Multisim分析方法解读
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
傅里叶分析在瞬态分析基础上，对时域分析的结果 做傅里叶变换，从而得到信号的频谱函数。
傅里叶分析设置
Simulate－Analyses－Fourier Ana设ly定s基is…波
频率
设置谐波次数
可由系统自动计 算得到
停止采样时间不 能为0，也可由系 统计算得到
选择图表与曲线 显示方式
以线条形式来描 绘频谱图
按顺序处理同一电路的多种分 析，或同一分析的不同应用
用户自定义分析 提供给用户扩充分析功能
下面将以图4.1所示的三极管单管放大电路为 例，介绍Multisim10的仿真分析方法。
图4.1 三极管单管放大电路
4.1 基本仿真分析
一、直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
主工具栏
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
直流工作点分析
交流分析 基本分析
瞬态分析
傅里叶分析
噪声分析
噪声和失 噪声系数分析 真分析
失真分析
确定电路静态工作点
分析线性电路的频响
时域响应分析
分析复杂周期波形
噪声对电路性能的影响 元器件模型中噪声参数的影 响 电路频率特性不理想导致的 幅度和相位失真
设置纵轴刻度类型
线性(Linearபைடு நூலகம் 对数(Log)
分贝(Decibel)
信号中各谐波 的数据
信号的频谱
傅里叶分析举例
乘法器应用电路
电路傅里叶分析结果
输出信号 的频谱
4.2 扫描分析
1. 直流扫描分析(DC Sweep Analysis)
直流扫描分析是分析电路中某一节点的直流工作 点随电路中一个或两个直流电源变化的情况。
灵敏度分析 灵敏度和 最坏情况分析 容差分析
蒙特卡洛分析
布线宽度分析 其它分析 批处理分析
计算电路的输出变量对元器 件参数的敏感程度
元器件参数对电路性能产生 的最坏影响的统计分析
给定电路元器件参数容差的 统计分布规律情况下，研究 元器件参数变化对电路性能 影响的统计分析
原理图转化为PCB板时需要 确定连接导线的最小宽度
第4章 Multisim 仿真分析
4.1 基本仿真分析 4.2 扫描分析 4.3 电路性能分析 4.4 统计分析 4.5 其他分析
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
Mutisim提供了两种电路分析方法：一种是仪 表测量，另一种是其提供的仿真分析方法
除了对电路测试外，还需研究诸如温度对电路性 能的影响、元器件精度对电路性能的影响，某项 参数对电路工作指标的影响，这些需要仿真分析 完成
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
直流扫描分析
扫描分析 参数扫描分析
温度扫描分析
极零点和 极零点分析
传递函数
分析
传递函数分析
电路在不同直流电源下的直 流工作点
不同参数下对电路进行多次 仿真分析
不同温度下对电路进行多次 仿真分析
计算传递函数的极零点，以 确定电子电路的稳定性
交流小信号电路的传输比
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
某些虚拟仪器可以完成仿真分析，如放大电路的 频响，可以用仿真分析方法中的交流分析得到结 果，也可以用波特仪观测结果
菜单 Simulate/Analyses,列 出所有分析类型
直流工作点分析 交流分析 瞬态分析 傅里叶分析 噪声分析 噪声系数分析 失真分析 直流扫描分析 灵敏度分析 参数扫描分析 温度扫描分析 极零点分析 传递函数分析 最坏情况分析 蒙特卡洛分析 布线宽度分析 批处理分析 用户自定义分析
进入直流工作点分析设置
直流工作点分析设置 其他设置可 默认
设置需要分 析的节点或
变量
对分析设置 进行汇总
仿真电路的节 点、流过电压 源的电流等变
量列表
显示电路中没 有出现的内部
节点
设置完成 启动仿真
将要分析的 节点或变量
图4.3 直流工作点分析结果
二、 交流分析(AC Analysis)
交流分析是对电路进行交流频率响应分析，包括幅 频特性分析和相频特性分析。
第4章 Multisim 仿真分析
内容
========★☆★○ 基础篇 ○★☆★======= 第1章 Multisim电路仿真软件简介 第2章 仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告） 第3章 仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器） 第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
========★☆★○ 应用篇 ○★☆★======= 第5章 应用于电路分析 第6章 应用于模拟电路 第7章 应用于数字电路 第8章 应用于单片机电路 第9章 FPGA/CPLD仿真 第10章 电子系统综合设计
Multisim10进行交流分析时，电路的输入信号源 都被认为是正弦波信号。
AC分析前的准备工作：
重新设置信号 源的参数
交流分析设置
设置分析的节点为2
设置AC分析 时的频率参数
设定交流分析的 扫描方式
通常采用Decade （10倍程扫描） 以对数方式展现
三极管放大电路AC仿真结果
高通电路的AC仿真
最后选定节点2 作为分析节点
设置最大时 间步长
以时间内的取样 点数设置分析的 步长
以时间间距设 置分析的步长
由程序自动 设置步长
可得仿真结果！
仿真结果：节点2的波形如图
四、 傅里叶分析(Fourier Analysis)
傅里叶分析就是求解一个时域信号的直流分量、基 波分量和各次谐波分量的幅度，即进行离散傅里叶变 换。
利用直流扫描分析的直流电源变化范围可以快 速确定电路的直流工作点。
对下面的放大电路进行直流扫描分析。。。 研究直流电源V2变化对工作点的影响
直流工作点分析是求解电路仅受电路中直流电 压源或电流源作用时，每个节点上的电压及流过的 电流。
对电路进行直流工作点分析时，交流电压源短路、 交流电流源开路、电感短路、电容开路和数字器件高 阻接地。
直流工作点分析基本步骤
1、创建电路，如图 2、直流工作点分析设置 Simulate－Analyses－DC Operating Point…
分别设置需要分析 的节点为1和5
高通电路的AC仿真结果 节点1
节点5
三、瞬态分析(Transient Analysis)
瞬态分析也称为时域暂态分析，是指对所选定的 电路节点的时域相应进行分析，通常以节点电压波形 作为瞬态分析的结果，其结果与示波器结果相同。
瞬态分析设置
设置瞬态分析的 时间参数
默认为程序自动 设置初始值
傅里叶分析设置
Simulate－Analyses－Fourier Ana设ly定s基is…波
频率
设置谐波次数
可由系统自动计 算得到
停止采样时间不 能为0，也可由系 统计算得到
选择图表与曲线 显示方式
以线条形式来描 绘频谱图
按顺序处理同一电路的多种分 析，或同一分析的不同应用
用户自定义分析 提供给用户扩充分析功能
下面将以图4.1所示的三极管单管放大电路为 例，介绍Multisim10的仿真分析方法。
图4.1 三极管单管放大电路
4.1 基本仿真分析
一、直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
主工具栏
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
直流工作点分析
交流分析 基本分析
瞬态分析
傅里叶分析
噪声分析
噪声和失 噪声系数分析 真分析
失真分析
确定电路静态工作点
分析线性电路的频响
时域响应分析
分析复杂周期波形
噪声对电路性能的影响 元器件模型中噪声参数的影 响 电路频率特性不理想导致的 幅度和相位失真
设置纵轴刻度类型
线性(Linearபைடு நூலகம் 对数(Log)
分贝(Decibel)
信号中各谐波 的数据
信号的频谱
傅里叶分析举例
乘法器应用电路
电路傅里叶分析结果
输出信号 的频谱
4.2 扫描分析
1. 直流扫描分析(DC Sweep Analysis)
直流扫描分析是分析电路中某一节点的直流工作 点随电路中一个或两个直流电源变化的情况。
灵敏度分析 灵敏度和 最坏情况分析 容差分析
蒙特卡洛分析
布线宽度分析 其它分析 批处理分析
计算电路的输出变量对元器 件参数的敏感程度
元器件参数对电路性能产生 的最坏影响的统计分析
给定电路元器件参数容差的 统计分布规律情况下，研究 元器件参数变化对电路性能 影响的统计分析
原理图转化为PCB板时需要 确定连接导线的最小宽度
第4章 Multisim 仿真分析
4.1 基本仿真分析 4.2 扫描分析 4.3 电路性能分析 4.4 统计分析 4.5 其他分析
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
Mutisim提供了两种电路分析方法：一种是仪 表测量，另一种是其提供的仿真分析方法
除了对电路测试外，还需研究诸如温度对电路性 能的影响、元器件精度对电路性能的影响，某项 参数对电路工作指标的影响，这些需要仿真分析 完成
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
直流扫描分析
扫描分析 参数扫描分析
温度扫描分析
极零点和 极零点分析
传递函数
分析
传递函数分析
电路在不同直流电源下的直 流工作点
不同参数下对电路进行多次 仿真分析
不同温度下对电路进行多次 仿真分析
计算传递函数的极零点，以 确定电子电路的稳定性
交流小信号电路的传输比
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
某些虚拟仪器可以完成仿真分析，如放大电路的 频响，可以用仿真分析方法中的交流分析得到结 果，也可以用波特仪观测结果
菜单 Simulate/Analyses,列 出所有分析类型
直流工作点分析 交流分析 瞬态分析 傅里叶分析 噪声分析 噪声系数分析 失真分析 直流扫描分析 灵敏度分析 参数扫描分析 温度扫描分析 极零点分析 传递函数分析 最坏情况分析 蒙特卡洛分析 布线宽度分析 批处理分析 用户自定义分析
进入直流工作点分析设置
直流工作点分析设置 其他设置可 默认
设置需要分 析的节点或
变量
对分析设置 进行汇总
仿真电路的节 点、流过电压 源的电流等变
量列表
显示电路中没 有出现的内部
节点
设置完成 启动仿真
将要分析的 节点或变量
图4.3 直流工作点分析结果
二、 交流分析(AC Analysis)
交流分析是对电路进行交流频率响应分析，包括幅 频特性分析和相频特性分析。
第4章 Multisim 仿真分析
内容
========★☆★○ 基础篇 ○★☆★======= 第1章 Multisim电路仿真软件简介 第2章 仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告） 第3章 仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器） 第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
========★☆★○ 应用篇 ○★☆★======= 第5章 应用于电路分析 第6章 应用于模拟电路 第7章 应用于数字电路 第8章 应用于单片机电路 第9章 FPGA/CPLD仿真 第10章 电子系统综合设计
Multisim10进行交流分析时，电路的输入信号源 都被认为是正弦波信号。
AC分析前的准备工作：
重新设置信号 源的参数
交流分析设置
设置分析的节点为2
设置AC分析 时的频率参数
设定交流分析的 扫描方式
通常采用Decade （10倍程扫描） 以对数方式展现
三极管放大电路AC仿真结果
高通电路的AC仿真
最后选定节点2 作为分析节点
设置最大时 间步长
以时间内的取样 点数设置分析的 步长
以时间间距设 置分析的步长
由程序自动 设置步长
可得仿真结果！
仿真结果：节点2的波形如图
四、 傅里叶分析(Fourier Analysis)
傅里叶分析就是求解一个时域信号的直流分量、基 波分量和各次谐波分量的幅度，即进行离散傅里叶变 换。
利用直流扫描分析的直流电源变化范围可以快 速确定电路的直流工作点。
对下面的放大电路进行直流扫描分析。。。 研究直流电源V2变化对工作点的影响
直流工作点分析是求解电路仅受电路中直流电 压源或电流源作用时，每个节点上的电压及流过的 电流。
对电路进行直流工作点分析时，交流电压源短路、 交流电流源开路、电感短路、电容开路和数字器件高 阻接地。
直流工作点分析基本步骤
1、创建电路，如图 2、直流工作点分析设置 Simulate－Analyses－DC Operating Point…
分别设置需要分析 的节点为1和5
高通电路的AC仿真结果 节点1
节点5
三、瞬态分析(Transient Analysis)
瞬态分析也称为时域暂态分析，是指对所选定的 电路节点的时域相应进行分析，通常以节点电压波形 作为瞬态分析的结果，其结果与示波器结果相同。
瞬态分析设置
设置瞬态分析的 时间参数
默认为程序自动 设置初始值