电容滤波电路工作波形的Multisim 仿真分析
2 Multisim 电路仿真分析(一)
Multisim 电路仿真分析（一）Multisim 12.0提供了多种电路仿真引擎，包含Xspice、VHDL和Verilog等。
电路仿真分析的一般流程为：（1）设计仿真电路图；（2）设置分析参数；（3）设置输出变量的处理方式；（4）设置分析项目；（5）自定义分析选项开始/终止仿真分析，可以单击仿真运行开关按钮，或者执行主菜单的Simulate|Run命令。
暂停/继续仿真分析，可以单击仿真运行开关按钮，或者执行主菜单的Simulate|Pause命令。
1. Multisim 12.0的仿真参数设置在使用Multisim12.0进行仿真分析时，需要对各类仿真参数进行设置，包含仿真基本参数（仿真计算步长、时间、初始条件等）的设置；仿真分析参数（分析条件、分析范围、输出结点等）设置；仿真输出显示参数（数据格式、显示栅格、读数标尺等）设置。
1）仿真基本参数的设置仿真基本参数的设置，可以通过执行Simulate|Interactive Simulation Settings 命令，打开交互式仿真设置对话框，如图2-1所示，通过修改或者重设其中的参数，可以完成仿真基本参数的设置。
图3-1 仿真基本参数设置对话框2）仿真输出显示参数的设置仿真输出参数的设置，是通过执行View|Grapher命令，打开Grapher View 仿真图形记录器，对话框如图3-2所示。
图3-2 Grapher View仿真图形记录器2. Multisim 12.0的仿真分析Multisim12.0提供了多种仿真分析方法，如图3-3所示，主要包含：直流工作点分析（DC Operation Point Analysis），交流分析(AC Analysis)，单频交流分析( Single Frequency AC Analysis)，瞬态分析( Transient Analysis)，傅立叶分析( Fourier Analysis)，噪声分析(Noise Analysis)，噪声系数分析( Noise Figure Analysis)，失真分析( Distortion Analysis)，直流扫描分析( DC Sweep Analysis)，灵敏度分析( Sensitivity Analysis)，参数扫描分析( Parameter Sweep Analysis)，温度扫描分析(Temperature Sweep Analysis)，极点-零点分析( Pole-Zero Analysis))，传递函数分析(Transfer Function Analysis)，最坏情况分析( Worst case Analysis)，蒙特卡罗分析(Monte Carlo Analysis)，批处理分析(Batched Analysis)和用户自定义分析(User Defined Analysis)等。
滤波的multisim仿真
滤波的Multisim仿真1. 引言在电子电路设计中，滤波器是一种常用的电路组件，用于去除信号中的噪声或者选择特定频率范围内的信号。
滤波器可以通过不同的滤波算法和电路结构来实现，其中Multisim是一款常用的电子电路仿真软件，可以用于设计和验证各种类型的滤波器。
本文将介绍如何使用Multisim进行滤波器的仿真。
首先会详细介绍Multisim软件的基本操作和界面布局，然后会以一个低通滤波器为例，演示如何利用Multisim进行仿真并分析其输出结果。
2. Multisim软件介绍Multisim是由美国国家仪器（National Instruments）公司开发的一款集成电路设计与仿真软件。
它提供了丰富的元件库和强大的仿真功能，能够帮助工程师们快速设计、验证和优化各种类型的电子电路。
Multisim软件具有直观友好的用户界面，可以轻松实现原理图绘制、参数设置、仿真运行等操作。
它支持多种不同级别的模型库，并且提供了多种仿真分析工具，如直流分析、交流分析、传递函数分析等，可以满足不同需求的设计和验证任务。
3. Multisim的基本操作3.1 界面布局Multisim的界面主要由以下几个部分组成：•工具栏：提供了常用的绘图工具和仿真控制按钮。
•元件库：包含了各种类型的电子元件，可以从中选择并拖放到原理图中。
•原理图编辑区：用于绘制电路原理图。
•参数设置区：用于设置元件的参数和仿真条件。
•输出窗口：显示仿真结果和错误信息。
3.2 元件选择与连接在Multisim中，可以通过从元件库中选择合适的元件，并将其拖放到原理图编辑区来构建电路。
常见的电子元件如电阻、电容、电感等都可以在Multisim中找到。
连接元件时，只需将鼠标指针移动到一个元件上的引脚上，并拖动至另一个元件的引脚上即可完成连接。
Multisim会自动判断引脚之间是否存在合适的连接关系，并进行连线。
3.3 参数设置与仿真运行在设计滤波器之前，需要为每个元件设置合适的参数。
第五讲 multisim 仿真分析PPT课件
第五讲 multisim的仿真分析 单击Add按钮。
第五讲 multisim的仿真分析
1号节点被移至右边的Selected variables for栏内。
第五讲 multisim的仿真分析 用同样方法选定节点2。
第五讲 multisim的仿真分析 将其移至Selected variables for栏 。
Analysis Options分页：确定分析选项，但通常情况下不 需要任何干预，采用默认设置就可以顺利进行分析。
Summary分页，提供对用户所作分析设置的快速浏览，不 需用户再做任何设置，但可以利用此页查阅分析设置信息。
第五讲 multisim的仿真分析
从下拉的目录里 选择输出变量的 类型。
被选择电路的可 能输出变量。
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
第五讲 multisim的仿真分析
主工具栏
第五讲 multisim的仿真分析
第五讲 multisim的仿真分析
3.1 设置瞬态分析参数
瞬态分析对话框也有4个分页，默认为Analysis Parameters分页，其余3页与直流工作点分析完全一 样。
选择设置初始条件。
设置瞬态分析的起始时间。
设置瞬态分析的结束时 间， 该值需大于起始时间。
选中此复选项，可输入 最小时间点数。
蒙特卡洛分析
布线宽度分析 其它分析 批处理分析
用户自定义分析
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 按顺序处理同一电路的多种分析，或 同一分析的不同应用
Multisim模拟电路仿真实例
滞回比较器
UREF 为参考电压；输 出电压 uO 为 +UZ 或 -UZ；uI 为输入电压。
当 u+ = u- 时，输出电压 的状态发生跳变。
u
RF R2 RF
U REF
R2 R2 RF
uO
UT-
比较器有两个不同的门限电平，
故传输特性呈滞回形状。
uO
+UZ
UT+
O
uI
-UZ
若 uO = UZ ，当 uI 逐渐增大时，使 uO 由 +UZ 跳变为
-UZ 所需的门限电平 UT+
UT
Байду номын сангаас
RF R2 RF
U REF
R2 R2 RF
UZ
若 uO= UZ ，当 uI 逐渐减小时，使 uO 由 UZ 跳变 为 UZ 所需的门限电平 UT
图5-25 乙类互补对称功放电路
运行仿真： 从中可以发现输出信号的波形有明显的交越失真。
其失真原因
当输入信号较小时，达不到三极 管的开启电压，三极管不导电。
因此在正、负半周交替过零处会出 现非线性失真，即交越失真。
输入波形
输出波形
其失真范围如何呢？ 下面进行直流扫描分析，以便确定其交越失真的范围。
图5-24 波特图仪显示结果
若将信号源的频率分别修改为200Hz 和1MHz ，再次启动仿真，其输出电 压有何变化？
200Hz
1KHz
适当修改参数R1、R2、R3、R4和C1、C2，观察通带电压放大倍数和通带
截止频率的变化？
增如大果RR11输太出大波， 形输幅出度会增？大
基于Multisim的有源滤波器设计与仿真
仿真结果
高阶滤波器（课后阅读）
SECTION 88 P473 期末课程设计率和品质因数
1、特征频率是使得系统频响表达式简介的特殊频率点，对二阶滤波 器而言，特征频率使得分母中实部为0； 2、品质因数Q定义为特征频率处增益的模除以中频增益的模；
用Q和特征频率f 0 表达截止频率f c
MATLAB计算公式K = sqrt(4*Q*Q-2+sqrt(4-16*Q*Q+32*Q*Q*Q*Q))/(2*Q);
基于Multisim的有源滤波器 设计与仿真
滤波器形态分类
模拟滤波器的实现方法-无源滤波
1、无源滤波器是只用无源器件组成的滤波器，如电阻、电容等； 2、适合大电压和电流以及超高频率；价格便宜，电路相对简单； 3、实现级联困难，受负载影响大。
有源滤波器
1、有源滤波器含有源器件，必须额外供电才能工作； 2、引入负反馈和放大环节，轻松实现较为复杂的滤波器，适合小信号和中低频 率段； 3、轻松实现级联，能够有效隔离负载对滤波器的影响。
4元件二阶SK型低通滤波器
滤波器设计1
1、二阶低通滤波器有三个关键参数 中频增益，特征频率f0以及品质因数Q ； 2、先确定电容，再确定电阻； 3、满足约束。
滤波器设计2-电阻电容的计算与约 束
滤波器设计3-举例
滤波器设计3-举例
滤波器设计3-举例
MATLAB数学计算
MULTISIM电路仿真
二.二阶RC有源滤波器的设计—— MultiSim仿真
湖南人文科技学院毕业设计二阶RC有源滤波器的设计报告滤波器是一种能够使有用频率信号通过，而同时抑制（或衰减）无用频率信号的电子电路或装置，在工程上常用它来进行信号处理、数据传送或抑制干扰等。
有源滤波器是由集成运放、R、C组成，其开环电压增益和输入阻抗都很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用，但因受运算放大器频率限制，这种滤波器主要用于低频范围。
设计几种典型的二阶有源滤波电路：二阶有源低通滤波器、二阶有源高通滤波器、二阶有源带通滤波器，研究和设计其电路结构、传递函数，并对有关参数进行计算，再利用multisim 软件进行仿真，组装和调试各种有源滤波器，探究其幅频特性。
经过仿真和调试，本次设计的二阶RC有源滤波器各测量参数均与理论计算值相符，通频带的频率响应曲线平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零，衰减率可达到|-40Db/10oct|,滤波效果很理想。
1965年单片集成运算放大器的问世，为有源滤波器开辟了广阔的前景；70年代初期，有源滤波器发展引人注目，1978年单片RC有源滤波器问世，为滤波器集成迈进了可喜的一步。
由于运放的增益和相移均为频率的函数，这就限制了RC有源滤波器的频率范围，一般工作频率为20kHz左右，经过补偿后，工作频率也限制在100kHz以内。
1974年产生了更高频的RC有源滤波器，使工作频率可达GB/4（GB为运放增益与带宽之积）。
由于R的存在，给集成工艺造成困难，于是又出现了有源C滤波器：就是滤波器由C和运放组成。
这样容易集成，更重要的是提高了滤波器的精度，因为有源C滤波器的性能只取决于电容之比，与电容绝对值无关。
由RC有源滤波器为原型的各类变种有源滤波器去掉了电感器，体积小，Q值可达1000，克服了RLC无源滤波器体积大，Q值小的缺点。
但它仍有许多课题有待进一步研究：理想运放与实际特性的偏差的研究；由于有源滤波器混合集成工艺的不断改进，单片集成有待进一步研究；应用线性变换方法探索最少有源元件的滤波器需要继续探索；元件的绝对值容差的存在，影响滤波器精度和性能等问题仍未解决；由于R存在，集成占芯片面积大，电阻误差大（20%～30%），线性度差等缺点，使大规模集成仍然有困难。
multisim使用及电路仿真实验报告_范文模板及概述
multisim使用及电路仿真实验报告范文模板及概述1. 引言1.1 概述引言部分将介绍本篇文章的主题和背景。
在这里，我们将引入Multisim的使用以及电路仿真实验报告。
Multisim是一种强大的电子电路设计和仿真软件，广泛应用于电子工程领域。
通过使用Multisim，可以实现对电路进行仿真、分析和验证，从而提高电路设计的效率和准确性。
1.2 文章结构本文将分为四个主要部分：引言、Multisim使用、电路仿真实验报告以及结论。
在“引言”部分中，我们将介绍文章整体结构，并简要概述Multisim的使用与电路仿真实验报告两个主题。
在“Multisim使用”部分中，我们将详细探讨Multisim软件的背景、功能与特点以及应用领域。
接着，在“电路仿真实验报告”部分中，我们将描述一个具体的电路仿真实验，并包括实验背景、目的、步骤与结果分析等内容。
最后，在“结论”部分中，我们将总结回顾实验内容，并分享个人的实验心得与体会，同时对Multisim软件的使用进行评价与展望。
1.3 目的本篇文章旨在介绍Multisim的使用以及电路仿真实验报告，并探讨其在电子工程领域中的应用。
通过对Multisim软件的详细介绍和电路仿真实验报告的呈现，读者将能够了解Multisim的基本特点、功能以及实际应用场景。
同时，本文旨在激发读者对于电路设计和仿真的兴趣，并提供一些实践经验与建议。
希望本文能够为读者提供有关Multisim使用和电路仿真实验报告方面的基础知识和参考价值，促进他们在这一领域的学习和研究。
2. Multisim使用2.1 简介Multisim是一款功能强大的电路仿真软件，由National Instruments（国家仪器）开发。
它为用户提供了一个全面的电路设计和分析工具，能够模拟各种电子元件和电路的行为。
使用Multisim可以轻松地创建、编辑和测试各种复杂的电路。
2.2 功能与特点Multisim具有许多强大的功能和特点，使其成为研究者、工程师和学生选择使用的首选工具之一。
基于Multisim的整流滤波电路仿真分析
基于Multisim的整流滤波电路仿真分析杨威;左月明;吴海云【摘要】In this article, for the limit of traditional hardware conditions in the experiment, by using the simulation functions of the MultisimlO software, the rectifier filter circuit was simulated. We can observe the wave of the rectifier filter circuit and the wave changes. The results showed that the ripple factor obviously decreased with the increase of the filter capacitance value. The results of experimental simulation conformed the theoretical analysis.%为了能够方便快捷的获取实验数据,针对传统实验中对硬件条件的限制,利用Multisim10软件的仿真功能,对整流滤波电路进行了仿真.从仿真结果中可以直观的观察到整流滤波后的波形以及波形的变化.结果表明,随着滤波电容值的增大,脉动系数明显减小.实验仿真的结果和理论分析相符合.【期刊名称】《山西农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】4页(P281-284)【关键词】Multisim 10;整流;滤波;电容;脉动系数【作者】杨威;左月明;吴海云【作者单位】山西农业大学信息学院,山西太谷030800;山西农业大学工学院,山西太谷030801;山西农业大学工学院,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】TM531.5通常的整流滤波电路实验是通过示波器观察实验电路板上器件产生的波形来了解电路的性质。
电容三点式振荡电路详解及multisim仿真实例
电容三点式振荡电路详解及multisim仿真实例电容三点式振荡电路是一种常见的电路，可以用于产生高频信号或者时钟信号。
本文将详细介绍电容三点式振荡电路的原理、设计方法以及multisim仿真实例。
首先，我们来看一下电容三点式振荡电路的原理。
电容三点式振荡电路由三个元器件组成，包括一个电容器、一个电感器和一个晶体管。
当电容器和电感器组成的LC振荡回路与晶体管共同工作时，就可以产生振荡信号。
具体来说，当电容器充电时，晶体管被激活，导致电容器放电并使振荡回路开始振荡。
随后，电容器重新充电并继续振荡，从而形成连续的高频信号。
接下来，我们来介绍一下电容三点式振荡电路的设计方法。
首先，需要选择电容器和电感器的具体数值，以及晶体管的型号。
在选择电容器和电感器时，需要根据所需的振荡频率来确定。
一般来说，振荡频率越高，所需的电容器和电感器数值就越小。
而在选择晶体管时，需要考虑其放大系数和工作电压等参数。
通过合理选择这些元器件，就可以设计出满足要求的电容三点式振荡电路。
最后，我们来看一下如何通过multisim软件进行电容三点式振荡电路的仿真实验。
首先，需要打开multisim软件，并创建一个新电路。
然后，将所选的电容器、电感器和晶体管拖入电路中并连接起来。
接下来，需要设置电容器和电感器的数值，以及晶体管的型号。
最后，可以进行仿真实验，观察电路的输出信号是否符合要求。
综上所述，电容三点式振荡电路是一种常用的电路，可以用于产生高频信号或时钟信号。
本文介绍了电容三点式振荡电路的原理、设计方法和multisim仿真实例，希望能对读者有所帮助。
基于Multisim的滤波电路分析与设计实验说明
“基于Multisim的滤波电路分析与设计”实验说明一. 实验内容实验内容一（必做）：文氏电桥电路频率特性及中心频率的测试1. 设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压）幅值(Amplitude) 为7.07V（即有效值5V），改变函数发生器的频率f分别为20Hz、60 Hz、……8k Hz、12k Hz（见表10-1），记录对应的输出电压U0(V)的值和输入输出电压比值Ku、输入输出相位角φ (Deg)的值于表10-1。
2. 记录输入输出同相位（即φ=0）时的频率f0(Hz)称之为电路中心频率或电路谐振频率，以及输出电压值U0max(V) 于表10-1。
3. 保持电路输入信号电压幅值(Amplitude) 为7.07Vp（即有效值5V）不变，改变电路电阻R的值分别为0.2kΩ、0.47 kΩ、1 kΩ、1.5 kΩ、2 kΩ，记录不同电阻值时电路中心频率f0(Hz)的值于表10-2。
实验内容二（选做）：双T网络电路频率特性及中心频率的测试表10-3和表10-4。
二. 实验步骤1. 运行仿真软件。
双击桌面multisim图标，出现对话框后点击close，进入multisim主界面。
2. 主界面面板介绍及操作。
主界面上边部分从上往下依次分别为菜单栏、工具栏、状态键→仿真和暂停、元器件库图标、仿真运行和暂停开关；中间区域为仿真电路工作区；仿真电路工作区的右侧为虚拟仪器仪表栏。
关闭电路运行开关(所有操作都需在此开关闭合的状态下进行)，使用鼠标右键对电路中的器件、线条、仪器等等来实现旋转、移动、删除……等操作；使用鼠标左键双击电路中某一元器件或虚拟仪器，弹出相应的窗口，可以修改其参数值或进行参数设置。
3. 建立电路。
按照实验教程中的文氏电桥实验电路图（或下面给出的仿真电路图）在工作区中按照下述方法设置元器件和虚拟仪器仪表、设置电路节点、连线建立实验电路。
建立电路时一定要注意：必须设置电路的参考地（GROUND）。
基于Multisim的多功能滤波器电路的仿真毕业设计
3.Simulate（仿真）菜单
Simulate（仿真）菜单提供18个电路仿真设置与操作命令，Simulate菜单中的命令及功能如下：
结合Multisim软件能达到搭建电路，仿真分析。达到事半功倍的效果。
1.2研究现状
随着计算机技术和电子技术的发展，电子产品已与计算机技术密不可分，紧紧相连；随着电子产品日益智能化，电路得集成度的越来越高，使新技术新产品的更新周期越来越短。应运而生电子设计自动化技术（EDA），从而使电路研发人员能用计算机来完成电路功能设计、逻辑分析、性能分析、时序测试直至电路板的计算机自动化设计应运而生。
1.3.1 Multisim的主窗口
安装Multisim软件后，单击“开始”→“程序”→“National Instruments”→“Circuit Design Suit 10.0” →“Multisim”选项，启动Multisim10，可以看到图1.1所示的Multisim10主窗口。
图1.1 Multisim 10的主窗口
Open：打开一个己存在的*．msm10、*．msm9、*．msm8、*．msm7、*．ewb或*．utsch等格式的文件。
Close：Байду номын сангаас闭当前电路工作区内的文件。
Close All：关闭电路工作区内的所有文件。
Save：将电路工作区内的文件以*．msm10的格式存盘。
Save as：将电路工作区内的文件另存为一个文件，仍为*．msm10格式。
现在EDA的应用范围十分广泛，涉及机械、航空航天、通讯、电子、化工、矿产、生物、医学、军事等等各个领域。但本文主要针对模拟电路的设计与仿真进行研究。
模电Multisim仿真报告
模电Multisim仿真报告电⼦科技⼤学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA Multisim电路仿真实验Analog Electronic Technology Foundation实验内容直流稳压电源电路课程名称模拟电⼦技术基础上课地点清⽔河⽴⼈楼B111学⽣姓名范昊洋学号2015170201032年⽉⽇⼀，实验⽬的：在Multisim上设计出⼀个直流稳压电源电路，要求：输出电压5V最⼤输出电流0.5A电压调整率<4%电流调整率<4%纹波系数<5%⼆，仿真电路设计及理论分析：1.⾸先，直流稳压电源由变压器，整流电路，滤波电路和稳压电路构成，所以在电路仿真设计中必须包含如下⼏个模块的设计：【电源变压器】变压器使⽤常规的变压器，变压系数之后计算。
【整流电路】整流电路使⽤桥式整流电路，电路图如图所⽰：【滤波电容】经过整流桥以后的是脉动直流波动范围很⼤。
后⾯⼀般⽤⼤⼩两个电容⼤电容⽤来稳定输出，众所周知电容两端电压不能突变，因此可以使输出平滑⼩电容是⽤来滤除⾼频⼲扰的，使输出电压纯净电容越⼩，谐振频率越⾼，可滤除的⼲扰频率越⾼。
容量选择：⼤电容，负载越重，吸收电流的能⼒越强，这个⼤电容的容量就要越⼤。
⼩电容，凭经验，⼀般104即可。
在电源设计中，滤波电容的选取原则是：C≥2.5T/R其中，C为滤波电容，T为频率，R 为负载电阻。
市电电源频率为50Hz，经桥式整流桥整流后频率变为100Hz，则需要知道负载电阻。
在条件中有，稳压电压为直流的5V，最⼤电流要求为0.5A。
P=UI可知，最⼤的输出功率为2.5W，最⼩的负载电阻RL为10Ω。
为限流，在稳压管前接⼀个5Ω电阻。
利⽤限流电阻R上的电压变化来补偿输⼊电压的波动；利⽤稳压管上的电流变化来补偿负载引起的电流变化。
UI的选择UI＝（2～3）UZ,其中UZ设定为5V，所以UI应为10到15V，则本电路中UI 设定为11V（有效值），即变压器系数设定为20:1。
滤波电容参数对电源性能影响的Multisim仿真实验分析
在直流电源中，一般需在整流电路之后利用滤 波电路对脉动的直流电压进行平滑［1］，以减小输出 电压的脉动程度，满足稳压电路的需要。电容滤波 电路是最常 见、最 简 单 的 滤 波 电 路，其 原 理 是 利 用 滤波电容的充放电作用使输出电压趋于平滑。
本文用 Multisim 仿真软件对桥式整流电容滤波 电路进行仿真实验测试，分析研究滤波电容参数改 变时对电 路 输 出 直 流 电 压、二 极 管 电 流 的 影 响 情 况，实验结论有利于全面地研究电路的构成及电路 元件参数的选择。
足式 RLC = （ 3 ～ 5）
T 2
条件时，测试的输出直流电
压与式（ 2） 理论计算值相符； 之后滤波电容容量再
增大，输出直流电压的增大很微小。
图2
～图5
分别为 C
= 500
μF、R L C
=
5
T 2
，C
=
800
μF、R L C
=
8
T 2
，C
=1
000
μF、R L C
=
10
T 2
，
C = 10 000
的数值。
图 1 所示电路，利用滤波电容的充放电作用使
输出电压趋于平滑。当 | uI | ＞ uC 时，四个二极管 中有一对导 通，电 容 充 电，由 于 充 电 时 间 常 数 非 常
小，输出电压迅速上升； 当 | uI | ≤ uC 时，四个二极 管均截止，电容放电，由于放电时间常数比较大，输
出电压缓慢下降。 一般，当电路参数满足［1］
1 桥式整流电容滤波电路的 Multisim 仿真 构建及工作原理
在 Multisim10［2—8］中构建的仿真电路如图 1 所 示。其中，uI 为输入正弦交流电压，模拟实际电路变
仿真实验11：桥式整流电容滤波电路
《模拟电子技术》演示实验库实验11：桥式整流电容滤波电路一、教学目的1. 演示桥式整流输出电压的波形并与变压器次级波形作比较。
2. 演示加有电容滤波的输出电压的波形，负载变化后对输出电压波形的影响。
3. 测试各种情况下的输出电压，演示当一支二极管开路、短路后输出电压的变化，加深理解桥式整流电路的应用。
二、演示内容1. 创建单相桥式整流、电容滤波实验电路（1）启动Multisim进入Multisim工作界面。
（2）按图11.1在电路工作区连接电路图11.1 单相全波整流电容滤波实验电路◆安放元器件（或仪器）单击打开相应元器件库（或仪器库），将所需元器件（或仪器）拖拽至相应位置。
利用工具栏的旋转、水平翻转、垂直翻转等按钮使元器件符合电路的安放要求。
◆连接电路（3）按图11.1所示，给元器件标识、赋值（或选择模型）双击元器件打开元件特性对话框，进行相应设置。
全波整流波形电源电压波形（示波器面板波形显示框）图11.2 电源与全波整流波形◆信号源u s单击Label，键入单相交流电源Us。
单击Value，设置Vo1tage：200V，Frequency：50Hz，Phase：0。
◆变压器Tr单击“Label”，键入Tr 10:1。
单击Mode1s，选中Library 中的default和Model中的ideal，单击“Edit”按钮打参数设置对话框，在“primary to Secondary tums ratio”框键入“10”，单击“确定”。
◆整流桥堆D×4单击Labe1，键入D×4，单击Models，选中Library中的general1和Model中的BYM10.100，单击“确定”。
◆电容C单击Labe1，键入滤波电容C。
单击V alue，将“Capacitance”设置为20μF，单击“确定”。
◆开关K单击Label，键入K，单击确定。
由于只有一个开关，故控制键可采用其缺省设置的“Space”（空格键）。
multisim仿真结果
图1变压器电路图
图2变压器输出波形图
峰值为10.577v
图3变压-全波整流电路图
图4全波整流波形图
Байду номын сангаас图5变压-整流-电容滤波电路图
图6电容滤波的输出波形图输出峰值为10.572v近似为10.6v
图7直流稳压/充电电路原理图
穩压电源输出电压UO=（UZ+UBE）（R5+R4）/R4
当R5=33Ω﹑150Ω﹑270Ω时输出电压UO=3V、4.38V、5.79V测试结果如下表：
图8 R5=33Ω时输出电压值表
图9 R5=150Ω时输出电压值表
图10 R5=270Ω时输出电压值表
图11充电电路测试图
图12充电电路测试结果
电容滤波电路工作波形的Multisim-仿真分析
西藏大学《Multisim 》课程设计报告学 院 工学院专业信息工程 班 级 11级电子 学 号学生姓名 指导教师 课程成绩 完成日期 2014年7月9日在直流电源中，一般需在整流电路之后利用滤波电路对脉动的直流电压进行平滑。
电容滤波电路是最常见、最简单的滤波电路，其原理是利用滤波电容的充放电作用使输出电压趋于平滑。
利用波形图可直观描述电容滤波电路的工作过程及工作特性。
用Multisim 仿真软件进行滤波电路工作过程波形仿真分析时，用虚拟仪器中的正弦交流电压源做实验中的信号源产生所需的正弦交流输入信号，用4 踪示波器观测输入电压、输出电压、二极管电流波形，可直观描述滤波电路的工作特性，特别便于观测电路参数改变时工作特性的变化情况，且解决了无法用实际电子实验仪器进行滤波电路多个工作波形同时观测问题。
以下分析用Multisim10 版本并以半波整流电容滤波为例。
1 半波整流电容滤波电路波形的Multisim 仿真在Multisim 中构建的仿真电路如图1 所示[2-8]。
其中，上半部分为半波整流电路、下半部分为半波整流电容滤波，设置半波整流电路的目的便于对比整流、滤波电路的波形变化；uI为输入正弦交流电压，模拟实际电路变压器变压后的副边电压，选择频率f=50 Hz、周期T=0.02 s、幅值10 V；D 为整流二极管；RL为负载电阻；C 为滤波电容；R 为阻值较小的电流检测电阻，其两端电压的波形与二极管中电流波形相同；uO为输出电压；四踪示波器XSC1 用于观测输入正弦交流电压uI、整流电路及整流滤波电路输出电压uO的波形、二极管中电流的波形。
路的工作原理叙述如下。
利用二极管的单向导电特性，整流电路将交流电变换成脉动直流电，即uI正半周使二极管导通，uO=uI，uI的负半周使二极管截止，uO=0。
利用滤波电容的充放电作用使输出电压趋于平滑。
当uI>uC时，二极管导通，电容充电，由于充电时间常数非常小，输出电压迅速上升；当uI <uC时，二极管截止，电容放电，由于放电时间常数比较大，输出电压缓慢下降。
电容滤波电路工作波形的Multisim仿真分析
电容滤波电路工作波形的Multisim仿真分析任骏原;李春然【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)022【摘要】基于探索电容滤波电路工作波形仿真实验技术的目的，采用Multisim10仿真软件对电容滤波电路的工作波形进行了仿真实验测试，给出了Multisim仿真实验方案。
仿真分析了滤波电容选取不同数值时电路工作波形、电路性能的变化情况。
结论是仿真实验可直观形象地描述电容滤波电路的工作特性，有利于系统地研究电路的构成及电路元件参数的选择。
%Provoked by the intention of studying simulation experiment of working waves in capacitor filter circuits, Multisim 10 software is applied to simulation testing and the scheme for experiment is provided. When the parameter of filter capacitors are set to different values, variation of working waves and performance of circuits are analyzed. It is concluded that simulation experiment can be used to describe visually the characteristic of capacitor filter circuit and to research systemically the component of circuit and parameter selection of circuit element.【总页数】3页(P10-11,15)【作者】任骏原;李春然【作者单位】渤海大学信息科学与技术学院,辽宁锦州121000;渤海大学数理学院,辽宁锦州121000【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;TN710【相关文献】1.基于Multisim的整流滤波电路仿真分析 [J], 杨威;左月明;吴海云2.全波整流电容滤波电路输出电压波形与电压平均值公式的讨论 [J], 麻幼学3.基本放大电路工作波形的Multisim仿真 [J], 马敬敏4.基于Multisim的GMA驱动波形仿真分析 [J], 何昌雪5.桥式整流电容滤波电路输出电压的波形分析 [J], 李文静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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西藏大学
《Multisim 》课程设计报告
学
院
工学院 专 业 信息工程 班 级 11级电子 学 号 学生姓名 指导教师 课程成绩 完成日期 2014年7月9日
在直流电源中，一般需在整流电路之后利用滤波电路对脉动的直流电压进行平滑。
电容滤波电路是最常见、最简单的滤波电路，其原理是利用滤波电容的充放电作用使输出电压趋于平滑。
利用波形图可直观描述电容滤波电路的工作过程及工作特性。
用Multisim 仿真软件进行滤波电路工作过程波形仿真分析时，用虚拟仪器中的正弦交流电压源做实验中的信号源产生所需的正弦交流输入信号，用4 踪示波器观测输入电压、输出电压、二极管电流波形，可直观描述滤波电路的工作特性，特别便于观测电路参数改变时工作特性的变化情况，且解决了无法用实际电子实验仪器进行滤波电路多个工作波形同时观测问题。
以下分析用Multisim10 版本并以半波整流电容滤波为例。
1 半波整流电容滤波电路波形的Multisim 仿真
在Multisim 中构建的仿真电路如图1 所示[2-8]。
其中，上半部分为半波整流电路、下半部分为半波整流电容滤波，设置半波整流电路的目的便于对比整流、滤波电路的波形变化；uI为输入正弦交流电压，模拟实际电路变压器变压后的副边电压，选择频率f=50 Hz、周期T=0.02 s、幅值10 V；D 为整流二极管；RL为负载电阻；C 为滤波电容；R 为阻值较小的电流检测电阻，其两端电压的波形与二极管中电流波形相同；uO为输出电压；四踪示波器XSC1 用于观测输入正弦交流电压uI、整流电路及整流滤波电路输出电压uO的波形、二极
管中电流的波形。
路的工作原理叙述如下。
利用二极管的单向导电特性，整流电路将交流电变换成脉动直流电，即uI正半周使二极管导通，
uO=uI，uI的负半周使二极管截止，uO=0。
利用滤波电容的充放电作用使输出电压趋于平滑。
当uI>uC时，二极管导通，电容充电，由于充电时间常数非常小，输出电压迅速上升；当uI <uC时，二极管截止，电容放电，由于放电时间常数比较大，输出电压缓慢下降。
一般当电路参数满足[1]RLC=（3~5）T （1）时，认为滤波电路达到了平滑输出电压的目的。
图1 半波整流电容滤波仿真电路
1.1 RLC=（3~5）T 时的仿真波形当滤波电容C 选取为1 000 μF 满足RLC=（3~5）T 关系时，半波整流电容滤波电路的Multisim 仿真波形如图2 所示，由上至下依次是输入正弦交流电压uI、整流电路输出电压uO、滤波电路输出电压uO、二极管中电流的波形。
仿真结果直观描述滤波电路的工作特性：半波整流得到半波脉动直流电压波形，滤波电容的充放电过程得到锯齿状波形使输出电压趋于平滑，电容充电过程二极管导通、放电过程二极管截止，二极管的导通时间小于半个周期，二极管中为脉动电流。
1.2 RLC<（3~5）T 时的仿真波形
当滤波电容C 选取为100 μF 满足RLC<（3~5）T 关系时，半波整流电容滤波电路的Multisim 仿真波形如图3 所示，由上至下依次是输入正弦交流电压uI、滤波电路输出电压uO、整流电路输出电压uO
及二极管中电流的波形。
可看出，滤波电容的放电时间减小、输出电压锯齿状波形的脉动曾大、平滑程度变差，二极管中脉动电流的幅度减小但导通时间增大。
1.3 RLC>（3~5）T 时的仿真波形
当滤波电容C 选取为3 000 μF 满足RLC>（3~5）T 关系时，半波整流电容滤波电路的Multisim 仿真波形如图4 所示，由上至下依次是输入正弦交流电压uI、滤波电路输出电压uO、整流电路输出电压uO 及二极管中电流的波形。
可看出，输出电压锯齿状波形的脉动程度比RLC=（3~5）T时减小不多，二极管中脉动电流的幅度及导通时间变化不大。
仿真结果表明，在满足RLC=（3~5）T 关系时后，再增大
滤波电容的容量对滤波效果的改善作用不明显，反而会增加电路的成本。
进一步仿真分析还可看出，滤波电容的容量过大时，在接通电源后的一段时间内，二极管中有很大幅值的脉动电流然后才趋于正常值，这对二极管安全正常工作是不利的。
2 结束语
用Multisim 软件仿真可直观描述滤波电路的工作过程，所述方法的创新点是解决了无法用电子实验仪器同时显示滤波电路的多个工作波形问题，有利于系统地研究电路的构成及电路元件参数的选择。
所述方法亦可用于桥式整流电容滤波电路工作过程的仿真研究。
所述方法具有实际应用意义。