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第13章 Multisim模拟电路仿真之蔡仲巾千创作本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法.目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路5. 负反馈放年夜电路7.互补对称(OCL)功率放年夜电路13.1 Multisim用户界面及基本把持在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强年夜、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐.Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件.Multisim来源于加拿年夜图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB.IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA 工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、把持方便、分析功能强年夜、易学易用而获得迅速推广使用.1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较年夜变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件).IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用.下面以Multisim10为例介绍其基本把持.图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编纂区等组成部份.图13.1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用法式相似,如图13.1-2所示.图13.1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行个性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采纳默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致.工具栏是标准的Windows应用法式风格.标准工具栏:视图工具栏:图13.1-3是主工具栏及按钮名称,图13.1-4是元器件工具栏及按钮名称,图13.1-5是虚拟仪器工具栏及仪器名称.图13.1-3 Multisim主工具栏图13.1-4 Multisim元器件工具栏图13.1-5 Multisim虚拟仪器工具栏项目管理器位于Multisim10工作界面的左半部份,电路以分层的形式展示,主要用于条理电路的显示,3个标签为:Hierarchy:对分歧电路的分层显示,单击“新建”按钮将生成Circuit2电路;Visibility:设置是否显示电路的各种参数标识,如集成电路的引脚名;Project View:显示同一电路的分歧页.13.1.2 Multisim仿真基本把持Multisim10仿真的基本步伐为:1. 建立电路文件2. 放置元器件和仪表3. 元器件编纂4. 连线和进一法式整5. 电路仿真6. 输出分析结果具体方式如下:1. 建立电路文件具体建立电路文件的方法有:●翻开Multisim10时自动翻开空白电路文件Circuit1,保管时可以重新命名●菜单File/New●工具栏New按钮●快捷键Ctrl+N2. 放置元器件和仪表Multisim10的元件数据库有:主元件库(Master Database),用户元件库(User Database),合作元件库(Corporate Database),后两个库由用户或合作人创立,新装置的Multisim10中这两个数据库是空的.放置元器件的方法有:●菜单Place Component●元件工具栏:Place/Component●在绘图区右击,利用弹出菜单放置●快捷键Ctrl+W放置仪表可以点击虚拟仪器工具栏相应按钮,或者使用菜双方式.以晶体管单管共射放年夜电路放置+12V电源为例,点击元器件工具栏放置电源按钮(Place Source),获得如图13.1-6所示界面.图13.1-6 放置电源修改电压值为12V,如图13.1-7所示.图13.1-7 修改电压源的电压值同理,放置接地端和电阻,如图13.1-8所示.图13.1-8 放置接地端(左图)和电阻(右图)图13.1-9为放置了元器件和仪器仪表的效果图,其中左下角是函数信号发生器,右上角是双通道示波器.图13.1-9 放置元器件和仪器仪表3. 元器件编纂(1)元器件参数设置双击元器件,弹出相关对话框,选项卡包括:●Label:标签,Refdes编号,由系统自动分配,可以修改,但须保证编号唯一性●Display:显示●Value:数值●Fault:故障设置,Leakage漏电;Short短路;Open开路;None无故障(默认)●Pins:引脚,各引脚编号、类型、电气状态(2)元器件向导(Component Wizard)对特殊要求,可以用元器件向导编纂自己的元器件,一般是在已有元器件基础上进行编纂和修改.方法是:菜单Tools/ Component Wizard,依照规定步伐编纂,用元器件向导编纂生成的元器件放置在User Database(用户数据库)中.4. 连线和进一法式整连线:(1)自动连线:单击起始引脚,鼠标指针酿成“十”字形,移动鼠标至目标引脚或导线,单击,则连线完成,当导线连接后呈现丁字交叉时,系统自动在交叉点放节点(Junction);(2)手动连线:单击起始引脚,鼠标指针酿成“十”字形后,在需要拐弯处单击,可以固定连线的拐弯点,从而设定连线路径;(3)关于交叉点,Multisim10默认丁字交叉为导通,十字交叉为不导通,对十字交叉而希望导通的情况,可以分段连线,即先连接起点到交叉点,然后连接交叉点到终点;也可以在已有连线上增加一个节点(Junction),从该节点引出新的连线,添加节点可以使用菜单Place/Junction,或者使用快捷键Ctrl+J.进一法式整:(1)调整位置:单击选定元件,移动至合适位置;(2)改变标号:双击进入属性对话框更改;(3)显示节点编号以方便仿真结果输出:菜单Options/Sheet Properties/Circuit/Net Names,选择Show All;(4)导线和节点删除:右击/Delete,或者点击选中,按键盘Delete键.图13.1-10是连线和调整后的电路图,图13.1-11是显示节点编号后的电路图.图13.1-10 连线和调整后的电路图(a)显示节点编号对话框(b)显示节点编号后的电路图5. 电路仿真基本方法:●按下仿真开关,电路开始工作,Multisim界面的状态栏右端呈现仿真状态指示;●双击虚拟仪器,进行仪器设置,获得仿真结果图13.1-12是示波器界面,双击示波器,进行仪器设置,可以点击Reverse按钮将其布景反色,使用两个丈量标尺,显示区给出对应时间及该时间的电压波形幅值,也可以用丈量标尺丈量信号周期.图13.1-12 示波器界面(右图为点击Reverse按钮将布景反色)6. 输出分析结果使用菜单命令Simulate/Analyses,以上述单管共射放年夜电路的静态工作点分析为例,步伐如下:●菜单Simulate/Analyses/DC Operating Point●选择输出节点1、4、5,点击ADD、Simulate图13.1-13 静态工作点分析13.2 二极管及三极管电路13.2.1 二极管参数测试仿真实验半导体二极管是由PN结构成的一种非线性元件.典范的二极管伏安特性曲线可分为4个区:死区、正向导通区、反向截止区、反向击穿区,二极管具有单向导电性、稳压特性,利用这些特性可以构成整流、限幅、钳位、稳压等功能电路.半导体二极管正向特性参数测试电路如图13.2-1所示.表13.2-1是正向测试的数据,从仿真数据可以看出:二极管电阻值不是固定值,当二极管两规矩向电压小,处于“死区”,正向电阻很年夜、正向电流很小,当二极管两规矩向电压超越死区电压,正向电流急剧增加,正向电阻也迅速减小,处于“正向导通区”.图13.2-1 二极管正向特性测试电路表13.2-1 二极管正向特性仿真测试数据Rw 10% 20% 30% 50% 70% 90%Vd/mV 299 496 544 583 613 660Id/mArd=Vd/Id(欧姆)74750 2000 795 381 214半导体二极管反向特性参数测试电路如图13.2-2所示.图13.2-2 二极管反向特性测试电路表13.2-2是反向测试的数据,从仿真数据可以看出:二极管反向电阻较年夜,而正向电阻小,故具有单向特性.反向电压超越一定命值(VBR),进入“反向击穿区”,反向电压的微小增年夜会招致反向电流急剧增加.表13.2-2 二极管反向特性仿真测试数据二极管是非线性器件,引入线性电路模型可使分析更简单.有两种线性模型:(1)年夜信号状态下的理想二极管模型,理想二极管相当于一个理想开关;(2)正向压降与外加电压相比不成忽略,且正向电阻与外接电阻相比可以忽略时的恒压源模型,即一个恒压源与一个理想二极管串连.图13.2-3是二极管实验电路,由图中的电压表可以读出:二极管导通电压Von=0.617V; 输出电压Vo=-2.617V.图13.2-3二极管实验电路(二极管为IN4148)利用二极管的单向导电性、正向导通后其压降基本恒定的特性,可实现对输入信号的限幅,图13.2-4(a)是二极管双向限幅实验电路.V1和V2是两个电压源,根据电路图,上限幅值为:V1+Von,下限幅值为:–V2–Von.在Vi的正半周,当输入信号幅值小于(V1+Von)时,D1、D2均截止,故Vo = Vi;当Vi年夜于(V1+Von)时,D1导通、D2截止,Vo=V1+Von≈4.65V;在Vi的负半周,当|Vi|<V2+Von时,D1、D2均截止,Vo = Vi;当|Vi|>(V2+Von)时,D2导通、D1截止,Vo = -(V2+Von)≈-2.65V.图13.2-4(b)是二极管双向限幅实验电路的仿真结果,输出电压波形与理论分析基本一致.(a)二极管双向限幅仿真电路(b)输出电压波形选择虚拟晶体管特性测试仪(IV-Analysis)XIV1,双击该图标,弹出测试仪界面,进行相应设置,如图13.2-5所示,点击Sim_Param 按钮,设置集射极电压的起始范围、基极电流的起始范围,以及基极电流增加步数Num_Steps(对应特性曲线的根数),单击仿真按钮,获得一簇三极管输出特性曲线.右击其中的一条曲线,选择show select marts,则选中了某一条特性曲线,移动测试标尺,则在仪器界面下部可以显示对应的基极电流、集射极电压、集电极电流.根据测得的和值,可以计算出该工作点处的直流电流放年夜倍数,根据测得的和,可以计算出交流电流放年夜倍数.图13.2-5 用晶体管特性测试仪丈量三极管特性13.3 单管基本放年夜电路13.3.1 共射放年夜电路仿真实验放年夜是对模拟信号最基本的处置,图13.3-1是单管共射放年夜电路(NPN型三极管)的仿真电路图.图13.3-1单管共射放年夜电路(NPN型三极管)进行直流工作点分析,采纳菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point,在对话框中设置分析节点及电压或电流变量,如图13.3-2所示.图13.3-3是直流工作点分析结果.图13.3-2 直流工作点分析对话框图13.3-3 直流工作点分析结果当静态工作点合适,而且加入合适幅值的正弦信号时,可以获得基本无失真的输出,如图13.3-4所示.图13.3-4 单管共射放年夜电路输入输出波形可是,继续增年夜输入信号,由于超越了晶体管工作的线性工作区,将招致输出波形失真,如图13.3-5(a)所示,图13.3-5(b)是进行傅里叶频谱分析的结果,可见输出波形含有高次谐波分量.(a)输出波形失真(b)傅里叶频谱分析结果图13.3-5 增年夜输入后的失真输出波形及其频谱分析结果静态工作点过低或者过高也会招致输出波形失真,如图13.3-6所示,由于基极电阻过小,招致基极电流过年夜,静态工作点靠近饱和区,集电极电流也因此变年夜,输出电压,年夜的集电极电流招致整个电路的输出电压变小,因此从输出波形上看,输出波形的下半周趋于被削平了,属于饱和失真.图13.3-6 减小Rb后的失真输出波形1. 场效应管的转移特性场效应管的转移特性指漏-源电压固按时,栅-源电压对漏极电流的控制特性,即,依照图13.3-7搭建N沟道增强型场效应管转移特性实验电路,单击Multisim10 菜单“Simulate/Analyses/DC Sweep…”选择直流扫描分析功能,在弹出的对话框“Analysis Parameters”中设置所要扫描的直流电源,并设置起始和终止值、步长值,在“Output”选项卡中选择节点2的电压V[2]为分析节点,由于源极电阻,所以电压V[2]的数值即是源极电流,也即是漏极电流.由图13.3-7(b)可知,N沟道增强型场效应管2N7002的开启电压V.(a)仿真电路(b)转移特性仿真结果图13.3-7 场效应管转移特性直流扫描分析2. 场效应管共源放年夜电路图13.3-8是场效应管共源放年夜电路仿真实验电路图,调整电阻和构成的分压网络可以改变,从而改变电压放年夜倍数.另外,改变电阻、也可改变输出电压.(a)仿真电路(b)输入和输出电压波形图13.3-8 场效应管共源放年夜电路仿真13.4 放年夜电路指标丈量13.4.1 输入电阻丈量万用表可以丈量交直流电压、交直流电流、电阻、电路中两个节点之间的分贝损耗,不需用户设置量程,参数默认为理想参数(比如电流表内阻为0),用户可以修改参数.点击虚拟仪器万用表(Multimeter),接入放年夜电路的输入回路,本例中将万用表设置为交流,测得的是有效值(RMS值).由于交流输入电阻要在合适的静态工作点上丈量,所以直流电源要保管.由图13.4-1可见,测得输入回路的输入电压有效值为3.536mV,电流为2.806μA,输入电阻.在实验室中进行的实物电路的输入电阻丈量要采纳间接丈量方法,这是因为实际的电压表、电流表都不是理想仪器,电流表内阻不是0,而电压表内阻不是无穷年夜.(a)输入电阻丈量电路(b)电压、电流丈量结果图13.4-1 放年夜电路输入电阻丈量电路图13.4.2 输出电阻的丈量采纳外加激励法,将信号源短路,负载开路,在输出端接电压源,并丈量电压、电流,如图13.4-2所示.由图13.4-2可见,测得输出回路的激励电压有效值为707.106mV,电流为517.861μA,输出电阻.(a)输出电阻丈量(b)电压、电流丈量结果图13.4-2 放年夜电路输出电阻丈量电路图可以用示波器丈量放年夜电路的增益,以电阻分压式共射放年夜电路为例,图13.4-3(a)是丈量电压放年夜倍数的电路图,图13.4-3(b)是示波器输出波形.移动测试标尺可以读出输入输出波形幅值,进而计算出电压放年夜倍数,可是,可以发现,标尺处于分歧位置计算出的结果分歧,仅可作为估计值,另外,输出波形与输入波形相比,存在一定相移,不是理想的反相,即发生了相移,相移年夜小与频率有关,这就是该放年夜电路的相频特性.除用示波器进行放年夜倍数丈量的方法.还有两种方法:扫描分析法和波特仪丈量法.(a)(b)图13.4-3 分压式共射放年夜电路放年夜倍数的丈量1. 扫描分析法由菜单Simulate/Analyses/AC Analysis,弹出AC Analysis (交流分析)对话框,如图13.4-4所示,选项卡Frequency Parameters中设置Start frequency(起始频率,本例设为1Hz)、Stop frequency(终止频率,本例设为10GHz)、Sweep type(扫描方式,本例设为Decade,十倍频扫描)、Number of points per decade(每十倍频的采样点数,默认为10)、Vertical scale(纵坐标刻度,默认是Logarithmic,即对数形式,本例选择Linear,即线性坐标,更便于读出其电压放年夜倍数).在Output选项卡中选择节点5的电压V[5]为分析变量,按下Simulate(仿真)按钮,获得图13.4-4(b)所示的频谱图,包括幅频特性和相频特性两个图.在幅频特性波形图的左侧,有个红色的三角块指示,标明以后激活图形是幅频特性,为了详细获取数值信息,按下工具栏的Show/Hide Cursors按钮,则显示出丈量标尺和数据窗口,移动测试标尺,则可以读取详细数值,如图(c)和(d)所示.同理,可激活相频特性图形,进行相应丈量.(a)AC Analysis对话框(b)被分析节点的幅频和相频特性(c)用测试标尺读取详细数值(d)频响数据图13.4-4 扫描分析法进行放年夜电路幅频特性丈量2. 波特仪丈量法波特仪(Bode Plotter)也称为扫频仪,用于丈量电路的频响(幅频特性、相频特性),将波特仪连接至输入端和被测节点,如图13.4-5(a)所示,双击波特仪,获得频响特性,图13.4-5(b)是幅频响应,图13.4-5(c)是相频响应.(a)波特仪测试频响电路图(b)幅频特性测试结果(c)相频特性测试结果图13.4-5 扫描分析法进行放年夜电路幅频特性丈量波特仪的面板设置:(1)Mode:模式选择,点击Magnitude获得幅频响应曲线,选择Phase获得相频响应曲线;(2)水平和垂直坐标:点击Log选择对数刻度,点击Lin选择线性刻度;(3)起始范围:F文本框内填写终了值及单元,I文本框内填写起始值及单元.13.5 差动放年夜电路13.5.1 差动放年夜电路仿真电路直接耦合是多级放年夜的重要级间连接方式,对直流信号、变动缓慢的信号只能用直接耦合,但随之而来的是零点漂移问题,影响电路的稳定,解决这个问题的一个法子是采纳差动放年夜电路,在电子设备中经常使用差动放年夜电路放年夜差摸信号,抑制温度变动、电源电压摆荡等引起的共模信号.图13.5-1是差动放年夜电路仿真电路,是由两个相同的共射放年夜电路组成的,当开关J1拨向左侧时,构成了一个典范的差动放年夜电路,调零电位器Rw用来调节Q1、Q2管的静态工作点,使得输入信号为0时,双端输出电压(即电阻RL上的电压)为0.当开关J1拨向右侧时,构成了一个具有恒流源的差动放年夜电路,用恒流源取代射极电阻Re,可以进一步提高抑制共模信号的能力.差动放年夜电路的输入信号既可以是交流信号,也可以是直流信号.图13.5-1中,输入信号由函数发生器提供,函数发生器(Function Generator)可以发生正弦波、三角波、矩形波电压信号,可设置的参数有:频率、幅值、占空比、直流偏置,频率范围很宽(0.001pHz~1000THz).差动放年夜电路需要一正一负两个电压源,实际中不存在负的电压源,将正极接地,则电压源的负极可以提供负的电压,因此,依照图中的接法可以提供正负电压源.差动放年夜电路有两个输入端和两个输出端,因此电路组态有双入双出、双入单出、单入双出、单入单出4种,凡是双端输出,差摸电压放年夜倍数与单管情况下相同,凡是单端输出,差摸电压放年夜倍数为单管情况下的一半.图13.5-1 差动放年夜电路仿真电路13.5.2 差动放年夜电路的调零调零是指差动放年夜器输入端不接入信号,调整电路参数使两个输出端到达等电位.图13.5-2中是调整电位器Rw,使节点3和节点4的电压相同,这时可认为左右两侧的电路已经对称,调零工作完成.图中的电压读数也是两个三极管的集电极静态工作电压.图13.5-2 差动放年夜电路的调零13.5.3 差动放年夜电路的静态工作点采纳菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point,选择节点仿真可以获得静态工作点指标,下面采纳另一种方法,将电流表和电压表接入仿真电路,获得更直观的静态工作点丈量结果,如图13.5-3所示.1. 差模电压增益双端输入双端输出情况下的差摸电压放年夜倍数是输出端电压差除以输入端电压差.为获得较年夜电压增益,将仿真电路的参数进行一些调整,丈量电路如图13.5-4所示.函数发生器设置为输出正弦波,频率1kHz,幅值5mV,“+”端和“-”端接入差动放年夜电路的两个输入端,COM端接地.用电压表丈量输入真个电压差,注意双击电压表,将丈量模式(Mode)改为交流(AC)模式.由图中丈量数据,输入端电压差为7.071mV,输出端电压差为308.991mV,双入双出模式时的差摸电压增益为.当开关J1拨向右侧时,以恒流源取代射极电阻,则差摸电压增益增加到.仿真可发现,负载电阻RL对增益值影响很年夜,另外,调零电阻Rw、基极电阻Rb1、Rb2、集电极电阻Rc1、Rc2均有影响.图13.5-4 双入双出差动放年夜电路的差摸增益丈量2. 共模电压增益将两输入端短接,COM端接地,构成共模输入方式,如图13.5-5所示.调整输入信号频率为1kHz,幅值为1mV,在负载电阻两端接万用表,测得输出电压为6pV左右,“皮”的数量级为10-12,几乎为零.可见,差动放年夜电路对共模信号有很强的抑制效果.图13.5-5 双入双出差动放年夜电路的共摸增益丈量13.6 集成运放电路由分立元件构成的电路具有电子设计上灵活性年夜的优点,但缺点是功耗年夜、稳定性差、可靠性差,另外,设计自己较复杂.集成电路采纳微电子技术构成具有特定功能的电路系统模块,与分立元件构成的电路相比,性能有了很年夜提高,电子设计也更为简单.集成运算放年夜器是高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、直接耦合的线性放年夜集成电路,功耗低、稳定性好、可靠性高.可以通过外围元器件的连接构成放年夜器、信号发生电路、运算电路、滤波器等电路.以集成运放μA741为例,图13.6-1是μA741的管脚示意图及实物照片.图13.6-1 集成运放μA741管脚示意图及实物照片用μA741组成同相比例放年夜电路,仿真电路图如图13.6-2所示.根据同相比例电路的增益公式,图13.6-2的电压增益应为:.(a)同相比例放年夜电路(b)输入、输出电压波形图13.6-2 集成运放μA741构成的同相比例放年夜电路从波形上看,输入、输出同相位,用测试标尺丈量幅值,可发现输出与输入的比例为3,在一定范围内调整负载电阻,波形基本不变,说明该电路带负载能力强.同理,可以进行反相比例放年夜电路的仿真,图13.6-3是集成运放μA741构成的反相比例放年夜电路,其电压增益应为:,这与示波器读数一致.图13.6-3 集成运放μA741构成的反相比例放年夜电路及波形由仿真可见,由运算放年夜器构成比例放年夜电路的电路结构简单、设计容易、性能稳定、带负载能力强.根据滤波电路中有无有源元件可将滤波器电路分为无源滤波器和有源滤波器,无源滤波器由无源元器件(电阻、电容、电感)构成电路网络,但其滤波特性随着负载的变动而变动,负载效应明显,不能满足很多应用场所的要求,有源滤波器则通过运放电路提高输入阻抗,降低输出阻抗而年夜年夜减少了负载效应.简单的有源滤波器是在无源滤波器输出端接一个由运放电路构成的电压跟随器或同相比例放年夜器,使得滤波的同时可以放年夜信号,而且提高带负载能力.图13.6-4是简单的二阶低通有源滤波电路,运放U1和电阻Rf、R3构成同相比例放年夜电路,放年夜倍数为,电阻R1、电容C1、电阻R2、电容C2组成的RC网络是二阶低通滤波电路,其特征频率为Hz.信号源是幅值为1V的交流电压源.用菜单命令Simulate/Analyses/AC Analysis对其进行交流分析,频率范围设置为1Hz~1MHz,扫描类型Sweep type选择Decade,纵坐标Vertical Scale选择Linear,Output选项卡中选择节点4作为分析节点,单击Simulate按钮,可获得其频率特性,如图13.6-5所示.图13.6-4 简单二阶低通有源滤波电路由频率特性可以看出:最年夜输出为 1.9996V,截止频率为对应V(即增益下降3dB)的频率,约为125.4003Hz (标尺2处),而在特征频率处(标尺1处,338.2989Hz),幅值已下降至672.8329mV,可见,实际的截止频率远小于特征频率.为缩小二者的分歧,可引入正反馈增年夜特征频率处的幅值,这就是所谓的压控电压源二阶低通滤波器.将电容C1的下端直接接在滤波器输出端,构成图13.6-6所示的压控电压源二阶低通滤波器,其频率特性如图13.6-7所示.图13.6-6 压控电压源二阶低通滤波电路图13.6-7 压控电压源二阶低通滤波电路的频率特性可以看出,特征频率处的幅值有所增年夜,在特征频率处(丈量标尺1,338.2989Hz)幅值增年夜为 1.9857V,截止频率为 1.414V 所对应的频率,在丈量标尺2处(幅值为 1.3912),对应频率为439.2605Hz,二者差距由约213Hz缩小至约100Hz,特征频率和截止频率差距年夜年夜缩小了.品质因数Q的物理意义是特征频率处的电压增益与通带电压增益之比,理论分析给出品质因数Q与通带增益的关系为:,而在本节例子中,通带增益,因此,改变运放电阻或者即可改变品质因数.13.7 直流稳压电源13.7.1 桥式整流滤波电路建立如图13.7-1所示的单相桥式整流滤波电路,变压器取值Basic Group组的BASIC_VIRTUAL中的TS_VIRTUAL,设置变比(本例设为10),变压器的二次侧有3个抽头,可以有两种接法,如图13.7-1中的(a)和(b)所示,前者的整流波形最年夜值约为15V,后者约为30V,整流桥选自Diodes组中的FWB中的元件.(a)变压器输出15V整流波形(b)变压器输出30V整流波形图13.7-1 单相桥式整流滤波电路以图13.7-1(b)电路为例,图13.7-2是该单相桥式整流滤波电路的输出波形,图(a)是未接入滤波电容C1时的输出波形,即整流桥输出波形,图(b)是接入滤波电容C1时的输出波形,可见,桥式整流后用滤波电容进行滤波,电压平均值上升,电压摆荡。

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第13章 Multisim模拟电路仿真之老阳三干创作本章Multisim10电路仿真软件, 讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法.目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路5. 负反馈放年夜电路7.互补对称(OCL)功率放年夜电路13.1 Multisim用户界面及基本把持在众多的EDA仿真软件中, Multisim软件界面友好、功能强年夜、易学易用, 受到电类设计开发人员的青睐.Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表, 将元器件和仪器集合为一体, 是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件.Multisim来源于加拿年夜图像交互技术公司(Interactive Image Technologies, 简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具, 原名EWB.IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA 工具软件Electronics Work Bench(电子工作台, 简称EWB), 以界面形象直观、把持方便、分析功能强年夜、易学易用而获得迅速推广使用.1996年IIT推出了EWB5.0版本, 在EWB5.x版本之后, 从EWB6.0版本开始, IIT对EWB进行了较年夜变动, 名称改为Multisim(多功能仿真软件).IIT后被美国国家仪器(NI, National Instruments)公司收购, 软件更名为NI Multisim, Multisim经历了多个版本的升级, 已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本, 9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用.下面以Multisim10为例介绍其基本把持.图13.1-1是Multisim10的用户界面, 包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编纂区等组成部份.图13.1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用法式相似, 如图13.1-2所示.图13.1-2 Multisim菜单栏其中, Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行个性化界面设置, Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会, 美国标准, 默认为该标准, 本章采纳默认设置;DIN:德国国家标准学会, 欧洲标准, 与中国符号标准一致.工具栏是标准的Windows应用法式风格.标准工具栏:视图工具栏:图13.1-3是主工具栏及按钮名称, 图13.1-4是元器件工具栏及按钮名称, 图13.1-5是虚拟仪器工具栏及仪器名称.图13.1-3 Multisim主工具栏图13.1-4 Multisim元器件工具栏图13.1-5 Multisim虚拟仪器工具栏项目管理器位于Multisim10工作界面的左半部份, 电路以分层的形式展示, 主要用于条理电路的显示, 3个标签为:Hierarchy:对分歧电路的分层显示, 单击“新建”按钮将生成Circuit2电路;Visibility:设置是否显示电路的各种参数标识, 如集成电路的引脚名;Project View:显示同一电路的分歧页.13.1.2 Multisim仿真基本把持Multisim10仿真的基本步伐为:1. 建立电路文件2. 放置元器件和仪表3. 元器件编纂4. 连线和进一法式整5. 电路仿真6. 输出分析结果具体方式如下:1. 建立电路文件具体建立电路文件的方法有:●翻开Multisim10时自动翻开空白电路文件Circuit1, 保管时可以重新命名●菜单File/New●工具栏New按钮●快捷键Ctrl+N2. 放置元器件和仪表Multisim10的元件数据库有:主元件库(Master Database), 用户元件库(User Database), 合作元件库(Corporate Database), 后两个库由用户或合作人创立, 新装置的Multisim10中这两个数据库是空的.放置元器件的方法有:●菜单Place Component●元件工具栏:Place/Component●在绘图区右击, 利用弹出菜单放置●快捷键Ctrl+W放置仪表可以点击虚拟仪器工具栏相应按钮, 或者使用菜双方式.以晶体管单管共射放年夜电路放置+12V电源为例, 点击元器件工具栏放置电源按钮(Place Source), 获得如图13.1-6所示界面.图13.1-6 放置电源修改电压值为12V, 如图13.1-7所示.图13.1-7 修改电压源的电压值同理, 放置接地端和电阻, 如图13.1-8所示.图13.1-8 放置接地端(左图)和电阻(右图)图13.1-9为放置了元器件和仪器仪表的效果图, 其中左下角是函数信号发生器, 右上角是双通道示波器.图13.1-9 放置元器件和仪器仪表3. 元器件编纂(1)元器件参数设置双击元器件, 弹出相关对话框, 选项卡包括:●Label:标签, Refdes编号, 由系统自动分配, 可以修改,但须保证编号唯一性●Display:显示●Value:数值●Fault:故障设置, Leakage漏电;Short短路;Open开路;None无故障(默认)●Pins:引脚, 各引脚编号、类型、电气状态(2)元器件向导(Component Wizard)对特殊要求, 可以用元器件向导编纂自己的元器件, 一般是在已有元器件基础上进行编纂和修改.方法是:菜单Tools/ Component Wizard, 依照规定步伐编纂, 用元器件向导编纂生成的元器件放置在User Database(用户数据库)中.4. 连线和进一法式整连线:(1)自动连线:单击起始引脚, 鼠标指针酿成“十”字形, 移动鼠标至目标引脚或导线, 单击, 则连线完成, 当导线连接后呈现丁字交叉时, 系统自动在交叉点放节点(Junction);(2)手动连线:单击起始引脚, 鼠标指针酿成“十”字形后, 在需要拐弯处单击, 可以固定连线的拐弯点, 从而设定连线路径;(3)关于交叉点, Multisim10默认丁字交叉为导通, 十字交叉为不导通, 对十字交叉而希望导通的情况, 可以分段连线, 即先连接起点到交叉点, 然后连接交叉点到终点;也可以在已有连线上增加一个节点(Junction), 从该节点引出新的连线, 添加节点可以使用菜单Place/Junction, 或者使用快捷键Ctrl+J.进一法式整:(1)调整位置:单击选定元件, 移动至合适位置;(2)改变标号:双击进入属性对话框更改;(3)显示节点编号以方便仿真结果输出:菜单Options/Sheet Properties/Circuit/Net Names, 选择Show All;(4)导线和节点删除:右击/Delete, 或者点击选中, 按键盘Delete键.图13.1-10是连线和调整后的电路图, 图13.1-11是显示节点编号后的电路图.图13.1-10 连线和调整后的电路图(a)显示节点编号对话框(b)显示节点编号后的电路图5. 电路仿真基本方法:●按下仿真开关, 电路开始工作, Multisim界面的状态栏右端呈现仿真状态指示;●双击虚拟仪器, 进行仪器设置, 获得仿真结果图13.1-12是示波器界面, 双击示波器, 进行仪器设置, 可以点击Reverse按钮将其布景反色, 使用两个丈量标尺, 显示区给出对应时间及该时间的电压波形幅值, 也可以用丈量标尺丈量信号周期.图13.1-12 示波器界面(右图为点击Reverse按钮将布景反色)6. 输出分析结果使用菜单命令Simulate/Analyses, 以上述单管共射放年夜电路的静态工作点分析为例, 步伐如下:●菜单Simulate/Analyses/DC Operating Point●选择输出节点1、4、5, 点击ADD、Simulate图13.1-13 静态工作点分析13.2 二极管及三极管电路13.2.1 二极管参数测试仿真实验半导体二极管是由PN结构成的一种非线性元件.典范的二极管伏安特性曲线可分为4个区:死区、正向导通区、反向截止区、反向击穿区, 二极管具有单向导电性、稳压特性, 利用这些特性可以构成整流、限幅、钳位、稳压等功能电路.半导体二极管正向特性参数测试电路如图13.2-1所示.表13.2-1是正向测试的数据, 从仿真数据可以看出:二极管电阻值不是固定值, 当二极管两规矩向电压小, 处于“死区”, 正向电阻很年夜、正向电流很小, 当二极管两规矩向电压超越死区电压, 正向电流急剧增加, 正向电阻也迅速减小, 处于“正向导通区”.图13.2-1 二极管正向特性测试电路表13.2-1 二极管正向特性仿真测试数据Rw 10% 20% 30% 50% 70% 90%Vd/mV 299 496 544 583 613 660Id/mA半导体二极管反向特性参数测试电路如图13.2-2所示.图13.2-2 二极管反向特性测试电路表13.2-2是反向测试的数据, 从仿真数据可以看出:二极管反向电阻较年夜, 而正向电阻小, 故具有单向特性.反向电压超越一定命值(VBR), 进入“反向击穿区”, 反向电压的微小增年夜会招致反向电流急剧增加.表13.2-2 二极管反向特性仿真测试数据二极管是非线性器件, 引入线性电路模型可使分析更简单.有两种线性模型:(1)年夜信号状态下的理想二极管模型, 理想二极管相当于一个理想开关;(2)正向压降与外加电压相比不成忽略, 且正向电阻与外接电阻相比可以忽略时的恒压源模型, 即一个恒压源与一个理想二极管串连.图13.2-3是二极管实验电路, 由图中的电压表可以读出:二极管导通电压Von=0.617V; 输出电压Vo=-2.617V.图13.2-3二极管实验电路(二极管为IN4148)利用二极管的单向导电性、正向导通后其压降基本恒定的特性, 可实现对输入信号的限幅,图13.2-4(a)是二极管双向限幅实验电路.V1和V2是两个电压源, 根据电路图, 上限幅值为:V1+Von, 下限幅值为:–V2–Von.在Vi的正半周, 当输入信号幅值小于(V1+Von)时, D1、D2均截止, 故Vo = Vi;当Vi年夜于(V1+Von)时, D1导通、D2截止, Vo=V1+Von≈4.65V;在Vi的负半周, 当|Vi|<V2+Von时, D1、D2均截止, Vo = Vi;当|Vi|>(V2+Von)时, D2导通、D1截止, Vo = -(V2+Von)≈-2.65V.图13.2-4(b)是二极管双向限幅实验电路的仿真结果, 输出电压波形与理论分析基本一致.(a)二极管双向限幅仿真电路(b)输出电压波形选择虚拟晶体管特性测试仪(IV-Analysis)XIV1, 双击该图标, 弹出测试仪界面, 进行相应设置, 如图13.2-5所示, 点击Sim_Param按钮, 设置集射极电压的起始范围、基极电流的起始范围, 以及基极电流增加步数Num_Steps(对应特性曲线的根数), 单击仿真按钮, 获得一簇三极管输出特性曲线.右击其中的一条曲线, 选择show select marts, 则选中了某一条特性曲线, 移动测试标尺, 则在仪器界面下部可以显示对应的基极电流、集射极电压、集电极电流.根据测得的和值, 可以计算出该工作点处的直流电流放年夜倍数, 根据测得的和, 可以计算出交流电流放年夜倍数.图13.2-5 用晶体管特性测试仪丈量三极管特性13.3 单管基本放年夜电路13.3.1 共射放年夜电路仿真实验放年夜是对模拟信号最基本的处置, 图13.3-1是单管共射放年夜电路(NPN型三极管)的仿真电路图.图13.3-1单管共射放年夜电路(NPN型三极管)进行直流工作点分析, 采纳菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point, 在对话框中设置分析节点及电压或电流变量, 如图13.3-2所示.图13.3-3是直流工作点分析结果.图13.3-2 直流工作点分析对话框图13.3-3 直流工作点分析结果当静态工作点合适, 而且加入合适幅值的正弦信号时, 可以获得基本无失真的输出, 如图13.3-4所示.图13.3-4 单管共射放年夜电路输入输出波形可是, 继续增年夜输入信号, 由于超越了晶体管工作的线性工作区, 将招致输出波形失真, 如图13.3-5(a)所示, 图13.3-5(b)是进行傅里叶频谱分析的结果, 可见输出波形含有高次谐波分量.(a)输出波形失真(b)傅里叶频谱分析结果图13.3-5 增年夜输入后的失真输出波形及其频谱分析结果静态工作点过低或者过高也会招致输出波形失真, 如图13.3-6所示, 由于基极电阻过小, 招致基极电流过年夜, 静态工作点靠近饱和区, 集电极电流也因此变年夜, 输出电压, 年夜的集电极电流招致整个电路的输出电压变小, 因此从输出波形上看, 输出波形的下半周趋于被削平了, 属于饱和失真.图13.3-6 减小Rb后的失真输出波形1. 场效应管的转移特性场效应管的转移特性指漏-源电压固按时, 栅-源电压对漏极电流的控制特性, 即, 依照图13.3-7搭建N沟道增强型场效应管转移特性实验电路, 单击Multisim10 菜单“Simulate/Analyses/DC Sweep…”选择直流扫描分析功能, 在弹出的对话框“Analysis Parameters”中设置所要扫描的直流电源, 并设置起始和终止值、步长值, 在“Output”选项卡中选择节点2的电压V[2]为分析节点, 由于源极电阻, 所以电压V[2]的数值即是源极电流, 也即是漏极电流.由图13.3-7(b)可知, N沟道增强型场效应管2N7002的开启电压V.(a)仿真电路(b)转移特性仿真结果图13.3-7 场效应管转移特性直流扫描分析2. 场效应管共源放年夜电路图13.3-8是场效应管共源放年夜电路仿真实验电路图, 调整电阻和构成的分压网络可以改变, 从而改变电压放年夜倍数.另外, 改变电阻、也可改变输出电压.(a)仿真电路(b)输入和输出电压波形图13.3-8 场效应管共源放年夜电路仿真13.4 放年夜电路指标丈量13.4.1 输入电阻丈量万用表可以丈量交直流电压、交直流电流、电阻、电路中两个节点之间的分贝损耗, 不需用户设置量程, 参数默认为理想参数(比如电流表内阻为0), 用户可以修改参数.点击虚拟仪器万用表(Multimeter), 接入放年夜电路的输入回路, 本例中将万用表设置为交流, 测得的是有效值(RMS值).由于交流输入电阻要在合适的静态工作点上丈量, 所以直流电源要保管.由图13.4-1可见, 测得输入回路的输入电压有效值为3.536mV, 电流为2.806μA, 输入电阻.在实验室中进行的实物电路的输入电阻丈量要采纳间接丈量方法, 这是因为实际的电压表、电流表都不是理想仪器, 电流表内阻不是0, 而电压表内阻不是无穷年夜.(a)输入电阻丈量电路(b)电压、电流丈量结果图13.4-1 放年夜电路输入电阻丈量电路图13.4.2 输出电阻的丈量采纳外加激励法, 将信号源短路, 负载开路, 在输出端接电压源, 并丈量电压、电流, 如图13.4-2所示.由图13.4-2可见, 测得输出回路的激励电压有效值为707.106mV, 电流为517.861μA, 输出电阻.(a)输出电阻丈量(b)电压、电流丈量结果图13.4-2 放年夜电路输出电阻丈量电路图可以用示波器丈量放年夜电路的增益, 以电阻分压式共射放年夜电路为例, 图13.4-3(a)是丈量电压放年夜倍数的电路图, 图13.4-3(b)是示波器输出波形.移动测试标尺可以读出输入输出波形幅值, 进而计算出电压放年夜倍数, 可是, 可以发现, 标尺处于分歧位置计算出的结果分歧, 仅可作为估计值, 另外, 输出波形与输入波形相比, 存在一定相移, 不是理想的反相, 即发生了相移, 相移年夜小与频率有关, 这就是该放年夜电路的相频特性.除用示波器进行放年夜倍数丈量的方法.还有两种方法:扫描分析法和波特仪丈量法.(a)(b)图13.4-3 分压式共射放年夜电路放年夜倍数的丈量1. 扫描分析法由菜单Simulate/Analyses/AC Analysis, 弹出AC Analysis (交流分析)对话框, 如图13.4-4所示, 选项卡Frequency Parameters中设置Start frequency(起始频率, 本例设为1Hz)、Stop frequency(终止频率, 本例设为10GHz)、Sweep type(扫描方式, 本例设为Decade, 十倍频扫描)、Number of points per decade(每十倍频的采样点数, 默认为10)、Vertical scale(纵坐标刻度, 默认是Logarithmic, 即对数形式, 本例选择Linear, 即线性坐标, 更便于读出其电压放年夜倍数).在Output选项卡中选择节点5的电压V[5]为分析变量, 按下Simulate(仿真)按钮, 获得图13.4-4(b)所示的频谱图, 包括幅频特性和相频特性两个图.在幅频特性波形图的左侧, 有个红色的三角块指示, 标明以后激活图形是幅频特性, 为了详细获取数值信息, 按下工具栏的Show/Hide Cursors按钮, 则显示出丈量标尺和数据窗口, 移动测试标尺, 则可以读取详细数值, 如图(c)和(d)所示.同理, 可激活相频特性图形, 进行相应丈量.(a)AC Analysis对话框(b)被分析节点的幅频和相频特性(c)用测试标尺读取详细数值(d)频响数据图13.4-4 扫描分析法进行放年夜电路幅频特性丈量2. 波特仪丈量法波特仪(Bode Plotter)也称为扫频仪, 用于丈量电路的频响(幅频特性、相频特性), 将波特仪连接至输入端和被测节点, 如图13.4-5(a)所示, 双击波特仪, 获得频响特性, 图13.4-5(b)是幅频响应, 图13.4-5(c)是相频响应.(a)波特仪测试频响电路图(b)幅频特性测试结果(c)相频特性测试结果图13.4-5 扫描分析法进行放年夜电路幅频特性丈量波特仪的面板设置:(1)Mode:模式选择, 点击Magnitude获得幅频响应曲线, 选择Phase获得相频响应曲线;(2)水平和垂直坐标:点击Log选择对数刻度, 点击Lin选择线性刻度;(3)起始范围:F文本框内填写终了值及单元, I文本框内填写起始值及单元.13.5 差动放年夜电路13.5.1 差动放年夜电路仿真电路直接耦合是多级放年夜的重要级间连接方式, 对直流信号、变动缓慢的信号只能用直接耦合, 但随之而来的是零点漂移问题, 影响电路的稳定, 解决这个问题的一个法子是采纳差动放年夜电路, 在电子设备中经常使用差动放年夜电路放年夜差摸信号, 抑制温度变动、电源电压摆荡等引起的共模信号.图13.5-1是差动放年夜电路仿真电路, 是由两个相同的共射放年夜电路组成的, 当开关J1拨向左侧时, 构成了一个典范的差动放年夜电路, 调零电位器Rw用来调节Q1、Q2管的静态工作点, 使得输入信号为0时, 双端输出电压(即电阻RL上的电压)为0.当开关J1拨向右侧时, 构成了一个具有恒流源的差动放年夜电路, 用恒流源取代射极电阻Re, 可以进一步提高抑制共模信号的能力.差动放年夜电路的输入信号既可以是交流信号, 也可以是直流信号.图13.5-1中, 输入信号由函数发生器提供, 函数发生器(Function Generator)可以发生正弦波、三角波、矩形波电压信号, 可设置的参数有:频率、幅值、占空比、直流偏置, 频率范围很宽(0.001pHz~1000THz).差动放年夜电路需要一正一负两个电压源, 实际中不存在负的电压源, 将正极接地, 则电压源的负极可以提供负的电压, 因此, 依照图中的接法可以提供正负电压源.差动放年夜电路有两个输入端和两个输出端, 因此电路组态有双入双出、双入单出、单入双出、单入单出4种, 凡是双端输出, 差摸电压放年夜倍数与单管情况下相同, 凡是单端输出, 差摸电压放年夜倍数为单管情况下的一半.图13.5-1 差动放年夜电路仿真电路13.5.2 差动放年夜电路的调零调零是指差动放年夜器输入端不接入信号, 调整电路参数使两个输出端到达等电位.图13.5-2中是调整电位器Rw, 使节点3和节点4的电压相同, 这时可认为左右两侧的电路已经对称, 调零工作完成.图中的电压读数也是两个三极管的集电极静态工作电压.图13.5-2 差动放年夜电路的调零13.5.3 差动放年夜电路的静态工作点采纳菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point, 选择节点仿真可以获得静态工作点指标, 下面采纳另一种方法, 将电流表和电压表接入仿真电路, 获得更直观的静态工作点丈量结果, 如图13.5-3所示.1. 差模电压增益双端输入双端输出情况下的差摸电压放年夜倍数是输出端电压差除以输入端电压差.为获得较年夜电压增益, 将仿真电路的参数进行一些调整, 丈量电路如图13.5-4所示.函数发生器设置为输出正弦波, 频率1kHz, 幅值5mV, “+”端和“-”端接入差动放年夜电路的两个输入端, COM端接地.用电压表丈量输入真个电压差, 注意双击电压表, 将丈量模式(Mode)改为交流(AC)模式.由图中丈量数据, 输入端电压差为7.071mV, 输出端电压差为308.991mV, 双入双出模式时的差摸电压增益为.当开关J1拨向右侧时, 以恒流源取代射极电阻, 则差摸电压增益增加到.仿真可发现, 负载电阻RL对增益值影响很年夜, 另外, 调零电阻Rw、基极电阻Rb1、Rb2、集电极电阻Rc1、Rc2均有影响.图13.5-4 双入双出差动放年夜电路的差摸增益丈量2. 共模电压增益将两输入端短接, COM端接地, 构成共模输入方式, 如图13.5-5所示.调整输入信号频率为1kHz, 幅值为1mV, 在负载电阻两端接万用表, 测得输出电压为6pV左右, “皮”的数量级为10-12, 几乎为零.可见, 差动放年夜电路对共模信号有很强的抑制效果.图13.5-5 双入双出差动放年夜电路的共摸增益丈量13.6 集成运放电路由分立元件构成的电路具有电子设计上灵活性年夜的优点, 但缺点是功耗年夜、稳定性差、可靠性差, 另外, 设计自己较复杂.集成电路采纳微电子技术构成具有特定功能的电路系统模块, 与分立元件构成的电路相比, 性能有了很年夜提高, 电子设计也更为简单.集成运算放年夜器是高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、直接耦合的线性放年夜集成电路, 功耗低、稳定性好、可靠性高.可以通过外围元器件的连接构成放年夜器、信号发生电路、运算电路、滤波器等电路.以集成运放μA741为例, 图13.6-1是μA741的管脚示意图及实物照片.图13.6-1 集成运放μA741管脚示意图及实物照片用μA741组成同相比例放年夜电路, 仿真电路图如图13.6-2所示.根据同相比例电路的增益公式, 图13.6-2的电压增益应为:.(a)同相比例放年夜电路(b)输入、输出电压波形图13.6-2 集成运放μA741构成的同相比例放年夜电路从波形上看, 输入、输出同相位, 用测试标尺丈量幅值, 可发现输出与输入的比例为3, 在一定范围内调整负载电阻, 波形基本不变, 说明该电路带负载能力强.同理, 可以进行反相比例放年夜电路的仿真, 图13.6-3是集成运放μA741构成的反相比例放年夜电路, 其电压增益应为:, 这与示波器读数一致.图13.6-3 集成运放μA741构成的反相比例放年夜电路及波形由仿真可见, 由运算放年夜器构成比例放年夜电路的电路结构简单、设计容易、性能稳定、带负载能力强.根据滤波电路中有无有源元件可将滤波器电路分为无源滤波器和有源滤波器, 无源滤波器由无源元器件(电阻、电容、电感)构成电路网络, 但其滤波特性随着负载的变动而变动, 负载效应明显, 不能满足很多应用场所的要求, 有源滤波器则通过运放电路提高输入阻抗, 降低输出阻抗而年夜年夜减少了负载效应.简单的有源滤波器是在无源滤波器输出端接一个由运放电路构成的电压跟随器或同相比例放年夜器, 使得滤波的同时可以放年夜信号, 而且提高带负载能力.图13.6-4是简单的二阶低通有源滤波电路, 运放U1和电阻Rf、R3构成同相比例放年夜电路, 放年夜倍数为, 电阻R1、电容C1、电阻R2、电容C2组成的RC网络是二阶低通滤波电路, 其特征频率为Hz.信号源是幅值为1V的交流电压源.用菜单命令Simulate/Analyses/AC Analysis对其进行交流分析, 频率范围设置为1Hz~1MHz, 扫描类型Sweep type选择Decade, 纵坐标Vertical Scale选择Linear, Output选项卡中选择节点4作为分析节点, 单击Simulate按钮, 可获得其频率特性, 如图13.6-5所示.图13.6-4 简单二阶低通有源滤波电路由频率特性可以看出:最年夜输出为 1.9996V, 截止频率为对应V(即增益下降3dB)的频率, 约为125.4003Hz(标尺2处), 而在特征频率处(标尺1处, 338.2989Hz), 幅值已下降至672.8329mV, 可见, 实际的截止频率远小于特征频率.为缩小二者的分歧, 可引入正反馈增年夜特征频率处的幅值, 这就是所谓的压控电压源二阶低通滤波器.将电容C1的下端直接接在滤波器输出端, 构成图13.6-6所示的压控电压源二阶低通滤波器, 其频率特性如图13.6-7所示.图13.6-6 压控电压源二阶低通滤波电路图13.6-7 压控电压源二阶低通滤波电路的频率特性可以看出, 特征频率处的幅值有所增年夜, 在特征频率处(丈量标尺1, 338.2989Hz)幅值增年夜为 1.9857V, 截止频率为1.414V所对应的频率, 在丈量标尺2处(幅值为1.3912), 对应频率为439.2605Hz, 二者差距由约213Hz缩小至约100Hz, 特征频率和截止频率差距年夜年夜缩小了.品质因数Q的物理意义是特征频率处的电压增益与通带电压增益之比, 理论分析给出品质因数Q与通带增益的关系为:, 而在本节例子中, 通带增益, 因此, 改变运放电阻或者即可改变品质因数.13.7 直流稳压电源13.7.1 桥式整流滤波电路建立如图13.7-1所示的单相桥式整流滤波电路, 变压器取值Basic Group组的BASIC_VIRTUAL中的TS_VIRTUAL, 设置变比(本例设为10), 变压器的二次侧有3个抽头, 可以有两种接法,如图13.7-1中的(a)和(b)所示, 前者的整流波形最年夜值约为15V, 后者约为30V, 整流桥选自Diodes组中的FWB中的元件.(a)变压器输出15V整流波形(b)变压器输出30V整流波形图13.7-1 单相桥式整流滤波电路以图13.7-1(b)电路为例, 图13.7-2是该单相桥式整流滤波电路的输出波形, 图(a)是未接入滤波电容C1时的输出波形, 即整流桥输出波形, 图(b)是接入滤波电容C1时的输出波形, 可见, 桥式整流后用滤波电容进行滤波, 电压平均值上升, 电压摆荡(波纹系数)减小了.可是, RC回路参数对波形影响很年夜, 波形与滤波电容的年夜小有关系, 也与负载年夜小有关系.将负载增至10kΩ, 输出波形如图13.7-2(c)所示, 可见输出电压的摆荡进一步减小, 若继续将滤波电容增至100μF, 则电压波形趋于理想, 如图13.7-2(d)所示.当负载较轻(对应负载电阻年夜), 对电压波形要求不高时, 可采纳这种方式提供直流电压, 为减少纹波系数, 可适当增年夜滤波电容.(a)未接入滤波电容C1时的输出波形(b)接入滤波电容C1时的输出波形(c)电容为47μF、负载为10kΩ时的输出波形(d)电容为100μF、负载为10kΩ时的输出波形。

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第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。

目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。

Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。

Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。

IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。

1996年IIT推出了版本,在版本之后,从版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim (多功能仿真软件)。

IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。

下面以Multisim10为例介绍其基本操作。

图是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

multisim教程

multisim教程

multisim教程以下是Multisim的简单教程:Multisim是一款用于电子电路仿真和设计的软件工具。

下面我将介绍一些基本的操作步骤,帮助你开始使用Multisim。

1. 打开Multisim软件并创建新项目。

选择“File”菜单中的“New”选项,然后选择“New Design”来创建一个新的电路设计。

2. 选择器件进行电路设计。

在“Place”菜单中选择合适的器件,如电阻、电容、二极管等,并将它们拖放到电路图板上。

3. 连接器件。

使用连线工具将器件彼此连接起来,这样就可以形成一个完整的电路。

确保连接正确,以保证电路的功能。

4. 设定器件参数。

双击选择的器件,在弹出的属性框中设置相应的参数,如电阻值、电容大小等。

5. 运行仿真。

选择“Simulate”菜单中的“Run”选项,或使用工具栏上的仿真按钮来运行仿真。

Multisim将模拟电路的行为,并显示电路的响应结果。

6. 分析仿真结果。

查看仿真结果,包括电流、电压、功率等参数。

这些结果将帮助你评估电路的性能和功能。

7. 调整和改进电路设计。

根据仿真结果,你可以对电路进行优化和改进。

调整参数、更换器件或重新设计电路布局,以达到设计要求。

8. 保存和导出设计。

将设计保存为Multisim项目文件,以便后续修改和使用。

如果需要,你还可以导出电路图、仿真结果等。

请注意,以上步骤仅为基础操作示例。

Multisim是一款功能强大的软件工具,还提供许多高级功能和特性,如多工程协作、电路板布局等。

你可以进一步学习和探索这些功能,以扩展你的电子电路设计能力。

Multisim仿真使用教程

Multisim仿真使用教程


仿真开关 连好电路图后,先保存,再点仿真开关,观察运行现象,或
者排查错误。
仪器栏:测量探针 探针放在导线上,监测电位、电流、频率等参数,
可用于排查错误
电子元件
菜单栏:放置-Component-选择元件 界面
不确定你要放置的元件所属大类的时候,在“组”一栏选择”Select all groups”,“数据库”保持为“主数据库”,“元件”则输入要放置的元件型号了。
软件的安装、注册、汉化



安装需要注意的一点是,序列号,从Keygenfull.exe里 Generate出来。如果你下的M靠谱的话,安装目录里应该有 这东西。 注册,也是用Keygenfull.exe,依次Create 6个序列号文件, 导进NI License Manager。直接在电脑里搜这几个单词即可 找到管理程序。 汉化,先找到汉化包,自己去下,应该是一个叫ZH的文件 夹。拖到M程序主目录即X:\Circuit Simulation\Multisim11.0\Circuit Design Suite 11.0\stringfiles文件夹下,然后 打开程序,参照下图,点开, 在 “常规”标签页里找Language,下拉菜单选中ZH即可。
目录 Multisim用途及用户界面介绍 常用功能及电子元件介绍 范例:0-9记数显示循环 练习:0-9记数显示循环 附录1:软件安装及汉化方法 附录2:注册机使用方法

Multisim简介
Multisim [mʌtisim] or [mʌtisæ m] 简称M Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具, 用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。Multisim原名EWB,最新版本是M11, 但是最常用的是M10。安好软件后参照附录汉化,不破解暂时不影响使用。本文 以M11为例演示其使用方法。 如左图,最上是菜单栏,下一栏 是各种功能按键,空白部分绘制 电路图,右侧是仪器栏。

Multisim仿真教程

Multisim仿真教程
由于(yóuyú)软件操作都是在计算机环境下进行的,不是真实 的实际的元器件设备的链接,故称虚拟电子实验室。
Multisim意为“万能仿真 ”
精品文档
一、主要(zhǔyào)功能
构建仿真电路(diànlù) 通信系统分析与设计
仿真电路(diànlù)环 的模块

PCB设计模块:直观、
multi mcu(单片机 层板32层、快速自动
精品文档
仿真开关
工程栏
元件
工具栏
菜单栏
设计 (shèjì) 工具栏
使用 (shǐyòng)
中 元件列表
工作区
状态栏
仪器仪表 工具栏
精品文档
常用(chánɡ yònɡ)元件库分类
精品文档
仪器仪表工具栏
从左到右分别是:数字万用表、函数发生器、示 波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、 瓦特表、逻辑转换仪、失真分析仪、网络分析仪、 频谱分析仪
报告按钮,用以打印有关电路的报告
传输按钮,用以与其它程序通讯,比如与Ult 通讯;也可以将仿真结果输出到 像MathCAD和Excel这样的应用程序。
精品文档
元件(yuánjiàn) 工具栏
电源库 基本元件库 二极管库 晶体管库 模拟元件库 TTL元件库 COMS元件库
精品文档
其他数字元件库 混合芯片库 指示部件库 其他部件库 控制部件库 射频器件库 机电类元件库
给印制电路板设计的原件外形。
“Electronic Parameters”页: 元件的电气参数,包括元件在 实际使用中应该考虑的参数指标。
“User Fields”页:用户使用信息。
精品文档
编辑电阻元件
2、虚拟(xūnǐ)电阻

MULTISIM电路仿真软件的使用操作教程

MULTISIM电路仿真软件的使用操作教程

MULTISIM电路仿真软件的使用操作教程Multisim是一款功能强大的电路仿真软件,可以帮助用户进行电路设计、分析和仿真。

在本教程中,我们将介绍Multisim的基本使用操作,让您可以快速上手并开始进行电路仿真。

1.创建新电路首先,在打开Multisim软件后,点击“File”菜单,并选择“New”来创建一个新的电路文件。

您可以选择使用自定义的模板或者从已有的电路模板中选择其中一个。

2.添加元件在新建的电路文件中,您可以通过点击“Place”菜单来添加不同种类的元件。

通过选择合适的元件,您可以构建您需要的电路。

您可以添加电源、电阻、电容、电感、晶体管等元件。

3.连接元件在添加完元件后,您需要连接这些元件以构建完整的电路。

通过点击“Connect”工具或者直接拖拽连接线将元件连接起来。

4.设置元件参数5.运行仿真完成电路的搭建后,您可以点击“Run”按钮来开始进行仿真。

Multisim会模拟电路的运行情况,并显示出电路中各元件的电流、电压等参数。

6.分析仿真结果在进行仿真后,您可以查看仿真结果并进行分析。

您可以查看波形图、数据表格等来了解电路的运行情况,以便进行进一步的优化和改进。

7.保存电路文件在完成电路设计后,您可以点击“File”菜单并选择“Save As”来保存电路文件。

您可以选择保存为不同格式的文件,以便将电路文件与他人分享或者备份。

8.导出报告如果您需要将电路设计的结果进行报告或者分享给他人,您可以点击“Tools”菜单并选择“Export”来导出报告或者数据表格。

9.调整仿真设置在进行仿真前,您可以点击“Options”菜单来调整仿真的参数,例如仿真时间、采样率等。

这可以帮助您更好地分析电路的性能。

10.学习资源Multisim提供了大量的学习资源,包括用户手册、视频教程、示例项目等。

您可以通过点击“Help”菜单来访问这些资源,以帮助您更好地使用Multisim进行电路仿真。

通过以上教程,您可以快速上手Multisim软件,并开始进行电路设计和仿真。

multisim仿真教程单相半波可控整流电路

multisim仿真教程单相半波可控整流电路

元器件的选取和放置
步骤一
步骤三
选择合适的二极管,确保其额定电流 和电压符合电路要求。
将选取的元件放置在电路图上,注意 元件间的连接关系和布局。
步骤二
根据需要选择适当的电阻和电容元件, 调整其阻值或电容值以满足电路参数。
电路的连接与检查
步骤一
根据电路原理图,将各个元件按 照正确的连接方式进行连接。
步骤二
检查连接是否正确,确保没有出现 短路或断路现象。
步骤三
对电路进行静态检查,确保没有逻 辑错误或元件参数不匹配的问题。
仿真设置与运行
01
步骤一
打开仿真设置对话框,选择合适 的仿真参数,如仿真时间范围、 采样率等。
步骤二
02
03
步骤三
运行仿真,观察电路的行为和输 出波形。
根据仿真结果,对电路进行调整 和优化,以达到预期的性能指标。
06 结论与展望
本教程的主要内容总结
介绍了单相半波可控整流电路的基本原理和工作方式。 探讨了不同控制角下整流电路的输出电压和电流波形。
通过Multisim软件对单相半波可控整流电路进行了仿真 和分析。
分析了整流电路的效率、功率因数等性能指标。
可控整流电路的应用前景
可控整流电路在电力电子、电机 控制、新能源等领域具有广泛的
用于模拟晶体管元 件,有不同的类型 和参数可选。
04
单相半波可控整流电路的 Multisim仿真
电路图的创建
步骤一
打开Multisim软件,新建 一个电路图文件。
步骤二
从元件库中选取需要的元 件,如二极管、电阻、电 容等。
步骤三
将选取的元件放置在电路 图上,并按照单相半波可 控整流电路的电路图布局。

multisim仿真教程混频器电路

multisim仿真教程混频器电路

03
混频器电路设计
电路设计流程
确定设计目标
明确混频器的性能指标,如输入频率、输出 频率、增益等。
选择合适的元件
根据设计目标,选择合适的电阻、电容、电 感等元件。
电路原理图设计
根据混频器的工作原理,使用Multisim软件 绘制电路原理图。
参数设置与优化
根据元件规格和性能指标,设置元件参数并 进行优化。
元件பைடு நூலகம்择与参数设置
元件选择
根据设计需求选择合适的电阻、电容、电感等元件, 确保元件的精度和稳定性。
参数设置
根据元件规格和电路性能要求,设置元件参数,如电 阻值、电容值、电感值等。
参数优化
通过调整元件参数,优化电路性能,提高混频器的性 能指标。
电路仿真与调试
电路仿真
使用Multisim软件进行电路仿真,模拟电路的 实际工作情况。
用于绘制电路图,可随意缩放和平 移。
03
02
元件库
提供各种电路元件,方便用户选择 和放置。
仿真面板
提供仿真参数设置和仿真运行控制。
04
元件库与虚拟仪器
元件库
包含各种电子元件,如电阻、电容、电感、 晶体管等。
虚拟仪器
可设置元件的参数和属性,模拟实际元件的 行为。
元件属性
提供各种测量仪器,如示波器、信号发生器 、频谱分析仪等。
干扰与欺骗
电子战系统中的干扰机使用混频器生成干扰信号,对敌方通 信和雷达系统进行干扰和欺骗。混频器在此过程中起到关键 作用,能够生成具有特定频率和功率的干扰信号,有效降低 敌方系统的性能。
06
总结与展望
混频器电路的重要性和发展趋势
混频器电路在通信、雷达、电子对抗等领域具有广泛应用,是现代电子系统中的 重要组成部分。随着技术的发展,混频器电路的性能要求不断提高,具有更高的 频率、更低的噪声、更小的体积和更低的功耗等发展趋势。

Multisim电路仿真

Multisim电路仿真

Multisim电路仿真Multisim是一个强大的电路仿真软件,它可以在计算机上进行电路设计、仿真和分析,是电子工程师必不可少的工具之一。

本文将介绍Multisim电路仿真的相关知识。

一、Multisim的基本操作1. 新建电路:在Multisim中,可以通过菜单栏或快捷键新建电路;也可以导入已有电路。

2. 添加元器件:在Multisim的元器件库中,选择需要使用的元器件,拖放到电路图中,并正确连接线路。

3. 设置元器件参数:在元器件上双击,进入元器件参数设置界面,对元器件进行参数设置。

4. 运行电路仿真:完成电路图绘制后,点击仿真按钮,进行仿真。

仿真完成后,可以查看仿真结果。

Multisim的元器件库非常丰富,包括各种电子元器件,如二极管、三极管、电容、电阻、集成电路等。

可以通过搜索功能快速查找需要使用的元器件。

1. 直流分析:可以通过直流分析查看电路在稳定直流电压条件下的工作状态。

2. 交流分析:可以查看电路在交流电压条件下的情况,包括电流、电压等波形和相位差。

3. 暂态分析:可以查看电路在瞬态条件下的情况,如电容充电、电路开关时的瞬态响应。

4. 傅里叶分析:可以将电路的任意输入信号分解成不同频率的信号,并产生频谱图。

Multisim电路仿真可以应用在各种领域,如模拟电路设计、数字电路设计、信号处理、控制系统等。

通过仿真,可以快速调试电路,验证电路的可靠性和性能参数,节省开发成本和时间。

1. 操作简单:Multisim的界面设计很直观,操作非常简单,适合初学者和专业人士使用。

2. 元器件库丰富:Multisim的元器件库非常齐全,可以支持各种电路设计和仿真。

3. 仿真结果准确:Multisim的仿真结果准确可靠,可以反映电路实际工作情况。

4. 分析方法多样:Multisim的仿真分析方法多样,可以满足不同应用领域的需求。

六、结语Multisim是一款经典的电路仿真软件,具有操作简单、元器件库丰富、仿真结果准确、分析方法多样等优点。

最详细最好的Multisim仿真教程

最详细最好的Multisim仿真教程

第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。

目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。

Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。

Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。

IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。

1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。

IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。

下面以Multisim10为例介绍其基本操作。

图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

multisim仿真教程 三相桥式整流电路

multisim仿真教程 三相桥式整流电路

multisim仿真教程三相桥式整流电路
三相桥式整流电路是现代交流变成直流电的基础电路之一。

本文将介绍 multisim 软
件下搭建三相桥式整流电路的仿真步骤。

1.新建工程
打开 multisim,点击文件菜单 -> 新建 -> 新建工程,输入工程名称和保存路径,
点击确定。

2.添加所需元件
点击顶部工具栏上的元件库按钮,在元件库中搜索所需元件:三相变压器、桥式整流器、电容、电感等元件。

拖动元件到工作区中。

3.连接电路
用连接线将各个元件连接起来,连接线的方式包括直接拖动连接线或者单击元件端口,再单击另一个元件端口,连接线就自动生成了。

4.设置元件参数
双击元件,打开元件的属性对话框,设置元件的参数。

如三相变压器的参数包括变比、高压侧电源参数,桥式整流器的参数包括电阻大小等等。

点击顶部工具栏的仿真按钮,打开“模拟和仿真设置”对话框,设置仿真时间和步长
大小等参数。

6.运行仿真
点击顶部工具栏的运行按钮或者按下F5键,运行仿真。

可以在中间的绘图区域看到电路的波形图,包括输入电压、输出电压等各种电压大小和波形。

7.分析结果
通过观察仿真结果,可以分析电路的性能表现、各个元件运行状况是否正常等等。


以通过修改元件参数,重新运行仿真,查看结果的变化。

总结
通过上述步骤,就可以在 multisim 软件中搭建三相桥式整流电路的仿真模型,并进
行仿真分析。

除此之外,还可以在绘图区域添加标签、参考线等辅助元素,使仿真结果更
加直观和清晰。

Multisim仿真实用教程讲义

Multisim仿真实用教程讲义

1.3.3 Multisim仪器仪表栏
波特图仪(Bode Plotter) 利用波特图仪可以方便地测量和显示电路的频率响应,波特图
仪适合于分析滤波电路或电路的频率特性,特别易于观察截止频率。 需要连接两路信号,一路是电路输入信号,另一路是电路输出信号, 需要在电路的输入端接交流信号。 波特图仪控制面板分为Magnitude(幅值)或Phase(相位)的 选择、Horizontal(横轴)设置、Vertical(纵轴)设置、显示 方式的其他控制信号,面板中的F指的是终值,I指的是初值。在波 特图仪的面板上,可以直接设置横轴和纵轴的坐标及其参数。
以上这些操作可以在菜单栏File子菜单下选择命令, 也可以应用快捷键或工具栏的图标进行快捷操作。
菜单
1.1.3 元器件基本操作 常用的元器件编辑功能有: 90 Clockwise--顺时针旋转90 90 CounterCW--逆时针旋转90 Flip Horizontal--水平翻转 Flip Vertical--垂直翻转 Component Properties--元件属性等。
两个连接端口是Ready and Triger
1.3.3 Multisim仪器仪表栏
逻辑转换器(Logic Converter)
Multisim提供了一种虚拟仪器:逻辑转换器。实际中没有这 种仪器,逻辑转换器可以在逻辑电路、真值表和逻辑表达式之间进 行转换。有8路信号输入端,1路信号输出端。
6种转换功能依次是:逻辑电路转换为真值表、真值表转换为 逻辑表达式、真值表转换为最简逻辑表达式、逻辑表达式转换为真 值表、逻辑表达式转换为逻辑电路、逻辑表达式转换为与非门电路。
菜单
1.1.5 图纸标题栏编辑 单击Place / Title Block命令,在打开对话框的查找范围 处指向Multisim / Titleblocks目录,在该目录下选择一 个*.tb7图纸标题栏文件,放在电路工作区。用鼠标指向文 字块,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择Properties命令, 或者双击title block进行编辑。

multisim仿真电路设计

multisim仿真电路设计

multisim仿真电路设计
Multisim是一款集成电路设计和仿真软件,可以用于设计和验证电路的性能。

以下是一个简单的示例来说明如何在Multisim中设计和仿真电路。

1. 打开Multisim软件,并创建一个新的电路设计。

可以从工具栏中选择“新电路设计”或使用快捷键Ctrl+N。

2. 在设计窗口中,选择所需的元件和工具来设计电路。

例如,在工具栏中选择“元件”按钮,并选择电阻、电容和电感等元件。

3. 将所选元件拖放到设计窗口中,并使用线连接它们以形成电路。

可以使用工具栏上的线条工具或按下L键来连接元件。

4. 对于每个元件,可以通过双击元件来修改其值。

例如,对于电容,可以设置其电容值。

5. 设计完毕后,可以通过点击“仿真”按钮来验证电路的性能。

也可以选择“仿真”菜单中的“运行”选项,或使用快捷键F5。

6. 在仿真结果窗口中,可以查看电路的电压波形、电流波形、输入输出特性等。

也可以使用Multisim的仪表模拟工具来测量电路参数和性能。

通过这些步骤,您可以在Multisim中设计和仿真电路。

Multisim还提供了其他高级功能,如噪声分析、优化、印刷电路板设计等,以帮助工程师更好地设计和验证复杂电路。

最详细最好地Multisim仿真教程

最详细最好地Multisim仿真教程

第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进展模拟电路仿真的根本方法。

目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3.根本放大电路4.差分放大电路5. 负反应放大电路6.集成运放信号运算和处理电路7.互补对称〔OCL〕功率放大电路8.信号产生和转换电路9.可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面与根本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。

Multisim用软件方法虚拟电子元器件与仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。

Multisim来源于加拿大图像交互技术公司〔Interactive Image Technologies,简称IIT公司〕推出的以Windows为根底的仿真工具,原名EWB。

IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench〔电子工作台,简称EWB〕,以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。

1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进展了较大变动,名称改为Multisim〔多功能仿真软件〕。

IIT后被美国国家仪器〔NI,National Instruments〕公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。

下面以Multisim10为例介绍其根本操作。

图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成局部。

Multisim模拟电子技术仿真实验

Multisim模拟电子技术仿真实验

Multisim模拟电子技术仿真实验Multisim是一款著名的电子电路仿真软件,广泛用于电子工程师和学生进行电子电路的设计和验证。

通过Multisim,用户可以方便地搭建电路并进行仿真,实现理论与实际的结合。

本文将介绍Multisim的基本操作和常见的电子技术仿真实验。

一、Multisim基本操作1. 下载与安装首先,需要从官方网站上下载Multisim软件,并按照提示完成安装。

安装完成后,打开软件即可开始使用。

2. 绘制电路图在Multisim软件中,用户可以通过拖拽组件来绘制电路图。

不同的电子组件如电阻、电容、二极管等都可以在Multisim软件中找到并加入电路图中。

用户只需将组件拖放到绘图区域即可。

3. 连接元件在绘制电路图时,还需要连接各个元件。

通过点击元件的引脚,然后拖动鼠标连接到其他元件的引脚上,即可建立连接线。

4. 设置元件的属性在建立电路连接后,还需要设置各个元件的属性。

比如,电阻的阻值、电容的容值等等。

用户可以双击元件,进入属性设置界面,对元件进行参数调整。

5. 添加仪器和测量在Multisim中,用户还可以添加各种仪器和测量设备,如示波器、函数发生器等。

这样可以帮助我们对电路进行更加深入的分析和测试。

二、常见的电子技术仿真实验1. RC电路响应实验RC电路响应实验是电子电路实验中最基础的实验之一。

它用于研究RC电路对输入信号的响应情况。

通过在Multisim中搭建RC电路,可以模拟分析电路的充放电过程,并观察输出电压对时间的响应曲线。

2. 放大器设计实验放大器是电子电路中常见的功能电路之一。

通过在Multisim中搭建放大器电路,可以模拟放大器的工作过程,并对放大器的增益、频率等特性进行分析和调整。

这对于学习和理解放大器的原理和工作方式非常有帮助。

3. 数字电路实验数字电路是现代电子技术中不可或缺的一部分。

通过在Multisim中搭建数字电路,可以模拟数字电路的逻辑运算、时序控制等功能,并对电路的工作波形进行分析和优化。

multisim仿真教程

multisim仿真教程

Multisim是一个非常简单易懂的电路仿真软件,使用它可以完成数字电路、模拟电路等的仿真。

对于初学者来说,Multisim也非常容易理解和使用。

因此,今天,我将分享如何使用Multisim进行简单电路实验的经验。

工具/原材料
Multisim软件
计算机
方法/步骤
首先,运行我们的Multisim软件
如何使用Multisim进行简单电路仿真
我们需要从原产品目录中选择电路图
如何使用Multisim进行简单电路仿真
元件库的分类从左到右依次是“电源”、“基本元件”(开关、电阻、电容和电感)、二极管、晶体管、模拟电路元件、TTL和CMOS。

你可以根据你的电路需要选择它们
如何使用Multisim进行简单电路仿真
绘制电路图后,可以单击工具栏中的“运行”按钮来运行模拟
如何使用Multisim进行简单电路仿真
在操作过程中,我们可以点击开关来控制开关的开关
如何使用Multisim进行简单电路仿真
当我们想完成模拟实验时,只需点击停止按钮
如何使用Multisim进行简单电路仿真
此外,如果您的电路需要通用仪表、示波器和其他测量仪器,您可以从右侧的测量工具栏中进行选择。

如何使用Multisim进行简单电路仿真
要保存仿真电路图时,可以单击“文件”菜单并选择“保存”项。

如何使用Multisim进行简单电路仿真

然后,只需选择要保存的路径并单击“确定”按钮。

如何使用Multisim进行简单电路仿真。

最详细最好的Multisim仿真教程

最详细最好的Multisim仿真教程

第13章 Multisim模拟电路仿真之宇文皓月创作本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。

目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3.基本放大电路4.差分放大电路5. 负反馈放大电路6.集成运放信号运算和处理电路7.互补对称(OCL)功率放大电路8.信号发生和转换电路9.可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操纵13.1.1Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。

Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。

Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。

IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操纵方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。

1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。

IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。

下面以Multisim10为例介绍其基本操纵。

图13.1-1是Multisim10的用户界面,包含菜单栏、尺度工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

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Multisim能干什么
Multisim经历了多个版本的升级,9版本之后增 加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用
电路分析 模拟电子电路 数字电子电路 模数混合电路 射频电路 DSP/FPGA/CPLD 电力电子电路 PLC控制电路 单片机电路
仿真功能 SPICE仿真 XSPICE仿真
微处理器(MCU) 仿真 MCU C-代码支持 自动化API 输入/输出LabVIEW仪器 BSIM 4.6.3 BSIMSOI、 EKV、 VBIC支持 高级二极管参数模型 SPICE Netlist查看器 绘图器标注 绘图器智能图例 NI硬件连接器 LabVIEW/Multisim协同仿真 绘图器 - 数字显示 增强的电路参数扫描功能 LabVIEW Multisim API工具包 仿真驱动仪器 集成的NI ELVIS仪器 LabVIEW仪器 分析次数
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10 、 Multisim11 、Multisim12 。
历史和现状
优势: 操作界面直观易用 大量元器件库,3D元件库; 虚拟仪器表种仪类齐全, 分析方法完备 可调用LabVIEW虚拟仪器(自定义) 强大的Help 功能,包括软件本身的操作
说明、各种元器件功能说明。
网络资源
NI官方网站 http:// Electronics Workbench公司官方网站
Multisim系列软件的组成:
Multisim: 电路仿真设计模块 Ultiboard:PCB设计软件
两个部分相互独立,可以分别使用。Multisim系列 软件能完成从电路的仿真设计到电路板图生成的 全过程。
两个模块均有增强专业版(Power Pro)、完整版 (Full Edition)、基础版(Base Edition)、教育 版(Education)、学生版(Student)和演示版 (Demo),各版本的功能和价格有明显差异。


波仪极生仪仪分仪仪仪发万器波
拟仪



生用 器
仪器

器表

操作界面
项目管理器
位于基本工作界面的左半部分
电路以分层的形式展示,主要 用于层次电路的显示
层级(Hierarchy):对不同电 路的分层显示,单击“新建”按 钮将生成Circuit2电路
内容
Multisim电路仿真软件简介 仿真基础
放置元件-电路图编辑-仿真-报告 元器件库、虚拟仪器 仿真分析方法
Multisim电路仿真软件简介
历史和现状 Multisim能干什么 特点和优势 网络资源 操作界面
历史和现状
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司 (Interactive Image Technologies简称IIT公司) 推出的以Windows为基础的仿真工具,原名 EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和 设计的EDA工具软件Electronics Work Bench (电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、 操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅 速推广使用。
历史和现状
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版 本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行 了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软 件),专用于电路级仿真。
http://
软件下载: 教育版(30天评估版) 学生版(购买或者教师申请) ADI版(只有模拟元器件,免费)
操作界面
以Multisim12(教育版)为例
Multisim12用户界面
标准工 具栏
元器件工具栏 菜单栏
仿真开关
主工具栏

项目

管理
电路图编辑区






状态栏
操作界面
菜单栏与Windows应用程序相似
Multisim电路仿真
пятница, 10 апреля 2020 г.
前言
EDA软件代表电子系统设计的技术潮流, 在众多的EDA仿真软件中,Multisim软 件界面友好、功能强大、易学易用,受 到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪 器仪表,将元器件和仪器集合为一体, 是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软 件。
Multisim各版本仿真功能比较
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特点和优势
设电 虚图后母元数
计子 拟形处电器据
工 具 箱
表 格 检 视 窗
网 表 查 看 器
实 验 板
记 录 仪
理 器
路 图
件 编 辑
库 管 理 器

电创修查 帮

气建改找网助


范站





ห้องสมุดไป่ตู้



注注
释释
文文
件件
操作界面
元器件工具栏
CMOS TTL
放基放放运
其 混 显 放 杂 高 高机 单 放 放
置 本 置 置 算 元 它 合 示 置 项 级 频电 片 置 置 电 元 二 晶 放 器 元 数 元 模 功 元 外 元元 机 模 总 源 器 极 体 大 件 器 字 器 块 率 器 围 器器 模 块 线
件 管 管 器 件 器 件 元 件 电 件件 块

件路
操作界面
虚拟仪器工具栏
NI ELVISmx
LabVIEW
Tektronix Agilent Agilent Agilent
万函功示四波数字逻逻伏矢频网


用数率波通特字信辑辑案量谱络


表发表器道图频号分转特分分分函数示



示示率发析换性析析析数字波示 针虚
打 编显 放 单 仿 与 元产 用 浏 帮 开 辑示 置 片 真 P 器生 户 览 助 新 操查 元 机 分 C 件报 设 功
建 作看 器 仿 析 B 修告 置 能

件真
软改









线


NI Ultiboard Ultiboard
SPICE
操作界面
标准工具栏 视图工具栏 主工具栏
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