Multisim仿真软件的相位差测量方法
multisim14软件操作与使用实验报告
multisim14软件操作与使用实验报告实验名称：Multisim 14软件操作与使用实验实验目的：通过实验学习Multisim 14软件的操作和使用，了解电路仿真的基本原理和方法。
实验器材：计算机、Multisim 14软件实验原理：Multisim 14是一款强大的电路仿真软件，可以用于设计、分析和验证电路的性能。
它可以模拟各种类型的电路，包括模拟电路、数字电路和混合电路。
Multisim 14提供了丰富的电子元件库，用户可以根据需要选择和配置所需的元件，然后通过连接线将它们连接起来。
通过设置元件的属性和参数，可以对电路进行各种操作和测试，如测量电压、电流和功率等。
Multisim 14还提供了直流分析、交流分析和传输线分析等功能，可以帮助用户更好地理解和优化电路的性能。
实验过程：1. 打开Multisim 14软件，进入主界面。
2.点击“新建”按钮，创建一个新的电路项目。
3.在元件库中选择所需的元件，如电阻、电容、电感等，并将它们拖放到工作区。
4.通过连接线将元件连接起来，构建所需的电路拓扑。
5.设置元件的属性和参数，如电阻的阻值、电容的容值等。
6.添加电压源或电流源，并设置其参数。
7.进行直流分析，测量电路中各个节点的电压和电流。
8.进行交流分析，测量电路的频率响应和相位差。
9.进行传输线分析，分析电路中信号的传输和衰减情况。
10.进行参数扫描，观察电路性能随参数变化的情况。
11.保存电路设计，输出仿真结果。
实验结果与分析：通过使用Multisim 14软件进行电路仿真，可以得到电路的各种性能指标，如电压、电流、功率等。
通过对这些数据的分析和比较，可以了解电路的工作状态和性能特点。
同时，通过对电路的参数进行扫描和优化，可以改善电路的性能，并找到最佳的设计方案。
实验总结：通过本次实验，我学习了Multisim 14软件的操作和使用方法，了解了电路仿真的基本原理和方法。
通过实际操作，我掌握了Multisim 14软件的各项功能，并能够进行电路的设计、分析和优化。
Multisim12仿真教程
Multisim模拟电路仿真1 Multisim用户界面及基本操作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、Multisim11、Multisim12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Multisim12为例介绍其基本操作。
图1-1是Multisim12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。
图1-1 Multisim12用户界面菜单栏与Windows应用程序相似，如图1-2所示。
图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，Multisim12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，本章采用默认设置；DIN：德国国家标准学会，欧洲标准，与中国符号标准一致。
multisim仪器仪表的使用
（3）Y轴输入方式 Y轴输入方式即信号输入的耦合方式。当用AC
耦合时，示波器显示信号的交流分量。当用DC耦 合时，显示的是信号的AC和DC分量之和。
当用0耦合时，在Y轴设置的原点位置显示一 条水平直线。
3. 触发方式（Trigger）调整 （1）触发信号选择 触发信号选择一般选择自动触发（Auto）.选
仪器面板上相应按钮及参数设置对话窗口的设置数据。 （2）改变仪器仪表参数 在测量或观察过程中，可以根据测量或观察结果来
改变仪器仪表参数的设置，如示波器、逻辑分析仪等。
1.5.2数字多用表（Multimeter）
数字多用表是一种可以用来测量交直流电压、 交直流电流、电阻及电路中两点之间的分贝损耗， 自动调整量程的数字显示的多用表。
和本地址。字信号发生器被激活后，字信号按照一 定的规律逐行从底部的输出端送出，同时在面板的 底部对应于各输出端的16个小圆圈内， 实时显示 输出字信号各个位（bit）的值。
2. 字信号的输出方式 字 信 号 的 输 出 方 式 分 为 Step（ 单 步 ） 、
Burst（单帧）、 Cycle（循环）三种方式。用鼠 标单击一次Step按钮，字信号输出一条。这种方 式可用于对电路进行单步调试。
4. 字信号的存盘、重用、清除等操作 用鼠标单击Pattern按钮，弹出Pre-setting
patterns对话框，在对话框中Clear buffer（清字 信号编辑区）、Open（打开字信号文件）、 Save（保存字信号文件）三个选项用于对编辑区 的字信号进行相应的操作。字信号存盘文件的后 缀为“． DP”。
2. 坐标数值的读出 要得到特性曲线上任意点的频率、增益或相
Multisim模拟电路仿真实验
实验19 Multisim模拟电路仿真实验1.实验目的（1）学习用Multisim实现电路仿真分析的主要步骤。
（2）用仿真手段对电路性能作较深入的研究。
2.预习内容对仿真电路需要测量的数据进行理论计算，以便将测量值与理论值进行对照。
3.实验内容实验19-1 基本单管放大电路的仿真研究射极电流负反馈放大电路的仿真电路如下图所示。
三极管的电流放大系数设置为60。
（1）调节R w，使V E=1.2V;（2）用“直流工作点分析”功能进行直流工作点分析，测量静态工作点，并与估算值比较；（3）用示波器观测输入、输出电压波形的幅度和相位关系，并测量电压放大倍数，与估算值比较；（4）用波特图仪观测幅频特性和相频特性，并测量电压放大倍数和带宽（测出下线截止频率和上限截止频率即可）；（5）用“交流分析”功能测量幅频特性和相频特性；（6）加大输入信号幅度，观测输出电压波形何时会出现失真，并用失真度分析仪测量信号的失真度；（7）设计测量输入电阻、输出电阻的方法并测量之。
（测输入电阻采用“加压求流法”，测输出电阻采用改变负载电阻测输出电压进而估算输出电阻的方法，即。
式中，U oO是输出端空载时的输出电压，U oL是接入负载R L时的输出电压。
输入信号频率选用1000H Z）。
（8）将去掉，将的值改为1.2kΩ，即静态工作点不变，重测电压放大倍数、上下限截止频率及输入电阻。
将测得的放大倍数、上下限截止频率和输入电阻进行列表对比，说明对这三个参数的影响。
实验结果如下：（1）静态直流工作点分析理论上，;;。
实际测量结果如下：;相对误差为0.018%；相对误差为0.018%；相对误差为2.698%；; 相对误差为0.061%；相对误差为0.029%；由此可见，静态工作点的理论预测值与实际测量值十分接近。
其中误差最大，其主要影响因素应当是根据模拟的参数设置，该三极管是实际三极管而并非理想三极管，在实际电流放大倍数方面与理论值有一定的误差。
multisim仿真相位裕度
multisim仿真相位裕度
相位裕度（Phase Margin）是控制系统中一个重要的稳定性指标，用于评估反馈系统对于频率变化的敏感性。
在电路设计和仿真中，Multisim作为一款强大的电子电路设计与仿真软件，可以帮助工程师们分析和优化系统的相位裕度，确保系统的稳定性和可靠性。
在Multisim中进行相位裕度的仿真分析，通常涉及以下几个步骤：
电路搭建：首先，在Multisim中搭建待分析的电路模型。
这可以是一个简单的反馈电路，也可以是一个复杂的控制系统。
设置仿真参数：接下来，设置仿真的频率范围和其他相关参数。
这些参数的选择取决于电路的实际应用和工作环境。
运行仿真：在设置了仿真参数后，运行仿真以获取电路的频率响应数据。
Multisim会计算出电路在不同频率下的幅值增益和相位变化。
分析相位裕度：从仿真结果中提取相位信息，计算出相位裕度。
相位裕度通常定义为在增益为1（即0 dB）时，相位从-180°（即-π弧度）变化到0°所需的额外相位延迟。
相位裕度越大，系统对频率变化的敏感性越小，稳定性越高。
优化与调整：如果相位裕度不满足设计要求，可以通过调整电路参数或改变电路结构来优化相位裕度。
例如，增加滤波器、调整反馈网络等。
验证优化结果：在进行了优化调整后，重新运行仿真以验证优化效果。
确保相位裕度满足设计要求，并检查其他性能指标是否也有所改善。
通过以上步骤，可以在Multisim中有效地仿真和分析相位裕度，为电路设计和优化提供有力的支持。
相位裕度的仿真分析不仅有助于确保系统的稳定性，还可以帮助工程师们在实际应用中预测和避免潜在的问题。
Multisim三相电路仿真实验
实验六三相电路仿真实验、实验目的1、熟练运用MUltiSim正确连接电路，对不同联接情况进行仿真；2、对称负载和非对称负载电压电流的测量，并能根据测量数据进行分析总结;3、加深对三相四线制供电系统中性线作用的理解。
4、掌握示波器的连接及仿真使用方法。
5、进一步提高分析、判断和查找故障的能力。
二、实验仪器1. PC机一台2. MUItiSim软件开发系统一套三、实验要求1.绘制出三相交流电源的连接及波形观察2 •学习示波器的使用及设置。
3•仿真分析三相电路的相关内容。
4 .掌握三瓦法测试及二瓦法测试方法四、原理与说明1、负载应作星形联接时，三相负载的额定电压等于电源的相电压。
这种联接方式的特点是三相负载的末端连在一起，而始端分别接到电源的三根相线上。
2、负载应作三角形联接时，三相负载的额定电压等于电源的线电压。
这种联接方式的特点是三相负载的始端和末端依次联接，然后将三个联接点分别接至电源的三根相线上。
3、电流、电压的“线量”与“相量”关系测量电流与电压的线量与相量关系，是在对称负载的条件下进行的。
画仿真图时要注负载对称星形联接时，线量与相量的关系为：(1) U L='3U P(2) I L=I P负载对称三角形联接时，线量与相量的关系为:（2）1 L = 3I P(I) U L =U P4、星形联接时中性线的作用三相四线制负载对称时中性线上无电流，不对称时中性线上有电流。
中性线的作用是能将三相电源及负载变成三个独立回路，保证在负载不对称时仍能获得对称的相电压。
如果中性线断开，这时线电压仍然对称， 但每相负载原先所承受的对称相电压被破坏,各相负载承受的相电压高低不一，有的可能会造成欠压，有的可能会过载。
五、实验内容及参考实验步骤 （一）、建立三相测试电路如下三相电压相位差： φ =（二）、三相对称星形负载的电压、电流测量（1） 使用MUItiSim 软件绘制电路图1,图中相电压有效值为 220V 。
Multisim仿真中的相位差测量
Multisim仿真中的相位差测量
郝宁眉;刘广孚
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2009(000)011
【摘要】Multisim是一款很好的仿真软件,但是它在进行相位差测量时不能直接读数,为解决这一问题,提出了一种由测量放大器与波特图仪构建的测量电路.详细介绍了该测量电路的结构、工作原理及参数设置.通过实例电路的仿真测量,说明了测量方法及测量误差.测量结果表明该测量电路在Multisim中可完成对正弦电路中任意电压的相位差测量并直接显示,测量精度高.
【总页数】3页(P46-48)
【作者】郝宁眉;刘广孚
【作者单位】中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东东营,257061;中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东东营,257061
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.相关相位差测量法在船舶轴功率系统中的应用研究 [J], 李玉平
2.基于FFT的相位差测量及其在STM32中的实现 [J], 陈哲;冯敏
3.基于FFT的相位差测量及其在STM32中的实现 [J], 陈哲;冯敏;
4.相关相位差测量法在船舶轴功率系统中的应用研究 [J], 李玉平
5.Multisim仿真软件的相位差测量方法 [J], 潘蓉
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Multisim10的基本使用-电路的仿真测量
2.测量白炽灯交流电路的电流、电压有效值
（1）搭建白炽灯交流测量电路，如图1-61所示。
图1-61白炽灯交流电路
① 保存新建电路，命名为“白炽灯交流电路”
② 调用各元器件、灯泡和测量仪表放置到电路工作区
在电源元件库（Sources）中调用交流电源、接地；在指示器库（Indicators）调用120V 100W灯泡（LAMP）,如图1-62所示；也可在指示器库调用电压表和电流表，如图1-63所示。
Multisim10的基本使用
---------电路的仿真测量
学会在NI Multisim10虚拟电子实验平台调用测量元件和仪器仪表，并能设置和使用电流表、电压表、数字万用表、函数信号发生器、示波器和频率计。
知识准备
Multisim10提供了种类齐全的测量工具和虚拟仪器仪表，它们的操作、使用、设置、连接和观测方法与真实仪器几乎完全相同，就好像在真实的实验室环境中使用仪器。在仿真过程中，这些仪器能够非常方便地监测电路工作情况和对仿真结果进行显示及测量。
图1-69万用表XMM1的面板
按下万用表面板的设置按键“ ”，将弹出如图1-70所示的万用表设置对话框，对话框有电气设置和显示设置两栏内容。电气设置中可设置电流表内阻、电压表内阻、电阻表电流和相对分贝值，一般采用系统默认值：电流表内阻1nΩ，电压表内阻1GΩ；万用表显示设置中可设置电流表、电压表、电阻表的最大量程，系统默认显示最大电流1GA、显示最大电压1GV、显示最大电阻10GΩ,这里都采用系统默认参数，不作修改，故按下“取消”退出设置。
完成电路连接和仪表设置后，打开仿真电源开关“ ”，如图1-65所示，灯泡发光并闪烁，表示是交流电供电，电流表显示0.833mA（理论计算值：I=P/U=100/120=0.833mA）,灯泡X1两端电压为120V。
Multisim仿真软件的相位差测量方法
Multisim仿真软件的相位差测量方法作者：潘蓉来源：《数字技术与应用》2016年第07期摘要：Multisim为电路的仿真及测量提供了很多便捷的功能，但其在正弦稳态等电路分析中测量电压相位差存在误差，为了解决这一问题，提出了Multisim软件中“单一频率交流分析法”。
本文通过实例电路的仿真测量，说明了测量方法，由此证明了Multisim软件中“单一频率交流分析法”对相位差测量的精确性。
关键词：Multisim 相位差测量单一频率交流分析法中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0240-02Multisim是一款功能强大的模拟与数字电路混合仿真软件，被广泛应用于模拟电子技术、数字电子技术和电路分析的仿真分析与设计。
相位差是正弦稳态电路分析中一个非常重要的参数，是比较两个同频率正弦信号之间的关系唯一指标。
在Multisim中，相位差的测量有三种方法：一是用双踪示波器和电流探针测量出两个正弦信号的波形，然后拖动示波器面板上的测量指针，测量两个正弦信号初相位对应的时间差，再根据正弦信号一个周期对应的相位角为360°，人工计算上述时间差相当的角度。
二是瞬态分析法测量出两个正弦信号的波形，测量两个正弦信号初相位对应的时间差。
相位差的计算方法和方法一完全相同。
三是用“单一频率交流分析”法。
前两种方法优点是直观，缺点是测量误差大，但是“单一频率交流分析”法可以准确地测量出电路中任意一点电压和电流的相位差。
1 Multisim软件中单一频率交流分析法介绍单一频率交流分析（Single Frequency AC Analysis）用来测试电路对某个特定频率进行交流频率响应分析的结果，该功能创建了某个特定频率下电压、电流和电源相量的文本输出。
分析结果以输出信号的实部/虚部或者幅度/相位的形式给出。
首先创建需分析的电路图，执行Simulate →Analysis →Single Frequency AC Analysis命令，弹出Single Frequency AC Analysis对话框。
Multisim
• NI Multisim 10用软件的方法虚拟电子与电工元 器件， 虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了 “软件即元器件”、 “软件即仪器”。NI Multisim 10是一个原理电路设计、 电路功能测 试的虚拟仿真软件。 • NI Multisim 10的元器件库提供数千种电路元器 件供实 验选用，同时也可以新建或扩充已有的 元器件库，而 且建库所需的元器件参数可以从 生产厂商的产品使用 手册中查到，因此也很方 便的在工程设计中使用。
瓦特表（Wattmeter）
• 瓦特表用来测量电路的功率，交流或者直 流均可测量。 用鼠标双击瓦特表的图标可 以放大的瓦特表的面板。 电压输入端与测 量电路并联连接，电流输入端与测量 电路 串联连接。瓦特表的面板如下图所示。
示波器（Oscilloscope）
• 示波器用来显示电信号波形的形状、大小、 频率等 参数的仪器。用鼠标双击示波器图 标，放大的示波器 的面板图如下图所示。 示波器面板各按键的作用、调整及参数的 设置与实际 的示波器类似。
• 2. 示波器输入通道（Channel A/B）的设置 • （1）Y轴刻度 • Y轴电压刻度范围从1fV／Div～1000TV／Div， 可以根 据输入信号大小来选择Y轴刻度值的大小， 使信号波形 在示波器显示屏上显示出合适的幅度。 • （ 2）Y轴位置(Y position) • Y轴位置控制Y轴的起始点。当Y的位置调到0时， Y轴 的起始点与X轴重合，如果将Y轴位置增加到 1.00，Y轴 原点位置从X轴向上移一大格，若将Y 轴位置减小到期 一1.00，Y轴原点位置从X轴向下 移一大格。Y轴位置的 调节范围从一3.00～＋ 3.00。改变A、B通道的Y轴位置 有助于比较或分 辨两通道的波形。
• NI Multisim 10有丰富的Help功能，其Help 系统不仅包 括软件本身的操作指南，更重 要的是包含有元器件的 功能解说，Help中 这种元器件功能解说有利于使用 EWB进行 CAI教学。另外，NI Multisim10还提供了与 国 内外流行的印刷电路板设计自动化软件 Protel及电路仿 真软件PSpice之间的文件 接口，也能通过Windows的 剪贴板把电路 图送往文字处理系统中进行编辑排版。 支 持VHDL和Verilog HDL语言的电路仿真与 设计。
基于labview的相位差测量——过零鉴相法
基于LabVIEW的相位差测量——过零鉴相法基于LabVIEW的相位差测量——过零鉴相法刘倩1，方卫红1，司良群1，吴刚1，沈小东2（1．后勤工程学院后勤信息工程系，重庆 400016；2．后勤工程学院营房管理与环境工程系，重庆 400016）摘要：利用LabVIEW软件工作平台和NI公司的Lab-PC-1200型数据采集卡完成了虚拟相位差计的软面板设计、程序框图设计和总体调试工作。
具体包括：信号的采集、信号的处理和结果的显示。
本文采用了过零鉴相法测量相位差的基本原理实现了对两列同频正弦信号相位差的测量，并对实验数据进行了结果分析。
所有的理论研究都通过数字化仿真实验进行了验证，由此证明了结果的正确性和合理性。
关键词：LabVIEW；虚拟仪器；相位差1 系统结构本虚拟仪器采用美国NI公司的Lab-PC-1200型数据采集卡，将其直接插入到计算机的总线扩展插槽内构成PC-DAQ(Data Acquisition)插卡式虚拟仪器。
主要测量两个同频正弦信号的幅值、频率、相位差等。
并且具有波形显示、波形调整和数据存储的功能。
系统的软面板如图1所示。
本文主要介绍相位差的测量方法。
图1 虚拟相位差计软面板2 过零鉴相法原理过零鉴相法的依据是：两列正弦信号间存在相位差，因而其正向或负向过零点会存在时间差。
如能测得这个时间差，就可计算出相位差。
设两列输入信号分别为1,，如图2所示，图中T 为被测信号的周期，2sT为信号的采样周期，tΔ为信号1,过零时间差，n为信号1,零点之间的采样点数。
信号1,经数据采集A/D转换后得两个离散序列：222()()()()(){}111110,1,2,1v n v v v v N=−L…（1）()()()()(){}222220,1,2,1v n v v v v N=−L (2)图2 过零鉴相的原理设()1v n的第一个正向过零的采样点个数为，而1n()2v n的第一个正向过零点的采样点个数为，则2n()1v n、的相位差为：()2v n(12360360st T nT Tφ°°Δ=⋅Δ=⋅⋅−)n（3）3 过零鉴相法的实现实现过零鉴相法测相位差的程序框图如图3所示。
MULTISIM中交流分析
交流等效电路分析
交流等效电路分析是一种将电路 中的元件用等效的交流模型代替， 然后进行电路分析的方法。这种 方法可以简化电路分析的过程，
提高分析效率。
03
Multisim中的交流分析工具
交流分析仪表
示波器
用于观察和测量交流信号的波形。
相位分析仪
用于测量两个交流信号之间的相位差。
交流分析与实际应用的结合：交流分 析在Multisim中主要用于理论分析和 模拟实验。未来可以将交流分析与实 际应用更加紧密地结合在一起，例如 在通信、音频处理、电力电子等领域 的应用。这将有助于更好地理解电路 性能和优化电路设计。
交流分析与系统级设计的整合：随着 电子系统设计的不断发展，系统级设 计变得越来越重要。未来可以将交流 分析与系统级设计更加整合在一起， 例如将交流分析结果与系统级仿真和 优化相结合，提高系统级设计的效率 和准确性。这将有助于更好地满足复 杂电路和系统的性能要求和稳定性需 求。
观察和分析测量仪表的读 数，以了解电路中交流信 号的特性。
04
交流分析应用实例
电路设计
确定电路拓扑结构
根据实际需求，选择合适 的电路拓扑结构，如串联、 并联或复杂电路。
元件选择与布局
在Multisim中，选择适当 的元件库，并合理布局元 件，确保电路连接正确。
参数设置与调整
根据电路设计需求，设置 元件参数，如电阻、电容、 电感等。
根据提取的数据，分析电路在不同频率下的性能表现。
优化建议
根据分析结果，提出电路优化建议，如元件替换、增益调整或滤 波器设计等。
05
交流分析的局限性及改进措 施
局限性
频率范围限制
Multisim中的交流分析通常在特定频率范围内进行，无法涵盖所有 可能的频率变化。
实验3.1 常用电子仪器的使用Multisim仿真实验
图3-10 相位差仿真波形图
实验3.1 常用电子仪器的使用
五、实验室操作实验内容
1. 数字万用表的使用：直流电压；电阻； 电流 2. 示波器自检 3. 信号发生器、示波器的使用 4. 测量两波形间相位差
三、实验原理
图* 示波器DS1052前面板图及触发设置
实验3.1 常用电子仪器的使用
三、实验原理
图* 示波器显示屏界面及耦合方式设置
实验3.1 常用电子仪器的使用
三、实验原理
图* 测量菜单界面
实验3.1 常用电子仪器的使用
三、实验原理
3. RC 串联交流电路相位差原理
L
arctg(
fL
/
f
)
arctg
实验3.1 常用电子仪器的使用
三、实验原理
1.常用电子仪器的连接
共地
图3-1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图
实验3.1 常用电子仪器的使用
三、实验原理
2.常用电子仪器
图* 万用表测电阻
图* 万用表测电容
实验3.1 常用电子仪器的使用
三、实验原理
图* 函数信号发生器DG1012前面板图
实验3.1 常用电子仪器的使用
1 2fRC
测量值
X (div) 360 0 X T (div)
测量值
t TLeabharlann 3600图3-3 双踪示波器显示两相位不同的正弦波
实验3.1 常用电子仪器的使用
四、计算机仿真实验内容
XFG1
C1 0.01µF
XSC1
A +_
B +_
Ext Trig +
_
R1 10kΩ
图3-8 相位差测试仿真电路图
相位差检测
课程设计报告课程电子测量与虚拟仪器课程设计题目相位差检测电路系别物理与电子工程学院年级2008 专业电子科学与技术班级 2 学号学生姓名指导教师职称讲师设计时间2011-3-28~2011-4-1第一章绪论 (2)1.1 相位差检测电路的介绍 (2)1.2 相位差测量的简单介绍 (2)第二章相位差检测电路 (3)2.1 移相电路的设计 (3)2.2 利用MULTISIM设计检测移相电路 (5)2.2.1 仿真电路虚拟仪器参数调整 (6)2.2.2移相电路的仿真与分析 (7)2.3将相位差信号转换成直流电压信号检测 (9)2.3.1将相位差信号转换成直流电压信号检测的原理 (9)2.3.2 电路图及具体原理分析 (9)2.3.3 仿真过程 (10)2.3.4 系统测量的误差分析 (12)主要参考文献 (13)附录 (13)第一章绪论1.1 相位差检测电路的介绍设计一个相位差检测电路，该电路可测试一个经过移相电路的信号（正弦波）移相后与原信号间存在的相位差，可由测试电路检测并显示。
要求：设计移相电路；设计检测电路，可以使用MCU或者Labview；使用模拟式检测方法，将相位差信号转换成直流电压或者直流电流信号进行检测；要求分析系统最后的精度。
在此次的电子测量与虚拟仪器课程设计中，我们设计的相位差检测电路主要有两个模块，由这两个模块来实现对相位差的检测并用相应的器件来实现。
第一个模块为移相电路，移相电路主要由两个放大器组成。
一个放大器可以实现对输入信号进行0~900的移相，那么两个放大器可以实现对输入信号进行0~1800的移相。
移相电路的结构比较简单，只要对放大器相应知识进行了解便能很快的设计出移相电路。
在移相电路中还应用到了变位器和电容。
通过调节变位器可以逐步实现每个度数的相位差；电容的作用则是实现对输入信号的滤波和使放大器工作在稳定的区域。
第二个模块则是实现相位差的显示。
此部分的模块主要由二极管、异或门以及放大器组成。
基于Multisim仿真的RLC串联稳态电路实验设计与实现
第34卷第1期2021年2月大学物理实验PHYSICAL EXPERIMENT OF COLLEGEVol.34No.1Feb.2021文章编号:1007-2934(2021)01-0100-05基于Multisim仿真的RLC串联稳态电路实验设计与实现罗志髙(中山大学公共实验教学中心，广东广州510006)摘要：利用Multisim14电路仿真软件完成RC电路的幅频特性和相频特性以及测RLC串联电路的相频特性,学习了用双踪示波器测量相位差。
特别是在疫情期间开出这个实验，学生不仅学会了RLC 稳态电路知识，也会使用Multisim电路仿真软件。
关键词：电路仿真;稳态电路;幅频特性;相频特性中图分类号：O4-39文献标志码：A D0l：10.14139/22-1228.2021.01.0251RLC稳态电路的基本特性简介在RLC串联电路中，若加在电路两端的正弦交流信号保持不变,则当电路中的电流和电压变化达到稳定状态时，电流(或某元件两端的电压)与频率之间的关系特性称为幅频特性;电压、电流之间的位相差与频率之间的关系特性称为相频特性。
从以下3种串联电路来分析。
1.1RC串联电路RC串联电路如图1所示，由于电容C的容抗为1/(jwC)，可得：U=U r+u c=/[r+^c](1)式中,U为信号源输出的总电压，U R为电阻两端的电压,〃C为电容两端的电压,C为电容,e=2n f 为角频率。
由式(1)可得电路总阻抗IZ I、电流有效值/、电阻两端电压的有效值U r、电容两端电压的有效值U C及电路电流与总电压之间的位相差△p分别为IZI=R2+(1/eC)2(2)；/=UeC/1+(ReC)2(3)U R=IR=UeRC/1+(ReC)2(4)；U C=I/(eC)=U/1+(eRC)2(5)△p=p U r-p U=tan-1(1/eRC)(6)若总电压有效值U保持不变,根据式(4)和式(5)可画出U r~/和U c~/幅频特性曲线，如图2所示。
Multisim环境中正弦交流量相位差仿真测量研究
Multisim环境中正弦交流量相位差仿真测量研究摘要：交流量相位差的测量是交流电路分析的难点。
Multisim仿真软件环境中提供了虚拟瓦特表、虚拟示波器、测量探针等多种交流量相位差的测量方法。
测量探针法操作简单，测量结果直观易得。
关键词：电工 EDA 相位差在电路分析中，电压、电流相位差的测量有着很重要的意义，如电路性质的判断，功率因素的计算等。
Multisim仿真软件对电路分析与设计的仿真结果准确度较高，且方便高效。
在Multisim环境中提供众多虚拟测量仪器仪表，利用这些虚拟仪器仪表可采用多种测量方法测量交流电压、电流相位差。
1．用虚拟示波器和电流探针测量相位差在Multisim仿真环境中建立如图1所示电路，其中XSC1为虚拟示波器（Oscilloscope），XCP1为电流探针（Current Probe）。
同实体示波器一样虚拟示波器只能显示电压波形图，不能直接显示电流的波形图。
通常需要显示电路电流波形时，一般用小阻值取样电阻将电路电流转换为取样电阻电压后经示波器显示其波形。
因电阻元件的电压、电流同频同相，所以取样电阻电压波形与电路电流波形同频同相。
在Multisim仿真软件中虚拟工具电流探针（Current Probe）的功能就像取样电阻一样将电路电流转换为电压，可供虚拟示波器等仪器测量使用。
双击电流探针元件，在“Current Probe properties”属性窗口中的“Ratio of Voltage toc urrent”框中设置其“V/mA”参数，其默认值为“1V/mA”。
如图1所示仿真电路中虚拟示波器A通道显示三相电路W相电压波形，B通道经电流探针显示三相电路W相电流波形。
并设置“Global preference（全局变量）”/“Simulation（仿真）”/“Positive Phase Shift direction（正相移方向）”/“⊙Shift lest（左移）”。
用虚拟相关法测量两个同频信号的相位差
⽤虚拟相关法测量两个同频信号的相位差虚拟相关法相位差计的设计摘要传统测量仪器功能单⼀，多功能虚拟仪器是现代仪器技术的发展⽅向。
利⽤Labview设计⼀种利⽤虚拟相关法测量相位差计的虚拟仪器，该仪器以测量两个同频正弦波的相位差为基本功能，具备了测量信号频率，显⽰信号波形、相位差和产⽣标准信号等功能，体现了虚拟仪器⾼集成度，⼀机多⽤的特点。
本题⽬属于应⽤类，设计主要内容利⽤互相关分析法实现相位差检测，在虚拟仪器设计平台上仿真实现，结合原理和公式进⾏数据计算分析，充分利⽤了Labview的性能。
关键词：相关法、相位差，虚拟仪器⽬录虚拟相关法相位差计的设计 (1)1 引⾔ (3)2 相位差测量仪的概述 (3)2.1 相位差的定义 (3)2.2 相位差测量仪的应⽤ (3)3 Labview软件简介 (4)3.1 Labview概述 (4)3.2 Labview的应⽤ (5)3.2.1 Labview应⽤于测试于测量 (5)3.2.2 Labview应⽤于实验室研究与⾃动化 (5)4 相位差测量⽅法原理简介 (6)4.1 相关法相位差测量相位差原理 (6)5 相位差计设计 (7)5.1 设计要求 (7)5.3 Labview平台下软件的实现 (8)5.4 ⼦模块(VI)设计 (10)5.5 相位差计设计测试结果 (12)结论 (16)参考⽂献 (17)1 引⾔信号的相位差测量在电⼯技术，⼯业⾃动化，智能控制，通讯及电⼦技术等许多领域都有着⼴泛的应⽤。
传统电⼦模拟式相位差测量采⽤乘法器法，⼆极管鉴相法等，需要完成对应的硬件电路。
电路的温漂，噪声级⼲扰信号，都会导致测量结果产⽣误差。
因此，传统的相位差检测⽅法正逐渐被软件测量⽅法所替代，通过软件算法来消除温漂、噪声及⼲扰信号的影响，使测量结果更加精确。
2 相位差测量仪的概述2.1相位差的定义相位差：两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差，或者叫相差。
这两个频率相同的交流电，可以是两个交流电流，可以是两个交流电压，可以是两个交流电动势，也可以是这三种量中的任何两个。
基于Multisim含有耦合互感电路的仿真实验设计
F福 建 电 脑 UJIAN COMPUTER
基于 Multisim 含有耦合互感电路的仿真实验设计
徐 进 1，2
（1 江苏省光伏风电控制工程研发中心 江苏 苏州 215009； 2 苏州经贸职业技术学院应用电子系 江苏 苏州 215009）
流的参考方向由一线圈的同名端指向另一端，另一线圈内产生 的互感电压参考方向由该线圈的同名端指向另一端。
有了互感的等效模型后，就可以应用基本的等效电路分析 电路，给出一个具体的含耦合电感的电路进行理论计算。
·
如图 2 所示具有互感电路中，已知耦合系数 k =0.5，U 1= 105蚁0毅V ，R1=100赘，RL=40赘，XL1=160赘，XL2=40赘，Xc1=60赘，Xc2=
幅度频率特性和相位频率特性在 Multisim 中是通过波特 仪进行仿真测量，波特图可测量一个信号的电压增益或相位 移。波特图仪仿真时，电路中需有交流信号源，一般默认信号源 的幅度为 1 V，初相位为 0。借助波特图仪相频特性的测试功 能，可测量出被测电压信号在指定频率处与扫描信号源(默认其 初相位为 0 度)之间的相位差，通过面板显示窗可显示相位差的 数值，并可显示出相位的超前或滞后关系[4-9]。相位测量的示例 电路如图 6 所示。利用波特仪测量电流和电压的相位，电压表 和电流表测量有效值，从而得出电流和电压的相量表达式。图 6 中电压相量的有效值测量为 9.455V，理论计算为 10V。
多的保留位数；假设取 f=50Hz 则 棕=2仔 f；由图 2 的给出的相应
参数，按照
ZL=j棕L、ZC =-j
1 棕C
依次算出 L1、L1、C1、C2 的值。具体
matalab仿真相位计算
matalab仿真相位计算MATLAB可以用于仿真的相位计算。
具体步骤如下：首先，您需要一个函数，这个函数需要输入一些参数（比如两个角度值），然后返回它们的相位差。
然后，您需要创建一个模拟数据集。
这可以通过MATLAB的随机数生成器来完成。
接下来，您需要使用这个模拟数据集来运行您的函数。
这可以通过一个循环来完成，循环遍历数据集中的每一个元素，并使用函数来计算相位差。
最后，您需要将计算出的相位差存储在一个新的数据集或者数组中。
以下是一个简单的示例代码：matlab复制代码% 定义一个函数，用于计算两个角度的相位差function phase_difference = calculate_phase_difference(theta1, theta2)phase_difference = abs(angle(exp(1i*theta1) / exp(1i*theta2)));end% 创建模拟数据集theta1_data = randn(1, 1000); % 假设theta1是随机生成的theta2_data = randn(1, 1000); % 假设theta2是随机生成的% 计算相位差phase_difference_data = zeros(size(theta1_data));for i = 1:length(theta1_data)phase_difference_data(i) =calculate_phase_difference(theta1_data(i), theta2_data(i));end请注意，这个示例假设calculate_phase_difference函数计算的是两个复数的相位差。
如果你的函数使用的是其他方法来计算相位差，那么你可能需要稍微修改这个示例代码以适应你的需求。
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Multisim仿真软件的相位差测量方法
Multisim是一款功能强大的仿真软件。
它拥有丰富的工具和模块，能够实现各种电路的设计、仿真和分析。
其中，相位差测量是电子工程中常用的一种测试方法，也是Multisim中的一
项基础功能。
本文将介绍Multisim如何进行相位差测量。
一、相位差的概念和测量
相位差是指两个信号之间的时间延迟。
在电子工程中，相位差常用于比较两个信号的相对时间位置，用来判断是否符合预期的设计要求。
如果相位差符合预期，那么电路就可以正常工作，如果相位差不正确，则可能会导致电路出现故障或者严重失效。
在Multisim中，相位差是指两个信号的相对相位差，通常用
角度（degree）或者弧度（radian）表示。
相位差可以通过两
个信号在时间轴上的差值来计算。
如果两个信号的周期相同，则相位差可以用信号的相位角（phase angle）来表示。
相位差的表示方法有很多种，下面是一些常用的表示方法：
1. 角度表示：相位差可以用角度表示，通常用degree表示，
一个周期为360度。
2. 弧度表示：相位差可以用弧度表示，通常用radian表示，一个周期为2π（约等于6.28）。
3. 周期表示：相位差可以用周期表示，用一个信号的周期表示
另一个信号的相位延迟，通常用T表示。
4. 时差表示：相位差可以用时差表示，即两个信号之间的时间差，通常用t表示。
二、Multisim中的相位差测量方法
Multisim中提供了多种方法来测量相位差，下面是一些常用的
方法：
1. 用示波器测量相位差
示波器是电子工程中经常用来测量信号的一种仪器。
在Multisim中，示波器也可以用来测量相位差。
首先，需要将两个信号分别输出到示波器中。
然后，可以使用示波器中的相位差测量功能来计算相位差。
具体步骤如下：
1. 将示波器拖入工作区，并将两个信号线分别连接到示波器上。
2. 点击示波器，进入示波器的设置界面。
3. 在设置界面中，可以选择要测量的信号，以及相位差计算的方式。
选择“相位差”选项，然后点击“测量”按钮即可。
示波器会自动计算出两个信号的相位差，并将结果显示在屏幕上。
相位差的单位可以通过设置进行更改。
2. 用虚拟示波器测量相位差
虚拟示波器是Multisim中的一种功能强大的模块。
它可以模拟示波器的测量过程，并将结果输出到屏幕上。
在Multisim 中，虚拟示波器可以用来测量相位差。
首先，需要将两个信号分别输出到虚拟示波器中。
然后，在虚拟示波器中配置相位差测量功能。
具体步骤如下：
1. 将虚拟示波器拖入工作区，并将两个信号线分别连接到虚拟示波器上。
2. 右击虚拟示波器，在弹出菜单中选择“表格测量器”。
3. 在表格测量器中，点击“添加测量项”，选择“相位差”选项，并配置相位差的计算方式。
4. 点击“启动”按钮，虚拟示波器会自动计算出两个信号的相位差，并将结果以表格或图形的形式显示在屏幕上。
3. 用函数发生器测量相位差
函数发生器是Multisim中的一种模块，它可以产生各种类型的波形信号。
在Multisim中，函数发生器也可以用来测量相位差。
首先，需要将两个信号分别输出到函数发生器中。
然后，在函数发生器中配置相位差测量功能。
具体步骤如下：
1. 将两个信号线分别连接到函数发生器上。
2. 在函数发生器中，配置两个信号的频率和相位差。
可以通过设置产生各种类型的信号，例如正弦波、方波、三角波等。
3. 点击“运行”按钮，函数发生器会自动产生两个信号，并计算出它们的相位差。
4. 相位差的测量结果将会在函数发生器的界面中输出。
4. 用LabVIEW测量相位差
LabVIEW是一款功能强大的编程软件，它可以与Multisim进行连接，并实现复杂的仿真和分析。
在Multisim中，LabVIEW可以用来测量相位差。
首先，需要在LabVIEW中创建一个新项目。
然后，通过Multisim接口来连接LabVIEW和Multisim。
接着，通过编程语言来实现相位差的测量。
具体步骤如下：
1. 在LabVIEW中，创建一个新项目，并打开Multisim接口。
2. 通过Multisim接口来连接Multisim和LabVIEW，并将两个信号分别输入到LabVIEW中。
3. 在LabVIEW中，编写程序代码来计算相位差。
可以使用各种语言，例如C、Python等。
4. 点击“运行”按钮，程序会自动计算出两个信号的相位差，并
将结果显示在屏幕上。
三、相位差测量的注意事项
在进行相位差测量时，需要注意以下几点：
1. 保持信号稳定。
在测量过程中，需要确保信号的稳定性。
如果信号发生变化，会影响到相位差的测量结果。
2. 选择合适的测量方法。
在Multisim中，有多种方法可以测
量相位差。
需要根据具体的实验需求选择合适的测量方法。
3. 设置正确的测量参数。
在进行相位差测量前，需要设置正确的测量参数和单位。
如果设置不正确，会导致测量结果的误差。
4. 分析测量结果。
在测量完成后，需要对测量结果进行分析。
如果测量结果不符合预期，需要重新检查信号的输出和测量设置。
四、总结
相位差是电子工程中常用的一种测试方法，也是Multisim中
的一项基础功能。
在Multisim中，可以使用多种方法测量相
位差，例如示波器、虚拟示波器、函数发生器和LabVIEW等。
在进行相位差测量时，需要注意保持信号稳定，选择合适的测量方法和设置正确的测量参数。
通过相位差的测量，可以判断
信号的相对时间位置，从而判断电路是否符合预期的设计要求。
由于问题不具体，无法在此提供相关数据和分析。
请提供具体问题或主题以便于我们进行分析。