模电multisim仿真设计
Multisim模拟电路仿真实例
05
Multisim在电子工程设计 中的应用
在电子工程设计中应用Multisim的意义
高效性
Multisim提供了高效的电路仿真环境,能够快速模拟电路的 性能,缩短设计周期。
1
精确性
2
Multisim的仿真结果具有较高的精确度,能够准确反映电路
的实际工作情况。
3 实验安全性
在Multisim中进行电路仿真,可以避免因实验错误导致硬件 设备的损坏。
仿真分析
提供多种仿真分析工具,帮助用户深入了解电 路的工作原理和性能。
软件应用领域
电子工程
Multisim广泛应用于电子工程领域 ,用于电路设计、分析和仿真的教学 和实践。
通信系统
用于控制系统的电路设计和性能分析 。
嵌入式系统
用于模拟嵌入式系统的电路设计和性 能分析。
控制系统
用于通信系统的电路设计和性能评估 。
需的输出信号。
滤波器电路搭建
总结词
滤波器电路是模拟电路中常用的一种 基本电路,用于将信号中的特定频率 成分提取或滤除。
详细描述
滤波器电路由一个输入端、一个输出端和若干个电 阻、电容和电感组成。输入信号通过电阻R1和R2 加到滤波器的输入端,输出信号通过电容C1和C2 反馈到滤波器的输出端。通过调整电阻、电容和电 感的参数,可以改变滤波器的频率响应,从而提取 或滤除信号中的特定频率成分。
放大器电路搭建
总结词
放大器电路是模拟电路中常用的一种基本电路,用于将微弱的信号放大到所需的幅度。
详细描述
放大器电路由一个输入端、一个输出端和若干个电阻和电容组成。输入信号通过电阻 R1和R2加到运算放大器的同相输入端,输出信号通过电容C1和C2反馈到运算放大器的 反相输入端。通过调整电阻和电容的参数,可以改变放大器的增益和带宽,从而获得所
模电电路设计题及multisim仿真
电路设计一、设计I/V变换电路,实现2mA的电流信号转换为5V的电压信号。
1、电路图与仿真结果:如图一,2、电路说明:电路中使用了最简单常见的运放LM324系列,电路结构简单,可以广泛应用,如果对精度要求更高,可以选用精密运放,如OPA系列的运放。
电路原理简单,由理想运放的虚断特性,】广广2mA,由虚短特性u二u二0,所以u=-i X R=-5V,从而实现了将2mA的电流信号转换为5V NPof2的电压信号。
3、参数确定方法:根据u=-i X R,要求输入2m A的电流输出5V的电压,可以确定oi2R=2.5k0。
24、分析总结:由于输出电压仅与i和R有关,改变R电路就可以实现不同电流型号转化i22为要求的电压信号。
同时由于不同场合条件不同,对电路稳定性的要求不同,可以根据实际条件改变运放型号,使电路可以在更广泛的范围里应用。
二、设计精密放大电路,其放大倍数为100倍。
1、电路图与仿真结果:如图二、图三,2、电路说明:电路用OPA系列精密运放实现精密放大,仿真结果如图三,电路为两级放大电路,每级的放大倍数为10。
则经两级放大后放大100倍。
而如果仅用一个运放完成100倍放大,仿真结果如图四,从示波器读数上可以看出放大结果为:A =982.55=98.3并不精密,而两级放大,放大倍数为A =999.3=99.99,精密u 9.997u 9.994程度大大提高,因此选用两级放大电路。
电路图:图二3、参数确定方法:1、电路图与仿真结果:电路图:如图五,各放大电路的放大倍数分别为A 二1+R=10,R1u1RA 二1+負二10,所以只要 R5u2三、设计信号处理电路,完成如下运算Uo=2.5+u : i仿真结图图四仿真结果:如图六,图六其中通过信号源输入一个峰值为I V,频率为1k Hz正弦波,示波器的通道A 接信号源,通道B接信号处理电路输出端。
示波器上的输出波形如图,根据从读数上可以看出,输出电压U 的最大值与最小值分别为3.499V 和1.502V ,满足o设计要求:u =2.5+u 。
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
模拟电子电路multisim仿真(很全很好)
模拟电⼦电路multisim仿真(很全很好)仿真1.1.1 共射极基本放⼤电路按图7.1-1搭建共射极基本放⼤电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显⽰/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显⽰元件的标号与数值等。
1. 静态⼯作点分析选择分析菜单中的直流⼯作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使⽤仪器库中的数字多⽤表直接测量)分析结果表明晶体管Q1⼯作在放⼤状态。
2. 动态分析⽤仪器库的函数发⽣器为电路提供正弦输⼊信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),⽤⽰波器观察到输⼊,输出波形。
由波形图可观察到电路的输⼊,输出电压信号反相位关系。
再⼀种直接测量电压放⼤倍数的简便⽅法是⽤仪器库中的数字多⽤表直接测得。
3. 参数扫描分析在图7.1-1所⽰的共射极基本放⼤电路中,偏置电阻R1的阻值⼤⼩直接决定了静态电流IC的⼤⼩,保持输⼊信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描⽅式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描⽤于暂态分析。
4. 频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终⽌频率为1GHz,扫描形式为⼗进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放⼤电路输⼊信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放⼤倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放⼤器的通频带约为25.12MHz。
Multisim的模电课程设计
Multisim的模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解Multisim软件的基本操作流程,掌握建立模拟电路的基本方法。
2. 学生能运用Multisim软件分析常见的模拟电路,理解电路元件参数变化对电路性能的影响。
3. 学生能掌握课本中涉及的基本模拟电路原理,如放大器、滤波器等,并能在Multisim中进行仿真验证。
技能目标:1. 学生能独立使用Multisim软件构建和测试模拟电路,具备初步的电路设计与分析能力。
2. 学生通过Multisim软件的实际操作,培养解决实际问题的能力,提高动手实践和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过Multisim模电课程的学习,培养对电子工程领域的兴趣,增强对科学研究的热情。
2. 学生在学习过程中,养成团队协作、积极探讨的良好习惯,提高沟通与表达能力。
3. 学生能够认识到电子技术在现实生活中的应用,理解技术发展对社会的推动作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为模拟电子技术课程的实践环节,旨在通过Multisim软件的运用,提高学生对模拟电路的理解和动手实践能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对Multisim软件有初步了解,但实际操作能力有待提高。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,强调学生在操作实践中掌握知识,提高技能。
在教学过程中,关注学生的个别差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过教学评估,及时了解学生学习成果,为后续教学提供指导。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. Multisim软件入门:使学生熟悉Multisim软件的基本操作界面,掌握电路元件的选取、放置、连接等基本操作。
教材关联章节:第一章 Multisim软件介绍内容列举:软件安装与启动、基本操作界面、元件库的调用、简单电路的搭建与仿真。
2. 基本模拟电路分析:通过Multisim软件,让学生掌握放大器、滤波器、稳压器等基本模拟电路的原理与性能分析。
Multisim模拟电路仿真实验
Multisim模拟电路仿真实验电路仿真是电子工程领域中重要的实验方法,它通过计算机软件模拟电路的工作原理和性能,可以在电路设计阶段进行测试和验证。
其中,Multisim作为常用的电路设计与仿真工具,具有强大的功能和用户友好的界面,被广泛应用于电子工程教学和实践中。
本文将对Multisim模拟电路仿真实验进行探讨和介绍,包括电路仿真的基本原理、Multisim的使用方法以及实验设计与实施等方面。
通过本文的阅读,读者将能够了解到Multisim模拟电路仿真实验的基本概念和操作方法,掌握电路仿真实验的设计和实施技巧。
一、Multisim模拟电路仿真的基本原理Multisim模拟电路仿真实验基于电路分析和计算机仿真技术,通过建立电路模型和参数设置,使用数值计算方法求解电路的节点电压、电流以及功率等相关参数,从而模拟电路的工作情况。
Multisim模拟电路仿真的基本原理包括以下几个方面:1. 电路模型建立:首先,需要根据电路的实际连接和元件参数建立相应的电路模型。
Multisim提供了丰富的元件库和连接方式,可以通过简单的拖拽操作和参数设置来搭建电路模型。
2. 参数设置:在建立电路模型的基础上,需要为每个元件设置合适的参数值。
例如,电阻器的阻值、电容器的容值、电源的电压等。
这些参数值将直接影响到电路的仿真结果。
3. 仿真方法选择:Multisim提供了多种仿真方法,如直流分析、交流分析、暂态分析等。
根据不同的仿真目的和需求,选择适当的仿真方法来进行仿真计算。
4. 仿真结果分析:仿真计算完成后,Multisim会给出电路的仿真结果,包括节点电压、电流、功率等参数。
通过分析这些仿真结果,可以评估电路的性能和工作情况。
二、Multisim的使用方法Multisim作为一款功能强大的电路设计与仿真工具,具有直观的操作界面和丰富的功能模块,使得电路仿真实验变得简单而高效。
以下是Multisim的使用方法的基本流程:1. 新建电路文件:启动Multisim软件,点击“新建”按钮创建一个新的电路文件。
模电实验_共射放大电路Multisim仿真设计
Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面及基本操作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。
图1-1 Multisim10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,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模拟电路仿真实验
Multisim模拟电路仿真实验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Multisim的仿真手段对电路性能作较深入的研究。
2.实验内容实验19-1 基本单管放大电路的仿真研究(1)(2)理论分析(仿真电路符号如图):在V的情况下,可计算出则对比分析:经过比较,I(B)的误差较大。
而由实验结果也可看出,并不等于60,说明实际的三极管工作是由于电容、电阻各方面的因素β并不等于理论值,这即是I(B)误差较大的原因。
(3)理论分析:即放大倍数为14.07,相位相差180°输入电压最大值为1.41mV,输出最大值为19.5mV,相位正好相差180°,故实际的放大倍数为相对误差为1.71%可以看到,这与理论值还是十分接近的,相对误仅差为1.71% (4)幅频特性:上限截止频率18.070MHz下限截止频率17.694Hz则放大倍数,相对误差为1.56%带宽为(5)交流分析使用游标功能可测量出在输入频率为1000Hz时,放大倍数,相对误差为1.51%如上图,相位差为179.999°,相对误差趋0。
(6)当输入电压为300mV时此时失真度为21.449%.(7)理论分析:实验结果:测量输入电阻采用“加压求流法”,测输入端的电压(已知)和电流即可。
输入电流为2.951毫安于是,相对误差为2.1%,误差较小。
测量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。
00r 1o L oL U R U ??=-? ??? 00r 1o L oL U R U ??=-? ???,0o U 是输出端空载时的输出电压,oL U 是接入负载L R 时的输出电压,输出信号频率是1000KHz 。
于是,相对误差为1.97%,误差也是比较小(8)将1E R 去掉,将2E R 的值改为1.2k于是根据y2=95.2477得到放大倍数幅频特性上限截止频率18.911MHz 下限截止频率105.775Hz 则放大倍数95.25(此处可以通过示波器的显示结果验证)带宽为则输入电阻为(9)对比分析:结论:在去掉后,放大倍数、上下限截止频率都会增加,输入电阻会减小。
模电仿真报告
模拟电子技术基础Multisim 仿真实验报告课题:交流负反馈对放大倍数稳定性的影响班级:自1203班姓名:张凯(41251083)张晨光(41251084)李顶立(41251085)一、题目负反馈对电压串联负反馈放大电路电压放大倍数稳定性的影响。
二、仿真电路仿真电路采用虚拟集成运放,运放U1、U2分别引入了局部电压并联负反馈,其闭环电压放大倍数分别为RR A11f 1uf -≈,RR A22f 2uf ≈,可以认为该负反馈放大电路中基本放大电路的放大倍数AA Au u 2f 1f ≈整个电路引入了急件电压串联负反馈,闭环电压放大倍数FA A A A Au u u u u 2f 1f 2f 1f f1+≈,RRR Ff+=,三、仿真内容分别测量 Ω=k R f 1002和 Ωk 10 时的 A u f 。
从示波器可读出输出电压的幅值,得到放大倍数电压的变化。
四、仿真结果1、张凯的结果(1)实验截图图1 负反馈放大倍数(张凯)(2)实验数据表图2 实验数据表(张凯)(1)实验截图图3 负反馈放大倍数(张晨光)(2)实验数据表图4 实验数据表(张晨光)(1)实验截图图5 负反馈放大倍数(李顶立)(2)实验数据表图6 实验数据表(李顶立)五、实验数据分析1、比较第1组数据与第2组数据可知,当反馈电阻减小时,运放的闭环电压放大倍数减小。
2、不接反馈电阻时的开环电压放大倍数与接上反馈电阻时的闭环电压放大倍数具有明显的差异,表明负反馈具有提高放大倍数稳定性的作用。
六、实验结论1、由 图4 可知,当R 2f 从100k Ω 变为10k Ω时,电路的开环电压放大倍数变化量Δ9.0101010443)(=-=A A ,闭环电压放大倍数变化量Δ()148.01.1.95-0.811ff-≈=AA u u ,AA AA uf∆<<∆uf。
由此说明负反馈放大倍数的稳定性。
2、根据 图四 可知R 2f 从100k Ω 变为10k Ω时,开环电压放大倍数A 从104变为103,闭环电压放大倍数A uf 分别为99和90.9,与仿真结果近似。
multisim 模拟仿真实验
一、实验目的和要求(1)学习用multisim 进行模拟电路的设计仿真 (2)掌握几种常见的实用电路原理图二、实验内容和原理2.1测量放大电路仿真分析在multisim11中画出如下电路原理图。
如图所示为测量放大电路,采用两级放大,前级采用同相放大器,可以获得很高的输入阻抗;后级采用差动放大器,可获得比较高的共模抑制比,增强电路的抗干扰能力。
该电路常常作为传感器放大器或测量仪器的前端放大器,在微弱信号检测电路设计中应用广泛。
电路的电压放大倍数理论计算为)1(94367R R R R R A u++=将电路参数代入计算:630)101001001(10300=++=uA2.2电压-频率转换电路仿真分析给出一个控制电压,要求波形发生电路的振荡频率与控制电压成正比,这种通过改变输入电压的大小来改变输出波形频率,从而将电压参数转换成频率参量电路成为电压—频率转换电路(VCO ),又称压控振荡器。
在multisim11中创建如图所示的电压-频率转换电路的电路原理图。
电路中,U1是积分电路,U2是同相输入迟滞比较器,它起开关左右;U3是电压跟随电流,输入测试电压U1。
电路的输出信号的振荡频率与输入电压的函数关系为Zi CU R R U R T f 31421==2.3单电源功率放大电路仿真分析在许多电子仪器中,经常要求放大电路的输出机能够带动某种负载,这就要求放大电路有足够大的输出功率,这种电路通称为功率放大器,简称“功放”。
一般对功放电路的要求有:(1)根据负载要求提供所需要的输出功率;(2)功率要高(3)非线性失真要小(4)带负载的能力强。
根据上述这些要求,一般选用工作在甲乙类的共射输出器构成互补对称功率放大电路。
单电源功放电路中指标计算公式如下: 功率放大器的输出功率:Lo oR U P = 直流电源提供的直流功率:CO CC E I U P ⨯=电路效率:%100⨯=EoP P η 实验电路原理图如下:2.4直流稳压电源仿真分析在所以电子电路和电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
模电multisim仿真报告
模电multisim仿真报告多路复用就是将多个信号通过一个传输线路并行传输,共同分享传输带宽。
多路复用技术可以提高传输系统的使用效率,它也是信息系统中广泛使用的技术之一。
本实验的目的是在MultiSIM中模拟一个给定的4路模拟多路复用器,并使用网表进行检查。
首先,根据模拟实验实验要求,在MultiSIM软件中,利用基本电路元件,引出4路MIXER多路复用器。
其中,每一路多路复用器由四个电路元件(压控管,二极管,可选电容和可选电感)组成,每根调制线连接一个输出,经过可选的调制器可以实现线性调制,产生调制载波。
接下来,连接相应的测量仪表,如示波器、频率计、谐波畸变分析仪等,以检测多路复用器的调制输出信号。
其中,按照实验要求,在示波器设置中将模拟量参数设置为:发生类型——正弦波;变化波形型——上升或下降型;频率—— 2KHz;幅度0.5V,偏置电压1.5V,正电源3V,负电源-3V,耦合方式——直流耦合等。
此外,在示波器上采样通道设置为4ch,每个通道的波形型2应设置为正弦形。
最后,使用网表检查多路复用系统波形的实验结果,并根据实验结果概括出:经过可选的调制器对四路信号进行线性调制后,四个信号的调制载波在输出端按时间轮流在总线上传输,多路复用器的较低发生器频率2KHz,高发生器频率4KHz,4路调制信号的峰值电压分别为1.5V,2.25V,2.5V,3.25V,幅度在0.5V,相位之间有90度的差别,说明多路复用器的信号已经正确的实现了4路线性调制输出,实验效果理想。
总之,本实验通过Multi-SIM仿真程序模拟出一个具有四路MIXER多路复用器的实验电路,并使用示波器和网表检查其调制输出信号的实验结果,经过测试,四路信号的调制载波在输出端按时间轮流在总线上传输,实验结果表明多路复用器是一种有效提高传输系统使用效率的技术。
模拟电子电路multisim仿真(很全 很好)
仿真1.1.1 共射极基本放大电路按图7.1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等。
1. 静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。
2. 动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。
由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
3. 参数扫描分析在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。
4. 频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25.12MHz。
由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。
用Multisim做模电课程设计
用Multisim做模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握Multisim软件的基本操作和模拟电路设计原理;2. 帮助学生理解并应用常用的模拟电路组件,如运算放大器、滤波器等;3. 使学生能够运用Multisim软件搭建和测试模拟电路,分析电路性能。
技能目标:1. 培养学生运用Multisim软件进行模拟电路设计的能力;2. 培养学生分析电路图、解决实际电路问题的能力;3. 提高学生团队协作、沟通表达及动手实践的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对模拟电路的兴趣,培养其主动探索、创新的精神;2. 培养学生严谨、求实的科学态度,使其具备良好的工程素养;3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中关注电路的节能和环保。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,以Multisim软件为工具,结合模拟电路设计原理,培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础和Multisim软件操作能力,但对模拟电路设计尚处于入门阶段。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,引导学生运用Multisim 软件进行模拟电路设计,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度和个体差异,确保课程目标的实现。
将目标分解为具体的学习成果,便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. Multisim软件基本操作:介绍Multisim软件的界面、菜单、工具栏等基本功能,使学生熟练掌握软件操作。
2. 模拟电路元件及原理:讲解常用的模拟电路元件,如电阻、电容、运算放大器、滤波器等,使学生了解各类元件的功能和原理。
3. 模拟电路设计方法:教授模拟电路设计的基本方法,包括电路图的绘制、电路参数的设置、仿真测试等。
4. 实践项目:结合教材,安排以下实践项目:a. 运算放大器的应用:设计并搭建反相放大器、同相放大器等电路;b. 滤波器的设计:设计低通、高通、带通滤波器等电路;c. 信号发生器:设计正弦波、方波、三角波等信号发生器。
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。
模电multisim仿真设计
模拟电子技术基础课程设计说明书题目:Multisim仿真应用学生:明学号:1院(系):理学院专业:应用物理学指导教师:冠强2014 年 6 月 10日目录第0节背景 (1)第1节Multisim应用举例——二极管的特性的研究 (1)第2节Multisim应用举例——Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响 (2)第3节Multisim应用举例——直接耦合多级放大电路的调试 (4)第4节Multisim应用举例——消除互补输出级交越失真方法的研究 (5)第5节Multisim应用举例——静态工作点稳定电路频率影响的研究 (7)第6节Multisim应用举例——交流负反馈对放大倍数稳定性的影响 (10)设计体会及今后改进意见 (12)参考文献 (12)第0节背景Multisim是一个完整的设计工具系统,提供了一个非常大的元件数据库,并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL设计接口与仿真功能、 FPGA/CPLD综合、RF设计能力和后处理功能还可以进行从原理图到PCB布线工具包(如:Ultiboard)的无缝隙数据传输。
随着计算机的飞速发展,以计算机辅助设计为基础的电子设计自动化技术(EDA)已经成为电子学领域的重要学科。
EDA工具使电子电路和电子系统的设计产生了革命性的变化,它摒弃了靠硬件调试来大道设计目标的繁琐过程,实现了硬件设计软件化。
Multisim具有齐全的元器件模型参数库和比较齐全的仪器仪表库,可模拟实验室的操作进行各种实验。
学习Multisim可以提高仿真能力、综合能力和设计能力,还可进一步提高实践能力。
第1节Multisim应用举例——二极管的特性的研究1.1 题目研究二极管对直流量和交流量表现的不同特点。
1.2 仿真电路仿真电路如图1-1所示。
因为只有在低频小信号下二极管才能等效成一个电阻所以图流信号的频率为1kHz、数值为10mV(有效值)。
由于交流信号很小,输出电压不失真故可以认为直流电压表(测平均值)的读书是电阻上直流电压值。
Multisim仿真模拟电路
Multisim仿真模拟电路Multisim是一款由National Instruments(NI)开发的强大电路设计与仿真软件,被广泛应用于电子工程教育、电路设计、原型验证以及系统级测试等领域。
本文将探讨Multisim仿真模拟电路的原理、优势及应用例子。
一、Multisim仿真模拟电路的原理Multisim仿真模拟电路的原理基于虚拟仪器技术(Virtual Instrumentation),它允许用户在计算机上构建并测试电路原型。
通过虚拟实验室和可视化界面,用户可以在软件中添加电子元件、连接电路、设置信号源和测量仪器等,然后通过模拟仿真进行电路性能分析和验证。
Multisim采用了SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)仿真引擎,该引擎能够模拟包括模拟电路、混合信号电路和数字电路等各种类型的电路行为。
通过SPICE引擎,Multisim能够准确模拟电子元件的特性,包括电流、电压、功率以及信号波形等,从而实现电路性能仿真。
二、Multisim仿真模拟电路的优势1. 真实性:Multisim能够准确模拟各种电子元件的特性,包括电容器、电感器、二极管、晶体管等,使得电路仿真结果更加真实可信。
2. 可视化:Multisim提供直观的电路设计界面和仿真结果显示,使得用户能够更清晰地理解电路结构和工作原理。
3. 效率:Multisim实现了电路设计与仿真的无缝集成,用户可以通过软件快速搭建电路原型并进行性能测试,大大提高了设计效率和实验效果。
4. 可靠性:Multisim具备强大的故障检测和校正功能,能够帮助用户发现和修复电路中的问题,提高电路设计的可靠性。
5. 教育性:Multisim作为一款常用的电路仿真软件,被广泛应用于电子工程教育中。
通过Multisim,学生可以动手实践,加深对电路原理和设计的理解。
三、Multisim仿真模拟电路的应用例子1. 模拟滤波器设计:利用Multisim,可以快速设计和优化各种滤波器,例如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
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。
模拟电子技术MULTISIM仿真报告
模拟电子技术MULTISIM仿真报告班级:自动化姓名:***学号:*******1.分析下图电路,已知v s=10sinωt(V)且f=1kHz,试测试v s和v o的波形。
2.分析下图电路,已知v i=10sinωt(V)且f=1kHz,V REF=3V,试测试v i 和v o的波形。
3.分析下图电路,已知v i=10sinωt(V)且f=1kHz,V REF=3V,试测试v i 和v o的波形。
4.分析下图电路,试测试二极管两端压降,并根据测试值判断二极管是导通还是截止,并测试AO两端电压V AO。
5. 在下图所示的单级放大电路中,u S=15sinωt(mV)且f=1kHz,U CC=12V,R L=6kΩ。
要求:(1)三极管工作在放大区,要求V CE≈1/2 U CC,根据V CE 和β值确定R B、R C的取值并测静态工作点;(2)测输入和输出电压波形;(3)求电压放大倍数;(4)测输出电压和V CE的波形。
(说明:该题三极管的β值,每班一号是60,按实际学号依次往上加5,比如2号就是65,3号就是70。
)(1)由题得:R B=(509kΩ)、R C=(3kΩ)(2)测得静态工作点的值为:I BQ=(22.32微安)、I CQ=(2毫安)、V BEQ=(639.21毫伏)、V CEQ=(6伏)(3)测输入和输出电压波形(4)根据波形测得电压放大倍数Vo/Vi=-124.00(5)测输出电压和V CE的波形(6)附加题:测输出电阻和输入电阻。
想一想怎么能用仿真测出来这两个电阻。
6. 集成运算放大器的电路如图所示,其中u I1=2sinωt(V), u I2=3sinωt (V),u I3=4sinωt(V)且f=1kHz,所有电阻均为10kΩ,要求:测输入和输出信号波形(用四踪示波器)。
7.集成运算放大器的电路如图所示,其中u I1=2sinωt(V), u I2=3sinωt (V)且f=1kHz,R2=R3=R6=R7=20kΩ,R1=R4=R5=10kΩ,要求:(1)测输入和输出信号波形(用四踪示波器);(2)根据测试的波形,计算电压放大倍数A u=u Ou I1−u I2。
- 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)。
模拟电子技术基础课程设计说明书题目: Multisim仿真应用学生:明学号:1院(系):理学院专业:应用物理学指导教师:冠强2014 年 6 月 10日目录第0节背景 (1)第1节Multisim应用举例——二极管的特性的研究 (1)第2节 Multisim应用举例——Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响 (2)第3节 Multisim应用举例——直接耦合多级放大电路的调试 (4)第4节 Multisim应用举例——消除互补输出级交越失真方法的研究 (6)第5节 Multisim应用举例——静态工作点稳定电路频率影响的研究 (8)第6节 Multisim应用举例——交流负反馈对放大倍数稳定性的影响 (10)设计体会及今后改进意见 (12)参考文献 (12)第0节背景Multisim是一个完整的设计工具系统,提供了一个非常大的元件数据库,并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL设计接口与仿真功能、 FPGA/CPLD综合、RF设计能力和后处理功能还可以进行从原理图到PCB布线工具包(如:Ultiboard)的无缝隙数据传输。
随着计算机的飞速发展,以计算机辅助设计为基础的电子设计自动化技术(EDA)已经成为电子学领域的重要学科。
EDA工具使电子电路和电子系统的设计产生了革命性的变化,它摒弃了靠硬件调试来大道设计目标的繁琐过程,实现了硬件设计软件化。
Multisim具有齐全的元器件模型参数库和比较齐全的仪器仪表库,可模拟实验室的操作进行各种实验。
学习Multisim可以提高仿真能力、综合能力和设计能力,还可进一步提高实践能力。
第1节Multisim应用举例——二极管的特性的研究1.1 题目研究二极管对直流量和交流量表现的不同特点。
1.2 仿真电路仿真电路如图1-1所示。
因为只有在低频小信号下二极管才能等效成一个电阻所以图流信号的频率为1kHz、数值为10mV(有效值)。
由于交流信号很小,输出电压不失真故可以认为直流电压表(测平均值)的读书是电阻上直流电压值。
(a)(b)图1-1二极管静态和动态电压的测试(a)直流电源电压为1V时的情况(b)直流电源电压为4V时的情况1.3仿真容(1)在直流电流不同时二极管管压降的变化。
利用直流电压表测电阻上的电压,从而得到二极管管压降。
(2)在直流电流不同时二极管交流等效电阻的变化。
利用示波器测的电阻上交流电压的峰值,从而得到二极管交流电压的峰值。
1.4仿真结果仿真结果如表1-1所示,表流电压均为峰值表1-1 仿真数据直流电源V1/V 交流信号V2/VR直流电压表读数URR交流电压Ur/mV二极管直流电压UD/V二极管交流电压Ud/mV1 10 353.847mV 9.322 0.65V 0.6784 10 9.920mV 9.920 0.704V 0.080 1.5结论(1)比较直流电流在1V和4V两种情况下二极管的直流管压降可知,二极管的直流电流越大管压降越大,直流管压降不是常量。
(2)比较直流电源在1V和4V两种情况下二极管的直流管的直流管压降可知,二极管的直流电流越大,其交流管压降越小,说明随着静态电流的增大,动态电阻将减小;两种情况下的交流压降均接近输入交流电压值,说明二极管动态电阻很小。
第2节Multisim应用举例——Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响2.1题目研究Rb变化对Q点和的影响。
2.2仿真电路仿真电路如图2-1所示。
晶体管采用FMMT5179,其余参数BF = 133,RB = 5Ω。
(a)(b)图2-1阻容耦合共射放大电路的测试(a)电路和测试仪器的解法(b)输入信号增大后输出电压的波形2.3仿真容(1)Rb=3MΩ和3.2MΩ时的UCEQ和Au.由于信号幅值很小,为1mv,输出电压不失真,故可以从外用表直流电压(为平均值)档读出静态管压降UCEQ。
左边万用表显示Rb=3MΩ时的UCEQ,右边万用表显示3.2MΩ时的UCEQ,从示波器可以读出输出电压的峰值。
(2)输入电压峰值逐渐增大到20mV,观察输出电压波形的变化情况。
2.4仿真结果(1)Rb=3MΩ和3.2MΩ时的UCEQ和Au仿真结果如表2-1所示。
表2-1仿真数据基极偏置电阻Rb/MΩ直流电压表读数U CEQ/V信号源峰值U ipp/mV示波器显示峰值U opp/mV I CQ/mA |Au|3 8.435 1 146.862 0.86 1473.2 8.785 1 139.949 0.83 140 (2)将信号源V1峰值逐渐增大到10mV时输出电压波形正、负半轴幅值有明显差别。
当V1峰值为20mV时,输出电压波形明显失真。
2.5结论(1)Rb增大时,I CQ减小,U CEQ增大,|Au|减小。
在图2-1所示电路中,若r bb<<(1+β)U T/I EQ,则电压放大倍数Au = -β.R L`/r be(2-1)......。
r be=r bb +(1+β)U T/I EQ (2-2)......。
得 Au = -I CQ R L`/U T表明几乎与晶体管无关,而仅与电路中电阻值和温度有关,且与I CQ成正比.因此调节电阻R b以改变I CQ,是改变阻容耦合共射放大电路电压放大倍数最有效的方法;而利用管子以增大的方法,对的影响是不明显的。
(2)根据分析,实际的最大不失真输出电压小于理论计算值。
产生这种误差的主要原因在于晶体管的输入、输出特性总是存在非线性,而理论分析是将晶体管特性做了线性化处理。
对于实际电路,失真后的波形并不是顶部成平顶或底部呈平底,而是圆滑的曲线。
测试放大电路时,可以通过输出电压波形正、负半轴幅值是否相等来判断电路是否产生失真。
第3节Multisim应用举例——直接耦合多级放大电路的调试3.1题目两级直接耦合放大电路的调试。
3.2仿真电路图3-1中所示电路为两级直接耦合放大电路,第一级为双端输入单端输出差分放大电路,第二极为共射放大电路。
由于在分立元件中很难找到在任何温度下均具有完全相同特性的两只晶体管,因而就很难实现共模抑制比很高的差分放大电路。
在Multisim环境下可以做到两只晶体管基本相同。
(a)(b)图3-1 两级直接耦合放大电路的测试(a)静态工作点的调试和电压放大倍数的测试(b)共模放大倍数的测试3.3仿真容(1)调整电路的静态工作点,使电路再输入电压为零时的输出电压为零。
用直流电压表测Q2、Q3集电极静态电位。
(2)测试电路的电压放大倍数,输入电压是峰值为2mV的正弦波,从示波器可以读出输出电压的峰值,由此可以得出电压的放大倍数。
(3)测试电路的共模抑制比。
加共模信号,从示波器可读出输出电压的峰值,得共模放大倍数,从而得共模抑制比。
3.4仿真结果仿真结果如表3-1、3-2、3-3所示3-1静态工作点的测试Rc2/kΩ10 9.8 9.7 9.6 9.5 9.4 9.3 9.32 UcQ2/v 10.854 10.882 10.880 10.907 10.911 10.927 10.936 10.936 UcQ3/mv 1198.62 865.32 665.32 521.36 325.65 146.25 -35.14 2.8863.5结论(1)由于直接耦合多级放大电路各级之间的静态工作点相互影响,一般情况下,应通过EDA 软件调试各级的静态工作点,基本合适后再搭建电路,进行实际测试。
(2)当输入级为差分放大电路时,电路的电压放大倍数是指差模放大倍数。
(3)具有理想对称性的差分放大电路抑制共模信号很强,因此以他作为直接耦合多级放大电路的输入级可提高整个电路的共模抑制比。
第4节Multisim应用举例——消除互补输出级交越失真方法的研究4.1题目互补输出级交越失真消除方法的研究4.2仿真电路基本互补电路和消除交越失真互补输出级如图3-所示。
晶体管采用NPN型晶体管2N3904和PNP型晶体管2N3906,二级管采用1N4009。
在实际试验中,几乎不可能得到具有较为理想对称性的NPN型和PNP型管,但是在Multisim 中却可以做到。
因此,我们可以看到只受晶体管输入特性影响(不受其他因素影响)所产生的失真和消除这种失真的方法。
(a)(b)图4-1 互补输出级的测试(a)静态测试(b)动态测试4.3仿真容(1)利用直流电压表测量两个电路中晶体管基级和发射极电位,得到静态工作点。
(2)用示波器分别观察两个电路输入信号波形和输出信号波形,并测试输出电压幅值。
4.4仿真结果仿真结果如表4-1、4-2所示直流电压表1的读数UB1/mV 直流电压表2的读数UE1/mV 输入信号V1峰值/V 输入信号峰值/V0 -9.242 2 1.352直流电压表3的读数UB3/mV 直流电压表4的读数UB4/mV直流电压表5的读数UE3/mV输入信号V2的峰值/VQ3点基极动态点位/VQ4点基极动态点位/V输出信号峰值/V775.236 -775.256 16.256 2 1.563 1.563 2.3654.5结论(1)静态时晶体管基极和发射极的直流电压均为0,静态功耗小。
(2)由于输入电压小于b-e间的开启电压时两只晶体管均截至,输出信号波形明显产生了交越失真,且输出电压峰值小于输入电压峰值。
(3)输出电压峰值与输入电压峰值相差无几,且输出信号波形没有产生失真,说明合理的设置了静态工作点时消除交越失真的基本方法,且使电路的跟随特性更好。
第5节Multisim应用举例——静态工作点稳定电路频率影响的研究5.1题目研究旁路电容和静态工作点分别对Q点稳定电路频率响应的影响。
5.2仿真电路图5—1 旁路电容 Ce 变化时静态工作点稳定电路频率响应的测试图5-2 耦合电容C1变化时静态工作点稳定电路频率响应的测试5.3仿真结果仿真结果如表5-1所示表5-1 电路参数变化时对频率响应的影响5.4结论(1)实验表明,耦合电容C1从10微F变为100微F时下线截止频率基本不变,而旁路电容Ce从10微F变为100微F时下线截止频率明显减小。
这一方面说明由于Ce所在回路的等效电阻最小,想改善该电路的低频特性应当增大Ce;另一方面说明在分析电路的下限频率时,如果有一个电容所在回路的时间常数远小于其他电容所在回路的时间常数,那么该电容所确定的下限频率就是整个电路的下限频率,而没有必要计算其他电容所确定的下限频率,因而计算前的分析是很重要的。
(2)在静态工作点稳定电路中,当射极电阻Re从1kΩ变为1.2kΩ时,放大管的静态集电极电流减小,使跨导gm减小,从而使|K|=gmRl减小,导致Ce减小,上线频率fH增大。
上述现象一方面进一步说明增益与带宽的矛盾关系,另一方面说明发射结等效电容与Q点有关,即Q点的设置将影响上线频率。