直流工作点分析
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图15-18 MOS管测试电路
2.启动直流扫描分析
单击Simulate/Analyses/DC Sweep命令，弹出如图1519所示的对话框。
图15-19 DC Sweep Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项卡 外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
图15-8 Transient Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Analysis Parameters选项卡，主要用于瞬态分析中时间 参数的设置，分为两个区域：
（1）Initial Conditions区，设置仿真开始时的初始条 件，共4个选项；
（2）Parameters区，用于时间参数的设置，共6个选项。
3.分析结果
单击Simulate（仿真）按钮，启动瞬态分析，测试结果如 图15-9所示。
图15-9 分析结果
15.4 傅里叶分析
傅里叶分析是一种重要的电路分析方法。分析的对象一 般是非正弦波的复杂周期信号，经过傅里叶分析可以将其分 解为一系列的正弦信号和直流信号的代数和，其数学表达式：
图15-4 AC分析结果
15.3 瞬态分析
瞬态分析是一种非线性时域分析，可以在激励信号(或 没有任何激励信号)的作用下计算电路的时域响应。分析时， 电路的初始状态可由用户自行设置，也可以由程序自动进行 直流分析，用直流分析的结果作为初始状态。
瞬态分析的结果通常是分析节点的电压波形，故用示波 器可观察到相同的结果。下面以RLC正弦交流电路为例，说 明瞬态分析的操作步骤。
图15-4 AC Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Frequency Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Frequency Parameters选项卡，主要用于AC分析时频率 参数的设置，设置内容：
Start frequency 设置交流分析的起始频率；
图15-20 直流扫描分析结果
• 14-1 实训项目完
机械工业出版社印制
Stop frequency 设置交流分析的终止频率； Sweep type 设置交流分析的扫描方式； Number of points per decade 设置每十倍频率的取样 数量； Vertical scale 设置纵坐标的刻度。
3.分析结果
单击Simulate（仿真）按钮，启动交流分析，测试结果如 图15-4所示。
在f (t进) 行A傅0 里A叶1 co分s析t 前 A，2 c首os先2确t..定. 分B1析sin节点t ，B其2 si次n 2把t电路... 的交流激励信号源设置为基频。如果电路存在几个交流源， 可将基频设置在这些频率值的最小公因数上。
下面介绍傅里叶分析的操作步骤。
1.创建电路
直流工作点分析电路
图15-1 直流工作点分析电路
2.启动直流工作点分析
单击Simulate/Analyses/DC Operating Point Analysis
命令，弹出一个“DC Operating Point Analysis”对话框，
如图15-2所示。如果点击工具栏中的快捷按钮
，操作
更简便。
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Analysis Parameters选项卡，主要用于傅里叶分析时 采样参数设置和显示方式设置，其中包括两个选项区：
（1）Sampling options 区，用于傅里叶分析基本参数 设置，共3个选项。
3. 分析结果
单击Simulate（仿真）按钮，启动直流工作点分析，测试 结果如图15-3所示。
图15-3 直流工作点分析结果
15.2 交流分析
交流分析就是对电路进行交流频率响应分析。分析时， 首先自动对电路进行直流工作点分析，以建立电路中非线 性元件的交流小信号模型。然后对电路进行交流分析，并 且输入的信号源都被认为是正弦波信号。若使用函数信号 发生器作为输入信号时，即使选用三角波或方波信号，也 自动地设置为正弦波形输出，并分析电路随正弦信号频率 变化的频率响应曲线。
图15-15 Sensitivity Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Analysis Parameters 选项卡主要功能如下： （1）Voltage 选择进行电压灵敏度分析，共2个选项； （2）Current 选择进行电流灵敏度分析； （3）Output scaling 用于选择灵敏度输出格式； （4）Analysis Type 选择灵敏度分析。
交流分析的操作步骤如下：
1.创建电路
创建一个RLC电路，如图15-4所示。 电路参数：交流电源 V1＝1V/1KHZ，R1＝1KΩ ，L1＝10mH，L2＝68mH，C1＝470nF。
图15-4 RLC电路
2.启动交流分析
单击Simulate/Analyses/AC Analysis命令，弹出的一个 “AC Analysis”对话框，如图15-5所示。
（2）Results 区 ，用于仿真结果显示方式的设置，共5 个选项。
3.分析结果
在Output variables选项中，选择节点2为仿真分析变量。 设置完成后，单击Simulate按钮，就会显示出分析结果，如图 15-12所示。
图15-12 傅里叶分析结果
若在Display下拉菜单中选择Chart选项，则傅里叶的分 析结果就以表格的形式显示出来，如图15-13所示。
图15-2 DC Operating Point Analysis对话框
对话框的选项卡用于参数设置，主要包括： Output variables 选项卡 输出变量选项卡、 Miscellaneous options 选项卡 综合选择选项卡、 Summary 选项卡 分析总汇选项卡的设置。
正确的对这些选项卡进行设置，可以准确、迅捷的完成 直流工作点的分析。
基本分析方法
Multisim7提供了多种分析功能，给电路分析和仿真实 验研究带来了极大的便利。常用的分析方法有：直流工作点 分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、灵敏度分析和直 流扫描分析等。
15.1 直流工作点分析
直流工作点分析就是当电路中只有直流电压源和直流电 流源作用时，分析电路节点上的电压值和每条支路上的电流 值。在进行直流工作点分析时，交流电压源视为短路、交流 电流源视为开路、电容视为开路、电感视为短路、电路中的 交流量设定为零。
图15-13 傅里叶分析结果的表格显示
15.5 灵敏度分析
灵敏度分析是研究当电路中某个元件的参数发生变化时， 对电路节点电压或支路电流的影响。灵敏度分析包括直流灵 敏度分析和交流灵敏度分析，直流灵敏度分析的仿真结果以 数值形式显示，而交流灵敏度分析的仿真结果以曲线形式显 示。
下面以双电源供电的电阻电路为例，说明灵敏度分析的 操作步骤。
创建一个简单的RC电路，如图15-10所示。电路参数： 交流电源V1＝120V/60HZ，C1＝1μ F，R1＝3.6KΩ ，
图15-10 RC电路
2.启动傅里叶分析
单 击 Simulate/Analyses/Fourier Analysis 命 令 ， 弹 出如图15-11所示的对话框。
图15-11 Fourier Analysis对话框
图15-17 交流灵敏度分析结果
15.6 直流扫描分析
直流扫描分析，就是根据电路中直流电源变化的情况， 计算电路相应的直流工作点。在进行直流扫描分析时，电路 中所有电容视为开路，所有电感视为短路，电路中的交流量 设定为零。
下面以MOS管测试电路为例，说明直流扫描分析的操作 步骤。
1.创建电路
创建一个MOS管测试电路，如图15-18所示。电路参数：直 流电源V1＝12V，V2＝12V，V3＝0V/反接。MOS管=2N7000管，
3.分析结果
1) 选择直流灵敏度分析，并选择电压灵敏度分析，分析节 点选为2，输出端节点为0，并在Output variables 选项卡中选 择全部变量，分析结果产生一个表格，如图15-16所示。
图15-16 直流灵敏度分析结果
2）选择交流灵敏度分析，仍进行电压灵敏度分析，分析 节点仍为2和0，分析结果产生一个分析图，如图15-17所示。
在Analysis Parameters选项卡中，主要包括Source 1 和 Source 2 两个区，主要功能如下：
(1) Source1 区 设置直流电源1的各种参数,共5个选项； (2) Source2 区 设置直流电源2的各种参数，用法同上。
3.分析结果
单击对话框中的Simulate按钮，启动直流扫描分析工具， 就会显示出直流扫描分析曲线，即MOS管的输出特性曲线，如 图15-20所示。
1.创建电路
创建一个灵敏度分析电路，如图15-14所示。电路参数： 直流电源V2＝12V，交流电源V1＝1V/1KHZ，C1＝1μ F，R1＝ 1KΩ ，R2＝3KΩ ，
图15-14 灵敏度分析电路
2.启动灵敏度分析
单击Simulate/Analyses/Sensitivity命令，弹出如图 15-15所示的对话框。
1.创建电路
创建一个RLC交流电路，如图15-7所示。电路参数：交流 电源V1＝1V/1KHZ，R1＝4Ω ，L1＝10uH，C1＝100μ F，
图15-4 RLC正弦交流电路
2.启动瞬态分析
单击Simulate/Analyses/Transient Analysis…命令， 弹出如图15-8所示的对话框。
直流工作点分析的操作步骤如下：
1.创建பைடு நூலகம்路
在窗口中创建一个电路并设置节点号，如图15-1所示。 节点号设置方法：在电路工作区的空白位置单击右键，会弹 出一个对话框，选择“Show...”，会再弹出一个菜单，选 择 “Show node name”，然后单击OK，电路自动显示节点 号。
如修改节点号，可双击节点连线，弹出一个“Node对话 框”（节点号修改选项），可以进行节点号修改。
2.启动直流扫描分析
单击Simulate/Analyses/DC Sweep命令，弹出如图1519所示的对话框。
图15-19 DC Sweep Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项卡 外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
图15-8 Transient Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Analysis Parameters选项卡，主要用于瞬态分析中时间 参数的设置，分为两个区域：
（1）Initial Conditions区，设置仿真开始时的初始条 件，共4个选项；
（2）Parameters区，用于时间参数的设置，共6个选项。
3.分析结果
单击Simulate（仿真）按钮，启动瞬态分析，测试结果如 图15-9所示。
图15-9 分析结果
15.4 傅里叶分析
傅里叶分析是一种重要的电路分析方法。分析的对象一 般是非正弦波的复杂周期信号，经过傅里叶分析可以将其分 解为一系列的正弦信号和直流信号的代数和，其数学表达式：
图15-4 AC分析结果
15.3 瞬态分析
瞬态分析是一种非线性时域分析，可以在激励信号(或 没有任何激励信号)的作用下计算电路的时域响应。分析时， 电路的初始状态可由用户自行设置，也可以由程序自动进行 直流分析，用直流分析的结果作为初始状态。
瞬态分析的结果通常是分析节点的电压波形，故用示波 器可观察到相同的结果。下面以RLC正弦交流电路为例，说 明瞬态分析的操作步骤。
图15-4 AC Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Frequency Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Frequency Parameters选项卡，主要用于AC分析时频率 参数的设置，设置内容：
Start frequency 设置交流分析的起始频率；
图15-20 直流扫描分析结果
• 14-1 实训项目完
机械工业出版社印制
Stop frequency 设置交流分析的终止频率； Sweep type 设置交流分析的扫描方式； Number of points per decade 设置每十倍频率的取样 数量； Vertical scale 设置纵坐标的刻度。
3.分析结果
单击Simulate（仿真）按钮，启动交流分析，测试结果如 图15-4所示。
在f (t进) 行A傅0 里A叶1 co分s析t 前 A，2 c首os先2确t..定. 分B1析sin节点t ，B其2 si次n 2把t电路... 的交流激励信号源设置为基频。如果电路存在几个交流源， 可将基频设置在这些频率值的最小公因数上。
下面介绍傅里叶分析的操作步骤。
1.创建电路
直流工作点分析电路
图15-1 直流工作点分析电路
2.启动直流工作点分析
单击Simulate/Analyses/DC Operating Point Analysis
命令，弹出一个“DC Operating Point Analysis”对话框，
如图15-2所示。如果点击工具栏中的快捷按钮
，操作
更简便。
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Analysis Parameters选项卡，主要用于傅里叶分析时 采样参数设置和显示方式设置，其中包括两个选项区：
（1）Sampling options 区，用于傅里叶分析基本参数 设置，共3个选项。
3. 分析结果
单击Simulate（仿真）按钮，启动直流工作点分析，测试 结果如图15-3所示。
图15-3 直流工作点分析结果
15.2 交流分析
交流分析就是对电路进行交流频率响应分析。分析时， 首先自动对电路进行直流工作点分析，以建立电路中非线 性元件的交流小信号模型。然后对电路进行交流分析，并 且输入的信号源都被认为是正弦波信号。若使用函数信号 发生器作为输入信号时，即使选用三角波或方波信号，也 自动地设置为正弦波形输出，并分析电路随正弦信号频率 变化的频率响应曲线。
图15-15 Sensitivity Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Analysis Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Analysis Parameters 选项卡主要功能如下： （1）Voltage 选择进行电压灵敏度分析，共2个选项； （2）Current 选择进行电流灵敏度分析； （3）Output scaling 用于选择灵敏度输出格式； （4）Analysis Type 选择灵敏度分析。
交流分析的操作步骤如下：
1.创建电路
创建一个RLC电路，如图15-4所示。 电路参数：交流电源 V1＝1V/1KHZ，R1＝1KΩ ，L1＝10mH，L2＝68mH，C1＝470nF。
图15-4 RLC电路
2.启动交流分析
单击Simulate/Analyses/AC Analysis命令，弹出的一个 “AC Analysis”对话框，如图15-5所示。
（2）Results 区 ，用于仿真结果显示方式的设置，共5 个选项。
3.分析结果
在Output variables选项中，选择节点2为仿真分析变量。 设置完成后，单击Simulate按钮，就会显示出分析结果，如图 15-12所示。
图15-12 傅里叶分析结果
若在Display下拉菜单中选择Chart选项，则傅里叶的分 析结果就以表格的形式显示出来，如图15-13所示。
图15-2 DC Operating Point Analysis对话框
对话框的选项卡用于参数设置，主要包括： Output variables 选项卡 输出变量选项卡、 Miscellaneous options 选项卡 综合选择选项卡、 Summary 选项卡 分析总汇选项卡的设置。
正确的对这些选项卡进行设置，可以准确、迅捷的完成 直流工作点的分析。
基本分析方法
Multisim7提供了多种分析功能，给电路分析和仿真实 验研究带来了极大的便利。常用的分析方法有：直流工作点 分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、灵敏度分析和直 流扫描分析等。
15.1 直流工作点分析
直流工作点分析就是当电路中只有直流电压源和直流电 流源作用时，分析电路节点上的电压值和每条支路上的电流 值。在进行直流工作点分析时，交流电压源视为短路、交流 电流源视为开路、电容视为开路、电感视为短路、电路中的 交流量设定为零。
图15-13 傅里叶分析结果的表格显示
15.5 灵敏度分析
灵敏度分析是研究当电路中某个元件的参数发生变化时， 对电路节点电压或支路电流的影响。灵敏度分析包括直流灵 敏度分析和交流灵敏度分析，直流灵敏度分析的仿真结果以 数值形式显示，而交流灵敏度分析的仿真结果以曲线形式显 示。
下面以双电源供电的电阻电路为例，说明灵敏度分析的 操作步骤。
创建一个简单的RC电路，如图15-10所示。电路参数： 交流电源V1＝120V/60HZ，C1＝1μ F，R1＝3.6KΩ ，
图15-10 RC电路
2.启动傅里叶分析
单 击 Simulate/Analyses/Fourier Analysis 命 令 ， 弹 出如图15-11所示的对话框。
图15-11 Fourier Analysis对话框
图15-17 交流灵敏度分析结果
15.6 直流扫描分析
直流扫描分析，就是根据电路中直流电源变化的情况， 计算电路相应的直流工作点。在进行直流扫描分析时，电路 中所有电容视为开路，所有电感视为短路，电路中的交流量 设定为零。
下面以MOS管测试电路为例，说明直流扫描分析的操作 步骤。
1.创建电路
创建一个MOS管测试电路，如图15-18所示。电路参数：直 流电源V1＝12V，V2＝12V，V3＝0V/反接。MOS管=2N7000管，
3.分析结果
1) 选择直流灵敏度分析，并选择电压灵敏度分析，分析节 点选为2，输出端节点为0，并在Output variables 选项卡中选 择全部变量，分析结果产生一个表格，如图15-16所示。
图15-16 直流灵敏度分析结果
2）选择交流灵敏度分析，仍进行电压灵敏度分析，分析 节点仍为2和0，分析结果产生一个分析图，如图15-17所示。
在Analysis Parameters选项卡中，主要包括Source 1 和 Source 2 两个区，主要功能如下：
(1) Source1 区 设置直流电源1的各种参数,共5个选项； (2) Source2 区 设置直流电源2的各种参数，用法同上。
3.分析结果
单击对话框中的Simulate按钮，启动直流扫描分析工具， 就会显示出直流扫描分析曲线，即MOS管的输出特性曲线，如 图15-20所示。
1.创建电路
创建一个灵敏度分析电路，如图15-14所示。电路参数： 直流电源V2＝12V，交流电源V1＝1V/1KHZ，C1＝1μ F，R1＝ 1KΩ ，R2＝3KΩ ，
图15-14 灵敏度分析电路
2.启动灵敏度分析
单击Simulate/Analyses/Sensitivity命令，弹出如图 15-15所示的对话框。
1.创建电路
创建一个RLC交流电路，如图15-7所示。电路参数：交流 电源V1＝1V/1KHZ，R1＝4Ω ，L1＝10uH，C1＝100μ F，
图15-4 RLC正弦交流电路
2.启动瞬态分析
单击Simulate/Analyses/Transient Analysis…命令， 弹出如图15-8所示的对话框。
直流工作点分析的操作步骤如下：
1.创建பைடு நூலகம்路
在窗口中创建一个电路并设置节点号，如图15-1所示。 节点号设置方法：在电路工作区的空白位置单击右键，会弹 出一个对话框，选择“Show...”，会再弹出一个菜单，选 择 “Show node name”，然后单击OK，电路自动显示节点 号。
如修改节点号，可双击节点连线，弹出一个“Node对话 框”（节点号修改选项），可以进行节点号修改。