第3讲二极管仿真实验2

3.1.3 二极管库
二极管库 虚拟二极管 二极管 齐纳二极管 发光二极管 整流桥 肖特基二极管 可控硅 双向二极管 双向可控硅 变容二极管 PIN二极管
3.1.4晶体管库
晶体管库 虚拟晶体管 NPN双极型晶体管 PNP双极型晶体管 达林顿NPN复合晶体管 达林顿PNP复合晶体管 达林顿晶体管阵列 内电阻偏置NPN晶体管 内电阻偏置PNP晶体管 双极型晶体管阵列 绝缘栅双极型晶体管 N沟道耗尽型 MOSFET N沟道增强型 MOSFET P沟道增强型 MOSFET N沟道结型场效应管 P沟道结型场效应管 功率级N沟道MOS管 功率级P沟道MOS管 功率级MOS对管 单结晶体管 温度模型
3.1.11混合元器件库
混合元器件库 混合虚拟元器件库 定时器 模数-数模转换器 模拟开关 多谐振荡器
3.1.12指示器库
指示器库 电压表 电流表 指示灯 蜂鸣器 白炽灯 虚拟白炽灯 LED数码管 条柱状显示器
3.1.13杂项元器件库
杂项元器件库 多功能虚拟器件 传感器与转换器 光电耦合器件 晶振 电子管 熔丝 稳压器件 基准电压产生器件 电压抑制器 开关电源降压型变换器 开关电源升压型变换器 开关电源降压_升压型变换器 有损耗传输线 无损耗传输线1 无损耗传输线2 集成滤波芯片 大功率MOS管驱动器 功率调节器 多功能电源芯片 PWM控制器 网格外形 多功能器件
V1 10 Vrms 50 Hz 0°
200Ω
D1 1N4007
D2 1N4007 R1 1kΩ
V2 5V
V3 5V
V2 5V
单向限幅
双向限幅
3.2.3调幅（检波电路）
众所周知，收音机有调幅收音机和调频收音机 两种，调幅信号就是调幅收音机中处理和放大 的信号。见图中的调幅信号波形示意图，对这 一信号波形主要说明下列几点： （1）从调幅收音机天线下来的就是调幅信号 （2）信号的中间部分是频率很高的载波信号 ，它的上下端是调幅信号的包络，其包络就是 所需要的音频信号。 （3）上包络信号和下包 络信号对称，但是信 号相位相反，收音机最终 只要其中的上包络信号 图9-48 二极管检波 电路 ，下包络信号不用，中间的高频载波信号 也不需要。
串联 并联单向
并联双向
二极管串联限幅器是当二极管截止时起 限幅作用，限幅电平，当二极管导通时 输出电压等于输入电压。 二极管并联限幅器是当二极管导通时起 限幅作用，限幅电平，当二极管截止时 输出电压等于输入电压。 二极管双向限幅器是同时具有上限幅和 下限幅功能的电路。
所需元器件分析： 交流电源，直流电源，二极管，电阻，地 ，测量电压波形的二通道示波器
实验步骤
1，新建电路原理图 2，放置元器件 3，修改元器件参数 4，布局 5，布线 6，放置并连接示波器 7，设置示波器参数 8，仿真分析
XSC1
Ext T rig + _ A + _ + B _
+
XSC1
Ext Trig + _ A _ + B _
R2
R2 200Ω V1 10 Vrms 50 Hz 0° D1 1N4007 R1 1kΩ
3.1 multisim的元器件库
multisim10提供了丰富的元器件库，元器件库栏图 标和名称如图3. 1所示。
放 置 电 源 放 置 基 本 元 器 件 放 置 二 极 管 放 置 晶 体 管 放 置 运 算 放 大 器 放 放 放 放 置 置 置 置 TTL CMOS 单 高 元 元 片 级 器 器 机 外 件 件 模 设 块 放 置 其 他 数 字 器 件 放 置 混 合 元 器 件 放 置 显 示 模 块 放 置 杂 项 元 器 件 放 置 高 频 元 器 件 放 置 机 电 元 器 件 放 置 梯 形 图 元 器 件 放 置 模 块 放 置 总 线 放 置 梯 形 图 母 线
实验原理分析
利用二极管单向导通这一特性可以构成限幅电路。所谓 限幅电路，就是指限制电路中某一点的信号幅度大小 ，当信号幅度大到一定程度时，不让信号的幅度再增 大；当信号的幅度没有达到限制的幅度时，限幅电路 不工作。具有这种功能的电路称为限幅电路，利用二 极管来完成这一功能的电路称为二极管限幅电路。
二极管有三种限幅电路。
⑸Channel B复选框：该复选框功能同Channel A复选框。 ⑹Trigger复选框：设置触发方式。 Edge：触发信号的边沿，可选择上升沿或下降沿。 A或B按钮：表示用A通道或B通道的输入信号作为同步X轴时 基扫描的触发信号。Ext按钮：用示波器图标上触发端T连接 的信号作为触发信号来同步X轴的时基扫描。 Level：用于选择触发电平的电压大小（阈值电压）。 Sing．：单次扫描方式按钮，按下该按钮后示波器处于单次 扫描等待状态，触发信号来到后开始一次扫描。 Nor．：常态扫描方式按钮，这种扫描方式是没有触发信号时 就没有扫描线。Auto：自动扫描方式按钮，这种扫描方式不管 有无触发信号时均有扫描线，一般情况下使用Auto方式。 ⑺功能按钮 Reverse按钮：单击该按钮，可使图形显示窗口 反色。Save按钮：存储示波器数据，文件格式为*.SCP。
元器件功能说明
检波二极管VD1将调频信号中的下半部 分去掉，留下上包络信号上半部分的高 频载波信号。 C1,R2，C2构成Π型滤波，将检波二极管 输出信号中高频载波信号去掉。
XSC1
G T
A
B
D1 1N4148 V1 2V 100kHz 1kHz
R2 300Ω C1 5% 10nF
AM
C2 10nF
D1 V1 20 Vrms 50 Hz 0° 1N4007
D1 V1 20 Vrms 50 Hz 0° 1N4007
R1 1kΩ
R1 1kΩ
V2 20 Vrms 50 Hz 0° D2 1N4007
半波整流
全波整流
探讨为什么要整流呢？
一般情况下我们的用电器是不可以接收交流电的，因为用电 器里面的正负极都是规定好的，不可改变，因我们的交流电 没有绝对的正负极 通常我们生活中说的零线代表绝对的负极 ; 火线代表绝对的正极，然而这是一个错误的说法，在交流 电中“零线”也有正电的出现，它不绝对的 “火线”中也有 负电的出现它也不是绝对的正极
所需元器件分析： 交流电源，二极管，电阻，地，测量电压 波形的二通道示波器
实验步骤
1，新建电路原理图 2，放置元器件 3，修改元器件参数 4，布局 5，布线 6，放置并连接示波器 7，设置示波器参数 8，仿真分析
XSC1
Ext T rig + _ A + _ + B _
XSC1
Ext Trig + _ A + _ + B _
示波器的操作界面和图标
Biblioteka Baidu
1功能说明
双通道示波器的操作界面包括图形显示区、测量数据显示文 本框、Timebase复选框、Channel A复选框、Channel B复选框、 Trigger复选框和功能按钮组成。 ⑴图形显示区：显示被测信号曲线，曲线的颜色由示波器 和电路的连线颜色确定。 ⑵测量数据显示文本框：通过移动标尺（如图中标尺1）， 可在数据显示文本框显示测量的A、B通道数据的大小。 ⑶Timebase复选框：时基信号复选框，设置扫描时基信号 的有关情况。
我们的生活用电不都是交流的吗？我也的家电也可以直接用 啊又没有关系。
我们的家电它是原本是不可以接收交流电的，而因为家电里 面的电路一开始就有整流电路，整流好了，变成了直流电 所 以我们的交流电才可以用
3.2.2 二极管限幅特性
实验目的
1)学会限幅电路输出电压数值的测量。 2)学会限幅电路输入/输出电压波形的测试
梯形图元器件库 梯形图母线 PLC输入输出模块 梯形图继电器线圈 梯形图触点 梯形图计数器 梯形图定时器 梯形图输出线圈
3.2二极管特性仿真
3.2.1半波全波整流实验 3.2.2单向双向限幅实验 3.2.3钳位作用实验 3.2.4检波实验 3.2.5稳压作用实验
双踪示波器介绍
XSC1
Ext T rig + _ A + _ + B _
用鼠标左键单击元器件库栏的某一个图标即可打开该元件库。 元器件库中的各个图标所表示的元器件含义如下面所示。关于 这些元器件的功能和使用方法将在后面介绍。读者还可使用在 线帮助功能查阅有关的内容。
3.1.1 电源库
电源/信号源库包含有接地端、直流电压源（电池） 、正弦交流电压源、方波（时钟）电压源、 压控方波电压源等多种电源与信号源
Scale增减文本框：设置扫描时间（X轴显示比例）。 X position增减文本框：设置扫描起点（X轴信号偏移量）。 Y/T按钮：显示方式按钮，显示时域信号。 Add按钮：显示方式按钮，通道A和通道B信号叠加显示。 B/A按钮：显示方式按钮，显示通道B信号随通道A信号 变化的波形。 A/B按钮：显示方式按钮，显示通道A信号随通道B信号 变化的波形。 ⑷Channel A复选框：设置通道A信号的有关情况。 Scale增减文本框：设置通道A信号的显示比例。 Y position增减文本框：设置Y轴信号偏移量。 AC按钮：耦合方式按钮，电容耦合，测量交流信号。 DC按钮：耦合方式按钮，直接耦合，测量交直流信号。 0按钮：表示输入信号为0。
电源库 电源 信号电压源 信号电流源 受控电压源 受控电流源 控制函数模块
3.2.2 基本元器件库
基本器件库包含有电阻、电容等多种元 件。基本器件库中的虚拟元器件的参数 是可以任意设置的，非虚拟元器件的参 数是固定的，但是可以选择的。
基本元器件库 虚拟元器件 额定元器件 3D元器件 电阻 贴片电阻 电阻排 电位器 电容 电解电容 贴片电容 贴片电解电容 可变电容 电感 贴片电感 可变电感 开关 变压器 非线性变压器 复阻抗 继电器 连接器 插座
400 5 CMO 系列 的 数字集成电路 0 V S 7 2 HC 系列 的 数字集成电路 4 V MOS 400 10 CMO 系列 的 数字集成电路 0 V S 7 4 HC 系列 的 数字集成电路 4 V MOS 400 15 CMO 系列 的 数字集成电路 0 V S 7 6 HC 系列 的 数字集成电路 4 V MOS TinyLogi 2 CMO 系列 的 数字集成电路 c V S TinyLogi 3 CMO 系列 的 数字集成电路 c V S TinyLogi 4 CMO 系列 的 数字集成电路 c V S TinyLogi 5 CMO 系列 的 数字集成电路 c V S TinyLogi 6 CMO 系列 的 数字集成电路 c V S
3.1.8单片机模块库
微控制器元器件库 8051系列单片机 PIC系列单片机 随机存取存储器 只读存储器
3.1.9高级外设模块库
高级外设模块库 键盘 LCD显示 器 终端 其他高级外设
3.1.10其他数字器件库
其他数字元器件库 门电路和触发器 DSP芯片 FPGA模块 PLD模块 CPLD模块 微控制器 微处理器 VHDL模块 存储器 线性驱动器 线性接收器 线性收发器
3.1.5 运算放大器库
模拟元器件库 虚拟运算放大器 运算放大器 电流输出型运放 比较器 宽频带放大器 特殊函数功能模块
3.1.6 TTL元器件库
TTL库 74标准系列 74肖特基系列 74低功耗肖特基系列 74快速系列 74先进低功耗肖特基系列 74先进肖特基系列
3.1.7CMOS元器件库
CMOS元器件库
3.1.14射频元器件库
射频元器件库 射频电容 射频电感 NPN射频晶体管 PNP射频晶体管 射频MOS管 隧道二极管 微带传输线 微波铁氧体元器件
3.1.15机电元器件库
机电元器件库 检测开关 瞬时开关 辅助触点 同步与延时触点 线圈与触点一体化的继电器 线性变压器 保护装置 输出装置
3.1.16梯形图元器件库
3.2 二极管特性仿真实验
3.2.1二极管整流特性 3.2.2二极管限幅特性 3.2.3二极管稳压特性
3.2.1二极管整流特性
实验目的
1)学会半波，全波整流电路输出电压数值的测量。 2)学会半波，全波整流电路输入/输出电压波形的测试。
实验原理简述 利用二极管单向导电特性，当输入电压处 于交流电压的正半周时,二极管导通,输出 电压vo=vi-vd.当输入电压处于交流电压 的负半周时，二极管截止，V0=0.