multisim直流工作点分析

multisim直流工作点分析
multisim直流工作点分析

直流工作点分析

直流工作点分析用于确定电路的静态工作点。在进行直流分析时,假设交流源为零且电路处于稳定状态,也就是假定电容开路、电感短路、电路中的数字器件看作高阻接地。直流分析的结果常常作为以后分析的基础。例如,直流分析所得的直流工作点作为交流分析时小信号非线性器件的线性工作区;直流工作点作为暂态分析的初始条件。该分析无特别需要的分析参数设置。

分析结果:其中列出了所有被测节点的直流电压。

交流分析

交流分析即分析电路的小信号频率响应。在交流分析之前,应首先进行直流工作点分析,获得所有非线性元件的线性化小信号模型,以便建立复杂的矩阵方程。为了建立该矩阵方程,假定直流源为零,交流源、电容、电感用其交流模型表示,非线性元件用其线性化的交流小信号模型表示。而且,所有输入源都认为是正弦源,即使信号发生器设置为方波或三角波,也将转化为正弦波。然后分析计算该电路对频率的响应函数。

分析结果:显示出幅频特性曲线和相频特性曲线。

瞬态分析

瞬态分析是指对所选电路节点进行时域响应分析,可以在有激励信号的情况下计算电路的时域响应,也可以无任何激励信号。在分析时,电路的初始状态可由用户自行指定,也可由程序自动进行直流分析,用直流解作为初始状态。此时,直流源恒定;交流信号源随时间而变,是时间函数。电容和电感都是能量储存模式元件,是暂态函数。瞬态分析的结果通常是被分析节点的电压波形。

分析结果:显示出暂态特性曲线

傅立叶分析

傅里叶分析是分析周期性非正弦信号的一种数学方法,它将周期性非正弦信号转换成一系列正弦波和余弦波。其中包括原始信号的直流分量、基波分量以及高次谐波。

在傅里叶级数中,每一个分量都被看作一个独立的信号源。根据叠加原理,总响应为各分量响应之和。由于谐波的幅度随次数的提高而减小,因此,只需较少的谐波分量就可以产生较满意的近似效果。

设置傅里叶区分析的基本参数。包括:设置基频、分析的谐波次数、停止取样时间。若不知如何设置时,点击右边的Estimate按钮,让程序自动设置。在Results区,选择仿真结果的显示方式

噪声分析

噪声是指电路中出现的非信号项电压或电流,是影响实际电路性能的随机因素之一。Multisim提供了三种不同的噪声模型:热噪声(亦称白噪声),通常认为是由导体内自由电子和振动离子的热运动引起的,并均匀分布于整个频率范围;散弹噪声,是由半导体中的载流子运动造成的,是晶体管噪声的主要来源;闪烁噪声,存在于BJT和FET中,主要发生在频率低于1KHz的频段,它与频率成反比,与温度和DC电流成正比。

噪声分析是计算每一个电阻或半导体器件对指定输出节点的噪声贡献。总噪声是所有噪声源对输出节点产生噪声的均方根之和,该和再除以增益得出等价输入噪声。等价输入噪声是指在无噪声输入源上注入噪声,产生与噪声电路相比配的输出噪声。总噪声电压是以地或电路中的其他节点为参考的。

分析结果:显示出备选噪声源对电路输出端的影响曲线

失真分析

失真分析有因电路频率特性不理想引起的幅度失真和相位失真,也有因电路非线性引起的谐波失真和互调失真。

失真分析对于研究瞬态分析通常不易觉察的小失真比较有效。Multisim可以分析小讯号模拟电路的谐波失真和互调失真。如果电路中只有一个交流信号源,该分析将确定电路中每一点的二、三次谐波产生的失真。如果电路中有两个交流信号源F1和F2(设F1>F2),则该分析将寻找电路变量在(F1+F2)、(F1-F2)和(2F1-F2)3个频率上的谐波失真。

直流扫描分析

直流扫描分析的作用是计算电路在不同直流电源下的直流工作点。利用直流分析,可快速地根据直流电源的变动范围确定电路直流工作点。它的作用相当于每变动一次直流电源的数值,对电路做几次不同的仿真。

设置分析参数,包括:设置所要扫描的直流电源、开始扫描的数值、终止扫描的数值、扫描的增量值。

分析结果:显示出直流扫描的曲线。

灵敏度分析

灵敏度分析可以帮助用户找到电路中对直流工作点影响最大的元件,分析的目的是努力减少电路对元件参数变化或温度漂移的敏感度程度,灵敏度以数值或百分比的形式表示。

参数扫描分析

参数扫描分析是将电路参数设置在一定范围内变化,以分析参数变化对电路性能的影响。这相当于对电路进行多次不同参数的仿真分析,可以快速检验电路性能,对于即将投产的产品设计很有意义。进行这种分析时,用户可以设置参数变化的开始值、结束值、增量值和扫描方式,从而控制参数的变化。参数扫描可以有三种分析:直流工作点分析、瞬态分析和交流频率分析。

温度扫描

温度扫描分析是研究温度变化对电路性能的影响。该分析相当于在不同的工作温度下多次仿真电路性能。用户可通过选择温度初始值、结束值和增量值控制温度扫描分析。温度扫描分析也适用于直流工作点分析、瞬态分析和交流频率分析。温度扫描分析仅影响模型与温度有关的元件。

极点-零点分析

极点-零点分析是求解交流小信号电路传递函数的极点和零点,以确定电路的稳定性。在进行极点-零点分析时,首先计算电路的直流工作点,进而确定非线性元件的交流小信号线性化模型,然后在其基础上求出其交流小信号转移函数的极点和零点。

4.12 传递函数分析

传递函数分析是分析计算在交流小信号条件下,由用户指定的作为输出变量的任意两节点之间的电压或流过某一器件上的电流与作为输入变量的独立电源之间的比值,同时也可计算出相应的输入阻抗与输出阻抗。首先将电路中所有非线性模型都以DC工作点为基础进行线性化,然后进行小信号AC分析。输出变量可以是任意节点电压,但输入必须是电路中的独立源。

最坏情况分析

最坏情况分析是一种统计分析,它有助于电路设计者了解元器件参数的变化对电路性能的最坏影响。最坏情况分析相当于在给定元件参数容差的范围内多次运行指定的分析,给出元件参数变化对电路性能的最坏影响。

Multisim基础使用方法详解

M u l t i s i m基础使用方 法详解 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

第2章 Multisim9的基本分析方法 主要内容 ?直流工作点分析(DC Operating Point Analysis ) ?交流分析(AC Analysis) ?瞬态分析(Transient Analysis) ?傅立叶分析(Fourier Analysis) ?失真分析(Distortion Analysis) ?噪声分析(Noise Analysis) ?直流扫描分析(DC Sweep Analysis) ?参数扫描分析(Parameter Sweep Analysis) 直流工作点分析 直流工作点分析也称静态工作点分析,电路的直流分析是在电路中电容开路、电感短路时,计算电路的直流工作点,即在恒定激励条件下求电路的稳态值。 在电路工作时,无论是大信号还是小信号,都必须给半导体器件以正确的偏置,以便使其工作在所需的区域,这就是直流分析要解决的问题。了解电路的直流工作点,才能进一步分析电路在交流信号作用下电路能否正常工作。求解电路的直流工作点在电路分析过程中是至关重要的。 2.1.1构造电路

为了分析电路的交流信号是否能正常放大,必须了解电路的直流工作点设置得是否合理,所以首先应对电路得直流工作点进行分析。在Multisim9工作区构造一个单管放大电路,电路中电源电压、各电阻和电容取值如图所示。 注意:图中的1,2,3,4,5等编号可以从Options---sheet properties—circuit—show all 调试出来。 执行菜单命令(仿真)Simulate/(分析)Analyses,在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point,则出现直流工作点分析对话框,如图A所示。直流工作点分析对话框B。 1. Output 选项 Output用于选定需要分析的节点。 左边Variables in circuit 栏内列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量。右边Selected variables for 栏用于存放需要分析的节点。 具体做法是先在左边Variables in circuit 栏内中选中需要分析的变量(可以通过鼠标拖拉进行全选),再单击Add按钮,相应变量则会出现在Selected variables for 栏中。如果Selected variables for 栏中的某个变量不需要分析,则先选中它,然后点击Remove按钮,该变量将会回到左边Variables in circuit 栏中。 Options 和Summary选项表示:分析的参数设置和Summary页中排列了该分析所设置的所有参数和选项。用户通过检查可以确认这些参数的设置。 2.1.3 检查测试结果 点击B图下部Simulate按钮,测试结果如图所示。测试结果给出电路各个节点的电压值。根据这些电压的大小,可以确定该电路的静态工作点是否合理。如果不合理,可以

OrCAD实验3 直流工作点分析

电路计算机辅助设计实验名称:直流工作点分析 学生姓名: *** 专业:电子信息工程 班级:电信10-1 学号: *********** 指导教师:张涛 日期: 2012 年 9 月 25日

实验二 直流工作点分析 一、 实验目的: 1、 练习直流工作点(Bias Point )的分析过程,了解输出文件的内容; 2、 掌握修改元件参数的步骤; 3、 练习直流传输特性分析的过程。 4、 了解直流灵敏度分析的过程和内容。 二、 实验内容: R1 10k D1D1N4536 VDD 10V 1、 电路如上图所示,图中R =10k ,二极管选用D1N4536,且I s = 10 nA ,n =2。在电源V DD =10V 和V DD =1V 两种情况下,求二极管电流I D 和二极管两端电压V D 的值 。 元件名称 元件库 说明 R Library/Pspice/Analog.olb 电阻 VDC Library/Pspice/Sourse.olb 直流电压源 D1N4536 Library/Pspice/Diode.olb 二极管 步骤:进入Schematics 主窗口,绘出图所示电路,并设置好参数。其中二极管的I s = 10 nA ,n =2要进入模型参数修改窗修改(先选中二极管,再选择菜单中Edit|Pspice Model 项,单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗)。 设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第一项选中。设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: 当V DD =10V 时,ID = ( 0.97 ) mA ,VD = ( 0.532 ) V 当V DD =1V 时,ID = ( 61.51 ) uA ,VD = ( 0.385 ) V 2、 电路如下图所示。三极管参数为I s=5×15 10 -A,100F β=,'bb R = 100 ,50A V V =。要求: a) 计算电路的直流工作点。 b) 计算电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。

使用Multisim进行电路频率特性分析

使用Multisim进行电路频率响应分析 作者:XChuda Multisim的AC Analysis功能用于对电路中一个或多个节点的电压/电流频响特性进行分析,画出伯德图。本文基于Multisim 11.0。 1、实验电路 本例使用如图的运放电路进行试验。该放大电路采用同相输入,具有(1+100/20=)6倍的放大倍数,带300欧负载。方框部分象征信号源,以理想电压源串联电阻构成。 请不要纠结于我把120Vrms的电压源输入双15V供电的运放这样的举动是否犯二,电压源在AC Analyses中仅仅是作为一个信号入口的标识,其信号类型、幅值和频率对分析是没有贡献的,但是它的存在必不可少,否则无法得到仿真结果! 2、操作步骤 搭好上述电路后,就可以进行交流分析了。

一般设置Frequency parameters和Output两页即可,没有特殊要求的话其他选项保持默认,然后点Simulate开始仿真。切记是点Simulate,点OK的话啥都不会发生。

按照上述步骤仿真结果如下: 分析结果是一份伯德图。在上下两个图表各自区域上按右键弹出列表有若干选项,各位可自己动手试试。右键菜单中的Properties可打开属性对话框,对图表进行更为详细的设置。 3、加个电容试试 从上面伯德图分析结果看出,该电路具有高通特性,是由输入耦合电容C3造成的。现在在输入端加入一个退耦电容试试。电路如下:

在输入端加入220pF退耦电容后C1与后面的放大电路输入电阻构成低通滤波器,可滤除高频干扰。加入C1后,放大电路的输出应该具有带通特性。用AC Analysis分析加入C1后的电路频响特性: 奇怪,为什么高通不见了?一阵疑惑,我甚至动笔算了同相输入端的阻容网络复频域的特性,无论C1是否加入,从同相输入端向左看出去的阻容电路都有一个横轴为0的零点,所以幅度特性应该是从0Hz处开始上升的!对,从0Hz开始!回头看看电路加入C1前仿真的伯德图,发现竖轴范围是13dB~13.3dB! 我们尝试放大来看看。现在重新进行AC分析,将频率范围设置为0.1~10Hz,结果如下图。OK,没问题,果然是高通的,只是截止频率非常低(0.3Hz左右),刚才的仿真频率范围从1Hz开始,自然是看不到的。从中也看出,图表中数字后加小写m,是毫赫兹(mHz)的意思,而不是兆赫兹(MHz)。

multisim计算机辅助电路分析(电路仿真)课程设计

计算机辅助电路分析 课程设计 题目名称 分析晶体管参数变化对电路的影响 学院名称 所属专业 学生姓名 学 号 班 级 一、本仿真实验目的 2.19 利用multisim 分析图P2.5所示电路中b R 、c R 和晶体管参数变化对Q 点、u A ? 、i R 、o R 和om U 的影响。 二、仿真电路 晶体管采用虚拟晶体管,12VCC V =。 1、当5c R k =Ω, 510b R k =Ω和1b R M =Ω时电路图如下(图1):

图 1 2、当510b R k =Ω,5c R k =Ω和10c R k =Ω时电路图如下(图2) 图 2 3、当1b R M =Ω时, 5c R k =Ω和10c R k =Ω时的电路图如下(图3)

图 3 4、当510b R k =Ω,5c R k =Ω时,β=80,和β=100时的电路图如下(图4) 图 4

三、仿真内容 1. 当5c R k =Ω时,分别测量510b R k =Ω和1b R M =Ω时的CEQ U 和u A ? 。由于输出电压很小,为1mV ,输出电压不失真,故可从万用表直流电压(为平均值)档读出静态管压降CEQ U 。从示波器可读出输出电压的峰值。 2. 当510b R k =Ω时,分别测量5c R k =Ω和10c R k =Ω时的CEQ U 和u A ?。 3. 当1b R M =Ω时,分别测量5c R k =Ω和10c R k =Ω时的CEQ U 和u A ?。 4. 当510b R k =Ω,5c R k =Ω时,分别测量β=80,和β=100时的CEQ U 和 u A ? 。 四、仿真结果 1、当5c R k =Ω,510b R k =Ω和1b R M =Ω时的CEQ U 和u A ? 仿真结果如下表(表1 仿真数据) 2、当510b R k =Ω时, 5c R k =Ω和10c R k =Ω时的CEQ U 和u A ? 仿真结果如下表(表2 仿真数据)

实验2直流工作点分析(数据记录)

实验二 直流工作点分析 一、 实验目的: 1、 练习直流工作点(Bias Point )的分析过程,了解输出文件的内容; 2、 掌握修改元件参数的步骤; 3、 练习直流传输特性分析的过程。 4、 了解直流灵敏度分析的过程和内容。 二、 实验内容: R1D1D1N4536 10V 1、 电路如上图所示,图中R ,二极管选用D1N4536,且I s = 10 nA ,n =2。在电源V DD =10V DD D D 步骤:进入Schematics 主窗口,绘出图所示电路,并设置好参数。其中二极管的I s = 10 nA ,n =2要进入模型参数修改窗修改(先选中二极管,再选择菜单中Edit|Pspice Model 项,单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗)。 设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第一项选中。设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: 当V DD =10V 时,ID = ( 0.947 ) mA ,VD = ( 0.532 ) V 当V DD =1V 时,ID = ( 61.5 ) uA ,VD = ( 0.385 ) V 2、 电路如下图所示。三极管参数为I s=5×1510-A,100F β=,'bb R ,50A V V =。 要求: a) 计算电路的直流工作点。 b) 计算电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。

Vb 1V 步骤:进入Schematics 主窗口,绘出图所示电路,并设置好参数。其中三极管的I s=5×1510-A,100F β=,'bb R ,50A V V =要进入模型参数修改窗修改(先选中三极管,再选择菜单中Edit|Pspice Model 项,单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗)。将相应参数修改为Is=5.0E-15,Bf=100,Rb=100,Vaf=50。 1、设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第一项选中。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: B I =( 3.01E-02 )mA , C I =( 2.55 )mA ,CE V =( 4.90 )V 。 2、设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第三项选中。From input source: Vb ; To output: V(out) 。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: 放大倍数Av=( -1.522E+01 ) 输入电阻Ri=( 1.105E+04 Ω ) 输出电阻Ro=( 1.828E+03 Ω) 3、 电路图如上题,了解电路中各个元件对电路特性的影响。 步骤:设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第二项选中。设置Output I/V: V(out) 。进行仿真后,在View/Output File 查看电阻及三极管中的各个参数对输出电压的影响。 DC SENSITIVITIES OF OUTPUT V(OUT) ELEMENT NAME ELEMENT VALUE ELEMENT SENSITIVITY (VOLTS/UNIT) NORMALIZED SENSITIVITY (VOLTS/PERCENT) R_Rb 1.000E+04 4.584E-04 4.584E-02

静态工作点的计算方法

在学习之前,我们先来了解一个概念: 什麽是Q点它就是直流工作点,又称为静态工作点,简称Q点。我们在进行静态分析时,主要是求基极直流电流I B、集电极直流电流I C、集电极与发射极间的直流电压U CE 一:公式法计算Q点 我们可以根据放大电路的直流通路,估算出放大电路的静态工作点。下面把求I B、I C、U CE的公式列出来 三极管导通时,U BE的变化很小,可视为常数,我们 一般认为:硅管为 锗管为 例1:估算图(1)放大电路的静态工作点。其中R B=120千欧,R C=1千欧,U CC=24伏,?=50,三极管为硅管解:I B=(U CC-U BE)/R B=120000=(mA) I C=?I B=50*=(mA) U CE=U CC-I C R C=*1= 二:图解法计算Q点 三极管的电流、电压关系可用输入特性曲线和输出特性曲线表示,我们可以在特性曲线上,直接用作图的方法来确定静态工作点。用图解法的关键是正确的作出直流负载线,通过直流负载线与i B=I BQ的特性曲线的交点,即为Q点。读出它的坐标即得I C和U CE 图解法求Q点的步骤为: (1):通过直流负载方程画出直流负载线,(直流负载方程为U CE=U CC-i C R C) (2):由基极回路求出I B (3):找出i B=I B这一条输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。读出Q点的坐标即为所求。

例2:如图(2)所示电路,已知Rb=280千欧,Rc=3千欧,Ucc=12伏,三极管的输出特性曲线如图(3)所示,试用图解法确定静态工作点。 解:(1)画直流负载线:因直流负载方程为U CE=U CC-i C R C i C=0,U CE=U CC=12V;U CE=4mA,i C=U CC/R C=4mA,连接这两点,即得直流负载线:如图(3)中的兰线 (2)通过基极输入回路,求得I B=(U CC-U BE)/R C=40uA (3)找出Q点(如图(3)所示),因此I C=2mA;U CE=6V 三:电路参数对静态工作点的影响 静态工作点的位置在实际应用中很重要,它与电路参数有关。下面我们分析一下电路参数Rb,Rc,U cc对静态工作点的影响。 改变Rb改变Rc改变Ucc Rb变化,只对I B有影响。 Rb增大,I B减小,工作点 沿直流负载线下移。 Rc变化,只改变负载线的纵 坐标 Rc增大,负载线的纵坐标上 移,工作点沿i B=I B这条特性 曲线右移 Ucc变化,I B和直 流负载线同时变 化 Ucc增大,IB增 大,直流负载线 水平向右移动, 工作点向右上方 移动 Rb减小,I B增大,工作点Rc减小,负载线的纵坐标下Ucc减小,IB减

实验八multisim电路仿真

电子线路设计软件课程设计报告 实验内容:实验八multisim电路仿真 一、验目的 1、进一步熟悉multisim的操作和使用方法 2、掌握multisim做电路仿真的方法 3、能对multisim仿真出的结果做分析 二、仿真分析方法介绍 Multisim10为仿真电路提供了两种分析方法,即利用虚拟仪表观测电路的某项参数和利用Multisim10 提供的十几种分析工具,进行分析。常用的分析工具有:直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析和直流扫描分析。利用这些分析工具,可以了解电路的基本状况、测量和分析电路的各种响应,且比用实际仪器测量的分析精度高、测量范围宽。下面将详细介绍常用基本分析方法的作用、分析过程的建立、分析对话框的使用以及测试结果的分析等内容 1、直流工作点分析 直流工作点分析也称静态工作点分析,电路的直流分析是在电路中电容开路、电感短路时,计算电路的直流工作点,即在恒定激励条件下求电路的稳态值。在电路工作时,无论是大信号还是小信号,都必须给半导体器件以正确的偏置,以便使其工作在所需的区域,这就是直流分析要解决的问题。了解电路的直流工作点,才能进一步分析电路在交流信号作用下电路能否正常工作。求解电路的直流工作点在电路分析过程中是至关重要的。 执行菜单命令Simulate/Analyses,在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point,则出现直流工作点分析对话框,如图所示。直流工作点分析对话框包括3页。

Output 页用于选定需要分析的节点。 左边Variables in circuit 栏内列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量。右边Selected variables for 栏用于存放需要分析的节点。 具体做法是先在左边Variables in circuit 栏内中选中需要分析的变量(可以通过鼠标拖拉进行全选),再点击Plot during simulation 按钮,相应变量则会出现在Selected variables for 栏中。如果Selected variables for 栏中的某个变量不需要分析,则先选中它,然后点击Remove按钮,该变量将会回到左边Variables in circuit 栏中。Analysis Options页 点击Analysis Options按钮进入Analysis Options页,其中排列了与该分析有关的其它分析选项设置,通常应该采用默认的 Summary页

他励直流电动机工作特性的测定

实验一他励直流电动机工作特性的测定 一、实验目的 1、进一步熟悉他励直流电动机的起动和调速方法。 2、测定他励直流电动机的工作特性和机械特性。 二、预习要点 1、做固有特性实验时,为什么首先要找电动机的额定运行点?如何找I fN ? 2、调节同轴的直流发电机的电枢电流与励磁电流,为什么能起到调节电动机电磁转矩的作用? 三、实验仪器设备 校正过的直流电动机DJ23 一台直流电动机DJ15 一台电机导轨及转速表0~1800 r/min 一套直流毫安表200mA 二块直流安培表5A 二块三相电阻器D41、D42 二台白炽灯组二组注:DJ23的名牌参数: P N =355W、U N =220V、I N =2.2A、n N =1500r/min、U FN =220V、I FN <0.16A DJ15的名牌参数: W 185 P N =、V 220 U N =、A 06 .1 I N =、V 220 U FN =、 FN I

实验二 直流工作点分析

实验二: 直流工作点分析 一、 实验目的: 1、 练习直流工作点(Bias Point )的分析过程,了解输出文件的内容; 2、 掌握修改元件参数的步骤; 3、 练习直流传输特性分析的过程。 4、 了解直流灵敏度分析的过程和内容。 二、 实验内容: 1、 电路如上图所示,图中R ,二极管选用D1N4536,且I s = 10 nA ,n =2。在电源V DD =10V DD D D 位于Place/Ground/source.olb 下。 步骤:进入Schematics 主窗口,绘出图所示电路,并设置好参数。其中二极管的I s = 10 nA ,n =2要进入模型参数修改窗修改(先选中二极管,再选择菜单中Edit|Pspice Model 项,单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗)。 设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第一项选中。设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: 当V DD =10V 时,ID = (9.47E-01) mA ,VD = (5.32E-01) V 当V DD =1V 时,ID = (61.51) uA ,VD = (3.85E-01) V 2、 电路如下图所示。三极管参数为I s=5×15 10 -A, 100F β=,'bb R ,50A V V =。 要求: a) 计算电路的直流工作点。 b) 计算电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。 R1 D1D1N4536 10V

步骤:进入Schematics 主窗口,绘出图所示电路,并设置好参数。其中三极管的I s=5×15 10-A, 100F β=,'bb R ,50A V V =要进入模型参数修改窗修改(先选中三极管,再 选择菜单中Edit|Pspice Model 项,单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗)。将相应参数修改为Is=5.0E-15,Bf=100,Rb=100,Vaf=50。 1、设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第一项选中。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: B I =(3.01E-02)mA , C I =(2.55 )mA ,CE V =(4.90)V 。 2、设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第三项选中。From input source: Vb ; To output: V(out) 。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: 放大倍数Av=(-1.522E+01 ) 输入电阻Ri=(1.105E+04)Ω 输出电阻Ro=(1.828E+03)Ω 3、 电路图如上题,了解电路中各个元件对电路特性的影响。 步骤:设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第二项选中。设置Output I/V: V(out) 。进行仿真后,在View/Output File 查看电阻及三极管中的各个参数对输出电压的影响。 Vb 1V

放大电路的直流工作状态分析

放大电路的直流工作状态分析 直流工作状态分析即求出电路未加输入信号时,管子的基极电流,集电极电流 BQ I,静 态管压降 CEQ V。 常见放大电路如图3.1所示。 o u CC U + - L R VT (a)(b) C L R VT (c) 图3.1 它们的静态工作点的估算按下述公式进行: (a) BQ I A 40 300 12 300 6.0 12 b BE CCμ R V V = ≈ - = - = BQ CQ I Iβ ≈ C CQ CC CEQ R I V V- =

(b ) BQ I e b BE CC )1(R R V V β++-= BQ CQ I I β≈ )(e C CQ CC CEQ R R I V V +-= (c ) CC b2 b1b2 B V R R R V += EQ I CQ e BE B I R V V ≈-= β += 1EQ BQ I I )(e C CQ CC CEQ R R I V V +-= 对PNP 放大电路Q 点的计算与上述一样,实际电流方向与NPN 相反,电压极性相反。 另一种分析方法是图解法:它的关键点是正确做出直流负载线,通过直流负载线与 BQ B I i =的特性曲线的交点,即为Q 点,从图上读出Q 点坐标即得CQ I 和CEQ V 。 元件参数变化对直流工作点的影响: b R 变化改变BQ I 值,对直流负载线不产生影响。 C R 变化改变直流负载线的斜率,对基极电流B I 没有影响,所以Q 点将沿直流负载线移动。 CC V 的变化比较复杂,既影响基极电流B I ,也影响直流负载线。如果C R 没有变化,直流负载线是平行移动的。Q 点将在原位置右上方或左下方移动。

直流工作点分析

实验二 直流工作点分析 一、 实验目的: 1、 练习直流工作点(Bias Point )的分析过程,了解输出文件的内容; 2、 掌握修改元件参数的步骤; 3、 练习直流传输特性分析的过程。 4、 了解直流灵敏度分析的过程和内容。 二、 实验内容: R1 D1D1N4536 10V 1、 电路如上图所示,图中R =10k ,二极管选用D1N4536,且I s = 10 nA ,n =2。在电源V DD =10V 和V DD =1V 两种情况下,求二极管电流I D 和二极管两端电压V D 的值 。 步骤:进入Schematics 主窗口,绘出图所示电路,并设置好参数。其中二极管的I s = 10 nA ,n =2要进入模型参数修改窗修改(先选中二极管,再选择菜单中Edit|Pspice Model 项,单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗)。 设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第一项选中。设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: 当V DD =10V 时,ID = ( 0.947 ) mA ,VD = ( 0.532 ) V 当V DD =1V 时,ID = ( 61.51 ) uA ,VD = ( 0.385 ) V 2、 电路如下图所示。三极管参数为I s=5×1510-A,100F β=,'bb R = 100 ,50A V V =。要求: a) 计算电路的直流工作点。 b) 计算电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。 c V Vb 1V

电路分析multisim仿真实验二

电路分析Multisim仿真实验二 验证欧姆定律 1.实验要求与目的 (1)学习使用万用表测量电阻。 (2)验证欧姆定律。 2. 元器件选取 (1)电源:Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取直流电源,设置电源电压为12V。 (2)接地:Place Source→POWER_SOURCES→GROUND,选取电路中的接地。(3)电阻:Place Basic→RESISTOR,选取R1=10Ω,R2=20Ω。 (4)数字万用表:从虚拟仪器工具栏调取XMM1。 (5)电流表:Place Indicators→AMMETER,选取电流表并设置为直流档。 3. 仿真实验电路 图1 数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路及数字万用表面板

图2 欧姆定律仿真电路及数字万用表面板 4.实验原理 欧姆定律叙述为:线性电阻两端的电压与流过的电流成正比,比例常数就是这个电阻元件的电阻值。欧姆定律确定了线性电阻两端的电压与流过电阻的电流之间的关系。其数学表达式为U=RI,式中,R为电阻的阻值(单位为Ω);I为流过电阻的电流(单位为A);U为电阻两端的电压(单位为V)。 欧姆定律也可以表示为I=U/R,这个关系式说明当电压一定时电流与电阻的阻值成反比,因此电阻阻值越大则流过的电流就越小。 如果把流过电阻的电流当成电阻两端电压的函数,画出U(I)特性曲线,便可确定电阻是线性的还是非线性的。如果画出的特性曲线是一条直线,则电阻式线性的;否则就是非线性的。 5.仿真分析 (1)测量电阻阻值的仿真分析 ①搭建图1所示的用数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路,数字万用表按图设置。 ②单击仿真开关,激活电路,记录数字万用表显示的读数。 ③将两次测量的读数与所选电阻的标称值进行比较,验证仿真结果。 (2)欧姆定律电路的仿真分析 ①搭建图2所示的欧姆定律仿真电路。 ②单击仿真开关,激活电路,数字万用表和电流表均出现读数,记录电阻R1两

静态工作点稳定的放大电路分析

静态工作点稳定的放大电路分析 一、课题名称 静态工作点稳定的放大电路分析 二、设计任务及要求 分析静态工作点、失真分析、动态分析、参数扫描分析、频率响应等。(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等) 三、电路分析 1.静态工作点Q的分析 (1)什么是静态工作点Q 静态工作点就是输入信号为零时,电路处于直流工作状态,这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点,设置静态工作点的目的就是要保证在被被放大的交流信号加入电路时,不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置,集电结反向偏置的三极管放大状态。 可以通过改变电路参数来改变静态工作点,这样就可以设置静态工作点。 若静态工作点设置的不合适,在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真(静态工作点偏高)或截止失真(静态工作点偏低)。 如图1为阻容耦合电路 图1 晶体管型号BC107BP 参数 .MODEL BC107BP NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400 BR =35.5

+IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6 RC =.25 VAF=80 +VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9 VJC=.54 MJC=.33 在放大电路中,当有信号输入时,交流量与直流量共存。将输入信号为零,即直流电流 源单独作用时晶体管的基极电流I B,集电极电流I C,b-e之间电压U BE,管压降U CE称为放大电 路的静态工作点Q,常将四个物理量记作I BQ,I CQ,U BEQ,U CEQ。在近似估算中常认为U BEQ为已知量, 对于硅管U BEQ=0.7V,锗管U BEQ=0.2V。 为了稳定Q点,通常使参数的选取满足 I1>>I BQ 因此B点电位 U BQ=Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc 静态工作点的估算 U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc I EQ=(U BQ-U BEQ)/Re U CEQ=V CC-I CQ(Rc+Re) (2)为什么要设置合适的静态工作点 对于放大电路最基本的要求,一是不失真,二是能够放大。为什么要设置合适的静态 工作点呢?如果输出的波形严重失真,所谓的“放大”毫无意义。因此,设置合适的静态工 作点是很必要的。 Q点不仅影响电路是否会产生失真,而且还影响着放大电路几乎所有的动态参数。 (3)使用软件进行仿真 理论值: U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc= 5/(15+5)*12=3V I EQ=(U BQ-U BEQ)/Re=(3-0.7)/2.3=1mA U CEQ=VCC-I CQ(Rc+Re)=12-7.4*1=4.6V 仿真结果:

Multisim的电路分析方法

Multisim的电路分析方法: 主要有直流工作点分析,交流分析,瞬态分析,傅里叶分析,噪声分析,失真分析,直流扫描分析,灵敏度分析,参数扫描分析,温度扫描分析,零一极点分析,传递函数分析,最坏情况分析,蒙特卡罗分析,批处理分析,用户自定义分析,噪声系数分析。 1.直流工作点分析(DC Operating):在进行直流工作点分析时,电路中的交流源将被置零,电容开路,电感短路。 2.交流分析(AC Analysis):交流分析用于分析电路的频率特性。需先选定被分析的电路节点,在分析时,电路中的直流源将自动置零,交流信号源、电容、电感等均处在交流模式,输入信号也设定为正弦波形式。若把函数信号发生器的其他信号作为输入激励信号,在进行交流频率分析时,会自动把它作为正弦信号输入。因此输出响应也是该电路交流频率的函数。 3.瞬态分析(Transient Analysis):瞬态分析是指定所选定的电路节点的时域响应。即观察该节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形。在进行瞬态分析时,直流电源保持常数,交流信号源随着时间而改变,电容和电感都是能量储存模式元件。 4.傅里叶分析(Fourier Analysis):用于分析一个时域信号的直流分量、基频分量和谐波分量。即把被测节点处的时域变化信号作为离散傅里叶变换,分析的节点,一般将电路中的交流激励源的频率设定为基频,若在电路中有几个交流源时,可以将基频设定在这些频率的最小公因数上。 5.噪声分析(Noise Analysis):噪声分析用于检查电子线路输出信号的噪声功率幅度,用于计算、分析电阻或晶体管的噪声对电路的影响。在分析时,假定电路中各自噪声源是互不相关的,因此他们的数值可以分开各自计算。总的噪声是各自噪声在该节点的和(用有效值表示)。 6.噪声系数分析(Noise Figure Analysis):主要用于研究元件模型中的噪声参数对电路的影响。在Multisim中噪声系数定义中:No是输出噪声功率,Ns是信号源电阻的热噪声,G是电路的AC增益(即二端口网络的输出信号与输入信号的比)。噪声系数的单位是dB. 7.失真分析(Distortion Analysis):失真分析用于分析电子电路中的谐波失真

实验二-晶体三极管特性分析和静态工作点设置

实验二 晶体三极管特性分析和静态工作点设置 实验目的: 1.熟悉仿真软件Multisim 的使用,掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法 2.熟悉仿真软件Multisim 的直流工作点分析、交流分析、温度扫描和参数扫描分析方法 3.熟悉PocketLab 硬件实验平台,掌握基本功能的使用方法 4.通过软件仿真,了解晶体三极管输入特性和输出特性 5.通过软件仿真和硬件实验验证,掌握晶体三极管静态工作点分析和设计方法 实验预习: 图2-1所示电路中,双极型晶体管2N3904的120≈β,7.0)(=on BE V V 。计算三机关各极电流和电压,填入表2-1计算栏。 图2-1 解: =2.9367V 实验内容: 一、仿真试验 1. 在Multisim 中搭建图2-2所示电路,利用器件扫描方式仿真双极型晶体管2N3904的输 入特性曲线。

图2-2 设置其扫描参数为V2,扫描种类为List并设定扫描值为0、0.3V和10V。再设定扫描主变量参数V1,扫描种类为Liner,设定好其实质、终止值和步进值。然后设定输出变量为IB,进行扫描就得到了输入特性曲线族。 输入特性曲线族如下: 分析: 1).从图中可以看出在放大区,V2越大,在同一输入电压V1处,输入电流越大。V2不变时,输入电流随输入电压的增大而增大。 2).三极管有一定的导通电压,其值在0.7V附近。 2.采用图2-2所示电路,利用器件扫描方式仿真双极型晶体管2N3904的输出特性曲线。 设置其扫描参数为V1,扫描种类为List并设定扫描值为0.7V、0.9V、1V和10V。再设定扫描主变量参数V2,扫描种类为Liner,设定好其实质、终止值和步进值。然后设定输出变量为IC,进行扫描就得到了输入特性曲线族。 输出曲线族如下:

第九讲 直流电机工作特性

第三节 直流电动机的工作特性 直流电动机的工作特性:端电压U = U N ,I f = I fN , 电枢电路无外串电阻时,电动机转速、电磁转矩和效率与输出功率之间的关系。 一、 他(并)励电动机的工作特性 1、转速特性 { U = U N ,I f = I fN , n = f(Ia)} 端电压U = U N ,I f = I fN , 电枢电路无外串电阻时,电动机的转速特性称为固有转速特性。如果电机当负载变化时引起的转速变化小,称电动机固有转速特性为硬特性;负载变化时引起的转速变化大,称固有转速特性为软特性。 在正常运行中,并励和他励电动机的磁通基本上是恒定的,固有特性曲线是一条稍为下垂的直线。 2、转矩特性 { U = U N ,I f = I fN , T M = f(Ia)} 3、效率特性 { U = U N ,I f = I fN , = f(Ia)} 电机的效率:输出功率与输入功率的百分比。 从效率曲线可知:负载从空载到四分之一额定负载增加时,效率低但上升很快;从二分之一额定负载到满载时,效率几乎不变,且数值接近最大值。 二、串励电动机的工作特性 直流电机的励磁方式 (a)他励;(b)并励;(c)串励;(d) 复励 励磁绕组 (a) (b) (c) (d)

串励电动机的特点是磁通随负载改变而变化,具有软的转速特性。不允许空载起动和空载运行。 三、复励电动机的工作特性 四、各种直流电机的比较及其应用 并励和他励电动机:在正常运行中,并励和他励电动机的磁通基本上是恒定的,固有特性曲线是一条稍为下垂的直线,运行稳定性好,平滑性好,调速范围广,能推动精密车床、磨床等。 串励电动机:串励电动机的特点是磁通随负载改变而变化,具有软的转速特性。在同样的电枢电流下,串励电动机的转矩比并励电动机大,具有较好的起动能力和过载能力。 串励电动机的软特性适用于电力牵引机车。当电力机车山坡的时候,负载电流增大,这时电机转速下降。输出功率增加不多,输入电流也增加不多,就能使负载转矩增大,不致使电机过电流或引起电网波动。串励电动机这种恒功率特性,适合于带负载频繁起动及有冲击性负载的生产机械上。 复励电动机:复励电动机特性介于并励和他励电动机串励电动机之间,具有两种电动机的优点,所以得到广泛使用。当负载增加的时候,由于串励绕组作用,转速较并励电动机下降多一些;当负载减轻的时候,由于并励绕组作用,转速不会太高,同时具有较大的起动转矩。 习题 1、直流发电机的电磁转矩是转矩,直流电动机的电磁转矩是转矩。 2、并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍,则其空载电压。 3、直流电动机的额定功率指。 A:转轴上吸收的机械功率 B:转轴上输出的机械功率 C:电枢端口吸收的电功率D:电枢端口输出的电功率。 4、一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性,采用的方法是。 A:改变原动机的转向, B:改变励磁绕组的接法, C:既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法。

直流电机的一些特性

直流发电机的特性 直流发电机运行时,主要有四个主要物理量,即发电机转速n 、发电机端电压U 、电枢电流I a (或输出电流I )和励磁电流I f 。直流发电机的稳态特性主要有两条:一条是外特性,表征输出电压质量;一条是励磁调节用的调整特性。 一、他励直流发电机 1. 空载特性 当n= n N 时,I a =0 ,励磁绕组加上励磁电压U ,调节励磁电流I f0 ,直流发电机的空载端电压U 0 和励磁电流I f0 关系,即为空载运行时特性曲线U 0 =f( I f0 ) 。 空载特性可以通过空载实验来测定,发电机的转子由原动机拖动,转速n 保持恒定,逐步调节励磁回路的电阻R ,使励磁电流单方向增大测取U 0 和I f0 ,直到电枢电压U 0 =1.25 U N ,然后单方向减少R ,测取U 0 及I f0 ,取其各点的平均值U 0 ,作出的特性曲线。 图2-7-1-1 直流发电机空载特性 由于电动势E a 与磁通Φ 成正比,所以空载特性曲线的形状与磁化曲线相似。空载特性不经过零点,即I f0 =0 时,电枢绕组中仍有电动势 E r 存在,这主要是因为主磁极中有剩磁存在的缘故。通常为电机额定电压的2%~4% 。因为空载特性表明的是直流电机磁路特性,所以对于并励和复励发电机空载特性也可以他励方式测取。 二、并励直流发电机 1. 并励直流发电机的自励过程与条件 并励直流发电机的励磁电流I f 由发电机自身电压供给,不需要其他直流电源,应用方便,但是励磁绕组若不是先有了励磁电流I f 建立磁场,发电机电压就无法产生。如何在一定条件下使并励直流发电机自励,即使其发电机电压建立并与励磁电流I f 配合,达到所需要的数值,这种发电机自己建立电压的过程,称为自励过程。

基于Multisim的三极管放大电路仿真分析【VIP专享】

基于Multisim 的三极管放大电路仿真分析 来源:大比特半导体器件网 引言 放大电路是构成各种功能模拟电路的基本电路,能实现对模拟信号最基本的处 理--放大,因此掌握基本的放大电路的分析对电子电路的学习起着至关重要的作 用。三极管放大电路是含有半导体器件三极管的放大电路,是构成各种实用放大 电路的基础电路,是 《模拟电子技术》课程中的重点内容。 在课程学习中,一再向学生强调,放大电路放大的对象是动态信号,但放大电 路能进行放大的前提是必须设置合适的静态工作点,如果静态工作点不合适,输 出的波形将会出现失真,这样的 “放大”就毫无意义。什么样的静态工作点是 合适的静态工作点;电路中的参数对静态工作点及动态输出会产生怎样的影响 ;正 常放大的输出波形与失真的输出波形有什么区别 ;这些问题单靠课堂上的推理 及语言描述往往很难让学生有一个直观的认识。 在课堂教学中引入 Multisim 仿真技术,即时地以图形、数字或曲线的形式 来显示那些难以通过语言、文字表达令人理解的现象及复杂的变化过程,有助于 学生对电子电路中的各种现象形成直观的认识,加深学生对于电子电路本质的理 解,提高课堂教学的效果。实现在有限的课堂教学中,化简单抽象为具体形象, 化枯燥乏味为生动有趣,充分调动学生的学习兴趣和自主性。 1 Multisim 10 简介 Multisim 10 是美国国家仪器公司(NI 公司)推出的功能强大的电子电路仿 真设计软件,其集电路设计和功能测试于一体,为设计者提供了一个功能强大、 仪器齐全的虚拟电子工作平台,设计者可以利用大量的虚拟电子元器件和仪器仪 表,进行模拟电路、数字电路、单片机和射频电子线路的仿真和调试。 Multisim 10 的主窗口如同一个实际的电子实验台。屏幕中央区域最大的窗 口就是电路工作区,电路工作窗口两边是设计工具栏和仪器仪表栏。设计工具栏 存放着各种电子元器件,仪器仪表栏存放着各种测试仪器仪表,可从中方便地选 择所需的各种电子元器件和测试仪器仪表在电路工作区连接成实验电路,并通过 “仿真”菜单选择相应的仿真项目得到需要的仿真数据。 2 三极管放大电路的仿真分析 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

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