最新multisim失真分析

1、1.6.7失真分析失真分析（distortion analysis）失真分析用于分析電子電路中的諧波失真和內部調制失真（互調失真），通常非線性失真會導致諧波失真，而相位偏移會導致互調失真。若電路中有一個交流信號源，該分析能確定電路中每一個節(jié)點的二次諧波和三次諧波的復值，若電路有兩個交流信號源，該分析能確定電路變量在三個不同頻率處的復值：兩個頻率之和的值、兩個頻率之差的值以及二倍頻與另一個頻率的差值。 該分析方法是對電路進行小信號的失真分析，采用多維的“volterra”分析法和多維“泰勒”（taylor）級數(shù)來描述工作點處的非線性，級數(shù)要用到三次方項。這種分析方法尤其適合觀察在瞬態(tài)分析中無法看

2、到的、比較小的失真。用鼠標點擊simulateanalysisdistortion analysis，將彈出distortion analysis對話框，進入失真分析狀態(tài)。distortion analysis對話框有analysis parameters、output variables、 miscellaneous options和summary 4個選項，其中output variables、 miscellaneous options和summary 3個選項與直流工作點分析的設置一樣，下面僅介紹analysis parameters選項，analysis parameters對話框如

3、圖1.6.11所示。 在analysis parameters對話框中：在start frequency窗口中，設置分析的起始頻率，默認設置為1hz。在stop frequency（fstop）窗口中，設置掃描終點頻率，默認設置為10ghz。在sweep type窗口中，設置分析的掃描方式，包括 decade（十倍程掃描）和 octave（八倍程掃描）及l(fā)inear（線性掃描）。默認設置為十倍程掃描（decade選項），以對數(shù)方式展現(xiàn)。在number of points per decade窗口中，設置每十倍頻率的分析采樣數(shù)，默認為10。在vertical scale窗口中，選擇縱坐標刻度形式

4、。 坐標刻度形式有decibel（分貝）、octave（八倍）、linear（線性）及l(fā)ogarithmic（對數(shù)）形式。默認設置為對數(shù)形式。選擇f2f1 ratio時，分析兩個不同頻率（f1和f2）的交流信號源，分析結果為（f1f2），（f1f2）及（2f1f2）相對于頻率f1的互調失真。在右邊的窗口內輸入f2f1的比值，該值必須在0到1之間。不選擇f2f1 ratio時，分析結果為f1作用時產(chǎn)生的二次諧波、三次諧波失真。 reset to main ac values按鈕將所有設置恢復為與交流分析相同的設置值。 reset to default按鈕將本對話框的所有設置恢復為默認值。圖1.6

5、.11 distortion analysis parameters對話框按“simulate”（仿真）按鈕，即可在顯示圖上獲得被分析節(jié)點的失真曲線圖。該分析方法主要被用于小信號模擬電路的失真分析，元器件噪聲模型采用spice模型。 1.6.8 直流掃描分析直流掃描分析（dc sweep analysis）直流掃描分析（dc sweep analysis）是利用一個或兩個直流電源分析電路中某一節(jié)點上的直流工作點的數(shù)值變化的情況。注意：如果電路中有數(shù)字器件，可將其當作一個大的接地電阻處理。用鼠標點擊simulateanalysisdc sweep，將彈出dc sweep analysis對話框，

6、進入直流掃描分析狀態(tài)。dc sweep analysis對話框有analysis parameters、output variables、 miscellaneous options和summary 4個選項，其中output variables、 miscellaneous options和summary 3個選項與直流工作點分析的設置一樣，下面僅介紹analysis parameters選項，dc sweep analysis parameters對話框如圖1.6.12所示。在analysis parameters對話框中有source1與 source 2兩個區(qū)，區(qū)中的各選項相同。如果需

7、要指定第 2個電源，則需要選擇use source 2選項。 在source窗口，可以選擇所要掃描的直流電源。 在start value窗口設置開始掃描的數(shù)值。 在stop value窗口設置結束掃描的數(shù)值。在increase窗口設置掃描的增量值。按下“simulate”（仿真）按鈕，可以得到直流掃描分析仿真結果。圖1.6.12 dc sweep analysis parameters對話框 1.6.9 靈敏度分析靈敏度分析（sensitivity analyses）靈敏度分析（sensitivity analyses）是分析電路特性對電路中元器件參數(shù)的敏感程度。靈敏度分析包括直流靈敏度分析和

8、交流靈敏度分析功能。直流靈敏度分析的仿真結果以數(shù)值的形式顯示，交流靈敏度分析仿真的結果以曲線的形式顯示。用鼠標點擊simulateanalysissensitivity analyses，將彈出sensitivity analyses對話框，進入靈敏度掃描分析狀態(tài)。sensitivity analyses對話框有analysis parameters、output variables、 miscellaneous options和summary 4個選項， 其中output variables、 miscellaneous options和summary 3個選項與直流工作點分析的設置一樣，下

9、面僅介紹analysis parameters選項，sensitivity analyses parameters對話框如圖1.6.13所示。圖1.6.13 sensitivity analyses parameters對話框在analysis parameters對話框中有兩區(qū)。1. output nodes/currents區(qū)區(qū)在output nodes/currents中：選擇voltage可以進行電壓靈敏度分析。選擇該項后即可在其下部的 output node窗口內選定要分析的輸出節(jié)點；在 output reference窗口內選擇輸出端的參考節(jié)點。 選擇current可以選擇進行電流

10、靈敏度分析。電流靈敏度分析只能對信號源的電流進行分析，在選擇該項后即可在其下部的 output source窗口內選擇要分析的信號源。 在output scaling窗口可以選擇靈敏度輸出格式，有absolute（絕對靈敏度）和 relative（相對靈敏度）兩個選項。2. analysis type區(qū)區(qū)在analysis type中：選擇dc sensitivity進行直流靈敏度分析，分析結果將產(chǎn)生一個表格。選擇ac sensitivity進行交流靈敏度分析，分析結果將產(chǎn)生一個分析圖。選擇交流靈敏度分析后，點擊edit analysis，進入靈敏度交流分析對話框，如圖1.6.14所示，參數(shù)設

11、置與交流分析相同。3. simulate按鈕按鈕 按下“simulate”（仿真）按鈕，可以得到靈敏度分析仿真結果。圖1.6.14 靈敏度交流分析對話框 1.6. 10 參數(shù)掃描分析參數(shù)掃描分析（parameter sweep analysis）采用參數(shù)掃描方法分析電路，可以較快地獲得某個元件的參數(shù)，在一定范圍內變化時對電路的影響。相當于該元件每次取不同的值，進行多次仿真。對于數(shù)字器件，在進行參數(shù)掃描分析時將被視為高阻接地。用鼠標點擊simulateanalysisparameter sweep analyses，將彈出parameter sweep analyses對話框，進入?yún)?shù)掃描分析狀

12、態(tài)。parameter sweep analyses對話框有analysis parameters、output variables、 miscellaneous options和summary 4個選項， 其中output variables、 miscellaneous options和summary 3個選項與直流工作點分析的設置一樣，下面僅介紹analysis parameters選項，parameter sweep analyses parameters對話框如圖1.6.15所示。圖1.6.15 parameter sweep analysis對話框在analysis paramet

13、ers對話框中有sweep parameter區(qū)、point to sweep區(qū)和more options區(qū)。1. sweep parameter區(qū)區(qū) 在sweep parameter區(qū)可以選擇掃描的元件及參數(shù)。在sweep parameter窗口可選擇的掃描參數(shù)類型有：元件參數(shù)（device parameter）或模型參數(shù)（model parameter）。選擇不同的掃描參數(shù)類型之后，還將有不同的項目供進一步選擇。（1）選擇元件參數(shù)類型device parameter窗口可以選擇元件參數(shù)類型。選擇device parameter后，該區(qū)的右邊 5個欄出現(xiàn)與器件參數(shù)有關的一些信息，還需進一步選

14、擇。 在device窗口選擇所要掃描的元件種類，這里包括了電路圖中所用到的元件種類，如：capacitor（電容器類）、diode（二極管類）、resistor（電阻類）和vsource（電壓源類）等。 在name窗口可以選擇要掃描的元件序號，例如若 device type欄內選擇 capacitor，則此處可選擇電容。 在parameter窗口可以選擇要掃描元件的參數(shù)。當然，不同元件有不同的參數(shù)，其含義在 description欄內說明。而 present value欄則為目前該參數(shù)的設置值。（2）選擇元件模型參數(shù)類型model parameter可以選擇元件模型參數(shù)類型。選擇model p

15、arameter后，該區(qū)右邊同樣出現(xiàn)需要進一步選擇的5個欄。這5個欄中提供的選項，不僅與電路有關，而且與選擇device parameter對應的選項有關，需要注意區(qū)別。2. point to sweep區(qū)區(qū)在point to sweep區(qū)可以選擇掃描方式。在sweep variation type窗口中可以選擇掃描變量類型：有 decade（十倍刻度掃描）、octave（八倍刻度掃描）、linear（線性刻度掃描）及l(fā)ist（取列表值掃描）。如果選擇decade、octave或linear選項，則該區(qū)的左邊將出現(xiàn)如圖1.6.16所示的4個窗口。其中：在start可以輸入開始掃描的值。在sto

16、p可以輸入結束掃 描 的 值 。 在 o f 可 以 輸 入 掃 描 的 點 數(shù) 。 在increment可以輸入掃描的增量。在這4個數(shù)值之間有：（increment）（stop）（start）（of）1，故of與increment只須指定其中之一，另一個由程序自動設定。圖1.6.16 decade、octave或linear選項的參數(shù)欄如果選擇list選項，則其右邊將出現(xiàn)value欄，此時可在value欄中輸入所取的值。如果要輸入多個不同的值，則在數(shù)字之間以空格、逗點或分號隔開。3. more options區(qū)區(qū)點擊more按鈕，彈出more options區(qū)對話框，在more option

17、s區(qū)可以選擇分析類型。 在analysis to 窗口可以選擇分析類型，有3種分析類型dc operating point（直流工作點分析）、 ac analysis（交流分析）和transient analysis（瞬態(tài)分析）可供選擇。 在選定分析類型后，可點擊edit analysis按鈕對該項分析進行進一步編輯設置，設置方法與1.6.2、1.6.3和1.6.4相同。點擊less按鈕，彈出more options區(qū)對話框，在more options區(qū)可以選擇分析類型。設置方法與1.6.10參數(shù)掃描分析中的more options區(qū)完全相同。點擊less按鈕可以消除more options區(qū)

18、對話框。 選擇group all traces on one plot選項，可以將所有分析的曲線放置在同一個分析圖中顯示。4. simulate按鈕按鈕 點擊simulate按鈕，即可得到掃描仿真分析結果。 圖1.6.17 temperature sweep analyses parameters對話框 1.6.12 零一極點分析零一極點分析（polezero analysis）零一極點分析方法是一種對電路的穩(wěn)定性分析相當有用的工具。該分析方法可以用于交流小信號電路傳遞函數(shù)中零點和極點的分析。通常先進行直流工作點分析，對非線性器件求得線性化的小信號模型。在此基礎上再分析傳輸函數(shù)的零、極點。零極

19、點分析主要用于模擬小信號電路的分析，對數(shù)字器件將被視為高阻接地。 用鼠標點擊simulateanalysispolezero analyses，將彈出polezero analyses對話框，進入零一極點分析狀態(tài)。polezero analyses對話框有analysis parameters、output variables、 miscellaneous options 3個選項， 其中output variables和miscellaneous options與直流工作點分析的設置一樣，下面僅介紹analysis parameters選項，polezero analyses parameters對話框如圖1.6.18所示。在polezero analysis parameters對話框中：1. analysis type區(qū)區(qū)在analysis type區(qū)可以選擇4種分析類型（1）電路增益分析選擇gain