第4章Multisim方法

1、第4章 Multisim8 的仿真分析第第4章章 Multisim8 仿真分析仿真分析 4.1 基本仿真分析基本仿真分析 4.2 掃描分析掃描分析 4.3 電路性能分析電路性能分析 4.4 統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)分析 4.5 其他分析其他分析 第4章 Multisim8 的仿真分析 19種電路分析方法包括：種電路分析方法包括：直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析、交流分析交流分析、瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析、傅里葉分析傅里葉分析、 噪聲分析噪聲分析、噪聲系數(shù)分析噪聲系數(shù)分析、失真失真分析分析、直流掃描分析直流掃描分析 、靈敏度分析靈敏度分析、參數(shù)掃描分析參數(shù)掃描分析、溫度溫度掃描分析掃描分析、零極點(diǎn)分析、零極點(diǎn)分析、傳遞

2、函數(shù)分析傳遞函數(shù)分析、最壞情況分析最壞情況分析、蒙特卡羅分析蒙特卡羅分析、布線寬度分析布線寬度分析、批處理分析批處理分析、用戶自定義用戶自定義分析和分析和射頻分析射頻分析。 單擊菜單欄單擊菜單欄Simulate-/Analyses的下拉菜單，可進(jìn)行的下拉菜單，可進(jìn)行選擇選擇：Multisim8 提供了提供了19種電路分析方法種電路分析方法第4章 Multisim8 的仿真分析圖圖4.1 三極管單管放大電路三極管單管放大電路下面將以圖下面將以圖4.1所示的三極管單管放大電路為例，介紹所示的三極管單管放大電路為例，介紹Multisim8的仿真分析方法。的仿真分析方法。第4章 Multisim8 的

3、仿真分析一、直流工作點(diǎn)分析一、直流工作點(diǎn)分析(DC Operating Point Analysis) 直流工作點(diǎn)分析是求解電路僅受電路中直流電直流工作點(diǎn)分析是求解電路僅受電路中直流電壓源或電流源作用時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電壓及流過的壓源或電流源作用時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電壓及流過的電流。電流。4.1 基本仿真分析基本仿真分析 對電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析時(shí)，交流電壓源短路、對電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析時(shí)，交流電壓源短路、交流電流源開路、電感短路、電容開路和數(shù)字器件高交流電流源開路、電感短路、電容開路和數(shù)字器件高阻接地。阻接地。第4章 Multisim8 的仿真分析1、創(chuàng)建電路，如圖、創(chuàng)建電路，如圖直流工作點(diǎn)分析

4、基本步驟直流工作點(diǎn)分析基本步驟2、直流工作點(diǎn)分析設(shè)置、直流工作點(diǎn)分析設(shè)置SimulateAnalysesDC Operating Point進(jìn)入直流工作點(diǎn)分析設(shè)置進(jìn)入直流工作點(diǎn)分析設(shè)置第4章 Multisim8 的仿真分析直流工作點(diǎn)分析設(shè)置直流工作點(diǎn)分析設(shè)置設(shè)置需要分設(shè)置需要分析的節(jié)點(diǎn)或析的節(jié)點(diǎn)或變量變量仿真電路的節(jié)仿真電路的節(jié)點(diǎn)、流過電壓點(diǎn)、流過電壓源的電流等變源的電流等變量列表量列表將要分析的將要分析的節(jié)點(diǎn)或變量節(jié)點(diǎn)或變量顯示電路中沒顯示電路中沒有出現(xiàn)的內(nèi)部有出現(xiàn)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)其他設(shè)置可其他設(shè)置可默認(rèn)默認(rèn)對分析設(shè)置對分析設(shè)置進(jìn)行匯總進(jìn)行匯總設(shè)置完成設(shè)置完成啟動(dòng)仿真啟動(dòng)仿真第4章 Multi

5、sim8 的仿真分析圖圖4.3 直流工作點(diǎn)分析結(jié)果直流工作點(diǎn)分析結(jié)果第4章 Multisim8 的仿真分析二、二、 交流分析交流分析(AC Analysis) 交流分析是對電路進(jìn)行交流頻率響應(yīng)分析，包括交流分析是對電路進(jìn)行交流頻率響應(yīng)分析，包括幅幅頻特性分析頻特性分析和和相頻特性分析相頻特性分析。 Multisim8進(jìn)行交流分析時(shí)，電路的輸入信號(hào)源都進(jìn)行交流分析時(shí)，電路的輸入信號(hào)源都被認(rèn)為是正弦波信號(hào)。被認(rèn)為是正弦波信號(hào)。第4章 Multisim8 的仿真分析AC分析前的準(zhǔn)備工作：分析前的準(zhǔn)備工作：重新設(shè)置信號(hào)重新設(shè)置信號(hào)源的參數(shù)源的參數(shù)第4章 Multisim8 的仿真分析交流分析設(shè)置交流分

6、析設(shè)置設(shè)置設(shè)置AC分析分析時(shí)的頻率參數(shù)時(shí)的頻率參數(shù)設(shè)定交流分析的設(shè)定交流分析的掃描方式掃描方式通常采用通常采用Decade（10倍程掃描）倍程掃描）以對數(shù)方式展現(xiàn)以對數(shù)方式展現(xiàn)設(shè)置分析的節(jié)點(diǎn)為設(shè)置分析的節(jié)點(diǎn)為2第4章 Multisim8 的仿真分析三極管放大電路三極管放大電路AC仿真結(jié)果仿真結(jié)果第4章 Multisim8 的仿真分析高通電路的高通電路的AC仿真仿真分別設(shè)置需要分析分別設(shè)置需要分析的節(jié)點(diǎn)為的節(jié)點(diǎn)為1和和5第4章 Multisim8 的仿真分析高通電路的高通電路的AC仿真結(jié)果仿真結(jié)果節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)5運(yùn)放對電路的影響，運(yùn)放對電路的影響，與運(yùn)放的參數(shù)有關(guān)與運(yùn)放的參數(shù)有關(guān)第4章 Mu

7、ltisim8 的仿真分析 瞬態(tài)分析也稱為瞬態(tài)分析也稱為時(shí)域暫態(tài)分析時(shí)域暫態(tài)分析，是指對所選定的，是指對所選定的電路節(jié)點(diǎn)的時(shí)域相應(yīng)進(jìn)行分析，通常以電路節(jié)點(diǎn)的時(shí)域相應(yīng)進(jìn)行分析，通常以節(jié)點(diǎn)電壓波形節(jié)點(diǎn)電壓波形作為瞬態(tài)分析的結(jié)果，其結(jié)果與示波器結(jié)果相同。作為瞬態(tài)分析的結(jié)果，其結(jié)果與示波器結(jié)果相同。三、瞬態(tài)分析三、瞬態(tài)分析(Transient Analysis)第4章 Multisim8 的仿真分析瞬態(tài)分析設(shè)置瞬態(tài)分析設(shè)置設(shè)置瞬態(tài)分析的設(shè)置瞬態(tài)分析的時(shí)間參數(shù)時(shí)間參數(shù)設(shè)置最大時(shí)設(shè)置最大時(shí)間步長間步長默認(rèn)為程序自動(dòng)默認(rèn)為程序自動(dòng)設(shè)置初始值設(shè)置初始值以時(shí)間內(nèi)的取樣以時(shí)間內(nèi)的取樣點(diǎn)數(shù)設(shè)置分析的點(diǎn)數(shù)設(shè)置分析的步

8、長步長以時(shí)間間距設(shè)以時(shí)間間距設(shè)置分析的步長置分析的步長由程序自動(dòng)由程序自動(dòng)設(shè)置步長設(shè)置步長最后選定最后選定節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)2作為分析節(jié)點(diǎn)作為分析節(jié)點(diǎn)可得仿真結(jié)果！可得仿真結(jié)果！第4章 Multisim8 的仿真分析仿真結(jié)果：節(jié)點(diǎn)仿真結(jié)果：節(jié)點(diǎn)2的波形如圖的波形如圖第4章 Multisim8 的仿真分析 傅里葉分析就是求解一個(gè)時(shí)域信號(hào)的傅里葉分析就是求解一個(gè)時(shí)域信號(hào)的直流分量直流分量、基基波分量波分量和和各次諧波分量各次諧波分量的幅度，即進(jìn)行離散傅里葉變的幅度，即進(jìn)行離散傅里葉變換。換。四、四、 傅里葉分析傅里葉分析(Fourier Analysis) 傅里葉分析在瞬態(tài)分析基礎(chǔ)上，對時(shí)域分析的結(jié)果傅里葉

9、分析在瞬態(tài)分析基礎(chǔ)上，對時(shí)域分析的結(jié)果做傅里葉變換，從而做傅里葉變換，從而得到信號(hào)的頻譜函數(shù)得到信號(hào)的頻譜函數(shù)。第4章 Multisim8 的仿真分析傅里葉分析設(shè)置傅里葉分析設(shè)置SimulateAnalysesFourier Analysis設(shè)定基波設(shè)定基波頻率頻率選擇選擇圖表與曲線圖表與曲線顯示方式顯示方式以線條形式來描以線條形式來描繪頻譜圖繪頻譜圖設(shè)置縱軸刻度類型設(shè)置縱軸刻度類型線性線性(Linear)對數(shù)對數(shù)(Log)分貝分貝(Decibel)設(shè)置諧波次數(shù)設(shè)置諧波次數(shù)可由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)可由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算得到算得到停止采樣時(shí)間不停止采樣時(shí)間不能為能為0，也可由系，也可由系統(tǒng)計(jì)算得到統(tǒng)計(jì)算得到第4

10、章 Multisim8 的仿真分析信號(hào)的頻譜信號(hào)的頻譜信號(hào)中各諧波信號(hào)中各諧波的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)第4章 Multisim8 的仿真分析傅里葉分析舉例傅里葉分析舉例乘法器應(yīng)用電路乘法器應(yīng)用電路電路電路傅里葉分析結(jié)果傅里葉分析結(jié)果輸出信號(hào)輸出信號(hào)的頻譜的頻譜第4章 Multisim8 的仿真分析五、傳遞函數(shù)分析五、傳遞函數(shù)分析(Transfer Function Analysis) 傳遞函數(shù)分析是計(jì)算兩個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)的電壓或流過傳遞函數(shù)分析是計(jì)算兩個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)的電壓或流過某個(gè)器件的電流與一個(gè)輸入源的某個(gè)器件的電流與一個(gè)輸入源的直流直流小信號(hào)傳遞函數(shù)小信號(hào)傳遞函數(shù)還可用于計(jì)算電路的還可用于計(jì)算電路的輸入輸入和和

11、輸出阻抗輸出阻抗。 該分析首先將任何非線性模型在直流工作點(diǎn)基礎(chǔ)該分析首先將任何非線性模型在直流工作點(diǎn)基礎(chǔ)上線性化，求得其線性化的模型，然后再進(jìn)行小信號(hào)上線性化，求得其線性化的模型，然后再進(jìn)行小信號(hào)分析。分析。第4章 Multisim8 的仿真分析對下面的阻容耦合三極管放大電路做傳遞函數(shù)分析對下面的阻容耦合三極管放大電路做傳遞函數(shù)分析第4章 Multisim8 的仿真分析阻容耦合三極管放大電路傳遞函數(shù)分析設(shè)置阻容耦合三極管放大電路傳遞函數(shù)分析設(shè)置第4章 Multisim8 的仿真分析阻容耦合三極管放大電路傳遞函數(shù)分析結(jié)果阻容耦合三極管放大電路傳遞函數(shù)分析結(jié)果輸入阻抗輸入阻抗輸出阻抗輸出阻抗傳遞函

12、數(shù)值傳遞函數(shù)值為什么是為什么是0？思考：思考：如果把放大電路中的如果把放大電路中的C1和和C2去掉，去掉，傳遞函數(shù)分析結(jié)果如何？傳遞函數(shù)分析結(jié)果如何？第4章 Multisim8 的仿真分析補(bǔ)充補(bǔ)充 ：放大電路的輸入輸出電阻的測量方法：放大電路的輸入輸出電阻的測量方法第4章 Multisim8 的仿真分析輸入電阻的測量：輸入電阻的測量：用兩個(gè)萬用表交流用兩個(gè)萬用表交流檔測出兩個(gè)電壓檔測出兩個(gè)電壓（交流有效值）（交流有效值）先在此串上一先在此串上一個(gè)已知電阻個(gè)已知電阻可根據(jù)下式計(jì)算出電路的輸入電阻：可根據(jù)下式計(jì)算出電路的輸入電阻：6121RUURUi第4章 Multisim8 的仿真分析輸出電阻的

13、測量：輸出電阻的測量：先把負(fù)載取掉，測先把負(fù)載取掉，測輸出電壓值輸出電壓值U01（交流有效值）（交流有效值）再加上負(fù)載，測再加上負(fù)載，測輸出電壓值輸出電壓值U02（交流）（交流）可根據(jù)下式計(jì)算出電路的輸出電阻：可根據(jù)下式計(jì)算出電路的輸出電阻：LocoocoRUUUR第4章 Multisim8 的仿真分析比較共射電路和共集電路的輸出電阻：比較共射電路和共集電路的輸出電阻：說明哪個(gè)電路的帶負(fù)載能力強(qiáng)？說明哪個(gè)電路的帶負(fù)載能力強(qiáng)？共射放大電路共射放大電路共集放大電路共集放大電路第4章 Multisim8 的仿真分析4.2 掃描分析掃描分析1. 直流掃描分析直流掃描分析(DC Sweep Analys

14、is) 直流掃描分析是分析電路中某一節(jié)點(diǎn)的直流工作直流掃描分析是分析電路中某一節(jié)點(diǎn)的直流工作點(diǎn)隨電路中一個(gè)或兩個(gè)直流電源變化的情況。點(diǎn)隨電路中一個(gè)或兩個(gè)直流電源變化的情況。 利用直流掃描分析的直流電源變化范圍可以快利用直流掃描分析的直流電源變化范圍可以快速確定電路的直流工作點(diǎn)。速確定電路的直流工作點(diǎn)。第4章 Multisim8 的仿真分析對下面的放大電路進(jìn)行直流掃描分析。對下面的放大電路進(jìn)行直流掃描分析。研究直流電源研究直流電源V2變化對工作點(diǎn)的影響變化對工作點(diǎn)的影響第4章 Multisim8 的仿真分析選擇所要掃描選擇所要掃描的直流電源的直流電源設(shè)置變動(dòng)范圍設(shè)置變動(dòng)范圍是和增量是和增量輸出節(jié)

15、點(diǎn)選輸出節(jié)點(diǎn)選3，4，6直流掃描分析設(shè)置直流掃描分析設(shè)置第4章 Multisim8 的仿真分析3，4，6節(jié)點(diǎn)的直流工作點(diǎn)電壓隨著電源節(jié)點(diǎn)的直流工作點(diǎn)電壓隨著電源V2的變化情況。的變化情況。第4章 Multisim8 的仿真分析2.參數(shù)掃描分析參數(shù)掃描分析(Parameter Sweep Analysis) 參數(shù)掃描分析是檢測電路中某個(gè)元件的參數(shù)，在一參數(shù)掃描分析是檢測電路中某個(gè)元件的參數(shù)，在一定取值范圍內(nèi)變化時(shí)對電路直流工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、交定取值范圍內(nèi)變化時(shí)對電路直流工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、交流頻率特性的影響。流頻率特性的影響。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，可以針對電路性能進(jìn)行優(yōu)化。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，可以針對電

16、路性能進(jìn)行優(yōu)化。在進(jìn)行參數(shù)掃描分析時(shí)，數(shù)字器件被視為高阻接地。在進(jìn)行參數(shù)掃描分析時(shí)，數(shù)字器件被視為高阻接地。第4章 Multisim8 的仿真分析對放大電路對放大電路1進(jìn)行參數(shù)掃描分析。進(jìn)行參數(shù)掃描分析。研究元件參數(shù)變化對放大電路的影響，如：研究元件參數(shù)變化對放大電路的影響，如：R3第4章 Multisim8 的仿真分析參數(shù)掃描設(shè)置參數(shù)掃描設(shè)置輸出節(jié)點(diǎn)選輸出節(jié)點(diǎn)選2選擇要掃描選擇要掃描的元器件的元器件設(shè)定掃描元設(shè)定掃描元器件的變化器件的變化范圍范圍 本設(shè)置是對放大電路的本設(shè)置是對放大電路的R3進(jìn)行參數(shù)掃描分析，進(jìn)行參數(shù)掃描分析，研究集電極電阻研究集電極電阻R3參數(shù)變化對放大電路的影響？參數(shù)變化

17、對放大電路的影響？第4章 Multisim8 的仿真分析參數(shù)掃描分析結(jié)果參數(shù)掃描分析結(jié)果集電極電阻集電極電阻R3參數(shù)變化對放大電路的影響參數(shù)變化對放大電路的影響可由掃描分析可由掃描分析結(jié)果得結(jié)果得R3的阻的阻值在值在2k較合理較合理第4章 Multisim8 的仿真分析對基本共射放大電路進(jìn)行參數(shù)掃描分析。對基本共射放大電路進(jìn)行參數(shù)掃描分析。研究元件參數(shù)變化對放大電路的影響，如：研究元件參數(shù)變化對放大電路的影響，如：R3第4章 Multisim8 的仿真分析參數(shù)掃描設(shè)置參數(shù)掃描設(shè)置輸出節(jié)點(diǎn)選輸出節(jié)點(diǎn)選2選擇要掃描選擇要掃描的元器件的元器件設(shè)定掃描元設(shè)定掃描元器件的變化器件的變化范圍范圍 本設(shè)置是

18、對放大電路的本設(shè)置是對放大電路的R3進(jìn)行參數(shù)掃描分析，進(jìn)行參數(shù)掃描分析，研究集電極電阻研究集電極電阻R3參數(shù)變化對放大電路的影響？參數(shù)變化對放大電路的影響？第4章 Multisim8 的仿真分析參數(shù)掃描分析結(jié)果參數(shù)掃描分析結(jié)果集電極電阻集電極電阻R3參數(shù)變化對放大電路的影響參數(shù)變化對放大電路的影響可由掃描分析可由掃描分析結(jié)果得結(jié)果得R3的阻的阻值在值在2.5k左右左右較合理較合理第4章 Multisim8 的仿真分析3.溫度掃描分析溫度掃描分析(Temperature Sweep Analysis) 溫度掃描分析通過仿真在不同溫度下的電路，溫度掃描分析通過仿真在不同溫度下的電路，來快速校驗(yàn)電路的運(yùn)行，可以同時(shí)觀察到在不同溫來快速校驗(yàn)電路的運(yùn)行，可以同時(shí)觀察到在不同溫度條件下的電路特性，相當(dāng)于該元件每次取不同的度條件下的電路特性，相當(dāng)于該元件每次取不同的溫度值進(jìn)行多次仿真。溫度值進(jìn)行多次仿真。 如果未使用溫度掃描分析，則電路將默認(rèn)溫度為如果未使用溫度掃描分析，則電路將默認(rèn)溫度為27進(jìn)行仿真。在進(jìn)行溫度掃描分析時(shí)，數(shù)字器件進(jìn)行仿真。在進(jìn)行溫度掃描分析時(shí)，數(shù)字器件被視為高阻接地。被視為高阻接地。第4章 Multisim8 的仿真分析對放大電路對放大電路1進(jìn)行溫度掃描分析。進(jìn)行溫度掃描分析。研究溫度變化對放大電路的影響。研究溫度變化對放大電路的影響。第4章 Mult