電路仿真精品課件

1、電路仿真第1頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真本章要點(diǎn): 1. Multisim 7的基本操作功能，用Multisim 7對(duì)低頻模擬電 路的仿真2. 用Multisim 7對(duì)電路進(jìn)行電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試的方法 3. Multisim 7的高級(jí)分析方法 本章難點(diǎn):用Multisim 7對(duì)典型電路的測(cè)試和試計(jì) 第2頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7) 加拿大IIT(Interactive Image Technologies)公司推出的從電路仿真設(shè)計(jì)到版圖生成全過(guò)程的電子設(shè)計(jì)

2、平臺(tái)(Electronics Workbench)，該軟件是一套功能完善、操作界面友好、使用方便的EDA工具。電子設(shè)計(jì)平臺(tái)主要包括Multisim電路仿真設(shè)計(jì)工具、VHDL/Verilog編輯/編譯工具、UltiboardPCB設(shè)計(jì)工具和ULtirounte自動(dòng)布線工具。各工具之間的相互關(guān)系如圖13-1所示。這些工具可以獨(dú)立使用，也可以配套使用，如果配備了上述全部工具，就可以構(gòu)成一個(gè)相對(duì)完整的電子設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)。第3頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室) (Multisim7)圖13-1 電子設(shè)計(jì)平臺(tái)EWB各工具之間的關(guān)系 第4頁(yè)，共

3、72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)13.1.1Multisim 7基本操作圖13-2 Multisim 7的操作界面第5頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)1. 界面介紹 (1) 菜單欄 提供文件管理，創(chuàng)建電路和仿真分析等所需的各種命令。(2) 工具欄 提供常用的操作命令，如圖13-3所示，用鼠標(biāo)單擊某一按鈕，可完成其對(duì)應(yīng)的功能。第6頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)

4、室(Multisim 7)圖13-3 常用的操作命令 第7頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(3) 元器件庫(kù)欄 (如圖13-4所示)圖13-4 元器件庫(kù)欄第8頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(4) 儀器儀表欄(如圖13-5所示)圖13-5 儀器儀表欄第9頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)2. 元器件庫(kù)的使用方法 調(diào)用元器件是電路創(chuàng)建

5、中最基本的操作之一，調(diào)用元器件經(jīng)常遇到的操作有選擇元器件、移動(dòng)元器件、旋轉(zhuǎn)元器件和設(shè)置元器件參數(shù)等。(1) 選擇元器件 點(diǎn)擊你要找的元器件庫(kù)欄的圖標(biāo)，打開(kāi)該元器庫(kù)。在屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話(huà)框，從中選擇所需的元器件，如圖13-6所示。圖中所示為在基本元件庫(kù)中選擇了NPN的雙極性三極管，單擊OK按鈕，三極管則跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)，可以將該元器件放到電路工作區(qū)合適的位置。常用的元器件庫(kù)有13個(gè)，如圖13-4所示。第10頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(2) 選中元器件并對(duì)其進(jìn)行操作 進(jìn)行電路連接時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)元器件進(jìn)行各

6、種操作，如移動(dòng)、刪除、旋轉(zhuǎn)等。用鼠標(biāo)單擊要選中的元器件后并右擊，又會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框，點(diǎn)擊對(duì)話(huà)框中相應(yīng)的操作，就可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的操作。操作結(jié)束后，單擊電路工作區(qū)的空白處，即可取消對(duì)該元器件的選擇。若要同時(shí)選中多個(gè)元器件，可以用鼠標(biāo)左鍵畫(huà)出一個(gè)矩形區(qū)，將所要選中的元器件包含在矩形內(nèi)，這時(shí)用對(duì)單個(gè)元件操作的方法就可以對(duì)選中的多個(gè)元器件進(jìn)行操作。元器件操作對(duì)話(huà)框的功能，如圖13-7所示。第11頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)圖13-6 選擇元器件對(duì)話(huà)框第12頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期

7、六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)圖13-7 對(duì)元器件操作的菜單第13頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(3) 元器件特性參數(shù) 元器件被選中后，雙擊該元器件或者選擇菜單Edit下的Properties命令，在彈出的元器件特性對(duì)話(huà)框中，可以設(shè)置或編輯元器件的各種特性參數(shù)。一個(gè)三極管的特性對(duì)話(huà)框如圖13-8所示，Label選項(xiàng)用于設(shè)置元器件的Reference ID(序號(hào))，Label(標(biāo)識(shí))和Attributes(屬性)，其中Reference ID是系統(tǒng)自動(dòng)分配的，也可以修

8、改，但修改時(shí)應(yīng)保證Reference ID的唯一性。電路圖中是否顯示元器件的編號(hào)、標(biāo)識(shí)等信息，可以通過(guò)菜單Options下的Preferences對(duì)話(huà)框進(jìn)行設(shè)置。第14頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7) Display選項(xiàng)用于設(shè)置Label(標(biāo)識(shí))、Value(數(shù)值)、Reference ID(序號(hào))和Attributes(屬性)的顯示方式。顯示方式與Options下的Pregerences對(duì)話(huà)框的設(shè)置一致，也可以改變每個(gè)元器件的顯示方式。Value選項(xiàng)用于編輯元器件的特性、模型參數(shù)和引腳封裝等。Fault

9、選項(xiàng)可以人為設(shè)置元器件的隱含故障，如None(無(wú)故障)、Open(開(kāi)路)、Short(短路)或Leakage(漏電)。第15頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)圖13-8 元器件特性對(duì)話(huà)框 第16頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)3. 電路圖 Options菜單下的Preferences命令用于設(shè)置與電路顯示方式相關(guān)的選項(xiàng)。選擇Options|Preferences命令，出現(xiàn)如圖13-9所示的對(duì)話(huà)框，每個(gè)選項(xiàng)下又有各個(gè)不同

10、的對(duì)話(huà)內(nèi)容。(1) Circuit選項(xiàng)卡 Circuit選項(xiàng)下面有兩個(gè)選項(xiàng)組，Show選項(xiàng)組決定是否顯示電路參數(shù)，Color選項(xiàng)組決定電路顯示的顏色。Show選項(xiàng)組的顯示控制如下。第17頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真 13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)Show component label：是否顯示元器件的標(biāo)識(shí)文字。Show component reference ID：是否顯示元器件的序號(hào)。Show node names：是否顯示節(jié)點(diǎn)的編號(hào)。Show component values：是否顯示元器件的數(shù)值。Show componen

11、t attribute：是否顯示元器件的屬性。 Color選項(xiàng)組用來(lái)改變電路顯示的顏色，如果選擇自定義方式，Color選項(xiàng)組中的5個(gè)按鈕就會(huì)被激活，用來(lái)定義電路工作區(qū)的背景、導(dǎo)線和元器件的顏色。第18頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(2) Workspace選項(xiàng)卡 Workspace選項(xiàng)卡有3個(gè)選項(xiàng)組。其中，Show選項(xiàng)組實(shí)現(xiàn)電路工作區(qū)顯示方式的控制：Sheet size選項(xiàng)組實(shí)現(xiàn)圖紙大小和方向的設(shè)置；Zoom level選項(xiàng)組實(shí)現(xiàn)電路工作區(qū)顯示比例的控制。顯示方式的控制如下。Show gird：電路工作

12、區(qū)是否顯示格點(diǎn)。Show page bounds：電路工作區(qū)是否顯示頁(yè)面邊界。Show title block：電路工作區(qū)是否顯示標(biāo)題欄。第19頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)圖13-9 器件特性對(duì)話(huà)框第20頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(3) Wiring選項(xiàng)卡 Wiring選項(xiàng)卡有兩個(gè)選項(xiàng)組。其中，Wire width選項(xiàng)組設(shè)置連接線的線寬；Autowire選項(xiàng)組控制自動(dòng)邊線的方式。自動(dòng)連線的控制如下。Auto

13、wire on connection：選擇是否自動(dòng)連線。Autowire on move：選中該項(xiàng)，移動(dòng)元器件時(shí)，連接線可以自動(dòng)保直/水平走線，否則，移動(dòng)元器件時(shí)，其邊接線可能出現(xiàn)斜線。第21頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)Bin選項(xiàng)卡 Component Bin選項(xiàng)卡有兩個(gè)選項(xiàng)組。Symbol standard選項(xiàng)組用來(lái)選擇元器件的符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，有兩種符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)可以選擇：ANSL美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)元件符號(hào)和DIN歐洲標(biāo)準(zhǔn)元件符號(hào)；Place component mode選項(xiàng)組選擇元器件的操作模式，元器件的操作模式有以下

14、3種。 Place single component：選中該選項(xiàng)時(shí)，從庫(kù)里取出元器件，只能放置1次。 Continuous placement for multi-section part only(Esc to quit)：該選項(xiàng)被選中時(shí)，表明一個(gè)封裝里有多個(gè)元器件，如一個(gè)74000有4個(gè)雙輸入與非門(mén)，可以連續(xù)置入元器件，按Esc鍵退出該項(xiàng)操作。 Continuous placement(Esc to quit)：該選項(xiàng)被選中時(shí)，從庫(kù)里取出元器件，可以連續(xù)放置，按Esc鍵退出該項(xiàng)操作。(4) Component第22頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真1

15、3.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(5) Front選項(xiàng)卡 Front選項(xiàng)卡可以選擇字體，選擇字體的應(yīng)用項(xiàng)以及應(yīng)用范圍等選項(xiàng)組。 Front選項(xiàng)組下可以選擇Front(字體)、Front Style(字形)和Size(字號(hào))。 Sample選項(xiàng)組下顯示設(shè)定的字體。 Apply to選項(xiàng)組選擇字體的應(yīng)用范圍，有兩種選擇：Entire circuit和Selection，前者應(yīng)用于整個(gè)電路圖，后者應(yīng)用于選取的項(xiàng)目。 Change All選項(xiàng)組選擇字體應(yīng)用的項(xiàng)目，項(xiàng)目選擇如下。第23頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Mul

16、tisim 7)Component reference ID：選擇的字體應(yīng)用于元器件序號(hào)。Component values and lab：選擇的字體應(yīng)用于元器件數(shù)值和標(biāo)識(shí)。Component attributes：選擇的字體應(yīng)用于元器件屬性。Pin names：選擇的字體應(yīng)用于引腳名。Node names：選擇的字體應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)名。Schematio text：選擇的字體應(yīng)用于電路圖中的文字。第24頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(6) Miscellaneous選項(xiàng)卡 Miscellaneou選項(xiàng)卡控制

17、文件備份方式等。其中Auto-backup選擇自動(dòng)備份的時(shí)間；Circuit Default Path選擇電路存盤(pán)的路徑；Digital Simulation Setting選擇數(shù)字仿真的兩種狀態(tài)：Idea理想仿真和Real真實(shí)狀態(tài)仿真，前者可以獲得較高的仿真速度，后者可以獲得更為精確的仿真結(jié)果。第25頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(7) Rule Check選項(xiàng)卡 Rule Check選項(xiàng)卡用來(lái)完成ERC(電路規(guī)則檢查)功能，創(chuàng)建和顯示詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告，報(bào)告給出電路連接錯(cuò)誤，如電源與輸出引腳直接連接錯(cuò)誤

18、、未連接引腳錯(cuò)誤和重復(fù)ID錯(cuò)誤等。第26頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(8) PCB選項(xiàng)卡 PCB選項(xiàng)卡選擇與制作電路板相關(guān)的命令，如接地選擇、印制板層數(shù)選擇等。 Ground Option為接地選擇，如果選中Connect digital ground to analog ground，則表明數(shù)字地與模擬地相連。 Export settings輸出設(shè)置，Rename nodes為節(jié)點(diǎn)重新命名，Rename components為元器件重新命名。 Number of copper layers設(shè)置印制板

19、的層數(shù)。第27頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六 第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(9) Default對(duì)話(huà)框 圖13-9所示Preference命令對(duì)話(huà)框的左下角有兩個(gè)按鈕。Set as Default按鈕將當(dāng)前設(shè)置存為用戶(hù)的默認(rèn)設(shè)置，影響新建電路圖；Restore Default按鈕將當(dāng)前設(shè)置恢復(fù)為用戶(hù)的默認(rèn)設(shè)置。OK按鈕不影響用戶(hù)的默認(rèn)設(shè)置，只影響當(dāng)前電路圖的設(shè)置。第28頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真4. 導(dǎo)線(1) 導(dǎo)線的連接 鼠標(biāo)指向一個(gè)元器件端點(diǎn)，使其出現(xiàn)一個(gè)小圓點(diǎn)，按住鼠標(biāo)左鍵并移

20、動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)一根導(dǎo)線，將鼠標(biāo)移到另一個(gè)元器件端點(diǎn)，使其出現(xiàn)小圓點(diǎn)，釋放鼠標(biāo)，則兩個(gè)元器件之間用導(dǎo)線連接完成。導(dǎo)線自動(dòng)選擇合適的走向，不會(huì)與其他元器件出現(xiàn)交叉。(2) 導(dǎo)線的刪除 用鼠標(biāo)點(diǎn)擊準(zhǔn)備刪除的導(dǎo)線，導(dǎo)線被選中后，在導(dǎo)線的兩端會(huì)出現(xiàn)小方塊，按Delete鍵，選中的導(dǎo)線將會(huì)被刪除。出現(xiàn)小方塊后，用鼠標(biāo)指向?qū)Ь€時(shí)將出現(xiàn)雙箭頭，此時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)，可以修改導(dǎo)線。第29頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真(3) 導(dǎo)線的顏色 根據(jù)需要可以將導(dǎo)線設(shè)置成不同的顏色。用鼠標(biāo)指向?qū)Ь€，單擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的菜單中選擇Color，選擇合適的顏色。(4) 導(dǎo)線的連接點(diǎn) 在P

21、lace菜單下選擇Junction命令，可以放置連接點(diǎn)，可以將連接點(diǎn)直接插入導(dǎo)線中。連接點(diǎn)是小圓點(diǎn)，連接點(diǎn)最多可以連接來(lái)自4個(gè)不同方向的導(dǎo)線 (5) 在導(dǎo)線中間插入元器件 我們可以非常方便地實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)線中間插入元器件。選中元器件，用鼠標(biāo)將其拖至導(dǎo)線上，釋放鼠標(biāo)即可。第30頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)5. 輸入/輸出第13章 電路仿真 選擇Place/HB/SB Connecter命令，屏幕上會(huì)出現(xiàn)輸入/輸出符號(hào)“ ” ，將該符號(hào)與電路的輸入/輸出信號(hào)端進(jìn)行連接。子電路的輸入/輸出端必須有輸入/輸出符號(hào)，否則無(wú)法與外電路進(jìn)

22、行連接。5. 輸入/輸出6. 儀器儀表使用方法 單擊右邊所需儀器儀表的圖標(biāo)，把它放到電路工作區(qū)，這時(shí)在電路工作區(qū)會(huì)出出一個(gè)萬(wàn)用表圖標(biāo)，雙擊它便會(huì)彈出儀器儀表的控制面板，單擊控制面板上的Set按鈕將會(huì)打開(kāi)儀器儀表的參數(shù)設(shè)置窗口。第31頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(1) 萬(wàn)用表的使用圖13-10 萬(wàn)用表圖標(biāo)、面板和參數(shù)設(shè)置 如圖13-10所示，在萬(wàn)用表控制面板上可以選擇電壓值、電流值、電阻以及分貝值。參數(shù)設(shè)置窗口，可以設(shè)置萬(wàn)用表的一些參數(shù)。第32頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第1

23、3章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(2) 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器圖13-11 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器圖標(biāo)和面板 如圖13-11所示，在函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中可以選擇正弦波、三角波和矩形波三種波形，頻率可在1999范圍內(nèi)調(diào)整。信號(hào)的幅值、占空比、偏移量也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。偏移量指的是交流信號(hào)中直流電平的偏移。第33頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(3) 瓦特表圖13-12 瓦特表圖標(biāo)和面板 該儀表用來(lái)測(cè)量電路的交直流功率，注意電壓端應(yīng)與測(cè)量電路并聯(lián)，電流端應(yīng)與測(cè)量電路串聯(lián)，其面板如圖13-12所示

24、。第34頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(4) 雙通道示波器圖13-13 雙通道示波器圖標(biāo)和面板 其操作方法與實(shí)際示波器基本相同，在示波器面板上，可以直接點(diǎn)擊示波器各功能項(xiàng)進(jìn)行參數(shù)選擇，如圖13-13所示。第35頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真(5) 四通道示波器圖13-14 四通道示波器圖標(biāo)和面板 其使用方法與雙通道示波器完全一樣，只是多了一個(gè)通道控制按鈕，圖13-14所示。13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)第36頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20

25、日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真(6) 波特圖示儀圖13-15 波特圖示儀圖標(biāo)和面板 利用波特圖示儀可以方便地測(cè)量和顯示電路的頻率響應(yīng)，如圖13-15所示。要注意的是在電路的輸入端要接交流信號(hào)。13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)第37頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真圖13-16 波特圖示儀示例 圖13-16是用波特圖示儀對(duì)由運(yùn)放構(gòu)成的低通濾波器的測(cè)試結(jié)果，從圖中可以得知該濾波器的幅頻特性和相頻特性。 13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)第38頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13

26、.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(7) 頻率計(jì)圖13-17 頻率計(jì)及使用 主要用來(lái)測(cè)量信號(hào)的頻率、同期、相位、脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿。面板、圖標(biāo)如圖13-17所示。第39頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(8) IV分析儀圖13-18 IV分析儀及其使用 IV分析儀用來(lái)分析晶體管的伏安特性曲線，如二極管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管等器件。IV分析儀相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室的晶體管圖示儀，需要將晶體管與連接電路完全斷開(kāi)，才能進(jìn)行IV分析儀的連接和測(cè)試，如圖13-18所示。第40頁(yè)，共72頁(yè)，

27、2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)13.1.2 Multisim 7電路仿真分析1. 仿真實(shí)驗(yàn)法應(yīng)用Multisim 7進(jìn)行仿真的基本步驟如下。(1) 啟動(dòng)Multisim 7雙擊Multisim 7圖標(biāo)進(jìn)入Multisim 7主窗口。(2) 創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)電路連接好電路和儀器，并保存電路文件。第41頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)(3) 仿真實(shí)驗(yàn) 設(shè)置儀器儀表的參數(shù)。 運(yùn)行電路：?jiǎn)螕糁鞔翱诘膯?dòng)開(kāi)關(guān)O/I按鈕，電路開(kāi)始仿真，若再單擊此按

28、鈕，則仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)束。若要使實(shí)驗(yàn)暫停，可單擊主窗口的暫停鍵，在開(kāi)關(guān)旁邊再單擊就可重新恢復(fù)電路運(yùn)行。 觀測(cè)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可存儲(chǔ)或打印輸出，并可用word的剪貼板輸出。第42頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.1 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室(Multisim 7)2. 電路分析法 Multisim 7提供了直流工作點(diǎn)分析，交流頻率分析，瞬態(tài)分析，失真分析，參數(shù)掃描分析和溫度掃描分析等共十多種電路分析功能。第43頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法 Multisim 7的仿真分析工

29、具很多，可以對(duì)電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傅立葉分析、失真分析、噪聲分析和直流掃描分析，我們這里只介紹兩種常用的分析工具，直流工作點(diǎn)分析和交流分析，對(duì)于其他的分析，其使用方法差不多，大家只要明白功能對(duì)話(huà)框中各參數(shù)的意思就可以了，也可查閱其他一些書(shū)籍對(duì)其進(jìn)行了解。第44頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法13.2.1直流工作點(diǎn)分析 直流工作點(diǎn)分析是將電路中的電容開(kāi)路，電感短路，計(jì)算電路的直流工作點(diǎn)，給電路設(shè)置一個(gè)直流工作點(diǎn)至關(guān)重要，它是保證電路正常放大的前提條件。1. 構(gòu)建電路 首先在工作區(qū)創(chuàng)建一個(gè)電

30、路，如圖13-19所示。圖13-19 分壓式共發(fā)射極放大電路 第45頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法2. 啟動(dòng)直流工作點(diǎn)分析工具 (1) 啟動(dòng)直流工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框，方法是執(zhí)行菜單命令Simulate|Analyses|DC Operating Point，則會(huì)出現(xiàn)如圖13.20所示的對(duì)話(huà)框。圖13-20 直流工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框第46頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法(2) 設(shè)置直流工作點(diǎn)對(duì)話(huà)框。 直流工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框包括Output

31、 variables(輸出變量)、Miscellaneous Options(各種性質(zhì)選項(xiàng))和Summary(概要)三個(gè)選項(xiàng)卡，Output variables選項(xiàng)卡用于選定需要分析的節(jié)點(diǎn)，頁(yè)面左側(cè)Variables in circuit欄內(nèi)列出電路中各節(jié)點(diǎn)變量和流過(guò)電源的電流變量；頁(yè)面右側(cè)Selected variables for欄用于存放需要分析的節(jié)點(diǎn)。在左側(cè)Variables in circuit中選擇需要分析的變量單擊Add加到Selected variables for欄中，然后單擊Remove按鈕，該變量將會(huì)回到左側(cè)Variables in circuit欄中，如圖13-20所示

32、。第47頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法圖13-21 Miscellaneous Options選項(xiàng)卡第48頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法 Miscellaneous Options(各種性質(zhì)選項(xiàng))選項(xiàng)卡如圖13-21所示，主要來(lái)分析其對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)功能。Summary選項(xiàng)卡如圖13-22所示，經(jīng)過(guò)上面設(shè)置后，單擊Apply(應(yīng)用)，設(shè)置就會(huì)保存下來(lái)，如果單擊Cancel(取消)設(shè)置就會(huì)被取消，如果單擊Simulate(仿真)按鈕

33、，則啟動(dòng)直流工作點(diǎn)分析。圖13-22 Summary選項(xiàng)卡第49頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法3. 檢查分析結(jié)果 圖13-23 直流工作點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果 直流工作點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果如圖13-23所示。通過(guò)顯示的數(shù)值就可以確定Q點(diǎn)是否合適，如果不合適，可以調(diào)整電路參數(shù)，再次運(yùn)行直流工作點(diǎn)分析，直到合適為止。通過(guò)這種方法，可以觀察電路中的某個(gè)元件參數(shù)的改變對(duì)電路直流工作點(diǎn)的影響 第50頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法13.2.2 交流分析

34、交流分析是在正弦小信號(hào)工作條件下的一種頻域分析，它用于計(jì)算電路的幅頻特性和相頻特性，是一種線性分析方法。Multisim 7在進(jìn)行交流頻率分析時(shí)，首先分析電路的直流工作點(diǎn)，并在直流工作點(diǎn)處對(duì)各個(gè)非線元件做線性處理，得到線性化的交流小信號(hào)等效電路，然后使電路中的交流信號(hào)源的頻率在一定范圍內(nèi)變化，相當(dāng)于一個(gè)掃頻信號(hào)源，并用交流小信號(hào)等效電路計(jì)算電路輸出交流信號(hào)的變化。在進(jìn)行交流分析時(shí)，電路工作區(qū)中自行設(shè)置的輸入信號(hào)被忽略。也就是說(shuō)，無(wú)論給電路的信號(hào)源設(shè)置的是三角波還是矩形波，在進(jìn)行交流分析時(shí)，都將自動(dòng)設(shè)置為正弦波信號(hào)，并分析電路隨正弦信號(hào)頻率變化的頻率響應(yīng)曲線。第51頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月

35、20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法1. 構(gòu)建電路 這里我們?nèi)圆捎脝喂芊糯箅娐纷鳛閷?shí)驗(yàn)電路，如圖13-19所示。這時(shí)電路的直流工作點(diǎn)的分析結(jié)果在上節(jié)中分析可以得知。2. 啟動(dòng)交流分析工具 (1) 啟動(dòng)直流工作點(diǎn)分析對(duì)話(huà)框，方法是執(zhí)行菜單命令Simulate|Analyses|Ac Analysis，則會(huì)出現(xiàn)如圖13-24所示的對(duì)話(huà)框。圖13-24 交流分析對(duì)話(huà)框第52頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法 (2) 交流對(duì)話(huà)框包括頻率參數(shù)(Frequency Param

36、eters)、輸出變量(Output variables)、其他各種性能選項(xiàng)(Miscellaneous Options)和概要(Summary)四個(gè)頁(yè)面。選擇各個(gè)頁(yè)面調(diào)整合適的各項(xiàng)參數(shù)，運(yùn)行仿真開(kāi)關(guān)Simulate，屏幕就會(huì)顯示AC Analysis窗口，同時(shí)繪出交流分析曲線。 第53頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法3. 檢查分析結(jié)果圖13-25 交流分析測(cè)試曲線 交流分析測(cè)試曲線如果13-25所示。通過(guò)測(cè)試結(jié)果得到的幅頻和相頻曲線，就可得到該放大電路能正常放大的頻率范圍，可以近似得到該放大電路的放大倍數(shù)和上

37、、下限截止頻率及通頻帶。第54頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例 Multisim 7可以用來(lái)分析典型電路，像大家在電路基礎(chǔ)中所學(xué)的電路，也可用來(lái)分析模擬電路和數(shù)字電路，使用該工具對(duì)各種電路分析非常方便，我們?cè)谶@一節(jié)中主要介紹其在模擬電路中分析的方法。13.3.1 單管共發(fā)射極放大電路 1. 分析要求 (1) 建立單管共發(fā)射極放大電路，電路如圖13-26所示。圖13-26 固定偏流共發(fā)射極放大電路第55頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例(2) 分析共發(fā)射極

38、放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。 (3) 分析共發(fā)射極放大電路的放大倍數(shù)。 (4) 分析共發(fā)射極放大電路的頻率特性。2. Multisim 7操作步驟第56頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例(1)直流工作點(diǎn)仿真分析結(jié)果如圖13-27所示。圖13-27 直流工作點(diǎn)分析結(jié)果第57頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例 (2) 示波器顯示的共發(fā)射極放大電路輸入、輸出波形如圖13-28所示。圖13-28 共發(fā)射極放大電路的輸入、輸出波形第58頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日

39、，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例(3) 波特圖示儀顯示的波特圖如圖13-29所示。圖13-29 共發(fā)射極放大電路的幅頻特性 第59頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例(4) 出現(xiàn)的截止失真和飽和失真如圖13-30所示。圖13-30 電路出現(xiàn)的失真 第60頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例13.3.2 整流電路1. 分析要求(1) 分析半波整流電路的性能。(2) 分析全波整流電路的性能。2. Multisim 7操作步驟(1

40、) 建立如圖13-31所示的二極管半波整流電路。圖13-31 二極管半波整流電路 第61頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例 (2) 打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)，用示波器觀察二極管半波整流電路的輸入、輸出波形，如圖13-32所示。圖13-32 二極管半波整流輸入、輸出波形 第62頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例 (3) 對(duì)半波整流輸出信號(hào)進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分析，得到其頻譜，如圖13-33所示，從圖中可以讀出其直流成分和各次諧波成分的數(shù)值。圖13-33 二極管半波輸出信號(hào)的頻譜直流值為13.6246A，一次諧波幅度為21.495V，二次諧波為9.29891V。第63頁(yè)，共72頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)30分，星期六第13章 電路仿真13.3 常用模擬電路分析舉例(4) 建立如圖13-34所示的全波整流電路，