基于Multisim10的動(dòng)態(tài)電路仿真研究

基于Multisim10的動(dòng)態(tài)電路仿真研究Multisim是一款由NI公司開發(fā)的電子電路模擬軟件，它可以模擬各種電路的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)行為，支持穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析，方便性與功能性兼?zhèn)?，是電子電路設(shè)計(jì)和教學(xué)中不可或缺的工具之一。本文采用Multisim10軟件，對(duì)動(dòng)態(tài)電路進(jìn)行仿真研究。一、Multisim的基本操作與元件庫(kù)1、軟件基本操作Multisim軟件的操作主要分為畫圖、仿真和分析三個(gè)步驟，具體如下：a.畫圖：在Multisim總界面的“工具欄”中選擇元件進(jìn)行電路拖拉，并將各個(gè)元件連接起來(lái)；b.在選擇好元件后，可以在“仿真”界面進(jìn)行“運(yùn)行”操作，研究電路的波形動(dòng)態(tài)；c.在電路仿真后，可以在“分析”界面進(jìn)行電路參數(shù)的測(cè)試與分析。2、元件庫(kù)Multisim軟件元件庫(kù)種類繁多，可以從庫(kù)中選擇合適的元件進(jìn)行仿真操作。電路中使用元件的基本操作見下：a.選擇元件：在Workspace區(qū)域單擊元件放置工具，然后選擇元件；b.放置元件：?jiǎn)螕鬢orkspace區(qū)域中的位置放置元件；c.連接元件：拖動(dòng)鼠標(biāo)將一個(gè)元件的端口與其他元件的端口相連。二、動(dòng)態(tài)電路的仿真動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)是在時(shí)間上存在變化，通常包括直流電路和交流電路兩類。下面將分別對(duì)這兩類電路進(jìn)行仿真分析。1、直流電路的仿真直流電路包括各種基礎(chǔ)電路，例如電路中包含的二極管電流源、電阻、電容等元件，可以使用Multisim軟件直接進(jìn)行仿真。二極管電路的仿真下面以二極管整流電路為例，進(jìn)行仿真操作，具體步驟如下：a.進(jìn)入Multisim軟件，單擊“模擬和分析”按鈕，選擇“新建電路”選項(xiàng)，打開新建電路界面；b.從元件庫(kù)中選取所需元件，放置到Workspace區(qū)域中；c.將二極管等元件連線連接起來(lái)；d.設(shè)計(jì)好電路之后，單擊工具欄上的“仿真”按鈕，進(jìn)行波形仿真。圖1二極管整流電路通過(guò)Multisim軟件進(jìn)行仿真后，得到了該電路的波形圖，如圖2所示：圖2二極管整流電路的波形圖2、交流電路的仿真交流電路主要包括交流信號(hào)的放大、濾波等電子電路，這些電子電路包括有源器件，例如BJT、MOSFET等，比直流電路復(fù)雜，因此需要更高級(jí)的仿真工具進(jìn)行仿真。下面以BJT放大電路為例，使用Multisim軟件進(jìn)行仿真，具體步驟如下：a.進(jìn)入Multisim軟件，單擊“模擬和分析”按鈕，選擇“新建電路”選項(xiàng)，打開新建電路界面；b.在快捷工具欄中選擇BJT元件，并放置到Workspace區(qū)域中；c.在鍵盤上輸入“T”鍵，并選取所需元件，放置到Workspace區(qū)域中；d.將電路重要部分連線連接起來(lái)；e.設(shè)計(jì)好電路之后，單擊工具欄上的“仿真”按鈕，進(jìn)行波形仿真。圖3BJT放大電路通過(guò)Multisim軟件進(jìn)行仿真后，得到了該電路的波形圖，如圖4所示：圖4BJT放大電路的波形圖三、仿真結(jié)果分析1、仿真結(jié)果的分析本文以二極管整流電路和BJT放大電路為例，通過(guò)Multisim仿真得出的結(jié)果進(jìn)行分析。從圖2可以看出，當(dāng)正半周所攜帶的電壓大于二極管在正向電壓閾值以上時(shí)，電路將允許電流通過(guò)，反之，當(dāng)負(fù)半周所攜帶的電壓小于等于零時(shí)，電路將不允許電流通過(guò)。從圖4可以看出，在BJT放大電路中，輸入電壓和輸出電壓保持同步，且輸出電壓會(huì)隨著輸入信號(hào)的改變而改變，放大倍數(shù)大概是11倍。2、改進(jìn)電路的仿真分析針對(duì)電路的不足，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)可根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)，提高電路的性能和可靠性。例如，在二極管整流電路中，添加電容器、晶體管等元件，可以有效減少電路中的諧波噪聲。四、總結(jié)本文通過(guò)Multisim10軟件對(duì)直流電路和交流電路進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了仿