文档介绍：该【Multisim基本使用方法详解 】是由【guoxiachuanyue011】上传分享，文档一共【29】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【Multisim基本使用方法详解 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第2章Multisim9的基本分析方法
主要内容
(DCOperatingPointAnalysis)
(ACAnalysis)
(TransientAnalysis)
(FourierAnalysis)
(DistortionAnalysis)
(NoiseAnalysis)
(DCSweepAnalysis)
(ParameterSweepAnalysis)
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。
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。
IQuF-POL--7
注意:图中的1,2,3,4,5等编号可以从Options---sheetproperties—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
DCOperatingPoint,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。
SirnuBtonErrorLofl.'AudtTrai
In^rurnantDmta
fibbalCamponentTofar-ances...
LMdSlmuMmSettings,-,iaveSimulatjonSettngs...
A匚A仃
TransigntAna^s,,.
FourierAna^'sls...
MDfeeAnatyis...
Dstortbnflnatpsis,,,
DC肆阳即■“
5en5£tiTty...
Pararreter站影p■“
TenuaratureS»e>apn..
PokZero-B.
ProbeProperties,
[nteractl'^eSimubtlan5Ettngs_..
S^muiabonSetthgs,,-
口1"口1|flnsLysi3Options|]
V-u'
w]MTUlEn
冲
Simlite
0E
Help
Output用于选定需要分析的节点。
左边Variablesincircuit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
Selectedvariablesfo栏用于存放需要分析的节点。
具体做法是先在左边Variablesincircu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Selectedvariablesfo栏中。如果Selectedvariablesfo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Variablesincircu栏中。
: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。
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,可以改变电路中的某个参数,利用这种方法,可以观察电路中某个元件参数的改变对电路直流工作点的影响。
交流分析是在正弦小信号工作条件下的一种频域分析。它计算电路的幅频特性和相频特
性,是一种线性分析方法。Multisim9在进行交流频率分析时,首先分析电路的直流工作
点,并在直流工作点处对各个非线性元件做线性化处理,得到线性化的交流小信号等效电路,并用交流小信号等效电路计算电路输出交流信号的变化。在进行交流分析时,电路工作区中自行设置的输入信号将被忽略。也就是说,无论给电路的信号源设置的是三角波还是矩形波,进行交流分析时,都将自动设置为正弦波信号,分析电路随正弦信号频率变化的频率响应曲线。
这里仍采用单管放大电路作为实验电路,电路如图所示。这时,该电路直流工作点
分析的结果如下:,,发射极电压为
0V。
1&UF-P0L--7
2NZZ
22A
0:
LO
SsOmV:::
----
QiZieg;〕
执行菜单命令Simulate/Analyses在列出的可操作分析类型中选择ACAnalysis,
则出现交流分析对话框,如图所示。
对话框中FrequencyParameters页的设置项目、单位以及默认值等内容见表所示。
项目
默认值
单忸
注强
Startfrequency
C起始频率)
1
Hz
立疣分析时的起始频率』可选单位有:H右kHz.
MHz-,GHz
Stopfrequency
C缪止频率)
10
GHz
交流分桁时的缰止频率」可选单位有:Hh、kHz、MHz-,GHz
Sweeptype
C扫描类型5
Decade
交流分析曲线的频率变化方式•可选项有:,Octave
Numtierofpointsperdecade
C扫描点数)
10
扌旨的是起点到终点共有冬少①频率点,时统性扫描该项丈勲
Verticalscale
C垂直副度)
Logaiithmic
扫描时的垂直的度」可选顶有;Lhieai、
Lo^anthmucxDecibeLOctave
电路的交流分析测试曲线如图所示,测试结果给出电路的幅频特性曲线和相频特性曲线,幅频特性曲线显示了3号节点(电路输出端)的电压随频率变化的曲线;相频特性曲线显示了3号节点的相位随频率变化的曲线。由交流频率分析曲线可知,该电路大约在7Hz24MHz范围内放大信号,放大倍数基本稳定,且相位基本稳定。超出此范围,输出电压将
会衰减,相位会改变。
A
4
100
A
x
-Ar
A
□cs:heau憲為口囲目證區鬲息驱豫朗郎I
卜ACAnalysis-|
1O0M
Cncuitl
ACAnalysis
Stle匚lullTras:c:$5
10kIM
Fieqiiency(Hz)
File:ElitVi^wTools
瞬态分析是一种非线性时域分析方法,是在给定输入激励信号时,分析电路输出端的瞬态响应。Multisim在进行瞬态分析时,首先计算电路的初始状态,然后从初始时刻起,到某个给定的时间范围内,选择合理的时间步长,计算输出端在每个时间点的输出电压,输出电压由一个完整周期中的各个时间点的电压来决定。启动瞬态分析时,只要定义起始时间和终止时间,Multisim可以自动调节合理的时间步进值,以兼顾分析精度和计算时需要的时间,也可以自行定义时间步长,以满足一些特殊要求。
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。
0.
V2
12-1
C1■■■■
,J;~t]「…2
10uF-PGL--
:::;::::::;
-MkHz
执行菜单命令Simulate/Analyses,在列出的可操作分析类型中选择Transient
Analysis,出现瞬态分析对话框,如图所示。
瞬态分析对话框中AnalysisParameters页的设置项目、单位以及默认值等内容见表所示。
坝目
注释
Liutialconditioiis(初蜡条件5
SettoZero(设为零)
不选
User-defined
f用户自定义)
不选
如果希望从用户自己定殳的初始拔态起,则选择此项
CalculateDCoperatingpointC计算静恋工作
直J
不选
如果从静态工作点起贻分析,则选择此项
AutomaticalLydet®imineinitialconditions〔系纸自动确走初贻条件)
选中
妙血以静态工作点作为分析初始条件>如果前真失败,则使用用户定义的初始条件
Parameters
〔参数)
Starttime
<起始时间)
0
瞬恋分析的起始时间必须犬于或等
于零」且应小于结束时间
Endtime(终止时间)
瞬态分析的终止吋间必须大于起始时间
Maxiiinitntimestep旳ttin睜
C摄丈步进时间设置)
选中
如果选中该项・则可在M下三项中挑选一项
Miiiniiumnimibeioftimepoints(盘小吋间点數)
100
自起始时间至结束时间之间1複拟输出的点数
Maxiirnitntiiruestep
C杲丈步进时间、
IE-05
模拟时的摄犬步讲时间
GeiieratetimestepsiutomatijCiLly
C自动产生歩进时间)
选中
驱叽将选择梗拟电路的最気合理廉杲丈歩逬时间
放大
的波形,纵轴坐标是电压,横轴是时间轴。从图中可以看出输出波形和输入波形的幅值相差不太大,这主要是因为该放大电路晶体管发射极接有反馈电阻,从而影响了电路的放大倍数。
。它将非正弦周期信号分解为一系列正弦
波、余弦波和直流分量之和。根据傅立叶级数的数学原理,周期函数f(t)可以写为
f(t)=A+Acos①t+Acos2①tHbBsin①t+Bsin2①tH—
01212傅立叶分析以图表或图形方式给出信号电压分量的幅值频谱和相位频谱。傅立叶分析同时也计算了信号的总谐波失真(THD),THD定义为信号的各次谐波幅度平方和的平方根再除以信号的基波幅度,并以百分数表示:
THD二[{》U2}2/U]x100%
i=2i1
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。该放大电路在输入信号源电压幅值达到50mv时,输出端电压信号已出现较严重的非线性失真,这
也就意味着在输出信号中出现了输入信号中未有的谐波分量。