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基于Multisim的模拟电路仿真技术_毕业设计论文 推荐

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本科毕业设计(论文)

题目基于Multisim的

模拟电路仿真技术

部系地方生部

专业电子信息工程

学员郑怿

指导教员梁发麦

中国人民解放军海军航空工程学院

2007 年7 月

基于Multisim的模拟电路仿真技术

摘要:介绍了Multisim 软件的功能和特点,提出运用Multisim 实现模拟电路的仿真方法。通过几个电子原理性电路的仿真实例阐述了模拟电路建立、元器件的选用和仿真参数的设置方法等关健问题,同时得到了正确的仿真结果。

关键词:模拟电路;Multisim ;仿真技术;EDA

从20 世纪80 年代以来,电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化。同时深亚微米半导体工艺、B 表面安装技术的发展又支持了产品集成化程度的进步,使电子产品进入了片上系统(SOC )时代。另外电子产品厂商不懈追求缩短产品设计周期,从而获取高收益。在这些因素的影响下,EDA 技术应运而生。EDA ( Electronic Design Automation ,电子设计自动化)技术是一门综合了现代电子与计算机技术,以计算机为平台对电子电路、系统或芯片进行设计、仿真和开发的计算机辅助设计技术。利用EDA 技术对电力电子电路进行仿真一直是研究电力电子技术的工程技术人员所期望实现的目标。Multisim 就为此提供了一个良好的平台。在这个平台上可以容易地实现了基本的电力电子电路的仿真,包括不控整流电路、可控整流电路、逆变电路等电路的仿真分析。仿真得到的结果与理论分析的结果基本一致,这对电子电路的设计具有重大的意义。本文主要介绍利用Multisim 10平台对基本电子电路进行仿真的方法,得出与理论相符合的结果,有利于实际的工程设计。

1 Multisim 的功能和特点

加拿大Interactive Image Technologie 公司在1958 年推出了一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA 工具软件EWB ( Electronics Workbench )。由于EWB 具有许多突出的优点,引起了电子电路设计工作者的关注,迅速得到了推广使用。但是随着电子技术的飞速发展,EWB 5 . x 版本的仿真设计功能已远远不能满足复杂的电子电路的仿真设计要求。因此IIT 公司将用于电路级仿真设计的模块升级为Multi sim ,并于2001 年推出了Multisim 的最新版本Multisim 2001 。

Multisim 2001 继承了 EWB 界面形象直观、操作方便、仿真分析功能强大、分析仪器齐全、易学易用等诸多优点,并在功能和操作上进行了较大改进。主要表现为:增加了射频电路的仿真功能;极大扩充了元器件库;新增了元件编辑器;扩充了电路的测试功能;增加了瓦特表、失真仪、网络分析仪等虚拟仪器,并允许仪器仪表多台同时使用;改进了元件之间的连接方式,允许任意走向;支持VHDL 和Verilo g 语言的电路仿真与设计;允许把子电路作为一个元器件使用,允许用户自定义元器件的属性等。

工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

(一)模拟电路举例:

1.1 晶体管基本放大电路

共射极,共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础,通过EWB对其进行仿真分析,进一步熟悉三种电路在静态工作点,电压放大倍数,频率特性以及输入,输出电阻等方面各自的不同特点。

1.1.1 共射极基本放大电路

按图1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐

藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等

(1)

1.静态工作点分析

选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。

2.动态分析

用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。

3.参数扫描分析

在图1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。

4.频率响应分析

选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。

由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25.12MHz。

由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。

1.1.2共集电极基本放大电路(射极输出器)

图2为一共集电极基本放大电路,用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号VI(幅值为1V,频

率为10 kHz)采用与共射极基本放大电路相同的分析方法获得电路的静态工作点分析结果。用示波器测得电路的输出,输入电压波形,选用交流频率分析项分析出电路的频率响应曲线及相关参数。

(2)

由图所示共集电极基本放大电路的频率响应曲线可求得:电路的上限频率(X2)为4.50GHz,下限频率(X1)为2.73Hz,通频带约为4.50GHz。

1.1.3共基极基本放大电路

图3为一共基极基本放大电路,用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kHz),采用与共射极基本放大电路相同的分析方法获得电路的静态工作点分析结果。用示波器测得电路的输出,输入电压波形,选用交流频率分析项分析出电路的频率响应曲线及相关参数。

(3)

由图所示共基极基本放大电路的频率响应曲线可求得:电路的上限频率(X2)为27.94MHz,下限频率(X1)为261.01Hz,通频带约为27.94MHz。

模拟电路_Multisim软件仿真教程

第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件, 本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称(OCL)功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。 IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习

怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习电路分析实验报告 实验二 学习用multisim软件对电路进行仿真 一.实验要求与目的 1.进一步熟悉multisim软件的各种功能。 2.巩固学习用multisim软件画电路图。 3.学会使用multisim里面的各种仪器分析模拟电路。 4.用multisim软件对电路进行仿真。 二、实验仪器 电脑一台及其仿真软件。 三.实验内容及步骤

(1)在电子仿真软件Multisim 基本界面的电子平台上组建如图所示的仿真电路。双击电位器图标,将弹出的对话框的“Valve”选项卡的“Increment”栏改成“1”,将“Label”选项卡的“RefDes”栏改成“RP。 ” 2)调节RP大约在35%左右时,利用直流工作点分析方法分析直 流工作点的值。直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)是用来分析和计算电路静态工作点的,进行分析时,Multisim 自动将电路分析条件设为电感、交流电压源短路,电容断开。 单击Multisim 菜单“Simulate/Analyses/DC operating Point…”,在弹出的对话框中选择待分析的电路节点,如2图所示。单击Simulate 按钮进行直流工作点分析。分析结果如图3所示。列出了

单级阻容耦合放大电路各节点对地电压数据,根据各节点对地电压数据,可容易计算出直流工作点的值,依据分析结果,将测试结果填入表1中,比较理论估算与仿真分析结果。 表1 静态工作点数据 电压放大倍数测试 (1)关闭仿真开关,从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中,调出虚拟函数信号发生器和虚拟双踪示波器,将虚拟函数信号发生器接到电路输入端,将虚拟示波器两个通道分别接到电路的输入端和输出端,如图4所示。 (2)开启仿真开关,双击虚拟函数信号发生器图标“XFG1”,将打开虚拟函数信号发生器放大面板,首确认“Waveforms”栏下选取的是正弦信号,然后再确认频率为1kHZ”;再确认幅度为 10mVp,如图5所示。 四.仿真分析 动态测量仿真电路

Proteus在模拟电路中仿真应用

Proteus在模拟电路中仿真应用Proteus在很多人接触都是因为她可以对单片机进行仿真,其实她在模拟电路方面仿真能力也很强大。下面对几个模块方面的典型带那路进行阐述。 第1部分模拟信号运算电路仿真 1.0 运放初体验 运算,顾名思义,正是数学上常见的加减乘除以及积分微分等,这里的运算电路,也就是用电路来实现这些运算的功能。而运算的核心就是输入和输出之间的关系,而这些关系具体在模拟电路当中都是通过运算放大器实现的。运算放大器的符号如图1所示。 同相输入端, 输出信号不反相 反相输入端, 输出信号反相 输入端 图1 运算放大器符号 运算器都工作在线性区,故进行计算离不开工作在线性区的“虚短”和“虚断”这两个基本特点。与之对应的,在Proteus中常常用到的放大器有如图2几种。 3 2 1 4 1 1 U1:A TL074 3 2 6 7 415 U5 TL071 3 2 6 7 415 U6 741图2 Proteus中几种常见放大器 上面几种都是有源放大器件,我们还经常用到理想无源器件,如图4所示,它的位置在“Category”—“Operational Amplifiers”—“OPAMP”。

图4 理想无源放大器件的位置 1.1 比例运算电路与加法器 这种运算电路是最基本的,其他电路都可以由它进行演变。 (1)反相比例运算电路,顾名思义,信号从反相输入端进入,如图5所示。 RF 10K R1 2K Volts -5.00 R1(1) 图5 反相比例运算电路 由“虚断”“虚短”可知:f o i 1 *R u u R =- 我们仿真的值:11(1)1 ,2,10i f U R V R K R K ====,

Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真

第五章Simulink模拟电路仿真 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

§5.1 电路仿真概要 5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真 利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真,在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中,它们分别具有各自的优缺点。 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

ex5_1.m clear; V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5; R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc); R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc); R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc); Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd)); I=V/Req 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

ex5_1 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

注意Simulink仿真中imeasurement模块 /vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用 Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式 R:Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf(无穷大)Inductance设置为0 C:Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0 L:Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

最新模拟电子电路multisim仿真(很全 很好)资料

仿真 1.1.1 共射极基本放大电路 按图7.1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等 。 1.静态工作点分析 选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。 2.动态分析 用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。 3.参数扫描分析 在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。 4.频率响应分析 选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。 由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25.12MHz。 由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。 1.1.2共集电极基本放大电路(射极输出器)

实验八multisim电路仿真

电子线路设计软件课程设计报告 实验内容:实验八multisim电路仿真 一、验目的 1、进一步熟悉multisim的操作和使用方法 2、掌握multisim做电路仿真的方法 3、能对multisim仿真出的结果做分析 二、仿真分析方法介绍 Multisim10为仿真电路提供了两种分析方法,即利用虚拟仪表观测电路的某项参数和利用Multisim10 提供的十几种分析工具,进行分析。常用的分析工具有:直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析和直流扫描分析。利用这些分析工具,可以了解电路的基本状况、测量和分析电路的各种响应,且比用实际仪器测量的分析精度高、测量范围宽。下面将详细介绍常用基本分析方法的作用、分析过程的建立、分析对话框的使用以及测试结果的分析等内容 1、直流工作点分析 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。 执行菜单命令Simulate/Analyses,在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point,则出现直流工作点分析对话框,如图所示。直流工作点分析对话框包括3页。

Output 页用于选定需要分析的节点。 左边Variables in circuit 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Selected variables for 栏用于存放需要分析的节点。 具体做法是先在左边Variables in circuit 栏内中选中需要分析的变量(可以通过鼠标拖拉进行全选),再点击Plot during simulation 按钮,相应变量则会出现在Selected variables for 栏中。如果Selected variables for 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Variables in circuit 栏中。Analysis Options页 点击Analysis Options按钮进入Analysis Options页,其中排列了与该分析有关的其它分析选项设置,通常应该采用默认的 Summary页

模拟电子线路multisim仿真实验报告

MULTISIM 仿真实验报告

实验一单级放大电路 一、实验目的 1、熟悉multisim软件的使用方法 2、掌握放大器的静态工作点的仿真方法,及对放大器性能的影响。 3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数,输入电阻、输出电阻的仿真方法,了解共 射级电路的特性。 二、虚拟实验仪器及器材 双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表 三、实验步骤 1.仿真电路图 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 1 R7 5.1kΩ 9 XMM1 6 E级对地电压25.静态数据仿真

仿真数据(对地数据)单位;V计算数据单位;V 基级集电极发射级Vbe Vce RP 2.834 6.126 2.2040.63 3.92210k 26.动态仿真一 1.单击仪表工具栏的第四个,放置如图,并连接电路。 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 R7 5.1kΩ XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 6 1 9

2.双击示波器,得到如下波形 5.他们的相位相差180度。 27.动态仿真二 1.删除负载电阻R6 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 6 1 9 2.重启仿真。

Multisim数字电路仿真快速上手教程

Multisim快速上手教程 每一次数电实验都要疯了有木有!!!全是线!!!全是线!!!还都长得要命!!!完全没地方收拾啊!!!现在数电实验还要求做开放实验,还要求最好先仿真!!!从来没听说过仿真是个什么玩意儿的怎么破!!! 以下内容为本人使用仿真软件的一些心路历程,可供参考。 所谓仿真,以我的理解,就是利用计算机强大的计算能力,结合相应的电路原理(姑且理解为KVL+KCL)来对电路各时刻的状态求解然后输出的过程。相较于模拟电路,数字电路的仿真轻松许多,因为基本上都转化为逻辑关系的组合了。有人用minecraft来做数字电路,都到了做出8bitCPU的水平(https://www.wendangku.net/doc/d412140481.html,/v_show/id_XMjgwNzU5MDUy.html、https://www.wendangku.net/doc/d412140481.html,/v_show/id_XNjEwNTExODI4.html)。这个很神奇。 以下进入正文 首先,下载Multisim安装程序。具体链接就不再这里给出了(毕竟是和$蟹$版的软件),可以到BT站里搜索,有一个Multisim 12是我发的,里面有详细的安装说明,照着弄就没问题了。 好,现在已经安装上Multisim 12了。 然后运行,在Circuit Design Suite12.0里,有一个multisim,单击运行。 进去之后就是这样的。 那一大块白的地方就是可以放置元件的地方。 现在来以一个简单的数字逻辑电路为例:

菜单栏下一排是这些东西,划线的是数字电路仿真主要用得上的元件。 来个7400吧 点击TTL那个图标(就是圈里左边那个)。出来这样一个东西: 红圈里输入7400就出来了,也可以一个一个看,注意右边“函数”栏目下写的“QUAD 2-INPUT NAND”即是“四个双输入与非门”的意思。 点击确认,放置元件。 A、B、C、D在这里指一块7400里的四个双输入与非门,点击即可放置。 看起来很和谐,那就做个RS触发器吧。 这里输出用的是一种虚拟器件PROBE,在Indicators组,图标就是个数码管的那个。功能相当于实验箱上那些LED,也是高电平就点亮。元件旋转方向的方法是选中元件然后按Ctrl+R(otate)。还可以选中元件后点击右键,选择“水平翻转”等。

模拟电子技术课程设计(Multisim仿真).

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名 xxx 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级 指导教师 2014 年 6 月18日

目录 1、目的和意义 (3) 2、任务和要求 (3) 3、基础性电路的Multisim仿真 (4) 3.1 半导体器件的Multisim仿真 (4) 3.11仿真 (4) 3.12结果分析 (4) 3.2单管共射放大电路的Multisim仿真 (5) 3.21理论计算 (7) 3.21仿真 (7) 3.23结果分析 (8) 3.3差分放大电路的Multisim仿真 (8) 3.31理论计算 (9) 3.32仿真 (9) 3.33结果分析 (9) 3.4两级反馈放大电路的Multisim仿真 (9) 3.41理论分析 (11) 3.42仿真 (12) 3.5集成运算放大电路的Multisim仿真(积分电路) (12) 3.51理论分析 (13) 3.52仿真 (14) 3.6波形发生电路的Multisim仿真(三角波与方波发生器) (14) 3.61理论分析 (14) 3.62仿真 (14) 4.无源滤波器的设计 (14) 5.总结 (18) 6.参考文献 (19)

一、目的和意义 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学之后安排的一个实践教学环节.课程设计的目的是让学生掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养学生的综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术工作打下基础。这一环节有利于培养学生分析问题,解决问题的能力,提高学生全局考虑问题、应用课程知识的能力,对培养和造就应用型工程技术人才将能起到较大的促进作用。 二、任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成电路的设计和仿真。完成该次课程设计后,学生应该达到以下要求: 1、巩固和加深对《电子技术2》课程知识的理解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告,课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。

multisim 电路仿真 课程设计

4.1 仿真设计 1、用网孔法和节点法求解电路。 如图4.1-1所示电路: 3Ω (a)用网孔电流法计算电压u的理论值。 (b)利用multisim进行电路仿真,用虚拟仪表验证计算结果。(c)用节点电位法计算电流i的理论值。 (d)用虚拟仪表验证计算结果。 解: 电路图: (a) i1=2 解得 i1=2 5i2-31-i3=2 i2=1 i3=-3 i3=-3 u=2 v (b)如图所示: (c)列出方程 4/3 U1- U2=2 解得 U1=3 v U2=2 v 2A1Ω _ + 1Ω 2V - 3A 图4.1-1 i

2U 1- U 2=2 i=1 A 结果:计算结果与电路仿真结果一致。 结论分析:理论值与仿真软件的结果一致。 2、叠加定理和齐次定理的验证。 如图4.1-2所示电路: (a)使用叠加定理求解电压u 的理论值; (b)利用multisim 进行电路仿真,验证叠加定理。 (c)如果电路中的电压源扩大为原来的3倍,电流源扩大为原来的2倍,使用齐次定理,计算此时的电压u ; (d)利用multisim 对(c )进行电路仿真,验证齐次定理。 电路图: (a ) I 1=2 7 I 2-2 I 1- I 3=0 3 I 3- I 2-2 I 4=0 解得 U 1=7(V ) I 4=-3 U 1 U 1=2(I 1- I 2) 如图所示电压源单独作用时根据网孔法列方程得: 3 I 1-2 I 2- I 3= 4 I 2=-3 U 2 7 I 3 - I 1=0 解得 U 2=9(V ) U 2=4-2 I 3 所以 U= U 1+ U 2=16(V ) (b )如图所示。 2Ω 1Ω 2Ω 4Ω 2A 3u + 4V - + u - 图4.1-2

模拟电子电路仿真

模拟电子电路仿真 1.1 晶体管基本放大电路 共射极,共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础,通过EWB 对其进行仿真分析,进一步熟悉三种电路在静态工作点,电压放大倍数,频率特性以及输入,输出电阻等方面各自的不同特点。 1.1.1 共射极基本放大电路 按图7.1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等 。 1.静态工作点分析 选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。 2.动态分析 用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。 3.参数扫描分析 在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。 4.频率响应分析 选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。 由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,

Multisim电路仿真

Multisim电路仿真 示例1.直流电路分析 步骤一:文件保存 打开Multisim 软件,自动产生一个名为Design1的新文件。 打开菜单File>>Save as…,将文件另存为“CS01”(自动加后缀) 步骤二:放置元件 打开菜单Place>>Component… 1.选择Sources(电源)Group (组),选择POWER_SOURCES(功率源)Family(小组),在元件栏中用鼠标双击DC_POWER,将直流电源放置到电路工作区。 说明:所有元件按Database -> Group -> Family 分类存放

2.继续放置元件: Sources Group –>POWER_SOURCES Family->ROUND(接地点 Basic Group->RESISTOR Family(选择5个电阻) 3.设定元件参数。采用下面两种方式之一 1)在放置元件时(在一系列标准值中)选择; 2)在工作区,鼠标右键点击元件,在Properties (属性)子菜单中设定。 步骤三.根据电路图连线 用鼠标拖动元件到合适位置,如果有必要,鼠标右键点击元件,可对 其翻转(Flip)或旋转(Rotate)。连线时先用鼠移至一个元件的接线端, 鼠标符号变成叉形,然后拖动到另一结点,点击右键确认连线。 若需显示全部节点编号,在菜单 Option>>Sheet Properties>>Sheet visibility 的Net names 选板中选中show all。

步骤四.电路仿真 选择菜单Simulate>>Analyses>>DC operating point…(直流工作点分析) 在DC operating point analysis窗口中,选择需要分析的变量(节点电压、元件电流或功率等)。

基于Multisim的模拟电路仿真技术

本科毕业设计(论文) 题目基于Multisim的 模拟电路仿真技术 部系地方生部 专业电子信息工程 学员郑怿 指导教员梁发麦 中国人民解放军海军航空工程学院 2007 年7 月

基于Multisim的模拟电路仿真技术 摘要:介绍了Multisim 软件的功能和特点,提出运用Multisim 实现模拟电路的仿真方法。通过几个电子原理性电路的仿真实例阐述了模拟电路建立、元器件的选用和仿真参数的设置方法等关健问题,同时得到了正确的仿真结果。 关键词:模拟电路;Multisim ;仿真技术;EDA 从20 世纪80 年代以来,电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化。同时深亚微米半导体工艺、B 表面安装技术的发展又支持了产品集成化程度的进步,使电子产品进入了片上系统(SOC )时代。另外电子产品厂商不懈追求缩短产品设计周期,从而获取高收益。在这些因素的影响下,EDA 技术应运而生。EDA ( Electronic Design Automation ,电子设计自动化)技术是一门综合了现代电子与计算机技术,以计算机为平台对电子电路、系统或芯片进行设计、仿真和开发的计算机辅助设计技术。利用EDA 技术对电力电子电路进行仿真一直是研究电力电子技术的工程技术人员所期望实现的目标。Multisim 就为此提供了一个良好的平台。在这个平台上可以容易地实现了基本的电力电子电路的仿真,包括不控整流电路、可控整流电路、逆变电路等电路的仿真分析。仿真得到的结果与理论分析的结果基本一致,这对电子电路的设计具有重大的意义。本文主要介绍利用Multisim 10平台对基本电子电路进行仿真的方法,得出与理论相符合的结果,有利于实际的工程设计。 1 Multisim 的功能和特点 加拿大Interactive Image Technologie 公司在1958 年推出了一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA 工具软件EWB ( Electronics Workbench )。由于EWB 具有许多突出的优点,引起了电子电路设计工作者的关注,迅速得到了推广使用。但是随着电子技术的飞速发展,EWB 5 . x 版本的仿真设计功能已远远不能满足复杂的电子电路的仿真设计要求。因此IIT 公司将用于电路级仿真设计的模块升级为Multi sim ,并于2001 年推出了Multisim 的最新版本Multisim 2001 。 Multisim 2001 继承了 EWB 界面形象直观、操作方便、仿真分析功能强大、分析仪器齐全、易学易用等诸多优点,并在功能和操作上进行了较大改进。主要表现为:增加了射频电路的仿真功能;极大扩充了元器件库;新增了元件编辑器;扩充了电路的测试功能;增加了瓦特表、失真仪、网络分析仪等虚拟仪器,并允许仪器仪表多台同时使用;改进了元件之间的连接方式,允许任意走向;支持VHDL 和Verilo g 语言的电路仿真与设计;允许把子电路作为一个元器件使用,允许用户自定义元器件的属性等。 工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 (一)模拟电路举例: 1.1 晶体管基本放大电路 共射极,共集电极和共基极三种组态的基本放大电路是模拟电子技术的基础,通过EWB对其进行仿真分析,进一步熟悉三种电路在静态工作点,电压放大倍数,频率特性以及输入,输出电阻等方面各自的不同特点。

实验1: 电路仿真工具Multisim的基本应用

实验一电路仿真工具Multisim的基本应用 一.实验目的 1.学会电路仿真工具Multisim的基本操作。 2.掌握电路图编辑法,用Multisim对电路进行仿真。 二、实验仪器 PC机、Multisim软件 三、实验原理 MultiSim 7 软件是加拿大Electronics Workbench 公司推出的用于电子电路仿真的虚拟电子工作台软件。它可以对模拟电路、数字电路或混合电路进行仿真。该软件的特点是采用直观的图形界面,在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,用屏幕抓取的方式选用元器件,创建电路,连接测量仪器。软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。 1. Multisim 7主窗口 2. 常用Multisim7 设计工具栏 元件编辑器按钮--用以增加元件仿真按钮--用以开始、暂停或结束电路仿真。 分析图表按钮--用于显示分析后的图表结果分析按钮--用以选择要进行的分析。3.元件工具栏(主窗口左边两列) 其中右边一列绿色的为常用元器件(且为理想模型)。左边一列包含了所有元器件(包括理想模型和类实际元器件模型)。在电路分析实验中常用到的器件组包括以下三个组(主界面左边第二列): 电源组信号源基本器件组

(1)电源(点击电源组) 交流电源直流电源接地 (2)基本信号源 交流电流源交流电压源 (3)基本元器件(点击基本器件组) 电感电位器电阻可变电容电容 4.常用虚拟仪器(主窗口右侧一列) ⑴数字万用表 数字万用表的量程可以自动调整。双击虚拟仪器可进行参数设定。下图是其图标和面板: 其电压、电流档的内阻,电阻档的电流和分贝档的标准电压值都可以任意设置。从打开的面板上选Setting按钮可以设置其参数。 (2)信号发生器 信号发生器可以产生正弦、三角波和方波信号,其图标和面板如下图所示。可调节方波和三角波的占空比。双击虚拟仪器可进行参数设定。 (3)示波器 在Multisim 7中提供了两种示波器:通用双踪示波器和4通道示波器。双击虚拟仪器可进行参数设定。这里仅介绍通用双踪示波器。其图标和面板如下图所示。

基于Multisim的电路仿真

模拟电子技术实验《信号放大器的设计》 班级: 姓名: 指导老师: 2013年12月10日至12日

1.实验目的 (1)掌握分立或集成运算放大器的工作原理及其应用。 (2)掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。 (4)通过实验培养学生的市场素质,工艺素质,自主学习的能力,分析问题解决问题的能力 以及团队精神。 (5)通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验,掌握低频小信号放大电路 和功放电路的设计方法 2.实验任务和要求 2.1实验任务 1)已知条件: 信号放大电路由“输入电路”、“差分放大电路”、“两级负反馈放大电路”、“功率放大器”、“扬声器”几部分构成。 图2-1 信号放大器的系统框图 2)性能指标: a)输入信号直接利用RC 正弦波振荡电路产生。 b) 前置放大器: 输入信号:Uid ≤ 10 mV 输入阻抗:Ri ≥ 100 k c) 功率放大器: 最大不失真输出功率:Pomax ≥1W 负载阻抗:RL= 8; 电源电压:+ 5 V ,+ 12V ,- 12V d) 输出功率连续可调 直流输出电压 ≤ 50 mV 信号产生 差分放大 共射级放大 功率放大 负反馈 输出信号

静态电源电流≤100 mA 2.2实验要求 1)选取单元电路及元件 根据设计要求和已知条件,确定信号产生电路、前置放大电路、功率放大电路的方案, 计算和选取单元电路的原件参数。 2)前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的差模电压增益AU、共模电压增益AUc、共模抑制比KCMR、带宽BW、输入电压Ri等各项技术指标,并与设计要求值进行比较。 3)有源带通滤波器电路的组装与调试 测量有缘带通滤波器电路的差模电压增益AUd、带通BW,并与设计要求进行比较。 4)功率放大电路的组装与调试 功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率PDC、输出效率η、直流输 出电压、静态电源电流等技术指标。 5)整体电路的联调 6)应用Multisim软件对电路进行仿真分析。 2.3选用元器件 电容电阻若干、双踪示波器1个、信号发生器一个、交流毫伏表1个、数字万用表等仪器、晶体三极管 2N3906 1个,2N2222A 5个,2N2222 2个,2N3904 2个,1N3064 1个。 3、实验内容 1、总电路图 (一)实验总体电路图

Multisim仿真混沌电路

Multisim仿真—混沌电路 1104620125

Multisim仿真—混沌电路 一、实验目的 1、了解非线性电阻电路伏安特性,以及其非线性电阻特征的测量方法; 2、使用示波器观察混沌电路的混沌现象,通过实验感性地认识混沌现象,理解非线性科学中“混沌”一词的含义;; 3、研究混沌电路敏感参数对混沌现象的影响 二、实验原理 1、蔡氏电路 本实验采用的电路图如图9-16 所示,即蔡氏电路。蔡氏电路是由美国贝克莱大 学的蔡少棠教授设计的能产生混沌行为的最简单的一种自制电路。R 是非线性电 阻元件,这是该电路中唯一的非线性元件,是一个有源负阻元件。电容C2 与电 感L 组成一个损耗很小的振荡回路。可变电阻1/G 和电容C1 构成移相电路。最 简单的非线性元件R 可以看作由三个分段线性的元件组成。由于加在此元件上的 电压增加时,故称为非线性负阻元件。 三、实验内容 为了实现有源非线性负阻元件实,可以使以下电路,采用两个运算放大器(1 个双运放TL082)和六个配置电阻来实现,其电路如图1,这主要是一个正反馈电路,能输出电流以维持振荡器不断震荡,而非线性负阻元件能使振荡周期产生分岔和混沌等一系列非线性现象。 1、实验电路如下图,电路参数:1、电容:100nf 一个,10nf 一个; 2、线性电阻6 个:

200Ω二个,22kΩ二个,2.2kΩ一个,3.3kΩ一个;3、电感:18mH 一个;4、运算放大器:五端运放TL083 二个;5、可变电阻:可变电阻一个;6、稳压电源:9V 的VCC 二个,-9V 的VEE 二个; 图1 选好元器件进行连接,然后对每个元器件进行参数设置,完成之后就可以对 蔡氏电路进行仿真了。双击示波器,可以看到示波器的控制面板和显示界面,在 控制面板上可以通过相关按键对显示波形进行调节。 下面是搭建完电路的截图: 2、将电压表并联进电路,电流表串联进电路可以直接测出加在非线性负阻的电压、电流, U/V I/mA U/V I/mA 12 0.1579 -1 -0.76917 11 2.138 -2 -1.44352 10 4.601 -3 -1.84752

模拟电子秤仿真实验报告

阿坝师范高等专科学校电子信息工程系课程设计模拟电子秤仿真设计 学生姓名樊益明 专业名称计算机控制技术 班级计控班 学号20113079 阿坝师范高等专科学校电子信息工程系 二○一三年四月

模拟电子秤设计报告 一、设计原理及要求 设计原理: 电子秤系统设计框图大致如图 1 所示: 四个定值电阻加一 个电位器,模拟应 变式传感器,采 集微小的电压信号 利用差分放大电 路,对采集到的微小 电压放大到0~~5V 51单片机:处理和控制单元,整个模拟 仿真的灵魂原件。1、将ADC0832 转化来 的数据处理后存放在重量(Wight )并用 LCD 显示;2、将键盘输入的数据赋给单 价(Price);3、将总价(Total_price ) 计算出来,并显示 图 1 系统整体设计框图 设计要求: 1、要求单价由键盘输入; 2、重量的精度能够达到十分之一千克; 3、按键有提示音; 4、有去皮的功能; ADC0832:8位2进 制模数转换器;将放大 的电压信号转化为数值 信号,方便单片机的处 MM74C92:2 键盘解码器, 方便了对4x4 键盘的扫描。 键盘的作用主 要在单价的输 入上。

二、主要硬件及仿真软件 硬件: (一)、ADC0832 ADC0832 是一种8 位分辨率、双通道A/D 转换芯片。由于它体积小,兼容性,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎。图 2.1为ADC0832 在Proteus中的逻辑符号 图 2.1 ADC0832 逻辑符号 芯片接口说明: CS 片选使能,低电平芯片使能; CH0 模拟输入通道0,或作为IN+/- 使用。 CH1 模拟输入通道1,或作为IN+/- 使用。 GND 芯片参考0 电位(地)。 DI 数据信号输入,选择通道控制。 DO 数据信号输出,转换数据输出。 CLK 芯片时钟输入。 Vcc/REF 电源输入及参考电压输入(复用)。 单片机对ADC0832 的控制原理: 正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为 4 条数据线,分别是CS、CLK 、DO、DI但由于DO 端与DI 端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO 和DI 并联在一根数据线上使用。(见图 3.6)当ADC0832 未工作时其CS 输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D 转换时,须先将CS 使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲,DO/DI 端则使用DI 端输入通道功能选择的数据信号。在第 1 个时钟脉冲的下沉之前DI 端必须是高电平,表示启始信号。在第2、3 个脉冲下沉之前DI 端应输入 2 位数据用于选择通道功 能,其功能项见表1。

模拟电路仿真

模拟电路的仿真 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 北京中科微电子技术有限公司· 北京中科微电子技术有限公司·设计部培训教程:培训教程:模拟电路的仿真 (v1.0) 文档标识文档类别文档状态文档编号模拟电路的仿真设计部内部资料修改中、已完成培-001 版本完成日期制作人备注 v1.0 2003 年7 月 24 日冯翰雪 模拟电路的仿真 北京中科微电子技术有限公司·设计部 2003 年 7 月 第 1 页共 25 页 北京中科微电子技术有限公司· 北京中科微电子技术有限公司·设计部培训教程:培训教程:模拟电路的仿真 (v1.0) 摘要:摘要:本文介绍了模拟电路仿真的一些基本概念和 Cadence 的模拟仿真环境。排版约定楷体,无衬线字体(楷体,Sans-Serif)第一次出现的术语。软件名称。宋体,等宽字体(宋体, constant-width):用于例子和普通文本,显示 Unix 命令,各种代码、文本文件内容等。粗体等宽字体表示用户输入的 Unix 命令粗体等宽字体 1 模拟电路仿真基础 1.1 模拟分析类型 为了便于分析电路的特性,电路在不同条件下有不同的近似模型。最为典型的例子就是 MOS 管的大信号模型和小信号模型:大信号模型用于分析计算电路的直流工作点、偏置等;小信号模型用于分析电路的频率响应、开环增益等等。在模拟电路仿真中,也有类似的区分,称为“分析类型” 。不同的分析类型使用不同的近似模型,用于分析电路不同方面的特性。常见的分析类型有以下几种。 1.1.1 直流分析 (dc) 直流分析用于确定电路的直流工作点,例如运放偏置电路产生的偏置电流、电压。做直流分析时认为电容断路、电感短路。在交流分析、瞬态分析之前自动进行直流分析。直流分析也可通过扫描某

multisim电路仿真图

一.直流叠加定理仿真 图1.1 图1.2 图1.3 结果分析:从上面仿真结果可以看出,V1和I1共同作用时R3两端的电压为36.666V;V1和I1单独工作时R3两端的电压分别为3.333V和33.333V,这两个数值之和等于前者,符合叠加定理。 二.戴维南定理仿真 戴维南定理是指一个具有直流源的线性电路,不管它如何复杂,都可以用一个电压源UTH与电阻RTH串联的简单电路来代替,就它们的性能而言,两者

是相同的。 图2.1 如上图2.1电路所示,可以看出在XMM1和XMM2的两个万用表的面板上显示出电流和电压值为:IRL=16.667mA,URL=3.333V。 图2.2 如上图2.2所示电路中断开负载R4,用电压档测量原来R4两端的电压,记该电压为UTH,从万用表的面板上显示出来的电压为UTH=6V。

图2.3 在图2.2所测量的基础之上,将直流电源V1用导线替换掉,测量R4两端的的电阻,将其记为RTH,测量结果为RTH=160Ω。 图2.4

在R4和RTH之间串联一个万用表,在R4上并接一个万用表,这时可以读出XMM1和XMM2上读数分别为:IRL1=16.667mA,URL1=3.333V。 结果分析:从图2.1的测试结果和图2.4的测试结果可以看出两组的数据基本一样,从而验证了戴维南定理。 三.动态电路的仿真 1、一阶动态电路: 图3.1 2、二阶动态电路分析: 图3.2 2、二阶动态电路: 图3.3

一阶动态电路中V2随时间的变化可以看出,在0~500ms之间随时间的增大而非线性增大,大于500ms后趋于稳定。 图3.4 当R1电位器阻值分别为500Ω,2000Ω,4700Ω时,输出瞬态波形的变化如上图所示。 四.交流波形叠加仿真 图4.1

实验一模拟电路仿真实验

实验一模拟电路仿真实验 一、实验目的 1、掌握仿真软件的使用方法。 2、学习仿真软件在模拟电路中的使用方法。 3、通过仿真软件的应用,进一步加深对所学理论知识的理解。 二、实验内容 1、参看教材《电路分析基础》(张苑农主编)的附录A“PROTEUS仿真软件的使用”。 2、根据实验要求,运用PROTEUS仿真软件对给定电路进行仿真,观察仿真结果,记录相关波形、数据,通过仿真加深对相关理论知识的理解。 *3、自学EWB或Multisim仿真软件的使用方法。 三、实验任务 任务一、画出如下图所示的共射极单管放大器 图1-1所示电路为电阻分压式工作点稳定单管放大器电路图。(注意:用PROTEUS软件画原理图时,电路中的电位器必须选择仿真时可调的电位器,比如可选:POT-HG。其他元器件的选择可参看图1-2。) 它的偏置电路采用R B1和R B2 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以 稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器 的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u ,从而实现 了电压放大。 图1-1共射极单管放大器实验电路

图1-2 PROTEUS 软件画的原理图 在上图电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ U CE =U CC -I C (R C +R E ) 电压放大倍数 be L C V r R R β A // -= 输入电阻 R i =R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C 任务二:放大器静态工作点的设置 (1) 静态工作点的测量 C E BE B E I R U U I ≈-≈

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