Multisim模拟电路仿真实例

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：V1 1 VR110kΩC110uF12图3.12、二阶动态电路分析：图3.2 2、二阶动态电路：V110 VC11uFR12kΩL11H123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图4.2结果分析：在信号分析中，一个周期的波形只要满足狄利克雷条件，该波形就可以分解为傅里叶级数。

图4.1为波形叠加仿真电路，将1kHz 15V，3kHz 5V和5kHz 3V的3路正弦信号通过电阻网络予以叠加，从图4.2可以看出示波器D通道的波形正好是示波器A,B,C通道波形的叠加，满足交流波形叠加。

实验19 Multisim 数字电路仿真实验1.实验目的用Multisim 的仿真软件对数字电路进行仿真研究。

2.实验内容实验19.1 交通灯报警电路仿真交通灯故障报警电路工作要求如下：红、黄、绿三种颜色的指示灯在下 列情况下属正常工作，即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示及黄、绿灯 同时指示，而其他情况下均属于故障状态。

出故障时报警灯亮。

设字母R 、Y 、G 分别表示红、黄、绿三个交通灯，高电平表示灯亮， 低电平表示灯灭。

字母Z 表示报警灯，高电平表示报警。

则真值表如表 19.1所示。

逻辑表达式为：RY RG G Y R Z ++=若用与非门实现，则表达式可化为：RY RG G Y R Z ⋅⋅= Multisim 仿真设计图如图19.1所示：图19.1的电路图中分别用开关A 、B 、C 模拟控制红、黄、绿灯的亮暗，开关接向高电平时表示灯亮，接向低电平时表示灯灭。

用发光二极管LED1的亮暗模拟报警灯的亮暗。

另外用了一个5V 直流电源、一个7400四2输入与非门、一个7404六反相器、一个7420双4输入与非门、一个500表19.1LED_redLED1图19.1欧姆电阻。

在模拟实验中可以看出，当开关A、B、C中只有一个拨向高电平，以及B、C同时拨向高电平而A拨向低电平时报警灯不亮，其余情况下报警灯均亮。

实验19.2数字频率计电路仿真数字频率计电路(实验13.3)的工作要求如下：能测出某一未知数字信号的频率，并用数码管显示测量结果。

如果用2位数码管，则测量的最大频率是99Hz。

数字频率计电路Multisim仿真设计图如图19.2所示。

其电路结构是：用二片74LS90（U1和U2）组成BCD码100进制计数器，二个数码管U3和U4分别显示十位数和个位数。

四D触发器74LS175（U5）与三输入与非门7410（U6B）组成可自启动的环形计数器，产生闸门控制信号和计数器清0信号。

信号发生器XFG1产生频率为1Hz、占空比为50%的连续脉冲信号，信号发生器XFG2产生频率为1-99Hz（人为设置）、占空比为50%的连续脉冲信号作为被测脉冲。

模拟电子电路multisim仿真1.1 晶体管基本放大电路1.1.1 共射极基本放大电路按下图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. 参数扫描分析在上图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。

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）。

点击“Simulate”按钮，得到结果：可以验证，模拟结果与理论计算完全一致。

电路分析Multisim仿真实验二验证欧姆定律1．实验要求与目的（1）学习使用万用表测量电阻。

（2）验证欧姆定律。

2. 元器件选取（1）电源：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取直流电源,设置电源电压为12V。

（2）接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。

（3）电阻：Place Basic→RESISTOR,选取R1=10Ω,R2=20Ω。

（4）数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取XMM1。

（5）电流表：Place Indicators→AMMETER，选取电流表并设置为直流档。

3. 仿真实验电路图1 数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路及数字万用表面板图2 欧姆定律仿真电路及数字万用表面板4．实验原理欧姆定律叙述为：线性电阻两端的电压与流过的电流成正比，比例常数就是这个电阻元件的电阻值。

欧姆定律确定了线性电阻两端的电压与流过电阻的电流之间的关系。

其数学表达式为U=RI，式中，R为电阻的阻值（单位为Ω）；Ｉ为流过电阻的电流（单位为Ａ）；Ｕ为电阻两端的电压（单位为Ｖ）。

欧姆定律也可以表示为Ｉ＝Ｕ／Ｒ，这个关系式说明当电压一定时电流与电阻的阻值成反比，因此电阻阻值越大则流过的电流就越小。

如果把流过电阻的电流当成电阻两端电压的函数，画出Ｕ（Ｉ）特性曲线，便可确定电阻是线性的还是非线性的。

如果画出的特性曲线是一条直线，则电阻式线性的；否则就是非线性的。

5．仿真分析（1）测量电阻阻值的仿真分析①搭建图1所示的用数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路，数字万用表按图设置。

②单击仿真开关，激活电路，记录数字万用表显示的读数。

③将两次测量的读数与所选电阻的标称值进行比较，验证仿真结果。

（2）欧姆定律电路的仿真分析①搭建图2所示的欧姆定律仿真电路。

②单击仿真开关，激活电路，数字万用表和电流表均出现读数，记录电阻R1两端的电压值U和流过R的电流值I。

multisim模拟仿真实验⼀、实验⽬的和要求(1)学习⽤multisim 进⾏模拟电路的设计仿真 (2)掌握⼏种常见的实⽤电路原理图⼆、实验内容和原理2.1测量放⼤电路仿真分析在multisim11中画出如下电路原理图。

如图所⽰为测量放⼤电路，采⽤两级放⼤，前级采⽤同相放⼤器，可以获得很⾼的输⼊阻抗；后级采⽤差动放⼤器，可获得⽐较⾼的共模抑制⽐，增强电路的抗⼲扰能⼒。

该电路常常作为传感器放⼤器或测量仪器的前端放⼤器，在微弱信号检测电路设计中应⽤⼴泛。

电路的电压放⼤倍数理论计算为)1(94367R R R R R A u++=将电路参数代⼊计算：630)101001001(10300=++=uA2.2电压-频率转换电路仿真分析给出⼀个控制电压，要求波形发⽣电路的振荡频率与控制电压成正⽐，这种通过改变输⼊电压的⼤⼩来改变输出波形频率，从⽽将电压参数转换成频率参量电路成为电压—频率转换电路（VCO ），⼜称压控振荡器。

在multisim11中创建如图所⽰的电压-频率转换电路的电路原理图。

电路中，U1是积分电路，U2是同相输⼊迟滞⽐较器，它起开关左右；U3是电压跟随电流，输⼊测试电压U1。

电路的输出信号的振荡频率与输⼊电压的函数关系为Zi CU R R U R T f 31421==2.3单电源功率放⼤电路仿真分析在许多电⼦仪器中，经常要求放⼤电路的输出机能够带动某种负载，这就要求放⼤电路有⾜够⼤的输出功率，这种电路通称为功率放⼤器，简称“功放”。

⼀般对功放电路的要求有：（1）根据负载要求提供所需要的输出功率；（2）功率要⾼（3）⾮线性失真要⼩（4）带负载的能⼒强。

根据上述这些要求，⼀般选⽤⼯作在甲⼄类的共射输出器构成互补对称功率放⼤电路。

单电源功放电路中指标计算公式如下：功率放⼤器的输出功率：Lo oR U P = 直流电源提供的直流功率：CO CC E I U P ?=电路效率：%100?=EoP P η实验电路原理图如下：2.4直流稳压电源仿真分析在所以电⼦电路和电⼦设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

Multisim仿真模拟电路Multisim是一款由National Instruments（NI）开发的强大电路设计与仿真软件，被广泛应用于电子工程教育、电路设计、原型验证以及系统级测试等领域。

本文将探讨Multisim仿真模拟电路的原理、优势及应用例子。

一、Multisim仿真模拟电路的原理Multisim仿真模拟电路的原理基于虚拟仪器技术（Virtual Instrumentation），它允许用户在计算机上构建并测试电路原型。

通过虚拟实验室和可视化界面，用户可以在软件中添加电子元件、连接电路、设置信号源和测量仪器等，然后通过模拟仿真进行电路性能分析和验证。

Multisim采用了SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）仿真引擎，该引擎能够模拟包括模拟电路、混合信号电路和数字电路等各种类型的电路行为。

通过SPICE引擎，Multisim能够准确模拟电子元件的特性，包括电流、电压、功率以及信号波形等，从而实现电路性能仿真。

二、Multisim仿真模拟电路的优势1. 真实性：Multisim能够准确模拟各种电子元件的特性，包括电容器、电感器、二极管、晶体管等，使得电路仿真结果更加真实可信。

2. 可视化：Multisim提供直观的电路设计界面和仿真结果显示，使得用户能够更清晰地理解电路结构和工作原理。

3. 效率：Multisim实现了电路设计与仿真的无缝集成，用户可以通过软件快速搭建电路原型并进行性能测试，大大提高了设计效率和实验效果。

4. 可靠性：Multisim具备强大的故障检测和校正功能，能够帮助用户发现和修复电路中的问题，提高电路设计的可靠性。

5. 教育性：Multisim作为一款常用的电路仿真软件，被广泛应用于电子工程教育中。

通过Multisim，学生可以动手实践，加深对电路原理和设计的理解。

三、Multisim仿真模拟电路的应用例子1. 模拟滤波器设计：利用Multisim，可以快速设计和优化各种滤波器，例如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

Multisim电路仿真实验一、实验目的熟悉电路仿真软件Multisim的功能，掌握使用Multisim进行输入电路、分析电路和仪表测试的方法。

二、使用软件NI Multisim student V12三、实验内容1.研究电压表内阻对测量结果的影响输入如图1所示的电路图，在setting 中改变电压表的内阻，使其分别为200kΩ、5kΩ等，观察其读数的变化，研究电压表内阻对测量结果的影响。

并分析说明仿真结果。

图1实验结果：【200kΩ】图2【5kΩ】图3分析：①根据图1电路分析，如果不考虑电压表内阻的影响，U10=R2V1/(R1+R2)=5V；②根据图2，电压表内阻为200kΩ时，电压表示数U10=4.878V，相对误差|4.878-5|*100%/5=2.44%③根据图3，电压表内阻为5kΩ时，电压表示数U10=2.5V，相对误差|2.5-5|*100%/5=50%可以看出，电压表内阻对于测量结果有影响，分析原因，可知电压表具有分流作用，与R2并联后，R2’=1/（1/R1+1/R V）<R2，U10’=R2‘V1/(R1+R2’)=V1/(R1/R2‘+1)<U10；因而，电压表内阻使得测量结果偏小，并且电压表内阻越小，误差越大；电压表内阻越大，误差越小；当R V>>R2时，U10’≈U102. RLC串联谐振研究输入如图4的电路，调节信号源频率，使之低于、等于、高于谐振频率时，用示波器观察波形的相位关系，并测量谐振时的电流值。

用波特图仪绘制幅频特性曲线和相频特性曲线，并使用光标测量谐振频率、带宽（测量光标初始位置在最左侧，可以用鼠标拖动。

将鼠标对准光标，单击右键可以调出其弹出式菜单指令，利用这些指令可以将鼠标自动对准需要的座标位置）。

图4实验结果：【等于：f=159.155Hz】图5：波形图6：谐振时的电流图7：幅频特性曲线图8.1：测量带宽图8.2：测量带宽【小于：f=150Hz】【大于：f=200Hz】图11：波形分析：a.根据图5波形，当信号源频率等于谐振频率f0=159.155Hz时，其中f0=1/（2π√LC），相位相同，谐振时的电流为99.946mA；根据图8.1及8.2，可求得带宽Δf=（175.952-143.98）Hz=31.972Hzb.根据图10波形，当信号源频率小于谐振频率，f=150Hz时，可以观察到U R的相位超前U，分析原因知，由于X L=2πfL,X C=1/(2πfC)，f<f0时，X L<X C，X L-X C<0,又易知U R的相位超前U。