4.1直流工作点分析
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multisim直流工作点分析直流工作点分析直流工作点分析用于确定电路的静态工作点。
在进行直流分析时,假设交流源为零且电路处于稳定状态,也就是假定电容开路、电感短路、电路中的数字器件看作高阻接地。
直流分析的结果常常作为以后分析的基础。
例如,直流分析所得的直流工作点作为交流分析时小信号非线性器件的线性工作区;直流工作点作为暂态分析的初始条件。
该分析无特别需要的分析参数设置。
分析结果:其中列出了所有被测节点的直流电压。
交流分析交流分析即分析电路的小信号频率响应。
在交流分析之前,应首先进行直流工作点分析,获得所有非线性元件的线性化小信号模型,以便建立复杂的矩阵方程。
为了建立该矩阵方程,假定直流源为零,交流源、电容、电感用其交流模型表示,非线性元件用其线性化的交流小信号模型表示。
而且,所有输入源都认为是正弦源,即使信号发生器设置为方波或三角波,也将转化为正弦波。
然后分析计算该电路对频率的响应函数。
分析结果:显示出幅频特性曲线和相频特性曲线。
瞬态分析瞬态分析是指对所选电路节点进行时域响应分析,可以在有激励信号的情况下计算电路的时域响应,也可以无任何激励信号。
在分析时,电路的初始状态可由用户自行指定,也可由程序自动进行直流分析,用直流解作为初始状态。
此时,直流源恒定;交流信号源随时间而变,是时间函数。
电容和电感都是能量储存模式元件,是暂态函数。
瞬态分析的结果通常是被分析节点的电压波形。
分析结果:显示出暂态特性曲线傅立叶分析傅里叶分析是分析周期性非正弦信号的一种数学方法,它将周期性非正弦信号转换成一系列正弦波和余弦波。
其中包括原始信号的直流分量、基波分量以及高次谐波。
在傅里叶级数中,每一个分量都被看作一个独立的信号源。
根据叠加原理,总响应为各分量响应之和。
由于谐波的幅度随次数的提高而减小,因此,只需较少的谐波分量就可以产生较满意的近似效果。
设置傅里叶区分析的基本参数。
包括:设置基频、分析的谐波次数、停止取样时间。
实验二 直流工作点分析一、实验目的:1、 练习直流工作点(Bias Point )的分析过程,了解输出文件的内容;2、 掌握修改元件参数的步骤;3、 练习直流传输特性分析的过程。
4、 了解直流灵敏度分析的过程和内容。
二、 实验内容:R110kD1D1N4536VDD10V1、 电路如上图所示,图中R ,二极管选用D1N4536,且I s = 10 nA ,n =2。
在电源V DD =10V和V DD =1V 两种情况下,求二极管电流I D 和二极管两端电压V D 的值 。
元件名称 元件库 说明R Library/Pspice/Analog.olb 电阻 VDC Library/Pspice/Sourse.olb 直流电压源 D1N4536Library/Pspice/Diode.olb二极管位于Place/Ground/source.olb 下。
步骤:进入Schematics 主窗口,绘出图所示电路,并设置好参数。
其中二极管的I s = 10 nA ,n =2要进入模型参数修改窗修改(先选中二极管,再选择菜单中Edit|Pspice Model 项,单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗)。
设置直流工作点分析(Bias Point),将右侧Output File Option 下第一项选中。
设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。
进行仿真后,在View/Output File 中得到如下结果: 当V DD =10V 时,ID = ( 9.47E-04 ) mA ,VD = ( 5.32E-01 ) V 当V DD =1V 时,ID = ( 6.15E-05 ) uA ,VD = ( 3.85E-01 ) V 2、 电路如下图所示。
三极管参数为I s=5×1510-A,100F β=,'bb R ,50A V V =。
要求:a) 计算电路的直流工作点。
实验报告实验中心 电子信息技术实验教学中心 专业年级 2018级电子信息科学与技术 实验课程 电子电路CAD 实践 姓 名 实验名称 实验2 直流工作点分析学 号 提交日期成 绩实验2 直流工作点分析一、实验目的1、使学生掌握直流偏置点、灵敏度、直流传输特性的工作原理;2、使学生掌握直流偏置点分析、灵敏度分析、直流传输特性分析。
二、实验内容1、按电路图1所示的连接,绘制电路。
2、对图1进行直流偏置点分析,分析出各节点的电压、各支路的电流和各元件的功率,分析出Q 点值。
3、分析图1中各器件的灵敏度。
Cb130u RL 6kRe 2kRc 3k RS 1kRb220kTQ2N3904Vcc 16VdcVs0VdcCb230uoutCe 50ufRb160k图1仿真后: 电压电流:功率:直流工作点分析:Q点值:IB=1.03E-05 VCE=8.11E+00 直流灵敏分析:4、分析图2中的直流增益、输入电阻、输出电阻。
RL 6kRe 2kRc 3k RS 1kRb220kTQ2N3904Vcc 16VdcVs1Vac 1VdcCb230uoutCe 50ufRb160k图2仿真后:电压增益V(OUT)/V_VS=-1.400E-05输入电阻:1.600E+04输出电阻:3.000E+035、分析图3所示,求电路中的i以及电路中的功耗,并与理论计算比较。
R15I124Adc+-H2HGAIN = 20.3846 R21R320i1图3 仿真后:功率:电流i:三、实验体会收获:1、这类实验首先我们需要知道求得量是什么,然后再运算得出。
要明白题意。
2、对于Q点值,我们首先要知道是求IB、IC、VCE的值。
3分析各器件的灵敏度,做进行直流偏置点分析,分析出各节点的电压、各支路的电流和各元件的功率。
4、对于原件的位置要熟悉,特别是图三的直流电流源(IDC)和电流控制电压源(H)是我们不熟悉的,所以要记住。
4、EWB的主要分析功能虚拟电子工作台(EWB)可以对模拟、数字和混合电路进行电路的性能仿真和分析。
其分析方法和元器件库的模型均都是以SPICE程序为基础,当使用者创建一个电路图,并按下电源开关后,就可以从示波器等测试仪器上得到电路的被测数据或波形。
实际上,这个过程是该软件通过计算电路的数学表达式而求得的数值解,然后根据该数值绘制波形。
电路中的每个元器件,都有其设定的数学模型,因此,这些元器件模型的精度,就决定了电路仿真结果的精度。
采用虚拟电子工作台(EWB)仿真,即通过计算机软件对电子电路进行模拟运行,其整个运行过程可分为四个步骤:数据输入:输入用户创建的电路图结构、元器件数据,选择分析方法。
参数设置:程序检查输入数据的结构和性质以及电路中的阐述内容,对参数进行设置。
电路分析:对输入信号进行分析,它将占据CPU工作的大部分时间,是电路进行仿真和分析的关键。
它将形成电路的数值解,并将所得数据送至输出级。
数据输出:从测试仪器如示波器等上获得仿真结果。
也可以从Analysis/Display Graph (分析栏中的分析显示图)中看到测量、分析的波形图。
EWB有十几种分析功能,下面介绍几种常用的分析操作过程。
4.1 直流工作点分析( DC Operating PointAnalysis )该分析主要对创建电路的直流通路进行分析,例如,计算晶体管放大器的静态工作点。
图4.1—1 直流工作点分析电路(1)在电子工作台主窗口的电路工作区创建仿真电路(2)选定菜单栏中的Circuit/Schematic Option /Show Nodes,则电路的节点标志(ID)显示在电路图上,如图4.1—1所示。
(3)选定菜单栏中的Analysis/DC Operating Point 项,电子工作台会自动把电路中所有节点电压数值显示在Analysis/Display Graph 中,如图4.1—2所示。
在进行直流工作点分析时,电路中的数字器件将被视为高阻接地。
多级放大器的Multisim仿真分析摘要本文就多级放大器进行分析,分别采用理论计算和Multisim软件仿真两种分析方式进行受多级放大电路的分析。
最终将传统的理论计算分析与Multisim软件仿真分析进行对比研究。
突出Multisim软件仿真在电子电路运用中具有提高实验灵活性、降低实验耗材、降低实验时间、具有多种实验器材、仿真值更真实等优势。
在教学方面,利用Multisim仿真分析软件分析电路,可把比较复杂抽象的理论分析,更直观地表现出来。
Multisim仿真软件虽然有很多有点,但是传统的分析计算也必不可少,因为软件仿真是一理论为基础的,所以要二者兼用,达到最佳效果。
关键词:多级放大器Multisim仿真放大倍数通频带AbstractThis paper respectively analyzes multi-level amplifier, the theoretical calculation and Multisim software simulation way two analysis by multi-level amplifier circuit analysis. Will eventually traditional theoretical calculation and analysis and Multisim software simulation analysis, comparative study. Prominent Multisim software simulation in electronic circuit application of improving experiment flexibility, reduce with experimental consumables, reduce the experimental time, has a variety of experimental apparatus, simulation value more real and other advantages. In teaching, using Multisim simulation analysis software, analyzes the circuit of the more complex the abstract theory analysis, show more intuitively. Though there are many Multisim simulation software, but a bit of traditional analysis and calculation also is essential, because the software simulation is a theory as a foundation, so want to achieve the best effect, both saut.Key Word:Multistage amplifiers, Multisim, Pimulation, Magnifacation, Passband目录1.绪论 (1)1.1 Multisim仿真软件 (1)1.2 多级放大器Multisim仿真分析的研究意义 (1)1.3多级放大器Mutisim仿真分析的内容 (2)2 多级放大器的Multisim仿真分析研究的内容 (3)2.1 多级放大器的要求 (3)2.2 多级放大器的构成 (3)2.3 保证多级放大器性能的措施 (4)3 多级放大器的理论分析 (5)3.1 放大器高频等效分析方法 (5)3.2 三极管的高频参数 (7)3.3 多级放大器的静态分析 (8)4 用Multisim软件分析多级放大器 (10)4.1用Multisim仿真软件分析静态工作点 (10)4.2 多级放大器的波形分析 (10)4.3 多级放大器的频率特性分析 (11)5 多级放大器理论分析与Multisim仿真分析的对比 (13)6 总结 (14)参考文献 (16)致谢 (17)1.绪论随着计算机、仿真技术的电子设计自动化和虚拟仪器的概念电子技术实验在教学中的广泛应用,显著提高了电子技术实验教学的水平,极大地分丰富教学的内容,大大降低实验成本和测试费用,并为学生工程素质和创新能力的培养和创造十分有利的条件。