《Multisim9电子技术基础仿真实验》4.12传递函数分析

对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

Multisim仿真软件在《电子技术基础》课程教学中的应用Multisim是美国国家仪器XX公司推出的以Windows为基础的仿真工具，是一个专门用于电子电路仿真与设计的工具软件，人们可以用它自由地搭建电路原理图，并用虚拟仪器技术对电路进行仿真。

职业学校的《电子技术基础》教学一般由理论教学和实验教学两个大的教学环节构成。

我们在教学过程中，结合理论教学的进程，利用Multisim仿真软件在计算机上进行电子电路实验仿真，作为教学的补充，既帮助学生更好地理解电子技术的理论知识，又能确保电子实验电路参数的准确，实践证明，这种教学、设计手段的运用，有助于增强学生的感性认识，培养学生的创新能力和综合动手能力。

1.多媒体演示仿真实验，提高课堂教学效率以前的电子技术课程教学，多数教师主要进行理论课教学，注重原理分析、公式推导，学生听起来感觉枯燥无味，难以理解。

为了提高教学效率，有时需要配合演示实验。

但实物的演示实验，需要花费较多的准备时间，将多种仪器搬到教室，使用不便，而且电子元件或示波器屏幕比较小，坐在后排的同学难以看清演示的内容。

而且演示操作过程，也会占用过多时间，影响教学进度。

现在将仿真软件引进课堂，在讲解理论的同时，利用多媒体同步演示，显示实验结果，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，提高教学的效率。

下面举两个应用的实例。

在讲授三极管共发射极放大电路时，三极管具有放大和反相的作用，有的学生理解起来比较困难。

我们利用仿真软件来仿真电路的实际效果，并用虚拟示波器观测波形。

学生有了感性认识后，理解起来就轻松了不少。

在讲授振荡电路的起振时，通过电路的正反馈作用，输出信号就会逐渐由小变大，当振荡幅度增大到一定的程度后，由于三极管的限幅作用，最后使得输出的波形稳定。

其中部分原理学生比较难理解，用实验室现有的仪器根本就不能显示出起振的波形来，现在利用Multisim仿真显示出振荡波形，振荡器起振的过程非常直观，这种教学模式生动活泼，学生自始至终保持着极高的学习兴趣，加深了理解和记忆，有效地提高了课堂教学效率。

（1）Parameter Type窗口 在Parameter Type窗口可以选择所要设定的元 件模型参数（Model Parameter选项）或器件参 数 （ Device Parameter 选 项 ） ， 其 下 的 Parameter区将随之改变，说明如下：
multisim传递函数分析
（2）Parameter区 ①在Parameter区中的Device Type窗口可以选 择需要设定参数的器件种类，其中包括电路图中 所使用到的元件种类，例如 BJT（双极性晶体管 类）、 Capacitor（电容器类）、 Diode（二极管 类）、 Resistor（电阻器类）及Vsource（电压 源类）等。
multisim传递函数分析
在Function窗口中，可以选择分析方式。其中： MAX最大值分析，仅在 DC operating point选项 时选用。MIN 最小值分析，仅在 DC operating point选项时选用。RISE EDGE上升沿分析，其 右边的Threshold窗口用来输入其门限值。 FALL EDGE 下 降 沿 分 析 ， 其 右 边 的 Threshold 窗 口 用 来输入其门限值。
multisim传递函数分析
பைடு நூலகம்
2. Analysis Parameters对话框 Analysis Parameters对话框如图1.6.22所示。
multisim传递函数分析
图1.6.22 Worst Case Analyses Parameters对话框
multisim传递函数分析
在Analysis Parameters对话框中： 在Analysis窗口中，可以选择所要进行的分析 ，有 AC analysis（交流分析）及 DC Operating point（直流工作点分析）两个选项。 在Output variable窗口中，可以选择所要分析 的输出节点。

第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.11 极点-零点分析
极点-零点分析是求解交流小信号电路传 递函数的极点和零点，以确定电路的稳定性。 在进行极点-零点分析时，首先计算电路的 直流工作点，进而确定非线性元件的交流小 信号线性化模型，然后在其基础上求出其交 流小信号转移函数的极点和零点。
Multisim 9 电路设计入门
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）按Simulate按钮执行仿真。章
基 本 仿 真 分 析 方 法
显示出极点-零点分析列表。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.11.1 设置极点—零点分析参数
极点-零点分析对话框也仅有3个分页，默认为 Analysis Parameters分页，其余2页与直流工作点 分析的第2、3分页完全一样。
选择分析类型，有增益分析（输 出电压比输入电压）、互阻分析 （输出电压比输入电流）、输入 阻抗分析和输出阻抗分析。
（1）执行菜单命令Simulate/Analysis/Pole Zero Analysis 。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Pole Zero Analysis对话框 。
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基 本 仿 真 分 析 方 法
（2）在Analysis Parameter 分页中设置 极点-零点分析参数。
选择输入的正负端节点。 选择生产的正负端节点。
选择分析项目：极点分析，零 点分析，极点和零点分析。
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Multisim 9 . 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）按Simulate按钮执行仿真。
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基 本 仿 真 分 析 方 法
显示出极点-零点分析列表。
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选择输入的正负端节点。 选择生产的正负端节点。
选择分析项目：极点分析，零 点分析，极点和零点分析。
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4.11.2 极点—零点分析举例
极点-零点分析的步骤如下：
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.11 极点-零点分析
极点-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ点分析是求解交流小信号电路传 递函数的极点和零点，以确定电路的稳定性。 在进行极点-零点分析时，首先计算电路的 直流工作点，进而确定非线性元件的交流小 信号线性化模型，然后在其基础上求出其交 流小信号转移函数的极点和零点。
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（1）执行菜单命令Simulate/Analysis/Pole Zero Analysis 。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Pole Zero Analysis对话框 。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（2）在Analysis Parameter 分页中设置 极点-零点分析参数。
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法

第2章Multisim9的基本分析方法主要内容2.1 直流工作点分析（DC Operating Point Analysis ）2.2 交流分析（AC Analysis）2.3 瞬态分析（Transient Analysis）2.4 傅立叶分析（Fourier Analysis）2.5 失真分析（Distortion Analysis）2.6 噪声分析（Noise Analysis）2.7 直流扫描分析（DC Sweep Analysis）2.8参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）2.1 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。

2.1.1构造电路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。

注意：图中的1，2，3，4，5等编号可以从Options---sheet properties—circuit—show all调试出来。

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A所示。

直流工作点分析对话框B。

1. Output 选项Output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。

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Multisim9电子技术基础仿真实验第 二章二元器件的调用和操作
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•将鼠标指针移动到晶体管器件库图标上，该图 标就会变成上凸的，并在图标右下方出现该图 标英文名称。
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•按下该图标，图标就会变成下凹的。
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•松开按键，晶体管器件库被打开。新打开的晶体管 器件库，保留着此前最后一次提取元件时的状态。
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•在Family区，左键单击BJT-NPN，晶体管器件 库发生变化，Component等区转化为NPN管序 列。
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•在 Component区， 借助右侧的滑 标，找到 2SC1815，并 单击将其选中。 晶体管器件库 •\ID栏和Footprint Manuf.\Type栏也的都M发o生de了l 变化， 它们分别标明2SC1815的生产厂商和外M壳an封uf装. 代号。
•将鼠标移动到适当位置。
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第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）按Simulate按钮执行仿真。
Multisim 9电路设入门第4 章基 本 仿 真 分 析 方 法
显示出传递函数分析的列表。
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第4 章
4.12.1 设置传递函数分析参数
传递函数分析对话框也仅有3个分页，默认为Analysis Parameters分页，其余2页与直流工作点分析的第2、3 分页完全一样。
基 本 仿 真 分 析 方 法
选择要分析的输入电源。 选择输出节点。 选择输出参考节点。
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打开Transfer Function Analysis对话框。
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（2）在对话框中设置分析参数，包括：选择要 分析的输入电源、选择输出电压变量、指定输 出节点、参考节点。
Multisim 9
12传递函数分析传递函数分析是分析计算在交流小信号条件下由用户指定的作为输出变量的任意两节点之间的电压或流过某一器件上的电流与作为输入变量的独立电源之间的比值同时也可计算出相应的输入阻抗与输出阻抗
第4 章
4.12 传递函数分析
传递函数分析是分析计算在交流小信号 条件下，由用户指定的作为输出变量的任意 两节点之间的电压或流过某一器件上的电流 与作为输入变量的独立电源之间的比值，同 时也可计算出相应的输入阻抗与输出阻抗。 首先将电路中所有非线性模型都以DC工作点 为基础进行线性化，然后进行小信号AC分析。 输出变量可以是任意节点电压，但输入必须 是电路中的独立源。

第1章 Multisim 9基本操作Multisim 9是IIT 公司推出Multisim 2001之后的Multisim 最新版本（06年底又发布最新的版本Multisim10）。

Multisim 9提供了全面集成化的设计环境，完成从原理图设计输入、电路仿真分析到电路功能测试等工作。

当改变电路连接或改变元件参数，对电路进行仿真时，可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响 。

1.1 Multisim 9基本操作1.1.1 基本界面1.1.2 文件基本操作与Windows 常用的文件操作一样，Multisim9中也有：New--新建文件、Open--打开文件、Save--保存文件、Save As--另存文件、Print--打印文件、Print Setup--打印设置和Exit--退出等相关的文件操作。

以上这些操作可以在菜单栏File 子菜单下选择命令，也可以应用快捷键或工具栏的图标进行快捷操作。

1.1.3 元器件基本操作常用的元器件编辑功能有：90 Clockwise--顺时针旋转90︒、90 CounterCW--逆时针旋转90︒、Flip Horizontal--水平翻转、Flip Vertical--垂直翻转、Component Properties--元件属性等。

这些操作可以在菜单栏Edit 子菜单下选择命令，也可以应用快捷键进行快捷操作。

工具栏元器件栏 状态栏原始图像顺时针旋转90︒逆时针旋转90︒水平翻转垂直翻转1.1.4 文本基本编辑对文字注释方式有两种：直接在电路工作区输入文字或者在文本描述框输入文字，两种操作方式有所不同1. 电路工作区输入文字单击Place / Text命令或使用Ctrl+T快捷操作，然后用鼠标单击需要输入文字的位置，输入需要的文字。

用鼠标指向文字块，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Color命令，选择需要的颜色。

双击文字块，可以随时修改输入的文字。

2. 文本描述框输入文字利用文本描述框输入文字不占用电路窗口，可以对电路的功能、实用说明等进行详细的说明，可以根据需要修改文字的大小和字体。

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。

可以看到一些元件的参数可能比其他元件的多，这是由元件的模型决定的。有源元 件（如运放、三极管、二极管等）比无源元件（如电阻、电感和电容）有更多参数可供 扫描。例如，感应系数是电感唯一的参数，而一个二极管模型有将近15到20个参数。
4.6 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）
左右。
铂电阻模型
图4-3 铂电阻测温电路
图4-4 ห้องสมุดไป่ตู้流分析
4.3 瞬态分析（Transient Analysis）
实例仿真 以图4-3的电路为例，设置初始条件为Determine automatically，由程序自动设定初始
值，然后将开始分析的时间设为0、结束分析的时间设为0.1秒(总共分析0.1秒)，最大时 间步长和初始时间步长为系统自动设置。另外，在Output页里，指定分析21节点(即测温 电路的输入端)；其它设置为默认，最后点击Run按钮进行分析，其结果如图4-5所示。如 果把输入改接直流源，对输出节点进行瞬态分析将得到一条直线，读者可自行验证。
图4-12 电阻的高斯分布
4.8 蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis）
实例仿真 以图4-3的电路为例，进行仿真设置后，点击仿真可得图4-13的仿真结果，曲线从上到
下依次表示Nominal Run、Run#2和Run#1，图4-13(b)是仿真的运行记录，由数表可以看到 最大值出现的时间，在曲线图中标定X轴坐标到这个时间值，也可以看到电压最大值和图 4-13(b)中的输出值近似。图4-13(b)中还提供了一些其它的参数，如标称值运行下的输出平 均值、标准差和sigma值等，为电路分析提供了参考。
图4-7 单频交流分析结果
4.6 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）

Multisim的使用方法和电路仿真分析一．实验目的1.学习使用Multisim软件；2.能熟练的运用Multisim进行电路的仿真分析；二．实验内容1.Multisim系统简介；2.讲解Multisim的基本操作及仪器仪表的使用；3.举例说明用Multisim实现对电路的仿真分析过程；4.完成反比例运算电路，反向加法运算电路和积分运算电路的仿真分析；三．实验仪器1.支持Win2000/2003/Me/XP/vista的PC机；2.Multisim软件;四．实验步骤1. 熟悉Multisim的基本操作命令及仪器图表的使用；2. 根据电路原理图，在Multisim上仿真实现反向比例运算电路，电路原理图如图1所示：图1 反向比例电路电路图（要求：R1取100 KΩ_5% ；R’取9.1 KΩ_5% ; Rf取100 KΩ_1%;电压源选取500mV;)在Multisim中画出实验电路图，并对输出的直流电压进行仿真分析；4.根据电路图，在Multisim上仿真实现反向加法运算电路,电路原理图如图2所示：图2 反向加法运算电路图（要求：R1取10 KΩ_1% ；R2取10KΩ_1% ; R3取10KΩ_1% ; R’取3.3 KΩ_5%;Rf取100 KΩ_1%；Ui1=100mV; Ui2=200mV; Ui3=50mV) 在Multisim中画出实验电路图，并对输出信号进行仿真分析；3. 根据电路原理图，在Multisim上仿真实现积分运算电路，电路原理图如图3所示：图3 积分运算电路（要求：R1取100 KΩ_1% ；R’取100 KΩ_1%; C=10uF；输入端接函数发生器;)在Multisim中画出实验电路图，并用双通道示波器对输入与输出信号进行仿真分析；五．实验报告要求1.写出以三个Multisim中典型的操作表示的意思和使用的场合：AC Analysis；Oscilloscope；Function Generator ；2.简要写明反比例运算电路,反向加法运算电路和积分运算电路在Multisim 上实现的过程；。

Multisim9在数字电子技术课程教学中的应用数字电子技术是当前发展最快的学科之一,也是工科电专业重要的专业基础课,该课程教学效果的好坏直接影响到后续课程的教学。

该课程的特点是既有很强的理论性,又有很强的实践性。

这就要求我们不仅要有好的教学方法、教学手段,而且还要结合一定数量的实验和实践环节,才能使学生领会、理解、掌握课程内容,做到融会贯通、学以致用。

然而在数字电子技术课程的教学中,过去一直存在着教学方法单一、实验资源不足,致使教学效果不尽人意等问题。

基于以上的原因,我们在数字电子技术课的教学中,从以下两个方面着手进行教学改革。

一、理论教学为了适应数字电子技术发展的需要,我们调整了教学内容和教学方法,修改了教学大纲和教学计划,并选择阎石《数字电子技术基础》(第五版)作为教材,使教学内容能紧跟数字电子技术的发展方向,能充分地体现该课程的先进性与实用性。

1.教学内容的调整在保持原有数字电路经典的四部分教学内容的基础上,为使教学内容能紧跟前沿技术的发展,增加了大规模可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)的介绍,对于用于电路设计的硬件描述语言(如VHDL语言)则另外开设一门课程讲解。

逻辑代数基础、组合逻辑电路和时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形是该门课程的基础内容,为该课程的学习提供了足够的理论知识。

教师在该部分的讲授过程中,一定要抓住关键、解决难点、突出重要概念、基本原理和基本方法。

同时,为使学生能更深刻、形象地理解和掌握教学内容,并能使学生在计算机上对所学的单元电路进行功能验证,我们讲解了EDA工具软件――Multisim9的基本使用方法。

2.教学方法的改进传统数字电路的教学一直存在着教学方法单一的问题,既只有教师的讲解,没有实物,看不到现象,所以学生在学习的过程中存在着理解上的困难。

虽然数字电路的学习要掌握轻视内部电路,重视功能及应用的原则,然而学生在学习的过程中还是觉得内容抽象,复杂难懂,所学器件和功能表难以做到一一对应。