Multisim仿真实例之二极管单向导电性

成绩评定表课程设计任务书目录1 课程设计的目的与作用 0课程设计的目的.......................................... 错误!未定义书签。

1.2 课程的设计作用 02 设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (1)3 电路模型的成立 (2)4 理论分析及计算 (3)1.共集放大电路电路分析 (3)2半导体二极管的单向导电性 (4)5 仿真结果分析 (4)6 设计总结和体会 (6)7 参考文献 (6)1 课程设计的目的与作用1.2 课程的设计作用通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在课程中所学的理论知识和实验技术。

训练咱们运用学过的电子基础知识，在教师指导之下完成查找资料，选择，论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写实验报告等工作。

使咱们初步把握模拟电子电路设计的一样方式，通过理论联系实际培育和提高咱们分析，解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习，毕业设计和毕业后的工作打下必然的基础。

2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务2.2 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器（NI）推出Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包括了电路原理图的图形输入、电路硬件描述、语言输入方式，具有丰硕的仿真分析能力。

工程师们也能够利用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，如此工程师也无需知道深切的SPICE技术就能够够专门快进行捕捉、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子教育，通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子教育工作者能够完成从理论到原理图捕捉与仿真再到圆形设计和测试如此一个完整的综合设计流程。

Multisim10概述通过直观的电路土捕捉环境，轻松设计电路通过交互式SPICE仿真，迅速了解电路行为借助高级电路分析，明白得大体设计特点通过一个工具链，无缝的集成电路设计和虚拟测试通过改良、整合设计流程，减少建模错误并缩短上市时刻直观的步骤和功能壮大的仿真：NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能壮大的仿真，能够快速、轻松、高效地对带你路进行设计和验证，凭借NI Multisim，能够当即创建具有完整的组建库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器仿照电路行为。

单相桥式整流电路
1、实验目的
了解单相桥式整流电路的运行原理，并用Multisim软件模拟仿真。

2、原理说明
整流电路的任务是将交流电变成直流电。

完成这一任务的主要是靠二极管的单向导通作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。

在小功率整流电路中，常见的主要有单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。

单相桥式整流电路的作用是将交流电网电压变成整流电路要求的交流电压，是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管接成电桥形式，故有桥式整流电路之称。

3、仿真模拟验证
（1）单相桥式整流电路
（2）单相桥式整流、电容滤波电路
由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把电场能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容具有平波的作用。

内容总结
（1）单相桥式整流电路
1、实验目的
了解单相桥式整流电路的运行原理，并用Multisim软件模拟仿真
（2）单相桥式整流电路
1、实验目的
了解单相桥式整流电路的运行原理，并用Multisim软件模拟仿真
（3）2、原理说明
整流电路的任务是将交流电变成直流电
（4）完成这一任务的主要是靠二极管的单向导通作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。

【实验1-二极管的特性测试】二极管的特性研究实验报告实验报告一指导老师：花元涛学生班级：网络工程21-1 学生姓名：张久梅、赵璐璐学生学号：5071217137、5071217124 实验一二极管的特性测试课程名称：电子技术基础任课教师：花元涛机房：计算机编号：实验班级：网络工程21-1 学生姓名：张久梅、赵璐璐实验名称：二极管的特性测试一、实验目的 1、熟悉Multism10软件的使用方法 2、掌握二极管的单向导电性及其应用二、实验内容 1、二极管的单向导电性测试 l 加正向直流电压电路原理图：图1 数据表如下：正向输入直流电压Vi 0.2V 0.4V 0.6V 1.0V 2V 3 4V 5V 输出电压Vo 0.140V 0.298V 0.466V 0.820V 1.752V 2.71V 3.68V 4.656V 数据分析：随着正向输入直流电压的增大，输出电压也逐渐增大。

并且幅度大。

图2 数据表如下：反向输入直流电压Vi 0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3V 3.5V 4.0V 输出电压Vo 170.868mv 178.005mv 178.377mv 178.45mv 178.473mv 178.483mv 178.487mv 178.49mv 数据分析：随着反向输入直流电压的增大，输出电压也在小幅度的增加。

l 加交流电压电路原理图：图3 数据表如下：交流电压Vi 输出电压Vo波形波形分析：两输入端的的波形相似，经过二极管的消耗，通道B的峰值略高于通道A的峰值。

2、二极管的限幅特性测试 a) 限幅特性电路a图: 图4 数据表如下：输入交流有效电压输出电压波形波形分析：通道A所示波形为电源的波形，峰值略小于电源的峰值；通道B输出的电压正向输出电压经过二极管限压所以为方形波，不能达到峰值；反向输出电压没有二极管限压。

b) 限幅特性电路b图: 图5 数据表如下：输入交流有效电压输出电压波形波形分析：通道A输出的电压波形为电源波形，峰值略小于电源峰值；通道B输出的电压因为经过正反两二极管的限压，为方形，不能达到峰值 3、单相桥式整流电路电路原理图：图6 数据表如下：输出电压Vo波形波形分析：通道A输出的电压波形为电源波形，通道B输出电压因为四个二极管的作用，只存在正向电压；反向是约为0.。

二极管参数测试仿真实验二极管是电子元器件中最基本的元器件之一，具有单向导电特性。

在电子电路中广泛应用于整流、稳压、开关、调节等电路中。

为了正确认识和使用二极管，需要对其进行参数测试和仿真实验。

下面将介绍二极管参数测试仿真实验的内容。

一、二极管参数测试1.正向电压-正向电流特性曲线测量1.1实验原理：二极管的正向电压-正向电流特性曲线反映了二极管在正向工作状态下的电压与电流之间的关系。

通过测量二极管的正向电压和正向电流值，并绘制特性曲线，可以了解二极管的导通电压和导通电流等参数。

1.2实验步骤：（1）搭建测试电路：将二极管连接在串联电路中，在二极管上加正向电压，通过改变电压的大小，测量电压与电流之间的关系。

（2）调节电压：从0V开始，逐渐增加电压，记录二极管正向电压和正向电流的数值。

（3）绘制特性曲线：将记录到的电压-电流数值绘制在坐标系中，即可得到特性曲线。

1.3实验注意事项：（1）测试电路搭建时，应注意二极管的极性，确保连接正确。

（2）电压的增加应从小到大，避免过大的电压对二极管产生损坏。

（3）记录电压和电流时，应准确读取数值，避免误差。

2.反向电压-反向电流特性曲线测量2.1实验原理：二极管的反向电压-反向电流特性曲线反映了二极管在反向工作状态下的电压与电流之间的关系。

通过测量二极管的反向电压和反向电流值，并绘制特性曲线，可以了解二极管的反向击穿电压和反向电流等参数。

2.2实验步骤：（1）搭建测试电路：将二极管连接在反向电路中，在二极管上加反向电压，通过改变电压的大小，测量电压与电流之间的关系。

（2）调节电压：从0V开始，逐渐增加电压，记录二极管反向电压和反向电流的数值。

（3）绘制特性曲线：将记录到的电压-电流数值绘制在坐标系中，即可得到特性曲线。

2.3实验注意事项：（1）测试电路搭建时，应注意二极管的极性，确保连接正确。

（2）电压的增加应从小到大，避免过大的电压对二极管产生损坏。

（3）记录电压和电流时，应准确读取数值，避免误差。

multisim二极管限幅电路-回复Multisim二极管限幅电路是一种常用的电子电路，能够限制电压在特定范围内工作。

本文将一步一步回答关于Multisim二极管限幅电路的问题，并对其原理、设计过程和应用进行详细介绍。

第一步：了解二极管限幅电路的基本原理在开始设计Multisim二极管限幅电路之前，我们需要先了解它的基本原理。

二极管限幅电路主要由一个二极管和两个电阻组成。

二极管的特性是具有单向导电性，即只有正向电压才能使电流流经二极管。

当输入信号的电压超过二极管的阈值电压时（即反向偏置），二极管将导通，从而限制信号电压在阈值电压之下。

这样，在输入信号的负半周中，二极管就相当于一个导线，而在输入信号的正半周中，二极管则处于截止状态，不会导通。

第二步：构建Multisim二极管限幅电路下面我们将使用Multisim软件来构建一个简单的二极管限幅电路。

首先，打开Multisim软件，并选择“新建电路”选项开始设计电路。

第三步：在Multisim中添加二极管和电阻在Multisim中，我们可以从库中选择并拉入所需的元件。

在这个例子中，我们需要一个二极管和两个电阻。

您可以通过在搜索栏中键入“二极管”和“电阻”的关键词来找到所需的元件。

第四步：连接二极管和电阻接下来，将二极管和电阻连接到电路板上。

在Multisim中，您可以使用导线工具连接电路元件。

确保正确地连接二极管和电阻，以便电流能够正确地流经电路。

具体而言，一个电阻连接到二极管的正极，另一个电阻与二极管的负极相连接。

第五步：设置输入电压源在Multisim中，您可以使用电压源工具来设置输入电压源。

通过将其连接到电路的适当位置，并设置适当的电压值，来模拟输入信号。

请注意，输入电压的振幅应该超过二极管的阈值电压，以便触发限幅效果。

第六步：设置示波器为了观察电路的输入和输出信号，我们需要添加一个示波器。

在Multisim 中，您可以使用示波器工具并将其连接到电路的适当位置以观察所需的电压波形。

仿真实验一 二极管特性仿真实验
1. 实验目的和要求
掌握Multisim 10的基本使用方法；
通过仿真，验证二极管的V －I 特性规律及主要参数。

2. 实验平台
Multisim 10和Excel 软件
3. 实验内容
基于二极管的V －I 特性公式：/(1)d T V V
d s I I
e =-进行二极管的特性验证；
二极管正向伏安特性仿真如图1所示。

图1
按照图1中的仿真图，分别调节R2的百分比，然后将到的对应的测量值填入表1中。

R2
10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% d V /mV d I /mA
4. 实验原理
基于二极管的V －I 特性公式：/(1)d T V V s I I e =-进行二极管的特性验证
5. 实验步骤
第1步：在Multisim 10软件中，搭建如图1所示的仿真图；
第2步：按照图1中的仿真图，分别调节R2的百分比，然后将到的对应的测量值填入表1中；
第3步：用EXCEL 对得到的数据进行曲线拟合，得到V-I 拟合曲线。

第4步：对仿真结果进行总结分析，得出自己对此次实验的心得。

6. 分析和讨论
对仿真结果进行总结分析，得出自己对此次实验的心得：。

Multisim仿真验证之⼆极管的特性参数
⼆极管的特性
1. 正向
R110%20%30%50%70%90%
Vd/mV299543583608627658
Id/mA0.010.10.6 1.4 2.87.2
rd/Ω29900543097143422391
表1 ⼆极管正向特性参数
从仿真数据可以看出：⼆极管电阻值不是固定值，当⼆极管两端正向电压⼩，处于“死区”，正向电阻很⼤、正向电流很⼩，当⼆极管两端正向电压超过死区电压，正向电流急剧增加，正向电阻也迅速减⼩，处于“正向导通区”。

1. 反向
R110%20%30%50%70%90%
Vd/mV19999399975999499989100828101192
Id/mA0.0020.0040.0070.0175281
rd/Ω9.9E69.9E68.5E69.9E51344360
表1 ⼆极管反向特性参数
从仿真数据可以看出：⼆极管反向电阻较⼤，⽽正向电阻⼩，故具有单向特性。

反向电压超过⼀定数值（V BR），进⼊“反向击穿区”，反向电压的微⼩增⼤会导致反向电流急剧增加。

参考：
Multisim模拟电路仿真。

仿真实验一 二极管特性仿真实验
1. 实验目的和要求
掌握Multisim 10的基本使用方法；
通过仿真，验证二极管的V －I 特性规律及主要参数。

2. 实验平台
Multisim 10和Excel 软件
3. 实验内容
基于二极管的V －I 特性公式：/(1)d T V V
d s I I
e =-进行二极管的特性验证；
二极管正向伏安特性仿真如图1所示。

图1
按照图1中的仿真图，分别调节R2的百分比，然后将到的对应的测量值填入表1中。

R2
10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% d V /mV d I /mA
4. 实验原理
基于二极管的V －I 特性公式：/(1)d T V V s I I e =-进行二极管的特性验证
5. 实验步骤
第1步：在Multisim 10软件中，搭建如图1所示的仿真图；
第2步：按照图1中的仿真图，分别调节R2的百分比，然后将到的对应的测量值填入表1中；
第3步：用EXCEL 对得到的数据进行曲线拟合，得到V-I 拟合曲线。

第4步：对仿真结果进行总结分析，得出自己对此次实验的心得。

6. 分析和讨论
对仿真结果进行总结分析，得出自己对此次实验的心得：。

Multisim中4个二极管符号介绍Multisim是一款电路仿真软件，常用于电子电路的设计、分析和验证。

在Multisim中，有多种电子元件符号可供选择，其中包括二极管符号。

本文将详细介绍Multisim中的4个二极管符号，包括它们的特点、用途以及如何在Multisim 中使用它们。

二极管符号Multisim中的二极管符号有四种，分别为普通二极管、Zener二极管、肖特基二极管和LED二极管。

下面将分别介绍这四种二极管符号的特点和用途。

普通二极管普通二极管是最常见的二极管类型，它由一个P型半导体和一个N型半导体组成。

普通二极管具有单向导电性，即只允许电流从P端流向N端。

它常用于电路中的整流和保护功能。

Zener二极管Zener二极管是一种特殊的二极管，它具有反向击穿电压。

当反向电压超过Zener 二极管的击穿电压时，它将开始导通电流。

Zener二极管常用于稳压电路和电压参考源。

肖特基二极管肖特基二极管是一种快速开关二极管，它具有较低的导通压降和快速的开关速度。

肖特基二极管适用于高频电路和低功耗电路。

LED二极管LED二极管是一种发光二极管，它能够将电能转化为光能。

LED二极管有多种颜色可供选择，常用于指示灯、显示屏和照明等应用。

在Multisim中使用二极管符号在Multisim中使用二极管符号非常简单，只需按照以下步骤进行操作：1.打开Multisim软件并创建一个新的电路设计。

2.在左侧的元件库中找到二极管符号。

3.将所需的二极管符号拖放到电路设计区域。

4.右键单击二极管符号，选择属性以设置二极管的参数，如型号、电流和电压等。

5.连接二极管符号与其他电子元件，完成电路设计。

6.可以通过模拟功能对电路进行仿真和分析。

总结本文介绍了Multisim中的4个二极管符号，包括普通二极管、Zener二极管、肖特基二极管和LED二极管。

这些二极管符号在电子电路设计中具有不同的特点和用途。

通过在Multisim中使用这些二极管符号，可以方便地进行电路仿真和分析。

实验一：二极管的单向导电性验证
一、 实验目的
1、学习电子电路实验中常用的电子仪器—示波器、信号发生器等的正确使用方法
2、利用万用表和示波器实现对电气特性的验证 二、实验设备与器件
试验箱 三、实验原理
V - I 特性表达式：(1)T
u
U S i I e =-
在常温下（T =300K ）
26T kT
U mV q =
=
二极管的单向导电作用：
当 PN 结正向偏置时，回路中将产生一个较大的正向电流， PN 结处于导通状态； 当 PN 结反向偏置时，回路中反向电流非常小，几乎等于零，PN 结处于截止状态。

四、实验内容
1、二极管正向导通电阻（25`）
1.1、关闭实验箱电源，利用实验箱资源：12V 直流电源，二极管1N4007，100欧姆电阻，板上电压表、电流表连接电路图。

反
向特性
U2
1.2、打开电源，观察电流表和电压表读数，根据读数计算二极管电阻值。

得分 _______________
2、单向导电性验证(25`)
2.1、利用实验箱资源：9V 交流电源，二极管1N4007，100欧姆电阻，连接电路图A
和图B 。

将示波器探针分别接在电源正级、二极管正极、二极管负极，观察示波器波形变化，将示波器显示情况填入表2。

R1
图A 图B
2.2、请分析以上现象出现的原因。

得分 _______________。

目录1.课程设计的目的与作用 (3)2.设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (3)2.1设计任务 (3)2.2 multisim软件环境介绍 (3)3. 电路模型的建立 (3)3.1单管共射放大电路分析电路图 (3)3.1.1静态工作点分析电路图 (4)3.1.2动态工作点分析电路图 (4)3.2二极管单向导电性分析电路图 (4)4.理论分析及计算 (5)4.1单管共射电路 (5)4.1.1静态工作 (5)4.1.2动态分析 (6)4.2二极管单向导电性 (6)5.仿真结果分析 (6)5.1单管共射放大电路 (6)5.1.1测量静态工作点 (6)5.1.2动态工作点 (7)5.2二极管单向导电性 (8)6.设计总结和体会 (9)7.参考文献 (10)◆ 1.课程设计的目的与作用⑴学习基本放大电路的设计方法⑵研究基本放大电路的设计方案⑶掌握基本放大电路的参数设定⑷学习研究稳压管稳压特性电路设计方法⑸通过仿真加深对稳压管稳压特性的了解⑹了解并掌握Multisim软件，并能熟练的使用其进行仿真◆ 2. 设计任务、及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务单管共射放大电路仿真及二极管单向导电性分析（1）采用multisim 仿真软件建立电路模型；（2）对电路进行理论分析、计算；（3）在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。

2.2 multisim软件环境介绍NI Multisim 11 是美国NI公司推出的电子线路仿真软件的最新版本。

NMul它用软件的方法虚拟电子与电工元器件以及电子与电工仪器和仪表，通过软件将元器件和仪器集合为一体。

它是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。

NI Multisim 11 的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用。

同时可以新建或扩展有的元器件库，建库所需元器件参数可从生产厂商的产品使用手册中查到。

NI Multisim 11的虚拟测试仪器表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源等等；还有一般实验室少有或者没有的仪器，如波特图仪、数字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪, 安捷伦多用表，安捷伦示波器、以及泰克示波器等。

仿真教案2：半导体二极管及其应用仿真验证实验
一、实验目的
1、加深对半导体二极管的认识与理解；
2、掌握半导体二极管的单向导电性的测量方法；
3、探讨电子技术实验电路的设计方法，提高专业素养；
4、掌握MULTISIM10.1仿真软件的使用。

二、工作任务及要求
1、用MULTISIM10.1仿真软件验证半导体二极管的单向导电性
图一
按图一设计连接仿真电路，按操作记录各仪表的读数：
2、用MULTISIM10.1仿真软件验证半导体二极管的几种典型应用
（1）二极管电路的静态工作情况分析
图二
图二中二极管D1、D2哪个导通，哪个截止，A点的电位,即电压表的读数为多少伏，分析为什么？
答：D1截止，D2导通，A点的电位为3.5V，原因是因为通过D1的电流方向与D1的极性方向相反，D1截止，分走部分电流。

图三
图三中二极管D1、D2哪个导通，哪个截止，电压表的读数为多少伏，分析为什么？
答：D1,D2都截止，电压表读数为9V
（2）二极管组成的限幅电路工作情况分析
图四
按图四设计连接仿真电路，信号源用频率为50Hz、幅值为10伏的正弦波信号，二极管串联一个4伏的直流电源，J1在闭合、断开两种情况下,用示波器观测其波形，分析为什么？
答：当J1断开时A,B端口波形一样，当J1闭合时A端口波形峰值高于B 端口，原因是D1有整流作用。

图五
按图五设计连接仿真电路，信号源用频率为50Hz、幅值为10伏的正弦波信号，用示波器观测其波形，分析为什么？
图1为函数发生器直接输出的波形。