Multisim仿真-电路分析完整版
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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。
multisim数字电路仿真实验电⼦表电路仿真Multisim 数字电路仿真实验电⼦表电路仿真汽车⼯程系汽13班张昊 010975实验⽬的⽤Multisim的仿真软件,对数字电路进⾏仿真研究实验内容电⼦表电路的框图如图19.3 所⽰,其⼯作要求如下:时钟输⼊为秒脉冲。
秒计数器为60 进制,BCD 码输出。
秒计数器的进位脉冲送给分计数器,分计数器也是60 进制,BCD 码输出。
分计数器的进位脉冲送给⼩时计数器,⼩时计数器是24 进制,BCD 码输出。
各计数器的输出送显⽰译码器,显⽰译码器的输出送七段数码管。
设⼀个开关,开关合向⾼电平(+5V 电源),计时开始;开关合向地,各计数器清除。
电⼦表电路Multisim 仿真设计图如图19.4 所⽰。
其电路结构是:计数器芯⽚采⽤74290N,其中U1、U2 组成秒计数器,U3、U4组成分计数器,U5、U6 组成⼩时计数器。
显⽰译码器采⽤7448N。
开关J1控制计数和清除。
其他门电路实现进位或清除逻辑功能。
3.选做实验(1)修改图19.4 电路,实现时、分、秒的对表逻辑。
(2)⾃拟⼀个电路进⾏仿真实验。
电路分析本实验中最重要的部分是由两⽚74LS90组成100以内任意进制计数器的原理。
原实验电路图分为两部分,⼀是计数器部分,⼆是译码显⽰部分。
计数器部分由六个74LS90芯⽚组成的两个60进制计数器和⼀个24进制计数器级连⽽成,由秒脉冲使其实现对时,分,秒的计时功能。
其中通过逻辑电路保证分钟计数器的输⼊信号为秒计数器的进位脉冲,时计数器的输⼊脉冲为分计数器的进位脉冲。
另外,还具有同时⼿动清零的功能。
译码显⽰部分由译码器7448N和七段数码显⽰管组成,实现将计数器的值⽤数码显⽰的功能。
对原电路的改进由上述对原电路各部分功能的分析,为⽅便实验,在不影响其功能的前提下,我认为有⼏个地⽅可以作如下修改。
⾸先,可以选⽤四输⼊的带有译码电路的数码管代替原有译码显⽰部分,这样可以使得电路更加简洁,便于分析。
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。
双极型放大电路Multisim仿真结果及分析1. 引言双极型放大电路是一种常见的电子电路,在电子设备中广泛应用。
本文将通过Multisim软件对双极型放大电路进行仿真,并对仿真结果进行分析。
2. 简介双极型放大电路由NPN或PNP型晶体管构成,常用于放大电压、电流和功率。
它由输入端、输出端和供电端构成。
输入信号通过输入端进入电路,经过放大后,输出到输出端,实现信号放大的功能。
3. 仿真设置在Multisim软件中,我们使用电感耦合输入的双极型放大电路进行仿真。
具体的仿真设置如下:- NPN型晶体管- 输入信号为正弦波,幅值为1V,频率为1kHz- 电源电压为12V4. 仿真结果经过仿真,我们得到了双极型放大电路的输出波形。
图1展示了输出波形及输入波形的对比。
从图中可以看出,输入信号经过放大后,输出信号的幅值明显增大。
图1:双极型放大电路输出波形5. 结果分析通过对仿真结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:5.1 增益在双极型放大电路中,放大器的增益是一个重要指标。
从图1可以看出,输出信号的幅值相对于输入信号的幅值有明显的增大,表明双极型放大电路具有较高的增益。
5.2 非线性失真在实际电路中,双极型放大电路可能会产生非线性失真。
通过观察输出波形,我们可以看到输出波形的顶部和底部存在一定的畸变,即波形变成了非完全正弦波。
这是由于双极型晶体管的非线性特性导致的。
5.3 偏置电压在双极型放大电路中,偏置电压的设置对电路的工作状态和放大效果有重要影响。
通过模拟实验,我们可以调整偏置电压,观察输出波形的变化,进一步优化电路的工作效果。
6. 结论通过Multisim仿真,我们成功分析了双极型放大电路的输出结果。
我们观察到了信号放大效果、非线性失真和偏置电压的影响。
这些结果对于设计和优化双极型放大电路具有指导意义,有助于提高电路的性能。
电路分析基础2.1 L 、C 并联谐振回路频率特性的仿真测试电路说明:①电源选择“Sources ”→“SIGNAL_VOLTAGE_SOURCE ”→“AC_VOLTAGE ”。
9个,设置为电路分析:理论值:kHz FmH LCf 035.51121210=⨯==μππ实际值:kHz f 006.50=左右测量此处的频率观察左下脚的值,为实际值2.2 L 、C串联谐振回路频率特性的仿真测试电路说明:①电源选择“Sources”→“SIGNAL_VOLTAGE_SOURCE”→“AC_VOLTAGE”。
9个,设置为电路分析:理论值:kHz nFmH LCf 23.1591121210=⨯==ππ实际值:kHz f 23.1590=2.3 电容特性仿真测试C11uF按Space 键,来回切换,看电容的充放电过程。
2.4 电感特性仿真测试按Space键,来回切换,观察电感特性。
模拟电子线路2.5 全波整流电路¸1N40072.6 光电控制电路图中,SONALERT为固体音调发生器,按Space键,是开关闭合,观察效果如下图。
若接实际电路,SONALERT应发出200Hz对应的声音。
图中用2.5V的红色探针来表示。
X1在指示器库(Indicators)中的探针(PROBE)中选择PROBE-RED。
2.7 桥式整流∏滤波电路¸观察波形:①起始波形:②平稳后波形:2.8同向比例运算电路W① 理论值:通过同向比例运算的公式计算:V mV k k 110.010101001U 2=⨯ΩΩ+=)(。
② 实际值:电压表示数0.110V 。
2.9 三角波发生器观察示波器波形,分析三角波的产生过程。
数字电子技术2.10译码器仿真电路的分析XWG1为字信号发生器(Word Generation)。
设置其值为0-7。
选择循环时,灯依次点亮,可设断点、可单步执行。
74LS138的真值表:例:当字发生器-XWG1运行到0000000003时,2.11 模数AD与转换电路的仿真电路中函数信号发生器设置为:改变变阻器的值,观察数码管显示数值的变换。
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。
数字电路实验M u l t i s i m仿真HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实验一逻辑门电路一、与非门逻辑功能的测试74LS20(双四输入与非门)仿真结果二、门)三、与或非门逻辑功能的测试四、现路;一、分析半加器的逻辑功能二.74LS138接成四线-十六线译码器 00000001011110001111(2)用一片74LS153接成两位四选一数据选择器; (3)用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器(1)设计一个有A 、B 、C 三位代码输入的密码锁(假设密码是011),当输入密码正确时,锁被打开(Y 1=1),如果密码不符,电路发出报警信号(Y 2=1)。
以上四个小设计任做一个,多做不限。
还可以用门电路搭建实验三 触发器及触发器之间的转换1. D 触发器逻辑功能的测试(上升沿)2. JK 触发器功能测试(下降沿)Q=0Q=0略3. 思考题:(1)(2)(3)略实验四寄存器与计数器1.右移寄存器(74ls74 为上升沿有效)位异步二进制加法,减法计数器(74LS112 下降沿有效)也可以不加数码显示管3.设计性试验(1)74LS160设计7进制计数器(74LS160 是上升沿有效,且异步清零,同步置数)若采用异步清零:若采用同步置数:(2)74LS160设计7进制计数器略(3)24进制83进制注意:用74LS160与74LS197、74LS191是完全不一样的实验五 555定时器及其应用1.施密特触发器输入电压从零开始增加:输入电压从5V开始减小:2.单稳态触发器3.多谢振荡。
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。