使用Multisim进行电路频率特性分析

Ｍｕｌｔｉｓｉｍ2001实现放大电路频率特性的仿真测试Multisim2001是一个用于电路设计和仿真的EDA工具软件，目前广泛应用于电子线路的仿真实验平台和电子系统的仿真设计工具。

Multisim2001为电类专业的学习、教学、研究及开发提供了一种先进的手段和方法。

在电子线路的应用中，往往需要对电路的性能指标进行测试和分析，可以利用Multisim2001的仿真仪器或Multisim2001仿真分析方法对电路的性能指标进行仿真测试。

Multisim2001提供了18种基本仿真分析方法，分别是直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、直流扫描分析、灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、极点-零点分析、传递函数分析、最坏情况分析、蒙特卡罗分析、批处理分析、自定义分析、噪声图形分析和RF分析，这些分析方法能满足一般电子电路的设计、调试和性能指标测试的要求。

下面以分压偏置共射极放大电路交流频率响应的仿真测试为例，介绍Multisim2001仿真分析方法在放大电路频率特性仿真测试中的应用。

首先在Multisim2001电路窗口中创建分压偏置共射极放大电路，如图1所示。

交流频率响应的仿真测试Multisim2001扫描分析法中的交流分析（AC Analysis）可以对模拟电路进行交流频率响应的分析，即获得模拟电路的幅度和相位的频率响应。

Multisim2001在进行交流分析前，会自动计算电路的直流工作点，以确定电路中非线性元器件的小信号工作模型，而且，在交流分析中，所有输入源都认为是正弦信号，直流电压源视为短路，直流电流源视为开路。

交流频率响应的仿真测试方法如下：启动Simulate菜单中Analyses下的AC Analysis命令，弹出AC Analysis对话框，在AC Analysis对话框中，单击Frequency Parameters按钮，设置AC分析的频率参数：Start frequency[交流分析的起始频率]为1Hz，Stop frequency[交流分析的终止频率]为10GHz，Sweep type[扫描方式（X轴刻度）]为Decade（十倍程），Number of point per becade[每个十倍程刻度数]为10，Vertical scale[幅度刻度形式（Y轴刻度）]为Logarithmic（对数刻度）。

multisim频域冲激函数Multisim频域冲激函数多年以来，电子工程师一直在探索并开发各种工具和软件来辅助他们进行电路设计和分析。

其中，Multisim作为一款功能强大的电路仿真软件，被广泛应用于各种领域。

在Multisim中，频域冲激函数是一个重要的工具，它在电路设计和信号分析中发挥着重要的作用。

频域冲激函数是一个在频域中表示电路响应的函数。

它可以通过对Multisim中电路进行频谱分析得到。

频域冲激函数的特点是它可以告诉我们电路对不同频率的输入信号做出的响应。

这对于了解电路的频率特性非常重要。

在Multisim中，使用频域冲激函数可以非常方便地分析电路的频率响应。

首先，我们需要在Multisim中建立一个电路模型，然后通过添加输入信号和测量器件来模拟电路的输入和输出。

接下来，我们可以使用Multisim的频谱分析功能来获取电路的频域冲激函数。

通过这个函数，我们可以看到电路对不同频率的输入信号的响应情况。

频域冲激函数可以帮助我们分析电路的频率特性。

例如，我们可以通过查看频域冲激函数的幅度谱来了解电路的增益特性。

如果在某个特定的频率点上，频域冲激函数的幅度非常高，那么这意味着电路在该频率点上具有较大的增益。

相反，如果在某个频率点上，频域冲激函数的幅度非常低，那么这意味着电路在该频率点上具有较小的增益。

频域冲激函数还可以帮助我们分析电路的相位特性。

通过查看频域冲激函数的相位谱，我们可以了解电路对不同频率的输入信号的相位变化。

相位变化可以告诉我们电路对输入信号的延迟或提前。

这对于设计和分析滤波器等电路非常重要。

除了帮助我们分析电路的频率特性，频域冲激函数还可以用于设计和优化电路。

例如，如果我们希望电路在某个特定的频率点上具有较大的增益，我们可以通过改变电路参数或元件值来调整频域冲激函数。

通过不断优化频域冲激函数，我们可以设计出更加理想的电路。

Multisim的频域冲激函数是一个非常有用的工具，它可以帮助我们分析电路的频率特性，并用于电路的设计和优化。

课程设计报告题目：基于Multisim的相位鉴频电路的仿真分析学生姓名： ** 学生学号： ******* 系别：电气信息工程学院专业：通信工程届别： 2014届指导教师： **电气信息工程学院制2013年5月摘要鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。

其鉴频原理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波，然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。

因此实现鉴频的核心部件是相位检波器。

相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波，利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波。

调频波的特点是振幅保持不变,而瞬时频率随调制信号的大小线形变化，调制信号代表所要传送的信息，我们在分析或实验时，常以低频正弦波为代表。

鉴频的目的就是从调频波中检出低频调制信号，即完成频率—电压的变换作用。

能完成这种作用的电路被称为鉴频器。

相位鉴频器是利用双耦合回路的相位-频率特性将调频波变成调幅调频波,通过振幅检波器实现鉴频的一种鉴频器。

它常用于频偏在几百KHz以下的调频无线接收设备中。

常用的相位鉴频器根据其耦合方式可分为互感耦合和电容耦合两种鉴频器。

调相波的解调电路,是从调相波中取出原调制信号,即输出电压与输入信号的瞬时相位偏移成正比,又称为鉴相器。

对于调频波的解调电路来说,是从调频波中取出原调制信号,即输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比,又称为鉴频器。

与调幅接收机一样，调频接收机的组成也大多采用超外差式的。

在超外差式的调频接收机中，鉴频通常在中频频率上进行。

在调频信号的产生、传输和通过调频接收机前端电路的过程中，不可避免地引入干扰和噪声，它们对FM信号的影响，主要表现为调频信号出现了不希望有的寄生调幅和寄生调频。

要消除由寄生调幅所引起的鉴频器的输出噪声，通常在末级中放和鉴频器之间设置限幅器。

就功能而言，鉴频器是将输入调频波进行特定的波形变换，使变换后的波形包含反映瞬时频率变化的平均分量，然后通过低通滤波器取出所需解调电压。

电路频率特性的研究一、 实验目的1. 掌握低通、带通电路的频率特性；2. 应用Multisim 软件测试低通、带通电路频率特性及有关参数；3. 应用Multisim 软件中的波特仪测试电路的频率特性。

二、 实验原理1. 网络频率特性的定义1) 网络函数——正弦稳态情况下，网络的响应相量与激励相量之比。

2) 一个完整的网络频率特性应包括幅频特性、相频特性两个方面。

3) 截止频率——输出电压降到输入电压的0.707时的频率(f 0)；通频带——输出电压从最大降到0.707倍间的频率区间（Bw:0~2πf 0）2. 网络频率特性曲线1) 一阶RC 低通2111()11U jwcH w jwcR U R jwc====++a) 幅频特性2121221()0,;,0;1,0.707U H w U w U U w U w U U CR ===→∞→===||=则有由图像看出，频率越低，信号越容易通过——低通。

b) 相频特性()a r c t a n ()10,0;,45;,90w w c Rw w w CRϕϕϕϕ=-====-→∞=-。

c) 截止频率：012f RCπ= 2) 二阶RLC 带通a)谐振频率0f =（0w =，此时有电路如下图特性：b)品质因数001w L Q R w RC ===（L 、C 一定时，改变R 值就能影响电路的选频特性，R 越小，Q 越大，选频特性越好）；c) 幅频特性和相频特性00000,,U w f I I R w f U IU I η======另则有故=，如下图d) 由上图得，通频带"'0022()w f Bw f f Q Qππ=-== 3) 二阶RLC 低通a)谐振频率0f =b) 幅频特性和相频特性0201()(,)1(1)|()|c U w L jQ w jwCH w Q U jQ R w R jwL jwC H w ηηη∙-=====+-++==则有122|()|(|()|)0,00;2m c H w d H w w w w d w f U ηηπ=======令解得即对应的U 极大值为如下图所示：c)m f =3. 测量方法对特征频率点极其上下百倍频程范围内选取频率点进行测量，包括对()H w 及ϕ的测量，并根据测得的数据作出幅频特性曲线及相频特性曲线。

第1章 用Multisim 设计电路实验Multisim 电路仿真器是一个完整的系统设计工具，不仅可以作为专业软件真实地仿真、分析电路的工作，也可以在电子实验课中作为虚拟实验平台对电路进行测试。

Multisim 提供了众多仿真分析方法、测试仪表和大量的元器件模型，为电路分析、模拟电路和数字电路的分析设计带来了极大的方便。

与EWB 以前版本比，Multisim 在编辑电路原理图，设置仿真参数等，都有新的方法和要求。

下面用Multisim 设计一些电路实验。

1.1 基本电路的分析与测试1.1.1 欧姆定律的验证一、实验目的验证欧姆定律的正确性。

二、实验准备欧姆定律的表达式为：IR U s =也可表示为：RU I s =当R 不变、变化时，s U I 与成正比；当不变、s U s U R 变化时，Ｉ与R 成反比。

以下面电路进行分析：图1-1-1 欧姆定律电路三、实验步骤1.编辑图2.1-1电路：分别从电源库、元件库和指示部件库中调用所需电源、电阻和电压表、电流表。

其中电位器、电阻选用虚拟元件。

注：放置元件和电压、电流表时，可调整摆放位置，选择此元器件或仪表，点击右键，选择使用左右、上下、顺旋转90度或逆旋转90度功能。

标注性文字1、2用Place 菜单中的（或点击鼠标右键）Place Text 命令完成。

然后按电路图的形式连接起来。

元器件参数设置如下：开关J1键值为Space键，电位器R1设为10Ω的变阻器，对电压源V1进行分压处理，变阻键选择字母A，在仿真时，按A键，变阻器的阻值随着一旁的百分比改变而减少，按Shift+A键，则阻值随着百分比改变而增大。

电位器R2设为100Ω的变阻器，用来改变电路的电阻值，变阻键选择字母B。

确定电流表、电压表属性中Mode为DC。

2.如图1-1-1连接线路。

3.进行仿真，设定R2＝0，R3＝10Ω，设R＝R2＋R3，将开关拨向1，按A键，将电源电压设置为表2.1-1第一列所示的各个值，并激活电路，将测试到的电压和电流的结果填入表2.1-1第二列中。