基于Multisim的高频电路仿真分析
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实验一 高频小信号放大器
一、 单调谐高频小信号放大器
图1.1 高频小信号放大器
1、 根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;
s rad CL w p /936.210580102001
1
612=⨯⨯⨯==--
2、 通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===
357
.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形:
输出波形:
3、 利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电
压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~A v相应的图,根据图粗略计算出通频带。
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实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4.325输入波形:输出波形:3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电相应的图,压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形,并计算出电压增益Av0 输入端波形:输出端波形:V1=19.512mV V0=200.912mV Av0=V0/V1=10.197 2、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置,观察i的波形。
c (提示:单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s,终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可)(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数Q L 。
实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V ,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅修改为1V ,用同样的设置,观察i c 的波形。
(提示:单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s ,终止时间设置为0.030005s 。
在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch 即可)(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数Q L 。
根据各个电压值,计算此时的导通角θc 。
(提示根据余弦值查表得出)。
srad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==-- =Cθ87.80378.0299.61263000=⨯==Lw R Q L2、线性输出(1)要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意:此时要改基极的反向偏置电压V2=1V,使功率管工作在临界状态。
同时为了提高选频能力,修改R1=30KΩ。
(2)正确连接示波器后,单击“仿真”按钮,观察输入与输出的波形;输入端波形:输出端波形:(3)读出输出电压的值并根据电路所给的参数值,计算输出功率P0,PD,ηC;输出电压:12V ;∑==RI V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = Dc P P 0=η二、 外部特性1、调谐特性,将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容(400pF ),在电路中的输出端加一直流电流表。
当回路谐振时,记下电流表的读数,修改可变电容百分比,使回路处于失谐状态,通过示波器观察输出波形,并记下此时电流表的读数;谐振时,C=200pF ,此时电流为:-256.371输出波形为:将电容调为90%时,此时的电流为-256.389mA 。
基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究Multisim是一种基于计算机仿真的电路设计和分析工具,被广泛地应用于高频电子技术的仿真和分析。
通过Multisim,可以对各种不同的电路进行仿真分析,了解电路的工作原理和性能,以及对电路进行优化设计。
本文将从Multisim的基础功能、高频电子技术的仿真分析以及Multisim在高频电子技术研究中的应用等几个方面来探讨基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究。
Multisim的基础功能Multisim是一款强大的电路仿真软件,能够模拟各种不同类型的电路,并提供包括直流、交流、数字、模拟等多种电路元件和仪器。
Multisim的用户界面比较友好,支持拖拽布线、元件的增添与替换等等操作,使得用户可以快速地进行电路设计与仿真分析。
高频电子技术的仿真分析在高频电子技术方面,Multisim可以帮助用户进行各类电路的仿真和分析,如滤波器、放大器、功率放大器、射频电路等,通过进行相应的仿真模拟,便可以了解电路的工作原理,优化电路性能,以及寻找出现问题的原因,从而做出优化决策。
Multisim在高频电子技术研究中的应用Multisim在高频电子技术研究中的应用非常广泛,几乎涵盖了电子技术领域的各个方面。
例如,射频电路器件的参数测试、高频数字信号处理技术的设计与仿真、液晶显示技术的研究、通信技术的模拟等等。
通过利用Multisim进行仿真分析,研究人员可以更快速地进行实验与分析,有助于掌握新兴技术并对其进行深入研究。
总结基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究在现实应用中得到了广泛的应用,为现代通信技术的研究与发展提供了有力的技术支持。
Multisim的强大功能以及友好的用户界面,使得它成为高频电子技术领域仿真分析的首选工具之一。
基于Multisim10的高频电路仿真研究高敏【摘要】Multisim10是专门用于电子电路仿真和设计的电子自动化软件,利用Multisim10软件构建了高频常用电路---调幅和检波电路,利用虚拟元器件和虚拟仪器仪表对电路进行了仿真和分析,仿真结果既验证了理论分析结果,又形象直观地呈现出了输入、输出波形,加深了学生对知识的理解,提高了课堂教学效果,调动了学生的学习积极性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的实际动手能力以及分析问题和解决问题的能力。
该方法相比于传统的实验教学更加迅速和方便。
%Multisim10 is an electronic automation software to simulate and design electronic circuit,the paper construc-ted commonly used in high-frequency circuit-amplitude modulation and demodulation circuit,by using Multisim10,the use of virtual components and virtual instrument to carry on the simulation analysis of circuit were finished,which verified the results of theoretical analysis,and the visual image of the show to enhance the students knowledge and understanding,im-prove the effects of classroom teaching,and stimulate students interest in learning,mobilized the enthusiasm of students, improved students'practical ability,the ability to analyze and solve problems.It is more rapid and convenient compared with the traditional experiment teaching.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】3页(P97-99)【关键词】Multisim1 0;调幅;检波;仿真【作者】高敏【作者单位】陕西国防工业职业技术学院电子信息学院,陕西西安 710300【正文语种】中文【中图分类】TN710Multisim是加拿大IIT(interactive image technologies)公司在EWB基础上推出的专门用于电路仿真和设计的电子自动化软件。
实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4.325输入波形:输出波形:3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电相应的图,压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形,并计算出电压增益Av0 输入端波形:输出端波形:V1=19.512mV V0=200.912mV Av0=V0/V1=10.197 2、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置,观察i的波形。
c (提示:单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s,终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可)(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数Q L 。
基于Multisim的高频电路仿真分析
摘要:电路仿真是电子产品设计制造中的一种重要技术手段。
通过仿真,不仅可以优化设计电路结构,还可以节约研发成本,缩短设计开发周期。
本文介绍了Multisim软件仿真功能的特点,并通过高频电路的仿真实例说明了用Multisim软件进行仿真分析的具体方法。
关键词:Multisim;高频电路;仿真
1 引言
随着电子技术发展的日新月异,电子电路的形式已呈现多样化,传统的以具体元器件搭建电路的实验设计方法不能适应电子技术的发展需要,而且实际的电路设计往往受实验场地、环境、仪器设备、元器件的种类等限制,难以得到最佳的方案。
2 Multisim的主要功能和特点
Multisim8提供了多种的虚拟测试仪器,有实验室常用的双踪示波器、频谱分析仪、万用表、信号发生器、直流电源等;还包括波特图示仪、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真度测量仪和网络分析仪等。
各种虚拟仪器外形和操作方法与实际仪器相似,且可在同一实验中重复使用多种仪器,并具有详细的电路分析功能,如直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、时域和频域分析、用户定义分析、灵敏度分析和电路零极点分析等等。
Multisim8的界面直观友好、简单易用,从电路原理图的建立、仿真、分析到结果的显示、输出都在同一环境中完成。
它可以设计、测试和演示各种电子电路,包括电工电路、模拟和数字电路、射频电路等。
可以通过对电路中的元器件设置不同参数或状态,得到不同条件下的电路工作状况。
在进行仿真的同时,可以存储测试点的所有数据、测试点的显示波形等。
特别是它先进的高频(RF)仿真和设计功能,是目前一般通用电路仿真软件所不能比拟的。
3 Multisim8仿真软件的应用
使用Multisim8软件平台中的元器件库,所示电路创建集电极调幅电路,首先在元件工具栏进行元器件的选用,并在仪表工具栏选择所需的仪表,再对元器件和仪表的位置按图调整;用导线连接操作。
绘制原理图后,对个元器件及仪表进行参数设置。
XSC1为双通道示波器,A通道用于观察输出电压(AM波)波形、B通道用于观察输入载波波形,XSA1为频谱分析仪,主要显示输出AM信号的频谱。
本实验中,选用频率f1=1MHz、幅值V1=0.92 V的正弦波信号作为载波输入信号,选用频率f2=500Hz、幅值V1=0.5 V的正弦波信号作为调制输入信号。
按下软件的仿真开关,运行仿真。
双击XSC1双通道示波器图标,调节通道的刻度选择。
双击示波器图标,调节通道A、B的刻度,使波形有一定的幅度,调节时基控制使波形便于观察。
载波和已调波(AM)信号的波形分别如图2和图3所示。
从示波器可以看出:集电极调幅电路输出波形包络随调制信号变化,为普通的调幅波(AM)信号波形。
用Multisim7中的频谱分析仪分析其输出信号的频谱。
运行仿真开关双击频谱仪,合理设置面板参数,可以观察到输出的已调波频谱
从频谱分析仪可以看出:集电极调幅电路输出信号含有3个频谱成分,分别是中心频率1.0 MHz载波分量和999.5KHz、1000.5 KHz的边频分量,仿真结果正确。
4 结束语
高频电子线路发展的趋势是集成化,随着科学技术的发展,必将由单元电路的集成走向系统集成及提高系统的稳定性、可靠性、降低成本等。
利用Multisim 软件对高频电子线路进行仿真设计和分析,不仅能加深对信号波形和频谱的理解,而且能及时方便的验证设计是否满足要求,优化电路设计,提高设计效率,为高频电路的功能验证及性能分析提供了一套全新的、经济可靠的方法。
参考文献:
[1]田胜军,秦宣云.基于Multisim2001的高频电路分析与仿真[J].现代电子技术.2006,8:100-102.
[2]熊伟,侯传教等.Multisim7电路设计及仿真应用.北京:清华大学出版社,2012.
[3]周锦荣,林楠.基于Multisim10的MC1496调幅电路仿真及分析.龙岩学院学报[J].2008,26(6):46-49.。