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暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路分析CAI 成绩评定实验工程名称正弦稳态交流电路仿真实验指导教师实验工程编号0806109705实验工程类型验证型实验地点计算机中心C305学生姓学号学院电气信息学院专业实验时间2021 年5月28日一、实验目的1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。
定律的相量形式和相量法。
二、实验环境定律微机，windows XP，Microsoft office，2.电路仿真设计工具Multisim10三、实验原理1在线性电路中，当电路的鼓励源是正弦电流〔或电压〕时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。
正弦稳态电路中的KCL和KVL适用于所有的瞬时值和向量形式。
2.基尔霍夫电流定律〔KCL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的代数和等于零。
3. 基尔霍夫电压定律〔KVL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。
四、实验内容与步骤1. 欧姆定律相量形式仿真①在Multisim 10中，搭建如图〔1〕所示正弦稳态交流实验电路图。
翻开仿真开关，用示波器经行仿真测量，分别测量电阻R、电感L、电容C两端的电压幅值，并用电流表测出电路电流，记录数据于下表②改变电路参数进行测试。
电路元件R、L和C参数不变，使电源电压有效值不变使其频率分别为f＝25Hz和f＝1kHz参照①仿真测试方法，对分别对参数改变后的电路进行相同内容的仿真测试。
③将三次测试结果数据整理记录，总结分析比拟电路电源频率参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证欧姆定律相量形式和相量法。
暨南大学本科实验报告专用纸(附页)欧姆定律向量形式数据V Rm/V V Lm/V V Cm/V I/mA 理论计算值仿真值〔f=50Hz〕理论计算值仿真值〔f=25Hz〕理论计算值仿真值〔f=1kHz〕在Multisim10中建立如图〔2〕所示仿真电路图。
最详细最好的multisim仿真教程最详细最好的multisim仿真教程第13章 Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件，讲解使⽤Multisim进⾏模拟电路仿真的基本⽅法。
⽬录1. Multisim软件⼊门2. ⼆极管电路3. 基本放⼤电路4. 差分放⼤电路5. 负反馈放⼤电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放⼤电路8. 信号产⽣和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim⽤户界⾯及基本操作13.1.1 Multisim⽤户界⾯在众多的EDA仿真软件中，Multisim软件界⾯友好、功能强⼤、易学易⽤，受到电类设计开发⼈员的青睐。
Multisim⽤软件⽅法虚拟电⼦元器件及仪器仪表，将元器件和仪器集合为⼀体，是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿⼤图像交互技术公司(Interactive Image Technologies，简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真⼯具，原名EWB。
IIT公司于1988年推出⼀个⽤于电⼦电路仿真和设计的EDA⼯具软件Electronics Work Bench(电⼦⼯作台，简称EWB)，以界⾯形象直观、操作⽅便、分析功能强⼤、易学易⽤⽽得到迅速推⼴使⽤。
1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进⾏了较⼤变动，名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI，National Instruments)公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单⽚机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应⽤。
下⾯以Multisim10为例介绍其基本操作。
高等教育 课程教育研究·47·过勤工俭学知道父母挣钱的不易，有利于学生的成长也能让学生返校后更加勤奋的学习，其二可以对他们日后的工作多多少少做一些铺垫，至少，熟悉了现在的工作环境后，日后到了工作单位，也不至于太陌生，也就更容易适应新的工作岗位了。
因此在这个立场上许多职校、家长以及学生本人都能坦然接受并鼓励学生本人参与勤工俭学这一成长过程。
二、参与工程中正确看待利与弊，找准自己的位置然而任何事情有利就有弊，就像力的原理力是相互性的；在勤工俭学这一社会活动上同样的在这一点，在这些年职校学生中，做得也不是尽善其美。
在这一活动中有这样一部分学生存在，扛着背包去了一个单位。
一看，啊！怎么就这样啊！和自己想的差的太远了，这是人呆的地方嘛，不干了，就走了。
当然，这算是比较极端的例子。
更多的是，干上一个礼拜、一个月，干上一段时间就走了的，是大有人在。
这里面，学生有原因，某些施工单位也有一定原因。
这个原因，余学生而言、只能说他们初出茅庐、把一切想象的太美好，在真正经历现实社会的时候才会被社会一巴掌扇醒；也不怪学生想象的太美好只能说他们还没经历过社会没有那么好的心态去承受、去迎接新事物。
对此我只是想说：贵在坚持。
每回我都鼓励学生，要坚持，不要老是想着换个单位就好了。
勤工俭学多为电子厂、一天两班制上班时间比较长，大都是这个样子，远离市区，早出晚归，没有星期六、星期天，少有节假日，……定要根据自身的情况，看看是不是真的不能适应。
换而言之不是逃避回家而是就算换一家单位，或许等你换了新的工作环境心里倒又觉得，咋还不如我前面那一家哩！每回有这种情况，我都要调侃学生：“都说人比人气死人，可是你有没有想过别的同学都能做下来为什么自己不能呢？难道自己就比别人差！”对方只是苦笑着摇头，没有言语了。
其实在人生的路上怎么可能一帆风顺，当你感觉累的时候或许你只是在走上坡路，你看见坐在路边休息的同伴很是轻松你心里难道就松懈？可是你忘了他已经在原地踏步，而你还在不断向前；近期网上有段很火的话，砍柴人和放羊人的故事，有人认为砍柴人应该放弃跟放羊人的无效社交，也有人认为砍柴人是在跟放羊人交流经验好知道哪里的柴多，这个故事只是想告诉我们端正自己的心态端正自己的角度；在人生的路上人们或许会选择不同的路走，但唯有一点不该前行的道路上一碰到石头就掉头往家里走，一旦养成这样的心理，想要到达目的地着实有些困难。
第13章 Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件，本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。
目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称（OCL）功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中，Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用，受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表，将元器件和仪器集合为一体，是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench（电子工作台，简称EWB），以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进行了较大变动，名称改为Multisim（多功能仿真软件）。
IIT后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim 经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图13.1-1是Multisim10的用户界面，包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
Multisim10中的三相交流电路仿真实验Multisim仿真实验：三相交流电路姓名:马骁班级：电⽓1341 学号：17⼀、实验⽬的1. 学习⽤电设备三相供电线路的正确联接⽅法。
了解不正确连接对负载⼯作的影响，了解三相四线制供电线路中中线的作⽤。
2.验证三相对称负Y接和△接时，线电压与相电压、线电流和相电流之间的关系。
3.掌握三相不对称负载Y接和△接时，各线电压、相电压、线电流、相电流的变化情况。
⼆、实验原理1.三相交流电路主要是由三相电源、三相负载与三线输电线路三部分组成。
对称三相电源是由3个同频率、等幅值、初相依次滞后120度的正弦电压源链接成星（Y）形或三⾓（△）形组成的电源。
3个阻抗连接成Y形（或△形）就构成星形（或三⾓形）负载，只有当3个阻抗相等时，才构成对称三相负载。
将三相电源与三相负载连接可形成三相四线制或三相三线制的三线电路。
2. 负载应作星形联接时，三相负载的额定电压等于电源的相电压。
这种联接⽅式的特点是三相负载的末端连在⼀起，⽽始端分别接到电源的三根相线上。
负载应作三⾓形联接时，三相负载的额定电压等于电源的线电压。
这种联接⽅式的特点是三相负载的始端和末端依次联接，然后将三个联接点分别接⾄电源的三根相线上。
3.电流、电压的“线量”与“相量”关系：负载对称星形联接时，线量与相量的关系为：（1）UL=Up （2）IL=Ip负载对称三⾓形联接时，线量与相量的关系为：（1）UL=Up （2）IL=Ip4、星形联接时中性线的作⽤三相四线制负载对称时中性线上⽆电流，不对称时中性线上有电流。
中性线的作⽤是能将三相电源及负载变成三个独⽴回路，保证在负载不对称时仍能获得对称的相电压。
如果中性线断开，这时线电压仍然对称，但每相负载原先所承受的对称相电压被破坏，各相负载承受的相电压⾼低不⼀，有的可能会造成⽋压，有的可能会过载。
四、实验内容与结果分析1.制作星形三相四线制电路2.三相四线制星形（Y）负载的三相电路仿真实验搭建如图（1）所⽰的三相四线制星形（Y）对称负载的三相仿真电路图。
用户仿真界面的设置2.1.1全局参数的设置选项（option）—》Global preferences弹出如下所示：路径（显示Multisim 10在电脑中所有的文件的路径，可按照习惯更改系统默认存储路径）保存：对文件的保存方式进行设置，用户可选择创建安全备份、设置自动保存时间间隔和仿真结果保存。
零件：●符号标准：ANSI美国标准DIN欧洲标准，我国的元器件符号与欧洲的相近。
●数字仿真设置：理想的可实现快速仿真，真实的更加贴近真实不过需要电源和接地端。
常规2.1.2图纸属性设置选项（option）—》sheet preferences 电路PCB（印刷电路板）可见2.2元器件基本操作2.2.1选取元器件（鼠标放在上面不动时有中文解释）2.2.2搜索元器件单击元器件》元器件选择对话框》搜索元器件》单击高级可提供更多的搜索条件2.2.3复制元器件选中要复制的元器件快捷键复制Ctrl+C 张贴Ctrl+V 或者2.2.4元器件的调整2.2.5元器件的删除delete2.3连接线的基本操作2.3.1线路的连接1)元器件与元器件的连接2)元器件与连接线的连接3)连接线交叉连接如下所示，如果没有节点说明两条线没有接到一起4)在已经连接好的连接线上添加元器件2.3.2连接线位置的调整单击导线，将鼠标放置在导线上，光标变成可调整的状态时即可拖动导线2.3.3连接线颜色的调整连接线的默认颜色可以在图纸设置进行修改或者只需改变某一段连接线的颜色，单击连接线在按鼠标右键即可2.3.4节点的操作放置》节点删除：选中节点，鼠标右键删除2.3.5删除导线选中，鼠标右键或者直接delete2.4文本和标题栏2.4.1修改元件标识1．元器件双击所要修改的某个元器件（如下所示），便可以对参数进行设置。
2．节点节点标号自动分配，要修改则双击要更改节点的导线2.4.2添加文本放置》文本2.4.3添加注释放置》注释双击注释图标2.4.4电路标题栏放置》标题栏title blockNI公司标志、标题、设计人、审核人、审批人、描述、文档编号、日期、图纸编号、版本、图纸尺寸2.5电路图打印2.6Multisim 10帮助。
第13章 Multisim模仿电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲授运用Multisim进行模仿电路仿真的根本办法.目次1. Multisim软件入门2. 二极管电路5. 负反馈放大电路7.互补对称（OCL）功率放大电路13.1 Multisim用户界面及根本操纵在浩瀚的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友爱.功效壮大.易学易用,受到电类设计开辟人员的青睐.Multisim用软件办法虚拟电子元器件及仪器内心,将元器件和仪器聚集为一体,是道理图设计.电路测试的虚拟仿真软件.Multisim起源于加拿大图像交互技巧公司（Interactive Image Technologies,简称IIT公司）推出的以Windows为基本的仿真对象,原名EWB.IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA对象软件Electronics Work Bench（电子工作台,简称EWB）,以界面形象直不雅.操纵便利.剖析功效壮大.易学易用而得到敏捷推广运用.1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开端,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim（多功效仿真软件）.IIT后被美国国度仪器（NI,National Instruments）公司收购,软件改名为NI Multisim,Multisim阅历了多个版本的进级,已经有Multisim2001. Multisim7. Multisim8.Multisim9 .Multisim10等版本,9版本之后增长了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和运用.下面以Multisim10为例介绍其根本操纵.图13.1-1是Multisim10的用户界面,包含菜单栏.尺度对象栏.主对象栏.虚拟仪器对象栏.元器件对象栏.仿真按钮.状况栏.电路图编辑区等构成部分.图13.1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows运用程序类似,如图13.1-2所示.图13.1-2 Multisim菜单栏个中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行共性化界面设置,Multisim10供给两套电气元器件符号尺度：ANSI：美国国度尺度学会,美国尺度,默以为该尺度,本章采取默认设置;DIN：德国国度尺度学会,欧洲尺度,与中国符号尺度一致.对象栏是尺度的Windows运用程序作风.尺度对象栏：视图对象栏：图13.1-3是主对象栏及按钮名称,图13.1-4是元器件对象栏及按钮名称,图13.1-5是虚拟仪器对象栏及仪器名称.图13.1-3 Multisim主对象栏图13.1-4 Multisim元器件对象栏图13.1-5 Multisim虚拟仪器对象栏项目治理器位于Multisim10工作界面的左半部分,电路以分层的情势展现,重要用于层次电路的显示,3个标签为：Hierarchy：对不合电路的分层显示,单击“新建”按钮将生成Circuit2电路;Visibility：设置是否显示电路的各类参数标识,如集成电路的引脚名;Project View：显示统一电路的不合页.13.1.2 Multisim仿真根本操纵Multisim10仿真的根本步调为：1. 树立电路文件2. 放置元器件和内心3. 元器件编辑4. 连线和进一步伐整5. 电路仿真6. 输出剖析成果具体方法如下：1. 树立电路文件具体树立电路文件的办法有：●打开Multisim10时主动打开空白电路文件Circuit1,保管时可以从新定名●菜单File/New●对象栏New按钮●快捷键Ctrl+N2. 放置元器件和内心Multisim10的元件数据库有：主元件库（Master Database）,用户元件库（User Database）,合作元件库（Corporate Database）,后两个库由用户或合作人创建,新装配的Multisim10中这两个数据库是空的.放置元器件的办法有：●菜单Place Component●元件对象栏：Place/Component●在画图区右击,运用弹出菜单放置●快捷键Ctrl+W放置内心可以点击虚拟仪器对象栏响应按钮,或者运用菜单方法.以晶体管单管共射放大电路放置+12V电源为例,点击元器件对象栏放置电源按钮（Place Source）,得到如图13.1-6所示界面.图13.1-6 放置电源修正电压值为12V,如图13.1-7所示.图13.1-7 修正电压源的电压值同理,放置接地端和电阻,如图13.1-8所示.图13.1-8 放置接地端（左图）和电阻（右图）图13.1-9为放置了元器件和仪器内心的后果图,个中左下角是函数旌旗灯号产生器,右上角是双通道示波器.图13.1-9 放置元器件和仪器内心3. 元器件编辑（1）元器件参数设置双击元器件,弹出相干对话框,选项卡包含：●Label：标签,Refdes编号,由体系主动分派,可以修正,但须包管编号独一性●Display：显示●Value：数值●Fault：故障设置,Leakage漏电;Short短路;Open开路;None无故障（默认）●Pins：引脚,各引脚编号.类型.电气状况（2）元器件领导（Component Wizard）对特别请求,可以用元器件领导编辑本身的元器件,一般是在已有元器件基本长进行编辑和修正.办法是：菜单Tools/ Component Wizard,按照划定步调编辑,用元器件领导编辑生成的元器件放置在User Database（用户数据库）中.4. 连线和进一步伐整连线：（1）主动连线：单击肇端引脚,鼠标指针变成“十”字形,移动鼠标至目的引脚或导线,单击,则连线完成,当导线衔接后呈现丁字交叉时,体系主动在交叉点放节点（Junction）;（2）手动连线：单击肇端引脚,鼠标指针变成“十”字形后,在须要拐弯处单击,可以固定连线的拐弯点,从而设定连线路径;（3）关于交叉点,Multisim10默认丁字交叉为导通,十字交叉为不导通,对于十字交叉而愿望导通的情形,可以分段连线,即先衔接起点到交叉点,然后衔接交叉点到终点;也可以在已有连线上增长一个节点（Junction）,从该节点引出新的连线,添加节点可以运用菜单Place/Junction,或者运用快捷键Ctrl+J.进一步伐整：（1）调剂地位：单击选定元件,移动至适合地位;（2）转变标号：双击进入属性对话框更改;（3）显示节点编号以便利仿真成果输出：菜单Options/Sheet Properties/Circuit/Net Names,选择Show All;（4）导线和节点删除：右击/Delete,或者点击选中,按键盘Delete键.图13.1-10是连线和调剂后的电路图,图13.1-11是显示节点编号后的电路图.图13.1-10 连线和调剂后的电路图（a）显示节点编号对话框（b）显示节点编号后的电路图5. 电路仿真根本办法：●按下仿真开关,电路开端工作,Multisim界面的状况栏右端消失仿真状况指导;●双击虚拟仪器,进行仪器设置,获得仿真成果图13.1-12是示波器界面,双击示波器,进行仪器设置,可以点击Reverse按钮将其布景反色,运用两个测量标尺,显示区给出对应时光及该时光的电压波形幅值,也可以用测量标尺测量旌旗灯号周期.图13.1-12 示波器界面（右图为点击Reverse按钮将布景反色）6. 输出剖析成果运用菜单敕令Simulate/Analyses,以上述单管共射放大电路的静态工作点剖析为例,步调如下：●菜单Simulate/Analyses/DC Operating Point●选择输出节点1.4.5,点击ADD.Simulate图13.1-13 静态工作点剖析13.2 二极管及三极管电路13.2.1 二极管参数测试仿真试验半导体二极管是由PN结构成的一种非线性元件.典范的二极管伏安特点曲线可分为4个区：逝世区.正领导通区.反向截止区.反向击穿区,二极管具有单领导电性.稳压特点,运用这些特点可以构成整流.限幅.钳位.稳压等功效电路.半导体二极管正向特点参数测试电路如图13.2-1所示.表13.2-1是正向测试的数据,从仿真数据可以看出：二极管电阻值不是固定值,当二极管两正直向电压小,处于“逝世区”,正向电阻很大.正向电流很小,当二极管两正直向电压超出逝世区电压,正向电流急剧增长,正向电阻也敏捷减小,处于“正领导通区”.图13.2-1 二极管正向特点测试电路表13.2-1 二极管正向特点仿真测试数据Rw 10% 20% 30% 50% 70% 90%半导体二极管反向特点参数测试电路如图13.2-2所示.图13.2-2 二极管反向特点测试电路表13.2-2是反向测试的数据,从仿真数据可以看出：二极管反向电阻较大,而正向电阻小,故具有单向特点.反向电压超出必定命值（VBR）,进入“反向击穿区”,反向电压的渺小增大会导致反向电流急剧增长.表13.2-2 二极管反向特点仿真测试数据二极管长短线性器件,引入线性电路模子可使剖析更简略.有两种线性模子：（1）大旌旗灯号状况下的幻想二极管模子,幻想二极管相当于一个幻想开关;（2）正向压降与外加电压比拟不成疏忽,且正向电阻与外接电阻比拟可以疏忽时的恒压源模子,即一个恒压源与一个幻想二极管串联.图13.2-3是二极管试验电路,由图中的电压表可以读出：二极管导通电压Von=0.617V; 输出电压Vo=-2.617V.图13.2-3二极管试验电路（二极管为IN4148）运用二极管的单领导电性.正领导通后其压降根本恒定的特点,可实现对输入旌旗灯号的限幅,图13.2-4（a）是二极管双向限幅试验电路.V1和V2是两个电压源,依据电路图,上限幅值为：V1+Von,下限幅值为：–V2–Von.在Vi的正半周,当输入旌旗灯号幅值小于（V1+Von）时,D1.D2均截止,故Vo = Vi;当Vi大于（V1+Von）时,D1导通.D2截止,Vo=V1+Von≈4.65V;在Vi的负半周,当|Vi|<V2+Von时,D1.D2均截止,Vo = Vi;当|Vi|>（V2+Von）时,D2导通.D1截止,Vo = -（V2+Von）≈-2.65V.图13.2-4（b）是二极管双向限幅试验电路的仿真成果,输出电压波形与理论剖析根本一致.（a）二极管双向限幅仿真电路（b）输出电压波形选择虚拟晶体管特点测试仪（IV-Analysis）XIV1,双击该图标,弹出测试仪界面,进行响应设置,如图13.2-5所示,点击Sim_Param按钮,设置集射极电压的肇端规模.基极电流的肇端规模,以及基极电流增长步数Num_Steps（对应特点曲线的根数）,单击仿真按钮,得到一簇三极管输出特点曲线.右击个中的一条曲线,选择show select marts,则选中了某一条特点曲线,移动测试标尺,则在仪器界面下部可以显示对应的基极电流.集射极电压.集电极电流.依据测得的和值,可以盘算出该工作点处的直流电流放大倍数,依据测得的和,可以盘算出交换电流放大倍数.图13.2-5 用晶体管特点测试仪测量三极管特点13.3 单管根本放大电路13.3.1 共射放大电路仿真试验放大是对模仿旌旗灯号最根本的处理,图13.3-1是单管共射放大电路（NPN型三极管）的仿真电路图.图13.3-1单管共射放大电路（NPN型三极管）进行直流工作点剖析,采取菜单敕令Simulate/Analysis/DC Operating Point,在对话框中设置剖析节点及电压或电流变量,如图13.3-2所示.图13.3-3是直流工作点剖析成果.图13.3-2 直流工作点剖析对话框图13.3-3 直流工作点剖析成果当静态工作点适合,并且参加适合幅值的正弦旌旗灯号时,可以得到根本无掉真的输出,如图13.3-4所示.图13.3-4 单管共射放大电路输入输出波形但是,中断增大输入旌旗灯号,因为超出了晶体督工作的线性工作区,将导致输出波形掉真,如图13.3-5（a）所示,图13.3-5（b）是进行傅里叶频谱剖析的成果,可见输出波形含有高次谐波分量.（a）输出波形掉真（b）傅里叶频谱剖析成果图13.3-5 增大输入后的掉真输出波形及其频谱剖析成果静态工作点过低或者过高也会导致输出波形掉真,如图13.3-6所示,因为基极电阻过小,导致基极电流过大,静态工作点接近饱和区,集电极电流也是以变大,输出电压,大的集电极电流导致全部电路的输出电压变小,是以从输出波形上看,输出波形的下半周趋于被削平了,属于饱和掉真.图13.3-6 减小Rb后的掉真输出波形1. 场效应管的转移特点场效应管的转移特点指漏-源电压固准时,栅-源电压对漏极电流的掌握特点,即,按照图13.3-7搭建N沟道加强型场效应管转移特点试验电路,单击Multisim10 菜单“Simulate/Analyses/DC Sweep…”选择直流扫描剖析功效,在弹出的对话框“Analysis Parameters”中设置所要扫描的直流电源,并设置肇端和终止值.步长值,在“Output”选项卡中选择节点2的电压V[2]为剖析节点,因为源极电阻,所以电压V[2]的数值等于源极电流,也等于漏极电流.由图13.3-7（b）可知,N沟道加强型场效应管2N7002的开启电压V.（a）仿真电路（b）转移特点仿真成果图13.3-7 场效应管转移特点直流扫描剖析2. 场效应管共源放大电路图13.3-8是场效应管共源放大电路仿真试验电路图,调剂电阻和构成的分压收集可以转变,从而转变电压放大倍数.此外,转变电阻.也可转变输出电压.（a）仿真电路（b）输入和输出电压波形图13.3-8 场效应管共源放大电路仿真13.4 放大电路指标测量13.4.1 输入电阻测量万用表可以测量交直流电压.交直流电流.电阻.电路中两个节点之间的分贝损耗,不需用户设置量程,参数默以为幻想参数（比方电流表内阻为0）,用户可以修正参数.点击虚拟仪器万用表（Multimeter）,接入放大电路的输入回路,本例中将万用表设置为交换,测得的是有用值（RMS值）.因为交换输入电阻要在适合的静态工作点上测量,所以直流电源要保存.由图13.4-1可见,测得输入回路的输入电压有用值为3.536mV,电流为2.806μA,输入电阻.在试验室中进行的什物电路的输入电阻测量要采取间接测量办法,这是因为现实的电压表.电流表都不是幻想仪器,电流表内阻不是0,而电压表内阻不是无限大.（a）输入电阻测量电路（b）电压.电流测量成果图13.4-1 放大电路输入电阻测量电路图13.4.2 输出电阻的测量采取外加鼓励法,将旌旗灯号源短路,负载开路,在输出端接电压源,并测量电压.电流,如图13.4-2所示.由图13.4-2可见,测得输出回路的鼓励电压有用值为707.106mV,电流为517.861μA,输出电阻.（a）输出电阻测量（b）电压.电流测量成果图13.4-2 放大电路输出电阻测量电路图可以用示波器测量放大电路的增益,以电阻分压式共射放大电路为例,图13.4-3（a）是测量电压放大倍数的电路图,图13.4-3（b）是示波器输出波形.移动测试标尺可以读出输入输出波形幅值,进而盘算出电压放大倍数,但是,可以发明,标尺处于不合地位盘算出的成果不合,仅可作为估量值,此外,输出波形与输入波形比拟,消失必定相移,不是幻想的反相,即产生了相移,相移大小与频率有关,这就是该放大电路的相频特点.除了用示波器进行放大倍数测量的办法.还有两种办法：扫描剖析法和波特仪测量法.（a）（b）图13.4-3 分压式共射放大电路放大倍数的测量1. 扫描剖析法由菜单Simulate/Analyses/AC Analysis,弹出AC Analysis（交换剖析）对话框,如图13.4-4所示,选项卡Frequency Parameters中设置Start frequency（肇端频率,本例设为1Hz）.Stop frequency（终止频率,本例设为10GHz）.Sweep type（扫描方法,本例设为Decade,十倍频扫描）.Number of points per decade（每十倍频的采样点数,默以为10）.Vertical scale（纵坐标刻度,默认是Logarithmic,即对数情势,本例选择Linear,即线性坐标,更便于读出其电压放大倍数）.在Output选项卡中选择节点5的电压V[5]为剖析变量,按下Simulate （仿真）按钮,得到图13.4-4（b）所示的频谱图,包含幅频特点和相频特点两个图.在幅频特点波形图的左侧,有个红色的三角块指导,标明当前激活图形是幅频特点,为了具体获取数值信息,按下对象栏的Show/Hide Cursors按钮,则显示出测量标尺和数据窗口,移动测试标尺,则可以读取具体数值,如图（c）和（d）所示.同理,可激活相频特点图形,进行响应测量.（a）AC Analysis对话框（b）被剖析节点的幅频和相频特点（c）用测试标尺读取具体数值（d）频响数据图13.4-4 扫描剖析法进行放大电路幅频特点测量2. 波特仪测量法波特仪（Bode Plotter）也称为扫频仪,用于测量电路的频响（幅频特点.相频特点）,将波特仪衔接至输入端和被测节点,如图13.4-5（a）所示,双击波特仪,获得频响特点,图13.4-5（b）是幅频响应,图13.4-5（c）是相频响应.（a）波特仪测试频响电路图（b）幅频特点测试成果（c）相频特点测试成果图13.4-5 扫描剖析法进行放大电路幅频特点测量波特仪的面板设置：（1）Mode：模式选择,点击Magnitude获得幅频响应曲线,选择Phase获得相频响应曲线;（2）水温和垂直坐标：点击Log选择对数刻度,点击Lin选择线性刻度;（3）肇端规模：F文本框内填写终了值及单位,I文本框内填写肇端值及单位.13.5 差动放大电路13.5.1 差动放大电路仿真电路直接耦合是多级放大的重要级间衔接方法,对直流旌旗灯号.变更迟缓的旌旗灯号只能用直接耦合,但随之而来的是零点漂移问题,影响电路的稳固,解决这个问题的一个办法是采取差动放大电路,在电子装备中经常运用差动放大电路放大差摸旌旗灯号,克制温度变更.电源电压摇动等引起的共模旌旗灯号.图13.5-1是差动放大电路仿真电路,是由两个雷同的共射放大电路构成的,当开关J1拨向左侧时,构成了一个典范的差动放大电路,调零电位器Rw用来调节Q1.Q2管的静态工作点,使得输入旌旗灯号为0时,双端输出电压（即电阻RL上的电压）为0.当开关J1拨向右侧时,构成了一个具有恒流源的差动放大电路,用恒流源代替射极电阻Re,可以进一步进步克制共模旌旗灯号的才能.差动放大电路的输入旌旗灯号既可所以交换旌旗灯号,也可所以直流旌旗灯号.图13.5-1中,输入旌旗灯号由函数产生器供给,函数产生器（Function Generator）可以产生正弦波.三角波.矩形波电压旌旗灯号,可设置的参数有：频率.幅值.占空比.直流偏置,频率规模很宽（0.001pHz~1000THz）.差动放大电路须要一正一负两个电压源,现实中不消失负的电压源,将正极接地,则电压源的负极可以供给负的电压,是以,按照图中的接法可以供给正负电压源.差动放大电路有两个输入端和两个输出端,是以电路组态有双入双出.双入单出.单入双出.单入单出4种,凡是双端输出,差摸电压放大倍数与单管情形下雷同,凡是单端输出,差摸电压放大倍数为单管情形下的一半.图13.5-1 差动放大电路仿真电路13.5.2 差动放大电路的调零调零是指差动放大器输入端不接入旌旗灯号,调剂电路参数使两个输出端达到等电位.图13.5-2中是调剂电位器Rw,使节点3和节点4的电压雷同,这时可以为阁下两侧的电路已经对称,调零工作完成.图中的电压读数也是两个三极管的集电极静态工作电压.图13.5-2 差动放大电路的调零13.5.3 差动放大电路的静态工作点采取菜单敕令Simulate/Analysis/DC Operating Point,选择节点仿真可以获得静态工作点指标,下面采取另一种办法,将电流表和电压表接入仿真电路,获得更直不雅的静态工作点测量成果,如图13.5-3所示.1. 差模电压增益双端输入双端输出情形下的差摸电压放大倍数是输出端电压差除以输入端电压差.为获得较大电压增益,将仿真电路的参数进行一些调剂,测量电路如图13.5-4所示.函数产生器设置为输出正弦波,频率1kHz,幅值5mV,“+”端和“-”端接入差动放大电路的两个输入端,COM端接地.用电压表测量输入端的电压差,留意双击电压表,将测量模式（Mode）改为交换（AC）模式.由图中测量数据,输入端电压差为7.071mV,输出端电压差为308.991mV,双入双出模式时的差摸电压增益为.当开关J1拨向右侧时,以恒流源代替射极电阻,则差摸电压增益增长到.仿真可发明,负载电阻RL对增益值影响很大,此外,调零电阻Rw.基极电阻Rb1.Rb2.集电极电阻Rc1.Rc2均有影响.图13.5-4 双入双出差动放大电路的差摸增益测量2. 共模电压增益将两输入端短接,COM端接地,构成共模输入方法,如图13.5-5所示.调剂输入旌旗灯号频率为1kHz,幅值为1mV,在负载电阻两头接万用表,测得输出电压为6pV阁下,“皮”的数目级为10-12,几乎为零.可见,差动放大电路对共模旌旗灯号有很强的克制后果.图13.5-5 双入双出差动放大电路的共摸增益测量13.6 集成运放电路由分立元件构成的电路具有电子设计上灵巧性大的长处,但缺陷是功耗大.稳固性差.靠得住性差,此外,设计本身较庞杂.集成电路采取微电子技巧构成具有特定功效的电路体系模块,与分立元件构成的电路比拟,机能有了很大进步,电子设计也更为简略.集成运算放大器是高增益.高输入阻抗.低输出阻抗.直接耦合的线性放大集成电路,功耗低.稳固性好.靠得住性高.可以经由过程外围元器件的衔接构成放大器.旌旗灯号产生电路.运算电路.滤波器等电路.以集成运放μA741为例,图13.6-1是μA741的管脚示意图及什物照片.图13.6-1 集成运放μA741管脚示意图及什物照片用μA741构成同比拟例放大电路,仿真电路图如图13.6-2所示.依据同比拟例电路的增益公式,图13.6-2的电压增益应为：.（a）同比拟例放大电路（b）输入.输出电压波形图13.6-2 集成运放μA741构成的同比拟例放大电路从波形上看,输入.输出同相位,用测试标尺测量幅值,可发明输出与输入的比例为3,在必定规模内调剂负载电阻,波形根本不变,解释该电路带负载才能强.同理,可以进行反比拟例放大电路的仿真,图13.6-3是集成运放μA741构成的反比拟例放大电路,其电压增益应为：,这与示波器读数一致.图13.6-3 集成运放μA741构成的反比拟例放大电路及波形由仿真可见,由运算放大器构成比例放大电路的电路构造简略.设计轻易.机能稳固.带负载才能强.依据滤波电路中有无有源元件可将滤波器电路分为无源滤波器和有源滤波器,无源滤波器由无源元器件（电阻.电容.电感）构成电路收集,但其滤波特点跟着负载的变更而变更,负载效应显著,不克不及知足许多运用处合的请求,有源滤波器则经由过程运放电路进步输入阻抗,降低输出阻抗而大大削减了负载效应.简略的有源滤波器是在无源滤波器输出端接一个由运放电路构成的电压追随器或同比拟例放大器,使得滤波的同时可以放大旌旗灯号,并且进步带负载才能.图13.6-4是简略的二阶低通有源滤波电路,运放U1和电阻Rf.R3构成同比拟例放大电路,放大倍数为,电阻R1.电容C1.电阻R2.电容C2构成的RC收集是二阶低通滤波电路,其特点频率为Hz.旌旗灯号源是幅值为1V的交换电压源.用菜单敕令Simulate/Analyses/AC Analysis对其进行交换剖析,频率规模设置为1Hz~1MHz,扫描类型Sweep type选择Decade,纵坐标Vertical Scale选择Linear,Output选项卡中选择节点4作为剖析节点,单击Simulate按钮,可得到其频率特点,如图13.6-5所示.图13.6-4 简略二阶低通有源滤波电路由频率特点可以看出：最大输出为 1.9996V,截止频率为对应V（即增益降低3dB）的频率,约为125.4003Hz（标尺2处）,而在特点频率处（标尺1处,338.2989Hz）,幅值已降低至672.8329mV,可见,现实的截止频率远小于特点频率.为缩小二者的不同,可引入正反馈增大特点频率处的幅值,这就是所谓的压控电压源二阶低通滤波器.将电容C1的下端直接接在滤波器输出端,构成图13.6-6所示的压控电压源二阶低通滤波器,其频率特点如图13.6-7所示.图13.6-6 压控电压源二阶低通滤波电路图13.6-7 压控电压源二阶低通滤波电路的频率特点可以看出,特点频率处的幅值有所增大,在特点频率处（测量标尺1,338.2989Hz）幅值增大为1.9857V,截止频率为1.414V所对应的频率,在测量标尺2处（幅值为 1.3912）,对应频率为439.2605Hz,二者差距由约213Hz缩小至约100Hz,特点频率和截止频率差距大大缩小了.品德因数Q的物理意义是特点频率处的电压增益与通带电压增益之比,理论剖析给出品德因数Q与通带增益的关系为：,而在本节例子中,通带增益,是以,转变运放电阻或者即可转变品德因数.13.7 直流稳压电源13.7.1 桥式整流滤波电路树立如图13.7-1所示的单相桥式整流滤波电路,变压器取值Basic Group组的BASIC_VIRTUAL中的TS_VIRTUAL,设置变比（本例设为10）,变压器的二次侧有3个抽头,可以有两种接法,如图13.7-1中的（a）和（b）所示,前者的整流波形最大值约为15V,后者约为30V,整流桥选自Diodes组中的FWB中的元件.（a）变压器输出15V整流波形（b）变压器输出30V整流波形图13.7-1 单相桥式整流滤波电路以图13.7-1（b）电路为例,图13.7-2是该单相桥式整流滤波电路的输出波形,图（a）是未接入滤波电容C1时的输出波形,即整流桥输出波形,图（b）是接入滤波电容C1时的输出波形,可见,桥式整流后用滤波电容进行滤波,电压平均值上升,电压摇动（波浪系数）减小了.但是,RC回路参数对波形影响很大,波形与滤波电容的大小有关系,也与负载大小有关系.将负载增至10kΩ,输出波形如图13.7-2（c）所示,可见输出电压的摇动进一步减小,若中断将滤波电容增至100μF,则电压波形趋于幻想,如图13.7-2（d）所示.当负载较轻（对应负载电阻大）,对电压波形请求不高时,可采取这种方法供给直流电压,为削减纹波系数,可恰当增大滤波电容.（a）未接入滤波电容C1时的输出波形（b）接入滤波电容C1时的输出波形（c）电容为47μF.负载为10kΩ时的输出波形（d）电容为100μF.负载为10kΩ时的输出波形图13.7-2 单相桥式整流滤波电路的输出波形。
