大连理工大学实验报告 Multisim实验报告范例
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2013 ~ 2014 （1 ） 学期
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大连理工大学实验报告
学院（系）： 专业： 班级：
姓 名： 学号： ___
实验时间： 第 周 星期 第 / 节 实验室：综合楼 实验台：
指导教师签字： 成绩：
实验名称: Multisim电路仿真实验报告
一、 实验目的和要求
1、通过实验了解并掌握Multisim软件的运用方法，以及电路仿真的基本方法。
2、学会用电路仿真的方法分析各种电路。
3、通过电路仿真的方法验证所学的各种电路基础定律，并了解各种电路的特性。
二、实验原理和内容
Multisim是主要用于集成电路的分析程序，其主要用途是用于于仿真设计：在实际制作电路之前，先进行计算机模拟，可根据模拟运行结果修改和优化电路设计，测试各种性能，不必涉及实际元器件及测试设备。Multisim可以十分方便的进行电路设计，然后利用分析工具对所设计的电路进行仿真，测试电路的有效性、可靠性和功能。同时，也可以配合电路理论的基本知识对理论的推导结果进行有效的比较和验证。在设计和仿真中需要注意的一点是，Multisim中的元件值可以进行任意设定，但如果设计仿真的是实际电路，则需要考虑实际元件的额定值，否则无法起到验证实际电路性能的效果。
三、预习要求及思考题
对于简单的电阻电路，用Multisim软件进行电路的仿真分析时，需进行画出电路图，然后调用分析模块、选择分析类型，进行电路分析等步骤的操作。Multisim软件是采用节点电压法求电压的，因此，在绘制电路图时，一定要有零点（即接地点）。同时，要可以用电路基础理论中的方法列电路方程，求解电路中各个电压和电流。与仿真结果进行对比分析。
四、主要仪器设备
名称 规格（型号） 用途 注意事项
计算机 戴尔xxx 提供硬件 ************
Multisim软件 9.0 提供软件 ************
2013 ~ 2014 （1 ） 学期
2 五、 实验步骤与操作方法
题目1：基尔霍夫定律的Multisim 仿真实验
基尔霍夫定律实验电路如图1所示，令U1＝6V，U2＝12V，利用Multisim对该电路进行电路仿真，测量各支路电流，验证基尔霍夫电流定律（KCL）的正确性。
R1R2R3R4R55105105101kΩ330U1U26V12VI1I2I3ABCDEF
（１） 建立电路：
根据上图所示电路在Multisim中从各元器件库中选取直流电压源、电阻、电流表和接地端等元件，建立如下图所示的仿真电路，并设置各元器件的相关属性。各元件位置分别为：
直流电压源：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER；
电阻：Place Basic→RATED_VIRTUAL→RESISTOR_RATED；
接地端：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND；
电流表U1：Place Indicators→AMMETER→AMMETER_H；
电流表U2：Place Indicators→AMMETER→AMMETER_HR；
电流表U3：Place Indicators→AMMETER→AMMETER_V
V16 V V212 V R1510 Ω R21kΩ
R3510 Ω R4510 Ω R5330 Ω 10U1DC 1e-009W0.000A+-U2DC 1e-009W0.000A+-U3DC 1e-009W0.000A+-2456783
（２） 运行仿真：
点击工具栏上的“启动/停止开关”启动仿真，电路开始工作，如下图所示： 2013 ~ 2014 （1 ） 学期
3 V16 V V212 V R1510 Ω R21kΩ
R3510 Ω R4510 Ω R5330 Ω 10U1DC 1e-009W1.926mA+-U2DC 1e-009W5.988mA+-U3DC 1e-009W7.914mA+-2456783
（３） 整理、分析：
将本次电路仿真测试结果整理成如下表格。
II /mA I2/mA I3 /mA
1.926 5.988 7.914
由此可见，流入节点3（原电路图中的节点A）的电流分别为1.926mA和5.988mA，从节点3流出的电流为7.914mA，经计算得知：
∑I =（1.926+5.988-7.914）mA=0
故流入、流出节点3的电流代数和为0，符合基尔霍夫电流定律。
题目2：日光灯电路的Multisim 仿真实验
假设某日光灯电路的模型，其电感式镇流器的等效电感L=1.5H，等效电阻为40Ω，日光灯管本身电阻为200Ω，将此电路接到大小为220V、频率为50Hz的正弦电压源上，测量日光灯电路的功率、功率因数和电流；然后在电路上分别并联1.0uF、3.2uF、4.7uF、6.9uF的电容，分别测量日光灯电路的功率、功率因数和各支路电流，并联多大的电容时电路的功率因数能达到最高。
（１） 创建电路
在NI Multisim 10中从各元器件库中选取交流电压源、瓦特表、电流表、电阻、电感、电容、单刀单掷开关和接地端等元件，创建如下图所示的日光灯电路，各元器件的位置和属性设置如下：
交流电压源：Place Source→POWER_SOURCES→AC_POWER，双击交流电压源图标将其属性窗口中Value选项卡内的Voltage（RMS）值设为220，Frequency的值设为50（有效值220V、频率50Hz）。
瓦特表：在仪器仪表栏的Place Wattmeter选项，接线时瓦特表的电压线圈并联到电路上，电流线圈串联在电路上。
电流表：属性窗口中Value选项卡内的Mode项设置为AC。
电阻：属性窗口中Value选项卡内的Maximum Rated Power（Watts）即额定功率项设置为50。
电感：Place Basic→INDUCTOR→1.5H；
电容：Place Basic→CAPACITOR→1uF、2.2uF、4.7uF；
单刀单掷开关：Place Basic→SWITCH→SPST，将三个开关J1、J2、J3属性窗口中Value选项2013
~ 2014 （1 ） 学期
4 卡内的Key for Switch项改成A、B、C。
L11.5HR140 Ω R2200 Ω XWM1VIJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CC11uFC22.2uFC34.7uFV1220 Vrms
50 Hz
0° U1AC 1e-009W0.000A+-U2AC 1e-009W0.000A+-U3AC 1e-009W0.000A+-
日光灯电路的Multisim 仿真电路
（２） 运行仿真
如下图所示，双击瓦特表，启动仿真并记录实验数据。
L11.5HR140 Ω R2200 Ω XWM1VIJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CC11uFC22.2uFC34.7uFV1220 Vrms
50 Hz
0° U1AC 1e-009W0.416A+-U2AC 1e-009W0.416A+-U3AC 1e-009W0.039mA+-
a) 瓦特表的读数 b）电路仿真情况
电容支路开路时的日光灯电路仿真
如下图所示，将J1接通，J2、J3断开，令C=1.0uF，重新启动仿真并记录实验数据。 2013
~ 2014 （1 ） 学期
5 L11.5HR140 Ω R2200 Ω XWM1VIJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CC11uFC22.2uFC34.7uFV1220 Vrms
50 Hz
0° U1AC 1e-009W0.356A+-U2AC 1e-009W0.416A+-U3AC 1e-009W0.069A+-
a) 瓦特表的读数 b）电路仿真情况
C=1.0uF时的日光灯电路仿真
如下图所示，将J1、J2接通，J3断开，令C=3.2uF，重新启动仿真并记录实验数据。
L11.5HR140 Ω R2200 Ω XWM1VIJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CC11uFC22.2uFC34.7uFV1220 Vrms
50 Hz
0° U1AC 1e-009W0.241A+-U2AC 1e-009W0.416A+-U3AC 1e-009W0.221A+-
a) 瓦特表的读数 b）电路仿真情况
C=3.2uF时的日光灯电路仿真
2013
~ 2014 （1 ） 学期
6 如下图所示，将J1、J2断开，J3接通，令C=4.7uF，重新启动仿真并记录实验数据。
L11.5HR140 Ω R2200 Ω XWM1VIJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CC11uFC22.2uFC34.7uFV1220 Vrms
50 Hz
0° U1AC 1e-009W0.194A+-U2AC 1e-009W0.416A+-U3AC 1e-009W0.325A+-
a) 瓦特表的读数 b）电路仿真情况
C=4.7uF时的日光灯电路仿真
如下图所示，将J1断开，J2、J3接通，令C=6.9uF，重新启动仿真并记录实验数据并记录实验数据。
L11.5HR140 Ω R2200 Ω XWM1VIJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CC11uFC22.2uFC34.7uFV1220 Vrms
50 Hz
0° U1AC 1e-009W0.217A+-U2AC 1e-009W0.416A+-U3AC 1e-009W0.477A+-
a) 瓦特表的读数 b）电路仿真情况
C=6.9uF时的日光灯电路仿真
（３） 仿真结果分析
将测试结果分别列入表中，通过分析可以发现随着电容从0开始逐渐增大，功率因数也逐渐变大，当电容为4.7uF时功率因数达到最大值为0.972，电容增加到6.9uF时功率因数开始变小。
