开始上课下一页上一页应用Multisim软件几乎可以仿真电路实验室中的所有实验，并可运用Multisim中的分析方法对电路进行理论计算。下面通过几个例子进行简单介绍。下一页上一页一、直流工作点分析Multisim软件中的直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)是最基本的分析方法。进行直流工作点分析时，软件自动将电路中的交流电源置零，计算在直流电源作用下电路中各点的电位和电压源支路的电流。下面通过一个简单电路来具体说明。1、在电路窗口中建立如图示电路。下一页上一页3、选择DC Operating Point…2、单击分析按钮下一页上一页4、在DC Operating Point Analysis对话框的Output variables页中，选择5个点的电位和电压源V1的电流。5、选择完毕后，单击Simulate按钮即可进行仿真分析。下一页上一页直流工作点分析结果6、电压源的参考方向为关联参考方向，即电流的参考方向是从电源正极指向负级。在结果中V1的电流为负，这表明其实际方向是从V1的负极指向正极，即该电路中电流的实际方向为顺时针。7、某一点的电位等于该点到参考点的电压，如果改变参考点（接地点）的位置，电路中各点的电位也会随之改变。下一页上一页在光盘“Chapter1”文件夹中的“直流工作点分析.ms7”文件是用Multisim软件对该电路进行仿真分析示例。下一页上一页图中R1为滑线变阻器，按A键，电阻百分比增大，这相当于滑线变阻器的滑动触头向上移动，使电阻R两端电压增大；按shift+A，电阻百分比减小，这相当于滑线变阻器的滑动触头向下移动，使电阻R两端电压减小。二、测量电阻元件的伏安特性利用Multisim软件中的电压表和电流表，可以像在电路实验室中一样测量出电阻两端的电压和电流关系。1、在电路窗口中建立如图示电路。2、双击电路中的滑线变阻器，弹出其属性对话框。3、设置每按一次A键，电阻百分比增大10% 4、单击“确定”按钮。下一页上一页5、单击仿真开关。4、多次按shift+A ，直到电阻百分比减小到0为止，这相当于把滑线变阻器的滑动触头移到了最下端。使电阻R两端的电压为0。6、按一次A键，电阻百分比增大10%，这相当于把滑线变阻器的滑动触头向上移动。使电阻R两端的电压增大。7、电路达到稳定后，记录电压表、电流表的读数。8、重复进行步骤6、7。每按一次A键，记录一次电压表、电流表的读数。最后根据逐次测得的U、I数值画出R的伏安特性曲线。下一页上一页在光盘“Chapter1”文件夹中的“测量电阻元件的伏安特性.ms7”文件是用Multisim软件对该电路进行仿真分析示例。下一页上一页三、用直流扫描分析测量电阻的伏安特性利用Multisim软件中的直流扫描分析（DC Sweep Analysis）功能可以直接得到元件的伏安特性曲线。1、在电路窗口中建立如图示电路。下一页上一页2、单击分析按钮3、选择DC Sweep… 下一页上一页4、在弹出的DC Sweep Analysis对话框的Analysis Parameters页中，选取改变电流源的电流，设置如下：下一页上一页5、在Output variables页中选择节点1为分析变量。6、单击Simulate按钮，进行仿真分析。下一页上一页得到电阻R1的伏安特性曲线下一页上一页在光盘“Chapter1”文件夹中的“用直流扫描分析测量电阻的伏安特性.ms7”文件是用Multisim软件对该电路进行仿真分析示例，“电阻元件的伏安特性曲线.gra”文件是直流扫描分析结果。
-1-
电路设计
一、设计I/V变换电路，实现2mA的电流信号转换为5V的电压信号。
1、电路图与仿真结果：如图一，
2、电路说明：
电路中使用了最简单常见的运放LM324系列，电路结构简单，可以广泛应用，如果对精度要求更高，可以选用精密运放，如OPA系列的运放。
电路原理简单，由理想运放的虚断特性，】广广2mA，由虚短特性u二u二0，所以u=-iXR=-5V，从而实现了将2mA的电流信号转换为5V
NPof2
的电压信号。
3、参数确定方法：
根据u=-iXR，要求输入2mA的电流输出5V的电压，可以确定
oi2
R=2.5k0。 2
4、分析总结：
由于输出电压仅与i和R有关，改变R电路就可以实现不同电流型号转化
i22
为要求的电压信号。同时由于不同场合条件不同，对电路稳定性的要求不同，可以根据实际条件改变运放型号，使电路可以在更广泛的范围里应用。
二、设计精密放大电路，其放大倍数为100倍。
1、电路图与仿真结果：如图二、图三，
2、电路说明：
电路用OPA系列精密运放实现精密放大，仿真结果如图三，电路为两级放大电路，每级的放大倍数为10。则经两级放大后放大100倍。而如果仅用一个运放完成100倍放大，仿真结果如图四，从示波器读数上可以看出放大结果-2-
为： -3-
A=982.55=98.3并不精密，而两级放大，放大倍数为A=999.3=99.99，精密u9.997u9.994
程度大大提高，因此选用两级放大电路。 电路图：
图二
3、参数确定方法:
1、电路图与仿真结果:电路图：如图五， 各放大电路的放大倍数分别为A二1+R=10,
R 1 u1 R
A二1+負二10，所以只要 R 5 u2
三、设计信号处理电路，完成如下运算U
o =2.5+u:
i 仿真结图 图四 -4-
仿真结果：如图六,
图六
其中通过信号源输入一个峰值为IV，频率为1kHz正弦波，示波器的通道A接信号源，通道B接信号处理电路输出端。示波器上的输出波形如图，根据从-5-
Multisim模拟电路仿真实验
电路仿真是电子工程领域中重要的实验方法，它通过计算机软件模拟电路的工作原理和性能，可以在电路设计阶段进行测试和验证。其中，Multisim作为常用的电路设计与仿真工具，具有强大的功能和用户友好的界面，被广泛应用于电子工程教学和实践中。
本文将对Multisim模拟电路仿真实验进行探讨和介绍，包括电路仿真的基本原理、Multisim的使用方法以及实验设计与实施等方面。通过本文的阅读，读者将能够了解到Multisim模拟电路仿真实验的基本概念和操作方法，掌握电路仿真实验的设计和实施技巧。
一、Multisim模拟电路仿真的基本原理
Multisim模拟电路仿真实验基于电路分析和计算机仿真技术，通过建立电路模型和参数设置，使用数值计算方法求解电路的节点电压、电流以及功率等相关参数，从而模拟电路的工作情况。
Multisim模拟电路仿真的基本原理包括以下几个方面：
1. 电路模型建立：首先，需要根据电路的实际连接和元件参数建立相应的电路模型。Multisim提供了丰富的元件库和连接方式，可以通过简单的拖拽操作和参数设置来搭建电路模型。
2. 参数设置：在建立电路模型的基础上，需要为每个元件设置合适的参数值。例如，电阻器的阻值、电容器的容值、电源的电压等。这些参数值将直接影响到电路的仿真结果。 3. 仿真方法选择：Multisim提供了多种仿真方法，如直流分析、交流分析、暂态分析等。根据不同的仿真目的和需求，选择适当的仿真方法来进行仿真计算。
4. 仿真结果分析：仿真计算完成后，Multisim会给出电路的仿真结果，包括节点电压、电流、功率等参数。通过分析这些仿真结果，可以评估电路的性能和工作情况。
二、Multisim的使用方法
Multisim作为一款功能强大的电路设计与仿真工具，具有直观的操作界面和丰富的功能模块，使得电路仿真实验变得简单而高效。
以下是Multisim的使用方法的基本流程：
第7章 Multisim 12在数字电路中的应用和仿真
本章主要介绍Multisim 12中在数字电路中的应用和仿真。首先进行分立元件特性测试与仿真，然后介绍组合逻辑与时序逻辑电路的分析与仿真，最后介绍555定时器与数/模、模/数转换部分的分析与仿真。
7.1分立元件特性测试与仿真
数字电路中逻辑变量有0和1两种取值，对应电子开关的断开和闭合。构成电子开关的基本元件有二极管、三极管和MOS管。理想开关的开关特性有两种：
（1）静态特性。断开时，开关两端的电压不管多大，等效电阻ROFF=∞，电流IOFF = 0；闭合时，不管流过其中的电流多大，等效电阻RON = 0，电压UAK = 0。
（2）动态特性。开通时间ton=0，关断时间toff = 0。
客观世界中并没有理想开关。乒乓开关、继电器、接触器等的静态特性十分接近理想开关，但动态特性很差，无法满足数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。二极管、三极管和MOS管做为开关使用时，其静态特性不如机械开关，但动态特性很好。本节主要介绍二极管和三极管的开关特性测试与仿真。
7.1.1二极管开关特性测试与仿真
二极管在正偏导通时的导通压降，硅材料约0.7V，锗材料约为0.3V，导通电阻约为几欧姆或几十欧姆，类似关闭合；反向截止时反向饱和电流极小、反向电阻很大（约几百千欧）类似开关断开。
1.使用伏安特性图示仪观察二极管伏安特性曲线
图7-1 用伏安特性分析仪观察二极管伏安特性曲线
在Multisim环境下，单击元器件库栏按钮，在弹出的窗口中，“Datebase”栏选择 “Master Datebase”，“Group”栏选择“DIODE”，“Component”栏选择“1N4001”，其它选择默认，把二极管“1N4001”放置在工作区。再单击仪器仪表库中（IV analyzer，伏安特性分析仪）按钮，放置在工作区。鼠标左键双击伏安特性分析仪，打开设置窗口，“Component”栏选择“Diode”，可在设置窗口右下角看到二极管符号，即要求外部接线时，左侧端口接“P”区，中间端口接“N”区。单击仿真按钮，可观察二极管伏安特性如图7-1所示。由图7-1可知，二极管“1N4001”的导通电压越为0.895V。
