第13章电路仿真

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1、第第13章章 电路仿真电路仿真13.4 典型电路设计与测试目目 录录13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)13.1.1Multisim 7基本操作13.1.2 Multisim 7电路仿真分析13.2 Multisim 7基本分析方法13.2.1直流工作点分析 13.2.2 交流分析13.3 常用模拟电路分析举例13.3.1 单管共发射极放大电路 13.3.2 整流电路第第13章章 电路仿真电路仿真本章要点本章要点:1.Multisim 7的基本操作功能，用的基本操作功能，用Multisim 7对对低频模拟低频模拟电电 路的仿真路的仿真2.用用Multisim 7对电路进行电路进行设

2、计和测试的对电路进行电路进行设计和测试的方法方法 3.Multisim 7的高级分析方法的高级分析方法 本章难点本章难点:用用Multisim 7对典型电路的测试和试计对典型电路的测试和试计 第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)加拿大IIT(Interactive Image Technologies)公司推出的从电路仿真设计到版图生成全过程的电子设计平台(Electronics Workbench)，该软件是一套功能完善、操作界面友好、使用方便的EDA工具。电子设计平台主要包括Multisim电路仿真设计工具、VHDL/Verilog编辑/编译工具、

3、UltiboardPCB设计工具和ULtirounte自动布线工具。各工具之间的相互关系如图13-1所示。这些工具可以独立使用，也可以配套使用，如果配备了上述全部工具，就可以构成一个相对完整的电子设计软件平台。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室)(Multisim7)Multisim 电路仿真设计工具 Ultiboard PCB 设计工具 VHDL/Verilog 编辑/编译工具 ULtirounte 自动布线工具 设计输入 正向传递 设计输出 PCB 后端设计 PCB 前端设计 反向注释 图13-1 电子设计平台EWB各工具之间的关系 第第13章章 电路仿真电路仿真13.

4、1 虚拟电子实验室(Multisim 7)13.1.1Multisim 7基本基本操作操作 仪 器 仪 表 栏 仿 真 电 源 开 关 菜 单 栏 工 具 栏 元 器 件 栏 状 态 栏 电 路 工 作 区 图13-2 Multisim 7的操作界面第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)1.界面介绍(1)菜单栏 提供文件管理，创建电路和仿真分析等所需的各种命令。(2)工具栏 提供常用的操作命令，如图13-3所示，用鼠标单击某一按钮，可完成其对应的功能。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)帮助 启动处理器 选择仿真

5、分析方法 显示图表窗口 开始或停止仿真 产生元器件导航 元器件数据管理 打开电子数据表窗口 打开项目栏 合适比例 原尺寸显示 缩小 放大 打印 粘贴 打开已有电路文件 生成各种性质选项 保存 剪切 复制 图13-3 常用的操作命令 第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(3)元器件库栏(如图13-4所示)登 入 到 w w w.edap 网 站 登 入 到 w w 网 站 放 置 数 据 线 放 置 从 电 路 文 件 电 机 类 器 件 库，含 各 种 开 关、继 电 器、电 机 等 8 类 射 频 元 器 件 库，含 射 频 N PN、PN P、FE

6、T 等 7 类 其 他 器 件 库，含 晶 振、集 成 稳 压 器、电 子 管、保 险 丝 等 14 类 指 示 器 件 库，电 压 表、电 流 表、指 示 灯、数 码 管 等 8 类 混 合 器 件 库，含 A D C/D A C、555 定 时 器、模 拟 开 关 等 4 类 数 字 器 件 库，含 虚 拟 T T L、VH D L、Verilo g H D L 器 件 等 3 个 系 列 CM O S 数 字 集 成 电 路 库，含 74H CX X 和 CM O S 器 件 的 6 个 系 列 T T L 数 字 集 成 电 路 库，含 74XX 和 74LSX X 两 大 系 列 模

7、 拟 集 成 电 路 库，含 虚 拟、线 性、特 殊 运 放 和 比 较 器 等 6 类 晶 体 管 库，含 双 极 型 管、场 效 应 管、复 合 管、功 率 管 等 16 类 二 极 管 库，含 双 极 型 管、场 效 应 管、复 合 管、功 率 管 等 16 类 基 本 元 器 件 库，含 电 阻、电 容、电 感、变 压 器、开 关、负 载 等 18 类 信 号 源 库，含 接 地、直 流 信 号 源、交 流 信 号 源、受 控 源 等 6 类 图13-4 元器件库栏第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(4)仪器仪表栏(如图13-5所示)A g

8、ile n t 示 波 器 A g ile n t 万 用 表 A g ile n t 信 号 发 生 器 网 络 分 析 仪 频 谱 分 析 仪 失 真 度 仪 IV 分 析 仪 逻 辑 转 换 器 逻 辑 分 析 仪 字 信 号 发 生 器 波 特 图 示 仪 四 通 道 示 波 器 双 通 道 示 波 器 瓦 特 表 数 字 万 用 表 函 数 发 生 器 频 率 计 图13-5 仪器仪表栏第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)2.元器件库的使用方法 调用元器件是电路创建中最基本的操作之一，调用元器件经常遇到的操作有选择元器件、移动元器件、旋转元器

9、件和设置元器件参数等。(1)选择元器件 点击你要找的元器件库栏的图标，打开该元器库。在屏幕上会出现一个对话框，从中选择所需的元器件，如图13-6所示。图中所示为在基本元件库中选择了NPN的双极性三极管，单击OK按钮，三极管则跟随鼠标移动，可以将该元器件放到电路工作区合适的位置。常用的元器件库有13个，如图13-4所示。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(2)选中元器件并对其进行操作 进行电路连接时，经常需要对元器件进行各种操作，如移动、删除、旋转等。用鼠标单击要选中的元器件后并右击，又会弹出一个对话框，点击对话框中相应的操作，就可以对其进行相应的操作

10、。操作结束后，单击电路工作区的空白处，即可取消对该元器件的选择。若要同时选中多个元器件，可以用鼠标左键画出一个矩形区，将所要选中的元器件包含在矩形内，这时用对单个元件操作的方法就可以对选中的多个元器件进行操作。元器件操作对话框的功能，如图13-7所示。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)图13-6 选择元器件对话框第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)图13-7 对元器件操作的菜单第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(3)元器件特性参数 元器件被选中后，双击该元器件或者选

11、择菜单Edit下的Properties命令，在弹出的元器件特性对话框中，可以设置或编辑元器件的各种特性参数。一个三极管的特性对话框如图13-8所示，Label选项用于设置元器件的Reference ID(序号)，Label(标识)和Attributes(属性)，其中Reference ID是系统自动分配的，也可以修改，但修改时应保证Reference ID的唯一性。电路图中是否显示元器件的编号、标识等信息，可以通过菜单Options下的Preferences对话框进行设置。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)Display选项用于设置Label(标识)

12、、Value(数值)、Reference ID(序号)和Attributes(属性)的显示方式。显示方式与Options下的Pregerences对话框的设置一致，也可以改变每个元器件的显示方式。Value选项用于编辑元器件的特性、模型参数和引脚封装等。Fault选项可以人为设置元器件的隐含故障，如None(无故障)、Open(开路)、Short(短路)或Leakage(漏电)。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)图13-8 元器件特性对话框 第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)3.电路图 Options菜单下

13、的Preferences命令用于设置与电路显示方式相关的选项。选择Options|Preferences命令，出现如图13-9所示的对话框，每个选项下又有各个不同的对话内容。(1)Circuit选项卡 Circuit选项下面有两个选项组，Show选项组决定是否显示电路参数，Color选项组决定电路显示的颜色。Show选项组的显示控制如下。第第13章章 电路仿真电路仿真 13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)Show component label：是否显示元器件的标识文字。Show component reference ID：是否显示元器件的序号。Show node names：是

14、否显示节点的编号。Show component values：是否显示元器件的数值。Show component attribute：是否显示元器件的属性。Color选项组用来改变电路显示的颜色，如果选择自定义方式，Color选项组中的5个按钮就会被激活，用来定义电路工作区的背景、导线和元器件的颜色。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(2)Workspace选项卡 Workspace选项卡有3个选项组。其中，Show选项组实现电路工作区显示方式的控制：Sheet size选项组实现图纸大小和方向的设置；Zoom level选项组实现电路工作区显示比例

15、的控制。显示方式的控制如下。Show gird：电路工作区是否显示格点。Show page bounds：电路工作区是否显示页面边界。Show title block：电路工作区是否显示标题栏。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)图13-9 器件特性对话框第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(3)Wiring选项卡 Wiring选项卡有两个选项组。其中，Wire width选项组设置连接线的线宽；Autowire选项组控制自动边线的方式。自动连线的控制如下。Autowire on connection：选择是否

16、自动连线。Autowire on move：选中该项，移动元器件时，连接线可以自动保直/水平走线，否则，移动元器件时，其边接线可能出现斜线。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)Bin选项卡 Component Bin选项卡有两个选项组。Symbol standard选项组用来选择元器件的符号标准，有两种符号标准可以选择：ANSL美国标准元件符号和DIN欧洲标准元件符号；Place component mode选项组选择元器件的操作模式，元器件的操作模式有以下3种。Place single component：选中该选项时，从库里取出元器件，只能放置1次

17、。Continuous placement for multi-section part only(Esc to quit)：该选项被选中时，表明一个封装里有多个元器件，如一个74000有4个双输入与非门，可以连续置入元器件，按Esc键退出该项操作。Continuous placement(Esc to quit)：该选项被选中时，从库里取出元器件，可以连续放置，按Esc键退出该项操作。(4)Component第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(5)Front选项卡 Front选项卡可以选择字体，选择字体的应用项以及应用范围等选项组。Front选项组

18、下可以选择Front(字体)、Front Style(字形)和Size(字号)。Sample选项组下显示设定的字体。Apply to选项组选择字体的应用范围，有两种选择：Entire circuit和Selection，前者应用于整个电路图，后者应用于选取的项目。Change All选项组选择字体应用的项目，项目选择如下。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)Component reference ID：选择的字体应用于元器件序号。Component values and lab：选择的字体应用于元器件数值和标识。Component attributes

19、：选择的字体应用于元器件属性。Pin names：选择的字体应用于引脚名。Node names：选择的字体应用于节点名。Schematio text：选择的字体应用于电路图中的文字。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(6)Miscellaneous选项卡 Miscellaneou选项卡控制文件备份方式等。其中Auto-backup选择自动备份的时间；Circuit Default Path选择电路存盘的路径；Digital Simulation Setting选择数字仿真的两种状态：Idea理想仿真和Real真实状态仿真，前者可以获得较高的仿真速度，

20、后者可以获得更为精确的仿真结果。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(7)Rule Check选项卡 Rule Check选项卡用来完成ERC(电路规则检查)功能，创建和显示详细的检测报告，报告给出电路连接错误，如电源与输出引脚直接连接错误、未连接引脚错误和重复ID错误等。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(8)PCB选项卡 PCB选项卡选择与制作电路板相关的命令，如接地选择、印制板层数选择等。Ground Option为接地选择，如果选中Connect digital ground to analog gr

21、ound，则表明数字地与模拟地相连。Export settings输出设置，Rename nodes为节点重新命名，Rename components为元器件重新命名。Number of copper layers设置印制板的层数。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(9)Default对话框 图13-9所示Preference命令对话框的左下角有两个按钮。Set as Default按钮将当前设置存为用户的默认设置，影响新建电路图；Restore Default按钮将当前设置恢复为用户的默认设置。OK按钮不影响用户的默认设置，只影响当前电路图的设置。

22、第第13章章 电路仿真电路仿真4.导线(1)导线的连接 鼠标指向一个元器件端点，使其出现一个小圆点，按住鼠标左键并移动，会出现一根导线，将鼠标移到另一个元器件端点，使其出现小圆点，释放鼠标，则两个元器件之间用导线连接完成。导线自动选择合适的走向，不会与其他元器件出现交叉。(2)导线的删除 用鼠标点击准备删除的导线，导线被选中后，在导线的两端会出现小方块，按Delete键，选中的导线将会被删除。出现小方块后，用鼠标指向导线时将出现双箭头，此时按住鼠标左键拖动，可以修改导线。第第13章章 电路仿真电路仿真(3)导线的颜色 根据需要可以将导线设置成不同的颜色。用鼠标指向导线，单击鼠标右键，在出现的菜

23、单中选择Color，选择合适的颜色。(4)导线的连接点 在Place菜单下选择Junction命令，可以放置连接点，可以将连接点直接插入导线中。连接点是小圆点，连接点最多可以连接来自4个不同方向的导线(5)在导线中间插入元器件 我们可以非常方便地实现在导线中间插入元器件。选中元器件，用鼠标将其拖至导线上，释放鼠标即可。13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)5.输入/输出第第13章章 电路仿真电路仿真 选择Place/HB/SB Connecter命令，屏幕上会出现输入/输出符号“”，将该符号与电路的输入/输出信号端进行连接。子电路的输入/输出端必须有输入/输出符号，否则无法与外电路进

24、行连接。5.输入/输出6.仪器仪表使用方法 单击右边所需仪器仪表的图标，把它放到电路工作区，这时在电路工作区会出出一个万用表图标，双击它便会弹出仪器仪表的控制面板，单击控制面板上的Set按钮将会打开仪器仪表的参数设置窗口。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(1)万用表的使用图13-10 万用表图标、面板和参数设置 如图13-10所示，在万用表控制面板上可以选择电压值、电流值、电阻以及分贝值。参数设置窗口，可以设置万用表的一些参数。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(2)函数信号发生器波形选择 频率设置 电压

25、幅度值设置 占空比设置 偏移量设置 公共端 阴 极 阳 极 图13-11 函数信号发生器图标和面板 如图13-11所示，在函数信号发生器中可以选择正弦波、三角波和矩形波三种波形，频率可在1999范围内调整。信号的幅值、占空比、偏移量也可以根据需要进行调节。偏移量指的是交流信号中直流电平的偏移。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(3)瓦特表图13-12 瓦特表图标和面板 该仪表用来测量电路的交直流功率，注意电压端应与测量电路并联，电流端应与测量电路串联，其面板如图13-12所示。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim

26、7)(4)双通道示波器图13-13 双通道示波器图标和面板 其操作方法与实际示波器基本相同，在示波器面板上，可以直接点击示波器各功能项进行参数选择，如图13-13所示。第第13章章 电路仿真电路仿真(5)四通道示波器图13-14 四通道示波器图标和面板 其使用方法与双通道示波器完全一样，只是多了一个通道控制按钮，图 13-14所示。13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)第第13章章 电路仿真电路仿真(6)波特图示仪幅频 相频 对数坐标 线性坐标 图13-15 波特图示仪图标和面板 利用波特图示仪可以方便地测量和显示电路的频率响应，如图13-15所示。要注意的是在电路的输入端要接交流信

27、号。13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)第第13章章 电路仿真电路仿真图13-16 波特图示仪示例 图13-16是用波特图示仪对由运放构成的低通滤波器的测试结果，从图中可以得知该滤波器的幅频特性和相频特性。13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(7)频率计图13-17 频率计及使用 主要用来测量信号的频率、同期、相位、脉冲信号的上升沿和下降沿。面板、图标如图13-17所示。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(8)IV分析仪图13-18 IV分析仪及其使

28、用 IV分析仪用来分析晶体管的伏安特性曲线，如二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管等器件。IV分析仪相当于实验室的晶体管图示仪，需要将晶体管与连接电路完全断开，才能进行IV分析仪的连接和测试，如图13-18所示。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)13.1.2 Multisim 7电路仿真分析电路仿真分析1.仿真实验法应用Multisim 7进行仿真的基本步骤如下。(1)启动Multisim 7双击Multisim 7图标进入Multisim 7主窗口。(2)创建实验电路连接好电路和仪器，并保存电路文件。第第13章章 电路仿真电路仿真13

29、.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)(3)仿真实验 设置仪器仪表的参数。运行电路：单击主窗口的启动开关O/I按钮，电路开始仿真，若再单击此按钮，则仿真实验结束。若要使实验暂停，可单击主窗口的暂停键，在开关旁边再单击就可重新恢复电路运行。观测记录实验结果。实验结果也可存储或打印输出，并可用word的剪贴板输出。第第13章章 电路仿真电路仿真13.1 虚拟电子实验室(Multisim 7)2.电路分析法 Multisim 7提供了直流工作点分析，交流频率分析，瞬态分析，失真分析，参数扫描分析和温度扫描分析等共十多种电路分析功能。第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基

30、本分析方法 Multisim 7的仿真分析工具很多，可以对电路进行直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析和直流扫描分析，我们这里只介绍两种常用的分析工具，直流工作点分析和交流分析，对于其他的分析，其使用方法差不多，大家只要明白功能对话框中各参数的意思就可以了，也可查阅其他一些书籍对其进行了解。第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法13.2.1直流工作点分析 直流工作点分析是将电路中的电容开路，电感短路，计算电路的直流工作点，给电路设置一个直流工作点至关重要，它是保证电路正常放大的前提条件。1.构建电路 首先在工作区创建一个电路，如图

31、13-19所示。图13-19 分压式共发射极放大电路 第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法2.启动直流工作点分析工具 (1)启动直流工作点分析对话框，方法是执行菜单命令 Simulate|Analyses|DC Operating Point，则会出现如图13.20所示的对话框。图13-20 直流工作点分析对话框第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法(2)设置直流工作点对话框。直流工作点分析对话框包括Output variables(输出变量)、Miscellaneous Options(各种性质选项)和Summary(概要

32、)三个选项卡，Output variables选项卡用于选定需要分析的节点，页面左侧Variables in circuit栏内列出电路中各节点变量和流过电源的电流变量；页面右侧Selected variables for栏用于存放需要分析的节点。在左侧Variables in circuit中选择需要分析的变量单击Add加到Selected variables for栏中，然后单击Remove按钮，该变量将会回到左侧Variables in circuit栏中，如图13-20所示。第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法图13-21 Miscellaneous

33、 Options选项卡第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法 Miscellaneous Options(各种性质选项)选项卡如图13-21所示，主要来分析其对应的选项功能。Summary选项卡如图13-22所示，经过上面设置后，单击Apply(应用)，设置就会保存下来，如果单击Cancel(取消)设置就会被取消，如果单击Simulate(仿真)按钮，则启动直流工作点分析。图13-22 Summary选项卡第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法3.检查分析结果 图13-23 直流工作点的测试结果 直流工作点的测试结果如图13-

34、23所示。通过显示的数值就可以确定Q点是否合适，如果不合适，可以调整电路参数，再次运行直流工作点分析，直到合适为止。通过这种方法，可以观察电路中的某个元件参数的改变对电路直流工作点的影响 第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法13.2.2 交流分析交流分析 交流分析是在正弦小信号工作条件下的一种频域分析，它用于计算电路的幅频特性和相频特性，是一种线性分析方法。Multisim 7在进行交流频率分析时，首先分析电路的直流工作点，并在直流工作点处对各个非线元件做线性处理，得到线性化的交流小信号等效电路，然后使电路中的交流信号源的频率在一定范围内变化，相当于一个扫频

35、信号源，并用交流小信号等效电路计算电路输出交流信号的变化。在进行交流分析时，电路工作区中自行设置的输入信号被忽略。也就是说，无论给电路的信号源设置的是三角波还是矩形波，在进行交流分析时，都将自动设置为正弦波信号，并分析电路随正弦信号频率变化的频率响应曲线。第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法1.构建电路 这里我们仍采用单管放大电路作为实验电路，如图13-19所示。这时电路的直流工作点的分析结果在上节中分析可以得知。2.启动交流分析工具 (1)启动直流工作点分析对话框，方法是执行菜单命令Simulate|Analyses|Ac Analysis，则会出现如图1

36、3-24所示的对话框。图13-24 交流分析对话框第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法 (2)交流对话框包括频率参数(Frequency Parameters)、输出变量(Output variables)、其他各种性能选项(Miscellaneous Options)和概要(Summary)四个页面。选择各个页面调整合适的各项参数，运行仿真开关Simulate，屏幕就会显示AC Analysis窗口，同时绘出交流分析曲线。第第13章章 电路仿真电路仿真13.2 Multisim 7基本分析方法3.检查分析结果图13-25 交流分析测试曲线 交流分析测试曲线

37、如果13-25所示。通过测试结果得到的幅频和相频曲线，就可得到该放大电路能正常放大的频率范围，可以近似得到该放大电路的放大倍数和上、下限截止频率及通频带。第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例 Multisim 7可以用来分析典型电路，像大家在电路基础中所学的电路，也可用来分析模拟电路和数字电路，使用该工具对各种电路分析非常方便，我们在这一节中主要介绍其在模拟电路中分析的方法。13.3.1 单单管共发射极放大电路管共发射极放大电路 1.分析要求 (1)建立单管共发射极放大电路，电路如图13-26所示。图13-26 固定偏流共发射极放大电路第第13章章 电路仿真电路仿真13

38、.3 常用模拟电路分析举例(2)分析共发射极放大电路的静态工作点。(3)分析共发射极放大电路的放大倍数。(4)分析共发射极放大电路的频率特性。2.Multisim 7操作步骤第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例(1)直流工作点仿真分析结果如图13-27所示。图13-27 直流工作点分析结果第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例 (2)示波器显示的共发射极放大电路输入、输出波形如图13-28所示。图13-28 共发射极放大电路的输入、输出波形第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例(3)波特图示仪显示的波特图如图13-29所示。图

39、13-29 共发射极放大电路的幅频特性 第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例(4)出现的截止失真和饱和失真如图13-30所示。图13-30 电路出现的失真 第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例13.3.2 整流电路整流电路1.分析要求(1)分析半波整流电路的性能。(2)分析全波整流电路的性能。2.Multisim 7操作步骤(1)建立如图13-31所示的二极管半波整流电路。图13-31 二极管半波整流电路 第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例 (2)打开仿真开关，用示波器观察二极管半波整流电路的输入、输出波形，如图13-3

40、2所示。图13-32 二极管半波整流输入、输出波形 第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例 (3)对半波整流输出信号进行傅立叶级数分析，得到其频谱，如图13-33所示，从图中可以读出其直流成分和各次谐波成分的数值。图13-33 二极管半波输出信号的频谱直流值为13.6246A，一次谐波幅度为21.495V，二次谐波为9.29891V。第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例(4)建立如图13-34所示的全波整流电路，观察二极管全波整流电路的输入、输出波形，如图13-35所示。图13-34 桥式全波整流电路第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟

41、电路分析举例 (5)对全波整流输出信号进行傅立叶级数分析，得到其频谱，如图13-36所示，从图中同样读出其直流成分和各次谐波成分的数值。图13-35 二极管桥式整流输入、输出信号的波形第第13章章 电路仿真电路仿真13.3 常用模拟电路分析举例图13-36 桥式全波整流电路的输出信号的频谱 输出信号的直流值为13.338V，并且大家可以看到它的奇次谐波数值很小，几乎为零。偶次谐波的数值可以从傅立叶级数分析结果中得到。第第13章章 电路仿真电路仿真13.4 典型电路设计与测试 这一节我们通过一个实例来介绍Multisim 7在模拟电路设计方面的应用，在电路设计过程中，若能充分利用Multisim

42、 7提供的各种虚拟仪器和仿真分析方法，可以大大缩短设计时间并降低设计难度。1.设计要求 设计一个分压式偏置共发射极放大电路，晶体管的型号任选，直流电压为12V，负载电阻RL=2.7k。要求电路输入电阻大于50k，当输入信号小于等于10mA时，输出信号失真度小于20dB，中频电压放大倍数为50，并测量该电路的上下限截止频率。第第13章章 电路仿真电路仿真13.4 典型电路设计与测试2.设计步骤(1)根据要求建立电路，如图13-37所示。图13-37 分压式偏置放大电路第第13章章 电路仿真电路仿真13.4 典型电路设计与测试(2)选择合适的元器件参数，设置一个合适的静态工作点。我们不妨设基极电位

43、为4V，这样就可以确定R1，R2的关系，其取值如图所示，接着设置UCE，取UCE=6V左右，不妨取集电极电流IC=1mA左右，这样可确定R4，R5的数值，选择合适的电容，建立电路，接着就对电路进仿真分析。仿真项里的分析工具DC Operating Point Analysis可检查设置的静态工作点是否合适。在仿真项里，还有很多分析工具，像参数扫描工具，在电路设计中很有用，在这里就不多作介绍了。第第13章章 电路仿真电路仿真13.4 典型电路设计与测试 (3)用仿真工具分析设置的电路是否达到指标。用示波器观察输出信号的波形，用波特图示仪测试其电压放大倍数，用失真度测试仪测试失真度。其结果如图13-38、图13-39和图13-40所示。图13-38 所设计电路的输入、输出波形第第13章章 电路仿真电路仿真13.4 典型电路设计与测试图13-39 波特图测得的幅频特性 第第13章章 电路仿真电路仿真13.4 典型电路设计与测试图13-40 失真仪观察输出信号失真度