multisim于模擬電子實驗中的應(yīng)用研究(編輯修改稿)
2025-07-20 08:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 語言輸入方式。如直流靜態(tài)分析、交流分析、瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、時域分析、頻域分析、元器件的線性與非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅立葉分析、電路零級點分析、交直流靈敏度分析等電路分析功能，對用戶分析電路性能給予極大的便利。、測試和演示各種電路。如電工學(xué)、模擬電路、數(shù)字電路、接口電路、芯片控制電路等等?？梢詫Ρ环抡骐娐分械脑骷O(shè)置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。而且在進行仿真的同時，軟件可以存儲測試點的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。，有利于用戶自學(xué)軟件。Help系統(tǒng)不僅包括軟件本身的操作指南，更重要的是包含有元器件的功能解說，Help中這種元器件功能解說有利于使用EWB進行CAI教學(xué)。另外，NI Multisim10還提供了與國內(nèi)外流行的印制電路板設(shè)計自動化軟件Protel及電路仿真軟件PSpice之間的文件接口，也能通過Windows的剪貼板把電路圖送往文字處理系統(tǒng)中進行編輯排版，同時支持VHDL和Verilog HDL語言的電路仿真與設(shè)計。模電實驗是模電技術(shù)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。用NI Multisim10軟件仿真模電實驗與傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計實驗方法相比，有多個特點：可以同步進行設(shè)計與實驗，即邊設(shè)計邊實驗，修改調(diào)試方便；設(shè)計和實驗用的元器件和測試儀表齊全，可以完成各種類型的電路設(shè)計與實驗；可以方便的對電路參數(shù)進行測試和分析；可以直接打印輸出實驗數(shù)據(jù)、測試參數(shù)、曲線和電路原理圖；實驗中不消耗實際的元器件，實驗所需元器件的種類和數(shù)量不受限制，實驗成本低，實驗速度快，效率高；設(shè)計和實驗成功的電路可以直接在產(chǎn)品中使用。由于Multisim虛擬測試儀表和仿真元器件外形、性能和實物都很接近，再配合強大的仿真分析，所以能保證模擬實驗結(jié)果相當(dāng)精確、可靠， Multisim仿真實驗會加快、加深我們對模擬電子技術(shù)的理解，提高動手能力。Multisim軟件是電子電路計算機仿真設(shè)計與分析的基礎(chǔ)。優(yōu)秀的仿真軟件，結(jié)合計算機快速的運算能力，令電路板設(shè)計、電路分析、電路教學(xué)實驗這些活動的效率成百上千倍提高。現(xiàn)舉“二級負(fù)反饋放大電路”和“帶集成運算放大器的正弦波發(fā)生器”兩例以佐證。兩級電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路實例本例選用二級電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，如圖1所示。第一級放大電路是由三極管VT1組成的共發(fā)射極放大電路，第二級是由三極管VT2組成的共發(fā)射極放大電路，兩級之間通過電容C2實現(xiàn)阻容耦合。由于前后級之間通過電容連接，故級與與之間的直流通路是斷開的，因此，各級的靜態(tài)工作點相互獨立，互不影響。這樣給分析、設(shè)計、調(diào)試工作帶來很大的方便。而且，如果耦合電容的容值足夠大，就可以做到在一定的范圍內(nèi)，前一級的輸出信號幾乎不衰減的傳送到后一級的輸入端，使信號得到充分的利用。但是，阻容耦合方式也有明顯的缺點。首先，不適合傳送變化緩慢的信號，當(dāng)緩慢變化的信號通過電容C2時，將會嚴(yán)重衰減。由于電容有隔直作用，因此，直流成分的變化不能通過電容C2。更嚴(yán)重的是，由于集成電路工藝很難制造大容量的電容，因此，阻容耦合方式在集成放大電路中無法采用。開關(guān)J1控制兩級放大電路之間是否加入負(fù)反饋，開關(guān)J2選擇輸出端帶負(fù)載或輸出開路，便于測輸出電阻。 圖1實驗仿真分析：（1）將開關(guān)J1閉合，J2斷開，電路暫不引入級間反饋。①利用Multisim直流工作點分析功能，測量無級間反饋時兩級放大電路的靜態(tài)工作點，分析結(jié)果如下： 圖2 可見，對三極管VT1，Vbq=,Vcq=,Veq=；對三極管VT2，Vbq=,Vcq=,Veq=。②加上正弦波輸入電壓進行仿真，利用虛擬示波器可以觀察到第一級輸出電壓與輸入電壓反相，第二級輸出電壓與輸入電壓同相。兩級放大電壓均無明顯的非線性失真。 圖3 第二級輸出電壓藍線為輸入正弦電壓，紅線為第二級輸出電壓。將示波器B端口接到節(jié)點1，觀察VT1集電極電壓信號，如圖3。. 圖4第一級輸出電壓 藍線為輸入正弦電壓，白線為第一級輸出電壓。③，,。電路總放大倍數(shù)為電路無負(fù)反饋放大倍數(shù)A=Uo1/Ui=電路無負(fù)反饋輸入電阻Ri=U
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