模电实验-共射放大电路Multisim仿真

wordMultisim模拟电路仿真实验1. Multisim用户界面与根本操作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与仪器仪表，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为根底的仿真工具，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进展了较大变动，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为例介绍其根本操作。图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局部。图1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似，如图1-2所示。图1-2 Multisim菜单栏其中，Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进展个性化界面设置，Multisim10提供两套电气元器件符号标准：ANSI：美国国家标准学会，美国标准，默认为该标准，本章采用默认设置； DIN：德国国家标准学会，欧洲标准，与中国符号标准一致。工具栏是标准的Windows应用程序风格。标准工具栏：视图工具栏：图1-3是主工具栏与按钮名称，图1-4是元器件工具栏与按钮名称，图1-5是虚拟仪器工具栏与仪器名称。图1-3 Multisim主工具栏图1-4 Multisim元器件工具栏图1-5 Multisim虚拟仪器工具栏项目管理器位于Multisim10工作界面的左半局部，电路以分层的形式展示，主要用于层次电路的显示，3个标签为：Hierarchy：对不同电路的分层显示，单击“新建按钮将生成Circuit2电路；Visibility：设置是否显示电路的各种参数标识，如集成电路的引脚名；Project View：显示同一电路的不同页。Multisim仿真根本操作Multisim10仿真的根本步骤为：1. 建立电路文件2. 放置元器件和仪表3. 元器件编辑4. 连线和进一步调整5. 电路仿真6. 输出分析结果具体方式如下：1建立电路文件 具体建立电路文件的方法有：l 打开Multisim10时自动打开空白电路文件Circuit1，保存时可以重新命名l 菜单File/Newl 工具栏New按钮l 快捷键Ctrl+N2放置元器件和仪表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，新安装的Multisim10中这两个数据库是空的。放置元器件的方法有：l 菜单Place ponentl 元件工具栏：Place/ponentl 在绘图区右击，利用弹出菜单放置l 快捷键Ctrl+W放置仪表可以点击虚拟仪器工具栏相应按钮，或者使用菜单方式。以晶体管单管共射放大电路放置+12V电源为例，点击元器件工具栏放置电源按钮Place Source，得到如图1-6所示界面。图1-6 放置电源修改电压值为12V，如图1-7所示。图1-7 修改电压源的电压值同理，放置接地端和电阻，如图1-8所示。图1-8 放置接地端左图和电阻右图图1-9为放置了元器件和仪器仪表的效果图，其中左下角是函数信号发生器，右上角是双通道示波器。图1-9 放置元器件和仪器仪表3元器件编辑1元器件参数设置双击元器件，弹出相关对话框，选项卡包括：l Label：标签，Refdes编号，由系统自动分配，可以修改，但须保证编号唯一性l Display：显示l Value：数值l Fault：故障设置，Leakage漏电；Short短路；Open开路；None无故障默认l Pins：引脚，各引脚编号、类型、电气状态2元器件向导ponent Wizard 对特殊要求，可以用元器件向导编辑自己的元器件，一般是在已有元器件根底上进展编辑和修改。方法是：菜单Tools/ ponent Wizard，按照规定步骤编辑，用元器件向导编辑生成的元器件放置在User Database用户数据库中。4连线和进一步调整连线：1自动连线：单击起始引脚，鼠标指针变为“十字形，移动鼠标至目标引脚或导线，单击，如此连线完成，当导线连接后呈现丁字交叉时，系统自动在交叉点放节点Junction；2手动连线：单击起始引脚，鼠标指针变为“十字形后，在需要拐弯处单击，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，对于十字交叉而希望导通的情况，可以分段连线，即先连接起点到交叉点，然后连接交叉点到终点；也可以在已有连线上增加一个节点Junction，从该节点引出新的连线，添加节点可以使用菜单Place/Junction，或者使用快捷键Ctrl+J。进一步调整：1调整位置：单击选定元件，移动至适宜位置；2改变标号：双击进入属性对话框更改；3显示节点编号以方便仿真结果输出：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1-10是连线和调整后的电路图，图1-11是显示节点编号后的电路图。图1-10 连线和调整后的电路图 a显示节点编号对话框 b显示节点编号后的电路图图1-11 电路图的节点编号显示5电路仿真根本方法：l 按下仿真开关，电路开始工作，Multisim界面的状态栏右端出现仿真状态指示；l 双击虚拟仪器，进展仪器设置，获得仿真结果图1-12是示波器界面，双击示波器，进展仪器设置，可以点击Reverse按钮将其背景反色，使用两个测量标尺，显示区给出对应时间与该时间的电压波形幅值，也可以用测量标尺测量信号周期。图1-12 示波器界面右图为点击Reverse按钮将背景反色6输出分析结果使用菜单命令Simulate/Analyses，以上述单管共射放大电路的静态工作点分析为例，步骤如下：l 菜单Simulate/Analyses/DC Operating Pointl 选择输出节点1、4、5，点击ADD、Simulate图1-13 静态工作点分析 2. 共射放大电路仿真实验放大是对模拟信号最根本的处理，图2-1是单管共射放大电路NPN型三极管的仿真电路图。图2-1 单管共射放大电路NPN型三极管进展直流工作点分析，采用菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point，在对话框中设置分析节点与电压或电流变量，如图3-2所示。图3-3是直流工作点分析结果。图3-2 直流工作点分析对话框图3-3 直流工作点分析结果当静态工作点适宜，并且参加适宜幅值的正弦信号时，可以得到根本无失真的输出，如图3-4所示。ab图3-4单管共射放大电路输入输出波形试着求出该共射放大电路的静态工作点。 /