基于Multisim的滤波电路分析与设计.doc

基于基于 Multisim 的滤波电路分析与设计的滤波电路分析与设计一.实验内容：实验内容一（必做）：文氏电桥电路频率特性及中心频率的测试1. 设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压）幅值(Amplitude) 为 7.07V（即有效值 5V） ，改变函数发生器的频率 f 分别为 200Hz、300 Hz、……1.5k Hz、2k Hz，记录相应的输出电压 U0(V)的值和输入输出相位角 φ(Deg)的值于表 10-12. 记录输入输出同相位（即 φ=0）时的频率 f0(Hz)称之为电路中心频率或电路谐振频率，以及输出电压值 U0max(V) 于表 10-13. 保持电路输入信号电压幅值(Amplitude) 为 7.07V（即有效值5V） ，改变电路电阻 R 的值分别为 0.2kΩ、0.47 kΩ、1 kΩ、1.5 kΩ、2 kΩ，记录不同电阻值时电路中心频率 f0(Hz)的值于表 10-2实验内容二（选做）：双 T 网络电路频率特性及中心频率的测试表 10-3 和表 10-4二.实验步骤：1. 运行运行 multisim双击桌面 multisim 图标，出现对话框后点击close，进入 multisim 主界面。

2. 主界面面板介绍及操作主界面面板介绍及操作主界面上边部分从上往下依次分别为菜单栏、工具栏、状态键→仿真和暂停、元器件库图标、仿真运行和暂停开关；中间区域为仿真电路工作区；仿真电路工作区的右侧为虚拟仪器仪表栏关闭电路运行开关，使用鼠标右键实现旋转、移动、删除……等操作；使用鼠标左键双击电路中某一元器件或虚拟仪器，弹出相应的窗口，可以修改其参数值或进行参数设置3. 建立电路建立电路按照实验教程中的文氏电桥实验电路图（或下页给出的仿真电路图）在工作区中按照下面的方法设置元器件和虚拟仪器仪表、设置电路节点、连线完成实验电路建立电路时一定要注意：必须设置电路的参考地（GROUND） ⑴⑴. 设置元器件设置元器件在主菜单“place”→“component”→“basic”中调入二个电阻 R(RESISTOR) 、 二个电容C(CAPACITOR)电路中 R=R1=R2、C=C1=C2, 鼠标左键双击某一电阻或电容，设置其电阻值或电容值；在主菜单“place”→“component” →“souce”中选定电路的参考地（GROUND） ⑵⑵. 选择虚拟仪器选择虚拟仪器在主界面右侧仪器栏中选定双踪示波器（Oscilloscope） 、波特图仪（Bode Plotter）和函数发生器（Function Generator） 。

⑶⑶. 设置电压表设置电压表在主菜单 Place 下拉菜单中点击 Component，出现下面的对话框，选定电压表(VOLTMETER)双击电压表，弹出参数设置对话框，默认其内阻值，交直流模式设置为 AC⑷⑷.电路连线及节点的设置电路连线及节点的设置单击菜单“Place”→“Junction”设置电路节点电路连线时会自动给定一个节点号（数） ，连线只能从仪器引脚或线路节点开始需要注意的是：电路中所有等电位点只能有唯一的一个节点号（数）唯一的一个节点号（数） 4. 设置虚拟仪器设置虚拟仪器⑴⑴.函数发生器的设置：函数发生器的设置：双击函数发生器，弹出参数对话框，设置电路输入信号电压（即函数发生器输出电压）幅值(Amplitude) 为 7.07V（即有效值 5V） ，按照实验指导书中表 10-1 设置函数发生器输出信号频率值(Frequency)注意下图中显示的频率值与本实验无关，偏置值(Offset)不需要设置.2 .波特图仪波特图仪面板分为 Magnitude(幅值)或 Phase(相位)的选择、Horizontal(横轴)设置和 Vertical(纵轴)设置打开仿真开关，单击单击““Magnitude”” ，调整纵轴幅值测试范围的初值 I 和终值F，在波特图仪窗口可以看到幅频特性曲线幅频特性曲线；单击单击““Phase”” ，调整纵轴相位测试范围的初值 I 和终值 F，在波特图仪窗口可以看到相频特性曲线相频特性曲线。

5. 运行电路运行电路完成实验电路的建立和元器件、仪器的所有设置完成后，启动运行开关，按照实验指导书中表 10-1 的要求，改变函数发生器的输出频率f，将电压表显示的读数（即电压值U0）记录于表 10-1 中6. 不同频率下的相位角不同频率下的相位角 φφ 值、谐振频率值、谐振频率f0（（表 10-1）以及不同电以及不同电阻值时阻值时f0（（表 10-2）的测试的测试按照理论计算公式，当输入、输出同相位时的角频率ω0和频率f0分别为谐振角频率ω0=1/RC、谐振频率f0=1/2πRC，此时输出电压峰值最大用波特图仪波特图仪得到电路的幅频特性曲线 Magnitude 和相频特性曲线Phase，参见下图，指针与曲线交点处的频率 f 和相位角 φ 的数值将分别显示在波特图仪黑色显示窗口下边的读数框中，左边的读数是频率 f，右边的读数是相位角 φ当相位角 φ 为 0 时的频率即为f0的值为便于观察，实验时用鼠标拖动波特图仪窗口边为便于观察，实验时用鼠标拖动波特图仪窗口边框，使波特图仪窗口设成电脑全屏框，使波特图仪窗口设成电脑全屏7. 示波器控制面板说明：示波器控制面板说明：双击示波器，弹出示波器控制面板如下图（图中波形是输入与输出同相位时） ，用 Y/T 方式(指的是X 轴显示时间，Y 轴显示电压值)观察输入电压和输出电压的波形； Timebase(时间基准)Scale(量程)：设置显示波形时的 X 轴时间基准X position(X 轴位置)：设置 X 轴的起始位置 Channel A(通道 A)、Channel B(通道 B)Scale(量程)：通道 A 的 Y 轴电压刻度设置Y position(Y 轴位置)：设置 Y 轴的起始位置 Tigger(触发)Auto 自动触发方式、Sing 单脉冲触发方式按照上述同样的步骤完成实验内容二（表按照上述同样的步骤完成实验内容二（表 10-3、表、表 10-4）） 。