Multisim电路仿真实验报告

1、Multisim电路仿真实验报告谢永全实验目的：熟悉电路仿真软件 Multisim的功能，掌握使用Multisim 进行输入电路、分析电路和仪表测试的方法。使用软件：NI Multisim stude nt V12。（其他版本的软件界面稍有不同）预习准备：提前安装软件熟悉其电路输入窗口和电路的编辑功能、考察其元件库中元件的分类方式、工具栏的定制方法、仪表的种类、电路的分析方法等；预习实验步骤，熟悉各部分电路。熟悉软件功能（1 ）了解窗口组成:主要组建包括：电路图编辑窗口、主菜单、元件库工具条、仪表工具条。初步了解各部分的功能。（2）初步定制:定制元件符号：Options|Global pref

2、erences，选择 Components 标签，将 SymbolStandard区域下的元件符号改为DIN。自己进一步熟悉全局定制Options|GlobalP refere nces 窗口中各标签中的定制功能。（3）工具栏定制:选择：ViewlToolbars ，从显示的菜单中可以选择显示或者隐藏某些工具栏。通过显示隐藏各工具栏，体会其功能和工具栏的含义。关注几个主要的工具栏:Stan dard （标准工具栏）、View （视图操作工具栏）、Main （主工具栏）、Components（元件工具栏）、Instruments（仪表工具栏）、Virtual （虚拟元件工具栏）、Simulati

3、on（仿真）、Simulationswitch （仿真开关）。（4） Multisim 中的元件分类元件分两类：实际元件（有模型可仿真，有封装可布线）、虚拟元件（有模型只能仿真、 没有封装不能布线）。另有一类只有封装没有模型的元件，只能布线不能仿真。在本实验中 只进行仿真，因此电源、电阻、电容、电感等使用虚拟元件，二极管、三极管、运放和其他 集成电路使用实际元件。元件库的结构：元件库有三个:Master database（主库）、Corporate database （协作库）和 User database（用户库）。主库不可更改，用户库用于存放自己常用的元件。主库中的元件分成类组（Group

4、），如Source组、Basic组、Diode组等，元件工具栏中每个图标对应于一个，元件工具栏如图1所示；组下是族（Family ），打开某个组后在左下的窗 口中显示族，中间窗口显示具体兀件，右边窗口显示兀件符号等特性。库的结构如图示。机接 口层 次 结高级外图1元件工具栏元件DbOBfliH牛元件D9CMM叫 jcuLXTTed元件r e:元件 ；訂轴曲科qc和妙縊t flc>ZO tmnima 30 M-=l OLJLOOClKr_K>LKlE*crFl DOT.K.，加*KK； IIcbft£dWdl.DfUl-EfU-：Hraftw-hR off图2元件库的结构2

5、N2221、LM324、TL084思考题：知道元件型号，如何在库中搜索元件。在库中搜索 预先不知道元件处于哪个组。（5 ）创建并编辑电路，测试电路每个电路必须有一个参考地，否则仿真会出错。根据电路调用元件，移动元件、旋转元 件，连接元件端口完成整个电路的连接。根据测试要求从仪表工具栏（图3所示）中选择仪表，放置仪表，连接测试线。打开仿真开关，调试仪表，观察测试结果。nstrumenls 1 In W tHJl 円 N 乘：禅C>I管 PR檢隔 an«；iwiddlMt* -H-±±_«-Kt*tt ; *ju.ilLLJSSI仪表工具栏（6 ）分析

6、电路电路分析功能在 Smulate|A nalysis中,包括 DC operating point（直流分析）、ACanalysis （交流扫描分析）、Transient analysi（瞬态分析）、DC sweep （DC扫描分析）等。选择分析指令后会自动打开分析窗口，进行分析功能设置后即可进行分析。这些分析功能大 多是与spice标准分析对应。5 实验内容5.1研究电压表内阻对测量结果的影响输入如图4所示的电路图，在setting中改变电压表的内阻，使其分别为200k 、5k 等，观察其读数的变化，研究电压表内阻对测量结果的影响。并分析说明仿真结果。()%U出£| 曲屮IU.I

7、I p.iTr ,七啊 IE 皿：丨图4实验5.1电路图双击仪表打开其特性窗户口，单击sett ing可以设置仪表参数实验截图如下JMtl'24.876 VLl«严:200k 时，电压表读数.i(*nIt tIId V：!：'： .： : . Multifneter-XMM 12 dBi-0-LBL JJSet.-5k时电压表读数由图中读数可知，内阻200 k 时电压表读数为 4.787V，内阻5k时电压表读数为 2.5V ,由并联分流原理可知电压表内阻为5k时不能作为理想电压表，所测电阻阻值大于电压表内阻。电压表阻值越大，经过电压表电流越小，误差越小。5.2 RLC

8、串联谐振研究输入如图5的电路，调节信号源频率，使之低于、等于、高于谐振频率时，用示波器观察波形的相位关系，并测量谐振时的电流值。用波特图仪绘制幅频特性曲线和相频特性曲线，并使用光标测量谐振频率、带宽（测量光标初始位置在最左侧，可以用鼠标拖动。将鼠标对准光标，单击右键可以调出其弹出式菜单指令，利用这些指令可以将鼠标自动对准需要的座标位置）。ElJl¥1J VHtli Hi J4> m (1* *J->IN OUT1«<nH1:;.图5 实验5.2仿真电路* JLA *nF心:hffiip-A侶.z I；O"a< 0 HL 幻呼 1窖"

9、;畤It图6示波器观察波形«c =(I是座标起始值,F是座标终值；纵座标用线性Lin ;使用光标可以测量谐振频率和带宽。鼠标可拖动光标，鼠标对准光标单击右键可以调岀光标操作功能)实验截图如下:BodePlotter-XBP"HTocniihWcI HKTiajJc II gF电040jnHih+jPhBK-DC二 90-90LTitfeg"d+ Out 图8相频特性实验截图Bode Plotter-XBPI.J111J:i1£111111I1. _ _ _ . .1 _ _i11111111 1 1:* 1 : :亠 '._ _ _ _1-=1

10、1- 111111 -1111MadeMdgndLid 已HorizontalReversePhaseVertical156.844 Hz$&3,947135 m+ In Log1Lri10+ «' Out «由图可知谐振频率为1/(2 nvRC)=159.155Hz,带宽为R/2 nL=63.662Hz, 谐振时电流 l=U/R=0.1A.5.3 RC电路过渡过程的研究利用示波器测量过渡过程。输入如图9的电路，启动后按动空格键来拨动开关，用示。注意，测量时使用了外触波器观测电容电压的过渡过程曲线，并使用光标测量时间常数发，示波器的触发模式选择为single

11、，适当调节触发电平（w 1mV ）,可以观察到电容的一 次充电波形，测量时拖动光标定位，在示波器上测量时间常数（两个光标的时间差）X3C1Ksy V Spacv阳2S13SQO匚10 V图9过渡过程时间常数的测量。实验截图如下:XOscilloscope-XSCl>T1 4limeChannelC hanfiEl.fteverse0.000 S1.000 (nV0.3133 MIS9.9MV门可1S, 333 ms9.997VSaveu yyc =_TiniebaseCTiannel ACl-aiirel BTriggerCtalcj 10 metJivSonic; 5 V/OwStal

12、e； 5 V/DiyEdge；巨T.A B可t1®y poa-M- 0rpw.Cbiv)； 0Level： 11m¥诃 |Add|b/A A/B科 0 |Dt AC 1 m ' DC =Single Normal jAuXd Note5.4用瓦特计测量功率电路如图10所示，灯泡的功率设为 100W，使用瓦特计测量电路的功率。并根据测量结果计算此电路的功率因数（cos 0 = ?/?电压电压可以用万用表或动态测试笔测量）与瓦特计上读出的功率因数比较。（虚拟灯泡在“显示”组里）nmiVI图10使用瓦特计测量功率P1=UI=90.470690.471. COS 0 = ?

13、/?0.95116实验截图如下:Wattmeter-XWiMI90.471 WPower factor:aSBIIGV1Vrmli50 Hz -Voltage» Current+-Multinneter-XMM2432 346 mAMultimeter-XWMI209,255 VdQdeSet.由图可得功率表所测电路功率为90.471W，而由电流电压表测得灯泡功率为5.5用相序指示器判断三相电源的相序如图11 (a)是星形连接的三相电源，将其参数设置成：相电压 220V、频率50Hz，假设中间的相线是 A相，自己设计相序指示器判断其他两相的相序。提供的元件如图11 ( b ) 所示，

14、包括1诉的电容、两个380V/60W 的灯泡。并请用四通道示波器观察三相电源的波形，验证相序指示器的测试结果(由于所使用的电压高，实际测量时请不要) 380V220 V 50 Hz(b )可以使用的元件(a)星形连接的三相电源图11实验电路如下:根据星形连接，可将负载用三角形接法，中间线为A相串联1犷的电容，分别在B.C相上连接一额定功率为 380V的灯泡，由星形连接特点可知X2灯泡只会在电容充电时闪一次，为B相，而X1灯泡会一直保持亮，为 C相。而在示波器中 B相落后A相120度，C相落后B相120度。如下图所示FfliHTF 书1 聊II冋IXI-3fflVr 1IT】卜 伦 +pg> ?(H flU D?.«tFD.ODC 5Ow_AQ.MuD ZOOU2&9HS TOMJQ.gUOWT*5qe： =nn 总亦Y如卫心 cOu炖上 曲的 JB占.曲Uf rW,yP*vt 忖t加>JO-令SUVD( &Ett实验总结:这是我第一次使用Multisim电路仿真软件来做电子电工技术的实验,感觉用起来十分方便，可以通过仿真的电路来对一些电路原理进行验证