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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,1,主要内容,2.1,直流工作点分析（,DC Operating Point Analysis,）,2.2,交流分析（,AC Analysis,）,2.3,瞬态分析（,Transient Analysis,）,2.4,傅立叶分析（,Fourier Analysis,）,2.5,失真分析（,Distortion Analysis,）,2.6,噪声分析（,Noise Analysis,）,2.7,直流扫描分析（,DC Sweep Analysis,）,1主要内容2.1 直流工作点分析（DC Operating,2,Multisim10,为仿真电路提供了两种分析方法，即利用虚拟仪表观测电路的某项参数和利用,Multisim10,提供的十几种分析工具，进行分析。常用的分析工具有：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。利用这些分析工具，可以了解电路的基本状况、测量和分析电路的各种响应，且比用实际仪器测量的分析精度高、测量范围宽。下面将详细介绍常用基本分析方法的作用、分析过程的建立、分析对话框的使用以及测试结果的分析等内容。,2 Multisim10为仿真电路提供了两种,3,直流工作点分析也称静态工作点分析，电路的直流分析是在电路中电容开路、电感短路时，计算电路的直流工作点，即在恒定激励条件下求电路的稳态值。在电路工作时，无论是大信号还是小信号，都必须给半导体器件以正确的偏置，以便使其工作在所需的区域，这就是直流分析要解决的问题。了解电路的直流工作点，才能进一步分析电路在交流信号作用下电路能否正常工作。求解电路的直流工作点在电路分析过程中是至关重要的。,2.1,直流工作点分析,3 直流工作点分析也称静态工作点分析，电路的直,4,2.1.1,构造电路,为了分析电路的交流信号是否能正常放大，必须了解电路的直流工作点设置得是否合理，所以首先应对电路得直流工作点进行分析。在,Multisim10,工作区构造一个单管放大电路，电路中电源电压、各电阻和电容取值如图所示。,42.1.1构造电路,5,执行菜单命令,Simulate/Analyses,，在列出的可操作分析类型中选择,DC Operating Point,，则出现直流工作点分析对话框，如图所示。直流工作点分析对话框包括,3,页。,5 执行菜单命令Simulate/Analys,6,1.Output,页,Output,页用于选定需要分析的节点。,左边,Variables in circuit,栏内列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量。右边,Selected variables for,栏用于存放需要分析的节点。,具体做法是先在左边,Variables in circuit,栏内中选中需要分析的变量（可以通过鼠标拖拉进行全选），再点击,Plot during simulation,按钮，相应变量则会出现在,Selected variables for,栏中。如果,Selected variables for,栏中的某个变量不需要分析，则先选中它，然后点击,Remove,按钮，该变量将会回到左边,Variables in circuit,栏中。,61.Output 页,7,2.Analysis Options,页,点击,Analysis Options,按钮进入,Analysis Options,页，其中排列了与该分析有关的其它分析选项设置，通常应该采用默认的。,72.Analysis Options页,8,3.Summary,页,点击,Summary,按钮进入,Summary,页，如图所示。,Summary,页中排列了该分析所设置的所有参数和选项。用户通过检查可以确认这些参数的设置。,83.Summary页,9,2.1.3,检查测试结果,直流工作点的测试结果如图所示。测试结果给出电路各个节点的电压值。根据这些电压的大小，可以确定该电路的静态工作点是否合理。,如果不合理，可以改变电路中的某个参数，利用这种方法，可以观察电路中某个元件参数的改变对电路直流工作点的影响。,92.1.3 检查测试结果 如果不合理，可以改,10,交流分析是在正弦小信号工作条件下的一种频域分析。它计算电路的幅频特性和相频特性，是一种线性分析方法。,Multisim 10,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性元件做线性化处理，得到线性化的交流小信号等效电路，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将被忽略。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，进行交流分析时，都将自动设置为正弦波信号，分析电路随正弦信号频率变化的频率响应曲线。,2.2,交流分析,10 交流分析是在正弦小信号工作条件下的一种频,11,2.2.1,构造电路,这里仍采用单管放大电路作为实验电路，电路如图所示。,112.2.1 构造电路,12,2.2.2,启动交流分析工具,执行菜单命令,Simulate/Analyses,，在列出的可操作分析类型中选择,AC Analysis,，则出现交流分析对话框，如图所示。,122.2.2启动交流分析工具,13,对话框中,Frequency Parameters,页的设置项目、单位以及默认值等内容见表所示。,项目,默认值,注释,Start frequency,（起始频率）,1,交流分析时的起始频率，可选单位有：,Hz,、,KHz,、,MHz,、,GHz,Stop frequency,（终止频率）,10,交流分析时的终止频率，可选单位有：,Hz,、,KHz,、,MHz,、,GHz,Sweep type,（扫描类型）,Decade,（,10,倍刻度扫描）,交流分析曲线的频率变化方式，可选有：,Decade,、,Linear,（线性刻度扫描）、,Octave,（,8,倍刻度扫描）,Number of points per decade,（扫描点数）,10,起点到终点共有多少个频率点，对线性扫描项才有效,Vertical scale,（垂直刻度）,Logarithmic,（对数）,扫描时的垂直刻度，可选项有：,Linear,、,Logarithmic,、,Decibel,、,Octave,13 对话框中Frequency Parame,14,2.2.3,检查测试结果,电路的交流分析测试曲线如图所示,测试结果给出电路的幅频特性曲线和相频特性曲线,幅频特性曲线显示了,3,号节点,（电路输出端）的电压随频率变化的曲线；相频特性曲线显示了,7,号节点的相位随频率变化的曲线。由交流频率分析曲线可知，该电路大约在,7Hz,24MHz,范围内放大信号，放大倍数基本稳定，且相位基本稳定。超出此范围，输出电压将会衰减，相位会改变。,142.2.3 检查测试结果（电路输出端）的电压随频率变化的,15,瞬态分析是一种非线性时域分析方法，是在给定输入激励信号时，分析电路输出端的瞬态响应。,Multisim,在进行瞬态分析时，首先计算电路的初始状态，然后从初始时刻起，到某个给定的时间范围内，选择合理的时间步长，计算输出端在每个时间点的输出电压，输出电压由一个完整周期中的各个时间点的电压来决定。启动瞬态分析时，只要定义起始时间和终止时间，,Multisim,可以自动调节合理的时间步进值，以兼顾分析精度和计算时需要的时间，也可以自行定义时间步长，以满足一些特殊要求。,2.3,瞬态分析,15 瞬态分析是一种非线性时域分析方法，是在给,16,2.3.1,构造电路,构造一个单管放大电路，电路中电源电压、各电阻和电容取值如图所示。,162.3.1 构造电路,17,2.3.2,启动瞬态分析工具,执行菜单命令,Simulate/Analyses,，在列出的可操作分析类型中选择,Transient Analysis,，出现瞬态分析对话框，如图所示。,172.3.2 启动瞬态分析工具,18,瞬态分析对话框中,Analysis Parameters,页的设置项目、单位以及默认值等内容见表所示。,选项,默认值,含义和设置要求,Paramenters,（参数）,Start time,（起始时间）,0 s,瞬态分析的起始时间必须大于或等于零，且应小于结束时间。,End time,（终止时间）,0.001s,瞬态分析的终止时间必须大于起始时间。,Maximun time step settings,（设置最大时,间步长）,选中,如果选中该项，则可以在以下三相中挑选一项。,Minimum number of time points,、,Maximum time step,、,Generate time steps automatically,Minimum number of time points,（最小时间,点数）,100,自起始时间至结束时间之间，模拟输出的点数。,Maximum time step,（最大步进时间）,1e-005 s,模拟时的最大步进时间。,Generate time steps automatically,（自动产生步进时间）,选中,Multisim,将自动决定最为合理最大步进时间。,18 瞬态分析对话框中Analysis Par,19,2.3.3,检查分析结果,放大电路的瞬态分析曲线如图,1.7.8,所示。分析曲线给出输出节点,1,电压随时间变化的波形，纵轴坐标是电压，横轴是时间轴。从图中可以看出输出瞬态波形初始值为单管放大电路节点,1,直流工作点电压,9.6772V,。瞬态分析的结果同样可以用示波器观察到。,192.3.3 检查分析结果,20,傅立叶分析是一种分析复杂周期性信号的方法。它将非正弦周期信号分解为一系列正弦波、余弦波和直流分量之和。根据傅立叶级数的数学原理，周期函数,f,(,t,),可以写为,傅立叶分析以图表或图形方式给出信号电压分量的幅值频谱和相位频谱。傅立叶分析同时也计算了信号的总谐波失真（,THD,），,THD,定义为信号的各次谐波幅度平方和的平方根再除以信号的基波幅度，并以百分数表示：,2.4,傅立叶分析,20 傅立叶分析是一种分析复杂周期性信号的方法,21,2.4.1,构造电路,构造一个单管放大电路，电路中电源电压、各电阻和电容取值如图所示。该放大电路在输入信号源电压幅值达到,50mv,时，输出端电压信号已出现较严重的非线性失真，这也就意味着在输出信号中出现了输入信号中未有的谐波分量。,212.4.1 构造电路,22,2.4.2,启动交流分析工具,执行菜单命令,Simulate/Analyses,，在列出的可操作分析类型中选择,Fourier Analysis,，则出现傅立叶分析对话框，如图所示。,222.4.2 启动交流分析工具,23,傅立叶分析对话框中,Analysis Parameters,页的设置项目及默认值等内容见表所示。,选项区,选项,含义和设置要求,Sampling options,（采样选项）,Frequency resolution,（基频）,取交流信号源频率。如果电路中有多个交流信号源，则取各信号源频率的最小公因数。点击,Estimate,按钮，系统将自动设置。,Number of harmonics,（谐波数）,设置需要计算的谐波个数。,Stop time for sampling,（停止采样时间）,设置停止采样时间。如点击,Estimate,按钮，系统将自动设置。,Results,(,结果,),Display phase,（相位显示）,如果选中，分析结果则会同时显示相频特性。,Display as bar graph(,线条图形方式显示,),如果选中，以线条图形方式显示分析的结果。,Normalize graphs,（归一化图形）,如果选中，分析结果则绘出归一化图形。,Displays,（显示）,显示形式选择：可选,Chart,（图表）、,Graph,
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