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(多图) Multisim在电子线路中的应用指南

2011年12月05日 ?? 收藏1
传统电子线路的分析、设计方法首先是根据指标要求设计电路及其元件参数,在简化电路的基础上,对电路进行手工估算,然后在实验室搭建电路,使用仪器、仪表进行测试,验证是否满足指标要求。仿真软件Multisim借助虚拟现实技术,使设计者能“如实”地选择、更换元件,能“如实”地操作各种仪器、设备,进行“现场”实验,能快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能。与传统方法相比,这种虚拟技术既省时又经济,而且还可避免实验中发生的各种损坏和事故,在教学中更能节省时间和精力,有着广泛的应用前景。

1 仿真软件介绍

Multisim是用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件之一,属于Electronics Workbench(EWB)系列软件的高版本。EWB由加拿大Interactive。ImageTechnologies公司(IIT公司)于1988年推出。IIT公司从EWB 5.0版本开始,将电路图输入仿真与设计的模块更名为Multisim。随着软件的升级,2005年,公司将其命名为Multisim 9。其特点如下:

(1)Multisim是全功能电路仿真系统。

(2)Multisim是一个完整的电子系统设计工具。

(3)具有强大的仿真分析功能。

(4)具有多种常用的虚拟仪表

(5)与NI相关虚拟仪器软件的完美结合,提高了模拟及测试性能。

2 仿真实例

下面分别以在电路分析、模拟电子电路中的实际电路分析来说明该软件在电子电路中的应用。

2.1 RC一阶动态电路的响应

2.1.1 RC一阶动态电路的描述

动态电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程,对时间常数较大的电路,可用超低频示波器观察其过渡过程。然而,若用一般的中频示波器观察过渡过程和测量有关的参数,则必须使这种单次变化的过渡过程重复出现。为此,实验中利用信号发生器输出的方波信号来模拟阶跃激励信号,即用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号,利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号,方波信号的周期大于电路的时间常数。电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下产生的响应过程,与直流电压源的接通与断开的过程类似。

2.1.2 积分电路

积分电路

2.1.3 微分电路

微分电路

2.1.4 电路仿真

积分电路

取R=10kΩ,C=100nF,信号发生器的输出为方波(幅值为2V,偏移为2V,频率为1kHz,占空比为50%)作为激励电压,其仿真电路图如图2所示。

仿真电路图

微分电路

取R=510Ω,C=100nF,信号发生器的输出为方波(幅值为2V,偏移为2V,频率为1kHz,占空比为50%)作为激励电压,其仿真电路图如图3所示。

仿真电路图


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