模电电路设计题及multisim仿真
Multisim电路设计与仿真电子仿真5章模拟习题参考答案
习题参考答案：5.1 建立共射放大电路如图1所示。
XSC1图1 共射放大电路（1）静态工作点测量：执行菜单命令Simulation/Analysis ，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point ，在弹出的对话框中的Output V ariables 选项卡中选择1、2、4节点作为仿真分析节点。
单击Simulate 按钮，得到在图示参数下的静态工作点的分析结果，如图2所示。
图2 静态工作点从结果来看，集电极电流I CQ=1.08722mA，放大电路的U ce=V4—V1=6.45518—1.21295=45.24223V，电源电压为12V，可见该电路的静态工作点合适。
（2）交流放大倍数测量：单击Simulate下的Run按钮，双击示波器XSC1，得到如图3所示的输入输出波形。
图3 单管共射放大电路输入输出波形从图3可以看出，在测试线1处，当输入信号电压幅值为4.998mV时，输出信号幅值为-98.881mV，并且输出电压没有失真，电压放大倍数Au=Uo/Ui=-98.881/4.998≈-19.78 （3）测量输入电阻：删除虚拟双踪示波器，在放大电路的输入回路接电流表XMM1和电压表XMM2。
在放大器的输入端串接一个1k的电阻R7作为信号源的内阻，连接后的电路如图4所示。
图4 输入电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图5所示，电压为2.622mA，电流为913.663nA，那么输入电阻为Ri=Ui/Ii≈2.54kΩ。
图5 输入电阻测量结果（4）输出电阻测量：将图1电路中的信号发生器XFG1短路，负载R6开路，在输出端接电压源、电压表和电流表，连接后的电路如图6所示。
图6 输出电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图7所示，电压为707.106mV，电流为152.491uA，那么输出电阻为Ro=Uo/Io≈4.64kΩ。
模拟电子线路multisim仿真实验报告精选文档
模拟电子线路m u l t i s i m仿真实验报告精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-实验一单级放大电路一、实验目的1、熟悉multisim软件的使用方法2、掌握放大器的静态工作点的仿真方法，及对放大器性能的影响。
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数，输入电阻、输出电阻的仿真方法，了解共射级电路的特性。
二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三、实验步骤1.仿真电路图E级对地电压25.静态数据仿真26.动态仿真一1.单击仪表工具栏的第四个，放置如图，并连接电路。
2.双击示波器，得到如下波形5.他们的相位相差180度。
27.动态仿真二1.删除负载电阻R62.重启仿真。
28.仿真动态三1.测量输入端电阻。
在输入端串联一个的电阻，并连接一个万用表，启动仿真，记录数据，填入表格。
数据为VL测量数据为VO1.画出如下电路图。
2.元件的翻转4．去掉r7电阻后，波形幅值变大。
实验二 射级跟随器一、实验目的1、熟悉multisim 软件的使用方法2、掌握放大器的静态工作点的仿真方法，及对放大器性能的影响。
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数，输入电阻、输出电阻的仿真方法，了解共射级电路的特性。
4、学习mutisim参数扫描方法 5、学会开关元件的使用二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器 信号发生器 交流毫伏表 数字万用表三、实验步骤1实验电路图如图所示；2.直流工作点的调整。
如上图所示，通过扫描R1的阻值，在输入端输入稳定的正弦波，功过观察输出5端的波形，使其为最大不失真的波形，此时可以确定Q1的静态工作点。
7.出现如图的图形。
10.单击工具栏，使出现如下数据。
11.更改电路图如下、17思考与练习。
1.创建整流电路，并仿真，观察波形。
XSC12.由以上仿真实验知道，射级跟随器的放大倍数很大，且输入输出电压相位相反，输入和输出电阻也很大，多用于信号的放大。
Multisim模拟电路仿真实例
滞回比较器
UREF 为参考电压；输 出电压 uO 为 +UZ 或 -UZ；uI 为输入电压。
当 u+ = u- 时，输出电压 的状态发生跳变。
u
RF R2 RF
U REF
R2 R2 RF
uO
UT-
比较器有两个不同的门限电平，
故传输特性呈滞回形状。
uO
+UZ
UT+
O
uI
-UZ
若 uO = UZ ，当 uI 逐渐增大时，使 uO 由 +UZ 跳变为
-UZ 所需的门限电平 UT+
UT
Байду номын сангаас
RF R2 RF
U REF
R2 R2 RF
UZ
若 uO= UZ ，当 uI 逐渐减小时，使 uO 由 UZ 跳变 为 UZ 所需的门限电平 UT
图5-25 乙类互补对称功放电路
运行仿真： 从中可以发现输出信号的波形有明显的交越失真。
其失真原因
当输入信号较小时，达不到三极 管的开启电压，三极管不导电。
因此在正、负半周交替过零处会出 现非线性失真，即交越失真。
输入波形
输出波形
其失真范围如何呢？ 下面进行直流扫描分析，以便确定其交越失真的范围。
图5-24 波特图仪显示结果
若将信号源的频率分别修改为200Hz 和1MHz ，再次启动仿真，其输出电 压有何变化？
200Hz
1KHz
适当修改参数R1、R2、R3、R4和C1、C2，观察通带电压放大倍数和通带
截止频率的变化？
增如大果RR11输太出大波， 形输幅出度会增？大
模电实验-共射放大电路Multisim仿真
Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面与根本操作1.1Multisim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。
模拟电子电路multisim仿真（很全很好）
模拟电⼦电路multisim仿真（很全很好）仿真1.1.1 共射极基本放⼤电路按图7.1-1搭建共射极基本放⼤电路，选择电路菜单电路图选项（Circuit/Schematic Option ）中的显⽰/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显⽰元件的标号与数值等。
１. 静态⼯作点分析选择分析菜单中的直流⼯作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使⽤仪器库中的数字多⽤表直接测量）分析结果表明晶体管Ｑ１⼯作在放⼤状态。
２. 动态分析⽤仪器库的函数发⽣器为电路提供正弦输⼊信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，⽤⽰波器观察到输⼊，输出波形。
由波形图可观察到电路的输⼊，输出电压信号反相位关系。
再⼀种直接测量电压放⼤倍数的简便⽅法是⽤仪器库中的数字多⽤表直接测得。
３. 参数扫描分析在图７.１－１所⽰的共射极基本放⼤电路中，偏置电阻Ｒ１的阻值⼤⼩直接决定了静态电流ＩＣ的⼤⼩，保持输⼊信号不变，改变Ｒ１的阻值，可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项（Analysis/Parameter Sweep Analysis），在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为Ｒ１，参数为电阻，扫描起始值为１００Ｋ，终值为９００Ｋ，扫描⽅式为线性，步长增量为４００Ｋ，输出节点５，扫描⽤于暂态分析。
４. 频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为１Hz，终⽌频率为１GHz，扫描形式为⼗进制，纵向刻度为线性，节点５做输出节点。
由图分析可得：当共射极基本放⼤电路输⼊信号电压ＶＩ为幅值５mV的变频电压时，电路输出中频电压幅值约为０.５Ｖ，中频电压放⼤倍数约为－１００倍，下限频率（Ｘ１）为１４.２２Hz，上限频率（Ｘ２）为２５.１２MHz，放⼤器的通频带约为２５.１２MHz。
《Multisim电路仿真》期末考试试题1
《Multisim电路仿真》期末考试试题1一、选择题（每题2分，共20分）1、在Multisim中，下列哪个组件代表电阻？A.电池B.灯泡C.电源D.电容器2、在Multisim中，下列哪个按钮可以创建一个新的电路图？A. File -> NewB. Edit -> NewC. View -> NewD. Component -> New3、在Multisim中，下列哪个属性可以用来设置电路组件的颜色？A. VoltageB. ResistanceC. CurrentD. Color4、在Multisim中，下列哪个组件可以用来表示开关？A. TransformerB. JumperC. SwitchD. Connector5、在Multisim中，下列哪个属性可以用来设置电路的背景颜色？A. GridB. ColorC. ScaleD. Voltage6、在Multisim中，下列哪个按钮可以用来放大电路图？A. +B. -C. XD. Y7、在Multisim中，下列哪个组件可以用来表示电容器？A. ResistorB. DiodeC. CapacitorD. Inductor8、在Multisim中，下列哪个属性可以用来设置电路组件的大小？A. VoltageB. ResistanceC. SizeD. Current9、在Multisim中，下列哪个按钮可以用来旋转电路图？A. RB. LC. SD. W10、在Multisim中，下列哪个组件可以用来表示电源？A. GeneratorB. ResistorC. DiodeD. Capacitor基于MULTISIM仿真电路的设计与分析引言电路分析是电子和电气工程领域的基础，对于电路的设计、优化和故障排除具有重要的意义。
本文将通过使用MULTISIM软件，对电路进行分析、设计和仿真，以探讨电路分析的方法和技巧。
电路分析电路分析是电子工程的基础，包括电路模型的建立、参数计算和优化分析等。
Multisim仿真——模电分析
图2.1.5 示波器显示节点8的波形
3. 直流工作点分析 在输出波形不失真情况下，点击 Options→Preferences→Show node names使图 2.1.1显示节点编号，然后点击 Analysis→DC operating Point→Output variables选择需要 用来仿真的变量，然后点击Simulate按钮，系统 自动显示出运行结果，如图2.1.6所示。
输出电阻 RO≈RC
由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制
作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前
应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，
在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态
工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是
理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了
图2.1.8 AC Analysis对话框
1. Frequency Parameters参数设置 在Frequency Parameters参数设置对话框中，可
以确定分析的起始频率、终点频率、扫描形式、 分析采样点数和纵向坐标（Vertical scale）等 参数。本例中：
在Start frequency窗口中，设置分析的起始频率 ，设置为1Hz。
Multisim电路仿真 快速入门
之模电分析
晶体管放大器电路
内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程 的基础部分。本章介绍了单管放大器、多级 放大器电路、负反馈放大器电路、射极跟随 器、差动放大器、OTL低频功率放大器、单调 谐放大器、双调谐回路谐振放大器的工作原 理、主要性能指标、特性以及计算机仿真设 计方法。
图2.1.6 系统运行结果显示
4. 电路直流扫描 直流扫描分析（DC Sweep Analysis）是利用
Multisim模拟电路仿真实例
二、 RC - 型滤波电路
输出直流电压为：
U O(AV)
RL R RL
UO (AV)
脉动系数 S 约为：
S
1
S
C2 (R // RL )
适用于负载电流较小的场合。
三、电感滤波电路和 LC 滤波电路
一、电感滤波器
二、LC 滤波器
图 10.3.5
适用于负载电流比较 大的场合。
图 10.3.6
图5-2 瞬态分析结果
输出波形 已经失真
2）如何改善波形失真？ ??
图5-3 加入反馈电阻R6
如何确定反馈电阻R6的阻值？ 可对R6进行参数扫描分析
图5-4 参数扫描设置对话框
图5-5 参数扫描结果
比较输出波 形，选择 R6为400欧
R6=400
3）如何测试fL和fH？
加上电阻R6前后分别进行交流分析，测试节点为 2，其他设置默认，可分别得幅频和相频特性曲线如 图；
图5-30 例5.10输出波形
判断其最大电压输出范围：
Simulate/Analysis/DCSweep，直流扫描设置：设置Start value和Stop value 的值分别为-10V和10V，设置Increment为0.1V，在Output variables标签页， 选定节点5作为测试点，其他项默认。
输出直流电压为：
UO(AV) UO (AV) 0.9U 2
脉动系数 S ：
S
1
2 LC
S
适用于各种场合。
5.1.5.4 串联型直流稳压电路
一、电路组成和工作原理
采样电路：R1、 R2、 R3 ； 基准电压：由 VDZ 提供； 稳压过程：
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电路设计
一、设计I/V变换电路，实现2mA的电流信号转换为5V的电压信号。
1、电路图与仿真结果：如图一，
2、电路说明：
电路中使用了最简单常见的运放LM324系列，电路结构简单，可以广泛应用，如果对精度要求更高，可以选用精密运放，如OPA系列的运放。
电路原理简单，由理想运放的虚断特性，】广广2mA
，由虚短特性u二u
二0，所以u=-i X R=-5V，从而实现了将2mA的电流信号转换为5V NPof2
的电压信号。
3、参数确定方法：
根据u=-i X R，要求输入2m A的电流输出5V的电压，可以确定
oi2
R=2.5k0。
2
4、分析总结：
由于输出电压仅与i和R有关，改变R电路就可以实现不同电流型号转化
i22
为要求的电压信号。
同时由于不同场合条件不同，对电路稳定性的要求不同，可以根据实际条件改变运放型号，使电路可以在更广泛的范围里应用。
二、设计精密放大电路，其放大倍数为100倍。
1、电路图与仿真结果：如图二、图三，
2、电路说明：
电路用OPA系列精密运放实现精密放大，仿真结果如图三，电路为两级放大电路，每级的放大倍数为10。
则经两级放大后放大100倍。
而如果仅用一个运放完成100倍放大，仿真结果如图四，从示波器读数上可以看出放大结果
为：
A =
982.55
=98.3并不精密，而两级放大，放大倍数为A =
999.3
=99.99，
精密u 9.997u 9.994
程度大大提高，因此选用两级放大电路。
电路图：
图二
3、参数确定方法:
1、电路图与仿真结果:电路图：如图五，
各放大电路的放大倍数分别为A 二1+R
=10,
R
1
u1
R
A 二1+負二10，所以只要 R
5
u2
三、设计信号处理电路，完成如下运算U
o
=2.5+u : i
仿真结
图
图四
仿真结果：如图六,
图六
其中通过信号源输入一个峰值为I V，频率为1k Hz正弦波，示波器的通道A 接信号源，通道B接信号处理电路输出端。
示波器上的输出波形如图，根据从
读数上可以看出，输出电压U 的最大值与最小值分别为3.499V 和1.502V ，满足
o
设计要求：u =2.5+u 。
oi
2、电路说明：
电路利用同相求和电路的原理，从同相输入端输入待处理信号u ,U 为在
i
待处理信号上叠加的2.5V 的直流电压信号，由叠加原理：
u =i(u +U )
P 3i
由理想运放的虚短特性：
u =u
NP
又由理想运放的虚断特性：
所以u =2.5+u 。
o i
3、参数确定方法：
四、试用模拟乘法器和运算放大器设计有效值计算电路: 1、电路图
使用说明：u 为要求有效值的信号，用示波器可以测出信号的周期T ,取
i
U =1000T (T 的单位为：秒)，从示波器上读输出电压在输入电压第一个周期终点
处的值即为输入电压的有效值。
R 、
二(1+-^)u
R N
=3u =u +U
Ni
取R 二R 二R ，则u =^(u +U ),
133P 3i
RR
u =(1+—)u ，所以要取一=2。
o R P R
55
2、电路图各部分确定、说明及输出结果仿真：
电路输入端接一个正弦信号发生器，输出波形峰值为2V ，频率为1k Hz 。
有 (1) 、乘方电路及仿真结果
图八图九
电路图如图八，乘法器取k =1输入输出关系为：
u =u 2，
o 1i
仿真结果如图九，示波器通道A 接信号源，通道B 接乘方电路输出端。
(2) 、积分电路及仿真结果：
效值计算公式:
u=，—.
T
1
分四部分分别实现对u(t )的乘方、积分、除以
1V/V0V--
A 1
*1 -Wv :
WOnF
U2A1
：0
LLH24AP
R5
WkG
13
_L_V4:
^-12V
图十
—-12V
T
11
图
积分电路如图是，根据积分电路的输入输出关系,
1t
u =-f u （t ）dt ，u =u =u 2
o2RC i1i1o1i
410
仿真结果如图十一，示波器A 通道接信号源，B 通道接乘方输出电路输出,C 通道接积分电路输出。
（3）、除法电路及仿真结果：
U =*f u 2（t ）dt ，在积分电路中, 0
所以，取U =1000T 。
1至此，U =f u 2（t ）dt 。
o3
T i
仿真结果如图十三，示波器通道A 接信号源，通道B 接乘方电路输出，通道C 积分电路输出，通道D 接除法电路输出。
（4）、开方电路及仿真结果：
：R1 -Wv A ODkQ
R2W ka
R3 5kO
1VA/OV
U1A
V2 12V
图十二
电路中，乘法器k =1, 设输入信号u.的周期为T ，则
i
1
二1000，RC
41
由有效值计算的公式, D V1：：
匚叫
图十三
LM324AP
I]
图十四
图十五
电路如图十四，乘法器取k=-1，则输入输出关系为:
U—■U,
oi3
从而实现了，u—fu2（t）dt的运算。
o V T i
10
仿真结果如图十五，示波器通道D接开方后的输出端，通道A接信号源，当信号源输出的波形刚好为一个周期时，积分电路的输出恰好为一个周期上的积分，最后的运算结果即为输入电压的有效值，从仿真结果可以看出，通道D 在所测点的读数为1.414V，所以有效值为1.414V。
3、分析说明：
本电路的优点为可以计算周期不同的电压信号的有效值，特别是正弦波，可以计算的信号的周期和峰值的变化范围很大。
同时若是用于计算周期已知且不变的信号的有效值，可以省略除法电路这一部分，而在积分电路处选择适当参数，
使得RC在数值上与信号周期T相等，（各参数单位单位分别为Q、F、s）。
同41时电路也存在不足，无法计算方波的有效值，因为方波经平方后相当于一个直流信号，无法再通过积分器进行积分运算。
对于一些峰值和周期的三角波，积分电路也容易出现积分饱和而无法计算其有效值，需要改变一些元件的参数。
五、设计一个四阶低通滤波器，其截止频率为1k Hz。
1、电路图与仿真结果：
电路图：如图十六，
图十六
仿真结果：如图十七。
2、电路说明：
采用两个二阶压控电压源型有源滤波器级联得到四阶低通滤波电路，其中第一个二阶滤波电路的截止频率为f—1.06kHz，第二个二阶滤波电路的截止频率
01
为f—0.997kHz沁1kHz。
02
-
11
首先根据二阶低通滤波器的截止频率的计算公式f 0=--R-，确定电阻R
3、
R 、R 、R ，以及电容C 、C 、C 、C 的值。
使得各二阶低通滤波电路的截 4561234
止频率约为1k Hz 。
在确定R 、R 、R 、R 时，可以根据仿真情况，适当改变
1278
通带电压增益，使得仿真结果中截止频率为1k Hz ，从而找到合适的电阻R 、R 、
12
R 、R 的值。
78
从图十七中可以看出当增益衰减-3.069B 时，对应的截止频率为
1.008k Hz 。
4、分析总结：
电路采用了二阶压控电压源型滤波器，可以克服基本二阶低通滤波器的一些缺点，达到改善频率特性的目的。
通过仿真加深了对滤波器截止频率的决定因素,以及可以影响到截止频率的因素，如通带电压增益等的理解，对二阶滤波器稳定性的改善方法也有了一定的认识，如采用压控电压源型或无限增益多路反馈型二阶滤波电路，改善通带电压增益。
图十七
参数确定方
3。