Multisim9电子技术基础仿真实验第四章五 噪声分析
Multisim基础使用方法详解
第2章Multisim9的基本分析方法主要容➢ 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）➢ 2.8 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）2.1 直流工作点分析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。
2.1.1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Multisim9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。
注意：图中的1，2，3，4，5等编号可以从Options---sheet properties—circuit—show all 调试出来。
执行菜单命令（仿真）Simulate/（分析）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A所示。
直流工作点分析对话框B。
1. Output 选项Output用于选定需要分析的节点。
左边Variables in circuit 栏列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量。
模拟电路设计中的噪声分析方法与技巧
模拟电路设计中的噪声分析方法与技巧噪声是模拟电路设计中一个重要的考虑因素，它会对电路的性能产生不可忽视的影响。
合理的噪声分析方法和技巧可以帮助工程师更好地预估电路性能，并在设计过程中优化电路。
本文将介绍一些在模拟电路设计中常用的噪声分析方法与技巧。
一、噪声的概念与分类噪声是电路中不可避免的随机信号，它会产生干扰并降低电路性能。
根据噪声的统计特性，我们可以将噪声分为两类：白噪声和色噪声。
白噪声是指在所有频率上功率谱密度均匀分布的随机信号。
它的特点是在所有频率上都具有相同的功率，这使得它在分析和计算过程中比较方便。
常见的白噪声有热噪声和量子噪声。
热噪声是由于电路内部的电阻和温度而产生的噪声，它是一种频谱密度与频率成正比的噪声。
量子噪声是由于元件上载流子的不确定性所导致的噪声，它在低频时呈平坦的频谱密度。
色噪声是指功率谱密度随频率而变化的随机信号。
常见的色噪声有粉红噪声、蓝色噪声和红色噪声等。
二、噪声分析的基本方法在模拟电路设计中，噪声分析的基本方法是通过计算电路中各个元件的噪声功率或噪声电压，然后通过级联或大信号分析得到整个电路的输出噪声。
下面介绍几种常见的噪声分析方法。
1. 噪声功率分析方法噪声功率分析方法是通过计算各个元件的噪声功率，然后根据功率的线性性质进行级联分析，得到整个电路的输出噪声功率。
这种方法适用于对噪声进行初步估计和设计的参考。
2. 噪声电压分析方法噪声电压分析方法是通过计算各个元件的噪声电压，然后根据电压的非线性性质进行级联分析，得到整个电路的输出噪声电压。
这种方法适用于对噪声进行更精确的分析和设计。
3. 模拟电路噪声分析软件现在，有许多专门用于模拟电路噪声分析的软件，如SPICE、PSPICE和Cadence等。
这些软件可以根据电路的拓扑结构和元件参数进行仿真计算，从而得到电路的输出噪声能谱密度和噪声系数等。
利用这些软件，工程师可以更方便地进行噪声分析和优化。
三、噪声分析的技巧除了基本的噪声分析方法外，以下是一些在设计过程中常用的噪声分析技巧。
利用Multisim9软件分析差动放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法
利⽤Multisim9软件分析差动放⼤器静态⼯作点、电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻的仿真⽅法
实验⼆差动放⼤电路
⼀、实验⽬的
1、熟悉Multisim9软件的使⽤⽅法。
2、掌握差动放⼤电路对放⼤器性能的影响。
3、学习差动放⼤器静态⼯作点、电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻的仿真⽅法
4、学习掌握Multisim 9 交流分析
5、学习开关元件的使⽤⼆、虚礼实验仪器及器材
双踪⽰波器信号发⽣器
交流毫伏表
数字万⽤表
三、实验内容
1、创建如上图所⽰差动放⼤电路，将数字万⽤表的“+”、“-”端分别接在1Q 、2Q 的集电
极
上
2、调节放⼤器零点
将开关J2和J3闭合，J1打到最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得数字万⽤表的数值为0（尽量接近0，如果不好调整，可以减⼩滑动变阻器的Increment 值），利⽤直流⼯作点分析，测量1Q 、2Q 的各管脚⼯作情况，填写表。
表1
3、测量差模电压放⼤倍数
更改电路为单输⼊电路形式，J1开关打到左边为长尾式放⼤电路，到右边为恒流源放⼤电路，如下图所⽰，把相应的数据填⼊表2中
4、测量共模电压放⼤倍数
更改电路，将两输⼊端接同⼀信号源，注意J3必须断开，J1开关打到左边为长尾式放⼤电路，到右边为恒流源放⼤电路，如下图所⽰，把仿真的数据填⼊表2中
表2。
(完整版)Multisim9电子技术基础仿真实验第四章十一 极点-零点分析
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.11 极点-零点分析
极点-零点分析是求解交流小信号电路传 递函数的极点和零点，以确定电路的稳定性。 在进行极点-零点分析时，首先计算电路的 直流工作点，进而确定非线性元件的交流小 信号线性化模型，然后在其基础上求出其交 流小信号转移函数的极点和零点。
Multisim 9 电路设计入门
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）按Simulate按钮执行仿真。章
基 本 仿 真 分 析 方 法
显示出极点-零点分析列表。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.11.1 设置极点—零点分析参数
极点-零点分析对话框也仅有3个分页，默认为 Analysis Parameters分页，其余2页与直流工作点 分析的第2、3分页完全一样。
选择分析类型，有增益分析（输 出电压比输入电压）、互阻分析 （输出电压比输入电流）、输入 阻抗分析和输出阻抗分析。
（1）执行菜单命令Simulate/Analysis/Pole Zero Analysis 。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Pole Zero Analysis对话框 。
Multisim 9 电路设计入门
第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（2）在Analysis Parameter 分页中设置 极点-零点分析参数。
选择输入的正负端节点。 选择生产的正负端节点。
选择分析项目：极点分析，零 点分析，极点和零点分析。
Multisim 9 电路设计入门
Multisim9电子技术基础仿真实验第四章十五批处理分析精品资料
4.15 批处理分析
批处理分析是指将不同类型的分析或同
基 本 仿 真 分 析 方 法
一种分析的多个实例组合到一起依次运行。
在实际电路分析中，往往需要对同一个电路 进行多次或多种分析：例如为细致调整电路 性能而重复进行同一种分析；为教学目的而 验证电路原理；为建立电路分析的记录以及
设置分析自动运行的顺序等。
批处理显示的AC分析曲线。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
批处理显示的傅立叶分析曲线。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
批处理显示的噪声分析曲线。
Multisim 9
电路设计入门
第2个分析选项被加到右侧的Analyses to Perform表中。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（7）照此将所有批处理分析项目选定后，按Run All Analysis 按钮，执行批处理分析。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）所选分析参数的设置对话框出现， 设置相应的参数。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（4）单击Add to list按钮。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
设置的分析就被加到右侧的Analyses to Perform表中。单击分析项目左侧的“＋”号， 就会显示出该分析的总结信息。
Multisim基础使用方法详解
第2章Multisim9的基本分析方法主要内容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）2.8 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）2.1 直流工作点分析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。
2.1.1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Multisim9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。
注意：图中的1，2，3，4，5等编号可以从Options---sheet properties—circuit—show all调试出来。
执行菜单命令（仿真）Simulate/（分析）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A所示。
直流工作点分析对话框B。
1. Output 选项Output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。
Multisim数字电子技术仿真实验
多语言支持
软件支持多种语言界面， 方便不同国家和地区的用 户使用。
02
数字电子技术基础
逻辑门电路
总结词
逻辑门电路是数字电子技术中的 基本单元，用于实现逻辑运算和 信号转换。
详细描述
逻辑门电路由输入和输出端组成 ，根据输入信号的组合，输出端 产生相应的信号。常见的逻辑门 电路有与门、或门、非门等。
交互性强
用户可以在软件中直接对 电路进行搭建、修改和测 试，实时观察电路的行为 和性能。
实验环境灵活
软件提供了多种实验模板 和电路图符号，方便用户 快速搭建各种数字电子技 术实验。
软件功能
元件库丰富
Multisim软件拥有庞大的元件库，包含了各种类型的电子元件和 集成电路，方便用户选择和使用。
电路分析工具
寄存器实验结果分析
总结词
寄存器实验结果分析主要关注寄存器是否能够正确存储和读取数据，以及寄存器的功能 是否正常实现。
详细描述
首先观察实验中使用的寄存器的数据存储和读取过程，记录下实际得到的数据存储和读 取结果。接着，将实际得到的数据存储和读取结果与理论预期的数据存储和读取结果进 行对比，检查是否存在差异。如果有差异，需要分析可能的原因，如电路连接错误、元
触发器
总结词
触发器是一种双稳态电路，能够在外 部信号的作用下实现状态的翻转。
详细描述
触发器有两个稳定状态，根据输入信 号的组合，触发器可以在两个状态之 间进行切换。常见的触发器有RS触发 器、D触发器据的基本单元，用于存储二进制数据。
详细描述
寄存器由多个触发器组成，可以存储一定数量的二进制数据 。寄存器在数字电路中用于存储数据和控制信号。
multisim电子电路仿真教程第4章
第4章 Multisim基本分析方法
2．交流分析举例
【例4-2】 对图4-11所示电路进行交流分析。
图4-11 串联谐振电路
第4章 Multisim基本分析方法
首先按图4-11在电路窗口中构建电路，元件参数如图中
所示。选取分析菜单中的AC Analysis...选项，在出现的对话 框中的Frequency Parameters页设置Start Frequency为1 Hz， Stop Frequency为10 GHz，Sweep Type选择Decade，Number of points per decade设置为10，Vertical scale选择Linear；在 Output variables页选定分析节点3；在Miscellaneous Options 页More Options区Title for栏输入“交流分析”。点击 Simulate按钮开始仿真分析。完成分析后，出现Analysis Graphs窗口，显示电路的幅频特性曲线和相频特性曲线，如 图4-12所示。
第4章 Multisim基本分析方法
图4-10 交流分析Frequency Parameters页
第4章 Multisim基本分析方法
1．Frequency Parameters页
Frequency Parameters页各部分功能介绍如下： > > Start frequency：设置分析起始频率。 Stop frequency(FSTOP)：设置分析终止频率。
第4章 Multisim基本分析方法
图4-5 More Options区
第4章 Multisim基本分析方法
2．Miscellaneous Options页
Miscellaneous Options页如图4-6所示，其主要功能是 设定分析参数，一般采取默认值。如果要自行设定，则先选 中某个分析选项，再选中Use this custom analysis options选项，在其右边出现一个栏位，可在该栏内指定新 的参数。如果要恢复程序预设置值，按Reset option to default按钮即可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Frequency Parameters翻页菜单，设置扫描 频率等，包括：
设置扫描起始频率。 设置扫描终止频率。 选择扫描方式，有十倍频程、 八倍频程、线性。 设置每十倍程的取样点数。 选择纵轴刻度，有十倍频程、 八倍频程、线性、对数。
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Noise Analysis对话框。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（2）在对话框中的Analysis Parameters 页，设置将要 分析的参数，包括：选择输入噪声的参考电源、选择噪声 输出节点、选择参考电压节点im 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.5.2 噪声分析举例
噪声分析的步骤如下：
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（1）执行菜单命令Simulate/Analysis/Noise Analysis。
Multisim 9
电路设计入门
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
按Simulate按钮执行仿真。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
显示出备选噪声源对电路输出端的影响曲线。
Multisim 9
电路设计入门
基 本 仿 真 分 析 方 法
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
4.5.1 设置噪声分析参数
噪声分析对话框有5个分页，默认为Analysis Parameters分页，第2为 Frequency Parameters分页， 其余3页与直流工作点分析完全一样。
基 本 仿 真 分 析 方 法
选择输入噪声的参考电源。 选择噪声输出节点，在此点 将所有噪声贡献求和。 选择参考电压节点，通常取0 （接地）。 设置汇总的取样点数，选中 时，将产生所选噪声曲线。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）打开Frequency Parameters翻页菜单，设 置扫描频率，包括：设置扫描起始频率、扫描终 止频率、选择扫描方式等。
Multisim 9
电路设计入门
第4 章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（4）打开Output分页菜单，选定需 分析的噪声源。
第4 章
4.5 噪声分析
噪声是指电路中出现的非信号项电压或电流，是影 响实际电路性能的随机因素之一。Multisim提供了三种 不同的噪声模型：热噪声（亦称白噪声），通常认为是 由导体内自由电子和振动离子的热运动引起的，并均匀 分布于整个频率范围；散弹噪声，是由半导体中的载流 子运动造成的，是晶体管噪声的主要来源；闪烁噪声， 存在于BJT和FET中，主要发生在频率低于1KHz的频段， 它与频率成反比，与温度和DC电流成正比。 噪声分析是计算每一个电阻或半导体器件对指定输 出节点的噪声贡献。总噪声是所有噪声源对输出节点产 生噪声的均方根之和，该和再除以增益得出等价输入噪 声。等价输入噪声是指在无噪声输入源上注入噪声，产 生与噪声电路相比配的输出噪声。总噪声电压是以地或 电路中的其他节点为参考的。