4.1直流工作点分析
MULTISIM中交流分析方法PPT
（3）在Net Names栏，选定Show All选项。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
然后，按OK键确认。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
电路被自动编辑节点编号。
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Summary分页
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
在进行直流工作点分析前，需设定电路节点。 其步骤是：
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（1）单击Options菜单，打开下拉菜单。
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（2）选定Sheet Properties指令。
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基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Sheet Properties对话框。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）选择DC Operating Point指令。
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第4章
基 本 仿 真 分 析 方 法
弹出直流工作点分析对话框。该对话框有三个分 页，默认Output分页。
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模拟电路第四章习题解答
用 SPICE 分析： （1） 求电路的静态工作点； （2） 输入取频率为 1 kHz、幅值为 10 mV 的正弦信号，绘出差模输入时，
输出电压 vo1 和 vo2 的波形，并绘出 vo vo1 vo2 的波形； （3） 输入取频率为 1 kHz、幅值为 100 mV 的正弦信号，绘出差模输入时，
vo
而同相输入端的电位为：
u
R2 R1 R2
v1
因为“虚短”，即 u u ，所以
R2 R1 R2
v2
R1 R1 R2
vo
R2 R1 R2
v1 ，整理可求得差分放大器的输入输出关系为
vo
R2 R1
(v1
v2 )
。
题目中，电路增益为-10，因此 R2 10 。 R1
设：IIB 为运放输入偏置电流，IB1，IB2 分别是运放两个输入端的输入偏置电 流，IOs 为输入失调电流。有
vi 1mHz 1V
C1
R1 100KΩ
10uF
+ U1
R5 1KΩ
R2 10KΩ R3 1KΩ
-
U2
vo
+
R4 2KΩ
图 P4.8 解：U1 组成积分电路，U2 组成比例放大电路。
vi 1mHz 1V
C1
R1 100KΩ
10uF
-
U1
+
R5 1KΩ
vo1
R2
10KΩ
R3
1KΩ
-
U2
vo
+
R4 2KΩ
+
M4 Vo1 vo1
-
VEE
这是一个带有密勒补偿的两级运算放大器。放大器采用 PMOS 管输入。 a、低频电压增益；
直流工作点分析
使用增加并编 辑分析表达方式。
使用过滤变量展 示包括内部节点， 打开别针和输出变 量。
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基
本
变量类型选择列表
增加设备参数或模型参数对话框
仿
真
分
析
节点过滤对话框
方
法
分析表达方式对话框
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
真
分
析
方
将其移至Selected variables for栏 。
法
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基
本
仿
真
分
析
方
照此将所有应予分析的逐一移至左边。
法
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
基
本
仿
真
分
析
方
（5）最后，单击Simulate按钮。
法
Multisim 电路设计与仿真应用
第4讲
Output分页：确定如何处理输出变量，是任何分析 都必须进行设置的选项。
Analysis Options分页：确定分析选项，但通常情 况下不需要任何干预，采用默认设置就可以顺利进行分 析。
Summary分页，提供对用户所作分析设置的快速浏 览，不需用户再做任何设置，但可以利用此页查阅分析 设置信息。
第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.1 直流工作点分析 （DC Operating Point Analysis）
直流工作点分析用于确定电路的静态工作 点。在进行直流分析时，假设交流源为零且电 路处于稳定状态，也就是假定电容开路、电感 短路、电路中的数字器件看作高阻接地。直流 分析的结果常常作为以后分析的基础。例如， 直流分析所得的直流工作点作为交流分析时小 信号非线性器件的线性工作区；直流工作点作 为暂态分析的初始条件。
Multisim电路系统设计与仿真第四章
Multisim电路系统设计与仿真教程课件
第四章 仿真分析方法
CONTENTS
1 直流工作点分析 3 瞬态分析 5 单频交流分析 7 噪声分析 9 傅里叶分析
2 交流扫描分析 4 直流扫描分析 6 参数扫描分析 8 蒙特卡罗分析
CONTENTS
1 0
温度扫描分析
1 2
敏感度分析
1 4
零极点分析
1 6
布线宽度分析
1 1
失真分析
1 3
最坏情况分析
1 5
传递函数分析
1 7
批处理分析
内容提要
本章详细介绍了17个Multisim提供的仿真分析方法，并结 合相关实例对各个分析方法进行了介绍。
4.1 直流工作点分析（DC Operating Point Analysisi）
直流工作点分析是最基本的电路分析，通常是为了计算一个电路的静态工作点。合 适的静态工作点是电路正常工作的前提，如果设置的不合适，会导致电路的输出波形失 真。直流分析的结果通常是后续分析的桥梁。例如，直流分析的结果决定了交流频率分 析时任何非线性元件（如二极管和三极管）的近似线性的小信号模型。在进行直流工作 点分析时，电路中的交流信号将自动设为0，电容视为开路，电感视为短路，数字元件被 当成接地的一个大电阻来处理。
图4-7 单频交流分析结果
multisim直流工作点分析
multisim直流工作点分析直流工作点分析直流工作点分析用于确定电路的静态工作点。
在进行直流分析时，假设交流源为零且电路处于稳定状态，也就是假定电容开路、电感短路、电路中的数字器件看作高阻接地。
直流分析的结果常常作为以后分析的基础。
例如，直流分析所得的直流工作点作为交流分析时小信号非线性器件的线性工作区；直流工作点作为暂态分析的初始条件。
该分析无特别需要的分析参数设置。
分析结果：其中列出了所有被测节点的直流电压。
交流分析交流分析即分析电路的小信号频率响应。
在交流分析之前，应首先进行直流工作点分析，获得所有非线性元件的线性化小信号模型，以便建立复杂的矩阵方程。
为了建立该矩阵方程，假定直流源为零，交流源、电容、电感用其交流模型表示，非线性元件用其线性化的交流小信号模型表示。
而且，所有输入源都认为是正弦源，即使信号发生器设置为方波或三角波，也将转化为正弦波。
然后分析计算该电路对频率的响应函数。
分析结果：显示出幅频特性曲线和相频特性曲线。
瞬态分析瞬态分析是指对所选电路节点进行时域响应分析，可以在有激励信号的情况下计算电路的时域响应，也可以无任何激励信号。
在分析时，电路的初始状态可由用户自行指定，也可由程序自动进行直流分析，用直流解作为初始状态。
此时，直流源恒定；交流信号源随时间而变，是时间函数。
电容和电感都是能量储存模式元件，是暂态函数。
瞬态分析的结果通常是被分析节点的电压波形。
分析结果：显示出暂态特性曲线傅立叶分析傅里叶分析是分析周期性非正弦信号的一种数学方法，它将周期性非正弦信号转换成一系列正弦波和余弦波。
其中包括原始信号的直流分量、基波分量以及高次谐波。
在傅里叶级数中，每一个分量都被看作一个独立的信号源。
根据叠加原理，总响应为各分量响应之和。
由于谐波的幅度随次数的提高而减小，因此，只需较少的谐波分量就可以产生较满意的近似效果。
设置傅里叶区分析的基本参数。
包括：设置基频、分析的谐波次数、停止取样时间。
实验2 直流工作点分析
实验二 直流工作点分析一、实验目的：1、 练习直流工作点(Bias Point )的分析过程，了解输出文件的内容；2、 掌握修改元件参数的步骤；3、 练习直流传输特性分析的过程。
4、 了解直流灵敏度分析的过程和内容。
二、 实验内容：R110kD1D1N4536VDD10V1、 电路如上图所示，图中R ，二极管选用D1N4536，且I s = 10 nA ，n =2。
在电源V DD =10V和V DD =1V 两种情况下，求二极管电流I D 和二极管两端电压V D 的值 。
元件名称 元件库 说明R Library/Pspice/Analog.olb 电阻 VDC Library/Pspice/Sourse.olb 直流电压源 D1N4536Library/Pspice/Diode.olb二极管位于Place/Ground/source.olb 下。
步骤：进入Schematics 主窗口，绘出图所示电路，并设置好参数。
其中二极管的I s = 10 nA ，n =2要进入模型参数修改窗修改（先选中二极管，再选择菜单中Edit|Pspice Model 项，单击Instance Model(Text)可打开模型参数修改窗）。
设置直流工作点分析(Bias Point)，将右侧Output File Option 下第一项选中。
设置电压源VDD 分别为10V 和1V 。
进行仿真后，在View/Output File 中得到如下结果： 当V DD =10V 时，ID = ( 9.47E-04 ) mA ，VD = ( 5.32E-01 ) V 当V DD =1V 时，ID = ( 6.15E-05 ) uA ，VD = ( 3.85E-01 ) V 2、 电路如下图所示。
三极管参数为I s=5×1510-A,100F β=，'bb R ，50A V V =。
要求：a) 计算电路的直流工作点。
实验2 直流工作点的分析
实验报告实验中心 电子信息技术实验教学中心 专业年级 2018级电子信息科学与技术 实验课程 电子电路CAD 实践 姓 名 实验名称 实验2 直流工作点分析学 号 提交日期成 绩实验2 直流工作点分析一、实验目的1、使学生掌握直流偏置点、灵敏度、直流传输特性的工作原理；2、使学生掌握直流偏置点分析、灵敏度分析、直流传输特性分析。
二、实验内容1、按电路图1所示的连接，绘制电路。
2、对图1进行直流偏置点分析，分析出各节点的电压、各支路的电流和各元件的功率，分析出Q 点值。
3、分析图1中各器件的灵敏度。
Cb130u RL 6kRe 2kRc 3k RS 1kRb220kTQ2N3904Vcc 16VdcVs0VdcCb230uoutCe 50ufRb160k图1仿真后： 电压电流：功率：直流工作点分析：Q点值：IB=1.03E-05 VCE=8.11E+00 直流灵敏分析：4、分析图2中的直流增益、输入电阻、输出电阻。
RL 6kRe 2kRc 3k RS 1kRb220kTQ2N3904Vcc 16VdcVs1Vac 1VdcCb230uoutCe 50ufRb160k图2仿真后：电压增益V(OUT)/V_VS=-1.400E-05输入电阻：1.600E+04输出电阻：3.000E+035、分析图3所示，求电路中的i以及电路中的功耗，并与理论计算比较。
R15I124Adc+-H2HGAIN = 20.3846 R21R320i1图3 仿真后：功率:电流i:三、实验体会收获：1、这类实验首先我们需要知道求得量是什么，然后再运算得出。
要明白题意。
2、对于Q点值，我们首先要知道是求IB、IC、VCE的值。
3分析各器件的灵敏度，做进行直流偏置点分析，分析出各节点的电压、各支路的电流和各元件的功率。
4、对于原件的位置要熟悉，特别是图三的直流电流源（IDC）和电流控制电压源（H）是我们不熟悉的，所以要记住。
直流工作点分析
1.创建电路
在窗口中创建一个电路并设置节点号，如图15-1所示。 节点号设置方法：在电路工作区的空白位置单击右键，会弹 出一个对话框，选择“Show...”，会再弹出一个菜单，选 择 “Show node name”，然后单击OK，电路自动显示节点 号。
如修改节点号，可双击节点连线，弹出一个“Node对话 框”（节点号修改选项），可以进行节点号修改。
图15-13 傅里叶分析结果的表格显示
15.5 灵敏度分析
灵敏度分析是研究当电路中某个元件的参数发生变化时， 对电路节点电压或支路电流的影响。灵敏度分析包括直流灵 敏度分析和交流灵敏度分析，直流灵敏度分析的仿真结果以 数值形式显示，而交流灵敏度分析的仿真结果以曲线形式显 示。
下面以双电源供电的电阻电路为例，说明灵敏度分析的 操作步骤。
图15-4 AC Analysis对话框
该对话框含有4个选项卡，除Frequency Parameters选项 卡外，其余与直流工作点分析的选项卡一样。
Frequency Parameters选项卡，主要用于AC分析时频率 参数的设置，设置内容：
Start frequency 设置交流分析的起始频率；
在f (t进) 行A傅0 里A叶1 co分s析t 前 A，2 c首os先2确t..定. 分B1析sin节点t ，B其2 si次n 2把t电路... 的交流激励信号源设置为基频。如果电路存在几个交流源， 可将基频设置在这些频率值的最小公因数上。
下面介绍傅里叶分析的操作步骤。
1.创建电路
图15-2 DC Operating Point Analysis对话框
对话框的选项卡用于参数设置，主要包括： Output variables 选项卡 输出变量选项卡、 Miscellaneous options 选项卡 综合选择选项卡、 Summary 选项卡 分析总汇选项卡的设置。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
打开Sheet Properties对话框。
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第4讲
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（3）在Net Names栏，选定Show All选项。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
基应用
第4讲
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4.1 直流工作点分析 （DC Operating Point Analysis）
直流工作点分析用于确定电路的静态工作 点。在进行直流分析时，假设交流源为零且电 路处于稳定状态，也就是假定电容开路、电感 短路、电路中的数字器件看作高阻接地。直流
基 本 仿 真 分 析 方 法
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
从下拉的目录 里选择输出变量 的类型。 被选择电路的可 能输出变量。 打开变量的过滤 器类型对话框。 展开附加More Options区。 打开增加设备 或模型参数对话 框。 缩回附加More Options区。
基 本 仿 真 分 析 方 法
1号节点被移至右边的Selected variables for栏内。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
用同样方法选定节点2。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
将其移至Selected variables for栏 。
分析的结果常常作为以后分析的基础。例如，
直流分析所得的直流工作点作为交流分析时小 信号非线性器件的线性工作区；直流工作点作 为暂态分析的初始条件。
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第4讲
4.1.1 直流工作点分析对话框
直流工作点分析没有特别需要设置的参数，但是作 为常规指令，几乎所有的分析类型都有与其相同的分页 菜单。直流工作点分析对话框有3个分页菜单Output、 Analysis Options和Summary，默认Output分页。 Output分页：确定如何处理输出变量，是任何分 析都必须进行设置的选项。 Analysis Options分页：确定分析选项，但通常 情况下不需要任何干预，采用默认设置就可以顺利进行 分析。 Summary分页，提供对用户所作分析设置的快速浏 览，不需用户再做任何设置，但可以利用此页查阅分析 设置信息。
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直流工作点分析对话框
选择分析使用 的输出变量类型。 分析中使用的 输出变量。 使用增加并编 辑分析表达方式。
使用过滤变量 展示包括内部节点， 打开别针和输出变 量。
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变量类型选择列表
增加设备参数或模型参数对话框
节点过滤对话框
分析表达方式对话框
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（5）最后，单击Simulate按钮。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
即弹出Grapher View对话框，其中列出了所有被测节点 的直流电压。Multisim将以次作为基础进行后续分析。
第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
（2）选择Analysis指令，打开子菜单。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
（3）选择DC Operating Point指令。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
弹出直流工作点分析对话框。该对话框有三个分 页，默认Output分页。
第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
在进行直流工作点分析前，需设定电路节点。 其步骤是：
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
（1）单击Options菜单，打开下拉菜单。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
（2）选定Sheet Properties指令。
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第4讲
直流工作点分析对话框
Summary分页
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“-”号旁边显示所有项目和 信息。 点击“-”号，可将 信息隐藏。
基础信息 “+”表明在下面有附加信 息，点击“+”可将其展开。
4.1.2 设定电路节点
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第4讲
概述
Multisim提供了多种分析类型，所有分析 都是利用仿真程序产生用户需要的数据。当用 户激活一种分析后，分析结果将默认显示在 Grapher上并保存起来，以供后处理器使用。 用户需要整体了解Multisim的分析类型和掌 握每种类型的具体选项。 下述工作，几乎对于任何分析都要进行： 设置分析参数（所有参数都有缺省设置）； 设置输出变量的处理方式（必须）； 设置分析标题（任选）； 设置任选项的自定义值（任选）。
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（4）在Variables in circuit栏内 选定 节点1，中间的Add按钮被激活。
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单击Add按钮。
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第4讲
直流工作点分析对话框
Analysis Options分页
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Multisim默认的选择。
若选用该项，则采用习惯SPICE方式； 同时点击定制按钮，分析选择对话 出现。
选择该项，可检查分析是否对电路 有效。 分析标题出现在方框中， 并在审核过程中记录。
然后，按OK键确认。
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第4讲
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电路被自动编辑节点编号。
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第4讲
基 本 仿 真 分 析 方 法
4.1.3 直流工作点分析举例
进行直流工作点分析的步骤是： （1）单击Simulate菜单，打开下拉菜单。
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