Multisim仿真实例电路
Multisim模拟电路仿真实例
05
Multisim在电子工程设计 中的应用
在电子工程设计中应用Multisim的意义
高效性
Multisim提供了高效的电路仿真环境，能够快速模拟电路的 性能，缩短设计周期。
1
精确性
2
Multisim的仿真结果具有较高的精确度，能够准确反映电路
的实际工作情况。
3 实验安全性
在Multisim中进行电路仿真，可以避免因实验错误导致硬件 设备的损坏。
仿真分析
提供多种仿真分析工具，帮助用户深入了解电 路的工作原理和性能。
软件应用领域
电子工程
Multisim广泛应用于电子工程领域 ，用于电路设计、分析和仿真的教学 和实践。
通信系统
用于控制系统的电路设计和性能分析 。
嵌入式系统
用于模拟嵌入式系统的电路设计和性 能分析。
控制系统
用于通信系统的电路设计和性能评估 。
需的输出信号。
滤波器电路搭建
总结词
滤波器电路是模拟电路中常用的一种 基本电路，用于将信号中的特定频率 成分提取或滤除。
详细描述
滤波器电路由一个输入端、一个输出端和若干个电 阻、电容和电感组成。输入信号通过电阻R1和R2 加到滤波器的输入端，输出信号通过电容C1和C2 反馈到滤波器的输出端。通过调整电阻、电容和电 感的参数，可以改变滤波器的频率响应，从而提取 或滤除信号中的特定频率成分。
放大器电路搭建
总结词
放大器电路是模拟电路中常用的一种基本电路，用于将微弱的信号放大到所需的幅度。
详细描述
放大器电路由一个输入端、一个输出端和若干个电阻和电容组成。输入信号通过电阻 R1和R2加到运算放大器的同相输入端，输出信号通过电容C1和C2反馈到运算放大器的 反相输入端。通过调整电阻和电容的参数，可以改变放大器的增益和带宽，从而获得所
multisim电路仿真图
一．直流叠加定理仿真图1.1图1.2图1.3结果分析：从上面仿真结果可以看出，V1和I1共同作用时R3两端的电压为36.666V；V1和I1单独工作时R3两端的电压分别为3.333V和33.333V，这两个数值之和等于前者，符合叠加定理。
二．戴维南定理仿真戴维南定理是指一个具有直流源的线性电路，不管它如何复杂，都可以用一个电压源UTH与电阻RTH串联的简单电路来代替，就它们的性能而言，两者是相同的。
图2.1如上图2.1电路所示，可以看出在XMM1和XMM2的两个万用表的面板上显示出电流和电压值为：IRL=16.667mA，URL=3.333V。
图2.2如上图2.2所示电路中断开负载R4，用电压档测量原来R4两端的电压，记该电压为UTH，从万用表的面板上显示出来的电压为UTH=6V。
图2.3在图2.2所测量的基础之上，将直流电源V1用导线替换掉，测量R4两端的的电阻，将其记为RTH，测量结果为RTH=160Ω。
图2.4在R4和RTH 之间串联一个万用表，在R4上并接一个万用表，这时可以读出XMM1和XMM2上读数分别为：IRL1=16.667mA ，URL1=3.333V 。
结果分析：从图2.1的测试结果和图2.4的测试结果可以看出两组的数据基本一样，从而验证了戴维南定理。
三．动态电路的仿真1、一阶动态电路：V1 1 VR110kΩC110uF12图3.12、二阶动态电路分析：图3.2 2、二阶动态电路：V110 VC11uFR12kΩL11H123图3.3一阶动态电路中V2随时间的变化可以看出，在0~500ms之间随时间的增大而非线性增大，大于500ms后趋于稳定。
图3.4当R1电位器阻值分别为500Ω,2000Ω,4700Ω时，输出瞬态波形的变化如上图所示。
四．交流波形叠加仿真图4.1图4.2结果分析：在信号分析中，一个周期的波形只要满足狄利克雷条件，该波形就可以分解为傅里叶级数。
图4.1为波形叠加仿真电路，将1kHz 15V，3kHz 5V和5kHz 3V的3路正弦信号通过电阻网络予以叠加，从图4.2可以看出示波器D通道的波形正好是示波器A,B,C通道波形的叠加，满足交流波形叠加。
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
模拟电子电路multisim仿真实例大全
模拟电子电路multisim仿真1.1 晶体管基本放大电路1.1.1 共射极基本放大电路按下图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. 参数扫描分析在上图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：
Multisim仿真实例电路
+ 3V -
4V I1
+
1
I2
I3
1 +
U3
- 5V 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
求：I1、I2 、I3、U3
h
7
2.2 仿真电路的创建
该电路需要调用电压源和电阻元件， 为了测量电流和电压，需要调用万用表。
+ 3V -
4V I1
+
1
I2
I3
1 +
U3
- 5V 1
h
8
2.2 仿真电路的创建
1.添加元件
1）点击用户界面中元件库的电源库按钮 ， 或者选择菜单栏的Place/ComPonent，将会出现
保存的路径
默认的电路保存的路径是：
C:\Documents and Settings\Administrator\My
Documents\National Instruments\Circuit Design Suite
10.0\
h
2
2.1 设置Multisim10的界面
设定元器件的 放置方式：连 续/单个。选择 连续放置模式。
了测试仪器，部分连线需要重新连接。
也可以添加好元件之后，同时将需要的测试仪器一 同添加，统一连线。
h
23
5.添加测试仪器
连接好的电路如图所示：
注意：
连接好的电路中，如果元件位置不合适，可以用
鼠标选中元件，然后用上下左右键移动，或者直接用左键
拖移调整元件位置。
h
24
5.添加测试仪器
设置测试仪器参数
设定符号标准：美国标 准（ANSI）和欧洲标准 （DIN）。我国的元件符 号与DIN模式相同
四 Multisim仿真实例
R0kΩ
Rc2 10kΩ
T1
T2
Rb2 1kΩ
Io
190μA
T3
Rc3 5kΩ
图 7-1
+15V
T4 VO
Re4 －15V
例 2 电路如图 7-2 所示。求电路的闭环电压增益 Avf、输入电阻 Rif ，并与 手算闭环电压增益结果比较。
（仿真文档在光盘“feedback/ 2”文件夹中。）
例 3 电路如图 4-1（a）所示。设 BJT 的型号为 2N3904，β＝50，rbb′＝100Ω，
4
其他参数与例 1 相同。试分析 Ce 在 1μF 到 100μF 之间变化时，下限频率 fL 的变 化范围（Ce 为与 Re 并联的电容）。
（仿真文档在光盘“BJT/3”文件夹中。）
五、差分式放大电路仿真实例
IR
R
IO(IL)
+
+ VR −
IZ
+
VI
DZ
VO
RL
−
−
图 2-3
三、MOSFET 放大电路仿真实例
例 1 电路如图 3-1 所示。设 NMOS 管 T 的参数为 VT = 0.8V，Kn = 1mA/V2。 电路其他参数为 V DD= V SS= 5V，I = 0.5mA，R d = 7kΩ，R g = 200kΩ，Cs = 47μF， 输入信号采用振幅为 10mV，频率为 1kHz 的正弦波。试画出输出电压的波形。
（仿真文档在光盘“actual op-amp/1”文件夹中。）
+VCC
vi
R1
R
-
Rf
C1
vp
A +
R
C2
Multisim电路仿真
Multisim电路仿真示例1．直流电路分析步骤一：文件保存打开Multisim 软件，自动产生一个名为Design1的新文件。
打开菜单File>>Save as…，将文件另存为“CS01”(自动加后缀)步骤二：放置元件打开菜单Place>>Component…1.选择Sources(电源)Group (组)，选择POWER_SOURCES(功率源)Family(小组)，在元件栏中用鼠标双击DC_POWER，将直流电源放置到电路工作区。
说明：所有元件按Database -> Group -> Family 分类存放2.继续放置元件：Sources Group –>POWER_SOURCES Family->ROUND(接地点Basic Group->RESISTOR Family（选择5个电阻）3.设定元件参数。
采用下面两种方式之一1)在放置元件时（在一系列标准值中）选择；2)在工作区，鼠标右键点击元件，在Properties (属性)子菜单中设定。
步骤三.根据电路图连线用鼠标拖动元件到合适位置，如果有必要，鼠标右键点击元件，可对其翻转(Flip)或旋转(Rotate)。
连线时先用鼠移至一个元件的接线端，鼠标符号变成叉形，然后拖动到另一结点，点击右键确认连线。
若需显示全部节点编号，在菜单Option>>Sheet Properties>>Sheet visibility的Net names 选板中选中show all。
步骤四.电路仿真选择菜单Simulate>>Analyses>>DC operating point…(直流工作点分析)在DC operating point analysis窗口中，选择需要分析的变量（节点电压、元件电流或功率等）。
点击“Simulate”按钮，得到结果：可以验证，模拟结果与理论计算完全一致。
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的电动势大小、电源标识等。
3.修改元件参数
4.布局及连线
根据电路合理调整元件的布局。 移动元件时，用左键选中直接拖移即可。
4.布局及连线
元件的连接是电路图连接的主要工作。连线有
自动、手动和混合三种方式。
设定符号标准：美国标 准（ANSI）和欧洲标准 （DIN）。我国的元件 符号与DIN模式相同
2.1 设置Multisim10的界面
在主菜单栏中选择Option/sheet Properties, 将出 现如图所示电子平台参数对话框。 设置是否显示元
件的标识、序号、 参数、属性、电 路的节点编号等 是否显示 节点名 可定制背 景的颜色
Multisim仿真实例
2.1 设置Multisim10的界面 2.2 仿真电路的创建 2.3 电路仿真分析
2.1 设置Multisim10的界面
在绘制电路图和仿真之前，有必要对软件的基 本界面进行Preferences项, 将弹出对话框。 默认的电路保存的路径是：
出现的菜单中选择相应的测试仪器。
由于之前已经把所有的元件连接好了，现在又添加了测 试仪器，部分连线需要重新连接。 也可以添加好元件之后，同时将需要的测试仪器一同添 加，统一连线。
5.添加测试仪器
连接好的电路如图所示：
注意：
连接好的电路中，如果元件位置不合适，可以用鼠 标选中元件，然后用上下左右键移动，或者直接用左键拖 移调整元件位置。
2.1 设置Multisim10的界面
电子平台上是 否显示栅格、 图纸边框、边 界，方便绘图。
设置纸张大 小和方向
2.1 设置Multisim10的界面
设置导线和总 线的宽度以及 总线布线方式
设置字体 及大小
2.2 仿真电路的创建 以如下电路为例学习如何在Multisim中
创建电路，以及调用测试仪器。
4.布局及连线
3）混合连线 当连线比较复杂时，可首选此种方式。先用自动 连线操作，然后再对不满意的连线进行修改。
修改时先选中欲修改的连线，可看到连线的中
间及拐弯处将出现小方块，此时鼠标也将变成双向
的箭头，用鼠标左键选中连线并拖动就可以调整连
线的走向及位置。
4.布局及连线
4）放置节点
若想在已存在的连线上放置一条新的连线，而
将和连线的颜色相同；
示波器还可以设置四个通道的X轴和Y轴的尺 度/分辨率，以及触发方式。
2.4 其它仿真实例
更改连线颜色的方法：
用鼠标选中连线，然后单击鼠标右键，将出现
如下菜单。选择Segment Color，然后将出现色板， 根据个人爱好选择合适的颜色。
2.4 其它仿真实例
仿真结果
以上过程为仿真做好了铺垫。现在只需要按下
仿真开关就可以看到电路的测试结果了。
开启仿真有两种办法：
仿真 开关
1）在软件的主窗口中就有仿针开关，直接按下就
可以； 2）选择主菜单的Simulate/Run。
仿真结束后关掉仿真开关即可。
2.3 仿真
仿真测试结果如图所示。
2.4 其它仿真实例
交流电源、示波器、功率表也是常用的测试仪
器，下面再以三相电路为例来做一个仿真实验，以
便让大家熟悉常用的测试仪器。 先建立如下的仿真电路。
2.4 其它仿真实例
注意：
1.这里的交流电源，电动势的值用的是峰值，还可
以设置交流电源的初始相位； 2.用一个四通道的示波器同时观测3路电压信号， 为了方便观察，将三路通道的连线设备为不同的颜 色（红、绿、蓝），示波器显示的信号波形颜色也
1.添加元件
1）点击用户界面中元件库的电源库按钮 现如图所示的Select a Component对话框。 2）Multisim默认的元件库是Master Database; 在对话框的Group下拉列表中，选择所需元件所在 的组。直流电源所在的组为SOURCES。 3）在Family显示窗口中选择成员类型：选择 POWER_SOURCES。 ，
此处既不是引脚也不是连接点，就必须要添加节点。 添加方法如下： 单击菜单中的Place/Junction，就会在鼠标箭 头处出现一个节点，用鼠标将其移动到需要添加的 线条上即可。 注意不能将节点放到交叉点上，否则会出现
“虚焊”。
4.布局及连线
５）删除连线 用鼠标选中待移除的连线，按“Delete”键； 或者选中待移除的连线后，单击鼠标右键，从出现
4V I 1 + I2 I3 1 U3 + 1 5V 1 -
+ 3V -
求：I1、I2 、I3、U3
2.2 仿真电路的创建 该电路需要调用电压源和电阻元件，为
了测量电流和电压，需要调用万用表。
4V I 1 + I2 I3 1 U3 + 1 5V 1 -
+ 3V -
2.2 仿真电路的创建
5.添加测试仪器
设置测试仪器参数
万用表可以测试交直流信号、电压、电流、电
阻，需要对测量的物理量做一个设置。 设置方法： 双击测试仪器图标，将出现测试仪器的面板。
在本电路中，根据需要选择直流、电压或电流。
万用表还可以设置电流表和电压表的内阻、测量范 围等。 注意：要仿真，电路必须要接地。
2.3 仿真
或者选择菜单栏的Place/ComPonent，将会出
1.添加元件
3） 或者直接双击DC_ POWER，就可以在电子图
纸中调入一个直流电压源。
如果参数设置是连续放置元件，则每按一次鼠 标，就可以添加一个元件，如要终止添加，单击右 键，或者按一下ESC键即可。 本电路中有三个电压源，可以先添加三个电压 源，参数之后再统一修改。
C:\Documents and Settings\Administrator\My
可设置电路 保存的路径
Documents\National Instruments\Circuit Design Suite 10.0\
2.1 设置Multisim10的界面
设定元器件的 放置方式：连 续/单个。选择 连续放置模式。
1.添加元件
4）添加电阻元件与添加电压源的方法相同。
电阻元件属于Basic组，可选择元件库的 RESISITOR，在右边的元件窗口中选择合适的参 ； 或者还是选择Place/Component，选择Basic组，
数添加。
也可以不管电阻的参数，先添加进去，然后再
统一修改参数。
共添加3个电阻元件。
1.添加元件
2.调整元件方向
按照电路的结构调整元件的位置。 水平翻转 电路中有些元件可能是横着摆放的，有些是竖 垂直翻转 着摆放的。这时候就可能用到元件的旋转。 顺时针转90° 调整的方法如下： 逆时针转90° 单击鼠标左键，选中元件，然后单击右键，出 现如下的菜单。对应选择旋转方法，就可将元件调
整为理想放置方式。
1）自动连线
只要选中连线的起点和终点，软件会使连线自动绕 过中间的元件、仪器，将元件的两个引脚连接起来。 2）手动连线 将鼠标移动到需要连线的引脚，鼠标就会自动变成
一个中间有黑点的十字。单击该引脚，移动鼠标，如要
确定当前的路线，单击鼠标左键，然后继续移动，确定 了的路线将不再变化。直至到达终点引脚。
的菜单里选择“Delete”项。
5.添加测试仪器
此电路中要测量4个物理量，添加4个万用表
来测量电流和电压。 4V I 1 + I2 I3 1 U3 + 1 5V 1 -
+ 3V -
5.添加测试仪器
首先，添加4个万用表。 从仪表工具栏中选择万用表 件的添加方法。 也可以从菜单栏中选择Simulate/Instrument，然后从 ，添加方法同前面元
可同时选择多个元件翻转。
2.调整元件方向
我们要建立的电路中是有一个电压源是横着摆
放的，三个电阻均是竖直摆放。按照如上方法调整 后如图所示。 + 3V 4V I 1 + I2 I3 1 U3 + 1 5V 1 -
3.修改元件参数
修改元件参数的方法如下：
左键双击元件，或者先用左键点中元件，然后