Multisim 10-正弦稳态交流电路仿真实验
Multisim10-正弦稳态交流电路仿真实验
暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路分析CAI 成绩评定实验工程名称正弦稳态交流电路仿真实验指导教师实验工程编号0806109705实验工程类型验证型实验地点计算机中心C305学生姓学号学院电气信息学院专业实验时间2021 年5月28日一、实验目的1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。
定律的相量形式和相量法。
二、实验环境定律微机，windows XP，Microsoft office，2.电路仿真设计工具Multisim10三、实验原理1在线性电路中，当电路的鼓励源是正弦电流〔或电压〕时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。
正弦稳态电路中的KCL和KVL适用于所有的瞬时值和向量形式。
2.基尔霍夫电流定律〔KCL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的代数和等于零。
3. 基尔霍夫电压定律〔KVL〕的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。
四、实验内容与步骤1. 欧姆定律相量形式仿真①在Multisim 10中，搭建如图〔1〕所示正弦稳态交流实验电路图。
翻开仿真开关，用示波器经行仿真测量，分别测量电阻R、电感L、电容C两端的电压幅值，并用电流表测出电路电流，记录数据于下表②改变电路参数进行测试。
电路元件R、L和C参数不变，使电源电压有效值不变使其频率分别为f＝25Hz和f＝1kHz参照①仿真测试方法，对分别对参数改变后的电路进行相同内容的仿真测试。
③将三次测试结果数据整理记录，总结分析比拟电路电源频率参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证欧姆定律相量形式和相量法。
暨南大学本科实验报告专用纸(附页)欧姆定律向量形式数据V Rm/V V Lm/V V Cm/V I/mA 理论计算值仿真值〔f=50Hz〕理论计算值仿真值〔f=25Hz〕理论计算值仿真值〔f=1kHz〕在Multisim10中建立如图〔2〕所示仿真电路图。
Multisim 10仿真实验课件第二章
（5）在同一电路窗口中，根据有源单口网络的开路 电压和等效内阻，建立有源单口网络的戴维南等效 电路，如图2-13（参数自定）。
四、实验注意事项
（1）进行仿真实验时，要注意电压、电流的实际方 向。
（2）要先停止仿真，然后再改接电路。 （3）运行仿真时，要等电路达到稳定后，再读取电
流表、电压表的读数。
二、实验原理
电压：电路中两点之间的电位差称为电压。电流流过负载 形成电压。电压符号：U，单位：V。A，B两点之间的电 压用用表U红A表B表棒示接，A含，义黑是表从棒A接点B到。B点之间的电压，测量时万
电位：电路中某点相对于参考点之间的电压。电位符号： U点。之单间位的：电V压。，A点测的量电时位万用用U表A表红示表，棒含接义A，是黑从表A点棒到接参参考考 点。
二、实验原理
电桥的概念：最简单的电桥是由四个支路组成的电 路。各支路称为电桥的“臂”。如图2-6电路中有一电 阻为未知（Rx），一对角线中接入直流电源E，另一 对角线接入电流表V1（或电压表）。可以通过调节 各已知电阻的值使电流表指示为0（或电压表无电 压），则电桥平衡，此时R1/Rx=R2/R。通常R1、R2为 固定电阻，R为可调电阻，Rx为被测电阻。电桥平衡 时，可由电桥平衡条件求得被测电阻阻值。
（4）运行仿真时，要等电路达到稳定后，再读取电 流表、电压表的读数。
2.5 戴维南定理的验证
一、实验目的 （1）掌握测量等效电源的等效电动势和等效内阻的
方法。 （2）通过仿真实验验证戴维南定理，加深对“等效”
概念的理解。 二、实验原理 具有两个引出端纽，内部含有独立电源且两个端纽
上的电流为同一电流（这称为端口条件）的部分电 路称为有源单口网络（图2-10），也称为有源二端网 络。
正弦稳态电路及其MATLAB仿真
正弦交流电是随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流，在现代工农业生产和日常生活中具有广泛的应用。
在正弦激励的动态电路中, 若各电压、电流均为与激励同频率的正弦波, 则称该电路为正弦稳态电路。
无论在理论研究还是实际应用中, 对于正弦稳态电路的分析都是十分重要的。
它是变压器、交流电机以及电子电路的理论基础, 在实际应用中, 许多电气设备的设计、性能指标就是按正弦稳态来考虑的。
因此, 分析和计算正弦稳态电路是工程技术和科学研究中常常会碰到的问题。
一、正弦稳态电路及其分析的重要性 (1)1.1 正弦稳态电路的定义 (1)1.2 分析正弦稳态电路的重要性 (1)2.1相量分析法 (1)2.2 Matlab分析 (1)三、Matlab在正弦稳态电路分析中的应用 (2)3.1 Matlab的概况 (2)3.2 Matlab分析的优势 (2)3.2.1 友好的工作平台和编程环境 (2)3.2.2 简单易用的程序语言 (3)3.2.3 强大的科学计算机数据处理能力 (3)3.2.4 出色的图形处理功能 (3)3.2.5 应用广泛的模块集合工具箱 (4)3.2.6 实用的程序接口和发布平台 (4)3.2.7 应用软件开发 (4)3.3 分析流程 (4)四、正弦稳态电路分析实例 (5)4.1 电路图 (5)4.2采用节点电压法求解 (5)4.3 用Matlab编程计算 (6)4.4电流向量图和波形图绘制 (6)五、结束语 (9)六、参考文献 (10)七、成绩评定 (11)一、正弦稳态电路及其分析的重要性1.1正弦稳态电路的定义线性时不变动态电路在角频率为ω的正弦电压源或电流源激励下，随着时间的增长，当暂态响应消失，只剩下正弦稳态响应，电路中全部电压电流都是角频率为ω的正弦波时，称电路处于正弦稳态。
满足这类条件的动态电路通常称为正弦电流电路或正弦稳态电路。
1.2 分析正弦稳态电路的重要性1.2.1 很多实际电路都工作于正弦稳态。
multisim10实验总结
multisim10实验总结
一、实验背景
Multisim 10是一款广泛使用的电路仿真软件，它可以帮助电子工程师和学生在计算机上设计和测试电路。
通过使用Multisim 10，用户可以创建电路图、进行电路仿真、分析电路性能，以及与真实世界电路进行交互。
二、实验目的
本次实验的主要目的是学习和掌握Multisim 10的基本操作和功能，包括电路图的创建、元件库的使用、电路仿真和分析等。
通过实验，希望学生能够理解电路的基本原理，掌握电子电路设计的基本流程和方法。
三、实验过程
1. 安装Multisim 10软件并熟悉界面。
2. 学习使用元件库，选择合适的元件搭建电路。
3. 创建电路图，并对其进行布局和布线。
4. 设置仿真参数，进行电路仿真。
5. 分析仿真结果，优化电路设计。
四、实验结果及分析
在本次实验中，我们成功地使用Multisim 10软件创建了一个简单的RC电路，并对其进行了仿真和分析。
通过调整RC电路的参数，我们观察到了不同频率下的电压响应。
实验结果表明，Multisim 10
能够准确地模拟电路的行为，为电路设计和优化提供了有力的支持。
五、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了Multisim 10软件的使用方法和功能，掌握了电路设计和仿真的基本流程。
Multisim 10的强大功能和易用性使得电路设计和分析变得更加简单和高效。
在未来的学习和工作中，Multisim 10将成为我们设计和测试电子电路的重要工具。
最新Multisim10的基本使用-电路的仿真测量
M u l t i s i m10的基本使用-电路的仿真测量Multisim10的基本使用 ---------电路的仿真测量学会在NI Multisim10虚拟电子实验平台调用测量元件和仪器仪表，并能设置和使用电流表、电压表、数字万用表、函数信号发生器、示波器和频率计。
知识准备Multisim10提供了种类齐全的测量工具和虚拟仪器仪表，它们的操作、使用、设置、连接和观测方法与真实仪器几乎完全相同，就好像在真实的实验室环境中使用仪器。
在仿真过程中，这些仪器能够非常方便地监测电路工作情况和对仿真结果进行显示及测量。
Multisim10提供了测量元件如电流表、电压表和探针可在如图1-46的测量元件工具栏中调用，或在元器件工具栏上打开“指示器”对话框中调用。
（a ）测量元件工具栏 （b ）指示器对话框图1-46 调用测量元件的两种方法Multisim 10还提供了18种虚拟仪器仪表（数字万用表、函数信号发生器、功率计、双踪示波器、4踪示波器、波特图示仪、频率计、字发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、I-V 特性分析仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪、安捷伦信号发生器、安捷伦万用电流指示器元“指示器”探电压表、安捷伦示波器、泰克示波器），1个实时测量探针，4种LabVIEW采样仪器和1个电流检测探针，都可在如图1-47所示工具栏中找到。
图1-47 虚拟仪器仪表工具栏在我们测量电流、电压时，常使用如图1-48所示是数字电流表、数字电压表和数字万用表来测量电流和电压。
Multisim10仿真环境同样可使用虚拟的数字电流表、数字电压表和数字万用表来测量电流、电压，如图1-49所示。
（a）数字电流表（b）数字电压表（c）数字万用表图1-48测量电流电压的实际仪表（a）数字电流表（b）数字电压表（c））数字万用表图1-49 Multisim10中虚拟电压、电流表和万用表函数双踪波特I-V特性逻辑转安捷伦频谱逻辑安捷伦实时测网络分功率泰克字发失真度安捷伦电流检测探针4种LabIEW 数字4踪频率如图1-50所示，测量电流时将电流表串联于电路中，测量电压时将电压表并联在电路或元件两端，对直流电有正负极之分，对交流电没有正负之分。
《电工技术基础与仿真(Multisim 10)》项目4单相正弦交流电路分析
p
ui
Im
sin tU m
sin(t
2
)
U m I m cos t sin t
UI sin 2t
在电感元件的交流电路中，没有任何能量消耗，只 有电源与电感元件之间的能量交换，其能量交换的 规模用无功功率Q来衡量，它的大小等于瞬时功率 的幅值。
QL UI I 2 X L
4.2.3 纯电容电路
将开关K1闭合，K2和K3断开，分别按给定的频 率值调节信号源的频率，每次在信号发生器中设 置好频率后，打开仿真开关，双击万用表符号， 得到测量数据，
任务3 相量法分析正弦交流电路
4.3.1 RLC串联电路 1．RLC串联电路电压电流关系 (1)瞬时关系 由于电路是串联的，所以流过R、L、C三元
件的电流完全相同
1 Z1
1 Z2
（2）复阻抗并联的分流关系
I1
U Z1
I
Z Z1
I
Z2 Z1 Z2
U
I2
I Z1 Z1 Z2
I I1 I2 Z1 Z2
a）
I
U
Z
b)
4.3.3 功率因数的提高
1．提高功率因数的意义 功率因数愈大，所损耗的功率也就愈小，
输电效率也就愈高。 负载的功率因数 愈高，发电机可提供的有
1．电压与电流的关系 线性电容元件在图所示的关联方向的条件下
iC
C duc dt
i +
u
C
_
i C duc dt
C dUm sin t
dt
U mC cost
U
mC
s
in(t
2
)
据此，可得出电容元件电压与电流关系的结论：
Multisim 10仿真实验课件第四章
4.6 JK触发器功能测试
一、实验目的 （1）通过实验，熟悉JK触发器的功能。 （2）了解时钟脉冲的作用。 （3）了解抢答器电路的工作过程。
二、实验原理
（1）JK触发器简介
JK触发器能在触发脉冲边沿到来瞬间，将依据输入端 JK的信号，改变触发器的状态，由Q端输出。触发脉 冲消失，输出能保持不变。
逻辑门不论其输入变量A、B、C、…还是输出变量W、Y、 Z、…其取值只有1和0，而基本逻辑运算为与、或、非。
与逻辑为1×1=1、1×0=0、0×0=0 非逻辑为 =0、 =1 而与非是与和非的组合；
数字电路的功能可以用三种方法描述，逻辑表达式、电路 图、波形图。
图4-1所示为与门逻辑功能测试仿真电路图。
（1）实验电路
4532BP优先编码器为16脚集成芯片，图4-8为其逻辑 符号，实物器件的16号脚VDD为电源，8号脚接地。
（2）工作原理
三、 实验内容和步骤
搭建如图4-10 所示电路，编码器电路功能仿真电路 图并保存。注意将电源电压调至芯片的额定电压10V， 将指示灯的电压调节到5V。将排阻的阻值调节至10K。
5）双击逻辑转换仪打开逻辑转换仪面板，点击右侧上部的原理 图到真值表转换按钮 ，则可出现完整的真值表，图4-2右侧。
（2）逻辑电路测试与非门电路功能仿真分析。 将电路图4-1里的与门替换成与非门，重复上述1、2步。将相应
结果记录表4-2中。 （3）虚拟仪器测试与非门输入输出信号波形仿真分析。 1）搭建如图4-5所示电路并保存。 2）函数信号发生器设置为方波脉冲输出，频率1kHz，幅度5V。 3）字信号发生器设置为外部触发，加计数，范围0~4。 4）单击仿真开关，激活电路。双击逻辑分析仪图标，打开逻辑
基于Multisim 10的正弦波振荡电路仿真
基于Multisim 10的正弦波振荡电路仿真
吴凌燕
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2011(30)7
【摘要】以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。
软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。
【总页数】3页(P75-76)
【关键词】电路仿真软件;文氏电;正弦波振荡电路
【作者】吴凌燕
【作者单位】海军航空工程学院青岛分院
【正文语种】中文
【中图分类】TP399
【相关文献】
1.基于Multisim的正弦波振荡电路仿真 [J], 刘旭
2.基于Multisim的正弦波振荡电路仿真 [J], 刘旭
3.基于Multisim的RC正弦波振荡电路仿真分析 [J], 李咏红;
4.基于Multisim10的RC正弦波振荡电路仿真设计 [J], 赵国树;周黎英;翟力欣
5.基于Multisim 10的RC桥式正弦波振荡电路仿真分析 [J], 马敬敏
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暨南大学本科实验报告专用纸
课程名称电路分析CAI 成绩评定
实验项目名称正弦稳态交流电路仿真实验指导教师
实验项目编号05实验项目类型验证型实验地点计算机中心C305
学生姓学号
学院电气信息学院专业实验时间 2013 年5月28日
一、实验目的
1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。
2.分析和验证基尔霍夫定律的相量形式和相量法。
二、实验环境定律
1.联想微机，windows XP，Microsoft office，
2.电路仿真设计工具Multisim10
三、实验原理
1在线性电路中，当电路的激励源是正弦电流（或电压）时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。
正弦稳态电路中的KCL和KVL适用于所有的瞬时值和向量形式。
2.基尔霍夫电流定律（KCL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的代数和等于零。
3. 基尔霍夫电压定律（KVL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。
四、实验内容与步骤
1. 欧姆定律相量形式仿真
①在Multisim 10中，搭建如图（1）所示正弦稳态交流实
验电路图。
打开仿真开关，用示波器经行仿真测量，分别测
量电阻R、电感L、电容C两端的电压幅值，并用电流表测
出电路电流，记录数据于下表
②改变电路参数进行测试。
电路元件R、L和C参数不变，
使电源电压有效值不变使其频率分别为f＝25Hz和f＝1kHz
参照①仿真测试方法，对分别对参数改变后的电路进行相同
内容的仿真测试。
③将三次测试结果数据整理记录，总结分析比较电路电源频
率参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证欧姆定律
相量形式和相量法。
暨南大学本科实验报告专用纸(附页)
欧姆定律向量形式数据
V Rm/V V Lm/V V Cm/V I/mA 理论计算值
仿真值（f=50Hz）
理论计算值
仿真值（f=25Hz）
理论计算值
仿真值（f=1kHz）
2.基尔霍夫电压定律向量形式
在Multisim10中建立如图（2）所示仿真电路图。
打开仿真开关，用并接在各元件两端的电压表经行
仿真测量，分别测出电阻R、电感L、电容C两端
的电压值。
用窜连在电路中的电流表测出电路中流
过的电流I，将测的数记录在下表。
②改变电路参数进行测试。
电路元件R＝300Ω、L＝
50mH和C＝3300pF，使电源电压参数不变，参照①
仿真测试方法，对参数改变后的电路进行相同内容
的仿真测试。
③将两次测试结果数据整理记录，总结分析比较电
路参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证
基尔霍夫电压定律定律相量形式和相量法。
基尔霍夫电压定律向量形式数据
V R/V V L/V V C/V I/A 理论值
仿真值
理论值（修改后）
仿真值（修改后）
3.基尔霍夫电流定律向量形式
在Multisim 10 中建立如图（3所示仿真电路图.
打开仿真开关，用并接在各元件两端的电流
表经行仿真测量，分别测出电阻R支路、
电感L支路‘电容C支路中的电流值，及
电源支路中流过的电流I，记录数据于下表。
②改变电路参数进行测试。
电路元件R＝
300Ω、L＝50mH和C＝3300pF，使电源电
压参数不变，参照①仿真测试方法，对参数
改变后的电路进行相同内容的仿真测试。
③将两次测试结果数据整理记录，总结分析
比较电路参数变化后对电路特性影响，研究
、分析和验证基尔霍夫电流定律相量形式和
相量法。
暨南大学本科实验报告专用纸(附页)
基尔霍夫电流定律向量形式数据表
( 五)实验结果分析
1.理论值计算
实验一：
由欧姆定律的向量模式可知：
2.跟据上述实验数据可知：在正弦交流电路中欧姆定律、KVL和KCL的向量形式是成立的。
即在正弦交流电路中有：流入某节点的电流向量的代数和为零，任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。
另外U=IZ。
3.误差分析：a.实验1中测量个电流元件的电压时，在示波器的信号图中拉动T1的线时，不准，造成读数误差大。
b.理论值计算过程中数据精确度取的过小。
4.由以上数据也可的出：正弦交流电路中，回路中全部电压有效值的代数和并不
一定零。
流入某一节点的电流的有效值的代数和也不一定为零。
5.实验时，电路中的电压表和电流表注意要用AC形式，否则测量出的数据是错误的。
6.读取数据时，要等数据稳定时才开始读。
六、实验总结
1、对实验的分析不懂得理解，而且在本实验当中遇到了不少的问题，最后与同学讨论才得到解决，可知多交流对学知识有很大作用。
2、感觉mulitisim学到的东西不是很多，投入的时间与收入并没有成正比。
3、以后在正弦交流电路中，要先把各元件改为向量形式，然后才用欧姆定律、KCL、KVL、网孔法....分析电路。