Multisim仿真应用手册_92309562
电工与电子技术Multisim仿真软件的使用
示波器－ Oscilloscope
③ A（B）信号通道控制调节 ● Y轴刻度：设定Y轴每一格的电压刻度 ● Y轴偏移：控制示波器Y轴方向的原点 ● 输入显示方式：
AC方式：仅显示信号的交流成分； 0方式：无信号输入； DC方式：显示交流和直流信号之和。
示波器－ Oscilloscope
④ 触发控制（Trigger） ● 触发方式Edge：上升沿触发和下降沿触发; ● 触发电平大小Level; ● 触发信号选择：
Sing：单脉冲触发； Nor： 一般脉冲触发； Auto： 触发信号不依赖于外信号； A、B：A或B通道的输入信号作为同步X轴的时基信号； Ext： 用示波器图表上T端连接的信号作为同步X轴的时基信号。
波特图仪－ Bode Plotter
波特图仪，主要用于测量电路的频率特性，包括幅 频特性和相频特性。
1Q1 16 ~1Q1 1
1Q2 15 ~1Q2 14
74LS75D
U3A 74LS00N
U2A 74LS20N
R1 100
R2 100
R3 100 R4 100
J5
LED1 LED2 LED3 LED4
Key = K
本章小结
1．Multisim 8是当前广泛使用的电子设计自动化（EDA）仿真软件，它具有界面直观、操作方便、 易学易用的特点。Multisim 8仿真软件不但提供了丰富的分立元件和集成电路等元器件，还提供了各种 调试测量工具，如各种电压表、电流表、示波器、指示器、分析仪等，是一个全开放性的仿真实验和 课件制作平台。进行仿真模拟实验时，实验过程非常接近实际操作的效果。各元器件选择范围广，参 数修改方便。对电工技术、电子技术中绝大多电路都能应用。
2．Multisim 8仿真软件提供了一个分析电路特性的平台。另外，为科技创新实验提供了一个设备仪 器完善的综合性实验室，为读者进行创新实验的研究提供了良好的实验环境。
MULTISIM仿真软件的使用
显示Xspice命令 显示仿真波形
显示仿真开关
显
显示文本描述框
示
显示栅网
显示纸张边界
显示标题栏
放大 缩小 查找元件
17
——Simulate
菜 单 栏
仿 真
运行仿真 暂停仿真 默认仪表设置 数字电路仿真设置 仿真仪表选择 仿真方式选择 后处理
VHDL仿真 Verilog HDL仿真 自动设置电路故障 全部元件容差参数设置
MULTISIM仿真软件的使用
MULTISIM电路仿真软件
2
主要内容
选用Multisim的原因 Multisim仿真软件简介 Multisim仿真软件的使用
1）Multisim的工作界面 2）Multisim的菜单栏 3）Multisim的元件库 4）Multisim仿真仪器库的使用 5）仪表仿真步骤 6）仿真分析结果显示
3
各种电路仿真软件的比较
Multisim的性能突出，无论从仿真元件
库中元件的数量上，还是虚拟设备的种 类以及虚拟分析的种类上都比别的软件 要好，尤其是电路故障的隐蔽设置，为 仿真设计提供了极大的方便。
4
MULTISIM仿真软件简介
5
MULTISIM是一个完成原理电路设计、电
路功能测试的虚拟仿真软件；
辑
对象水平翻转
对象垂直翻转
对象顺时针转90度
对象逆时针转90度
打开所选元件属性框
15
——Place
菜 单 栏
放 置
放置元件 放置节点 放置总线 放置输入/输出 放置层次电路板 放置文字 放置文本描述框
替换元件
放置子电路 替换子电路
16
菜
单
工具栏选择 元件库选择
最详细最好的Multisim仿真教程
第13章 Multisim模拟电路仿真之吉白夕凡创作本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本办法.目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路5. 负反应缩小电路7.互补对称（OCL）功率缩小电路13.1 Multisim用户界面及基本操纵在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功效强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐.Multisim用软件办法虚拟电子元器件及仪器仪表,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为基础的仿真东西,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 东西软件Electronics Work Bench（电子任务台,简称EWB）,以界面形象直不雅、操纵便利、阐发功效强大、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进行了较大变动,名称改成Multisim （多功效仿真软件）.IIT后被美国国家仪器（NI,National Instruments）公司收购,软件改名为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为例介绍其基本操纵.图13.1-1是Multisim10的用户界面,包含菜单栏、尺度东西栏、主东西栏、虚拟仪器东西栏、元器件东西栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分.图13.1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图13.1-2所示.图13.1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行特性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号尺度：ANSI：美国国家尺度学会,美国尺度,默认为该尺度,本章采取默认设置；DIN：德国国家尺度学会,欧洲尺度,与中国符号尺度一致.东西栏是尺度的Windows应用程序气概.尺度东西栏：视图东西栏：图13.1-3是主东西栏及按钮名称,图13.1-4是元器件东西栏及按钮名称,图13.1-5是虚拟仪器东西栏及仪器名称.图13.1-3 Multisim主东西栏图13.1-4 Multisim元器件东西栏图13.1-5 Multisim虚拟仪器东西栏项目办理器位于Multisim10任务界面的左半部分,电路以分层的形式展示,主要用于条理电路的显示,3个标签为：Hierarchy：对不合电路的分层显示,单击“新建”按钮将生成Circuit2电路；Visibility：设置是否显示电路的各类参数标识,如集成电路的引脚名；Project View：显示同一电路的不合页.13.1.2 Multisim仿真基本操纵Multisim10仿真的基本步调为：1. 建立电路文件2. 放置元器件和仪表3. 元器件编辑4. 连线和进一步伐整5. 电路仿真6. 输出阐发结果具体方法如下：1. 建立电路文件具体建立电路文件的办法有：●打开Multisim10时自动打开空白电路文件Circuit1,保管时可以重新命名●菜单File/New●东西栏New按钮●快捷键Ctrl+N2. 放置元器件和仪表Multisim10的元件数据库有：主元件库（Master Database）,用户元件库（User Database）,合作元件库（Corporate Database）,后两个库由用户或合作人创建,新装置的Multisim10中这两个数据库是空的.放置元器件的办法有：●菜单Place Component●元件东西栏：Place/Component●在绘图区右击,利用弹出菜单放置●快捷键Ctrl+W放置仪表可以点击虚拟仪器东西栏相应按钮,或者使用菜单方法.以晶体管单管共射缩小电路放置+12V电源为例,点击元器件东西栏放置电源按钮（Place Source）,得到如图13.1-6所示界面.图13.1-6 放置电源修改电压值为12V,如图13.1-7所示.图13.1-7 修改电压源的电压值同理,放置接地端和电阻,如图13.1-8所示.图13.1-8 放置接地端（左图）和电阻（右图）图13.1-9为放置了元器件和仪器仪表的效果图,其中左下角是函数信号产生器,右上角是双通道示波器.图13.1-9 放置元器件和仪器仪表3. 元器件编辑（1）元器件参数设置双击元器件,弹出相关对话框,选项卡包含：●Label：标签,Refdes编号,由系统自动分派,可以修改,但须包管编号唯一性●Display：显示●Value：数值●Fault：毛病设置,Leakage漏电；Short短路；Open开路；None无毛病（默认）●Pins：引脚,各引脚编号、类型、电气状态（2）元器件向导（Component Wizard）对特殊要求,可以用元器件向导编辑自己的元器件,一般是在已有元器件基础上进行编辑和修改.办法是：菜单Tools/ Component Wizard,依照规定步调编辑,用元器件向导编辑生成的元器件放置在User Database（用户数据库）中.4. 连线和进一步伐整连线：（1）自动连线：单击起始引脚,鼠标指针变成“十”字形,移动鼠标至目标引脚或导线,单击,则连线完成,当导线连接后呈现丁字交叉时,系统自动在交叉点放节点（Junction）；（2）手动连线：单击起始引脚,鼠标指针变成“十”字形后,在需要拐弯处单击,可以固定连线的拐弯点,从而设定连线路径；（3）关于交叉点,Multisim10默认丁字交叉为导通,十字交叉为不导通,对于十字交叉而希望导通的情况,可以分段连线,即先连接起点到交叉点,然后连接交叉点到终点；也可以在已有连线上增加一个节点（Junction）,从该节点引出新的连线,添加节点可以使用菜单Place/Junction,或者使用快捷键Ctrl+J.进一步伐整：（1）调整位置：单击选定元件,移动至合适位置；（2）改动标号：双击进入属性对话框更改；（3）显示节点编号以便利仿真结果输出：菜单Options/Sheet Properties/Circuit/Net Names,选择Show All；（4）导线和节点删除：右击/Delete,或者点击选中,按键盘Delete键.图13.1-10是连线和调整后的电路图,图13.1-11是显示节点编号后的电路图.图13.1-10 连线和调整后的电路图（a）显示节点编号对话框（b）显示节点编号后的电路图5. 电路仿真基本办法：●按下仿真开关,电路开始任务,Multisim界面的状态栏右端出现仿真状态指示；●双击虚拟仪器,进行仪器设置,获得仿真结果图13.1-12是示波器界面,双击示波器,进行仪器设置,可以点击Reverse按钮将其布景反色,使用两个丈量标尺,显示区给出对应时间及该时间的电压波形幅值,也可以用丈量标尺丈量信号周期.图13.1-12 示波器界面（右图为点击Reverse按钮将布景反色）6. 输出阐发结果使用菜单命令Simulate/Analyses,以上述单管共射缩小电路的静态任务点阐发为例,步调如下：●菜单Simulate/Analyses/DC Operating Point●选择输出节点1、4、5,点击ADD、Simulate图13.1-13 静态任务点阐发13.2 二极管及三极管电路13.2.1 二极管参数测试仿真实验半导体二极管是由PN结组成的一种非线性元件.典型的二极管伏安特性曲线可分为4个区：死区、正向导通区、反向截止区、反向击穿区,二极管具有单向导电性、稳压特性,利用这些特性可以组成整流、限幅、钳位、稳压等功效电路.半导体二极管正向特性参数测试电路如图13.2-1所示.表13.2-1是正向测试的数据,从仿真数据可以看出：二极管电阻值不是固定值,当二极管两端正向电压小,处于“死区”,正向电阻很大、正向电流很小,当二极管两端正向电压超出死区电压,正向电流急剧增加,正向电阻也迅速减小,处于“正向导通区”.图13.2-1 二极管正向特性测试电路表13.2-1 二极管正向特性仿真测试数据Rw 10% 20% 30% 50% 70% 90%Vd/mV 299 496 544 583 613 660Id/mArd=Vd/Id（欧姆）74750 2000 795 381 214半导体二极管反向特性参数测试电路如图13.2-2所示.图13.2-2 二极管反向特性测试电路表13.2-2是反向测试的数据,从仿真数据可以看出：二极管反向电阻较大,而正向电阻小,故具有单向特性.反向电压超出一定数值（VBR）,进入“反向击穿区”,反向电压的微小增大会导致反向电流急剧增加.表13.2-2 二极管反向特性仿真测试数据二极管是非线性器件,引入线性电路模型可使阐发更简单.有两种线性模型：（1）大信号状态下的理想二极管模型,理想二极管相当于一个理想开关；（2）正向压降与外加电压相比不成忽略,且正向电阻与外接电阻相比可以忽略时的恒压源模型,即一个恒压源与一个理想二极管串联.图13.2-3是二极管实验电路,由图中的电压表可以读出：二极管导通电压Von=0.617V; 输出电压Vo=-2.617V.图13.2-3二极管实验电路（二极管为IN4148）利用二极管的单向导电性、正向导通后其压降基本恒定的特性,可实现对输入信号的限幅,图13.2-4（a）是二极管双向限幅实验电路.V1和V2是两个电压源,按照电路图,上限幅值为：V1+Von,下限幅值为：–V2–Von.在Vi的正半周,当输入信号幅值小于（V1+Von）时,D1、D2均截止,故Vo = Vi；当Vi大于（V1+Von）时,D1导通、D2截止,Vo=V1+Von≈4.65V；在Vi的负半周,当|Vi|<V2+Von时,D1、D2均截止,Vo = Vi；当|Vi|>（V2+Von）时,D2导通、D1截止,Vo = -（V2+Von）≈-2.65V.图13.2-4（b）是二极管双向限幅实验电路的仿真结果,输出电压波形与理论阐发基本一致.（a）二极管双向限幅仿真电路（b）输出电压波形选择虚拟晶体管特性测试仪（IV-Analysis）XIV1,双击该图标,弹出测试仪界面,进行相应设置,如图13.2-5所示,点击Sim_Param 按钮,设置集射极电压的起始规模、基极电流的起始规模,以及基极电流增加步数Num_Steps（对应特性曲线的根数）,单击仿真按钮,得到一簇三极管输出特性曲线.右击其中的一条曲线,选择show select marts,则选中了某一条特性曲线,移动测试标尺,则在仪器界面下部可以显示对应的基极电流、集射极电压、集电极电流.按照测得的和值,可以计算出该任务点处的直流电流缩小倍数,按照测得的和,可以计算出交流电流缩小倍数.图13.2-5 用晶体管特性测试仪丈量三极管特性13.3 单管基本缩小电路13.3.1 共射缩小电路仿真实验缩小是对模拟信号最基本的处理,图13.3-1是单管共射缩小电路（NPN型三极管）的仿真电路图.图13.3-1单管共射缩小电路（NPN型三极管）进行直流任务点阐发,采取菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point,在对话框中设置阐发节点及电压或电流变量,如图13.3-2所示.图13.3-3是直流任务点阐发结果.图13.3-2 直流任务点阐发对话框图13.3-3 直流任务点阐发结果当静态任务点合适,并且加入合适幅值的正弦信号时,可以得到基本无失真的输出,如图13.3-4所示.图13.3-4 单管共射缩小电路输入输出波形但是,持续增大输入信号,由于超出了晶体管任务的线性任务区,将导致输出波形失真,如图13.3-5（a）所示,图13.3-5（b）是进行傅里叶频谱阐发的结果,可见输出波形含有高次谐波份量.（a）输出波形失真（b）傅里叶频谱阐发结果图13.3-5 增大输入后的失真输出波形及其频谱阐发结果静态任务点过低或者过高也会导致输出波形失真,如图13.3-6所示,由于基极电阻过小,导致基极电流过大,静态任务点靠近饱和区,集电极电流也因此变大,输出电压,大的集电极电流导致整个电路的输出电压变小,因此从输出波形上看,输出波形的下半周趋于被削平了,属于饱和失真.图13.3-6 减小Rb后的失真输出波形1. 场效应管的转移特性场效应管的转移特性指漏-源电压固定时,栅-源电压对漏极电流的控制特性,即,依照图13.3-7搭建N沟道增强型场效应管转移特性实验电路,单击Multisim10 菜单“Simulate/Analyses/DC Sweep…”选择直流扫描阐发功效,在弹出的对话框“Analysis Parameters”中设置所要扫描的直流电源,并设置起始和终止值、步长值,在“Output”选项卡中选择节点2的电压V[2]为阐发节点,由于源极电阻,所以电压V[2]的数值等于源极电流,也等于漏极电流.由图13.3-7（b）可知,N沟道增强型场效应管2N7002的开启电压V.（a）仿真电路（b）转移特性仿真结果图13.3-7 场效应管转移特性直流扫描阐发2. 场效应管共源缩小电路图13.3-8是场效应管共源缩小电路仿真实验电路图,调整电阻和组成的分压网络可以改动,从而改动电压缩小倍数.此外,改动电阻、也可改动输出电压.（a）仿真电路（b）输入和输出电压波形图13.3-8 场效应管共源缩小电路仿真13.4 缩小电路指标丈量13.4.1 输入电阻丈量万用表可以丈量交直流电压、交直流电流、电阻、电路中两个节点之间的分贝损耗,不需用户设置量程,参数默认为理想参数（比方电流表内阻为0）,用户可以修改参数.点击虚拟仪器万用表（Multimeter）,接入缩小电路的输入回路,本例中将万用表设置为交流,测得的是有效值（RMS值）.由于交流输入电阻要在合适的静态任务点上丈量,所以直流电源要保存.由图13.4-1可见,测得输入回路的输入电压有效值为3.536mV,电流为2.806μA,输入电阻.在实验室中进行的实物电路的输入电阻丈量要采取间接丈量办法,这是因为实际的电压表、电流表都不是理想仪器,电流表内阻不是0,而电压表内阻不是无穷大.（a）输入电阻丈量电路（b）电压、电流丈量结果图13.4-1 缩小电路输入电阻丈量电路图13.4.2 输出电阻的丈量采取外加激励法,将信号源短路,负载开路,在输出端接电压源,并丈量电压、电流,如图13.4-2所示.由图13.4-2可见,测得输出回路的激励电压有效值为707.106mV,电流为517.861μA,输出电阻.（a）输出电阻丈量（b）电压、电流丈量结果图13.4-2 缩小电路输出电阻丈量电路图可以用示波器丈量缩小电路的增益,以电阻分压式共射缩小电路为例,图13.4-3（a）是丈量电压缩小倍数的电路图,图13.4-3（b）是示波器输出波形.移动测试标尺可以读出输入输出波形幅值,进而计算出电压缩小倍数,但是,可以发明,标尺处于不合位置计算出的结果不合,仅可作为估量值,此外,输出波形与输入波形相比,存在一定相移,不是理想的反相,即产生了相移,相移大小与频率有关,这就是该缩小电路的相频特性.除了用示波器进行缩小倍数丈量的办法.还有两种办法：扫描阐发法和波特仪丈量法.（a）（b）图13.4-3 分压式共射缩小电路缩小倍数的丈量1. 扫描阐发法由菜单Simulate/Analyses/AC Analysis,弹出AC Analysis （交流阐发）对话框,如图13.4-4所示,选项卡Frequency Parameters中设置Start frequency（起始频率,本例设为1Hz）、Stop frequency（终止频率,本例设为10GHz）、Sweep type（扫描方法,本例设为Decade,十倍频扫描）、Number of points per decade（每十倍频的采样点数,默认为10）、Vertical scale（纵坐标刻度,默认是Logarithmic,即对数形式,本例选择Linear,即线性坐标,更便于读出其电压缩小倍数）.在Output选项卡中选择节点5的电压V[5]为阐发变量,按下Simulate（仿真）按钮,得到图13.4-4（b）所示的频谱图,包含幅频特性和相频特性两个图.在幅频特性波形图的左侧,有个红色的三角块指示,标明当前激活图形是幅频特性,为了详细获取数值信息,按下东西栏的Show/Hide Cursors按钮,则显示出丈量标尺和数据窗口,移动测试标尺,则可以读取详细数值,如图（c）和（d）所示.同理,可激活相频特性图形,进行相应丈量.（a）AC Analysis对话框（b）被阐发节点的幅频和相频特性（c）用测试标尺读取详细数值（d）频响数据图13.4-4 扫描阐发法进行缩小电路幅频特性丈量2. 波特仪丈量法波特仪（Bode Plotter）也称为扫频仪,用于丈量电路的频响（幅频特性、相频特性）,将波特仪连接至输入端和被测节点,如图13.4-5（a）所示,双击波特仪,获得频响特性,图13.4-5（b）是幅频响应,图13.4-5（c）是相频响应.（a）波特仪测试频响电路图（b）幅频特性测试结果（c）相频特性测试结果图13.4-5 扫描阐发法进行缩小电路幅频特性丈量波特仪的面板设置：（1）Mode：模式选择,点击Magnitude获得幅频响应曲线,选择Phase获得相频响应曲线；（2）水平和垂直坐标：点击Log选择对数刻度,点击Lin选择线性刻度；（3）起始规模：F文本框内填写终了值及单位,I文本框内填写起始值及单位.13.5 差动缩小电路13.5.1 差动缩小电路仿真电路直接耦合是多级缩小的重要级间连接方法,对直流信号、变更缓慢的信号只能用直接耦合,但随之而来的是零点漂移问题,影响电路的稳定,解决这个问题的一个办法是采取差动缩小电路,在电子设备中经常使用差动缩小电路缩小差摸信号,抑制温度变更、电源电压动摇等引起的共模信号.图13.5-1是差动缩小电路仿真电路,是由两个相同的共射缩小电路组成的,当开关J1拨向左侧时,组成了一个典型的差动缩小电路,调零电位器Rw用来调节Q1、Q2管的静态任务点,使得输入信号为0时,双端输出电压（即电阻RL上的电压）为0.当开关J1拨向右侧时,组成了一个具有恒流源的差动缩小电路,用恒流源代替射极电阻Re,可以进一步提高抑制共模信号的能力.差动缩小电路的输入信号既可以是交流信号,也可以是直流信号.图13.5-1中,输入信号由函数产生器提供,函数产生器（Function Generator）可以产生正弦波、三角波、矩形波电压信号,可设置的参数有：频率、幅值、占空比、直流偏置,频率规模很宽（0.001pHz~1000THz）.差动缩小电路需要一正一负两个电压源,实际中不存在负的电压源,将正极接地,则电压源的负极可以提供负的电压,因此,依照图中的接法可以提供正负电压源.差动缩小电路有两个输入端和两个输出端,因此电路组态有双入双出、双入单出、单入双出、单入单出4种,但凡双端输出,差摸电压缩小倍数与单管情况下相同,但凡单端输出,差摸电压缩小倍数为单管情况下的一半.图13.5-1 差动缩小电路仿真电路13.5.2 差动缩小电路的调零调零是指差动缩小器输入端不接入信号,调整电路参数使两个输出端达到等电位.图13.5-2中是调整电位器Rw,使节点3和节点4的电压相同,这时可认为左右两侧的电路已经对称,调零任务完成.图中的电压读数也是两个三极管的集电极静态任务电压.图13.5-2 差动缩小电路的调零13.5.3 差动缩小电路的静态任务点采取菜单命令Simulate/Analysis/DC Operating Point,选择节点仿真可以获得静态任务点指标,下面采取另一种办法,将电流表和电压表接入仿真电路,获得更直不雅的静态任务点丈量结果,如图13.5-3所示.1. 差模电压增益双端输入双端输出情况下的差摸电压缩小倍数是输出端电压差除以输入端电压差.为获得较大电压增益,将仿真电路的参数进行一些调整,丈量电路如图13.5-4所示.函数产生器设置为输出正弦波,频率1kHz,幅值5mV,“+”端和“-”端接入差动缩小电路的两个输入端,COM端接地.用电压表丈量输入端的电压差,注意双击电压表,将丈量模式（Mode）改成交流（AC）模式.由图中丈量数据,输入端电压差为7.071mV,输出端电压差为308.991mV,双入双出模式时的差摸电压增益为.当开关J1拨向右侧时,以恒流源代替射极电阻,则差摸电压增益增加到.仿真可发明,负载电阻RL对增益值影响很大,此外,调零电阻Rw、基极电阻Rb1、Rb2、集电极电阻Rc1、Rc2均有影响.图13.5-4 双入双出差动缩小电路的差摸增益丈量2. 共模电压增益将两输入端短接,COM端接地,组成共模输入方法,如图13.5-5所示.调整输入信号频率为1kHz,幅值为1mV,在负载电阻两端接万用表,测得输出电压为6pV左右,“皮”的数量级为10-12,几乎为零.可见,差动缩小电路对共模信号有很强的抑制效果.图13.5-5 双入双出差动缩小电路的共摸增益丈量13.6 集成运放电路由分立元件组成的电路具有电子设计上灵活性大的优点,但缺点是功耗大、稳定性差、可靠性差,此外,设计自己较庞杂.集成电路采取微电子技术组成具有特定功效的电路系统模块,与分立元件组成的电路相比,性能有了很大提高,电子设计也更加简单.集成运算缩小器是高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、直接耦合的线性缩小集成电路,功耗低、稳定性好、可靠性高.可以通过外围元器件的连接组成缩小器、信号产生电路、运算电路、滤波器等电路.以集成运放μA741为例,图13.6-1是μA741的管脚示意图及实物照片.图13.6-1 集成运放μA741管脚示意图及实物照片用μA741组成同相比例缩小电路,仿真电路图如图13.6-2所示.按照同相比例电路的增益公式,图13.6-2的电压增益应为：.（a）同相比例缩小电路（b）输入、输出电压波形图13.6-2 集成运放μA741组成的同相比例缩小电路从波形上看,输入、输出同相位,用测试标尺丈量幅值,可发明输出与输入的比例为3,在一定规模内调整负载电阻,波形基本不变,说明该电路带负载能力强.同理,可以进行反相比例缩小电路的仿真,图13.6-3是集成运放μA741组成的反相比例缩小电路,其电压增益应为：,这与示波器读数一致.图13.6-3 集成运放μA741组成的反相比例缩小电路及波形由仿真可见,由运算缩小器组成比例缩小电路的电路结构简单、设计容易、性能稳定、带负载能力强.按照滤波电路中有无有源元件可将滤波器电路分为无源滤波器和有源滤波器,无源滤波器由无源元器件（电阻、电容、电感）组成电路网络,但其滤波特性随着负载的变更而变更,负载效应明显,不克不及满足很多应用场合的要求,有源滤波器则通过运放电路提高输入阻抗,降低输出阻抗而大大减少了负载效应.简单的有源滤波器是在无源滤波器输出端接一个由运放电路组成的电压跟从器或同相比例缩小器,使得滤波的同时可以缩小信号,并且提高带负载能力.图13.6-4是简单的二阶低通有源滤波电路,运放U1和电阻Rf、R3组成同相比例缩小电路,缩小倍数为,电阻R1、电容C1、电阻R2、电容C2组成的RC网络是二阶低通滤波电路,其特征频率为Hz.信号源是幅值为1V的交流电压源.用菜单命令Simulate/Analyses/AC Analysis对其进行交流阐发,频率规模设置为1Hz~1MHz,扫描类型Sweep type选择Decade,纵坐标Vertical Scale选择Linear,Output选项卡中选择节点4作为阐发节点,单击Simulate按钮,可得到其频率特性,如图13.6-5所示.图13.6-4 简单二阶低通有源滤波电路由频率特性可以看出：最大输出为 1.9996V,截止频率为对应V（即增益下降3dB）的频率,约为125.4003Hz（标尺2处）,而在特征频率处（标尺1处,338.2989Hz）,幅值已下降至672.8329mV,可见,实际的截止频率远小于特征频率.为缩小两者的不同,可引入正反应增大特征频率处的幅值,这就是所谓的压控电压源二阶低通滤波器.将电容C1的下端直接接在滤波器输出端,组成图13.6-6所示的压控电压源二阶低通滤波器,其频率特性如图13.6-7所示.图13.6-6 压控电压源二阶低通滤波电路图13.6-7 压控电压源二阶低通滤波电路的频率特性可以看出,特征频率处的幅值有所增大,在特征频率处（丈量标尺1,338.2989Hz）幅值增大为1.9857V,截止频率为1.414V所对应的频率,在丈量标尺2处（幅值为 1.3912）,对应频率为439.2605Hz,两者差距由约213Hz缩小至约100Hz,特征频率和截止频率差距大大缩小了.品质因数Q的物理意义是特征频率处的电压增益与通带电压增益之比,理论阐发给出品质因数Q与通带增益的关系为：,而在本节例子中,通带增益,因此,改动运放电阻或者即可改动品质因数.13.7 直流稳压电源13.7.1 桥式整流滤波电路建立如图13.7-1所示的单相桥式整流滤波电路,变压器取值Basic Group组的BASIC_VIRTUAL中的TS_VIRTUAL,设置变比（本例设为10）,变压器的二次侧有3个抽头,可以有两种接法,如图13.7-1中的（a）和（b）所示,前者的整流波形最大值约为15V,后者约为30V,整流桥选自Diodes组中的FWB中的元件.（a）变压器输出15V整流波形（b）变压器输出30V整流波形图13.7-1 单相桥式整流滤波电路以图13.7-1（b）电路为例,图13.7-2是该单相桥式整流滤波电路的输出波形,图（a）是未接入滤波电容C1时的输出波形,即整流桥输出波形,图（b）是接入滤波电容C1时的输出波形,可见,桥式整流后用滤波电容进行滤波,电压平均值上升,电压动摇。
Multisim12仿真教程
Multisim12仿真教程Multisim模拟电路仿真1 Multisim⽤户界⾯及基本操作1.1 Multisim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及仪器仪表，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为基础的仿真⼯具，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进⾏了较⼤变动，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、Multisim11、Multisim12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Multisim12为例介绍其基本操作。
图1-1是Multisim12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部分。
图1-1 Multisim12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可进⾏个性化界⾯设置，Multisim12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。
Multisim仿真应用手册_92309562
电子电路仿真应用手册2009年6月前言本手册基于Multisim V7仿真环境，从最基本的仿真电路图的建立开始，结合实际的例子，对模拟和数字电路中常用的测试方法进行介绍。
这些应用示例包括：常用半导体器件特性曲线的测试、放大电路静态工作点和动态参数的测试、电压传输特性的测试、波形上升时间的测试、逻辑函数的转换与化简、逻辑分析仪的使用方法等。
更高版本的Multisim仿真环境与之类似。
此外，本手册侧重于测试方法的介绍，仅对主要步骤进行说明，如碰到更细节的问题，可参阅《Multisim V7教学版使用说明书》或其它帮助文档。
目录1 Multisim主界面简介 (2)2仿真电路图的建立 (2)3常用半导体器件特性曲线的测试方法 (3)3.1 晶体三极管特性曲线的测试 (3)3.1.1 IV分析仪测试方法 (3)3.1.2 直流扫描分析方法 (3)3.2 结型场效应管特性曲线的测试 (4)3.2.1 IV分析仪测试方法 (4)3.2.2 直流扫描分析方法 (4)3.3 二极管、稳压管伏安特性曲线的测试 (5)4放大电路静态工作点的测试方法 (5)4.1 虚拟仪器测试方法 (5)4.2 静态工作点分析方法 (5)5放大电路动态参数的测试方法 (6)5.1 电压放大倍数的测试 (6)5.1.1瞬态分析测试方法 (6)5.1.2虚拟仪器测试方法 (6)5.2 输入电阻的测试 (6)5.3 输出电阻的测试 (7)5.4频率响应的测试 (7)5.4.1交流分析方法 (7)5.4.2 波特图仪测试方法 (7)6电压传输特性的测试方法 (8)7上升时间的测试方法 (9)8逻辑函数的转换与化简 (10)8.1 逻辑函数转换为真值表 (10)8.2 真值表转换为逻辑函数 (10)9逻辑分析仪的使用方法 (11)图2.2 移动连线图2.1 示例电路1 Multisim 主界面简介运行MultisimV7，自动进入电路图编辑界面。
Multisim仿真教程
Multisim意为“万能仿真 ”
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一、主要(zhǔyào)功能
构建仿真电路(diànlù) 通信系统分析与设计
仿真电路(diànlù)环 的模块
境
PCB设计模块：直观、
multi mcu（单片机 层板32层、快速自动
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常用(chánɡ yònɡ)元件库分类
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从左到右分别是：数字万用表、函数发生器、示 波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、 瓦特表、逻辑转换仪、失真分析仪、网络分析仪、 频谱分析仪
报告按钮，用以打印有关电路的报告
传输按钮，用以与其它程序通讯，比如与Ult 通讯；也可以将仿真结果输出到 像MathCAD和Excel这样的应用程序。
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元件(yuánjiàn) 工具栏
电源库 基本元件库 二极管库 晶体管库 模拟元件库 TTL元件库 COMS元件库
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其他数字元件库 混合芯片库 指示部件库 其他部件库 控制部件库 射频器件库 机电类元件库
给印制电路板设计的原件外形。
“Electronic Parameters”页： 元件的电气参数，包括元件在 实际使用中应该考虑的参数指标。
“User Fields”页：用户使用信息。
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编辑电阻元件
2、虚拟(xūnǐ)电阻
Multisim电路仿真及应用
Multisim电路仿真及应用仿真实训一：彩灯循环控制器的设计与仿真分析变换的彩灯已经成为人们日常生活不可缺少的点缀。
那么这些变化的灯光是如何控制的呢？这就是我们下面要讨论的课题—彩灯循环控制电路。
电路设计分析彩灯循环控制技术指标：1.彩灯能够自动循环点亮。
2.彩灯循环显示且频率快慢可调。
3.该控制电路具有8路以上输出。
仿真实训二：交通信号灯控制系统的设计与仿真分析十字路口的交通信号灯是我们每天出行时都会遇到的，信号灯指挥着行人和各种车辆安全有序的通行。
实现红、绿灯的自动控制是城市交通管理现代化的重要课题，合适的信号灯指挥系统可以提高城市交通的效率。
下面我们以该课题为例进行设计与仿真分析。
电路设计分析交通信号灯控制系统的技术指标：1.主、支干道交替通行，主干道每次放行30s，支干道每次放行20s。
2.绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行。
3.每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5s（此时另一干道上的红灯不变）。
4.十字路口要有数字显示，作为等候时间提示。
要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。
5.在黄灯亮时，原红灯按1HZ的频率闪烁。
6.要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0-99s内任意设定。
仿真实训三：篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析电路设计分析：计时器在许多领域均有普遍的应用，篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛节奏，新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违规。
本设计题目“篮球比赛24秒倒计时器”从数字电路角度讨论，实际上就是一个二十四进制递减的计数器。
电路设计技术指标：1.能完成24秒倒计时功能。
2.完成计数器的复位、启动计数、暂停/继续计数、声光报警等功能。
仿真实训四：多路抢答器的设计与仿真分析抢答器是各种竞赛活动中一种常用的必备装置，其发展也比较快，从一开始的仅具有抢答锁定功能的单个电路，到现在的具有倒计时、定时、自动（手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能、计数融合的产品。
Multisim仿真说明书正文
目录1 引言12 Multisim的简介与注意事项13 设计过程13.1总体设计要求与内容23.2 控制电路的特点24 单元模块34.1 电源模块34.2 秒脉冲发生模块44.3 计数模块64.4 分频模块74.5 控制电路模块85 交通信号灯的仿真与调试95.1 电路的仿真95.2 交通灯完整功能的实现125.3 调试方法145.4 调试中出现的问题、原因分析及解决方法146 总结16参考文献17附录Ⅰ器件明细表18附录Ⅱ仿真原理图191 引言随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车和汽车进入家庭的步伐加快使得城市的汽车数量逐年增加，城市道路交通堵塞、拥挤问题显得越来越突出，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。
以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。
本系统由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，555定时器输出脉冲信号，译码器输出两组信号灯的控制信号，控制电路控制定时器和译码器的工作，驱动电路驱动六只三色LED工作。
最后用电路仿真软件绘制出红绿灯的完整电路图。
对电子技术的学习起到了良好的辅助作用。
2 Multisim的简介与注意事项Multisim10是美国NI公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
有了Multisim软件，就相当于拥有了一个设备齐全的实验室，可以非常方便的从事电路设计、仿真、分析工作。
注意事项➢不要长时间使软件处于仿真状态，以免死机➢删除元件、仪器、连线等，一定要在断开仿真开关的情况下进行➢注意数字地与模拟地的差别，使用标准符号➢LED数码管的极性➢分模块调试，最后综合调试3 设计过程交通信号灯是交通信号中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。
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电子电路仿真应用手册2009年6月前言本手册基于Multisim V7仿真环境，从最基本的仿真电路图的建立开始，结合实际的例子，对模拟和数字电路中常用的测试方法进行介绍。
这些应用示例包括：常用半导体器件特性曲线的测试、放大电路静态工作点和动态参数的测试、电压传输特性的测试、波形上升时间的测试、逻辑函数的转换与化简、逻辑分析仪的使用方法等。
更高版本的Multisim仿真环境与之类似。
此外，本手册侧重于测试方法的介绍，仅对主要步骤进行说明，如碰到更细节的问题，可参阅《Multisim V7教学版使用说明书》或其它帮助文档。
目录1 Multisim主界面简介 (2)2仿真电路图的建立 (2)3常用半导体器件特性曲线的测试方法 (3)3.1 晶体三极管特性曲线的测试 (3)3.1.1 IV分析仪测试方法 (3)3.1.2 直流扫描分析方法 (3)3.2 结型场效应管特性曲线的测试 (4)3.2.1 IV分析仪测试方法 (4)3.2.2 直流扫描分析方法 (4)3.3 二极管、稳压管伏安特性曲线的测试 (5)4放大电路静态工作点的测试方法 (5)4.1 虚拟仪器测试方法 (5)4.2 静态工作点分析方法 (5)5放大电路动态参数的测试方法 (6)5.1 电压放大倍数的测试 (6)5.1.1瞬态分析测试方法 (6)5.1.2虚拟仪器测试方法 (6)5.2 输入电阻的测试 (6)5.3 输出电阻的测试 (7)5.4频率响应的测试 (7)5.4.1交流分析方法 (7)5.4.2 波特图仪测试方法 (7)6电压传输特性的测试方法 (8)7上升时间的测试方法 (9)8逻辑函数的转换与化简 (10)8.1 逻辑函数转换为真值表 (10)8.2 真值表转换为逻辑函数 (10)9逻辑分析仪的使用方法 (11)图2.2 移动连线图2.1 示例电路1 Multisim 主界面简介运行MultisimV7，自动进入电路图编辑界面。
当前电路图的缺省命名为“Circuit1”，在保存文件时可以选择存放路径并重新命名。
MultisimV7主界面如图1.1所示。
图1.1 Multisim 主界面2 仿真电路图的建立下面以单管放大电路为例，介绍建立电路的步骤。
其中三极管选用实际器件MRF9011LT1_A ，其它元件都选用虚拟器件。
步骤一：放置元件从元件库中取出图2.1所示各元件，调整元件方向后放置在图中适合位置。
分别修改信号源、直流电压源、电阻和电容的属性，包括元件名称和取值。
步骤二：连接线路 用鼠标左键单击元件管脚，光标变为，拖动鼠标至目标元件管脚再次单击，即可完成连接。
在连线过程中按ESC 或单击右键可终止连接。
如果需要断开已连好的连线并移动至其它位置，将光标放在要断开的位置，此时光标变为如图2.2所示形状。
单击后光标变为，移动光标至新的管脚连接位置，再次单击完成连线。
在Multisim 中，默认选项不显示电路的节点号，如果需要显示，则点击工具栏中Options ，选定Preferences 即弹出图 2.3所示界面，选中Show node names （简述为Options →Preferences →Show node names ，以下均用简述方法表述），见图中虚线所示，即可在电路图中显示出各个节点号。
图2.3 显示电路节点号 设计工具栏 菜单栏 元件工具栏仪表工具栏 仿真开关 使用中元件列表3 常用半导体器件特性曲线的测试方法半导体器件的特性曲线可以通过IV 分析仪和直流扫描分析这两种方法得到。
3.1 晶体三极管特性曲线的测试3.1.1 IV 分析仪测试方法IV 分析仪（IV-Analysis ）可用于分析半导体器件的输出特性曲线。
以NPN 型晶体管MRF9011LT1_A 为例，从仪表工具栏中单击选取IV 分析仪，双击该图标打开显示面板。
在Components 下拉菜单中选择BJT NPN 选项，面板右下方则显示晶体管的b 、e 和c 三极连接顺序的示意图。
建立测试电路如图3.1所示。
点击面板上的Sim_Param 按钮，设定U CE （V_ce ）和I B （I_b ）扫描范围分别为0~12V 和0~40μA ，如图3.2所示。
点击Simulate 按钮进行仿真，得到晶体管的输出特性曲线如图3.3所示。
面板下方显示光标所在位置的某条曲线i B 、u CE 及i C 的值，单击其它曲线可显示相应数值。
3.1.2 直流扫描分析方法利用Multisim 中的“直流扫描分析（DC Sweep Analysis ）”可以得到晶体三极管的输出特性曲线和输入特性曲线。
以输出特性曲线的测试为例，测试电路如图3.4所示。
在Multisim中，电压源VCC 所在支路的电流以从集电极流出的方向为正，而晶体三极管的I C 以流入集电极的方向为正，因此串联一个0V 的电压源V1来保证测试集电极支路的电流方向与I C 方向相同。
为测试输出特性()常数==I u f i B CE C ，选取菜单命令Simulate →Analyses →DC Sweep ，设定U CE （vccvcc ）和I B （i:xi1）分别为扫描电压和扫描电流，扫描范围分别为0~12V 和0~40μA ，如图3.5所示。
Source2的默认下拉菜单中没有电流源，令其显示的方法为：点击Change Filter 按钮，勾中Display submodules 选项。
输出变量为V1（vv1）所在的支路电流，如图3.6所示。
点击Simulate 按钮进行仿真，扫描结果如图3.7所示。
类似地，利用直流扫描分析方法同样可以得到晶体三极管的输入特性曲线()常数==U u f i CE BE B。
图3.2 设置扫描参数 图3.3 晶体三极管的输出特性曲线图3.1 测试电路 i B u CE i C图3.4 输出特性曲线测试电路图3.11 测试电路图3.7 晶体三极管的输出特性曲线3.2 结型场效应管特性曲线的测试3.2.1 IV 分析仪测试方法以N 沟道结型场效应管2N5486为例，建立输出特性曲线测试电路如图3.8所示。
设置参数的操作步骤同3.1.1。
设定U DS （V_ds ）和U GS （V_gs ）扫描范围分别为0~12V 和-5~0V ，如图3.9所示。
可得到NMOS 管的输出特性曲线如图3.10所示。
3.2.2 直流扫描分析方法以转移特性曲线的测试为例，测试电路如图3.11所示。
为了得到场效应管的转移特性曲线，设定U GS （vv2）为扫描电压，扫描范围为-5~0V ，如图3.12所示；输出为V1（vv1）所在的支路电流。
扫描结果如图3.13所示。
图3.9设置参数 图3.10场效应管输出特性曲线图3.5 设置扫描参数 图3.6 指定输出变量图3.8 测试电路3.3 二极管、稳压管伏安特性曲线的测试二极管和稳压管伏安特性曲线的测试可以参照3.1及3.2节的介绍进行，这里不再赘述。
4 放大电路静态工作点的测试方法在Multisim 中，电路的静态工作点既可以使用虚拟仪器测量，也可以通过“静态工作点分析（DC Operation Point ）”方法得到。
下面以图2.1中的共射放大电路为例，分别利用这两种方法得到各节点的直流电压和各支路的直流电流。
4.1 虚拟仪器测试方法从仪表工具栏中单击选取万用表，建立测试电路如图4.1所示。
双击万用表面板，点击Simulate 按钮后得到节点1、2和3的直流电压值，然后通过计算得出各支路电流值。
图4.1 静态工作点仿真结果4.2 静态工作点分析方法测试电路同图2.1，分析步骤如下：(1) 选取菜单命令Simulate →Analyses →DCOperating Point ，在Output variables 页中选择节点1（$1）、节点2（$2）、节点3（$3）和VCC （vccvcc ）所在的支路电流作为输出。
(2) 点击Simulate 按钮进行仿真，仿真分析结果如图4.2所示。
支路电流显示为负值，原因参见3.1.2中的说明。
图3.12设置参数 图3.13场效应管转移特性曲线图4.2 静态工作点分析结果5 放大电路动态参数的测试方法5.1 电压放大倍数的测试5.1.1瞬态分析测试方法测试电路同图2.1，测试步骤如下：(1) 选取菜单命令Simulate →Analyses →Transient Analysis 。
由于输入信号源的频率为10kHz ，扫描时间应大于一个周期，所以扫描的起始与终止时间可以设置为0~0.0005s 之间，如图5.1所示。
(2) 在Output variables 页中分别选择节点7（$7）、节点4（$4）作为输出。
(3) 点击Simulate 按钮进行仿真，仿真结果如图5.2所示。
(4) 在图5.2中点击Show/Hide Cursors 按钮，可以读取波形峰峰值，利用式 |uA |=U op-p / U ip-p 可计算出电压放大倍数。
图5.1 瞬态分析参数设置图5.2 瞬态分析仿真结果 5.1.2 虚拟仪器测试方法也可以利用虚拟仪器直接测试电压放大倍数，测试电路如图5.3所示，点击仿真按钮后，双击示波器，得到如图5.4所示波形，直接读数并计算可得到电压放大倍数。
5.2 输入电阻的测试输入电阻的测试方法详见《电子电路实验》第15页。
测试电路如图5.5所示。
用示波器分别测量R 1左右两侧的动态电位U O1和U O2，根据式1O2O1O2i R U U U R ⋅-= 计算可得输入电阻。
图5.5 输入电阻测试电路图 5.3 输出电阻的测试输出电阻的测试方法见《电子电路实验》第15~16页。
测试电路同图2.1。
用示波器分别测量电路的开路输出电压U OO 和带负载输出电压U O ，根据式L O OO O 1R U U R ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= 计算可得输出电阻。
5.4频率响应的测试5.4.1交流分析方法测试电路同图2.1。
测试步骤如下：（1）选取菜单命令Simulate →Analyses →AC Analysis ，在Frequency Parameters 页中设置起止频率为1Hz~1GHz ，其余为默认设置，如图5.6所示。
（2）在Output variables 页中选择节点4（$4）作为输出。
（3）点击Simulate 按钮进行分析，得到电路的幅频和相频特性曲线，如图5.7所示。
（4）在图5.7中点击Show/Hide Cursors 按钮，可以读取波形的上各点的值。
从而得到电路的上下限截止频率：f L ≈136.84Hz 、f H ≈ 82.30MHz 。
5.4.2 波特图仪测试方法也可以利用波特图仪直接观察电路的频率响应。
从仪表工具栏中单击选取波特仪，将“IN ”和“OUT ”端子分别接电路的输入和输出信号，观测结果如图5.8和图5.9所示。