multisim失真分析
Multisim分析方法
菜单 Simulate/Analyses,列 出所有分析类型
直流工作点分析 交流分析 瞬态分析 傅里叶分析 噪声分析 噪声系数分析 失真分析 直流扫描分析 灵敏度分析 参数扫描分析 温度扫描分析 极零点分析 传递函数分析 最坏情况分析 蒙特卡洛分析 布线宽度分析 批处理分析 用户自定义分析
参数扫描分析是检测电路中某个元件的参数，在一 定取值范围内变化时对电路直流工作点、瞬态特性、交 流频率特性的影响。
在实际电路设计中，可以针对电路性能进行优化。
在进行参数扫描分析时，数字器件被视为高阻接地。
对放大电路1进行参数扫描分析。。。 研究元件参数变化对放大电路的影响，如：R3
参数扫描设置
输出节点选2
直流工作点分析是求解电路仅受电路中直流电 压源或电流源作用时，每个节点上的电压及流过的 电流。
对电路进行直流工作点分析时，交流电压源短路、 交流电流源开路、电感短路、电容开路和数字器件高 阻接地。
直流工作点分析基本步骤
1、创建电路，如图 2、直流工作点分析设置 Simulate－Analyses－DC Operating Point…
零极点分析主要用于模拟小信号电路的分析，数 字器件将被视为高阻接地。
五、传递函数分析(Transfer Function Analysis)
传递函数分析是计算两个输出节点的电压或流过某 个器件的电流与一个输入源的直流小信号传递函数
还可用于计算电路的输入和输出阻抗。
该分析首先将任何非线性模型在直流工作点基础 上线性化，求得其线性化的模型，然后再进行小信号 分析。
设置输出变量
Multisim的分析功能
第16章基本分析功能16.1 概述Multisim2001也提供了多种分析功能，与Pspice不同的处的是不用设置，直接在菜单中选择所需的功能即可。
选择Simulate/Analyses命令或单击按钮，即会弹出分析功能级联菜单。
其中共有18种分析功能：*DC Operating Point Analysis（直流工作点分析）、*AC Analysis（交流分析）、*Transient Analysis（瞬态分析）、*Fourier Analysis（傅里叶分析）、*Noise Analysis（噪声分析）、Distortion Analysis（失真分析）、*DC Sweep Analysis（直流扫描分析）、*Senstivity Analysis（灵敏度分析）、*Parameter Sweep Analysis（参数扫描分析）、*Temperature Sweep Analysis（温度扫描分析）、Pole Zero Analysis（极点一零点分析）、*Transfer Function Analysis（传输函数分析）、*Worst Case Analysis（最坏情况分析）、*Monte Carlo Analysis（蒙特卡罗分析）、Batched Analysis Analysis（批处理分析）、User Define Analysis Analysis（自定义分析）、Noise Figure Analysis（噪声图形分析）、RF Analysis（RF分析）。
Multisim的仿真分析是基于Spice模型的，所以上面所介绍的很多分析功能（前面标有‘*’）已经在Pspice 中介绍过，因此本章将重点介绍这些分析方法的操作。
Multisim中这些分析方法的操作还是比较简单的。
对于它们的深入理解需要读者参阅PSpice中有关内容。
本章首先对各种分析方法进行简要说明，然后将结合电路实现分析功能的综合应用。
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。
multisim仪器仪表的使用
（3）Y轴输入方式 Y轴输入方式即信号输入的耦合方式。当用AC
耦合时，示波器显示信号的交流分量。当用DC耦 合时，显示的是信号的AC和DC分量之和。
当用0耦合时，在Y轴设置的原点位置显示一 条水平直线。
3. 触发方式（Trigger）调整 （1）触发信号选择 触发信号选择一般选择自动触发（Auto）.选
仪器面板上相应按钮及参数设置对话窗口的设置数据。 （2）改变仪器仪表参数 在测量或观察过程中，可以根据测量或观察结果来
改变仪器仪表参数的设置，如示波器、逻辑分析仪等。
1.5.2数字多用表（Multimeter）
数字多用表是一种可以用来测量交直流电压、 交直流电流、电阻及电路中两点之间的分贝损耗， 自动调整量程的数字显示的多用表。
和本地址。字信号发生器被激活后，字信号按照一 定的规律逐行从底部的输出端送出，同时在面板的 底部对应于各输出端的16个小圆圈内， 实时显示 输出字信号各个位（bit）的值。
2. 字信号的输出方式 字 信 号 的 输 出 方 式 分 为 Step（ 单 步 ） 、
Burst（单帧）、 Cycle（循环）三种方式。用鼠 标单击一次Step按钮，字信号输出一条。这种方 式可用于对电路进行单步调试。
4. 字信号的存盘、重用、清除等操作 用鼠标单击Pattern按钮，弹出Pre-setting
patterns对话框，在对话框中Clear buffer（清字 信号编辑区）、Open（打开字信号文件）、 Save（保存字信号文件）三个选项用于对编辑区 的字信号进行相应的操作。字信号存盘文件的后 缀为“． DP”。
2. 坐标数值的读出 要得到特性曲线上任意点的频率、增益或相
Multisim基本教程
Multisim使用手册Multisim是一种EDA仿真工具，它为用户提供了丰富的元件库和功能齐全的各类虚拟仪器。
A1 Multisim 8 基本界面启动Windows“开始”菜单“所有程序”中的Electronics Workbench/Multisim 8，打开Multisim 8的基本界面如图A1－1所示。
Multisim 8的基本界面主要由菜单栏、系统工具栏、快捷键栏、元件工具栏、仪表工具栏、连接按钮、电路窗口、使用中的元件列表、仿真开关(Simulate)和状态栏等项组成。
图A1-1 Multisim 8的基本界面A1.1 菜单栏与所有Windows应用程序类似，菜单中提供了软件中几乎所有的功能命令。
Multisim 8菜单栏包含着11个主菜单，如图A1-2所示，从左至右分别是File(文件菜单)、Edit(编辑菜单)、View(窗口显示菜单)、Place(放置菜单)、Simulate(仿真菜单)、Transfer(文件输出菜单)、Tools(工具菜单)、Reports（报告菜单）、Options(选项菜单)、Window（窗口菜单）和Help(帮助菜单)等。
在每个主菜单下都有一个下拉菜单。
A1-2 菜单栏1.File(文件)菜单主要用于管理所创建的电路文件，如打开、保存和打印等，如图A1-3所示。
图A1－3 File菜单New:提供一个空白窗口以建立一个新文件。
Open:打开一个已存在的*.ms8、*.ms7、*.msm、*.ewb或*.utsch等格式的文件。
Close:关闭当前工作区内的文件。
Save:将工作区内的文件以*.ms8的格式存盘。
Save As:将工作区内的文件换名存盘，仍为*.ms8格式。
Print..:打印当前工作区内的电路原理图。
Print Preview：打印预览。
Print Options：打印选项，其中包括Printer Setup（打印机设置）、Print Circuit Setup(打印电路设置)、Print Instruments（打印当前工作区内的仪表波形图）。
Multisim14电子系统仿真与设计第8章 Multisim14的仿真分析方法
仿真结果显示：结点1和3的静态工作点电 压分别为705.68644mV和3.03713V，即静态 时晶体管的集电极电压UCE≈3V、发射极电压 UBE≈0.7V，故放大电路工作在放大状态。
需要注意的是，在做电路仿真分析时，若打开的电路图中未显示结点标号， 可先通过Properties命令或Sheet Properties命令，在Sheet visibility选项卡的 Net names栏中，选择Show all，标出电路中待分析的结点号。
完成分析设置后，点击Run可进行仿真分析，结果显示在Grapher View窗口中：
本例选择电阻R1为扫描元件，设置其 扫描开始数值为1kΩ、结束数值为20kΩ、 扫描点数为4。选择扫描分析类型为瞬态分 析，并设置瞬态分析结束时间为0.01秒。从 仿真分析结果可见，R1在1kΩ~20kΩ之间 变化时，放大器的输出波形由饱和失真到 基本不失真。显然，R1=20kΩ比较合适， 此时输出波形基本不失真。
8.1 交互式仿真（Interactive Simulation）
选择交互式仿真后，其对话框会显示3个分析设置选项卡：
分析参数选 项卡(Analysis Parameters )用 于设置仿真的 初始条件、结 束时间和时间 步长等。
8.1 交互式仿真（Interactive Simulation）
8.6 单频交流分析（Single Frequency AC）
单频交流分析能给出电 路在某一频率交流信号激励 下的响应，相当于在交流扫 描分析中固定某一频率时的 响应，分析的结果是输出电 压或电流相量的“幅值/相位” 或“实部/虚部”。
本节仍以单级放大器为例说明单频交流分析的方法和步骤。
multisim失真分析
21
选择AC Sensitivity进行交流灵敏度分析，分析 结果将产生一个分析图。选择交流灵敏度分析后， 点击Edit Analysis，进入灵敏度交流分析对话框， 如图1.6.14所示，参数设置与交流分析相同。
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在 Name 窗 口 可 以 选 择 要 扫 描 的 元 件 序 号 ， 例 如 若 Device Type栏内选择 Capacitor，则此处可选择电 容。
在Parameter窗口可以选择要扫描元件的参数。当 然，不同元件有不同的参数，其含义在 Description 栏内说明。而 Present Value栏则为目前该参数的设 置值。
1
该分析方法是对电路进行小信号的失真分析， 采用多维的“Volterra”分析法和多维“泰勒” （Taylor）级数来描述工作点处的非线性，级 数要用到三次方项。这种分析方法尤其适合观 察在瞬态分析中无法看到的、比较小的失真。
2
用鼠标点击Simulate→Analysis→Distortion Analysis，
Miscellaneous Options和Summary 3个选项与直流工
作 点 分 析 的 设 置 一 样 ， 下 面 仅 介 绍 Analysis
Parameters 选 项 ， Analysis Parameters 对 话 框 如 图
1.6.11所示。
3
在Analysis Parameters对话框中： 在Start frequency窗口中，设置分析的起始频率 ，默认设置为1Hz。 在Stop frequency（FSTOP）窗口中，设置扫描 终点频率，默认设置为10GHz。
双极型放大电路Multisim仿真结果及分析
双极型放大电路Multisim仿真结果及分析1. 引言双极型放大电路是一种常见的电子电路，在电子设备中广泛应用。
本文将通过Multisim软件对双极型放大电路进行仿真，并对仿真结果进行分析。
2. 简介双极型放大电路由NPN或PNP型晶体管构成，常用于放大电压、电流和功率。
它由输入端、输出端和供电端构成。
输入信号通过输入端进入电路，经过放大后，输出到输出端，实现信号放大的功能。
3. 仿真设置在Multisim软件中，我们使用电感耦合输入的双极型放大电路进行仿真。
具体的仿真设置如下：- NPN型晶体管- 输入信号为正弦波，幅值为1V，频率为1kHz- 电源电压为12V4. 仿真结果经过仿真，我们得到了双极型放大电路的输出波形。
图1展示了输出波形及输入波形的对比。
从图中可以看出，输入信号经过放大后，输出信号的幅值明显增大。
图1：双极型放大电路输出波形5. 结果分析通过对仿真结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：5.1 增益在双极型放大电路中，放大器的增益是一个重要指标。
从图1可以看出，输出信号的幅值相对于输入信号的幅值有明显的增大，表明双极型放大电路具有较高的增益。
5.2 非线性失真在实际电路中，双极型放大电路可能会产生非线性失真。
通过观察输出波形，我们可以看到输出波形的顶部和底部存在一定的畸变，即波形变成了非完全正弦波。
这是由于双极型晶体管的非线性特性导致的。
5.3 偏置电压在双极型放大电路中，偏置电压的设置对电路的工作状态和放大效果有重要影响。
通过模拟实验，我们可以调整偏置电压，观察输出波形的变化，进一步优化电路的工作效果。
6. 结论通过Multisim仿真，我们成功分析了双极型放大电路的输出结果。
我们观察到了信号放大效果、非线性失真和偏置电压的影响。
这些结果对于设计和优化双极型放大电路具有指导意义，有助于提高电路的性能。
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（1）选择元件参数类型 Device Parameter窗口可以选择元件参数类型。 选择Device Parameter后，该区的右边 5个栏出现 与器件参数有关的一些信息，还需进一步选择。 在Device窗口选择所要扫描的元件种类，这里 包括了电路图中所用到的元件种类，如：Capacitor （电容器类）、Diode（二极管类）、Resistor（电 阻类）和Vsource（电压源类）等。
该分析方法是对电路进行小信号的失真分析， 采用多维的“Volterra”分析法和多维“泰勒” （Taylor）级数来描述工作点处的非线性，级 数要用到三次方项。这种分析方法尤其适合观 察在瞬态分析中无法看到的、比较小的失真。
用鼠标点击Simulate→Analysis→Distortion Analysis， 将弹出Distortion Analysis对话框，进入失真分析状态。 Distortion Analysis 对 话 框 有 Analysis Parameters、 Output variables、 Miscellaneous Options 和 Summary 4 个 选 项 ， 其 中 Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 3个选项与直流工 作 点 分 析 的 设 置 一 样 ， 下 面 仅 介 绍 Analysis Parameters 选 项 ， Analysis Parameters 对 话 框 如 图 1.6.11所示。
图1.6.13 Sensitivity Analyses Parameters对话框
在Analysis Parameters对话框中有 两区。 1. Output nodes/currents区 区 在Output nodes/currents中：
①选择Voltage可以进行电压灵敏度分析。选择该项 后即可在其下部的 output node窗口内选定要分析 的输出节点；在 output reference窗口内选择输出 端的参考节点。 ②选择Current可以选择进行电流灵敏度分析。 电流灵敏度分析只能对信号源的电流进行分析，在 选择该项后即可在其下部的 Output source窗口内 选late”（仿真）按钮，可以得到灵 敏度分析仿真结果。
图1.6.14 灵敏度交流分析对话框
1.6. 10 参数扫描分析（Parameter 参数扫描分析（ Sweep Analysis） ）
采用参数扫描方法分析电路，可以较快地获得某 个元件的参数，在一定范围内变化时对电路的影 响。相当于该元件每次取不同的值，进行多次仿 真。对于数字器件，在进行参数扫描分析时将被 视为高阻接地。
其 中 Output variables、 Miscellaneous Options Summary 3 Options和Summary 3个选项与直流工作点 分 析 的 设 置 一 样 ， 下 面 仅 介 绍 Analysis Parameters 选 项 ， Sensitivity Analyses Parameters对话框如图1.6.13所示。
在 Analysis Parameters 对 话 框 中 有 Source1 与 Source 2两个区，区中的各选项相同。如果需要 指定第 2个电源，则需要选择Use source 2选项。 在Source窗口，可以选择所要扫描的直流电源 。 在Start value窗口设置开始扫描的数值。
在Stop value窗口设置结束扫描的数值。 在Increase窗口设置扫描的增量值。 按下“Simulate”（仿真）按钮，可以得到直流 扫描分析仿真结果。
按“Simulate”（仿真）按钮，即可在显示图上获 得被分析节点的失真曲线图。该分析方法主要被用 于小信号模拟电路的失真分析，元器件噪声模型采 用SPICE模型。
1.6.8 直流扫描分析（DC Sweep 直流扫描分析（ Analysis） ）
直流扫描分析（DC Sweep Analysis）是利用一 个或两个直流电源分析电路中某一节点上的直流 工作点的数值变化的情况。注意：如果电路中有 数字器件，可将其当作一个大的接地电阻处理。
图1.6.15 Parameter Sweep Analysis对话框
在 Analysis Parameters 对 话 框 中 有 Sweep Parameter区、Point to sweep区和More Options 区。
1. Sweep Parameter区 区 在Sweep Parameter区可以选择扫描的元件及参数 。在Sweep Parameter窗口可选择的扫描参数类型有 ： 元 件 参 数 （ Device Parameter） 或 模 型 参 数 （ Model Parameter）。选择不同的扫描参数类型之后 ，还将有不同的项目供进一步选择。
在Vertical Scale窗口中，选择纵坐标刻度形式。 坐标 刻 度 形 式 有 Decibel（ 分 贝 ） 、 Octave（ 八 倍 ） 、 Linear（线性）及Logarithmic（对数）形式。默认设置 为对数形式。 选择F2／F1 ratio时，分析两个不同频率（F1和F2） 的交流信号源，分析结果为（F1＋F2），（F1－F2） 及（2F1－F2）相对于频率F1的互调失真。在右边的窗 口内输入F2／F1的比值，该值必须在0到1之间。
（2）选择元件模型参数类型 Model Parameter可以选择元件模型参数类型 。选择Model Parameter后，该区右边同样出现 需要进一步选择的5个栏。这5个栏中提供的选 项 ， 不 仅 与 电 路 有 关 ， 而 且 与 选 择 Device Parameter对应的选项有关，需要注意区别。
在Name窗口可以选择要扫描的元件序号，例如若 Device Type栏内选择 Capacitor，则此处可选择电 容。 在Parameter窗口可以选择要扫描元件的参数。当 然，不同元件有不同的参数，其含义在 Description 栏内说明。而 Present Value栏则为目前该参数的设 置值。
不选择F2／F1 ratio时，分析结果为F1作用时产生 的二次谐波、三次谐波失真。 Reset to main AC values按钮将所有设置恢复 为与交流分析相同的设置值。 Reset to default按钮将本对话框的所有设置恢 复为默认值。
图1.6.11 Distortion Analysis Parameters对话框
其中Output variables、 Miscellaneous Options 和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一 样 ， 下 面 仅 介 绍 Analysis Parameters 选 项 ， Parameter Sweep Analyses Parameters对话框 如图1.6.15所示。
图1.6.16 Decade、Octave或Linear选项的参数栏
用鼠标点击Simulate→Analysis→Sensitivity Analyses，将弹出Sensitivity Analyses对话框， 进入灵敏度扫描分析状态。Sensitivity Analyses 对话框有Analysis Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4个选项，
在Output scaling窗口可以选择灵敏度输出格 式，有Absolute（绝对灵敏度）和 Relative（相 对灵敏度）两个选项。 2. Analysis Type区 区 在Analysis Type中： 选择DC Sensitivity进行直流灵敏度分析，分析 结果将产生一个表格。
选择AC Sensitivity进行交流灵敏度分析，分析 结果将产生一个分析图。选择交流灵敏度分析后， 点击Edit Analysis，进入灵敏度交流分析对话框， 如图1.6.14所示，参数设置与交流分析相同。
1.6.7失真分析（Distortion Analysis） 失真分析（ 失真分析 ）
失真分析用于分析电子电路中的谐波失真和内部 调制失真（互调失真），通常非线性失真会导致 谐波失真，而相位偏移会导致互调失真。若电路 中有一个交流信号源，该分析能确定电路中每一 个节点的二次谐波和三次谐波的复值，若电路有 两个交流信号源，该分析能确定电路变量在三个 不同频率处的复值：两个频率之和的值、两个频 率之差的值以及二倍频与另一个频率的差值。
用鼠标点击Simulate→Analysis→DC Sweep，将弹 出DC Sweep Analysis对话框，进入直流扫描分析状 态。DC Sweep Analysis对话框有Analysis Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4个选项，其中Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 3个 选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍 Analysis Parameters选项，DC Sweep Analysis Parameters对话框如图1.6.12所示。
用鼠标点击Simulate→Analysis→Parameter Sweep Analyses，将弹出Parameter Sweep Analyses Parameter Analyses对话框，进入参数扫描分析状态。 Parameter Sweep Analyses对话框有Analysis Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4个选项，
在Analysis Parameters对话框中： 在Start frequency窗口中，设置分析的起始频率 ，默认设置为1Hz。 在Stop frequency（FSTOP）窗口中，设置扫描 终点频率，默认设置为10GHz。
在Sweep type窗口中，设置分析的扫描方式，包 括 Decade（十倍程扫描）和 Octave（八倍程扫描） 及Linear（线性扫描）。默认设置为十倍程扫描 （Decade选项），以对数方式展现。 在Number of points per decade窗口中，设置每 十倍频率的分析采样数，默认为10。