Multisim分析方法
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电路分析方法
在Variables in Circuit栏中列出的是电路中可 用于分析的节点和变量。点击 Variables in circuit 窗口中的下箭头按钮，可以给出变量类型选择表。 在变量类型选择表中： 点击Voltage and current选择电压和电流变量。
点击Voltage选择电压变量。 点击 Current选择电流变量。 点击Device／Model Parameters 选择元件／ 模型参数变量。 点击All variables选择电路中的全部变量。
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1.6.8所示。
图1.6.8 Analysis Parameters对话框
图 1.6.5 Miscellaneous Options对话框
如果选择Use this custom analysis，可以用 来选择用户所设定的分析选项。可供选取设定的 项目已出现在下面的栏中，其中大部分项目应该 采用默认值，如果想要改变其中某一个分析选项 参数，则在选取该项后，再选中下面的Use this option选项。选中Use this option选项将在其右边
2. Parameters区 在Parameters区可以对时间间隔和步长等参数 进行设置。
Start time窗口：设置开始分析的时间。 End time窗口：设置结束分析的时间。
点击Maximum time step settings，可以设 置分析的最大时间步长。其中：
（1）设置单位时间内的采样点数 点击Minimum number of time points，可以 设置单位时间内的采样点数。
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。
Multisim10高级分析命令
点击Simulate按钮，测试结果如图所示。测试结果给出电路各个节点的 电压值。根据这些电压的大小，可以确定该电路的静态工作点是否合理。 如果不合理，可以改变电路中的某个参数，利用这种方法，可以观察电 路中某个元件参数的改变对电路直流工作点的影响。
二. 交流分析（AC Analysis...）
在实际仿真时必须指定具体的节点或支路，否则仿真就没有了目标，会出 现“在仿真之前必须指出输出变量”的指示。输出变量可以是一至多个不 等。
点击该栏下的 Filter Unselected Variables按钮，可 以增加一些变量。点击此按钮，弹出Filter nodes对 话框，如图所示，该对话框有 3个选项： 选择Display internal nodes选项 显示内部节点， 选择Display submodules选项显示子模型的节点， 选择Display open pins选项显示开路的引脚。
一、直流工作点分析 （DC Operating Point...）
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。 在进行直流工作点分析时，电路中的交流源将被置零，电 容开路，电感短路。用鼠标点击Simulate→ Analysis→DC Operating Point...，将弹出DC Operating Point Analysis对 话框，进入直流工作点分析状态。如图2.3.1所示，DC Operating Point Analysis对话框有Output、Analysis Options和Summary 3个选项，分别介绍如下：
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）。
共集电极放大电路Multisim仿真结果及分析
共集电极放大电路Multisim仿真结果及分析概述共集电极放大电路是一种常用的实际电路，用于放大信号并将其输出。
本文将介绍通过Multisim仿真软件对共集电极放大电路进行仿真，并对仿真结果进行分析。
仿真设置在进行仿真之前，我们首先需要设置共集电极放大电路的仿真参数。
在Multisim中，我们需要确定电路的元件和连接方式，并设置各个元件的参数。
在本次仿真中，我们使用单个晶体管作为放大元件，并设置其参数为常用值。
仿真结果通过对共集电极放大电路进行仿真，我们可以得到以下结果：1. 输入输出特性曲线：通过改变输入信号的幅值，我们可以观察到输出信号的变化。
输入输出特性曲线用于描述输入信号幅值与输出信号幅值之间的关系。
通过观察特性曲线，我们可以判断电路的放大倍数以及是否存在非线性失真现象。
2. 直流工作点：直流工作点是指电路在稳定状态下的工作点。
通过仿真，我们可以得到晶体管的静态工作点，即其输入和输出电压的数值。
直流工作点的稳定性对电路的放大性能有重要影响。
3. 交流放大特性：交流放大特性描述的是电路对交流信号的放大效果。
我们可以通过输入一个交流信号，观察输出信号的变化来评估电路的交流放大性能。
结果分析通过对共集电极放大电路的仿真结果进行分析，我们可以得到以下结论：1. 输入输出特性曲线呈现非线性特性：通过观察输入输出特性曲线，我们可以看到信号幅值在一定范围内，输出信号的变化与输入信号不成线性关系。
这可能是由于晶体管的非线性特性引起的。
2. 直流工作点稳定：通过观察直流工作点的变化情况，我们可以发现在仿真过程中，直流工作点较为稳定。
这对于保证电路的稳定性和放大性能是非常重要的。
3. 交流放大效果较好：通过输入交流信号并观察输出信号的变化，我们可以看到电路对交流信号有较好的放大效果。
这说明共集电极放大电路在放大交流信号方面具有一定的能力。
结论通过对共集电极放大电路的Multisim仿真及结果分析，我们得出以下结论：共集电极放大电路在放大信号方面具有一定的能力，但是其输入输出特性存在非线性现象。
Multisim14电子系统仿真与设计第8章 Multisim14的仿真分析方法
8.4 瞬态分析（Transient）
选择瞬态分析后，其对话框会显示4个分析设置选项卡：
通过分析参数(Analysis Parameters)选项卡，可以设 置分析开始的初始条件、分 析开始和结束的时间等。
输出(Output)选项卡设置 同直流工作点分析， 本例选 择为3号和4号结点的电压。 其余选项卡可采用默认设置。
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。
分析结果为谱密度曲线。其中， 上面的曲线是R1对输出结点噪声 贡献的谱密度曲线，下面的曲线 是Q1对输出结点噪声贡献的谱密 度曲线。
81交互式仿真interactivesimulation输出选项卡output用于设置在仿真结束进行数据检查跟踪时是否显示所有的器件参数当器件参数很多或者仿真退出的时间较长时可以选择不显示器件参数通常采用默认设置
第8章 Multisim14的 仿真分析方法
CHINA MACHINE PRESS
引言
8.3 交流扫描分析（AC Sweep）
交流扫描分析能完成电路的频率响应 分析，生成电路的幅频特性和相频特性。 分析中所有直流电源被置零，电容和电感 采用交流模型，非线性元件（二极管、三 极管、场效应管等）使用交流小信号模型。 无论用户在电路输入端加入了何种信号， 交流扫描分析时系统均默认电路的输入是 正弦波，并以用户设置的频率范围来扫描。
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用户自定义分析 提供给用户扩充分析功能
下面将以图4.1所示的三极管单管放大电路为 例，介绍Multisim10的仿真分析方法。
图4.1 三极管单管放大电路
4.1 基本仿真分析
一、直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)
若电路有两个不同频率的交流信号源F1、F2，该分析 能确定电路变量在3种不同频率处的失真，即 F1+ F2、 F1- F2以及2F1- F2。
失真分析设置
设定起始和 中止频率
设定扫描方式
设定每10倍 频中计算的 取样点数
设置纵坐标 的刻度
双击信号源，将Distortion Frequency Magnitude栏设为1V；
第4章 Multisim 仿真分析
4.1 基本仿真分析 4.2 扫描分析 4.3 电路性能分析 4.4 统计分析 4.5 其他分析
第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
Mutisim提供了两种电路分析方法：一种是仪 表测量，另一种是其提供的仿真分析方法
除了对电路测试外，还需研究诸如温度对电路性 能的影响、元器件精度对电路性能的影响，某项 参数对电路工作指标的影响，这些需要仿真分析 完成
参数扫描设置
输出节点选2
选择要扫描 的元器件
设定扫描元 器件的变化
范围
本设置是对放大电路的R3进行参数扫描分析， 研究集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响？
参数扫描分析结果 集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响
可由扫描分析 结果得R3的阻 值在2.5k左右
较合理
3.温度扫描分析(Tempe点
设置最大时 间步长
以时间内的取样 点数设置分析的 步长
以时间间距设 置分析的步长
由程序自动 设置步长
可得仿真结果！
仿真结果：节点2的波形如图
四、 傅里叶分析(Fourier Analysis)
傅里叶分析就是求解一个时域信号的直流分量、基 波分量和各次谐波分量的幅度，即进行离散傅里叶变 换。
噪声分析用于检测电路输出信号噪声功率的幅度大小， 分析和计算电路中各种元件所产生的噪声的效果。
分析时，假定电路中各噪声源互不相关，数值不 规则，因此数值可以分开计算。总的噪声是各噪声在 该节点的和(用有效值表示)。
噪声分析设置
设定输入噪声的 交流参考源
设定输出节点 和参考节点
设置汇总的采 样点选1
选择要扫描 的元器件
设定扫描元 器件的变化
范围
本设置是对放大电路的R3进行参数扫描分析， 研究集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响？
参数扫描分析结果 集电极电阻R3参数变化对放大电路的影响
可由扫描分析 结果得R3的阻 值在2k较合理
对放大电路2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
灵敏度分析包括直流灵敏度分析和交流灵敏度分析。
进行直流灵敏度分析时，首先要进行一次直流工作 点分析，然后完成灵敏度分析，以分析电路中所有元件 参数变化对电路的影响，分析结果以数值形式显示。
交流分析则直接计算交流小信号的灵敏度，以分析某 个元件的参数变化对电路的影响，分析结果则绘出相应的 曲线。
灵敏度分析方法只适合模拟电路的小信号电路模型！
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…
运行仿真前 一定要把这
设为1V
另外，在Output标签页中，选定节点2作为分析节点。 单击Simulate按钮，弹出该三极管放大电路的2次和3次 谐波失真分析结果，如图所示。
三、 灵敏度分析(Sensitivity Analysis)
灵敏度是指电路中节点电压或支路电流对电路 中元件参数变化的敏感程度，即电路中元件参数的 变化引起电路中输出电压或电流变化的程度。
对下面的阻容耦合三极管放大电路做传递函数分析
阻容耦合三极管放大电路传递函数分析设置
阻容耦合三极管放大电路传递函数分析结果
传递函数值 为什么是0？
输入阻抗
输出阻抗
思考：如果把放大电路中的C1和C2去掉， 传递函数分析结果如何？
4.4 统计分析
一、最坏情况分析(Worst Case Analysis)
设置输出变量
选择输入和输 出频谱
噪声分析结果
黄色的曲 线为输入 噪声频谱
蓝色的曲 线为输出 噪声频谱
二、失真分析(Distortion Analysis)
失真分析是分析电路中的谐波失真和内部调制失真 的方法，主要用于观察在瞬态分析中无法看到的、比较 小的失真。
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2次和3次谐波的失真。
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。
设置纵轴刻度类型
线性(Linear) 对数(Log)
分贝(Decibel)
信号中各谐波 的数据
信号的频谱
傅里叶分析举例
乘法器应用电路
电路傅里叶分析结果
输出信号 的频谱
4.2 扫描分析
1. 直流扫描分析(DC Sweep Analysis)
直流扫描分析是分析电路中某一节点的直流工作 点随电路中一个或两个直流电源变化的情况。
温度扫描分析设置
输出节点选2
设定温度扫 描的范围
放大电路1温度扫描分析结果
对放大电路2进行温度扫描分析
温度扫描分析设置同样为：1～80度
输出节点选2
共射放大电路 温度扫描分析结果
与前面的放大电路 温度扫描分析结果 作对比。。。
4.3 电路性能分析
一、噪声分析(Noise Analysis)
某些虚拟仪器可以完成仿真分析，如放大电路的 频响，可以用仿真分析方法中的交流分析得到结 果，也可以用波特仪观测结果
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
第4章 Multisim 仿真分析
内容
========★☆★○ 基础篇 ○★☆★======= 第1章 Multisim电路仿真软件简介 第2章 仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告） 第3章 仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器） 第4章 仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）
========★☆★○ 应用篇 ○★☆★======= 第5章 应用于电路分析 第6章 应用于模拟电路 第7章 应用于数字电路 第8章 应用于单片机电路 第9章 FPGA/CPLD仿真 第10章 电子系统综合设计
灵敏度分析 灵敏度和 最坏情况分析 容差分析
蒙特卡洛分析
布线宽度分析 其它分析 批处理分析
计算电路的输出变量对元器 件参数的敏感程度
元器件参数对电路性能产生 的最坏影响的统计分析
给定电路元器件参数容差的 统计分布规律情况下，研究 元器件参数变化对电路性能 影响的统计分析
原理图转化为PCB板时需要 确定连接导线的最小宽度
利用直流扫描分析的直流电源变化范围可以快 速确定电路的直流工作点。
对下面的放大电路进行直流扫描分析。。。 研究直流电源V2变化对工作点的影响
直流扫描分析设置
选择所要扫描 的直流电源
输出节点选 3，4，6
设置变动范围 是和增量
3，4，6节点的直流工作点电压随着电源V2的变化情况。
2.参数扫描分析(Parameter Sweep Analysis)
灵敏度分析设置
选定Rb1，Rb2，Rc和Re。 对节点6电压的直流灵敏度分 析
选择电压灵 敏度分析
选择直流灵 敏度分析
选择节点和 参考节点
直流灵敏度分析结果
所显示结果为电阻每单位变化所造成的节点6上电压的变化
交流灵敏度分析
对图4.1所示电路，如将Output node设为vv1，Analysis Type设为AC Sensitivity。另外，在Output标签页中，选定C1， C2和Ce节点。单击Simulate按钮，弹出该三极管放大电路中 C1，C2和Ce节点对信号源V1的交流灵敏度分析，如图下所示。
进入直流工作点分析设置
直流工作点分析设置 其他设置可 默认
设置需要分 析的节点或
变量
对分析设置 进行汇总
仿真电路的节 点、流过电压 源的电流等变
量列表
显示电路中没 有出现的内部
节点
设置完成 启动仿真
将要分析的 节点或变量
图4.3 直流工作点分析结果
二、 交流分析(AC Analysis)
交流分析是对电路进行交流频率响应分析，包括幅 频特性分析和相频特性分析。
温度扫描分析通过仿真在不同温度下的电路， 来快速校验电路的运行，可以同时观察到在不同温 度条件下的电路特性，相当于该元件每次取不同的 温度值进行多次仿真。
如果未使用温度扫描分析，则电路将默认温度为 27℃进行仿真。在进行温度扫描分析时，数字器件 被视为高阻接地。