12.6 Video在线视频

大家好 下面介绍12.6

用Multisim分析电路举例

在这个知识点里面主要给大家介绍几个

利用Multisim分析电路的例子

首先给大家这么一个电路

这是一个直流电路

我们对这个电路可以用万用表测试

我们可以调过来一个万用表

比如说我们要测量R4上的电压

我们把这个万用表接上

然后也可以同时测量R1上的电压

所以可以再调用一个万用表

这个接上面这个接下面

然后我们再看看万用表的设置对不对

直流电压这个没错

然后这个也是直流电压这也没错

有的时候可能会需要设置万用表的参数

比如说电压表的电阻这个是比较大的

这个要根据实际情况去设置

所以这个我们就不改了

那么打开这两个万用表

打开这两个万用表这个放在这儿吧

然后运行这个电路打开电源

那么就会显示相应的电阻上的电压

这个是4V 这个是-7.667V

我们就可以用万用表去测量这个电路中的电压

万用表是个仪表我们现在把万用表去掉

我们可以用这个测试笔或者叫测试棒

来测试各个节点的电压

我们单击下测试棒这个图标

如果你要测量某个节点的电压的话

可以把这个放到这个节点上去

当这个点对准这个节点以后

单击一下然后把这个显示窗口

给它放到一个合适的位置上

那么这会显示一个箭头

这个箭头是电流的参考方向

这里面显示的电压的峰峰值 有效值和直流值

电流也一样峰峰值 有效值和直流值

还有这个频率

因为是直流所以它就没有频率了

然后还可以测量这个节点的电压

那么我们可以把这个测试棒接到这

然后把这个可以拉出来

那么这个时候这里面就显示

这个节点的电压和电流

电流的参考方向是这个方向

如果同时要测量这个节点的话

你也可以把它加上因为它不是个仪表

只是显示数据

所以这个多的话不会影响到仿真的速度

我们看仿真一下

那么仿真的结果就出来了

这个是4V 这个是-7.67V 这个是2.33V

这是说用这个测试棒

是比较方便的可以测试电压和电流

下面我们关掉这个测试棒去掉只留一个

现在呢我运行一下

当运行这个电路的时候

这个仪表栏里面其它的仪表都已经不能够选了

不能用了也就是说

但是测试棒是可以在用的

这个时候单击一下可以把箭头对准某一个节点

它也可以直接显示这个节点的电压

这是-7.67 那么这是2.33

这应该和这个是一样的

我可以用这个动态的非常方便的

去测量这个电路的各个点的电压和电流

好我们现在停止仿真过程

这是一个直流电路的仿真

如果仿真这个电路

因为我这其实是有好几个电路文件都打开了

如果我现在正在仿真这个电路

当打开另外一个电路的时候

它就没有办法仿真了

同一个时刻只有一个电路可以仿真

好现在如果要仿真另外一个电路的话

把这个关掉大家看看这个电路

这个电路就是一个RLC串联电路

然后我们把这个电阻改的小一点

比如说20Ω 改的小一点

然后动一下位置

我们首先用示波器去测量一下波形

好我们拿过来一个示波器

注意这个示波器信号线中间是信号

然后我们把它连到这个电源上

这是这个A通道测量2这个节点的电压

然后这应该接到地上去

我们可以把这个地复制一下

然后能接到这儿

当然你这里也可以不接直接连到地上也可以

当然这么连线比较少

这测量R1上的电压

这可以接也可以不接

也可以和它接到一起

可以和这个接到一起

这个是示波器的外触发

因为在这我们不用

现在打开这个示波器

那么就可以仿真这个电路了

仿真以后就可以看到这个波形

那么这个波形的幅度不太合适

我们可以改一下

这个可以改的稍微大一点

这是调整它的横轴时间的

你可以把它波形变的

每格对应的时间比较长也可以比较短

这是调整横轴的

那么也可以去显示这个利萨如图形

可以显示利萨如图形

那么这个纵轴就是电压 横轴是时间

那么利萨如图形当然是两个通道

一个通道是纵轴一个通道是横轴

那么在各个输入通道里可以选择耦合方式

这个是直接耦合这个是经过一个电容耦合

因为是交流信号

直接耦合和经过一个电容耦合是一样的

如果这里面含有直流应该用直接耦合

这个就是用来调整触发的

所以说这个虚拟示波器

它实际上和实际示波器的使用方法基本上相同

现在我们把它停止

停止以后呢这个波形一般会

滞留在这个显示屏上

我们把它的颜色反转一下

利用这个光标我们也可以测量各个点的电压

就是这个波形上各点的电压

大家看这就是显示这个坐标的值

这是用示波器去测试一个电路的例子

下面我们打开另外一个例子

这个例子实际上是一个滤波器

我们可以利用这个分析功能

画一下这个电路的传递函数

这个传递函数是V2去除V1

这么一个传递函数

首先我们看看这个信号源

这个信号源看得出来是60Hz

频率是60Hz

然后它的有效值是120V

这个比较大我们把它改成2V小一点

然后我们再打开元件的特性窗口

在这有一个AC分析的一个幅度它是1V

也就是说对这个电路进行.AC分析的时候

实际上它取的幅度是1V

当然你要做瞬态分析

那么它取的有效值就是2V

就不是这个了

所以这个1V是专门针对这个AC分析的

这个也可以改但是一般就取1V

那么既然这个是1V

我们直接输出这一点的电压

就可以改变频率去画出来这点电压的

幅频特性和相频特性

当然也就是这个电压除这个电压

的一个传递函数的幅频特性和相频特性

下面我们用分析功能分析一下

选择这个分析然后AC分析

AC分析大家看我们要输出2这个节点的电压

已经在这儿了

如果要是不输出它的话把它remove把它去掉

要输出的话给它add里面加到这

这就是要输出2这个节点的电压

然后参数改变一下

这个参数实际上就是.AC分析的SPICE参数

我们起始的频率是1Hz

结束的频率是10MHz

这是我们自己来设的

扫描的形式是DC

然后每10倍频是10个点太少

我们给它1000个点

然后纵轴我们一般是用线性

这个大家熟悉SPICE这个AC扫描参数的话

这个是和它完全对应的

好这样设置好以后我们在仿真

这个就是节点2这个节点电压的这是幅频特性

这个是相频特性

也就是V2比V3的传递函数的

幅频特性和相频特性

为什么呢？

因为V3它的幅度是1

然后我们把它的颜色反转一下

变成白色背景

这个就是低通滤波器的频率特性

可以用光标去测量一下它的幅频特性

光标有两个一个是光标1一个是光标2

我们把光标1放到原始这个位置

1Hz这个位置

然后我们知道可以测量一下这个最大值

然后算一下这个幅度降到

这个值是多少？

然后把2光标对到那个位置

然后这两个光标的频率之差就是带宽

所以用它也可以测量截止频率了

这是它的坐标

这是它坐标的显示

好我们可以用.AC分析

去画出这个电路的传递函数

下面我们可以用一个表达式

直接输出一个传递函数

我们输出V2比V3

而不是就输出V2

当然V2比V3实际上就是V2

因为这个V3它的幅度是1

那么好现在我们还是选择AC分析

然后我们选择一下输出参数

然后把V2去掉 remove

然后增加一个表达式

这个表达式是V2比V3

所以我们找到V2然后除V3

电压之比当然就是传递函数了

分析参数已经选择好了

然后直接仿真

这个和刚才是完全一样的

这是传递函数的幅频特性这是相频特性

好这个电路就给大家讲到这儿

下面再介绍另外一个电路

这个电路是一个文氏桥电路

我们可以用波特图图示仪

去测量一下这个电路的幅频特性和相频特性

好把这个拿过来这是波特图图示仪

这是输入端 接到输入端 这接地

这是输出 这个输出就是电路的输出 接到这

这个同样还是接地

也就是说波特图图示仪它有两个端

一个输入端一个输出端

分别接到电路的输入和输出上去

这个时候它所测量的传递函数

就是输出电压比输入电压

就是这个传递函数

打开以后这是波特图图示仪

这个是幅度 这是相位

我们主要看幅度

这个幅度它有横轴和纵轴

这个横轴我们一般用对数坐标

底下这个是起始频率 我们把它改成1Hz

这个是结束频率

结束频率G太多我们把它改成1M

然后纵轴我们一般用线性

起始值从零开始

它的结束值我们其实是有很多

要经过测试以后才知道

我们在这给它选个1

就是从0到1 这是纵轴

这些参数设置好以后 然后在仿真

这样就是文氏桥传递函数

因为这个波形比较低

可以适当调整一下

比如刚才是1可以变成0.5

那么这个就高了

这就是一个幅频特性曲线

当然你也可以看相频特性

这个也要设置一下

这是用波特图图示仪去测量一个电路

这停一下把这个图示仪去掉

然后我们下面用分析功能

用分析功能我们可以

直接分析这个电路的传递函数

所以说要定义一下输出

应该是V2除V3 所以这正好是V2除V3

这是个表达式

然后再定义一下分析参数

我们从1Hz到1M

然后这个点数每10倍频程是1000个点

然后纵轴是线型

然后这样一仿真就出来了

这就是文氏桥电路

它的传递函数的一个幅频特性和相频特性

我们可以用光标去测量一下

相频特性的带宽

首先我们把2这个光标拿出来

我们可以让它直接对到最大值上去

Go to next Y最大值 Max往右走

这就是直接对到它的最大值

我们也可以让它直接对到上弦线

你要计算一下这个上弦线是多少

在这应该是0.25

所以把这个Y值往右给它设置到0.25上

0.25 好它就直接到这个位置

这个我们把它往右拉一下

让它往左走 也是0.25

那它就直接对到0.25上去了

然后这两个光标的频率差就是这个带宽

因为这是上限这是下限

我们看频率差dx是-4.2108k

这个为什么是负的

实际上是第二个光标的频率

减第一个光标的频率

正好反了这样的话出来一个负值

从这看这个带宽是4k

我们用分析功能实际上比用仪表去测试

还是要方便的多

因为曲线测试完以后

它的后处理的功能是非常强的

如果用仪表的话要

把所有的数据都放在一个仪表的显示器上

这样就非常受限制

好这个电路就给大家讲到这儿

下面我们看下一个电路

这个电路是一个简单的直流电路

我想扫描R1这个电阻的参数

我们找一下看这个R1等于多少的时候

V3这个电压是10V

在SPICE里面可以扫描这个电源的电压和电流

但是不能扫描电阻这个参数

可是Multisim里面进行了扩充

它可以扫描电阻

好 看simulate仿真里面的分析

里面注意这个是参数扫描

这个在标准SPICE里面是没有的

参数扫描我扫谁呢

首先确定一下扫描谁

我们扫描R2是这个电阻

这个R2是从1Ω扫到100Ω

然后扫描多少个点呢

扫描200个点

如果这里确定扫描100个点

这个确定以后直接显示扫描步长

如果扫描200个点它会自动确定这个步长

然后每确定一个电阻的值

就是每变一个电阻的值

要进行什么分析呢

当然也可以进行各种分析了

我们进行.OP分析

然后输出谁呢

我们就输出3这个节点的电压V3

扫描这个节点的电压

这样的话输出的就是一个曲线

它的横轴就是R2 纵轴就是V3这个节点的电压

好我们仿真一下

纵轴就是V3 横轴就是电阻

然后我们可以用光标去确定一下

当V3等于10V的时候

这个电阻是多大

打右键然后给它设置一个值

我们设置的就是10V了 然后回车

直接这个光标就放到10V这儿了

这个时候去读它横轴的坐标

这是光标2 它的坐标是10.6277

这个就是当V3等于10V的时候R2的值

所以我们利用参数扫描这个功能

可以去连续的扫描某一个器件的参数

然后去确定当这个器件的参数是多少

才能使另外一个电压或电流满足要求