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1、EDA技术与应用(陈新华)第3章(4)电路仿真分析EDA技术与应用(陈新华)第3章(4)电路仿真分析.txt28生活是一位睿智的长者，生活是一位博学的老师，它常常春风化雨，润物无声地为我们指点迷津，给我们人生的启迪。不要吝惜自己的爱，敞开自己的胸怀，多多给予，你会发现，你也已经沐浴在了爱河里。 本文由douyingzhe贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 3.4 Multisim8电路仿真分析 Multisim8提供的电路仿真分析有: Multisim8提供的电路仿真分析有: 直流工作点分析 交流分析 瞬态分析 傅里叶分析 分析、 分析、
2、 分析、 分析、 直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、 噪声分析 失真分析 直流扫描分析 温度扫描分析 分析、 分析、 分析、 分析、 噪声分析、失真分析、直流扫描分析、温度扫描分析、参 数扫描分析 灵敏度分析 传输函数分析 极点- 零点分 分析、 分析、 分析、 数扫描 分析 、 灵敏度 分析 、 传输函数 分析 、 极点 - 零点 分 最坏情况分析 蒙特卡罗分析 批处理分析 RF分析 分析、 分析、 分析及 析、最坏情况分析、蒙特卡罗分析、批处理分析及RF分析 等多种分析，分析结果以表格或波形直观地显示出来。 等多种分析，分析结果以表格或波形直观地显示出来。为 用户设计分析电路
3、提供了极大的方便。 用户设计分析电路提供了极大的方便。 本节简要介绍几种常用的分析。 本节简要介绍几种常用的分析。 一、直流工作点分析 直流工作点分析（ Analysis） 直流工作点分析（DC Operating Point Analysis）在进行直流工作点分析 时，软件将交流电压源视为短路，交流电流源视为开路，电容视为开路，电感视为 软件将交流电压源视为短路，交流电流源视为开路，电容视为开路， 短路。进行电路的其它分析时，首先进行直流工作点分析，以便建立小信号模型。 短路。进行电路的其它分析时，首先进行直流工作点分析，以便建立小信号模型。 具体分析步骤如下： 具体分析步骤如下： 1、创建
4、电路 、 例如我们要建立如图所示单管放 大电路，单击主菜单Options命令 大电路，单击主菜单 命令 下的Preferences项，在弹出的对 下的 项 标签， 话框中选择 Circuit标签，选中 标签 Show node name节点号就显示在 节点号就显示在 电路图上。 电路图上。 2、分析设置 、 点 击 主 菜 单 的 Simulate 选 项 下 Analysis AnalysisDC Operating Point” 命 Analysis 令 ， 弹 出 AnalysisDC Operating Point Analysis对话框如图所 Analysis 对话框如图所 该对话框
5、包括: 示，该对话框包括: Output Analysis Summary 共3个标签。 个标签。 下面对3个标签页加以介绍： 下面对3个标签页加以介绍： 标签页：设置所要分析的节点电压和电源支路的电流。 1 ） Output 标签页 ： 设置所要分析的节点电压和电源支路的电流 。 （1）Variables in circuit栏 : 用于选择要分析的电路变量。栏 circuit栏 用于选择要分析的电路变量。 内列出了可用于分析全部变量,( 节点电压以及流过电压源的电 内列出了可用于分析全部变量 ,(节点电压以及流过电压源的电 ,( 流)。 （2）Selected variables for
6、analysis 栏 : 用来确定需要分析 的变量，需要用户从Variables in circuit栏中选取。 变量，需要用户从Variables circuit栏中选取。 栏中选取 方法是:在 方法是 在Variables in circuit栏 点击要分析 栏 的变量,选中后变量背 的变量 选中后变量背 景变成蓝色。 景变成蓝色。再点击 Add 按钮 按钮. 2） analysis Options 标签页：设置与仿真 ） 标签页： 分析有关的其它分析，如图所示。 分析有关的其它分析，如图所示。 1、SPICE 仿真模型 、 选择： 选择： 可以选择Multisim自 自 可以选择 带模型
7、或用户定义模 型。 2、Other 其它选项： 、 其它选项： Maximum number of 最大仿真步数 Title for 标题 3）Summary标签页：对分析 ） 标签页： 标签页 设置进行汇总确认， 设置进行汇总确认，如图所 示。 在 Summary 标 签 页中 ， 程序 给出了 所设定的参 数和选 项 ， 用户可 进一步 确认所要进 行的分 析设置。 析设置。 单击OK按钮：保存分析设 置，可供以后使用。 按钮： 可供以后使用。 单击 按钮 单击Cancel按钮放弃分析设置。 按钮放弃分析设置。 单击 按钮放弃分析设置 3、进行仿真分析 单击Simulate按 按 单击 钮
8、即可进行分析。 钮即可进行分析。 分析结果显示窗 口如图所示。 口如图所示。 标题 接点名 参数值 二、瞬态分析 瞬态分析( 瞬态分析 ( Transient Analysis) 对选定的电 路节点进行的时域响应 分析。 分析 。 即观察节点的电 压波形。 压波形 。 在进行瞬态分 析时， 析时 ， 直流电源具有恒 定的数值， 定的数值 ，交流电源的 数值随时间而变化 。 瞬态分析的具体步骤如 下： （ 一 ） 建 立要分析的 电路 创建带通滤波器电路 如图所示，。 如图所示， 1、分析设置 分析设置 点击主菜单的Simulate选项下Analysis Analysis”命令 命令， 点击主菜
9、单的Simulate选项下AnalysisTransient Analysis”命令， Simulate选项下Analysis 弹 出 Transient Analysis 对 话 框 如 图 所 示 ， 该 对 话 框 包 括 Analysis Parameters、 Options及Summary共 个标签。 Parameters、Output 、Analysis Options及Summary共4个标签。 除了Analysis 除了Analysis Parameters标签 Parameters标签 外，其余标签页与直 流工作点分析的设置 一样。 一样。 在Analysis Parame
10、ters标签页中则包括 标签页中则包括 如下项目： 如下项目： 1）Initial conditions区：其功能是设 ） 区 置初始条件，包括以下选项： 置初始条件，包括以下选项： Automatically determine initial conditions 程序自动设置初 始值。 始值。 初始值设置为0 Set to zero 初始值设置为0。 由用户定义初始值。 User defined 由用户定义初始值。 Calculate DC operating point 通过计算直流工作点得到的 初始值。 初始值。 Automatically determine initial con
11、ditions 自动获得规定 的初始值。 的初始值。 Parameters区 2 ） Parameters 区 ： 对时间间隔和 步长等参数进行设置。包括： 步长等参数进行设置。包括： Start time：设置 ： 分析开始的时间。 分析开始的时间。 End time：设置 ： 分析结束的时间。 分析结束的时间。 Maximum time step ：设置最大 时间步长。 时间步长。 Generate time steps automa：由软件自动决 ： 定分析的时间步长。 定分析的时间步长。 3）仿真分析 ） 标签选择#3节点 在Output标签选择 节点。 标签选择 节点。 分析设置完毕
12、后，单击图对话框下部的 分析设置完毕后，单击图对话框下部的Simulate按钮即可进行分 按钮即可进行分 本例选择接点8进行分析 分析结果如图所示。 进行分析， 析。本例选择接点 进行分析，分析结果如图所示。 瞬态分析分析结果 3、交流分析 、 交流分析： 交流分析： 交流分析(AC Analysis)就是对电路进行交流频率响应分析。 就是对电路进行交流频率响应分析。 交流分析 就是对电路进行交流频率响应分析 分析时Multisim 仿真软件首先对电路进行直流工作点分析， 仿真软件首先对电路进行直流工作点分析， 分析时 以建立电路中非线性元件的交流小信号模型。 以建立电路中非线性元件的交流小信
13、号模型。然后对电路进 行交流分析，并且输入信号源都被认为是正弦波信号。 行交流分析，并且输入信号源都被认为是正弦波信号。若使 用函数信号发生器作为输入信号时， 用函数信号发生器作为输入信号时，即使选用三角波或方波 信号， 也自动将它改为正弦波形输出。 信号，Multisim 也自动将它改为正弦波形输出。 首先在Multisim用户界面的电路窗口中，创建如图所示 用户界面的电路窗口中， 首先在 用户界面的电路窗口中 电路。 的RCL电路。 电路 然后单击Simulate菜单中 菜单中Analyses选项下 然后单击 菜单中 选项下 命令， 的AC Analysis命令，弹出如图所示的 命令 弹出
14、如图所示的AC Analysis对话框。 对话框。 对话框 该对话框含有4个标 该对话框含有 个标 签，除Frequency Parameters 标签外， 标签外，其余与直 流工作点分析的标 签一样， 签一样，在此不再 赘述。 赘述。 Frequency Parameters标签页主要 标签页主要 用于设置AC分析时的频率参数 分析时的频率参数。 用于设置 分析时的频率参数。 Start frequency：设置交流分析的起始频率。 ：设置交流分析的起始频率。 Stop frequency(FSTOP)：设置交流分析的终止频率。 ：设置交流分析的终止频率。 Sweep type：设置交流分析
15、的扫描方式，主要有：Decade(十倍 ：设置交流分析的扫描方式，主要有： 十倍 程扫描)、 八倍程扫描)和 线性扫描)。 程扫描 、Octave(八倍程扫描 和Linear(线性扫描 。通常采用十 八倍程扫描 线性扫描 倍程扫描(Decade选项 ，以对数方式展现。 选项)， 倍程扫描 选项 以对数方式展现。 Number of points per decade：设置每十倍频率的取样数量。 ：设置每十倍频率的取样数量。 设置的值越大，则分析所需的时间越长。 设置的值越大，则分析所需的时间越长。 Vertical scale：设置纵坐标的刻度。主要有 分贝）、 ：设置纵坐标的刻度。主要有Decibel(分贝）、 分贝 0crave(八倍 、Linear(线性 和Logarithmic(对数 ，通常采用 八倍)、 线性)和 对数)， 八倍 线性 对数 Logarithmic或Decibel选项。 选项。 或 选项 对于例中的电路， 对于例中的电路，设置参数如下图 在Output标 标 签选择#2节 签选择 节 点。 单击 Simulate按 按 钮， 其结果 如图下所示。 如图下所示。 4、傅里叶分析 、 所谓傅里叶分析(Fourier Analysis)就是求解一个时域信号 所谓傅里叶分析 就是求解一个时域信号 的直流分量、基波
