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1、南京邮电大学NJUPT李娟李娟 Multisim 仿真应用版本：版本：Multisim 11电路系统教学中心Multisim 基础ElectronicsWorkbench(EWB)是加拿大是加拿大IIT公司于八十公司于八十年代末、九十年代初推出的用于年代末、九十年代初推出的用于电路仿真与路仿真与设计的的EDA软件，又称件，又称为“虚虚拟电子工作台子工作台”。IIT公司从公司从EWB6.0版本开始，将版本开始，将专用于用于电路仿真与路仿真与设计模模块更名更名为Multisim，大大增，大大增强强了了软件的仿真件的仿真测试和分析功能，大大和分析功能，大大扩充了元件充了元件库中的仿真元件数量，中的仿
2、真元件数量，使仿真使仿真设计更精确、可靠。更精确、可靠。Multisim意意为“万能仿真万能仿真”NIMultisim11是美国国家是美国国家仪器公司（器公司（NI，NationalInstruments）推出（从）推出（从9开始），目前最新版本开始），目前最新版本为Multisim14，还有有针对ipad的的MultisimTouch。电路系统教学中心直流工作点分析直流工作点分析交流分析交流分析暂态分析暂态分析傅立叶分析傅立叶分析噪声分析噪声分析失真分析失真分析直流扫描直流扫描灵敏度分析灵敏度分析一、主要功能参数扫描参数扫描温度扫描温度扫描零零- -极点分析极点分析传输函数分析传输函数分析最
3、坏情况分析最坏情况分析电路系统教学中心二、主要特点仿真的手段切合实际，选用的元器件和测量仪器与实仿真的手段切合实际，选用的元器件和测量仪器与实际情况非常接近；并且界面可视、直观。际情况非常接近；并且界面可视、直观。绘制电路图所需的元器件、仪器、仪表以图标形式出绘制电路图所需的元器件、仪器、仪表以图标形式出现，选取方便，并可扩充元件库。现，选取方便，并可扩充元件库。可以对电路中的元器件设置故障，如开路、短路和不可以对电路中的元器件设置故障，如开路、短路和不同程度的漏电等，针对不同故障观察电路的各种状态，同程度的漏电等，针对不同故障观察电路的各种状态，从而加深对电路原理的理解。从而加深对电路原理的
4、理解。电路系统教学中心在进行仿真的同时，它还可以存储测试点的在进行仿真的同时，它还可以存储测试点的所有数据、测试仪器的工作状态、显示波形所有数据、测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据，列出所有被仿真电路的元器件和具体数据，列出所有被仿真电路的元器件清单等。清单等。有多种输入输出接口，与有多种输入输出接口，与SPICE软件兼容，软件兼容，可相互转换。可相互转换。Multisim产生的电路文件还产生的电路文件还可以直接输出至常见的可以直接输出至常见的Protel、 Tango、OrCAD等印制电路板排版软件。等印制电路板排版软件。二、主要特点电路系统教学中心三、Multisim界面介绍元件表格元
5、件表格仪仪器器工工具具栏栏电路工作电路工作区区元元件件工工具具栏栏项项目目管管理理窗窗菜菜 单单 栏栏暂停暂停/ /恢恢复开复开关关仿真电源开关仿真电源开关电路系统教学中心菜单菜单ViewView：调整视图窗口：调整视图窗口PlacePlace：在编辑窗口中放置节点、元器件、总：在编辑窗口中放置节点、元器件、总线、输入线、输入/ /输出端、文本、子电路等对象输出端、文本、子电路等对象SimulateSimulate：提供仿真的各种设备和方法：提供仿真的各种设备和方法TransferTransfer：将所搭电路及分析结果传输给其：将所搭电路及分析结果传输给其他应用程序他应用程序ToolsTool
6、s：用于创建、编辑、复制、删除元件：用于创建、编辑、复制、删除元件OptionsOptions：对程序的运行和界面进行设置：对程序的运行和界面进行设置它的排列顺序从左到右分别为文件、编辑、视图、放置、微处理器、仿真、转换、工具、报告、选项、窗口、帮助菜单。电路系统教学中心Multisim工具栏工具栏新建新建：清除电路工作区，：清除电路工作区，准备生成新电路。准备生成新电路。打开打开：打开电路文件。：打开电路文件。存盘存盘：保存电路文件。：保存电路文件。打印打印：打印电路文件。：打印电路文件。剪切剪切：剪切至剪贴板。：剪切至剪贴板。复制复制：复制至剪贴板。：复制至剪贴板。粘贴粘贴:从剪贴板粘贴。
7、从剪贴板粘贴。旋转旋转: 旋转元器件。旋转元器件。全屏全屏：电路工作区全屏。：电路工作区全屏。放大放大：将电路图放大一定比例。：将电路图放大一定比例。缩小缩小：将电路图缩小一定比例。：将电路图缩小一定比例。放大面积放大面积：放大电路工作区面积。：放大电路工作区面积。适当放大适当放大：放大到适合的页面。：放大到适合的页面。文件列表文件列表：显示电路文件列表。：显示电路文件列表。电子表电子表：显示电子数据表。：显示电子数据表。数据库管理数据库管理：元器件数据库管理。：元器件数据库管理。元件编辑器元件编辑器：图形编辑图形编辑/分析分析：图形编辑器和电路分析方：图形编辑器和电路分析方法选择。法选择。电
8、子表器电子表器：对仿真结果进一步操作。：对仿真结果进一步操作。电气规则校验电气规则校验：校验电气规则。：校验电气规则。区域选择区域选择：选择电路工作区区域。：选择电路工作区区域。电路系统教学中心绘绘制制电电路路取用元件： 从元器件库中取用所需元件；摆放元件： 调整元件的位置与方向；线路连接： 连接元件的引脚。电路系统教学中心Multisim的元器件库的元器件库电源按钮二极管按钮基本元件按钮晶体管按钮模拟元件按钮其他数字元器件按钮模数混合元器件按钮杂项库元器件按钮指示器件按钮电机元器件按钮射频元器件按钮设置元器件按钮放置总线按钮教育资源按钮网站按钮元器件按钮（ 74系列）元器件按钮（ COMS系
9、列）用鼠标左键单击元器件库栏的某一个图标即可打开该元件库。用鼠标左键单击元器件库栏的某一个图标即可打开该元件库。电路系统教学中心(a). 电源/信号源库电源/信号源库包含有接地端、直流电压源（电池）、正弦交流电压源、方波（时钟）电压源、压控方波电压源等多种电源与信号源.电路系统教学中心(b). 基本器件库基本器件库包含有电阻、电容等多种元件。电路系统教学中心(b). 基本器件库基本器件库包含单刀双掷。电路系统教学中心(c). 二极管库二极管库包含有二极管、可控硅等多种器件。电路系统教学中心(d). 晶体管库晶体管库包含有晶体管、FET等多种器件。电路系统教学中心(g). 放置指示器指示器件库包
10、含有电压表、电流表、七段数码管等多种器件。电路系统教学中心取取用用元元件件放置元件电源电路系统教学中心元元件件元元素素Multisim11的元件均具有下列元素: Symbol 元件符号（ for Schematic） Model 元件模型（ for Simulation） Footprint 元件外型（ for Layout） Electronic Parameter 电子元件参数 User Defined Info. 使用者自定资讯 Pin model管脚模型 General元件描述电路系统教学中心取用元件取用元件-元件属性对话框元件属性对话框在元件上双击鼠标左键开启属性对话框 Label：
11、 修改元件序号、标识； Display： 设置元件标识是否显示； Value： 设定元件参数值； Fault： 设定元件故障。电路系统教学中心摆摆放放元元件件将元件拖拽至适当位置摆放。旋转元件。设定元件标识。缩放视窗至最佳视点。电路系统教学中心线路连接线路连接连线属性设定连线属性设定连线方式 手动连线 自动连线 在两个元器件之间，首先将鼠标指向一个元器件的端点使其出现一个小圆点，按下鼠标左键并拖曳出一根导线，拉住导线并指向另一个元器件的端点使其出现小圆点，释放鼠标左键，则导线连接完成。调整走线 拖拽线段 拖拽节点电路系统教学中心连线的粗细和颜色的设置连线的粗细和颜色的设置选择元件、节点及选择元
12、件、节点及连接线上所要显示连接线上所要显示的说明文字等的说明文字等设置电路编辑窗口设置电路编辑窗口元器件和背景的颜色元器件和背景的颜色电路系统教学中心 仪器仪表工具栏 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、频谱分析仪注：电压表和电流表在指示器件库，而不是仪器库中选择 电路系统教学中心Options/GlobalPreferences选择元器件符号标准选择元器件符号标准在在Symbol standard区域选择元器件符区域选择元器件符号标准。号标准。ANSL：设定采用美国标准元器件符号。：设定采用美国标准元
13、器件符号。DIN：设定采用欧洲标准元器件符号。：设定采用欧洲标准元器件符号。四、定制Multisim用户界面电路系统教学中心设置元件的识别、参数值设置元件的识别、参数值与属性、节点序号、引脚与属性、节点序号、引脚名称和原理图文本等文字名称和原理图文本等文字的属性设置的属性设置电路系统教学中心选择窗口图纸的选择窗口图纸的缩放比例缩放比例 设置窗口图纸的大小设置窗口图纸的大小设置显示窗口设置显示窗口图纸格式图纸格式电路系统教学中心设置导线的宽度设置导线的宽度设置导线的自动设置导线的自动连接方式连接方式 电路系统教学中心一、电源库电源库中共有电源库中共有30个电源器件，分别是：个电源器件，分别是：接
14、地端接地端数字接地端数字接地端VCC电压源电压源VDD数字电压源数字电压源直流电压源直流电压源直流电流源直流电流源正弦交流电压源正弦交流电压源正弦交流电流源正弦交流电流源时钟电压源时钟电压源调幅信号源调幅信号源调频电压源调频电压源调频电流源调频电流源FSK信号源信号源电压控制正弦波电压源电压控制正弦波电压源电压控制方波电压源电压控制方波电压源电压控制三角波电压源电压控制三角波电压源电压控制电压源电压控制电压源电压控制电流源电压控制电流源电流控制电压源电流控制电压源电流控制电流源电流控制电流源电流控制电压源电流控制电压源电流控制电流源电流控制电流源脉冲电压源脉冲电压源脉冲电流源图脉冲电流源图指数
15、电压源指数电压源指数电流源指数电流源分段线性电压源分段线性电压源分段线性电流源分段线性电流源压控分段电压源压控分段电压源受控单脉冲受控单脉冲多项式电源多项式电源非线性相关电源非线性相关电源电路系统教学中心1、接地端、接地端利用利用Multisim创建电路时必须接创建电路时必须接“地地”2、直流电压源、直流电压源设置标号设置标号 设置显示状态设置显示状态 设置电压幅值设置电压幅值 设置分析类型设置分析类型设置故障设置故障电路系统教学中心3、交流电压源、交流电压源设置最大值设置最大值设置有效值设置有效值设置频率设置频率设置初相位设置初相位电路系统教学中心4、时钟电压源、时钟电压源实质上是一个频率、
16、占空比及幅度皆可调的方波发生器实质上是一个频率、占空比及幅度皆可调的方波发生器 电路系统教学中心5、受控源、受控源1）VCVS电路系统教学中心2）VCCS电路系统教学中心3）CCVS电路系统教学中心4）CCCS电路系统教学中心二、基本元件库电阻电阻虚拟电阻虚拟电阻电容电容虚拟电容虚拟电容电解电容电解电容上拉电容上拉电容电感电感虚拟电感虚拟电感电位器电位器虚拟电位器虚拟电位器可变电容可变电容虚拟可变电容虚拟可变电容可变电感可变电感虚拟可变电感虚拟可变电感开关开关继电器继电器变压器变压器非线性变压器非线性变压器磁芯磁芯无芯线圈无芯线圈连接器连接器插座插座半导体电阻半导体电阻半导体电容半导体电容封装
17、电阻封装电阻SMT电阻电阻SMT电容电容SMT电解电容电解电容SMT电感电感现实元件 虚拟元件电路系统教学中心1、电阻、电阻电阻浏览器电阻浏览器电阻模型分类栏电阻模型分类栏电路系统教学中心“General”页：元件的一般性页：元件的一般性资料，包括元件的名称、制造资料，包括元件的名称、制造商、创建时间、制作者。商、创建时间、制作者。“Symbol”页：元件的符号。页：元件的符号。“Model”页：元件的模型，页：元件的模型，提供电路仿真时所需要的参数。提供电路仿真时所需要的参数。“Footprint”页：元件封装，提供页：元件封装，提供给印制电路板设计的原件外形。给印制电路板设计的原件外形。“
18、ElectronicParameters”页：页：元件的电气参数，包括元件在元件的电气参数，包括元件在实际使用中应该考虑的参数指标。实际使用中应该考虑的参数指标。“UserFields”页：用户使用信息。页：用户使用信息。编辑电阻元件电路系统教学中心2、虚拟电阻、虚拟电阻电路系统教学中心3、电位器、电位器设定控制键设定控制键设置调节幅度设置调节幅度电路系统教学中心4、开关、开关“CURRENT_CONTROLLEDSWITCH”（电流控开关）（电流控开关）“SPDT”（单刀双掷开关）（单刀双掷开关）“SPST”（单刀单掷开关）（单刀单掷开关）“TD_SWI”（时间延迟开关）（时间延迟开关）“V
19、OLTAGE_CONTROLLEDSWITCH”（电压控开关）（电压控开关）电路系统教学中心设定控制键设定控制键电路系统教学中心三、指示器件库电压表电压表电流表电流表探测器探测器灯泡灯泡十六进制显示器十六进制显示器条形光柱条形光柱蜂鸣器蜂鸣器设置内阻设置内阻电路类型选择电路类型选择电路系统教学中心 数字万用表（Multimeter) 函数信号发生器 (Function Generator) 瓦特表 (Wattmeter) 示波器 (Oscilloscope) 四通道示波器 (4 channel Oscilloscope) 波特图仪 (Bode Plotter) 频率计数器 (Frequency
20、 counter) 字符信号发生器 (Word Generator) 逻辑分析仪 (Logic Analyzer)四Multisim 仪器仪表库 电路系统教学中心n 逻辑转换器 (Logic converter)n IV曲线分析仪(IV Analyzer)n 失真度分析仪 (Distortion Analyzer)n 频谱分析仪 (Spectrum Analyzer)n 网络分析仪 (Network Analyzer)n Aglient 函数信号发生器(Aglient Function Generator)n Aglient 万用表 (Aglient Function Generator)n
21、Aglient 示波器 (Aglient 100M Oscilloscope)n 动态测试笔 (Dynamic measurement probe)电路系统教学中心虚 拟 仪 表 的 设 定在虚拟仪表上双击鼠标左键开启设定视窗。如同真实仪表 的操作面板。如同真实仪表 的调整控制钮。电路系统教学中心1、 Multimeter万 用 表Multimeter是一种常用的、具有多功能的测量仪表。Multisim 11提供一个5位的数字万用表，除了可以用来测量交直流电流、交直流电压与电阻外，还可以测量分贝值。电路系统教学中心举例:万用表测量直流电压和电流值电路系统教学中心2、Function Gener
22、ator信号发生器 信号发生器能输出正弦波、三角波和方波等信号。输出频率1H999MHz、振幅1uV999KV，另可调整工作周期和直流偏差。 电路系统教学中心3、Wattmeter瓦特表 瓦特表用来测量电路的功率，交流或者直流均可测量。用鼠标双击瓦特表的图标可以放大的瓦特表的面板。电压输入端与测量电路并联连接，电流输入端与测量电路串联连接。电路系统教学中心4、Oscilloscope示波器Oscilloscope是一种显示电路信号的重要仪器。Multisim所提供的示波器能测量频率高达1GHz的信号，并且如同真实仪表一般，可接受外部的触发信号。 A、B两通道，G是接地端，T为触发端电路系统教学
23、中心 测量数据显示区测量数据显示区在示波器显示区有两个可以任意移动的游标，游标所在示波器显示区有两个可以任意移动的游标，游标所处的位置和所测量的信号幅度值在该区域中显示。其中：处的位置和所测量的信号幅度值在该区域中显示。其中：“T1”、“T2”分别表示两个游标的位置，即信号出分别表示两个游标的位置，即信号出现的时间；现的时间；“VA1”、“VB1”和和“VA2”、“VB2”分别表示两个分别表示两个游标所测得的游标所测得的A通道和通道和B通道信号在测量位置具有的幅通道信号在测量位置具有的幅值。值。电路系统教学中心 时基控制（时基控制（Time baseTime base）X轴刻度（轴刻度（s/d
24、iv）：控制示波屏上的横轴，即）：控制示波屏上的横轴，即X轴刻度轴刻度（时间（时间/每格）每格） X轴偏移（轴偏移（Xposition）：控制信号在）：控制信号在X轴的偏移位置轴的偏移位置显示方式：显示方式：Y/T：幅度：幅度/时间时间，横坐标轴为时间轴，纵坐标轴，横坐标轴为时间轴，纵坐标轴为信号幅度为信号幅度Add：A、B通道幅值相加通道幅值相加B/A：B电压电压(纵坐标纵坐标)/A电压电压(横坐标横坐标) A/B：A电压电压/B电压电压电路系统教学中心A（B）信号通道控制调节）信号通道控制调节Y轴刻度：设定轴刻度：设定Y轴每一格的电压刻度轴每一格的电压刻度Y轴偏移：控制示波器轴偏移：控制示
25、波器Y轴方向的原点轴方向的原点输入显示方式：输入显示方式：AC方式：仅显示信号的交流成分；方式：仅显示信号的交流成分；0方式：无信号输入；方式：无信号输入；DC方式：显示交流和直流信号之和。方式：显示交流和直流信号之和。电路系统教学中心 触发控制（触发控制（TriggerTrigger） 触发方式触发方式Edge：上升沿触发和下降沿触发：上升沿触发和下降沿触发;触发电平大小触发电平大小Level;触发信号选择：触发信号选择：Sing：单脉冲触发；：单脉冲触发；Nor：一般脉冲触发；一般脉冲触发；Auto：触发信号不依赖于外信号；触发信号不依赖于外信号；A、B：A或或B通道的输入信号作为同步通道
26、的输入信号作为同步X轴的时基轴的时基信号；信号；Ext：用示波器图表上用示波器图表上T端连接的信号作为同步端连接的信号作为同步X轴轴的时基信号。的时基信号。 电路系统教学中心五电路图绘制、仿真 （一）（一）建立电路文件建立电路文件（二）（二）从元器件库中调有所需的元器件从元器件库中调有所需的元器件（三）（三）电路连接及导线调整电路连接及导线调整（四）为电路增加文本（四）为电路增加文本（五）示波器的连接（五）示波器的连接（六）电路仿真（六）电路仿真电路系统教学中心例例.在在Multisim中绘制如下电路图，并用电压、电流。中绘制如下电路图，并用电压、电流。电路系统教学中心例例.在在Multisi
27、m中绘制如下电路图，并用电压、电流。中绘制如下电路图，并用电压、电流。电路系统教学中心1.用菜单仿真电路系统教学中心1.用菜单仿真电路系统教学中心电路系统教学中心2.测量仪器 -万用表、电流探头电路系统教学中心3.参数扫描电路系统教学中心电路系统教学中心电路系统教学中心加网格、加油标加网格、加油标电路系统教学中心（一）基尔霍夫定律和叠加定理的实验电路基尔霍夫定律和叠加定理的实验电路 1、实验电路电路系统教学中心2、用multisim 11仿真电路，且用指示仪表读出各参数的值。电路系统教学中心3、用、用multisim 11画出电路图画出电路图电路系统教学中心电路系统教学中心举例2、用信号发生器
28、产生正弦波、三角波和方波电路系统教学中心（二）微分电路和积分电路（二）微分电路和积分电路 调节信号源和示波器，从示波器上观察的方波频率为1kHz，方波的峰-峰值电压VP-P为2V。电阻R为3k，电容C为0.01F 1、实验电路、实验电路电路系统教学中心电路系统教学中心2、用multisim 11仿真电路，且用示波器读出各参数的值电路系统教学中心例例.在在Multisim中绘制如下电路图，并用示波器观察电容中绘制如下电路图，并用示波器观察电容电压波形的变化。电压波形的变化。电路系统教学中心电路系统教学中心练习：练习：求下图所示电路的节点电压求下图所示电路的节点电压U1、U2。电路系统教学中心基于
29、基于Multisim的电路分析的电路分析1电阻电路分析电阻电路分析一一. . 测量节点电压测量节点电压基本操作：基本操作：选用选用“直流工作点分析（直流工作点分析（DCOperatingPointAnalysis）”电路系统教学中心（1）Outputvariables：主要作用是选择所要分析的节点电压、：主要作用是选择所要分析的节点电压、电源和电感支路电流。电源和电感支路电流。（2）MiscellaneousOptions：用于设置与仿真相关的其它选项。：用于设置与仿真相关的其它选项。（3）Summary：对分析设置的汇总。：对分析设置的汇总。电路系统教学中心二二 求戴维宁等效电路求戴维宁等效
30、电路 基本操作：基本操作：1.利用数字万用表测量电路端口的开路电压和短路电流利用数字万用表测量电路端口的开路电压和短路电流2.求解出该二端网络的等效电阻求解出该二端网络的等效电阻3.绘制戴维宁等效模型绘制戴维宁等效模型例例2求下图所示电路的戴维宁等效电路。求下图所示电路的戴维宁等效电路。电路系统教学中心Req=16/6.3333添加输入添加输入/ /输出节点输出节点 电路系统教学中心三三 验证叠加原理验证叠加原理 例例3测量下图所示电路中的电流测量下图所示电路中的电流I，并验证叠加原理。，并验证叠加原理。电源故障设置电源故障设置 电路系统教学中心电源故障设置电源故障设置 电路系统教学中心2动态
31、电路分析动态电路分析主要目的：主要目的：观察动态电路响应的时域波形。观察动态电路响应的时域波形。主要方法：主要方法：1.利用利用“瞬态分析（瞬态分析（TransientAnalysis）”2.利用示波器利用示波器电路系统教学中心瞬态分析（瞬态分析（TransientAnalysis）设置初始条件设置初始条件 设置分析时间设置分析时间 设置计算步长设置计算步长电路系统教学中心例例1观察下图所示观察下图所示RC电路的零输入响应电路的零输入响应uc(t)，已知已知uc(0+)=10V。关键：关键：关键：关键：1.设置电容元的初值设置电容元的初值2.设置分析时间设置分析时间1.1.设置电容元的初值设置
32、电容元的初值设置电容元的初值设置电容元的初值1）所选用的电容为现实电容）所选用的电容为现实电容2）所选用的电容为虚拟电容）所选用的电容为虚拟电容电路系统教学中心例例1观察下图所示观察下图所示RC电路的零输入响应电路的零输入响应uc(t)，已知已知uc(0+)=10V。关键：关键：关键：关键：1.设置电容元的初值设置电容元的初值2.设置分析时间设置分析时间1.1.设置电容元的初值设置电容元的初值设置电容元的初值设置电容元的初值1）所选用的电容为现实电容）所选用的电容为现实电容2）所选用的电容为虚拟电容）所选用的电容为虚拟电容电路系统教学中心2.2.设置分析时间设置分析时间设置分析时间设置分析时间
33、时间常数时间常数工程上认为经过工程上认为经过45，暂态过程结束，故暂态过程结束，故仿真的时间取仿真的时间取00.05s3. .结果显示结果显示结果显示结果显示电路系统教学中心例例3在在RLC串联电路中，已知串联电路中，已知L=10mH，R=51，C=2uF，信号源输出频率为信号源输出频率为100Hz、幅值为、幅值为5V的方波信号，利用示的方波信号，利用示波器观察同时观察输入信号和电容电压的波形，此时电路波器观察同时观察输入信号和电容电压的波形，此时电路处于何种状态？当处于何种状态？当R为多少时，电路处于临界阻尼状态？为多少时，电路处于临界阻尼状态？ 关键：关键：关键：关键：1.示波器与电路的连
34、接示波器与电路的连接2.设置示波器连线的颜色设置示波器连线的颜色3.设置示波器面板的各刻度设置示波器面板的各刻度见见example8_2_3.msm电路系统教学中心在响应波形中有振荡现象，电路处于欠阻尼状态在响应波形中有振荡现象，电路处于欠阻尼状态 电路系统教学中心临界电阻：临界电阻：当当RR0时，电路处于过阻尼状态时，电路处于过阻尼状态若需要同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用“ “参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（ParameterSweepParameterSweep）” ”电路系统教学中
35、心例例2已知已知R=1，L=1H，对比分析在电压源作用下，对比分析在电压源作用下RL串联电路的电感电流的阶跃响应和冲激响应。串联电路的电感电流的阶跃响应和冲激响应。关键：关键：关键：关键：恰当地选择和设置激励源恰当地选择和设置激励源1.1.观察阶跃响应观察阶跃响应观察阶跃响应观察阶跃响应见见example8_2_2.msm电路系统教学中心输入激励波形输入激励波形阶跃响应波形阶跃响应波形电路系统教学中心2.2.观察冲激响应观察冲激响应观察冲激响应观察冲激响应电路系统教学中心阶跃响应波形阶跃响应波形冲激响应波形冲激响应波形电路系统教学中心例例3在在RLC串联电路中，已知串联电路中，已知L=10mH
36、，R=51，C=2uF，信号源输出频率为信号源输出频率为100Hz、幅值为、幅值为5V的方波信号，利用示的方波信号，利用示波器观察同时观察输入信号和电容电压的波形，此时电路波器观察同时观察输入信号和电容电压的波形，此时电路处于何种状态？当处于何种状态？当R为多少时，电路处于临界阻尼状态？为多少时，电路处于临界阻尼状态？ 关键：关键：关键：关键：1.示波器与电路的连接示波器与电路的连接2.设置示波器连线的颜色设置示波器连线的颜色3.设置示波器面板的各刻度设置示波器面板的各刻度见见example8_2_3.msm电路系统教学中心在响应波形中有振荡现象，电路处于欠阻尼状态在响应波形中有振荡现象，电路
37、处于欠阻尼状态 电路系统教学中心临界电阻：临界电阻：当当RR0时，电路处于过阻尼状态时，电路处于过阻尼状态若需要同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用“ “参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（ParameterSweepParameterSweep）” ”电路系统教学中心例例3在在RLC串联电路中，已知串联电路中，已知L=10mH，R=51，C=2uF，信号源输出频率为信号源输出频率为100Hz、幅值为、幅值为5V的方波信号，利用示的方波信号，利用示波器观察同时观察输入信号和电容电压的波形，此时电路
38、波器观察同时观察输入信号和电容电压的波形，此时电路处于何种状态？当处于何种状态？当R为多少时，电路处于临界阻尼状态？为多少时，电路处于临界阻尼状态？ 关键：关键：关键：关键：1.示波器与电路的连接示波器与电路的连接2.设置示波器连线的颜色设置示波器连线的颜色3.设置示波器面板的各刻度设置示波器面板的各刻度见见example8_2_3.msm电路系统教学中心在响应波形中有振荡现象，电路处于欠阻尼状态在响应波形中有振荡现象，电路处于欠阻尼状态 电路系统教学中心临界电阻：临界电阻：当当RR0时，电路处于过阻尼状态时，电路处于过阻尼状态若需要同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用若需要
39、同时观察三种状态，可采用若需要同时观察三种状态，可采用“ “参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（ParameterSweepParameterSweep）” ”电路系统教学中心参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（参数扫描方式（ParameterSweepParameterSweep）选择扫描的选择扫描的元件和参数元件和参数 选择扫描方式选择扫描方式选择分析类型选择分析类型设置分析参数设置分析参数电路系统教学中心电路系统教学中心3 交流电路分析交流电路分析一一. . 测定交流电路的参数测定交流电路的参数测定交流电路的参数常用的有三表法，即交流电压表测测定交流电路的参数常
40、用的有三表法，即交流电压表测U、交流电流表测交流电流表测I、瓦特表测、瓦特表测P及功率因数。然后通过下列关及功率因数。然后通过下列关系计算出电路参数。系计算出电路参数。阻抗的模：阻抗的模：等效电阻：等效电阻：等效电抗：等效电抗：电路系统教学中心例例1 设计实验测定电路模块设计实验测定电路模块Zx的参数，并判断其性质。的参数，并判断其性质。见见example8_3_1.msm电路系统教学中心电压滞后电流，电压滞后电流，呈容性呈容性电路系统教学中心电路系统教学中心基本操作：基本操作：选用选用“交流分析（交流分析（ACAnalysis）”二二. . 观察交流电路的幅频特性和相频特性，并测定谐观察交流
41、电路的幅频特性和相频特性，并测定谐振参数。振参数。信号源信号源起起-止频率止频率扫描方式扫描方式电路系统教学中心例例2已知已知RLC串联电路中串联电路中R=100，L=100uH，C=100nF，观察观察RLC串联电路的幅频特性和相频特性，求谐振频率。串联电路的幅频特性和相频特性，求谐振频率。 不表示分析频率不表示分析频率 见见example8_3_2.msm当当RLC串联电路的电串联电路的电流最大时，电路发生串流最大时，电路发生串联谐振。联谐振。f0=50.1187kHz电路系统教学中心将正弦交流电压源的频率设置为谐振频率将正弦交流电压源的频率设置为谐振频率50.1187kHz品质因数品质因
42、数电路系统教学中心三三.交流电路功率因数提高交流电路功率因数提高例例3RL串联电路为一老式日光灯电路的模型，已知串联电路为一老式日光灯电路的模型，已知R=250，L=1.56H。将此电路接在电压为。将此电路接在电压为220V、频率为、频率为50Hz的正弦电压源上。的正弦电压源上。（1）测量日光灯电路的电流，功率和功率因数；）测量日光灯电路的电流，功率和功率因数；（2）如果要将功率因数提高到）如果要将功率因数提高到0.95，试问需与日光灯电路并联多大，试问需与日光灯电路并联多大的电容？此时电路的总电流、总功率为多少？日光灯电路的电流、的电容？此时电路的总电流、总功率为多少？日光灯电路的电流、功率
43、是否变化？功率是否变化？（注：电容值在（注：电容值在05F之间）之间）见见example8_3_3.msm电路系统教学中心（2）与日光灯电路并联一个）与日光灯电路并联一个5F的虚拟可变电容的虚拟可变电容 关键：调节可变电容使线路的功关键：调节可变电容使线路的功关键：调节可变电容使线路的功关键：调节可变电容使线路的功率因数达到率因数达到率因数达到率因数达到0.950.95电路系统教学中心电路系统教学中心四四. . 三相电路三相电路例例4一个三相一个三相Y-Y连接电路，已知电源线电压为连接电路，已知电源线电压为380伏，伏，频率为频率为50Hz，负载为白炽灯，可视为电阻元件，每个电阻，负载为白炽灯
44、，可视为电阻元件，每个电阻值为值为484。利用。利用Multisim设计实验完成以下测量：设计实验完成以下测量：（1）有中线且负载对称，每相负载均为）有中线且负载对称，每相负载均为3个灯泡并联。测量中线个灯泡并联。测量中线电流，以及各相负载电压、电流；电流，以及各相负载电压、电流；（2）有中线，断开）有中线，断开A相负载，相负载，B、C相负载为相负载为3个灯泡并联，测量个灯泡并联，测量中线电流，以及各相负载电压、电流；中线电流，以及各相负载电压、电流；（3）无中线，断开）无中线，断开A相负载，相负载，B、C相负载为相负载为3个灯泡并联，测各个灯泡并联，测各相负载电压、电流；相负载电压、电流；（
45、4）有中线但负载不对称，）有中线但负载不对称，A、B、C三相灯泡数之比为三相灯泡数之比为1:2:3，测量中线电流，各相负载电压、电流；测量中线电流，各相负载电压、电流；（5）无中线且负载不对称，）无中线且负载不对称，A、B、C三相灯泡数之比为三相灯泡数之比为1:2:3，测各相负载电压、电流，并用两瓦计法测三相功率。测各相负载电压、电流，并用两瓦计法测三相功率。 电路系统教学中心创建三相对称电源子电路创建三相对称电源子电路创建三相对称电源子电路创建三相对称电源子电路u设三相对称电源采用设三相对称电源采用ABCA相序相序 Multisim中交流电压源不能中交流电压源不能设置负的初相角设置负的初相角
46、交流电压源若水平旋转，则交流电压源若水平旋转，则相位相差相位相差180180o o放置输入放置输入/输出节点：输出节点：Place/PlaceJunction 放置文本：放置文本：Place/PlaceText 电路系统教学中心三相对称电源波形图三相对称电源波形图电路系统教学中心打包为子电路：打包为子电路：Place/ReplacebySubcircuit电路系统教学中心（1）有中线且负载对称，每相负载均为）有中线且负载对称，每相负载均为3个灯泡并联。个灯泡并联。测量中线电流，以及各相负载电压、电流；测量中线电流，以及各相负载电压、电流；电路系统教学中心（2）有中线，断开）有中线，断开A相负载
47、，相负载，B、C相负载为相负载为3个灯泡并联，个灯泡并联，测量中线电流，以及各相负载电压、电流；测量中线电流，以及各相负载电压、电流；电路系统教学中心（3）无中线，断开）无中线，断开A相负载，相负载，B、C相负载为相负载为3个灯泡并联，个灯泡并联，测各相负载电压、电流；测各相负载电压、电流；电路系统教学中心（4）有中线但负载不对称，）有中线但负载不对称，A、B、C三相灯泡数之比为三相灯泡数之比为1:2:3，测量中线电流，各相负载电压、电流；，测量中线电流，各相负载电压、电流；电路系统教学中心（5）无中线且负载不对称，）无中线且负载不对称，A、B、C三相灯泡数之比为三相灯泡数之比为1:2:3，测各相负载电压、电流；并用两瓦计法测三相功，测各相负载电压、电流；并用两瓦计法测三相功率。率。 电路系统教学中心两瓦法测量三相电路的功率
