multisim电路仿真图.docx

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multisim电路仿真图

一．直流叠加定理仿真

图1.1

图1.2

图1.3

结果分析：

从上面仿真结果可以看出，V1和I1共同作用时R3两端的电压为36.666V；V1和I1单独工作时R3两端的电压分别为3.333V和33.333V，这两个数值之和等于前者，符合叠加定理。

二．戴维南定理仿真

戴维南定理是指一个具有直流源的线性电路，不管它如何复杂，都可以用一个电压源UTH与电阻RTH串联的简单电路来代替，就它们的性能而言，两者是相同的。

图2.1

如上图2.1电路所示，可以看出在XMM1和XMM2的两个万用表的面板上显示出电流和电压值为：

IRL=16.667mA，URL=3.333V。

图2.2

如上图2.2所示电路中断开负载R4，用电压档测量原来R4两端的电压，记该电压为UTH，从万用表的面板上显示出来的电压为UTH=6V。

图2.3

在图2.2所测量的基础之上，将直流电源V1用导线替换掉，测量R4两端的的电阻，将其记为RTH，测量结果为RTH=160Ω。

图2.4

在R4和RTH之间串联一个万用表，在R4上并接一个万用表，这时可以读出XMM1和XMM2上读数分别为：

IRL1=16.667mA，URL1=3.333V。

结果分析：

从图2.1的测试结果和图2.4的测试结果可以看出两组的数据基本一样，从而验证了戴维南定理。

三．动态电路的仿真

1、一阶动态电路：

图3.1

2、二阶动态电路分析：

图3.2

2、二阶动态电路：

图3.3

一阶动态电路中V2随时间的变化可以看出，在0~500ms之间随时间的增大而非线性增大，大于500ms后趋于稳定。

图3.4

当R1电位器阻值分别为500Ω,2000Ω,4700Ω时，输出瞬态波形的变化如上图所示。

四．交流波形叠加仿真

图4.1

图4.2

结果分析：

在信号分析中，一个周期的波形只要满足狄利克雷条件，该波形就可以分解为傅里叶级数。

图4.1为波形叠加仿真电路，将1kHz15V，3kHz5V和5kHz3V的3路正弦信号通过电阻网络予以叠加，从图4.2可以看出示波器D通道的波形正好是示波器A,B,C通道波形的叠加，满足交流波形叠加。

五．单管共射放大电路的仿真

图5.1

图5.2

从图5.2示波器所示波形可以看出：

输出波形没有失真，从图上可以读出输出电压为260mV，输入电压为3.536mV，放大器的增益为：

Au=260/3.536=73.5。

图5.3

图5.4

构成放大器的晶体管是一种非线性的元件，所以在实际构成的放大器都存在一定的失真，衡量失真大小通常用失真度来表示。

从图5.4可以看出，该电路的失真度为1.569，在实际设计电路时，失真度是一个必不可少的技术指标。

图5.5

图5.6

图5.6为电路的幅频特性，从波特图示仪可以看出电路的频率变化，为电路的设计提供了很好的参考。

六．负反馈放大器的仿真

图6.1

图6.2

R6和C4构成的反馈通路中R6的阻值大，则反馈深度小，反之，R10的阻值小，则反馈深度大，由上图输出波形可以看出深度小的增益大，反而深度大的增益小，越稳定。

图6.3

当R6的容量分别为5kΩ、10kΩ、15kΩ时输出瞬态波形的变化如上图所示。

七．运算放大器的仿真

图7.1

图7.1为简单运算放大器电路，根据运放的虚短，虚断这两个特性，可求出输出电压为：

U0=-（R1/R2*V1+R1/R4*V2）=-4V,而实际输出电压为-3.995V，接近与-4V。

图7.2

图7.3

根据理想放大器的特点，其上限带宽为∞，故运算放大器不仅工作于直流电路，还可以工作于交流状态。

图7.2为求和电路工作于交流状态的情况，这里V1和V2的峰值都为1V，根据公式可计算出输出电压为4V（pk）。

从图7.3示波器通道C所对应的波形约为4V，而且其输出波形与输入波形反相。

图7.4

图7.5

图7.4为反向比例积分电路。

从图7.5示波器的波形可以看出：

当输入为方波高电平时，输出电压波形线性下降；低电平时，输出电压波形线性上升。

八．直流稳压电源的仿真

图8.1

从图8.1可以看出，在输出负载R1两端接万用表，测量R1为30Ω时的输出电压为12.003V，修改R1的阻值为100Ω，这是输出电压为11.942V，从以上数据可以发现，输出电压满足要求。

图8.2

保持R1为100Ω，在输出端接示波器观察纹波情况，图8.2所示为波纹测试结果，图中波纹电压约为0.4mV，低于设计要求的不大于2mV的要求。

图8.3

输入负载R1分别为200Ω，100Ω，50Ω，30Ω，12Ω时输出电压的变化如图8.3所示，当负载为30Ω时，输出电压最接近12V，稳压效果最好；在其他负载时，稳压值都在12V左右徘徊。

九．变量译码器应用电路

图9.1

变量译码器它是将输入端的数码转换为输出端的某一路有效。

如图9.1所示仿真电路，开关J1拨到右边对应输入端为低电平；拨到左边时为高电平。

当74LS138的端口G1,G2A,G2B分别对应输入为高电平，低电平，低电平时，C,B,A三个端口的输入为（000-111）时，对应X8-X1的灯熄灭。

图9.2

图9.3

图9.2为74LS138构成的数据多路分配器的电路图。

译码器的输出端与输入端的最小项表达式有关，通过切换J1开关来改变C,B,A的状态，当CBA从（000-111）变化时，通过图9.3安捷伦示波器的波形可以看出其对应的端口（D0-D7）的变化，也可以将输入的数据多路分配到不同的电路中。

十．抢答器仿真

图10.1

10.1为多路抢答器的仿真电路。

将锁定解除开关J2打向高电平，此时锁存器处于直通状态，改变J1的状态时，数码管的值不会发生变化。

将锁定解除开关J2拨到低电平，此时数码管全暗状态，电路处于等待抢答状态，改变输入状态，再切换回原来状态，修改其他输入端状态，这是数码管仅显示最先变化输入状态的输入端代码。

在进行下一轮抢答时，将锁定解除开关J2打向高电平，然后再回到低电平，电路再次处于等待抢答状态。

十一．单稳态电路仿真

图11.1

图11.2

从图11.2可以看出，输入信息下降沿触发输出状态翻转进入暂态，进过500us返回稳定状态0V，脉冲宽度与500us接近。