一. 实验目的
1.学会电路仿真工具Multisim的基本操作。
2.掌握电路图编辑法,用Multisim对电路进行仿真。
二、实验仪器
PC机、Multisim软件
三、实验原理
MultiSim 7 软件是加拿大Electronics Workbench 公司推出的用于电子电路仿真的虚拟电子工作台软件。它可以对模拟电路、数字电路或混合电路进行仿真。该软件的特点是采用直观的图形界面,在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,用屏幕抓取的方式选用元器件,创建电路,连接测量仪器。软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。
1. Multisim 7主窗口
2. 常用Multisim7 设计工具栏 元件编辑器按钮--用以增加元件
真。
分析图表按钮--用于显示分析后的图表结果
仿真按钮--用以开始、暂停或结束电路仿
分析按钮--用以选择要进行的分
析。
3.元件工具栏(主窗口左边两列)
其中右边一列绿色的为常用元器件(且为理想模型)。左边一列包含了所有元器件(包括理想模型和类实际元器件模型)。在电路分析实验中常用到的器件组包括以下三个组(主界面左边第二列):
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电源组 信号源 基本器件组
(1)电源(点击电源组)
交流电源 (2)基本信号源 交流电流源
交流电压源 直流电源
接地
(3)基本元器件(点击基本器件组)
电感
4.
常用虚拟仪器(主窗口右侧一列)
⑴ 数字万用表
数字万用表的量程可以自动调整。双击虚拟仪器可进行参数设定。下图是其图标和面板:
电位器
电阻
可变电容
电容
其电压、电流档的内阻,电阻档的电流和分贝档的标准电压值都可以任意设置。从打开的面板上选Setting按钮可以设置其参数。
(2)
信号发生器
信号发生器可以产生正弦、三角波和方波信号,其图标和面板如下图所示。可调节方波和三角波的占空比。双击虚拟仪器可进行参数设定。
(3) 示波器
在Multisim 7中提供了两种示波器:通用双踪示波器和4通道示波器。双击虚拟仪器可进行参数设定。这里仅介绍通用双踪示波器。其图标和面板如下图所示。
2
5. 操作步骤
由于Multisim 7增加了虚拟测量仪器,Multisim 7还提供了独特的虚拟电子工作台仿真方式,可以用虚拟仪器实时监测显示电路的变量值,频响曲线和波形。仿真的步骤为:
1)在工作区放置元件的原理图符号,连接导线,设置元件参数; 2)放置和连接测量仪器,设置测量仪器参数; 3)启动仿真开关,在仪器上观察仿真结果。 具体电路连接操作如下:
(1)元器件操作
元件选用:打开元件库栏,移动鼠标到需要的元件图形上,点击按下左键,鼠标边上将会出现你所选择的元件图表,移动鼠标到工作区,再次点击鼠标放置元件。
元件的移动:用鼠标拖拽。
元件的旋转、反转、复制和删除:用鼠标单击元件符号选定,用相应的菜单、工具栏,或单击右键激活弹出菜单,选定需要的动作。删除元件也可以通过先选定该元件,然后按下Delete键即可。
元器件参数设置:双击所要修改的元件,弹出元件的属性对话框,在该对话框中可以设定元器件的标签、编号、数值和模型参数。
(2)导线的操作
连接:鼠标指向元件的端点,出现小圆点后,点击左键并移动到另一个元件的端点或某条导线上,再次点击鼠标左键即可。
删除和改动:选定该导线,单击鼠标右键,在弹出菜单中选delete 。 调整弯曲的连线:如果元器件的位置与连线不在同一直线上,可选中该元器件,然后用四个箭头键微调该元件的位置。如果连线接入端点的方向不合适,可对连线接入端点的方向予以调整。
(3)放置节点
在工作区中点击右键,选择Place Junction(放置节点),移动鼠标至所要放
3
节点的位置,点击左键完成节点的放置。
四、实验内容
1.使用Multisim7完成电路图1-1的连接。要求利用万用表测量电阻R1支路电路I1,电阻R2支路电路I2,电阻R3支路电路I3。改变R2的阻值完成表1-1。
图1-1 表1-1
电流I 电阻R2 50Ω 100Ω 1000Ω
2. 使用Multisim7完成电路图1-2的连接。要求利用万用表测量电阻R1两端电压U1,电阻R2两端电压U2,电阻R3两端电压U3。改变R2的阻值完成表1-2。
I1 I2 I3 mA 100 mA mA 40 mA 50 mA mA 80 mA 50 mA mA 4
图1-2 表1-2
电压U 电阻R2 50Ω 100Ω 1000Ω
3. 使用Multisim7完成电路图1-3的连接。要求使用信号发生器产生频率为20Hz,幅度为5V的方波作为信号源,使用双通道示波器观察电路输出波形。记录R1为10KΩ,2 KΩ时电容两端的输出波形,填入表1-3,注意标出坐标值。
U1 U 2 U3 6V 5V 4V 5V 4V 5V
图1-3 表1-3
R1=10KΩ R1=2KΩ 5
UU(t) (t) U(t) t t t
五、思考问题
1.如何改变元器件的参数
2.虚拟仪器和实际元器件的区别
六、预习和实验报告要求
1. 实验前仔细阅读实验指导书中本此实验内容,熟悉界面。
2. 按要求填写并填入表格中的相关数据,及完成波形的记录;
3. 实验报告中按实验内容画出电路图及列写相应表格以及相关波形。
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