附录A1Multisim电路仿真6除了虚拟测量仿真，Multisim还可以将指定分析项目的计算完成后的结果变量以数值和曲线的方式给出，例如结点电压、元件电流、响应曲线等，在软件中称为分析（Analysis）。分析是利用Multisim的仿真引擎求解电路方程，得到描述电路特性所需要的一组变量。这些变量可以直接显示在分析图形（GrapherView）窗口中，作为曲线或数值图表：也可以保存起来作为MultisimPostProcessor后处理的原始数据；还可以输出到其他软件（如MicrosoftExcel）中作为进一步计算或图表形成所需的数据。Multisim最基本的电路分析功能为直流工作点分析、交流频率扫描分析和暂态分析：其他更为复杂的分析功能在这些功能上组合、派生出来。本书内容主要涉及下面几种分析功能：DCOperatingPoint直流工作点分析，计算直流激励下的静态电压和电流，是进行其·它各项分析功能的基础。ACAnalysis交流频率扫描分析，分析电路的频率特性。·SingleFrequencyACAnalysis单频率交流分析，给出相量解。··TransientAnalysis暂态分析，又称时域分析或动态分析。DCSweep直流扫描分析，考察电路中一个或两个电源变化时电路直流特性。·：ParameterSweep参数扫描分析，分析某元件的参数变化对电路的影响。·TransferFunction传递函数分析，分析信号源和输出变量间的直流小信号传递函数。用Multisim进行电路分析，需要设置各种分析功能的分析参数选项，选定输出变量及其显示方式。要进行任何一种分析，可以选择菜单命令Simulate/Analyses，在弹出的菜单中选择需要的分析类型。除了简单的直流工作点分析外，分析设置主要包括：Analysisparameters（分析参数），在其中设定该项分析的参数，例如时间范围，频率范围，初始条件等；Output（输出变量），设定需要计算和显示哪些电路变量或表达式。通常情况下，Multisim的分析可以给出结点电压，元件电流和功率变量，可以从这些变量中直接选择作为输出显示。还可以将这些变量进行组合和数学运算得到表达式作为分析结果显示。A1.2直流分析利用Multisim仿真软件的直流工作点分析、直流参数扫描分析和小信号传输函数分析，可以对在直流电源激励下的电路进行各种灵活的分析，求出较为复杂电路的支路电压和电流，扫描电源和其他元件参数变化对电路特性的影响，求电路不同支路或结点上变量的比值（称为传输特性），求端口v-i曲线，求戴维南等效电路参数等。此外，利用虚拟仪器、仪表和探针等，也能直观观察各支路变量。这里给出几个分析示例来说明有关仿真方法的使用。通过这些示例，还可以加深我们对线性电路特性的理解。Multisim的直流工作点分析就是计算电路在直流电源激励下的稳态响应。选择菜单命令Simulate/Analyses/DCOperatingPoint，在分析设置对话框中选定全部可用的变量显示在输出
附录 A1 Multisim 电路仿真 6 除了虚拟测量仿真，Multisim 还可以将指定分析项目的计算完成后的结果变量以数值和 曲线的方式给出，例如结点电压、元件电流、响应曲线等，在软件中称为分析（Analysis）。 分析是利用 Multisim 的仿真引擎求解电路方程，得到描述电路特性所需要的一组变量。 这些变量可以直接显示在分析图形（Grapher View）窗口中，作为曲线或数值图表；也可以保 存起来作为 Multisim PostProcessor 后处理的原始数据；还可以输出到其他软件（如 Microsoft Excel）中作为进一步计算或图表形成所需的数据。 Multisim 最基本的电路分析功能为直流工作点分析、交流频率扫描分析和暂态分析；其 他更为复杂的分析功能在这些功能上组合、派生出来。本书内容主要涉及下面几种分析功能： DC Operating Point 直流工作点分析，计算直流激励下的静态电压和电流，是进行其 它各项分析功能的基础。 AC Analysis 交流频率扫描分析，分析电路的频率特性。 Single Frequency AC Analysis 单频率交流分析，给出相量解。 Transient Analysis 暂态分析，又称时域分析或动态分析。 DC Sweep 直流扫描分析，考察电路中一个或两个电源变化时电路直流特性。 Parameter Sweep 参数扫描分析，分析某元件的参数变化对电路的影响。 Transfer Function 传递函数分析，分析信号源和输出变量间的直流小信号传递函数。 用 Multisim 进行电路分析，需要设置各种分析功能的分析参数选项，选定输出变量及其 显示方式。 要进行任何一种分析，可以选择菜单命令 Simulate/Analyses，在弹出的菜单中选择需要 的分析类型。除了简单的直流工作点分析外，分析设置主要包括：Analysis parameters（分析 参数），在其中设定该项分析的参数，例如时间范围，频率范围，初始条件等；Output（输出 变量），设定需要计算和显示哪些电路变量或表达式。 通常情况下，Multisim 的分析可以给出结点电压、元件电流和功率变量，可以从这些变 量中直接选择作为输出显示。还可以将这些变量进行组合和数学运算得到表达式作为分析结 果显示。 A1.2 直流分析 利用 Multisim 仿真软件的直流工作点分析、直流参数扫描分析和小信号传输函数分析，可 以对在直流电源激励下的电路进行各种灵活的分析，求出较为复杂电路的支路电压和电流，扫 描电源和其他元件参数变化对电路特性的影响，求电路不同支路或结点上变量的比值（称为传 输特性），求端口 v-i 曲线，求戴维南等效电路参数等。此外，利用虚拟仪器、仪表和探针等， 也能直观观察各支路变量。这里给出几个分析示例来说明有关仿真方法的使用。通过这些示例， 还可以加深我们对线性电路特性的理解。 Multisim 的直流工作点分析就是计算电路在直流电源激励下的稳态响应。选择菜单命令 Simulate/Analyses/DC Operating Point，在分析设置对话框中选定全部可用的变量显示在输出
7附录AlMultsim电路仿真图表窗口中，启动Simulate后，Multisim对电路做直流工作点分析，分析结果显示在GrapherView窗口的对应分页中。图A-8（a）为在电路工作区建立的电路原理图，其直流工作点分析结果如图A-8(b)所示。注意在直流分析时，交流电源被视为零值电源，电容开路，电感短路。DCOperatingPointDCOperatrngPoint0.0000R11(C1)L1R.)11.88119m10mHV110031R2)11.88119m1 Vpkv()11.881191kHz>R2o>1.0ko5V(2)0°11.881196V12.000007412,0000012v810.1011.88116p91V)-11,88119m一101(V2)-11.88119m(b)(a)图A-8作为各种分析对象的电路例A-1图A-9（a）（b）两个电路有相同的拓扑结构，但是在两个图中，12V电压源与电流变量I位置互易。用Multisim的直流分析方法证明两个电路中的1相等。a1242194225b0I3232ddcc12V(a)(b)图A-9电压源与电流1的位置互易在Multisim电路工作区建立图A-10仿真电路。在电路中任意结点上连接接地元件。设定V1=12V，V2=0V，对应于（a）电路：然后设定V1=0V，V2=12V，对应（b）电路，利用零值电压源求出支路电流。在电压源之路上放置探针，将探针属性设定为只显示瞬时电流值。然后启动仿真。从两次分析的结果中看出，零值电压源支路电流相同，均为0.8A。MF110401Q40V1V1012VOV02L2I:-6.27A:800mAWW20202020I:800mA1:-2.40AV2V244W303Qov12V(a)(b)图A-10电压源与电流变量互易位置后电流值不变
7 附录 A1 Multsim 电路仿真 图表窗口中，启动 Simulate 后，Multisim 对电路做直流工作点分析，分析结果显示在 Grapher View 窗口的对应分页中。 图 A-8（a）为在电路工作区建立的电路原理图，其直流工作点分析结果如图 A-8(b)所示。 注意在直流分析时，交流电源被视为零值电源，电容开路，电感短路。 (a) (b) 图 A-8 作为各种分析对象的电路 例 A-1 图 A-9（a）（b）两个电路有相同的拓扑结构，但是在两个图中，12V 电压源与电 流变量 I 位置互易。用 Multisim 的直流分析方法证明两个电路中的 I 相等。 图 A-9 电压源与电流 I 的位置互易 在 Multisim 电路工作区建立图 A-10 仿真电路。在电路中任意结点上连接接地元件。设定 V1=12V，V2=0V，对应于（a）电路；然后设定 V1=0V，V2=12V，对应（b）电路，利用零值 电压源求出支路电流。在电压源之路上放置探针，将探针属性设定为只显示瞬时电流值。然后 启动仿真。从两次分析的结果中看出，零值电压源支路电流相同，均为 0.8A 。 （a） （b） 图 A-10 电压源与电流变量互易位置后电流值不变