Multisim 10 电路仿真技术应用项目二.ppt

电子工业出版社 Multisim 10 电路仿真技术应用 主编 赵永杰 王国玉Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真项目二项目二 三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真 任务一任务一 变压器仿真变压器仿真 任务二任务二 二极管仿真二极管仿真任务三任务三 滤波电路仿真滤波电路仿真任务四任务四 三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真知识点一知识点一 MultisimMultisim的基本操作的基本操作知识点二知识点二 示波器示波器知识点三知识点三 函数信号发生器函数信号发生器知识点四知识点四 IVIV（伏安特性）分析仪（伏安特性）分析仪Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真项目学习目标项目学习目标学学 习 目目 标学学习方式方式学学时技能技能目目标 掌握变压器、二极管和滤波电路的仿真；掌握三端稳压电源的仿真和参数测试学生上机操作，教师指导、答疑4课时知知识目目标 掌握Multisim 10的基本操作；掌握示波器、函数信号发生器和IV分析仪的使用方法 教师讲授2课时Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真 1 1、变压器、变压器 变压器可将某一电压数值的交流电转换成变压器可将某一电压数值的交流电转换成同频率的另一电压数值的交流电，它主要由铁同频率的另一电压数值的交流电，它主要由铁心和两个或两个以上的绕组组成。变压器的实心和两个或两个以上的绕组组成。变压器的实物示意图和符号如图物示意图和符号如图2-1所示。所示。任务一任务一 变压器仿真变压器仿真 图2-1变压器的实物示意图和符号 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真 2 2、仿真实验与分析、仿真实验与分析图2-3 变压器实验电路Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(1)在Multisim软件中，执行菜单【文件】【新建】【原理图】命令后，如图2-4所示。系统就会新建一个原理图文件，文件名默认为“电路1”图图2-4 启动启动Multisim10.0菜单菜单(2)单击元器件工具栏图标，在弹出的【选择元件】对话框中，【系列】选择POWER_SOURCES，【元件】栏选择AC_POWER，单击右侧的【确定】按钮，选择交流电压源，如图2-5所示 图图2-5 选择元件对话框选择元件对话框 变压器仿真实验的步骤变压器仿真实验的步骤Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(3)在电路窗口中双击交流电压源符号，弹出【交流电压源】属性对话框，在【参数】标签中设置参数；其它采用默认值，单击【确定】按钮，将电源修改为220V、50Hz的交流电源，如图2-6所示 图图2-6 交流电压源对话框交流电压源对话框 变压器仿真实验的步骤变压器仿真实验的步骤Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(4)单击元器件工具栏图标，在弹出的【选择元件】对话框中，【系列】选择TRANSFORMEN（变压器），【元件】栏选择TS_POWER_10_T0_1（匝数10：1），单击右侧的【确定】按钮，选择变压器，如图2-7所示 图图2-7 选择变压器选择变压器 变压器仿真实验的步骤变压器仿真实验的步骤Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(5)在示波器B通道连线上单击鼠标右键，在弹出的右键快捷菜单中选择【颜色段】，如图2-8所示 图图2-8 连线右键快捷菜单连线右键快捷菜单(6)在弹出的【颜色】对话框中选择蓝色，单击右侧的【确定】按钮，选择蓝色，如图2-9所示。这样，示波器B通道测量波形显示为蓝色，区别A通道测量波形的红色。图图2-9 颜色对话框颜色对话框 变压器仿真实验的步骤变压器仿真实验的步骤Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(7)单击仿真开关，或执行菜单命令【仿真】【运行】，如图2-10所示，即开始仿真实验 图图2-10 仿真菜单仿真菜单(8)在电路窗口中双击示波器图标即可观察测量电压的波形，如图2-11所示 图图2-11 示波器窗口示波器窗口 变压器仿真实验的步骤变压器仿真实验的步骤Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(9)在示波器窗口调整【时间轴】的【比例】来设置扫描时间；【通道A/B】的【比例】来设置通道A的灵敏度。在图2-11中，拖动两根游标到合适位置，在波形参数测理区中显示两根游标所测得的显示波形的数据，如图2-12所示 图图2-12 波形参数测理区波形参数测理区(10)仿真完成后，执行菜单命令【文件】【保存】，会弹出【另存为】对话框，如图2-13所示。在【另存为】对话框中，设置保存位置和文件名之后，单击【保存】按钮，系统保存原理图文件 图图2-13 保存原理图文件保存原理图文件 变压器仿真实验的步骤变压器仿真实验的步骤Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真1二极管二极管 二极管是由一个二极管是由一个PN结加封装构成的半导体结加封装构成的半导体器件，具有单向导电性、反向击穿特性和结电器件，具有单向导电性、反向击穿特性和结电空特性，其伏安特性曲线如图空特性，其伏安特性曲线如图2-14所示。所示。任务二任务二 二极管仿真二极管仿真 图2-14 二极管伏安特性曲线 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(1)单击元器件工具栏图标，或执行菜单【放置】Component，在电路窗口放置一个二极管1N1202C，如图2-15所示 图图2-15 放置二极管放置二极管(2)单击虚拟仪器工具图标，在电路窗口放置一台IV分析仪（伏安特性分析仪），并将二极管和IV分析仪按图2-16所示连接 图图2-16 二极管伏安特性测试电路二极管伏安特性测试电路 2 2、二极管伏安特性测试、二极管伏安特性测试 二极管伏安特性测试的步骤二极管伏安特性测试的步骤 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真(3)单击仿真开关，或执行菜单命令【仿真】【运行】，运行仿真。双击IV分析仪，在弹出的【IV分析仪-XIV1】对话框中，可以观察二极管伏安特性曲线图形，如图2-17所示 图图2-17 二极管伏安特性曲线二极管伏安特性曲线 二极管伏安特性测试的步骤二极管伏安特性测试的步骤Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真3二极管整流电路实验分析二极管整流电路实验分析 图2-18 二极管整流电路 图2-19 二极管整流波形Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真4桥式整流桥式整流图2-20 桥式整流 图2-21 桥式整流电路波形Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真1滤波电路滤波电路 滤波电路能将整流脉冲的单方向电压、电流变滤波电路能将整流脉冲的单方向电压、电流变换成平滑的电压、电流，常用的滤波电路有电容滤换成平滑的电压、电流，常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和多级滤波。波、电感滤波和多级滤波。任务三任务三 滤波电路仿真滤波电路仿真图2-22 式整流电容滤波电路Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真 2 2、仿真实验与分析、仿真实验与分析图2-24 电容滤波仿真实验电路图2-26 开关断开和闭合负载电压波形Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真1稳压电源稳压电源 对稳压电源的性能，主要有以下四个指标。对稳压电源的性能，主要有以下四个指标。任务四任务四 三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真 （1）稳定性（2）输出电阻（3）电压温度系数（4）输出电压纹波 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真 2 2、集成稳压器、集成稳压器 图2-27 常用集成稳压器的封装形式Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真 3 3、仿真实验与分析、仿真实验与分析图2-28 三端稳压电源Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真1创建电路文件创建电路文件 当启动Multisim时，系统会自动打开一个名为“电路1”的空白电路文件，并打开一个新的无标题的电路窗口，在关闭当前电路窗口前将提示是否保存它。知识点一知识点一 MultisimMultisim的基本操作的基本操作 文件的打开、关闭、保存等操作和其它应用程序类似。也可以单击【文件】【新建】【原理图】菜单或者单击工具栏的【新建】按钮来创建一个新的电路文件。Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真2放置元件放置元件 （1）利用元件工具栏放置元件，元件工具栏）利用元件工具栏放置元件，元件工具栏将元件分成逻辑组或元件箱，每一个元件箱用工具将元件分成逻辑组或元件箱，每一个元件箱用工具栏中的一个按钮表示；栏中的一个按钮表示；（3）在在绘绘图图区区右右击击，利利用用弹弹出出的的快快捷捷菜菜单单【Place Component】放置元件；放置元件；（2）通通过过单单击击【放放置置】【Component】菜菜单放置元件；单放置元件；（4）以及利用快捷键）以及利用快捷键Ctrl+W放置元件。放置元件。Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真3元件的基本操作元件的基本操作 （1）选择元件）选择元件 （3）旋转元件）旋转元件 （2）移动元件）移动元件 （4）元件的复制、删除）元件的复制、删除 （5）改变颜色）改变颜色 （6）元件属性的修改）元件属性的修改 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真4连线连线 Multisim 10提供了自动与手工两种连线方式。提供了自动与手工两种连线方式。（1）增加标题栏）增加标题栏 （2）增加文本）增加文本 5输入文本输入文本 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真6放置虚拟仪器放置虚拟仪器 Multisim 10提供了大量用于仿真电路测试的虚拟仪器，这些仪器的使用和读数与真实的仪器相同，就好像在实验室一样。仿真电路绘制完毕后，打开仿真开关，或执行菜单【仿真】【运行】，即可启动仿真。7电路仿真分析电路仿真分析 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真1连接连接 知识点二知识点二 示波器示波器 图2-42 双通道示波器的图标、符号图和面板Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真2面板操作面板操作 知识点二知识点二 示波器示波器 图2-43 双通道示波器示波器面板的功能Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真3使用举例使用举例 知识点二知识点二 示波器示波器 图2-45 双通道示波器观察李莎育图形 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真4四通道示波器四通道示波器 知识点二知识点二 示波器示波器 图2-46 四通道示波器的图标、符号图和面板Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真1连接连接 知识点三知识点三 函数信号发生器函数信号发生器图2-47函数信号发生器的图标、符号图和面板Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真2面板操作面板操作 知识点三知识点三 函数信号发生器函数信号发生器 通过函数信号发生器面板上的相关设置，通过函数信号发生器面板上的相关设置，可改变输出电压信号的波形类型、频率、振可改变输出电压信号的波形类型、频率、振幅、占空比和偏移等参数。幅、占空比和偏移等参数。（1）波形选项区域：在波形选择栏中从）波形选项区域：在波形选择栏中从左起依次为正弦波、三角波和方波按钮，单左起依次为正弦波、三角波和方波按钮，单击不同按钮，即可输出相应的波形。击不同按钮，即可输出相应的波形。（2）信号选项区域：对波形选项区域中）信号选项区域：对波形选项区域中选择的信号进行相关参数设置。选择的信号进行相关参数设置。Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真3使用举例使用举例 知识点三知识点三 函数信号发生器函数信号发生器图2-49 函数信号发生器波形测量的连线图（1）用函数信号发生器产生各种波形。Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真知识点三知识点三 函数信号发生器函数信号发生器图2-51 两路信号叠加的电路和设置（2）用函数发生器可以实现两路信号的叠加。Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真1连接连接 知识点四知识点四 IVIV（伏安特性）分析仪（伏安特性）分析仪 图2-53 IV分析仪的图标、符号图和面板 Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真2面板操作面板操作 知识点四知识点四 IVIV（伏安特性）分析仪（伏安特性）分析仪 （1）元件）元件 （3）电压范围（）电压范围（X轴）轴）（2）电流范围（）电流范围（Y轴）轴）（4）反向）反向 （5）仿真参数）仿真参数 IV分析仪的面板由显示区、元件类型选择区、电分析仪的面板由显示区、元件类型选择区、电流范围选项、电压范围选项以及晶体管符号和连接方流范围选项、电压范围选项以及晶体管符号和连接方法五部分组成。法五部分组成。Multisim 10 电路仿真电路仿真三端稳压电源电路仿真三端稳压电源电路仿真3使用举例使用举例 知识点四知识点四 IVIV（伏安特性）分析仪（伏安特性）分析仪 图2-55 IV分析仪的应用