電工電子技術(shù)仿真實驗

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1、電工電子技術(shù)仿真實驗電子電路仿真軟件Multisim使用介紹實驗是大學(xué)學(xué)習(xí)過程中不可缺少的一個環(huán)節(jié)，對我們深刻理解課堂理論、理論聯(lián)系實際、強化動手能力、訓(xùn)練創(chuàng)新思維都有著不可替代的作用。對于任何一個電子電路實驗室都應(yīng)具備以下條件：空間、工作臺、元器件庫、儀器、設(shè)備、工具。由于各種條件的限制，如投資、時間、空間……，實驗室又給我們帶來一些限制。如：不可能在實驗室配備所有的元器件；不可能將各種儀器、設(shè)備裝配到每人一套；不可能在任意想做試驗的時間提供試驗條件；不可能提供所需要的所有設(shè)備；不可能提供所有試驗環(huán)境；實驗室也不可能承擔(dān)過大的損耗——元器件的損耗、儀器、設(shè)備的

2、損耗隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，可否構(gòu)造出一種虛擬實驗室來克服這些傳統(tǒng)意義上的實驗室的不足呢？答案是肯定的，這就是電子電路設(shè)計自動化軟件（EDA）我們使用各種元器件搭建的電路都是為了一個目的——對給定信號利用電路對信號進(jìn)行某種運算，得到所要求的輸出（電流、電壓、……）。對于各種元器件運算的數(shù)學(xué)模型，有些我們是非常清楚的（如：電容、電阻、電感），有些是在一定的條件下可以用某種數(shù)學(xué)模型來近似（如：硅三極管工作在小信號放大狀態(tài)時，其模型是一電流控制電流源；MOS管在小信號放大狀態(tài)時，其模型是一電壓控制電流源、……）。還有一些則是通過大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到的經(jīng)驗數(shù)學(xué)模型（如：傳輸線

3、、……）在已知元器件數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，用元器件搭建的電路也可以看成是各個數(shù)學(xué)模型的連接，電路各點的電壓、電流可以通過給定元器件的數(shù)學(xué)模型精確計算將原來的試驗過程變成為一種計算過程，將計算結(jié)果以各種方式顯示出來——如：數(shù)字、曲線、表格、儀表指示等。如果元器件的模型足夠多，測量、分析的程序足夠多，多到足以涵蓋我們所搭建的各種電路和對電路的各種測量和分析，那么這個由眾多程序組成的軟件包就構(gòu)成了我們的虛擬實驗室！換言之，你擁有了軟件包就擁有了“實驗室”虛擬實驗室雖好，但不能說有了虛擬實驗室就可以取代傳統(tǒng)實驗室。原因在于電路的組成形態(tài)是復(fù)雜的，我們可以為各種組成電路的電子

4、元器件建立各種數(shù)學(xué)模型，使之虛擬化，但這些模型的建立是有條件的。也就是說，在一定的條件下電路模型可以反映電路內(nèi)電流電壓的真實變化；但如果超出了限定的條件，模型就失去了意義例如：高頻環(huán)境工作下的普通電阻（頻率較低時表現(xiàn)為純電阻，當(dāng)頻率高到一定程度時其電抗的特性就會表現(xiàn)出來）Multisim快速入門根據(jù)Multisim安裝文件提示，完成軟件安裝。第一次啟動Multisim后，會出現(xiàn)如圖14-1所示的界面圖14-1multisim軟件主界面一、Multisim主界面介紹Mulitisim的主界面可以分成幾個區(qū)域1.菜單命令區(qū):提供了各類下拉菜單命令，如圖14-2所示圖

5、14-2菜單命令區(qū)2.元器件庫區(qū)：提供各種虛元器件和實元器件，如圖14-3所示圖14-3元器件庫區(qū)3.工具按鈕區(qū)：提供了與菜單命令相對應(yīng)的主要快捷按鈕，如圖14-4所示圖14-4工具按鈕區(qū)4.虛擬儀器區(qū)（主界面右側(cè)）：右側(cè)豎列圖標(biāo)為虛擬儀器區(qū)，提供了各類虛擬儀器5.電路設(shè)計窗口區(qū)：界面中央帶有標(biāo)尺和網(wǎng)格的區(qū)域為電路設(shè)計窗口區(qū)6.DesignToolbox：設(shè)計工具框（主界面左側(cè)）DesignToolbox包含三個選項卡：Visibility：改變當(dāng)前電路設(shè)計窗口內(nèi)電路的顯示狀態(tài)Hierarchy:觀察電路設(shè)計窗口內(nèi)的電路組成情況ProjectView：觀察一個電

6、路工程的構(gòu)成情況7.SpreadsheetView：單觀察區(qū)（主界面底部）SpreadsheetView包含四個選項卡：Results：顯示電路連接的檢查結(jié)果Nets：觀察電路的節(jié)點情況Components：觀察電路所使用的元件情況PCBLayers：觀察電路PCB板的情況后三項選項卡中，都有可修改參數(shù)，一般情況下無需修改二、Multisim快速入門通過Multisim提供的范例可使我們以最快的速度對Multisim的工作過程有一個清晰的了解具體操作如下：使用菜單命令區(qū)的File→OpenSample…命令，進(jìn)入Mulitisim的范例目錄，選擇打開一個文件將鼠

7、標(biāo)指向工具按鈕區(qū)的各圖標(biāo)，鼠標(biāo)處會出現(xiàn)圖標(biāo)功能說明。嘗試使用工具按鈕區(qū)的工具，體會其作用在工具按鈕區(qū)點擊Run/StopSimulation（F5）圖標(biāo)啟動電路仿真（與Simulate→Run命令等價）啟動電路仿真后界面底部右側(cè)會出現(xiàn)仿真時間顯示和仿真狀態(tài)指示。雙擊電路中的儀表圖標(biāo)（如：示波器），就會看到輸出在示波器上的波形在工具按鈕區(qū)點擊Run/StopSimulation（F5）圖標(biāo)，停止電路仿真搭建電路1.編輯自己的電路：使用File→New命令或點擊工具按鈕區(qū)的New（Ctrl＋N）圖標(biāo)即創(chuàng)建了一個新的電路設(shè)計窗口。使用File→NewProject…命

8、令還可以建立自己的工程文