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Multisim基本分析方法详解

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:启动瞬态分析时,只要定义起始时间和终止时间,Multisim 可以自动调节合理的时间步进值,以兼顾分析精度和计算时需要的时间,也可以自行定义时间步长,以满足一些特殊要求。4)傅里叶分析傅里叶分析是一种分析复杂周期性信号的方法。Multisim 失真分析通常用于分析那些采用瞬态分析不易察觉的微小失真。Multisim 提供热噪声、散弹噪声和闪烁噪声3 种不同的噪声模型。

Multisim基本分析方法详解

1)直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)

直流工作点分析也称为静态工作点分析,电路的直流分析是在电路中电容开路、电感短路时,计算电路的直流工作点,即在恒定激励条件下求电路的稳态值。

在电路工作时,无论是大信号还是小信号,都必须给半导体器件以正确的偏置,使其工作在所需的区域,这就是直流分析要解决的问题。了解电路的直流工作点,才能进一步分析电路在交流信号作用下电路能否正常工作。求解电路的直流工作点在电路分析过程中至关重要。

2)交流分析(AC Analysis)

交流分析是在正弦小信号工作条件下的一种频域分析。它计算电路的幅频特性相频特性,是一种线性分析方法。Multisim 在进行交流频率分析时,首先分析电路的直流工作点,并在直流工作点处对各个非线性元件作线性化处理,得到线性化的交流小信号等效电路,并用交流小信号等效电路计算电路输出交流信号的变化。

在进行交流分析时,电路工作区中自行设置的输入信号将被忽略。也就是说,无论给电路的信号源设置的是三角波还是矩形波,进行交流分析时,都将自动设置为正弦波信号,分析电路随正弦信号频率变化的频率响应曲线。

3)瞬态分析(Transient Analysis)

瞬态分析是一种非线性时域分析方法,在给定输入激励信号时,分析电路输出端的瞬态响应。Multisim 在进行瞬态分析时,首先计算电路的初始状态,然后从初始时刻起,到某个给定的时间范围内,选择合理的时间步长,计算输出端在每个时间点的输出电压,输出电压由一个完整周期中的各个时间点的电压来决定。启动瞬态分析时,只要定义起始时间和终止时间,Multisim 可以自动调节合理的时间步进值,以兼顾分析精度和计算时需要的时间,也可以自行定义时间步长,以满足一些特殊要求。

4)傅里叶分析(Fourier Analysis)

傅里叶分析是一种分析复杂周期性信号的方法。它将非正弦周期信号分解为一系列正弦波、余弦波和直流分量之和。傅里叶分析以图表或图形方式给出信号电压分量的幅值频谱和相位频谱。傅里叶分析同时也计算了信号的总谐波失真(THD),THD 定义为信号的各次谐波幅度平方和平方根再除以信号的基波幅度,并以百分数表示。(www.xing528.com)

5)失真分析(Distortion Analysis)

放大电路输出信号的失真通常是由电路增益的非线性与相位不一致造成的。增益的非线性将会产生谐波失真,相位的不一致将产生互调失真。Multisim 失真分析通常用于分析那些采用瞬态分析不易察觉的微小失真。如果电路有一个交流信号,Multisim 的失真分析将计算每点的两次和3 次谐波的复变值;如果电路有两个交流信号,则分析3 个特定频率的复变值,这3 个频率分别是:(f1+f2),(f1-f2),(2f1-f2)。

6)噪声分析(Noise Analysis)

电路中的电阻和半导体器件在工作时都会产生噪声,噪声分析就是定量分析电路中噪声的大小。Multisim 提供热噪声、散弹噪声和闪烁噪声3 种不同的噪声模型。噪声分析利用交流小信号等效电路,计算由电阻和半导体器件所产生的噪声总和。假设噪声源互不相关,而且这些噪声值都独立计算,总噪声等于各个噪声源对于特定输出节点的噪声均方根之和。

7)直流扫描分析(DC Sweep Analysis)

直流扫描分析是根据电路直流电源数值的变化,计算电路相应的直流工作点。在分析前可以选择直流电源的变化范围和增量。在进行直流扫描分析时,电路中的所有电容视为开路,所有电感视为短路。

在分析前,需要确定扫描的电源是一个还是两个,并确定分析的节点。如果只扫描一个电源,得到的是输出节点值与电源值的关系曲线。如果扫描两个电源,则输出曲线的数目等于第二个电源被扫描的点数。第二个电源的每一个扫描值,都对应一条输出节点值与第一个电源值的关系曲线。

8)参数扫描分析(Parameter Sweep Analysis)

参数扫描分析是在用户指定每个参数变化值的情况下,对电路的特性进行分析。在参数扫描分析中,变化的参数可以从温度参数扩展为独立电压源、独立电流源、温度、模型参数和全局参数等多种参数。显然,温度扫描分析也可以通过参数扫描分析来完成。

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