Multisim电路仿真

基础电路

一篇文章简单讲一下用 Multisim 进行基础的电路仿真实验。

首先,我简单介绍一下 Multisim。

Multisim 是一款功能强大的电路仿真软件。

介绍完毕。( ̄ ▽  ̄)"

安装包建议去 NI 官网下载。

然后,有一个工具叫做 NI License Activator。

0. 准备工作

边上这一长串是万用表、示波器以及电源、地线等等:

如果你没有看到这个的话,在 View 里把它点上就行了。

这里就只介绍待会儿要用的。第一个是万用表,第四个是双踪示波器,下面蓝色部分的第一个是交流电源,第二个是直流电源,第四个是地线。其他的就不再介绍了,毕竟搜索引擎是个好东西。

Ctrl+W或者右键菜单放置元件就会弹出元件数据库:

这里元件真的挺多的……

好了,下面我们做三个基本电路来熟悉一下 Multisim。

1. 电阻串联电路

我们验证一个很简单的现象:串联分压。

两个万用表,两个理想电阻器,一个直流电源,一个地,搭建电路如图所示:

可以看到,串联的两个电阻之比为 1:2 的电阻器分得的电压之比也为 1:2。

2. 电阻并联电路

我们再验证一个很简单的现象:并联分流。

两个万用表,两个理想电阻器,一个直流电源,一个地,搭建电路如图所示:

可以看到,并联的两个电阻之比为 1:2 的电阻器分得的电流之比为 2:1。

3. 电阻电容串联电路

这里我们看一看电容对电压相位的影响,这就要用到示波器了。

一个双踪示波器,一个理想电阻器,一个理想电容器,一个交流电源,一个地,搭建电路如图所示:

改变导线颜色即改变对应波形颜色。可以看到,电容这一条支路相对于电阻确实相移了 \(-\pi/2\)

基本元件

接下来探索一下二极管和三极管的基本特性。

众所周知,二极管和三极管是现代整个工业体系的基础,作为工科学生,认识一下它们也是有必要的。

1. 二极管

搭建电路如图所示:

可以看到,二极管具有单向导电性。注意到仍然有大约 0.7V 的压降,可以推测这是一只硅二极管。

2. 稳压管

由二极管的伏安特性可以知道,当二极管工作在反向击穿区的时候,即使电流 \(\Delta I\) 变化量较大,电压变化量 \(\Delta U\) 却很小。稳压管实质上是一种通常工作在反向击穿区的二极管。

搭建电路如图所示:

当电源电压或负载电阻变化时,负载电压能基本稳定在稳压管的稳定电压左右,故称“稳压管”。

3. 双极型三极管

双极型三极管属于流控流器件(Current Controlled Current),通常用在模拟电路中。

搭建电路如图所示:

当基极电流 \(\Delta I_{b}\) 增加 0.05mA 时,集电极电流 \(\Delta I_{c}\) 随之增加 5mA 。可以得出,这个三极管的电流放大系数 \(\beta=100\)

4. 场效应三极管

场效应三极管属于压控流器件(Voltage Controlled Current),通常用在数字电路中。

搭建电路如图所示:

场效应管有许多类型,其中绝缘栅型场效应管应用很广泛。它由金属、氧化物、半导体制成,所以又称 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。

更多

网上有很多关于 Multisim 的学习资料,这篇文章只是自己刚开始学习电路仿真时的一篇笔记,如果真的能帮到谁,那算是意外之喜了。