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)。
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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。