Multisim14仿真详解之瞬态分析

《Multisim14仿真详解之瞬态分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Author: Jackie Long 瞬态仿真分析一、概述本文以NI Multisim 14软件来介绍基本共射极放大电路的仿真过程，以便新手用户快速掌握瞬态仿真分析的应用。二、声明本文假设读者已经熟悉NI Multisim 14的基本仿真流程，因此不再对一些操作细节进行赘述，如果读者不是很熟悉本软件的使用，可以参考“第2章 Multisim软件仿真流程”，里面有非常详细的操作使用方法。三、瞬态分析前面我们提过，瞬态分析（Transient）仿真就是交互式仿真（Interactive Simulation）方法，是对电

2、路的时域响应进行分析的方法，也是Multisim最常用的方法，很多学校的课程设计（如数字钟、交通灯）等都是采用这种方法设计出来的，通常是用来对电路功能的可行性进行验证。执行菜单【Simulate】→【Analyses and Simulate】即可弹出如下图所示的“分析与仿真对话框”其中包含了Multisim所有的分析方法，而瞬态分析（Transient Analysis）在第4个位置。1Allrightsreserved,NOSpreadingwithoutAuthorizationAuthor: Jackie Lo

3、ng 我们可以对比一下上图与“交互式仿仿真分析”中的分析参数（Analysis parameters），发现参数都是一样的，因为两者其实就是一种分析方法。瞬态仿真（Transient analysis）是一种时域仿真，数据通过仪表仪器（（如示波器、电压表）或指示器件（如LED、数码管）来显示，所见即所得。当我们对仿真文件执行“运行”（Run）时，相当于将板卡上电的动作，而执行“停止”（Stop）时，相当于将板卡断电的动作。在仿真期间，仿真文件中的各个单元将按照即定的功能完成整个电路的执行，这与实际的电路板工作过程有些相

4、似。我们来看看交互式仿真有哪些可以设置的主要参数：1、初始状态（Initial condition）:初始条件指是在时间为0s时，电容、电感之类的储能元件的初始值，默认设置是“自动决定”（Determine automatically），Multisim会执行直流工作点分析并根据结果初始化所有储能元器器件，所有用户指定的初始条件（如电容器的初始电压）都将被忽略。当选择“全部置零”（Set to zero）时，所有储能元件都为0；当选择“用户自定义”（User‐defined）时，所有储能元件为用户自定义的值，比如下图所

5、示的电容属性对话框中就有Initial conditions 2Allrightsreserved,NOSpreadingwithoutAuthorizationAuthor: Jackie Long 如果选择“计算直流工作点”（Calculate DC Operating point）: Multisim会执行直流工作点分析并根据结果初始化所有储能元器件件，所有用户指定的初始条件（如电容器的初始电压）都将被忽略。咦？“计算直流工作点”选项与“自动决定”选项好像是一样的，是的！不过有一点不同，如果直流工作点无法被确定（

6、也就是计算不出结果），首者的整个瞬态分析将结束，而后者只是将所有储能元器件置0；2、仿真结束时间（TSOP）：你可以以指定仿真的结束；3、仿真时间步长（TMAX）：你可以指定最大的仿真时间步长，默认系统自行决定，这个值越小精度越高，但仿真时间会变长4、初始时间步长（TSTOP）：你可以指定初始的仿真时间步长，默认系统自行决定。四、原理图下图为简单的共发射极放大电路3Allrightsreserved,NOSpreadingwithoutAuthorizationAuthor: Jackie Long VCC12VVCC

7、R1R2270kΩ1kΩC221Q147µF3C15R347µF1kΩV15mVpk1KHz0°0五、工作原理以Q1为核心的电路中，直流电源VCC通过电阻R1给Q1的发射结提供正偏电压，并产生基极电流IBQ，再配合R2给Q1的集电结提供反偏电压，使Q1处于放大状态下，此时会产生集电极电流ICQ。我们使用简化的计算公式来计算电压增益：’Av=‐ (βRL)/rbe，rbe=rbb+26mV(1+β)/IEQ从公式可以看到，我们还需要直流放大倍数β与发射极静态电流IEQ，这两个数据可以由前述《直流工作点分析》中的方法可以查

8、到β=100，IEQ=4.1mA而Rbb参数亦可从模型中可以查到，如下图所示Rbb=0（RB）4Allrightsreserved,NOSpreadingwithoutAuthorizationAuthor: Jackie Long ’RL元的值为电阻R2与R3的并联，即500欧姆因此rbe=26mV(1+100)/4.1mA=6