Multisim9的仿真与测试

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1、第六章Multisim9在电路基础中的应用6.1基本电路的分析与测试6.2节点分析法的仿真分析6.3戴维南等效电路的仿真分析6.4叠加定理的仿真分析6.5受控源电路分析6.6三相电路的仿真分析本章通过介绍电路基础中的主要分析方法和电路定理的仿真分析，使同学们一方面明确Multisim在电路基础中的应用方法，另一方面也可以加深对电路基础中的基本理论、基本概念的理解和掌握，同时也为电路实验课奠定良好的基础。6.1基本电路的分析与测试6.1.1串联电路的测试串联电路的基本原理：串联电路中各部分电流相等；串联电路中的总电压等于各部分电压之和。串联电路的实

2、验电路如图6-1所示。图6-1串联电路的实验电路实验步骤：(1)建立电路；(2)添加仪表从快捷工具条中点击图标，选择放置电压表，如图6-2所示。(3)仿真点击仿真开关，其结果如图6-3所示图6-2仿真实验图电路的总电压为电源电压，即U=12v；串联电路中U=U1+U2+U3即U=0.840+4.280+6.880=12v图6-3串联电路电压测试结果图(4)分析实验结果表明，串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和。此外，进行电流的仿真，添加电流表仿真仪后电路如图6-4所示，其仿真结果也示于图中。图6-4串联电路电流仿真结果6.1.2并联电路测试并

3、联电路的实验电路如图6-5所示，其仿真分析方法同上节串联电路测试一致，故不详加分析，同学们课后自行分析通过仿真分析，我们可得：并联电路的总电压等于各支路电压；并联电路的总电流等于各支路电流之和。图6-5并联电路的实验电路6.1.3欧姆定律的验证欧姆定律I=U/R，其实验电路如图6-6所示，从图中可以看出，电源电压10V，负载电阻为10欧，则I=U/R=1A；运用Multisim9分析的实验电路如图6-7所示，其结果也示于图中，可见实验数据与理论计算结果相吻合。图6-6欧姆定律实验原理图图6-7欧姆定律仿真结果图6.1.4电路功率的测量电路功率是一

4、个重要的参数，主要是指电源提供的功率和电路消耗的功率两大类。如图6-8所示电路中电源提供的最大功率是指电源提供的最大电压Umax与其输出的最大电流Imax的之积，P=Umax*Imax电路消耗的功率是指通过用电器的电流与在用电器上产生的电压降之积，P=IU。图6-8原理图图6-9实验电路图一般情况下，电源提供的功率等于用电器消耗的功率。实验电路如图6-9所示。电路中电源电压为12v，负载等效电阻为10欧，则电路消耗的功率理论计算为：P=14.4w。其功率连接如图6-10所示，运行仿真，测试结果于图中图6-10电路功率仿真结果图6.2节点分析法的仿

5、真分析节点分析法是以电路的独立节点的电压为变量，求出电路中相对于参考节点的各独立节点电压后，进而求出指定支路的电压和电流。本节以节点分析法电路为例，分别用DCOperatingPoint(静态工作点)分析法和采用虚拟仪器分析电路的输出电压U0，说明用Multisim分析计算电路中各节点电压的过程。6.2.1节点分析法的仿真分析(1)创建电路，如图6-11所示。(2)放置字符：选择Place菜单中的PlaceText命令，在如图6-11所示的电路中，放置“+”、“-”、“U0”字符。(3)给节点编号，其方法在第四章已经介绍过。(4)仿真分析：选择S

6、imulate/Analysis/DCOperatingPoint分析节点电压，分析结果如图6-12所示。图6-11节点分析法电路图6-12节点分析法仿真结果图从图6-12中，可以看出，4号节点的电压为15.04605V，则电路的输出电压约等于15v6.2.2用虚拟仪器直接测量各节点电压分析步骤如下：(1)同6.2.1节中的第一步，创建电路如图6-13所示。(2)同6.2.1节中的第二步，放置字符。(3)放置万用表，将其与电路的输出端连接。(4)仿真运行：单击运行按钮，双击万用表图标，弹出万用表显示界面，如图6-14所示。图6-13节点分析法电路

7、图6-14万用表显示界面6.3戴维南等效电路的仿真分析在电路分析中，戴维南定理是一项重要内容，利用戴维南定理可以将有源一端口表示为电压源和等效电阻的串联，从而简化电路，给电路分析带来方便。以图6-15所示的电路为例，运用戴维南定理求出支路电流I。图6-15戴维南定理原理图分析步骤：(1)创建电路(2)求等效电阻Req：将图6-15电路中电压源短路，电流源开路，输出端接上万用表，将万用表调制欧姆档，求等效电阻仿真图如图6-16所示。图6-16等效电阻仿真图(3)求开路电压Uoc。按上述方法，创建图6-17的仿真电路。在端口处，接入万用表，直接测量开

8、路电压Uoc。(4)将开路电压Uoc和等效电阻Req仿真出结果后，在Multisim中创建图6-18的电路，在端口处接入直流电流表，仿真