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电子电路仿真分析与设计范文1
关键词： Multisim 2001 电路仿真 电路基础 高职高专
电路基础课程是高职院系通信类专业基础课，由于学生基础较薄弱，抽象思维较欠缺，所以学生普遍感觉该课程太抽象，难以理解。鉴于此，笔者尝试将电路仿真软件――Multisim 2001引入课堂教学。multisim 2001软件是一种电子电路计算机仿真设计软件，适用于电子电路的设计及仿真。本文以电路分析课程中串联谐振电路的讲解为例说明如何通过模拟仿真辅助教学，使教学内容形象、直观。
启动Multisim 2001后，建立如图1所示的串联谐振仿真电路图。
图1 串联谐振电路仿真电路图
1.用交流分析法分析串联谐振电路的频率特性
启动软件菜单栏Simulate，Analyses，AC Analysis等选项，选择节点4为分析节点，点击“Simulate”按钮得到电路的频率特性曲线，如图2所示。
图2 串联电路频率特性曲线
图2中上面的曲线是幅频曲线，下面的曲线是相频曲线。移动数轴至曲线的峰值处，可以读得电路的谐振频率为5.0119kHz，同时从相频曲线上可以看到谐振时电路中的电流与电压的相位差为0，即电流、电压同相。串联电路谐振频率为f■≈■=■=5.035×10■=5.035Hz，忽略读数的误差，测量结果与理论计算结果基本一致。
2.品质因数Q对频率特性曲线的影响
品质因数是一个非常重要的概念，Q值越大，电路的选择性越强。L和C保持不变，改变电阻R=1Ω，观察电路的谐振特性曲线如图3所示。
图3 R=1Ω的频率特性曲线
比较图2、图3的波形，可以明显看出，Q值越高，曲线越尖锐，电路的选择性越好，通频带也越窄。
综上所述，Multisim电路仿真软件对电路基础教学是一种很好的辅助手段，它弥补了传统教学模式的不足，培养和提高了学生的创新能力和综合实践能力，同时提高了教学质量。
参考文献：
[1]钟化兰.Multisim在模拟电子技术设计性实验中应用的研究[J].华东交通大学学报，2005，22（4）：88-89.
[2]聂典，丁伟.Muhisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京：电子工业出版社，2009.
[3]程勇.实例讲解Muhisim 10电路仿真[M].北京：人民邮电出版社，2010.
电子电路仿真分析与设计范文2
关键词：ORCAD；Pspice；电路；仿真
中图分类号：F407.63文献标识码：A 文章编号：
1前言
电子设计自动化(EDA)是以电子系统设计软件为工具，借助于计算机来完成数据处理、模拟评价、设计验证等工序，以实现电子系统或电子产品的整个或大部分设计过程的技术。它具有设计周期短、设计费用低、设计质量高、数据处理能力强，设计资源可以共享等特点。电路通用分析软件OrCAD／PSpice以其良好的人机交互性能，完善的电路模拟、仿真、设计等功能，已成为微机EDA的标准系列软件之一[1]。
2 OrCAD／Pspice 介绍
Spice最开始是由美国加利福尼亚大学伯克利分校的计算机辅助设计小组于1972年开发出的用于分析复杂电路特别是集成电路的一套程序，在1984年正式由美国MicroSim公司开发了一种SPICE的个人计算机版本，称为PSPICE，在这个版本中，最突出的特点就是利用PROBE功能可以对的数据进行图像化显示，比较直观。后来， OrCAD公司将其并购，这套程序就正式更名为了OrCAD Capture。使用该软件可以直接利用Capture软件在屏幕上绘制出原理图，并执行程序，然后由PSpice A/D部分进行分析，并输出结果。
OrCAD／Pspice是个通用的电子线路计算机辅助分析设计软件，具备强大的电路设计与仿真能力，可对电路进行各种分析，包括直流工作点分析、交流扫描分析、瞬态分析、参数扫描分析、温度分析、灵敏度分析、直流传输特性分析等基本电路特性分析，以及蒙特卡罗分析、最坏情况分析、优化设计等较为复杂的电路特性分析，能实现数／模混合电路仿真，且功能强大，可随时分析观察仿真结果[2]。
随着OrCAD／Pspice快速发展，实现各种功能时的操作变得更为简化，受编程过程限制也越来越少，且对电路的计算和仿真更加准确。在掌握电路原理的基础上，能方便地利用电子辅助仿真设计软件Pspice完成所需电路的设计分析[3-4]和器件特性分析[5]。
利用PSpice进行电路分析的基本操作流程如图1所示。
图1 PSpice 分析流程图
3 电子电路仿真实例
下面通过一个简单的实例，介绍一下用PSpice对电路进行性能分析的具体方法和步骤。一个简单的差分电路如图2所示，分别进行直流扫描分析、交流扫描分析和瞬态分析。
图2 差分电路图
在ORCAD Capture中绘制差分电路原理图，如图2所示。其中，电阻取自analog模型库，电压源和地取自source模型库，三极管在bipolar模型库中。
图3 直流分析结果
PSpice的直流分析功能可以分析电路的静态工作点、直流小信号传递特性、直流扫描特性、直流灵敏度。分析时设定电路中某一参数(称为自变量)在一定范围内变化，计算电路的直流偏置特性。在此选定以电压源V3为自变量，令其取值从-0.5V线性增长到0.5V，步长为0.01V。图3为直流分析的结果，图中两条曲线分别是三极管Q1和Q2集电极的直流工作状态。
图4 交流/噪声分析结果
交流/噪声分析是计算电路中交流小信号的频率响应特性，并将电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到选定的输入源上，研究差分放大电路的频率特性就是研究其在不同信号频率下的增益以及通频带。设置交流分析的扫描频率从10KHZ到1GHZ。采用l0倍频增量进行递增。需要注意的是，应用OrCAD进行交流分析时，必须在电路图中设置相应的独立交流激励源，否则仿真无法进行。在此， 可将图2中的正弦激励源V3改为幅值固定、频率可变的交流激励源VAC。OrCAD仿真结果如图4所示，从图4中可见，当激励源保持幅值0.1V不变，而频率从10KHZ递增到1GHZ时，三极管Q2集电极的电压幅值和相位特性。
图5 瞬态分析结果
在电路进行瞬态分析时，需要给定输入信号和初始值。为了能够获得可靠的数值分析结果，时间步长的选取是很重要的，最大计算步长则限定PSpice的内部计算步厂不得超过此值。瞬态分析可以计算动态电路的结点电压、支路电压和支路电流瞬态值，能够获得瞬时值随时间的变化曲线。从图5中可以得到Q1和Q2集电极在不同时刻的瞬时电压值，该分析中设置的参数为：从零时刻开始记录数据，到400ns结束，最大步长为0.1ns。
4结束语
应用OrCAD／PsDice对电路进行分析，极大地改进了传统的电路实物分析理念，使用该软件只需画出电路仿真图形，就能获取和处理实验数据，形成直观的波形图，非常方便快捷，减少了使用实物进行分析的复杂性并大大降低了开发成本。所设计的电路和实物电路相比较，能够随意更改参数，同时也能及时观察电路的变化，使设计过程得到了很大的简化，方便了开发设计。
参考文献
[1] 陈茂青. 基于OrCAD／Pspice电梯主板开关电源的仿真[J].大科技，2011,15:435-436
[2] 王杰. PSpice在软件电路设计中的应用[J]. 电子科技，2012，25（9）：112-114
[3] 陶瑞莲．0rCAD PSpice在电子线路实验仿真研究[J]．通信电源技术，2010，27(2)：27—29．
电子电路仿真分析与设计范文3
EWB软件是专为电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，它是由加拿大交换图像技术有限公司根据互动影像技术而编写的，因此又被称为电子工作台模拟软件。EWB软件是电子技术实验训练的一个较好工具，尤其是在电子实验教学或者实验训练中，有很好的辅助效果。可以帮助学生理解理论知识，直观地反映实验结果，弥补课堂教学所存在的缺陷。基于此进行仿真实验，使学生不仅可以熟练地掌握电子仪器的使用，还能够对其综合分析能力的提高起到促进作用。
1 EWB电子电路仿真软件的功能和特点
1.1 使用简便
EWB电子电路仿真软件通过直观的图形界面建立起相关的电路原理图，并将实验工作台在计算机屏幕上呈现，因此对于绘制线路图所需要的组件和电路仿真测试设备就能够直接从屏幕上的图形界面选择。
1.2组件库丰富
首先，EWB软件所能供应的组件种类是相当完整和齐全，数量也比较充裕；其次，分立原件库的种类多种多样，包含数字集成电路，数字混合图书馆以及模拟集成电路等。同时，EWB软件还能对外提供虚拟的仪器和真实仪器仪表的相关操作，确保用户能够较为真实地在实验室里使用电炉仿真和虚拟仪器。除此之外，EWB软件在电路分析方法上也有较大的改进，常见的就涉及瞬态和稳态方面分析的电路、线性分析和非线性分析等。
1.3 涉及面广
EWB软件同时还涉及图书馆的虚拟仪器、完整的电子测量仪器、精密先进的仪表，这些工具是电子电路设计工作的必要条件。它不仅在一定程度能够弥补实验仪器和组件缺乏经费的弊端，也能够将原材料发生的消耗和设备的损坏情况排除在外，对于学生在学习能力方面的提升有很大的帮助，不仅能够充实课堂内容，还加深了学生对相关概念理论和实验原理的了解。
1.4 操作灵活
相比在实验室进行电路实验，应用EWB软件提供的虚拟仪器，使操作的方式更加灵活方便，有如实际操作的模拟电路。在常用电子仪器的测量环节，测量的结果能够实时地反映在EWB软件的工具控制面板上。因此，可以帮助学生较快掌握对于电子路线图的相关知识和电路硬件设计的专业知识，学生学习的主观能动性和创造性得到了充分发挥，对学习目的分析与解决问题方面的能力也逐渐得到了培育。
1.5 检测或警告相关错误
EWB软件可以在仿真过程中显示误差形式用来检测或警告相关错误，所以，不少学生可以在实验室对各种故障的模拟电路元件进行设置。例如，根据开路、短路、漏电在运行过程中的不同水平，可以观察到在工作状态下，电路出现的不同故障。
学生可以在仿真过程中改变设计，根据产生的结果，学生可以轻易立即应用程序的各种选项进行处理。
2 传统的试验教学与仿真试验的本质区别
理论教学是一种比较传统的试验教学，它的中心更趋向于对理论的验证。所以，被称为“验证”教学。因此，这种没有创造性的验证实验往往都会对学生的创新意识产生较大的限制，制约了学生主动求学和探索热情的培养。这种试验操作模式将实验目的、各种任务、接线图、数据表以及操作步骤等，都分发给学生，学生只需根据这些试验教学规定的内容、实验方法、实验步骤以及一步一步地测量仪器在表格上显示的数据进行操作，就可以完成实验的任务。该类型的实验应该说是比较传统的，虽然具有比较强的针对性，操作过程也相对简便，但是对于学生创造性思维的培养并没有起到很多大的帮助。
通过实验室组件和各种实验设备的局限性的分析可知，常见的问题有组件的规格不统一、数量不足等问题，导致了所能开放的实验项目数量受到限制，再加上更新速度未能加快，难以适应当前各种新的电路设计和调试的要求，导致学生们仅仅能够遵照老师设计的项目在规定的时间内完成，把学习看作是一项任务，并没有通过自己过多的独创性思维去深入研究。
学生在电路设计的安装、调试、测量等过程中，经常需要重复多次进行，这样的实验结果，一方面对于电路调试会相对费时费力，另一方面设备损坏的频率会有所提高，容易在实验上产生误差，导致所设计的实验未能顺利达到应有的效果，削弱了学生参与实验学习的积极性，相应也不利于学生学习效率的提高和创新意识的培养。
3 EWB应用于仿真实验教学
应用EWB可以丰富实验内容，减少实验成本。在实验中运用EWB软件，实验室中的仪器，零部件的品种、规格以及数量都不会受到相应的限制，通过快捷方便的EWB软件进行试验，可以快速取得仿真模拟结果图像，尤其是在修改电路、调试等方面，仿真试验有着较强的辅助效果。
EWB软件及其提供的各种丰富的组件，包括测量工具，使仿真实验教学打破了空间的限制，克服了传统实验教学在时间和空间方面的不足。模拟实验的开设，能够为学生创造一个相当开放的平台，使学生在实验时间上和实验室空间上不再受到限制。
综合上述，通过将EWB电子设计软件应用于相应实验教学，能在一定程度上比较有效地处理好传统实验教学上所存在的问题，增强学生对电子技术的掌握，进一步提高学生的学习能力，有利于学生综合实验能力的提高。
4 传统实验教学与仿真实验相结合
实验教学要求能够提高学生的实验能力，不仅要求学生要学会正确使用实验的仪器、提高实验动手能力，掌握实验的操作技巧，同时还要求学生在实验过程中应当熟练掌握数据分析的技能，并且能在数据分析中学会绘制图表。通过EWB软件设计出来的电路毕竟属于虚拟电路，不可能取代传统的实验。笔者建议在实验教学中应该要注意与仿真实验结合运行，这样不仅有利于提高学生的实验能力，还能够提高教师的教学热情，进而对教师的教学质量也有较大的促进作用。
5 结论
综上所述，EWB是一款功能相对齐全的软件系统。它的操作简便的优点足以使其在电子教学中的效果相对突出，一方面，它将枯燥的理论知识形象化，更易于学生的吸收和领悟，大大激发了学生的学习热情和积极性；另一方面，作为具有实操性的准备工作的练习，能够让学生掌握好扎实的实践基础，提高其创新的能力。对于教师而言，应当使用和充分发挥仿真软件的优势，同时将虚拟部分和现实部分紧密结合起来，充分发挥EWB软件在电子教学中的辅助作用，促进提高教学效率和质量。
参考文献
电子电路仿真分析与设计范文4
【关键词】MultiSIM；电子线路；教学；应用
一、前言
传统电子线路的实验教学是使用电子线路的分析方法，在最简易的电路图上，根据需要的指标设计电路、选择元件参数并进行手工估算。然后才开始搭建电路，使用选好的仪器或仪表进行测试，验证是否满足指标要求。但是设计出具有高实用价值的电子电路需要考虑的因素和问题很多，在众多类型中选用合适的器件的确不容易，特别是对于职业院校学生，设计之初往往经验不足。而且，大规模集成电路的功能较多，内部电路复杂，仅凭资料是很难掌握它们的各种用法。这就需要一个可以模拟现实的仿真软件。
Multisim是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真软件，借助虚拟现实技术，使设计者能“如实”地选择、更换元件，能“如实”地操作各种仪器、设备，进行“现场”实验，能快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能。往往用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。包括电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
使用Multisim仿真软件，与传统实验方法相比，这种虚拟技术既省时又经济，而且还可避免实验中发生的各种损坏和事故，在教学中更能节省时间和精力，有着广泛的应用前景。
二、MultiSIM软件的介绍
Interactive Image Technologies公司曾推出了一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件EWB（Electronics Workbench）。由于EWB具有许多突出的优点，引起了电子电路设计工作者的关注，迅速得到了推广使用。但是随着电子技术的飞速发展，EWB5x版本的仿真设计功能已远远不能满足复杂电子电路的仿真设计要求。被美国NI公司收购后，更名为NI Multisim，并将用于电路级仿真设计的模块升级为Multisim，于2001年推出了Multisim 2001。Multisim 2001继承了EWB界面形象直观、操作方便、仿真分析功能强大、分析仪器齐全、易学易用等诸多优点，并在功能和操作上进行了较大改进。而V10.0（即NI，National Instruments）是其推出的Multisim新版本。目前美国NI公司的EWB的包含有电路仿真设计的模块Multisim、PCB设计软件Ultiboard、布线引擎Ultiroute及通信电路分析与设计模块Commsim4个部分，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim4个部分相互独立，可以分别使用。
三、MultiSIM的功能和特点
MultiSIM是一种功能非常强大的电路仿真软件，作为虚拟的电子工作平台，提供了较为详细的电路分析手段，可以对电路的静态工作点的分析、动态分析、暂态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真度分析、直流扫描分析、传输函数分析、用户自定义分析和灵敏度分析等等，既可以对模拟、数字、模拟/数字混合电路、射频电路进行仿真，又能对部分微机接口电路进行仿真，克服了实验室条件下对传统电子设计工作的限制。帮助设计人员分析电路的各种性能，从而为设计人员提供了一个良好的集成化的虚拟设计实验环境。比如其交流频率分析类似于利用扫描仪对电路进行仿真，可以准确地得出电路的幅频特性和相频特性，分析结果能在分析表窗口中表现为直观的幅频特性和相频特性曲线，以观察电路的增益或相移。参数扫描分析则可用于需要读某个元器件数值进行调节时的电路仿真，它可以让电路中的某个元器件的参数在设置的数值段内连续变化，然后将电路的静态工作点、频率特性和瞬态特性等随此参数的变化以图形的方式显示出来。
具体特点总结如下：
（1）直观的图形界面
整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖动到屏幕上，轻点鼠标可用导线将他们连接起来，软件仪器控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的。
（2）丰富的元器件
提供世界主流的元件，同时能方便对元件的各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。
（3）强大的仿真分析功能
以Spice3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过Electronic workbench带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。包括Spice仿真、MUC仿真、VHDL仿真、电路向导等功能。
（4）具有多种常用的虚拟仪表
提供了22种虚拟仪器进行电路工作的测量。
（5）完善的后处理
对分析结果进行的数字运算操作类型包括算术运算、三角运算、指数运行、对数运算、复合运算、向量运算和逻辑运算等。
（6）详细的报告
能够呈现材料清单、元件详细报告、网络报表、原理图统计报告、多余门电路报告、模型数据报告、交叉报告等7种报告。
（7）提高了模拟及测试性能
与NI相关虚拟仪器软件的完美结合，提高了模拟及测试性能。
四、MultiSIM在电子线路教学中的实例
1.单级放大电路的实验过程
把MultiSIM软件安装在计算机上，利用提供其提供的元件库和虚拟仪器构建实验电路原理图。
（1）创建电路图
首先在元件库栏中选择所需要的元件，然后拖曳到电路工作区适当的位置，设置其参数，再用鼠标画导线连接电路。对于虚拟仪器的不同输入端，可采用不同的颜色，这样可以方便观察结果.
（2）保存电路文件
电路生成后要保存电路，以免微机出现故障或方便以后调用。
（3）电路仿真分析
在实验中，为了与实际电路一致，三极管采用实际类型。仿真开始和停止只需按下该软件右侧的“启动/停止”开关。
①直流分析：直流工作点的分析是对电路进行进一步分析的基础，利用虚拟万用表测量电路的静态工作点。进行直流分析时，电路中RL短路，Ce开路，交流信号源无效，可知三极管工作在放大区。
②参数分析：参数扫描分析是将电路参数值设置在一定的变化范围内，以分析参数变化对电路性能的影响，该电路中参数R3和Ce的值对实验结果有着直接的影响。通过调节R3，选择合适的静态工作点。Ce则直接影响着电路的频带，由于射极旁路电容Ce对电路的低频响应特性起主要作用，放大电路的下限频率减少，频带变宽。
③交流分析：用虚拟示波器可观察电路输入和输出端的波形，如图1，通过对电流的交流分析，可以得出电路的频率响应、幅频和相频曲线，也可估算中频增益和上限截止频率。从图1中可以看出电路的输入输出波形反相及电路的通频带，根据各元器件的值算出电压放大倍数。
④瞬态分析：瞬态分析是一种非线性时域分析，它可以计算电路的时域响应。分析时，可用直流电作为电路初始状态，瞬时分析的结果（图2）通常是分析节点的电压波形，通过波形判断电路的失真是不是非线性失真，从而进一步改进电路。
2.单相桥式全控整流电路
从Multisim的电源箱及其基本工具箱里调出晶闸管及脉冲电压源和电阻负载的模块。按照单相桥式全控整流电路的电路结构图的要求联接仿真模型，如图3所示。
晶闸管触发信号是一个VCVS（电压控制电压源）与一个脉冲电压源，使用改变脉冲电压源的参数来改变触发脉冲的宽度和延迟时间，晶闸管选用2N1559，R=200Ω。电路参数设置为：正弦电压源为220V、50HZ，压控电压源设置为V1与V4相同，V2与V3相同。
按照以上触发信号设置，仿真电路输出波形如图4所示。
3.三相桥式可控整流电路的建模及仿真
依照上述方法，调出相应的仿真模块，按照三相桥式可控整流电路结构图的要求联接仿真模型，如图5所示。
输入信号源数据如下：
二极管型号选1S1888，R=200Ω正弦电压源参数设置为：Voltage RMS为220V，Voltage offset为0，Frequency为50HZ，Time delay为0，Damping Factor为0，Phase为0。按照以上设置，仿真电路输出波形如图6所示，从仿真波形来看，实验结果完全一致。
4.Boost电路的建模及仿真
Boost电路又称为升压变换器，输出电压与输入电压的关系为：
式中D为占空比，从Multisim的电源箱及其基本工具箱里调出直流电压源、脉冲电压源、功率三极管、二极管和电阻负载的模块。按照单相桥式全控整流电路结构图的要求联接仿真模型。
功率三极管、电阻、电感和电容全部选用现实元件，二极管选用虚拟器件。功率三极管选ZVN33310F。参数设如下：
直流电压源：100V；
受控电压源：1V/V；
脉冲电压源：Pulsed Value为30V，Pulse Width为0.5ms，Period为1ms。
按照以上设置，仿真电路输出波形如图7所示。
从仿真曲线可见与结果相符。说明了仿真模型的正确性以及直观快捷的特点。
五、结语
（1）利用Multisim软件的仿真工具箱建立的电子线路典型电路动态仿真模型，具有直观、方便、灵活的特点。使得仿真过程更加方便、快捷，提高了效率和精度。
（2）通过对单相桥式全控电路、三相桥式可控整流电路以及Boost电路的仿真实验结果，充分证实了动态仿真模型的正确性而且在仿真时可以随便改变仿真参数，并用示波器随时观察仿真波形，使得仿真更加具有实时性、直观性。
（3）在电子线路教学中引入Multisim仿真软件作为教学辅助工具，不但可以将课本中的抽象原理赋予形象化，而且可以激发学生的学习兴趣和积极性，从而提高了教学效果。
总之，利用MuthiSIM软件仿真电子线路实验，不仅可以弥补传统实验教学中存在的设备紧张、仪器陈旧、元器件损耗等不足，还大大激发了学生的学习兴趣。但实验教学的目的是培养和提高学生的实践能力，如果用该软件取代实际实验，显然不能完全达到实验教学目的，实践证明只有在教学中将现代化手段与传统实验有机地结合起来，充分发挥各自的优势，才能达到事半功倍的效果。
参考文献
[1]马威.仿真软件Multisim在电子技术实践教学中的应用[J].科教文化，2012，11（3）：193.
[2]吴志敏，朱正伟，何宝祥.Multisim10在模拟电子技术课程实验中的应用[J].实验室科学，2012，15（4）：112-116.
电子电路仿真分析与设计范文5
关键词：Multisim RC桥式 振荡电路 仿真分析
中图分类号：TN752 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0206-02
振荡电路是在无外加输入信号的情况下，能自动产生一定波形、一定频率和振幅的交流信号的一类电路，按振荡波形可分为正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路两大类[1]。正弦波振荡电路是一种基本的电子电路，广泛应用于量测、遥控、通讯、自动控制、热处理和超声波电焊等加工设备之中，也作为模拟电子电路的测试信号[2]。无论对于哪种振荡电路，用传统方法精确分析起振、振幅、振荡频率的大小都是十分困难的，而用Multisim软件则可灵活方便的进行仿真分析。下面用Multisim软件对RC桥式正弦波振荡电路进行仿真分析[3]。
1、Multisim软件的特点
随着计算机的飞速发展，以EDA技术已经成为电子学领域的重要学科。EDA工具摒弃了靠硬件调试来达到设计目标的繁琐过程，实现了硬件设计软件化。NI Multisim 10是美国国家仪器公司推出的Multisim最新版本。
NI Multisim 10为用户提供了一个集成一体化的设计实验环境，建立电路、仿真分析和结果输出在一个集成菜单中可以全部完成，仿真手段切合实际，元器件和仪器与实际情况非常接近。NI Multisim 10元件库中不仅有数千种电路元器件、虚拟测试仪器可供选用，而且与较常用的电路分析软件PSPICE提供的元器件完全兼容。Multisim还提供了丰富的分析功能，可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，尤其是新增了射频（RF） 电路的仿真功能；因此功能强大的Multisim仿真软件非常适合电子类课程的教学和实验[4、5]。
2、RC正弦波振荡电路仿真分析
2.1 创建仿真电路图
运行Multisim，在绘图编辑器中调入所需要元件和虚拟仪器[6]，创建RC桥式正弦振荡电路，如图1所示。
2.2 起振条件的研究和起振过程的观察
在正反馈支路中，反馈系数为1/3。根据起振的幅值条件，在电路的起振过程中，由D1、D2、R3、R4、R5构成的负反馈的放大电路的电压增益须略大于3，即
通过调节电位器R5，可实现电路起振，若过小，则电路有可能停振；若过大，则无论二极管导通与否负反馈支路的反馈系数都小1/3，从而电路失去稳幅作用输出电压波形产生失真。
运行并双击示波器图标XSC1，可以看出电路慢慢地振荡起来，逐渐产生越来越大的振荡输出。利用二极管电流增大动态电阻减小的特性构成稳幅环节，从而得到稳定的正弦波输出，起振和稳幅过程如图2所示。
在实验中，当时，电压的输出波形较为理想（如图3所示），电路进入稳幅工作状态后，由示波器的读数，
，这与理论值是一致的。
2.3 振荡周期的测量
调整示波器面板参数，将示波器水平灵敏度设置为5ms/Div，开启仿真开关，拖动垂直坐标线1和2，如图3所示，可测得2T=T2-T1=12.5ms，则振荡周期T=6.25ms，在测量误差范围内与理论值T=2πRC≈6.28ms是一致的。
2.4 稳副环节的分析
图1中二极管D1和D2起稳幅作用。起振时，由于集成运放的输出电压很低，D1和D2接近于开路，R3，D1，D2并联电路的等效电阻近似等于R3，AF>1，电路产生振荡。随着输出电压的增大，当R3上的分压超过二极管的正向导通电压时，流过R3上的电流被分流，负反馈支路的反馈系数增大，迫使AF逐渐等于1，最终电路进入稳幅工作状态。若电路进入稳幅工作状态后闭合J1，则R3，D1，D2并联电路被短路，电路不满足振荡条件，振荡电路将会停止振荡，如图4所示。
3、结语
应用Multisim软件对RC振荡电路进行验仿真，通过设置和改变元器件参数、观测电路波形，可以进一步了解并掌握振荡电路的结构和工作原理。实践证明，利用Multisim软件进行辅助教学，可以让学生直观地理解和领会课本中抽象的内容，提高学习的兴趣和积极性，从而有效地提高课堂理论教学的教学质量并达到改善教学效果的目的。
参考文献
[1]华成英主编.模拟电子技术基础教程[M].北京：清华大学出版社，2006.
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[4]冯国强.基于Multism的波形产生电路的分析与仿真.湖北第二师范学院学报，2009，（2）：19-21.
电子电路仿真分析与设计范文6
【关键词】桥式滤波电路；NI Multisim 10； EDA；仿真
一、NI Multisim 10简介
NI Multisim 10软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。使用NI Multisim 10可以交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真，该软件提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样使用者可以很快进行捕获，仿真和分析新的设计，使其更适合电子教育教学，通过Multisim 和虚拟器技术，使用者可以完成从理论到原理图捕获与仿真，再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 Multisim 软件使模拟电路、数字电路的设计及仿真更为方便，并且广泛的应用于教学实验中，方便老师教学讲解，也便于学生理解学习。
NI Multisim 10操作界面，如图1所示。
图1
二、实验原理
在本实验中，应该掌握二极管桥式整流电路的工作原理，并比较桥式整流电路的输入和输出电压波形。测试桥式整流电路输出电压值UL和输入交流电压值U，并与计算值比较。观察滤波电容接与不接对输出电压波形的影响，了解滤波电容的作用。观察滤波电容及负载电阻大小变化对输出脉动电压的影响。
全波桥式整流电路电阻负载时直流电压平均值UL与输入交流电压有效值U的关系为
UL=0.9U
桥式整流输出电压的脉动频率f0为交流电源频率f（=50HZ）的两倍，也等于交流电源周期T倒数的两倍，即
f0=2f=2/T
桥式整流电路中每个二极管两端所加的反向峰值电压Um为等于交流电压的有效值U的倍，为保证安全选取整流二极管时最大反向峰值电压URM应取2U。整流滤波电路的平均直流输出电压UCL可用输出电压的峰值UP减去脉动电压峰峰值UP-P的一半来计算，即
UCL=（UP-UP-P）/2
在小电流输出的情况下，全波整流电容滤波电路（包括桥式整流电容滤波电路）的直流输出电压可估算为交流电压有效值得1.2倍，即
UCL1.2U
三、实验电路（如图2所示）
四、在NI Multisim 10搭建实验电路
建立如图2所示的桥式整流滤波电路，按下Space（空格）键，使开关S1处于打开位置，分别双击示波器和数字万用表的图标打开其面板，并进行设置。单击仿真电源开关，观察XSC1、XSC2示波器屏幕上的波形并进行记录，记录数字万用表的数字显示。按下仿真暂停键，用读数指针测试两条曲线的最大值。记录读数指针读取的数值和数字万用表显示的数字，如表1所示。
参考文献：
[1]付植桐.电子技术（第3版）. 高等教育出版社，2008年11月.
[2]李新平，郭勇.电子设计自动化技术.高等教育出版社，2009年6月.
