multisim仿真说明手册.docx

Multisim7 仿真分析命令介绍

1. 直流工作点分析 〔DC Operating Point Analysis〕

直流工作点分析是对电路进展直流分析，分析完毕后给出电路中全部结点的电压和全部直流电压源中的电流。
进展直流工作点分析时，系统会自动假定电路的沟通信号为 0，且电路中的电容开路，电感短路。
以单管共射放大电路为例介绍如何用直流工作点分析得到电路中局部结点的电压和流过元器件内部结点的电流。
单管共射放大电路

（1） 电路结点标注

点击主菜单Options->Preferences，选中circuit 页show 区中，点击 OK 按钮返回电路图窗口。

Preferences 窗口的Circuit 页

（2） 仿真方式选择

点击主菜单 Simulate->Analysis-> DC Operating Point Analysis。

DC Operating Point Analysis 窗口

（3） 输出变量选择

Output Variables页用来选定输出分析的变量。
在 DC Operating Point Analysis 窗口的 Output variables 页窗口中，左边Variables in circuit 区中给出了针对电路中已标注的全部结点，该分析方法能够分析计算的全部变量。可以通过选中需要分析计算的变量点击 Add 的方法将想要观测的变量添加到右边 Select variables for 区中，用于软件后台的分析计算。
选择输出变量
其中，$1 表示结点 1 的电压，vv2#branch 表示流经电源 V2 的电流。

（4） 内部结点添加

有些状况下，元器件有内部结点的存在〔如：三极管〕，假设想分析计算元器件内部结点的电流电压参数，可选择左边 Variables in circuit 区下边的

，在 more options 中选择
添加元器件模型

和想要分析计算的参数。

5） 仿真结果读取

完成以上各步骤后，点击在 DC Operating Point Analysis 窗口下侧的
Simulate 按钮，读取仿真结果。

直流工作点分析结果

2. 沟通分析〔AC Analysis〕

沟通分析用来分析电路的频率相应，分析完毕后给出电路的幅频响应曲线和相频相应曲线。
进展沟通分析时，系统会自动对程序先进展直流工作点分析，以建立电路的沟通小信号模型，并将直流电源置零，沟通信号源、电容及电感等用其沟通模型代替。
以单管共射放大电路为例介绍如何用沟通分析得到电路的频率响应。

单管共射放大电路

（1） 仿真方式选择

点击主菜单 Simulate->Analysis-> AC Analysis。

单管共射放大电路的沟通分析设置窗口〔Frequency Parameters 页〕
沟通分析设置窗口共有 4 页，通常只涉及 Frequency Parameters 和 Output Variables 两页。

（2） 分析参数设置

Frequency Parameters 页用来设置扫描频率、扫描方式等。
Start frequency 和 Stop frequency 两项分别指定 AC 分析的起始频率和终止频率。Sweep type 项用来设置 AC 分析的扫描方式，其下拉菜单中有 Decade〔十倍频程扫描〕、Octave〔八倍频程扫描〕和 Linear〔线性扫描〕三种方式。Number of points per 项依据前面选好的扫描方式设定每倍频程的扫描点数。Vertical scale 项用来设置输出波形纵坐标的刻度，包括 Linear〔线性〕、Logarithmic〔对数〕、Decibel〔分贝〕和 Octave〔八倍程〕。

（3） 输出变量选择

Output Variables页用来选定输出分析的变量。
在 AC Analysis 窗口的 Output variables 页窗口中，左边 Variables in circuit 区中给出了针对电路中已标注的全部结点，该分析方法能够分析计算的全部变量。可以通过选中需要分析计算的变量点击 Add 的方法将想要观测的变量添加到右边 Select variables for 区中，用于软件后台的分析计算。

单管共射放大电路的沟通分析设置窗口〔Output Variables页〕

（4） 仿真结果读取

完成以上各步骤后，点击在 AC Analysis 窗口下侧的 Simulate 按钮，读取仿真结果。

单管共射放大电路AC 分析结果
在该窗口中分别给出了对应输出变量的幅频响应曲线〔上〕和相频响应曲线〔下〕。其中，幅频响应曲线的纵轴代表的是测试点的电压，相频响应曲线的纵轴代表的是输入与输出的相位差。

（5） 留意事项

在进展 AC 分析时，输入信号源的大小并不影响最终结果，由于进展 AC 分析时输入信号源的大小是由信号源中的 AC Analysis Magnitude 项确定的，与输入信号源的大小无关。而输入信号源的 AC Analysis Magnitude 项，系统通常默认为 1V。

输入沟通信号源的设置窗口

3. 瞬态分析〔Transient Analysis〕

瞬态分析是用来计算电路响应与时间的变化关系的，分析完毕后给出对应输出的时域变化曲线。
以一阶 RC 电路为例介绍如何用瞬态分析获得想要猎取的时域变化曲线。

一阶RC 电路

（1） 仿真方式选择

点击主菜单 Simulate->Analysis-> Transient Analysis。

一阶RC 电路的瞬态分析设置窗口〔Analysis Parameters 页〕
沟通分析设置窗口共有 4 页，通常只涉及 Analysis Parameters 和 Output Variables 两页。

（2） 分析参数设置

Analysis Parameters 页用于设置瞬态分析的初始条件、分析的起始和终止时间、步长。
Initial Conditions 项用来对分析的初始条件进展设置，包括 Automatically determine initial conditions〔由系统自动确定〕、Set to zero〔设置为 0〕、User defined
〔用户自定义〕和 Calculate DC operating points 〔通过计算直流工作点得到〕四个选项。Start time 和 End time 项用于对仿真的起始时间和完毕时间进展设置。起始时间一般从 0 开头，完毕时间的设置依据实际电路确定，周期信号通常分析2~3 个周期。

（3） 输出变量选择

Output Variables页用来选定输出分析的变量。

在 Transient Analysis 窗口的 Output variables 页窗口中，左边 Variables in circuit 区中给出了针对电路中已标注的全部结点，该分析方法能够分析计算的全部变量。可以通过选中需要分析计算的变量点击 Add 的方法将想要分析的变量添加到右边的 Select variables for 区中，用于软件后台的分析计算。

一阶RC 电路的瞬态分析设置窗口〔Output variables 页〕

（4） 仿真结果读取

完成以上各步骤后，点击在 Transient Analysis 窗口下侧的 Simulate 按钮，读取仿真结果。

一阶RC 电路的瞬态分析结果

4. 直流扫描分析〔DC Sweep Analysis〕

直流扫描分析用来计算电路中一个或两个直流电源数值发生变化时，电路直流工作点的变化状况，它相当于每变化一次直流电源的值，计算一次直流工作点。假设只扫描一个直流电源，仿真分析完毕后，将给出选择的输出变量与该电源之间的关系曲线。假设同时扫描两个电源，则给出多条输出曲线，输出曲线的个数等于其次个扫描电源被扫描的点数。
以一般三极管为例，介绍如何勇直流扫描分析得到晶体管的输出特性曲线。

单管共射放大电路

（1） 仿真方式选择

点击主菜单 Simulate->Analysis-> DC Sweep Analysis。

直流扫描分析设置窗口〔Analysis Parameters 页〕

直流扫描分析设置窗口分为 4 页，通常只涉及Analysis Parameters 和 Output variables 两页。

（2） 分析参数设置

Analysis Parameters 页分为 Source1 和 Source2 两个区域，用来设置两个扫描电源。假设只扫描一个直流电源，则只在Source1 区对该电源进展设置，同时两个区域之间的选择框为非选中状态，Source2 区域为灰色。假设要

对两个直流电源进展扫描，则选中

每个 Source 区域的设置内容是一样的。其中，Source 项可从下拉菜单中选择要扫描的直流电源，Start value 项用于设置开头扫描的电压值，Stop value 项用于设置完毕扫描的电压值，Increment 项用于设置每次扫描的增加值。

（3） 输出变量选择

Output Variables页用来选定输出分析的变量。
在 DC Sweep Analysis 窗口的 Output variables 页窗口中，左边 Variables in circuit 区中给出了针对电路中已标注的全部结点，该分析方法能够分析计算的全部变量。可以通过选中需要分析计算的变量点击 Add 的方法将想要分析的变量添加到右边的 Select variables for 区中，用于软件后台的分析计算。

直流扫描分析设置窗口〔Output variables 页〕

（4） 仿真结果读取

完成以上各步骤后，点击在 DC Sweep Analysis 窗口下侧的 Simulate 按钮， 读取仿真结果。

三极管输出特性仿真曲线

5. 参数扫描分析〔 Parameter Sweep Analysis〕

参数扫描分析是把电路中某个元件的参数设定为确定的变化范围，分析元件参数变化对电路性能的影响，它相当于对电路进展屡次不同参数下对应的仿真分析。参数扫描可进展直流工作点分析、瞬态分析和沟通分析。利用这些分析可以快速检验电路的性能，或对电路的某些性能指标进展优化。
以单管共射放大电路为例，介绍如何使用参数扫描分析。

单管共射放大电路

（1） 仿真方式选择

点击主菜单 Simulate->Analysis-> Parameter Sweep。

参数扫描分析设置窗口〔Analysis Parameters 页〕
参数扫描分析设置窗口分为 4 页，通常只涉及Analysis Parameters 和 Output variables 两页。

（2） 分析参数设置

Analysis Parameters 页分为三个区域，分别用来设置扫描的参数及扫描方式。Sweep Parameters 区可以进展扫描的参数有 Device Parameters〔器件参数〕
和 Model Parameters〔模型参数〕两大类。Device Parameters 对电路中元件的参数进展扫描，Model Parameters 对二极管、三极管内部的一些模型参数进展扫描。
Points to sweep 区用于设置扫描方式，Sweep Variation Type项下拉菜单中包括 Decade〔十倍刻度扫描〕、Octave〔八倍刻度扫描〕、Linear〔线性刻度扫描〕 和 List〔列表值扫描〕四种扫描方式。选择钱三种扫描方式后，需要对右侧的参数进展响应的设置，Start 为开头扫描的值，Stop 为完毕扫描的值，＃of 为扫描的点数〔对于 Decade 和 Octave 两种扫描类型是指每倍程刻度内扫描的点数〕， Increment 为扫描的增量〔选中扫描点数后由程序自动产生〕。
More Options 区用于选择参数变化时要进展的分析任务，Analysis to 项下拉菜单中包括 DC operating point 〔直流工作点分析〕、AC analysis〔沟通分析〕和Transient analysis〔瞬态分析〕三种分析命令。

参数扫描分析设置窗口的More 形式

（3） 输出变量选择

Output Variables页用来选定输出分析的变量。
在Parameter Sweep 窗口的Output variables 页窗口中，左边 Variables in circuit 区中给出了针对电路中已标注的全部结点，该分析方法能够分析计算的全部变量。可以通过选中需要分析计算的变量点击 Add 的方法将想要分析的变量添加到右边的 Select variables for 区中，用于软件后台的分析计算。

参数扫描分析设置窗口〔Output variables 页〕

（4） 仿真结果读取

完成以上各步骤后，点击在 Parameter Sweep 窗口下侧的 Simulate 按钮，读取仿真结果。

电阻R2 变化时直流工作点扫描分析数据

6. 温度扫描分析〔Temperature Sweep Analysis〕

温度扫描分析用来争论温度对电路性能的影响。通常进展的仿真都是在假设温度 27℃下进展的，但实际状况下，很多电子器件的性能都与温度有关，所以通过温度扫描来观看不同温度条件下电路的工作状态，在实际工作中是格外有必要的。
以单管共射放大电路为例，介绍如何使用温度扫描分析。

单管共射放大电路

（1） 仿真方式选择

点击主菜单 Simulate->Analysis-> Temperature Sweep Analysis。

温度扫描分析设置窗口〔Analysis Parameters 页〕
参数扫描分析设置窗口分为 4 页，通常只涉及 Analysis Parameters 和 Output

variables 两页。

（2） 分析参数设置

Analysis Parameters 页用来设置扫描参数。与参数扫描分析一样，共有 3 个设置区域。
Sweep Parameters 区用于设置温度为扫描参数。
Points to sweep 区用于设置扫描方式，具体各项的含义与参数扫描分析中完全一样。
More Options 区用于选择参数变化时要紧行的分析任务，共有直流工作点分析、瞬态分析和沟通分析 3 个选项。

参数扫描分析设置窗口的More 形式

对 More Options 区进展完仿真分析的选择后，点击对选择的仿真分析内容进展进一步的设置。

温度扫描的瞬态分析设置窗口

（3） 输出变量选择

Output Variables页用来选定输出分析的变量。
在 Temperature Sweep Analysis 窗口的 Output variables 页窗口中，左边Variables in circuit 区中给出了针对电路中已标注的全部结点，该分析方法能够分析计算的全部变量。可以通过选中需要分析计算的变量点击 Add 的方法将想要分析的变量添加到右边的 Select variables for 区中，用于软件后台的分析计算。

温度扫描分析设置窗口〔Output variables 页〕

（4） 仿真结果读取

完成以上各步骤后，点击在 Parameter Sweep 窗口下侧的 Simulate 按钮，读取仿真结果。
温度扫描瞬态分析曲线

7. 灵敏度分析〔Sensitivity Analysis〕

灵敏度分析用来计算电路的输出变量对电路中元器件参数的敏感程度。它可以帮助我们找到电路中对直流偏置点或输出影响最大的元件，以削减电路对元件参数变化的敏感程度。
灵敏度分析供给了直流灵敏度〔 DC Sensitivity〕 和沟通灵敏度〔 AC Sensitivity〕两种分析。直流灵敏度分析一般用来分析电路中直流偏置点对元器件参数的敏感程度，仿真结果将以数值的形式显示。沟通灵敏度分析一般用来分析电路输出对元器件参数的敏感程度，仿真结果将以曲线的形式显示。
以单管共射放大电路为例，介绍如何使用灵敏度分析。

单管共射放大电路

（1） 仿真方式选择

点击主菜单 Simulate->Analysis-> Sensitivity Analysis。

灵敏度分析设置窗口〔Analysis Parameters 页〕
参数扫描分析设置窗口分为 4 页，通常只涉及Analysis Parameters 和 Output variables 两页。

（2） 分析参数设置

Analysis Parameters 页用来设置相关参数。
Output nodes/currents 用来设置输出电压或电流。Output Scaling 用来选择灵敏度的定义是确定灵敏度〔Absolute〕还是相对灵敏度〔relative〕。Analysis Type用来选择分析类型是直流灵敏度〔 DC Sensitivity〕 还是交 流灵敏度〔 AC Sensitivity〕。

（3） 输出变量选择

Output Variables页用来选定输出分析的变量。
在 Sensitivity Analysis 窗口的 Output variables 页窗口中，左边 Variables in circuit 区中给出了针对电路中已标注的全部结点，该分析方法能够分析计算的全部变量。可以通过选中需要分析计算的变量点击 Add 的方法将想要分析的变量添加到右边的 Select variables for 区中，用于软件后台的分析计算。

灵敏度分析设置窗口〔Output variables 页〕

（4） 添加观测变量

Output variables 页用于选择的输出变量并不多，假设还想观测电路中其他元件对选中输出结点的影响，可单击 Variables in circuit 选择区域下方的按钮

，并在系统弹出的窗口中选择其次个选项，单击 OK 键。这样，Variables in circuit 中可供选择的变量将会增加。

Filter nodes 窗口

（5） 仿真结果读取