电子线路CAD 实验报告Multisim 10.doc

实 验 报 告课程名称 电子线路CAD 实验项目 Multisim10软件应用 实验仪器 Multisim10 系 别_光电学院_ 专 业_ 测控技术与仪器_ _班级/学号 _ 学生姓名 _Vicky_ 实验日期 _ 2013.3-4_ 成 绩 _ _ 指导教师 _ _ _实验一 Multisim10界面设置及原理图绘制 实验目的： 1.熟悉Multisim10软件基本界面。 2.学习原理图绘制的基本操作。 3.学习Multisim10元件库的操作方法。 实验内容： 1.创建新的电路图设计工程 2.新建原理图设计文档，设置设计环境 3.元件库加载、放置元件、连接元件 4.处理多个电源系统 5.文字、图形注释 6.编辑对象属性 7.放置总线 8.层次电路的设计 实验步骤： 1、熟悉界面设置； 2、熟悉原理图设计：在Multisim中作下述练习，显示结果如下： 1）绘制单管放大电路： 2）绘制发光二极管驱动电路，并验证电路功能：实验现象：X1、X2灯交替闪烁，LED跟随X2闪烁。 3）绘制光柱显示电路，并验证电路功能：实验现象：U1、U2同时亮，U1亮度值在黄色段上下波动，U2亮度值在绿色段波动。 4)绘制四位加法器电路，并验证电路功能：实验现象：当开关J1、J2接通5V时，四个灯同时亮，每当断开J1一次就灭一个灯； 当开关J1接地，J2接通5V时，四个灯全不亮，每当接通J1一次就亮一个灯。 5）绘制交通灯控制电路，学习子电路设计方法：、 6）总线绘制练习，并用字信号发生器对74LS138进行输入，观察数码管的变化：实验现象：若输入二进制指令从07，即000111，会发现数码管依照ag顺序依次亮起。 思考题：1. Multisim仿真软件的优点是什么？ 答：Multisim 侧重于模拟数字电路原理特性级仿真分析,优点:在国内使用比较普遍各种资料比较多,模型制作容易获得.2. 简述绘制一张电路原理图的操作步骤。 答：首先打开Multisim软件，创建新的电路图设计工程，新建原理图设计文档，然后点击鼠标右键选择第一项，将要求的原件放入工作区，双击原件可改变其参数值。最后将各元器件通过点击鼠标左键进行连线，运行程序。3. 虚拟元件和真实元件的区别是什么？使用时应该注意什么问题？ 答：虚拟元件顾名思义就是虚拟的，在使用虚拟元件仿真运行时，如果发现有连线错误系统会给予警示，不存在烧毁元件的问题，而实际电路连接中应尽量避免连接错误。但是虚拟元件毕竟只是虚拟的，是理想状态下的电路仿真，而实际中元件存在一些不可忽视的参数误差不能在虚拟元件中体现，因此虚拟元件只能尽可能接近实际元件作出相应仿真，不能代替实际电路作为实验的结果或者依据。实验二 Multisim10虚拟仪表使用 实验目的： 1.熟悉元件库的使用 2.熟悉虚拟仪表的使用 实验内容： 1.信号发生器、万用表、示波器的使用 2.探测器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、字信号发生器的使用 3.波特图仪的使用 实验步骤： 1.信号发生与示波器观察。 实验现象：通过改变信号发生器输入的频率、振幅，示波器得到的图形不同。 2.观察李莎育图形。 实验现象：观察A/B图像是一横着的8字型。 3.验证欧姆定律。 实验现象：电流电压表显示符合电阻的欧姆定律。 4使用示波器确定下图电路的放大倍数。实验现象：第一个二极管输入输出的曲线图和第二个二极管输入和输出的曲线图。基极入，集电极出。 5.电路如图，J1位时间延迟开关，用示波器观察电容两端电压的波形情况，并绘制出曲线（观察到截止时间=1s）。 6.试用示波器A、B通道同时测量信号源V(t)=10sin(21000t)(V)的信号，扫描方式分别为Y/T、A/B，观察显示波形的差异，思考其原因。Y/T图： A/B图： 实验现象：输入信号频率为1/1000Hz，A振幅为10，Y/T的图像为正弦周期曲线，A/B图为直线。 7.元件ADC，当 VREF+ 接 +15V 电压，VREF- 接地，输入模拟电压为5.8V时，请写出输出的二进制码，并连接电路，用探测器和逻辑分析仪观察输出。实验现象：图中ADC为模数转换器，作用为：将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。 本题中，将交流电压量，转化成数字量（用灯泡的亮与灭来表示，灯亮为1，灯灭为0。） 运算公式为：输入电压/总电压=输出值/256（8位，实际为2的N次方，N为输出管脚数）。 8.用逻辑分析仪观察字信号发生器的输出信号。试将字信号发生器设置成递增编码方式，在0000H 0100H范围内循环输出，频率为1kHz。试将如下地址设置为断点，0015H、0016H、0038H。 实验现象：输出高低电平信号图。9试设置字信号发生器，使得七段码管从0到F显示。 10用逻辑转换仪将下列逻辑函数转换为真值表：Y=(ABC)D+(AB)CD+A(BC)D+A(CD)，并转换成与非电路。实验结果：在逻辑转换仪中输入关系式得到逻辑图。 11用逻辑转换仪分析下图所示电路：实验结果：连好电路图，在逻辑转换分析仪中得到关系式：Y=ABC+ABC+ABC+ABC.12121212使用波特图仪确定下面电路的频率特性。思考题：1 李莎育图形有什么意义？ 答：李沙育图形随两个输入信号的频率、相位、幅度不同，所呈现的波形也不同。当两个相位差为90时，合成图形为椭圆，此时若两个信号振幅相同合成图形为圆；当两个相位差为0时，合成图形为直线，此时若两个信号振幅相同合成图形为与x轴成45的直线。2 逻辑转换仪有哪几种转换形式，分别如何操作？ 答：有6种，由逻辑图转换为真值表，再转换为逻辑表达式；由真值表转换为逻辑表达式，再转换为逻辑图；由逻辑表达式转换为真值表和逻辑图。3 波特图仪的横纵坐标如何选择？ 答：对于幅频特性曲线的横坐标是按角频率w进行线性划分的，单位为rad/s；纵坐标是按幅度A(w)的对数20lgA(w)进行划分的，单位为dB。实验三 Multisim10电路特性仿真及分析功能 实验目的：熟悉使用Multisim10的电路仿真功能、主要分析方法和后处理功能。 实验内容： 1. Multisim10模拟电路仿真（RLC串联谐振电路仿真） 2. Multisim10数字电路仿真（六十进制计数器仿真） 3. Multisim10电路分析方法应用 实验步骤： 1.RLC串联谐振电路仿真： 实验现象：测量电路电流；电阻、电容、电感的电压值。 1）调节电源频率，使电路进入谐振状态（电抗等于0、 电流与电源电压同相时），测量电路谐振时的电流 I0、VR、VL、VC，计算电路Q值。 2）测量电路的谐振频率、幅频特性、相频特性。 3）测量不同Q值时的I0VRVLVC幅频特性相频特性。 2.六十进制计数器仿真：连线后运行正确即可。实验现象：开关B接地，每按一次开关A，计数器计数一次，从0059，再按一次回到00，开关B 可做清零使用。 3.多级放大电路分析1）直流工作点分析：选择所有变量，写出分析结果。实验结果：将电路中的交流电压源短路。如下图：然后在simulate标签下的analyses选项下：选择DC Operating Point，然后弹出设置窗口，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate，即可。 2）交流分析：对R10上端输出节点进行分析，画出幅频和相频分析结果曲线。实验结果：在simulate标签下的analyses选项下：选择AC Analysis，然后弹出设置窗口，选择output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate，即可。结果如下： 3）瞬态分析：求出电压放大倍数。 实验结果：在simulate标签下的analyses选项下：选择Transient Analysis，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改截止时间（End time），然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate，即可。设置，结果如下： 4）参数扫描分析：对电阻R2=35k，R2=45k，R2=55k进行分析，画出幅频曲线。 实验结果：在simulate标签下的analyses选项下：选择Parameter sweep，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改Sweep Variation Type 为List，在其右面的窗口Value List输入需要观察的不同电阻值，然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate，即可。设置，结果如下： 5）温度扫描分析：对温度-250C，250C，500C进行分析，画出瞬态波形曲线。实验结果：温度扫描分析：在simulate标签下的analyses选项下：选择Temperature Sweep，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改Sweep Variation Type 为List，在其右面的窗口Value List输入需要观察的不同温度值，然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate，即可。设置，结果如下： 6） 容差分析：分析三极管2N5224的模型参数Cje的容差，相对误差为80%，分析该容差对电路频率特性的影响，画出曲线。 实验结果：容差分析：在simulate标签下的analyses选项下：选择Worst Case，然后弹出设置窗口，选择Model tolerance list选项卡，点“Add tolerance”。后将Tolerance Type选成：Percent，然后设置Tolerance value为80。将Parameter改为icvce。之后点击Accept。回到前一设置界面，点击：Simulate，即可。设置和结果图如下： 7） 将上述分析作成批处理分析，写出设置步骤。实验结果：批处理分析：在simulate标签下的analyses选项下：选择Batched Analysis，然后弹出设置窗口，将Available analyses中想要仿真的量通过Add analysis按钮移动到右边的Analyses To Perfom中，最后点Run All Analyses即可。设置，结果如下： 起始界面： 选择后： 点击Run All Analyses后，仿真结果会一次弹出，结果与单独仿真无异。思考题：1 在