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实验一 电路仿真工具Multisim的快速入门
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实验一：电路仿真软件快速入门
一、实验目的
1.熟悉Multisim的基本操作。
2.掌握Multisim绘制电路图及仿真电路的方法。
3.掌握Multisim中基本虚拟仪器的使用方法。
二、实验内容
1.使用Multisim绘制简单的电路图并仿真。
2.利用Multisim仿真分析正弦波信号。
三、实验步骤
1.使用Multisim绘制电路原理图1：在电路工作区中，从元器件库中选择所需元件，用导线正确连接，并进行相应标注。
图1 电路原理图
2.仿真分析电路图1：使用菜单栏中的Simulate→Analyses→DC operating point命令进行仿真，选定需要分析的变量I(R1)、P(R1)、V(2)，运行仿真，查看并记录仿真结果，填入表1。
3.使用虚拟仪器查看仿真结果：将虚拟万用表和电流探头按电路原理图2连接，选择菜单栏中的Simulate→Run命令进行仿真，选择Simulate→Stop命令停止仿真，查看并记录虚拟万用表显示结果，填入表2。
图2 仿真电路原理图
4.仿真分析电路原理图1中的直流电源V1在0~24V变化过程中，I(R1)的变化情况。使用菜单栏中的Simulate→Analyses→Parameter sweep命令设置相关参数，进行仿真分析，观察并记录I(R1)的变化曲线。参数设置如图3所示。
图3 参数扫描命令的参数设置界面
5.使用Multisim绘制电路原理图3，运用虚拟信号发生器和示波器仿真分析正弦波信号，观察并记录虚拟示波器显示的信号波形。
图4 正弦波仿真分析电路原理图
四、实验数据及结果
1. 使用菜单栏中的仿真分析命令进行直流工作点仿真的实验结果如下表1.
表1 仿真分析变量结果
变量 I(R1) P(R1) V(2)
数值 6 pA 0 W 12 V
实验结果分析：仿真结果与通过基尔霍夫定律计算的结果相同。
2. 使用虚拟仪器进行仿真分析的实验结果如下表2.
表2 仿真分析变量结果
变量 I(R1) V(R1) V(3)
数值 0 A 6 nV -18 pV
实验结果分析：仿真结果与通过基尔霍夫定律计算的结果相同。
3. 仿真分析电路原理图1中的直流电源V1在0~24V变化过程中， I(R1)的变化情况。I(R1)随V1变化的曲线如图5所示。
图5 仿真分析结果
实验结果分析：当V1=0 V时，I(R1)=-6 mA；当V1=24 V时，I(R1)=6 mA。仿真结果与计算结果相符。
4. 运用虚拟信号发生器和示波器仿真分析正弦波信号，信号发生器设置的正弦波参数如图6所示，示波器的信号波形如图7所示。
图6 信号发生器参数设置
图7示波器的信号波形图
实验结果分析：电路由两个30KΩ的电阻串联组成，输入信号接在输入端和参考点之间，输出信号是一个30KΩ电阻的分压，示波器的通道A检测的是输入信号波形，通道B检测的是输出信号波形， 因此输出信号的波形幅值是输入信号的一半，实验测得数据与分析结果一致。
五、实验总结
使用Multisim电路仿真软件做电路实验，感觉十分方便，可以通过仿真电路来对一些电路原理进行验证，将实验结果与计算结果进行对比分析，通过软件的仿真可以减少实验成本低，并且极大的提高实验过程的安全性。
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