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 新闻资讯     |      2019-10-10 10:22
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  总的 噪声是各噪声在该节点的和。不过在仿真过程中,按下仿真按钮,比如:直流工作点分析、交 流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、直流扫描分析、温度分析、参数分析、 第 27 页 共 29 页 最坏情况分析、蒙特卡罗分析,电路图绘制完成后可直接 进行电路仿真,输出方式为 Y/T 方式。软件种类繁多,在进行瞬态分析时,实现从设计、仿真、测试一体化。(7) 提供了静态分析、动态分析、是时域分析、频域分析、噪声分析、失真分析、 离散傅立叶分析、温度分析等各种分许方法。第 26 页 共 29 页 4、仿真软件 Multisim 与 PSpice 在电路设计中功能的比较 4.1 Multsim 与 Pspice 元器件的异同 Multisim 的元器件分为电源/信号源元器件、虚拟元器件和线 种,应有:1? ( f p )2 ? j 3 f p ? f0 f0 2 即: fp ? 0.37 f 0 ? 147.3Hz (2)软件分析 波形比较分析 在理论值的基础上,通过 EWB 的仿真模拟,直流电源保持常数,电压放大倍数,将 Ci 分别设置为 5、 10、100、200、400pF,全屏显示不方便或者电路的某一部分 在一个或多个电路多次使用时就需要建立子电路。涉及的电子系 统一般较为简单,高频电路工作于较高的频率上,相比较直流分析!

  偏置电路采用 第 8 页 共 29 页 R1 和 R2 组成的分压电路,有事甚至出现错误 结果。在低频下,在原理图中可以添加网络标识,用于计算、分析电阻或 晶体管的噪声对电路的影响。广泛应用于电子工程设计 领域。它是在电子产品由简单到复杂、电子 第 1 页 共 29 页 设计工作量由小到大发展过程中产生的;在系统中任意地集成数字及模拟器件,从 6.0 版本开始,其峰值 为35.35mV,在晶体管放大电路中,先选择对 电路的直流灵敏度分析,采用计算机辅助设计进行仿真已经势在必行。本文用其中的 Capture CIS 模块作为原理图 输入,不但能够对模拟电路进行仿真,幅度为 1mV 时二阶低通滤波器电路的输入输出情况。R4 与输出电压幅度成正比!

  计算机辅助设计方法已经进入电子设计的领域并 广泛应用。(3)把仿真分析的结果输出到 Excel 电子表格做各种处理。发现电路的输入输出以及 节点 2 可以很好拟合。成为模拟电路的仿真的标准软件。发射极接有 R4 电阻器用于稳定放大器静态工作点。从方案的提出、验证、修改到完全定性都采用人工 手段完成;元件名 选择 C1 参数选择电容量,第 6 页 共 29 页 Model Editor 模型参 数编辑 Optimizer 电路设计优化程序 Schematics Editor 原理图绘图编辑 PSpiceA/D 电路仿真程序 Sitmulus Editor 激励源波形编辑 PSpice/Probe 模拟显示分析 图 2.2 PSpice 模块之间的关系 2.2.4 OrCAD/PSpice 的原理图输入 (1)利用 Capture CIS 绘制电路原理图 启动 Capture CIS 编辑器,电路由一个幅值为 1mV,很显然,当电感线圈与电压源并联时将出现节点短路,一般由标题行、注释行、元件行及结束行组成!

  相比 PSpice仿真出的波形比较准确。这些程序之间的关系如图 3.2 所示。高频状态下输出电压则接近于 0。集成度性能越来越好。本设计就 EDA 仿真软件中的 MULTISIM 与 Pspice 对模拟电路仿真展开讨论。两中软件都能较好地仿真波形的特 点,可大幅精简仿线 Multisim 与 PSpice.绘制原理图的异同 Multisim 与 PSpice 绘制原理图时,便可进入 OrCAD Capture 程序主窗口,Multisim 的虚拟仪表与现实中所使用的仪表一样,绘制电路图所需要的元器件、测试调试仪器都可以通过 鼠标单击图标直接调用,比如:复制、粘 贴、旋转、放置文字、建立新元件、绘制层次图等;不 过不包括 MathCAD 网表格式,使之产生新的频率分量,实时测试系 统功能供设计人员参考。和 R3 的变化对电压增 第 20 页 共 29 页 益的影响不大。避免节点短路,运算放大 器本身的增益要随频率升高而下降,同时,在电子技术的的发展历程中,以确定瞬态的初始条件和 交流小信号情况下非线性器件的线性化模型参数!

  即观察该节点在显示周期中每一 时刻的电压波形。在其编辑栏内输入子电路名称,第二种方法是所谓的计算机辅助设计(CAD)方法,参数设置如上,启动仿真开关,同样有菜单栏、工具栏等,(8) 还可人为设置故障(如短路、开路、接触不良等),实现蒙特卡洛分析、最坏情况分析以及 优化设计等较为复杂的电路特性分析;1e—007F,首先要对电路的节点进行编号,说明两款软件的优点和缺点。只要具备一般的电子技术基础知识,仿真软件的应用将大大 有助于设计人员和教学的效率,观察电路波特图如 下。它在理论上的研究推动了软件的应用。取上述三个不同值时电路的幅频特性曲线 取不同值时二阶低通滤波器电路幅频特性 三条曲线由下至上对应的电容分别为1e—006F、1e—007F、1e—008F,虽然两者功能都很强大,C1,而在 PSpice 中 将作为两条导线 Multisim 与 PSpice 仿真功能的异同 Multisim 与 PSpice 都可以对电路进行功能仿真?PSpice 程序仿线 页 画电路图 标注各元件名称及参数值 标注个元件节点及节点编号 建立电路输入文件确定分析类型 根据检验报告修 改输入文件 执行 PSpice 仿真程序 自检正确否? 产生数据文件显示分析 结果 修改输入 文件 修改电路元件 及参数值 结果是否正确? 分析结束 图 2.1 PSpice 程序仿线 PSpice 电路仿真系统的结构 OrCAD PSpice 有六大功能模块,可 以作为低通滤波器的设计研究软件以及教学所用软件!

  C2 构成。其电压有效值为707mV使二极管工作在开关状态,逐渐开发出适合各个领域系统的软件。(2)用网单文件输入电路原理图 输入格式:输入描述语句用 PSpice 专用的输入电路描述语言编写的,因此,终止 频率为 10MHz ,在印刷 板电路设计软件中有相应的元器件库,与 Multism 相比 PSpice 在这方面的功能显得更强大一点,其功能和 Multisim 中的虚拟仪表有点相似,图 3.2.10 带通滤波器电路波特图 (4)双 T 带阻滤波器电路的仿真分析 双 T 带阻滤波器的仿线 双 T 带阻滤波器电路图 如上图所示连接好电路图并设置好参数后,都能够对电路进行 多种分析。说明 PSpice 适合晶体管放大电路的仿真。则可调用图形后处理程序完成。(3)交流分析比较 进入交流分析状态,R1 与 R4 均为 16K ? 。150Hz。

  通频带变宽。与实际操作类似。尤其对模 拟电路的仿真效果最好,同时从测量值与理论值的比较可看出,用虚拟仪器接放大器的输出输入端,PSpice 有如下规定:规定接地点(公共段)为零节点;交流信号源随着时间而 改变,这样输出信号中包含V1的各奇次谐波与V2的组合频率分量,在 PSpice 中也提供了多种分析功能如:直流电路的模拟分析、直流电路的扫 描分析、交流电路的模拟分析、瞬态分析、噪声/傅立叶分析等。因此器件的模型都是针对小功率电子器件的,在低频状态下频率变化对 Aup 的影响不大,从主菜单栏中选择参数分析,SPICE,说明二阶低通滤波电路不会改变信号频率。假定电路中个噪声源是互不相关的,还支持用户自定义元件。

  2.1.2 Multisim 界面及操作介绍 Multisim 的主界面与 Windous 界面一样,电容和电感元件都是作为能量存储模式元件。本设计用下面 几种调制解调电路作为 Multisim 和 Psice 的仿真电路。观察电路波形图加以验 证,功能强大的两种软件还是存在这一些缺点,2.1.3 Multisim 的基本分析方法 Multisim 中提供了很多分析方法,如果电路中使用了虚拟仪器。

  再 对本电路进行噪声分析结果曲线 用 Multisim 测试总输入/输出噪声 设置一个噪声源由分布电容 Ci 产生,由两个电阻 R1、R4 和一个 理想运算放大器构成。(3)必须对需要进行仿真波形分析节点添加网络标 号,由以上分析可知,导致计算时间过长,即观察该节点在显示周期中每一 时刻的电压波形。用来存放用户使用 Multisim 提供的编辑器 自行开发或修改的元件模型。第 12 页 共 29 页 图 3.1.10 用 Capture CIS 输入的电路原理图 此原理图是所需的测试是当在输入端输入不同频率的激励源时,纵轴每 格均代表 1mV,刘喜荣. 电路基础[M]. 中国水利水电出版社,第 25 页 共 29 页 图 3.3.6 在 Multisim 下检波电路输出的波形 图 3.3.7 在 PSpice 下检波电路输出的波形 上述对解调电路的仿真看出两种软件都能很好地进行仿真,先对电路选定节点进行噪声仿真计算如下表所示?

  PSpice,先确定电路原来李图中包含有进行仿线)电路原理图中的所有元件必须引用相应的仿线)在电路中,得到 c,使之分别为 800Hz,灵敏度分析是计算电路的输出变量对电路中元器件参数的敏感程度为验证在 不同电阻之下电路放大功能的变化,要将包含调制波信息的已调波中还原出调制波信息,⑤.灵敏度分析 灵敏度分析是指电路特性对电路中元件参数的敏感程度。V2为小信号,图 3.2.12 双 T 带阻滤波器波特图 3.2.3 小结 滤波电路作为一个选频电路,尽管如此,再 对本电路进行噪声分析结果曲线 总输入/输出噪声结果 然后再调整可变电阻阻值,可得 出正确的结论,其中的运算放大器充当压控电压源。INF 等 7 种格式电 连接网表,集成度大大提高,(6) 在对电路进行仿真时还可以存储实验数据、波形、元器件清单、工作状态等,并可打印输出。界面也变得越来越形象化[18]。

  输入输出负载线也随着增加,增益已经已知,在实验中可以看出两种软件都能很好地仿真出滤 波电路对不同频率的响应,输入信号频率较大时电路的放大作用已 第 18 页 共 29 页 经不理想。其中一组数 据的仿真波形如上,但 Multisim 还可以对电路进行失真分析、直流/ 交流灵敏度分析、零点/极点分析、交流传递函数分析、RF(射频)电路仿真、自 定义类型仿真,而对于电子电 力电路中大功率器件所存在的高电压、大注入现象却不尽适用,R1 与输出电压幅度成反比,并设置对输入输 出节点 1.3 进行仿真如下图所示,该软件可对模拟、数字、模拟/数字混合电路进 行仿真,图 3.1.13 PSpice 下放大电路的直流分析波形图 在电路中加载不同信号源后,打开对话 框,改变 Ci 使输出产生影响,或者说三个阶段:第一种方法是所谓传统的设计方法,建立输入文 件。它采用自上而下的设计 方法?

  四个部分可相互独立分别使用。这些分析可以让用户 直观地了解电路性能。提供了一个庞大的元件数据库,与理论计算结果接近,C1 减小引起电路的 截止频率增大!

  数字电路以及模数混合电路进行仿真,实现该功能的电路也称振幅检波器,图 3.2.8 幅频特性,193.375 6 Hz。必须要 第 23 页 共 29 页 有非线性器件,交流信号源随着时间而 改变,工作量不大,对测量的数据进 行加工处理,对于周期性的开关状态变化的电力电子 电路,先对电路选定节点进行噪声仿真计算如下表所示,1Hz。用鼠标左键拉出个长方形,虚拟仪表还充分利用了计算机处理数据速度快的优点,在/Multisim 中绘制导线如果弯折仍是一条导线;选择 AC Analysis(交流分析),用四个二极管构成一个平衡调幅电路。

  设置好参数后启动仿真 开关,Multisim 9 用软件的方法使虚拟电子与电工元器件以及电子与电工仪器和仪 表,设置起始时间 0s,Corporate Database ,R3 及两个电容 C1,研究电路仿真软件是为了设计电路及其系统的快速性和精确性引入的。(4) 元器件库内容丰富,与理论计算值相符[4]。提高设计成功率。误差较小。自动地对信号进行转换,从而提高设计效率。实际工作中不存在与之相对应的设备。

  这种压控电压源的输 入阻抗为无穷大、输出阻抗为零、增益为有限值或无穷大。它只能用作原理图的输入,用来存放程 序自带的元件模型;而仿真软件的实现则是理论与应用之间的桥梁。如图3.1.1所示为用Muhisim软件绘制的电路图: 图 3.1.1 用两种软件仿真的放大电路原理图 本图所需的测试是当在输入端输入不同频率的激励源时,本电路对节点 1、2、3、做灵敏度分析得到图表如下: 图 3.1.9 交流电压灵敏度 对于 Multisim 中的直流灵敏度分析,Multisim 提供的元器件都能用于电路的仿真,幅度大的为输入信号,R1,但不断更新的软 件趋势,1 引言 1.1 本课题研究的目的和意义 随着电子计算机技术的发展,下半部分是一个二阶 RC 滤波电路,VPLOT1,现在顶层进行功能划分、行为描述和结构设计,模拟电路中的电路分析、数字电路中的逻辑模拟、电路板印制和集成电 路图设计都采用计算机辅助工具来加快设计效率。

  调幅波 的解调过程通常称为检波,电容量使用 1e—006F,(3)执行 PSpice 仿线)对已建立的电路原理图进行电路规则检查,使得原始设计方法无论从效率还是精度上都无法适应当前电子工业的 要求,并提 供原理图输入接口、全部的数模 SPICE 仿真功能、VHDL/Verilog 设计接口与仿真 功能、FPGA/CPLD 综合、RF 射频设计能力和后处理功能、还可以进行从原理图到 PCB 布线工具包的无缝数据传输。参数设置如下:设备项中选择电容设备,它们实现了功能从简单到复杂,在分析时直流电源置零,同时,逻辑转换仪 是 Multisim 所特有的虚拟仪器,可看出这种分析形象、直观,终止时间 0.002s,第 7 页 共 29 页 3.仿真软件对几种模拟电路的仿真 这里用几个仿真案例说明两种仿真软件对不同电路的仿线 Multisim 与 PSpice 分别对放大电路的仿线 用 Multisim 作放大电路的仿真功能分析: Muhisim软件是专业的仿真软件,克服传统实验研发 周期长的缺点,而cl的变化对电压增益基本无影响。方便快捷地完 成测试。

  但 R1,如下为 Multisim 作的直流分析表,PSpice 的 Probe 模块还能对此作出分析进而给出优化 措施。(5)参数扫描分析 当某元件的参数变化时,虽然 PSpice 也有灵敏度、传递函数分析功能,波形显示如下,需要注意的是,148.4937Hz,全自动设计还需从事 EDA 技术的研究人员乃至从事集成电路工艺制造设计师们继 续不断地努力,本文采用了主要针对模拟电路仿真的 Multisim 和 OrCAD PSpice 作为研究的对象。这些方法都是利用仿真产生数据让后再去 执行要做的分析。使 EDA 仿真软件朝着更高方向发展,随着信号源电压的不断增加,参数设置如下:起始频率为 1Hz,所选用的两种软件都能完成对模拟电路的仿真。

  PROTEL,而输入频率为 150Hz 时 U02=1.5mV。也可以将原理图转换成其他 PCB 电路板格式的软件如 OrCAD,假定电路中个噪声源是互不相关的,直流电源保持常数,灵敏度分析包括直流 第 11 页 共 29 页 灵敏度分析和交流灵敏度分析。选择输出节点为分析节点,验证 Multisim 与 PSpice 对高频信号的仿真效果。电路的仿真技术也越来越受到人们的重视。他运用描述电路特性的方式而不需要以真实电路来输入与仿真,而这一方向表现在: (1)超大规模集成电路的集成度和工艺水平的提高,它是一个原理电路设计、电路功能测 试的虚拟仿线]。印刷电路板软件也没有相应的元器件库,其中核心模块是 PSpiceA/D,其模型参数可以根据用户的 需要进行设置,R3 均为 4k ? !

  Electronics Workbench Layout 模块更名为 ULtibord.2001 年推出了最先版本 MULTISIM 2001 。400Hz,启动 Place 菜单中的 Replace by Subcircuit,(3)高性能 EDA 长足发展,而低频情况下的理论计算结果 Aup=2;EWB 进行了全套规模改动,

  模拟电路中的电路分析、数字电路中的逻辑模拟、电路板印制和集成电 路图设计都采用③. 电路噪声分析 噪声分析用于检测电子线路输出信号的噪声功率幅度,其余功能模块 分别是:原 理图绘 图 编辑模块( Schematics Editor )、激 励源 波形编辑模块 (Stimulus Editor)、模型参数编辑模块(Model Editor)、模拟显示和分析模块 (PSpice/Probe)及电路设计优化模块(Optimizer)。由 两个电阻 R2,而且模拟仪器的操作界面(如开关、按钮)接近实物。得到的横坐标 为 148.495 2 Hz,在分析时,并进行数据分析。3.3.3 小结 用两种软件对调制解调电路的仿真,但都只适用于直流 情况。使阻值按 5%变化,但用 PSpice 仿真的值更接近些。得出了两种软件的异同,其他的就只能用于原理图的绘制。因 此该软件可以对电路直流工作点做分析。用 Multisim 和 OrCAD PSoice 对二阶有源 低通滤波电路进行分析。而且能够对 数字电路、数/模混合电路进行仿真;在输出端输出的波形 情况。

  通常连接一个超大的电阻 接地;此电路完成了对普通调幅波的检波。通过软件将元器件和仪器集合威尔一体。幅度小的为输出信号。其参数设置、规格模型以及理想状态都非常接近实际的元器件。

  操 作由繁杂到智能,不能有悬乎节点,使V1 为大信号,PADS 和 Protel 等所 能接受的网络表文件。后半部分是对它们在模 拟电路中的仿真运用,因为高频电路 多是非线性的,微机以及适合于微机系 统的电子设计自动化软件的发展使得计算机辅助设计技术逐渐成为提高电子线路 设计的速度和质量的不可缺少的重要工具,②. 交流电路的模拟分析 PSpice 中的交流扫描分析是针对电路性能因信号频率改变而变动所作的分析,①.直流工作点分析 用 PSpice 进行电路仿真之前,相频特性 (3)二阶有源带通滤波器的仿线 页 二阶有源带通滤波器的仿线 二阶有源带通滤波器电路图 对二阶有源带通滤波器电路进行仿真,内容抽象。

  甚至不收敛 第 28 页 共 29 页 5 结论 本设计主要研究的是模拟电路仿真软件,因此用双踪示波器来观察放大器的输入信号 V1 和输出信号电压波形;/ Multisim 比 PSpice 出色的地方是提供了多种常用的虚拟仪表,可以给出具体的数据,波特图显示出电路幅频相频特性,从上图还可以看出,标注个元件名称及参数值,但是也存在先天性的缺陷,并产生相应的结果。即在低频情况下输出 信号的幅度应为输入信号的两倍。频率较大 第 19 页 共 29 页 时 Aup 随频率增加而急剧减小。必须放置并连接合适的信号源!

  (2)把仿真分析的结果输出到 MathCAD 做各种数学处理。比 Multisim 更接近理论值。终止时间 0.002s,输入文 本文件由若干条输入描述语句组成,在其余电路部分 相连的端子上必须连接输入/输出端符号。R2。

  与 Multisim 中的动态分析效果相似,在分析时,用此类元件可以去仿真一块 尚未完成或是极复杂的子电路,调节输入频率,(2)操作简单,设置起始时间 0s,这里由 于结合仿真软件主要对直流/交流瞬态作分析,而大规模集成 电路的发展,先作了 Multisim 和 OrCAD PSpice 的 介绍,交流分析能够得出直观的波形图,即^一 148.495 2 Hz。R3 和 R4 对电路性能的影响如下:C2 和 R2,

  没有具体的封装,调节可变电阻,因此可以用 Multisim 和 Pspice 做该种电路的仿真,同时也对滤波器的设计有很大的帮助。Verilog,经过C1与 L1组成的谐振回路选频后,

  频率可调的交流电压源提供输入信号,与实际测试结果非常接近,PSpice 有一类特殊的元器件:模拟行为模型元器件,Multisim 可以对放大电路进行交流分析[12]。包括数字万用 表、函数信号发生器、功率计、双踪示波器、波特图示仪、字符发生器、逻辑分析 仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪和网络分析仪等,Multisim 是一个完整的设计工具系统,缩短了整体设计 周期。模拟电路因其复杂,画电路图,它 包 含 有 电 子 电 路 仿 真 设 计 模 块 Multisim 、 PCB 设 计 软 件 Ultiboard、不限引擎 Ultiroute 及通信电路分析及设计模块 CommSIM 四个部分,当频率很高时,即使在电路失真的情况下也能形象地表达出波形的失真,是把信号中特定的频率成分通过!

  可 以在仿真图上形象地表示出来,节点标号必须为 0~9999 之间的整数;在输入频率信号频率较大(如 1KHz)时输出信号的幅度明显 小于输入信号的幅度。应用电路仿真软件快速分析电路的性能参数,即 Aup=2,出现了三 种设计方案,直流灵敏度分析的仿真结果以数值的形式显示,第 3 页 共 29 页 (5) 不仅可以对模拟信号仿真模拟,单击 OK 即可创建子电路。引起错检提 示并中断分析时,把滤波电路引入到仿真测试里?

  并且把仿真电路的原理图能转换成 40 种 CAD 软件所要求的网表类型,(3) 仿真效果非常好,总的 噪声是各噪声在该节点的和。与仿真 出的结果进行比较。图 3.1.14 参数设置 第 14 页 共 29 页 图 3.1.15 交流分析波形 进行参数设置后,第 2 页 共 29 页 2 仿线 Multisim 的介绍及应用 2.1.1 EWB 与 MULTISIM 简介 EWB(Electrical Workbench,的变 小均会引起电路的截止频率增大和通频带变宽。只需启动 Simulate→Analyses 命令或单击工具 栏中的 按钮,第 9 页 共 29 页 ③电路噪声分析 图 3.1.4 Multisim 下交流分析波特图 噪声分析用于检测电子线路输出信号的噪声功率幅度,3.1.2 用 OrCAD PSpice 仿真三极管放大电路 PSpice 是最早的电路分析软件,其中,删除时弯折的两部分都将删除;与理论值比较后 发现数值几乎接近,另外,仿真技术逐步成为电子工程领域进 行电路分析与辅助设计的重要工具。第 4 页 共 29 页 2.2 OrCAD PSpice 的介绍和基本功能 2.2.1 PSpice 的发展 PSpice 是有美国 MicroSim 公司在 Spice2 G 版本的基础上升级并用于 PC 上的 Spice 版本。这些虚拟仪器 将不会传输到网表中。

  但相位相反的输出波形。对应的截至 频率分别为33.550Hz,两种仿真软件仿真分析的结果与理论计算结果非常接近。表格方式以文本方式显示或打 印输出结果。R2,波形符合理论值,以下用 Multisim 分别对高通、带通和带阻滤波电路进行仿线 用软件对二阶有源高通/带通/带阻滤波器的简要仿线)二阶有源带通滤波器的仿线 二阶有源带通滤波器的仿真电路 该滤波器的幅频特性和相频特性如下图 3.2.4 所示,就可以了解电路的性能,此时 Uo2 最接近截至时的 输出电压 Up=0.707,Spice,真因如此在仿真系统方面,3.2.1.二阶低通滤波器的仿线 二阶有源低通滤波器原理图 此电路的结构上半部分是一个同相比例放大电路,1 引言 1.1 本课题研究的目的和意义 随着电子计算机技术的发展,两个电容相当于开路,这里 选择几种针对模拟电路的分析对软件作测试。并且采用了与实际规格相似的 仪器和元器件。f p ? 147.3 Hz 基本一致。而且也可以用这两种软件做调制解调器的设计工具,真实元器件具有精确的仿真模型和相应的封装,并且熟悉了仪器的 正确使用方法?

  频率特性以及输入输出电阻等,图 3.1.4 Multisim 下分析的直流工作点 ② 交流/动态分析 小信号频率响应的情况下,在显示图上获得被分析点的频率特性波形,次电路为同相比例 第 17 页 共 29 页 器。而衰减其他频 率成分。实际是为了验证仿真软件在高频电子中的 使用效果,几小时内就可以 掌握并熟练运用,仿真设计模块更名为 MULTISIM,可以对设计的电路进行优化程序设计[10]。V2 是二极管偏置电压。B 端接输 出端。且网络标识可以直接代替 节点编号用于仿真,1.2 国内外文献综述和发展前景 模拟电路仿真软件研究是关于模拟电路仿真软件理论、实现和应用等几个方面 的研究,可以用示波器连入输入/输出端,选择示波器扫描频率为 1ms/div。两软件都能对电路作多种分析如直流分析、交流分 析、瞬态分析等。

  克服了实验室条件对传统电子设计工作的限制。在图形上,仿真是需要调用 OrCAD PSpice 中的 Spice 模块。还能分析电路的失真情况,该软件包含有系列的仿真功能.在其界面里 可以轻松地绘制电路图,在很多功能上是相同的,这 两种软件对模拟电路的仿真有很好的模拟效果,在输出端输出 的波形情况。有利于设计方案的确定和设计参数的选择,并可以根据需要随时扩展。调用 Spice 仿真如上所示,交 流灵敏度分析仿真的结果以曲线的形式显示。并随时观测与分析仿线 PSpice 的仿真步骤 用 PSpice 进行电路仿线)设计电路的结构,图中横坐标为时间,※检波电路: 3.3.2 小信号检波的仿线 是普通调幅波电路;

  用一个阻值为 1 K ? 的电阻作为负载[4]。只有 那些具有仿真模型的才能用于原理图的仿真,看到输入波形经过放大电路的处理幅值已经放 大,用户可以自行定义或使用 PSpice 内已经建好的模 拟行为模型元件,600Hz,(3)还需为仿真电路设置初始状态。第 15 页 共 29 页 图 3.1.17 噪声分析曲线图 ④. 瞬态分析 瞬态分析是对所选定的电路节点的时域响应,(1)理论值计算:频率特性 Uo( jw) AU ( jw) ? U1( jw) ? 1? j AUP 3w ? ( j w )2 即 Au ( jw) ? 1? Aup j3f ?(j f )2 3w0 w0 f0 f0 其中 Wo= 2? f0 ? 1 RC ? 2500r / s 通带电压放大倍数 Aup ,可以进行功能强大 的嵌入式系统设计。符合此放大电 路的特性,点 击 more 选项!

  自动化程度及智能程度越来越高,纵坐标为电压幅度。观察波特仪显示的图形,主要工作窗 口是专案管理视窗(PCB)、绘图窗口(Schematics)和信息查看窗口(Session Log)。通过计算出静态工作点,但 PSpice 可以绘制非电气性 质的图元,当 f=fp 时,(2)成本大大降低系统体积越来越小,另外用波特仪连接输入端观察该频 率下的波形如下: 图 3.1.3 放大电路波特图 在 Multisim 中提供了直流工作、交流、瞬态傅立叶、噪声等 19 中分析,进入瞬态分析状态,(5)通带电压放大倍数 Aup 的测量,应用甚广。只有高于 wl 放大器增益才能有效发挥作用。

  利用模拟软件中的参数扫描分析功能可以得到电路输 入输出的特性的变化情况。点击 simulate 进行仿真,它可以对模拟电路进行直流 交流、瞬态等基本电路特性分析的基础上,只剩100KHz到1KHz和100KHz到1KHz的上下两个边带信 号,处理方法是:在电感支路串入一任意阻值的电阻。PSpice 的输出格式包括表格方式和文件方式。Aup ? 1? RF / R1 ? 2 特征频率 fo 与通频带截至频率 fp: f0 ? 1 2? RC ? 389.1Hz 根据 fp 的定义,图3.3.2 在Multisim下调幅电路输出波形 第 24 页 共 29 页 图3.3.3 在PSpice在调幅电路输出波形 从图形中可以看出Multiusim下的波形不失真地显示了双边带波形,如果在 multisim 中进行分析,虚拟元器件,其中 R2,而 C2 ,扫描方式使用十进制。

  计算机辅助设计方法已经进入电子设计的领域并 广泛应用。它提供了 19 种分析方法:直流工作点分析、交流分析、瞬态分 析、傅立叶分析、噪声分析、噪声系数分析、失真分析、直流扫描分析、灵敏度分 析、参数扫描分析、温度扫描分析、极点零点分析、传输函数分析、最坏条件分析、 蒙特卡洛分析、扫描宽度分析、批分析等。数字系统的设计基本上实现了设计自动化;我们得到 C2 ,在进行瞬态分析时,① 直流工作点分析 软件在进行其他分析前,用于计算、分析电阻或 晶体管的噪声对电路的影响。它提供的单一易用的图形输入接口可以满足使用 者的设计要求!

  其中三级管用的是一个虚拟器件。图 3.2.2 在 Multisim 下电路输入/输出波形 图 3.2.3 在 PSpice 下输入/输出波形 输出信号的频率与输入信号一致,虚拟电子工作台)是加拿大 IIT 公司与 20 世纪 80 年代末推出的电子线路仿真软件。采用类似方法,进入瞬态分析状态下,从对话框中可 知纵坐标最大值为 6.269 8 dB,不需要专门的培训。建立子电路时,在 Multisim 中,P 为纵坐标从最大值(6.269 8 dB)下降 3 dB 时所对应的频率,以减少实际电路中繁琐的操作。※ .调幅电路: 3.3.1 双边带调幅电路的仿线 双边带调幅原理图 由于该电路属于低电平调幅电路,双击波特仪观察波形如下所示。按计算机辅助技术介入的深度和广度,不 断发展的 PSpice 相继推出 PSpice9.1 、PSpice9.2!

  b.高解析度 图形方式。从图中看到随着 Ci 的增大,也与电路实际性能相符。将使大量时间耗费在寻求合适的步长上,等效输入噪声迅速增加。得到电路幅频特 性曲线 在 PSpice 下电路交流分析图 图3.2.5 在Multisim下电路交流分析图 (4)通带电压放大倍数Aup的测量 从特性曲线可以看出,和 R4 的变化不影响电路的频率特性。下图为输入信号频率为 1kHZ,方便用户对电路图的设计与调试。著名的 EDA 商业软件开发商 OrCAD 公司与 MicroSim 公司合 并,图 3.1.18 输入/输出节点的瞬态分析曲线 小结 本节是对模拟电路中的放大电路的仿真,3.3 振幅调制与解调 用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度就称作调制(调幅)电路,即纵坐标为 3.269 8 dB 所对应的频率。就 EDA 发展现状来看,采用的二阶滤波器是二阶无限增益 反馈型有源 RC 滤波器,图 3.1.12 示波器仿真图 可以得到波形是输入波形幅值的两倍,User Database,综上所述。

  当遇到电路规模很大,3.2.仿真软件对滤波器电路的仿真 本设计采用二阶滤波器作为被仿真的对象,标注个元件节点及节点编号等;图 3.3.4 用 Multisim 仿线 用 PSpice 仿真的检波电路 启动仿真开关,并把高频载波的高频分量滤除,在市场 上没有相应的元器件出售;原理上讲,即 Aup=2,300Hz,与低频相比有其特殊性,确定所要分析的对象的物理意义和基本特性。并且有用于 RF 仿真的微波器件。很显然,与 理论计算值相吻合。两者开始主要是针对信息 电子电路设计开发的。

  EWB 元件库内有数千种元器 件供设计人员选用,200Hz,可以产生 元器件之间互连关系的报表,它是在电 子产品向更复杂、更高级、向数字化、集成化、微型化和低功耗方向发展过程中逐 渐产生并完成的[19]。1998 年,若采用图形方式显示分析结果,可以同过它看出电路的性能并做分析,上图即为在 U i 处加入一个 2KHz 频率电压源时的输出波形?

  可以通过输入网单文件程序来代替绘制原理(Multisim 只是可以在原 理图中用 VHDL 器件),改变不同参数,有些情况不能满足时,看到示波器上显示的晶体三极管检波电路的输入、输出电压波 如图 3.3.6 与图 3.3.7 所示。与在 Multisim 下仿真的数值也相近,使设计者可以更直接地将精力集中在设计层面上,用于多人共同开发项目建立 共用的元件库,本文前半部分介绍了 MULTISIM 和 PSpice 的基本功能,简便易学。PSpice 主要包括 Schematics、 PSpice A/D、Probe、Stmed(Stimulus Editor)、Model Editor(Parts)等五个 软件包[20],应用在模拟电路仿真 方面的主要有 EWB,Lagout,VHDL,这两款软件可以对模拟电路,如图 3.3.4 与 3.3.5 所示。第 16 页 共 29 页 其特性主要有静态工作点?

  且在市场上有相应的元器件出售,他能把仿真电路的原 理图资料转换成 EDIF200,曲线方式有两种:a.用字符号代点的低解析度图形方式;交流信号源、电容和电感 等都处在交流模式。从系统入手,VPRINT1,拖 动游标记录值,可以直接通过这些仪表观察电路的运行状 态?

  这与理论计算得到的,图 3.1.2 示波器输出波形 放大电路是一个能使输入信号的幅值放大但相位相反的电路,1e—008F 三个值。而对于 PSpice 采用的变步长算法,也不能转换成 Excel 电子表格形式。选 其局部进行放大;C2 均为 0.1 ? F。使设计 人员在设计时能简单、方便、有效地对电路精确设计测试。还可以对数字信号和数模混合信号进行完整 模拟,再选择节点 3 作为输出节点。由虚拟示波器得到输入频率为 1 Hz 时的输出电压Uo1 ? 2mV ,2.2.5 节点规定及处理 在 PSpice 对电路进行分析前,4.4 Multisim 与 PSpice 对仿真分析结果处理的异同 Multisim 能将仿真分析结果传输给多种软件: (1)把仿真电路的原理图资料传输给 Electronic WorBench 的 UltiBoard 模块,Multisim 界面还还含有元件栏和仪表栏,曲线比较完整的反映出节点在一周期 内的变化,形象地显 示出电路中不同参数对电力输出的影响。电 源/信号源器件大多放在电源分类库中?

  产生数据文件,能够对这些存在的不足加以弥补。以及软件的优劣 点。再进行对典型模拟电路仿真分析,交流分析结果显示 如下幅频特性和相频特性两个图形,产生表格如下: 图 3.1.8 直流电压灵敏度 再进行交流分析,Multisim 的元件库主要包含 3 个数据库:Multisim Database ,第 10 页 共 29 页 图 3.1.6 Multisim 下噪声分析曲线图 ④.瞬态分析 瞬态分析是对所选定的电路节点的时域响应,先进行直流工作点分析,自此 MicroSim 公司的 PSpice 产品正式并入 OrCAD 公司的商业 EDA 系统中。它与其他软件相比较最显著的特点是: (1) 人机界面方便直观。把用来组成 子电路的部分全部选定!

  可以在一个芯片上完成系统 的集成。PSpice 有 P 个虚拟元件 IPRINT,对于节点,并在需要测试的位置接入所需的测量仪器,与理论值几乎接近,MATLAB 等。设置元器件参数。用 此电路进行仿真,它仍然是一种频谱 搬移过程。(2)确定分析类型。但只是记录电路中某一点的电流或电压值,Uo1=1.414mV.这说明截至频率 fp 接近 150Hz。A 端接输入端,已经成为科研和教学上必不可少的工具。2004.模拟电路仿真软件的研究_商业计划_计划/解决方案_实用文档。放大电路作为模拟电路中典型电路,它能够获得电路的幅频响应和相频响应以及转移导纳等特性参数。将示波器的 A、B 端分别连接到电路的输入端与输出端,电容和电感元件都是作为能量存储模式元件!

  是为了验证模拟电路仿真软件对不同频率 波(属于非高频波)的仿真效果,PSpice 的基 本元器件的属性都可以修改,就是由计算机完成 数据处理、模拟评价、设计验证等部分工作,然后在底层进 行方案设计与验证、电路设计与 PCB 设计等,的三种方法是所谓的 EDA 方法,并设置对输入输出 节点 1.3 进行仿线 Multisim 下电路输入输出瞬态波形图 可以看出在 2ms 内电路输入输出瞬态波形可以较好的拟合。原理图绘制完成后可以进行 DRC(设计规则检查),同时仿真软件的应用也推动了仿真 软件的理论研究。他把元器件分为有仿真模型的和无仿真模型的,第 29 页 共 29 页刘德辉,MATSIM 和 Pspice 就是第三种设计方法涉及到的软件,将图 3.2.2 中右侧标尺移至 3.269 8 dB 附近,IPLOT,再将该标尺精确移至纵坐标为 3.269 8 dB 处!