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Multisim的17個電路分析方法介紹

454398 ? 來源:博客園 ? 作者: lianjiehere ? 2020-11-10 10:55 ? 次閱讀
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Multisim電路分析方法:主要有直流工作點分析,交流分析,瞬態分析,傅里葉分析,噪聲分析,失真分析,直流掃描分析, 靈敏度分析,參數掃描分析,溫度掃描分析,零一極點分析,傳遞函數分析,最壞情況分析,蒙特卡羅分析,批處理分析,用戶自定義分析,噪聲系數分析。

1.直流工作點分析(DC Operating):在進行直流工作點分析時,電路中的交流源將被置零,電容開路,電感短路。

2.交流分析(AC Analysis):交流分析用于分析電路的頻率特性。需先選定被分析的電路節點,在分析時,電路中的直流源將自動置零,交流信號源、電容、電感等均處在交流模式,輸入信號也設定為正弦波形式。若把函數信號發生器的其他信號作為輸入激勵信號,在進行交流頻率分析時,會自動把它作為正弦信號輸入。因此輸出響應也是該電路交流頻率的函數。

3.瞬態分析(Transient Analysis):瞬態分析是指定所選定的電路節點的時域響應。即觀察該節點在整個顯示周期中每一時刻的電壓波形。在進行瞬態分析時,直流電源保持常數,交流信號源隨著時間而改變,電容和電感都是能量儲存模式元件。

4.傅里葉分析(Fourier Analysis):用于分析一個時域信號的直流分量、基頻分量和諧波分量。即把被測節點處的時域變化信號作為離散傅里葉變換,分析的節點,一般將電路中的交流激勵源的頻率設定為基頻,若在電路中有幾個交流源時,可以將基頻設定在這些頻率的最小公因數上。

5.噪聲分析(Noise Analysis):噪聲分析用于檢查電子線路輸出信號的噪聲功率幅度,用于計算、分析電阻晶體管的噪聲對電路的影響。在分析時,假定電路中各自噪聲源是互不相關的,因此他們的數值可以分開各自計算。總的噪聲是各自噪聲在該節點的和(用有效值表示)。

6.噪聲系數分析(Noise Figure Analysis):主要用于研究元件模型中的噪聲參數對電路的影響。在Multisim中噪聲系數定義中:No是輸出噪聲功率,Ns是信號源電阻的熱噪聲,G是電路的AC增益(即二端口網絡的輸出信號與輸入信號的比)。噪聲系數的單位是dB.

7.失真分析(Distortion Analysis):失真分析用于分析電子電路中的諧波失真和內部調制失真(互調失真),通常非線性失真會導致諧波失真,而相位偏移會導致互調失真。若電路中有一個交流信號源,該分析能確定電路中每一個節點的二次諧波和三次諧波的復值,若電路中有兩個交流信號源,該分析能確定電路變量在三個不同頻率處的復值:兩個頻率之和的值、兩個頻率之差的值以及二倍頻與另一個頻率的差值。該分析方法是對電路進行小信號的失真分析,采用多維的“Voterra”分析法和多維“泰勒”(Taylor)級數來描述工作點處的非線性,級數要用到三次方項。這種分析方法尤其適合觀察在瞬態分析中無法看到的、比較小的失真。

8.直流掃描分析(DC Sweep):是利用一個或者兩個直流電源分析電路中某一節點上的直流工作點的數值變化的情況。注意:如果電路中有數字器件,可將其當作一個大的接地電阻處理。

9.靈敏度分析(Sensitivity):是分析電路特性對電路中元器件參數的敏感程度。靈敏度分析包括直流靈敏度分析和交流靈敏度分析功能。直流靈敏度分析的仿真結果以數值的形式顯示,交流靈敏度分析仿真的結果以曲線的形式顯示。

10.參數掃描分析(Parameter Sweep):采用參數掃描分析方法分析電路,可以較快的獲得某個元件的參數,在一定范圍內變化時對電路的影響。相當于該元件每次取不同的值,進行多次仿真。對于數字器件,在進行參數掃描分析時將被視為高阻接地。

11.溫度掃描分析(Temperature Sweep):采用溫度掃描分析,可以同時觀察到在不同溫度條件下的電路特性,相當于該元件每次取不同的溫度值進行多次仿真。可以通過“溫度掃描分析”對話框,選擇被分析元件的溫度的起始值、終值和增量值。在進行其他分析時,電路的仿真溫度默認值設定在27攝氏度。

12.零一極點分析(Pole Zero):是一種對電路的穩定性分析相當有用的工具。該分析方法可以用于交流小信號電路傳遞函數中零點和極點的分析。通常先進行直流工作點分析,對非線性器件求得線性化的小信號模型。在此基礎上再分析傳輸函數的零、極點。零極點分析主要用于模擬小信號電路的分析,對數字器件將被視為高阻接地。

13.傳遞函數分析(Transfer Function):可以分析一個源與兩個節點的輸出電壓或一個源與一個電流輸出變量之間的直流小信號傳遞函數。也可以用于計算輸入和輸出阻抗。需先對模擬電路或非線性器件進行直流工作點分析,求得線性化的模型,然后再進行小信號分析。輸出變量可以是電路中的節點電壓,輸入必須是獨立源。

14.最壞情況分析(Worst Case):是一種統計分析方法。它可以使你觀察到元件參數變化時,電路特性變化的最壞可能性。適合于對模擬電路值流和小信號電路的分析。所謂最壞情況是指電路中的元件參數在其容差域邊界上取某種組合時所引起的電路性能的最大偏差,而最壞情況分析是在給定電路元件參數容差的情況下,估算出電路性能相對于標稱值時的最大偏差。

15.蒙特卡羅分析(Monte Carlo):是采用統計分析方法來觀察給定電路中元件參數,按選定的誤差分布類型在一定的范圍內變化時,對電路特性的影響。用這些分析的結果,可以預測電路在批量生產時的成品率和生產成本。

16.導線寬度分析(Trace Width):主要用于計算電路中電流流過時所需要的最小導線寬度。

17.批處理分析(Batched):在實際電路分析中,通常需要對同一個電路進行多種分析,例如對一個放大電路,為了確定靜態工作點,需要進行直流工作點分析;為了了解其頻率特性,需要進行交流分析;為了觀察輸出波形,需要進行瞬態分析。批處理分析可以將不同的分析功能放在一起依序執行。
編輯:hfy

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