虚拟仿真实验项目
任务6 基于Multisim 软件的多网孔多支路电路的分析
技能点1利用定理求解复杂电路的仿真分析
一、直流叠加定理仿真
【例3-17】电路如图3-25所示，利用Multisim软件采用叠加定理的方法分析100Ω电阻两端的电压和流过的电流。
图3-25 [例3-17]电路原理图
二、戴维南定理仿真
【例3-18】电路如图3-32所示，利用Multisim软件采用戴维南定理求流过200Ω电阻的电流和两端的电压。
图3-32 [例3-18]电路原理图
图3-36测试电路图
三、最大功率传输定理
【例3-19】利用仪器仪表栏的功率表测量电路元件的功率，电路如图3-37所示，问电阻R4的阻值取多大才能从电路中获得最大功率。
图3-37 [例3-19]电路原理图
图3-45 电源测试的功率
课程设计报告 设计题目：应用电路仿真软件Multisim分析一阶 动态电路的响应并验证三要素公式学院：电子工程学院 专业：遥感科学与技术 班级： 1702071 学号： 姓名： 电子邮件： 日期： 2018 年 12 月 成绩： 指导教师：叶强
西 安 电 子 科 技 大 学 电 子 工 程 学 院 课 程 设 计 任 务 书 学生姓名 指导教师 职称 学生学号 专业 题目 应用电路仿真软件Multisim 分析一阶动态电路的响应并 验证三要素公式 任务与要求 根据《电路分析基础》课程的理论学习，通过学习电路仿真软件Multisim ，掌握Multisim 中电路图的绘制、电路分析以及仿真结果的观测方法，应用Multisim 仿真软件分析一阶动态电路的的响应，并验证三要素公式，以巩固电路中所学习的相关知识。 要求： （1）学习Multisim 电路仿真软件； （2）掌握Multisim 的使用方法，并能准确地进行数值仿真计算； （3）应用Multisim 对分析一阶动态电路的零输入响应响应、零状态响应以及全响应，给出数值仿真结果，并验证三要素公式。 开始日期 2017年 11月 19 日 完成日期 2017年 12月19 日 课程设计所在单位 电子工程学院 …………………………装………………………………订………………………………线………………………………………………………………
应用电路仿真软件Multisim分析一阶动态电路的响应并验证三 要素公式 课程设计报告撰写提纲：正文（宋体小四号） 第一部分：一阶动态电路的基本理论介绍 对于含有一个电容和一个电阻，或一个电感和一个电阻的电路，当电路的无源元件都是线性不变时，电路方程将是一阶线性常微分方程，相应的电路称为一阶电阻电容电路（简称为RC 电路）或是一阶电阻电感电路（简称为RL 电路）。如果电路仅含一个动态元件，则可以把该动态元件以外电阻电路用戴维南定理或诺顿定理置换为电压源和电阻的串联组合，或电流源和电阻的并联组合，从而把它变 换为RC 电路或RL 电路。这种电路称为一阶动态电路。 零输入响应：电路换路后无独立电源作用，仅由初始储能引起的响应称为零输入响应。零输入响应是由储能元件释放存储能量产生的。 零状态响应：电路的初始储能为零，仅由独立电源引起的响应称为零状态响应。 全响应：由独立电源和初始储能共同引起的响应称为全响应。线性电路中的任意电压或电流，其响应都等于零输入响应和零状态响应的叠加。即独立电源的作用和初始储能的作用可分别计算，在电路中服从叠加定理。 全响应=（零输入响应）+（零状态响应） 第二部分：Multisim电路仿真软件简介 Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 第三部分：Multisim中电路模型图的绘制
Multisim软件在电路分析课程中的应用 Multisim是一款电路仿真软件，被广泛应用于电气和电子领域 的教育、研究和工程设计等领域。在电路分析课程中，Multisim可以帮助学生更深入地理解电路原理和设计，提高他 们的实践能力和创新思维。本文将详细介绍Multisim软件在 电路分析课程中的应用。 一、Multisim软件概述 Multisim是由美国电子制造商National Instruments公司开发的 一款电路仿真软件，它提供了一个交互式环境，用于设计、仿真和分析电路。它可以帮助工程师和学生设计和验证电路原理，评估电路性能，调试故障和优化设计。Multisim拥有可视化的 界面，可以让用户通过拖拉拽方式轻松搭建复杂的电路，同时提供了丰富的元器件库和模型选项，用户可以自己编写元器件参数和模型等。Multisim还支持多种仿真模式，如直流分析、 交流分析、时域分析、频域分析、傅里叶分析等，可以满足不同类型的电路分析需求。 二、Multisim在电路分析课程中的应用 1.基础电路实验 在基础电路实验中，Multisim可以替代传统的纸笔作图和计算，使学生能够更直观地理解电路原理和计算方法。例如，学生可以通过Multisim绘制简单的电路图，计算电流、电压、电阻 等基本参数，并观察电路中的元件如何作用。此外，Multisim
还支持多种交流和直流分析模式，可以方便学生进行各种不同类型的实验。在学生完成实验后，Multisim还可以自动生成实 验报告和结果图表，帮助学生更好地总结实验结果。 2.电路设计和优化 Multisim可以帮助学生在设计和优化电路方案时更加高效和准确。例如，在进行复杂电路的设计时，学生可以利用Multisim 的元器件库搭建电路，并通过多种分析模式进行仿真分析。通过观察仿真结果，学生可以快速发现电路中可能存在的问题，如电路失稳、振荡、放大倍数低等，并进行相应的修正和优化。此外，Multisim还可以帮助学生进行电路参数的计算和优化， 如电容、电阻、电感等参数的选择和调整，从而实现电路性能的最大化。 3.电路故障分析 故障分析是电路分析课程中重要的一部分，Multisim可以帮助 学生更好地理解和排除电路故障。例如，在一个电路板中，有多个元件被连接到一起，如果其中一个元件连接不正确，则整个电路就会失效。Multisim可以通过虚拟的故障模拟帮助学生 找到其中的问题，从而快速排查和解决故障，提高学生的电路故障排查能力。 4.虚拟仿真实验 在电路分析课程中，一些复杂或昂贵的实验设备可能不容易获
基于Multisim的电路原理课程仿真实验设计 颜芳;宋焱翼;谢礼莹;李新科 【摘要】介绍MultiSim仿真软件在电路原理实验教学中的应用,通过引入Multisim仿真和虚拟仪器,将电路原理课程教学分为理论教学、计算机仿真和实验 3个环节,设计了电路定理验证、动态电路暂态和稳态响应、一阶电路和二阶电路、三相电路等仿真实验项目.实践证明,计算机仿真实验能够使电路理论和实验联系更 加紧密,有利于提高学生实验的自主性,从而提高电路原理课程的教学质量. 【期刊名称】《实验技术与管理》 【年(卷),期】2013(030)005 【总页数】4页(P59-62) 【关键词】电路原理;仿真实验;Multisim;一阶电路;二阶电路 【作者】颜芳;宋焱翼;谢礼莹;李新科 【作者单位】重庆大学通信工程学院,重庆400030;重庆大学通信工程学院,重庆400030;重庆大学通信工程学院,重庆400030;重庆大学通信工程学院,重庆400030 【正文语种】中文 【中图分类】TP391.9;TM13-33 电路原理是电子信息学科的主干课程，也是高等学校电子信息与电气信息类专业的基础课程，在电类专业学生知识结构中处于关键地位。该课程一般是电类专业学生
接触的首门专业基础课程，其特点是理论性强，课堂教学偏重于对电路理论的讲解及具体电路模型的分析，多有冗繁的数学推导，学生对教学内容缺乏感性认识，觉得枯燥无味。另一方面，在实验环节中，现有的电路实验装置大多是模块化设计，很大程度上限制了学生的思维和实际动手能力，实验与理论的联系不够紧密。为把抽象的电路分析简单化、形象化，在实践环节中引入计算机仿真实验不失为一个有效方法，硬件实验和仿真实验的结合，在实验方法和内容上互为补充，更能激发学生的学习兴趣，巩固理论知识，达到更好的教学效果。 在众多的电路仿真软件中，Multisim具有高度互动、易于使用、器件库齐全、电 路仿真分析能力丰富等优点，在具备专业软件工具优势的同时，又具有为教学量身定制的教学软件的特性，可以帮助学生深刻理解电路理论与行为。而且Multisim 计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的问题。学生可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出属于自己的仪表，提高学生的学习热情和积极性。传统的电路原理课程教学通常只有理论教学和实验2个环节，通过引入计算机仿真和虚拟仪器， 遵循理论教学—计算机仿真—实验教学的教学流程，便于学生更好地理解课堂教 学内容，使理论教学与实验结合得更加紧密。 1 Multisim仿真在实验教学中的应用优势 Multisim是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologics）推出 的以 Windows为基础的仿真工具，最早的版本是 Multisim2001，其后陆续推出了升级版本 Multisim7和Multisim8。Multisim被美国国家仪器公司（NI，National Instruments）收购以后，其性能得到了极大提升，目前Multisim12是NI推出的最新版本。 Multisim的元器件库提供数千种电路元器件，具备如信号源、基本元器件、模拟 数字集成电路、指示器件、控制部件、机电部件等各种元器件，大多数采用实际模
虚拟仿真实验项目 任务2 基于Multisim 软件的谐振电路的分析 【任务要求】掌握Multisim软件中绘制谐振电路的要点，会利用Multisim软件中的工具对谐振电路进行分析。 技能点1 谐振电路相关仿真工具的使用 用于谐振电路的仿真工具主要有波特图示仪，如图6-14所示。波特图示仪用来测量和显示电路或系统的幅频特性与相频特性，从图6-14可见，该仪器共有4个端子，两个输入端子(In)和两个输出端子(Out)。V In+、V In-分别与电路输入端的正负端子相连，V Out+、V Out-分别与电路输出端的正负端子相连。波特图示仪本身是没有信号源的，在使用该仪器时应在电路输入端接入一个交流信号源或者函数信号发生器，且不必对其参数进行设置。 注意：波特图示仪不同于其他测试仪器，如果波特图示仪接线端被移到不用的节点，为了确保测量结果的准确性，最好重新恢复一下电路。 图6-14 波特图示仪 另外还可用交流分析(AC Analysis)方法仿真测试RLC谐振电路的幅频特性和相频特性。点击菜单“仿真→分析→交流分析”，如图6-15(a)所示。打开交流小信号分析的属性对话框，如图6-15(b)所示，可在频率参数页设置交流分析的起始和终止频率，设置交流分析的扫描方式，默认是十倍频扫描，以对数方式显示，还可设置某个倍数频率的取样数量，默认值为10，设置输出波形的纵坐标刻度，默认为对数。 (a) (b) 图6-15 交流分析方法 (a) 选择交流分析方法；(b) 交流分析属性对话框
技能点2 RLC串联谐振电路的仿真分析 RLC串联电路的构建及仿真的步骤与项目三任务4技能点2相同，正弦交流电源、电阻、电感、电容等器件的选择方法也与项目三相似，仪表波特图示仪的选择和设置已在技能点1中介绍了，在此不再赘述。在Multisim软件中按【例6-2】中参数来搭建RLC串联谐 振电路，其中交流电压源的峰值电压设置成，即14.14mV，频率采用默认的1kHz，如图6-16所示。采用波特图示仪分析该电路的幅频和相频特性，如图6-17(a)、(b)所示。拉动幅频特性中的测试标记线可方便地观察到该电路的谐振频率和品质因数，如图6-17(c)所示，可知该电路的谐振频率为79.605kHz，品质因数为99.438036，与【例6-2】中理论计算结果非常接近，微小误差是由于肉眼观察产生的。 图6-16 RLC串联谐振电路 (a) (b) (c) 图6-17 波特图示仪分析RLC串联谐振电路的仿真结果 (a) 幅频特性；(b) 相频特性；(c) 谐振频率 另外可用交流分析方法仿真测试RLC串联谐振电路，打开交流小信号分析的属性对话框，频率参数的设置如图6-18(a)所示，在输出页上添加分析变量为节点V(3)，如图6-18(b)所示。
电路分析实验改革探索 摘要电路分析实验是配合电路分析基础课程开设的实验课，随着教学计划的调整，对电路分析实验课程的改革也不断深入。本文探索了新的电路分析实验内容的设置，在实验中增加multisim电路仿真软件操作，加强仪器仪表的操作使用方法。通过考核方式促进学生独立迅速的完成实验，以达到提高学生实践动手能力，为后续实践课程打下基础的目的。 关键词电路分析实验改革 0 引言 电路分析基础是电子电气类各专业重要的专业基础课程，内容包括非时变集总参数电路的基本理论知识、基本定理、基本分析方法。电路分析实验是配合课程开设的实验，目的是增进学生对课程内容的理解，使学生获得电路实验技术基础知识，得到电工电子实验操作基本技能训练，帮助学生加深理解同时开设的电路分析课程的理论知识，为学生后续课程的学习打下坚实的理论与实践基础。 1 电路分析实验改革必要性 随着教学改革的不断深入，教学计划的不断调整，电路分析实验学时减少到原有的50%，但电路分析基础课程仍然是电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程等专业学生需较早学习的一门专业基础课。如何在有限的学时中让学生熟练掌握常用仪器仪表的使用方法，掌握常用电子元器件等参数的测量方法，掌握分立元件电
路的组成、调整与基本参数的测试方法，成为电路分析实验的重要任务。 针对以上原因，电路分析平台课建设小组对电路分析实验改革进行探索，提出下面的改革方案。 2 电路分析实验改革方案 2.1 实验内容设置 根据电路分析基础课程教学大纲，结合电路分析基础课程需重点讲授的基尔霍夫定律、戴维南定理、诺顿定理、一阶电路分析等，共安排设置8项电路分析实验项目，具体内容如下： 项目一：电路仿真工具的基本应用。 实验目的：①学会电路仿真工具multisim的基本操作；②掌握电路图编辑法，用multisim对电路进行仿真。 实验内容与要求：①学会电路仿真工具multisim的基本操作； ②掌握电路图编辑法，用multisim对电路进行仿真。 项目二：伏安特性的测量。 实验目的：①理解线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的意义； ②掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试方法；③识别电阻的色环、数值、标称值、额定功率、精度。 实验内容与要求：①利用色环识读电阻值；②测量线性电阻的伏安特性和绘制伏安特性曲线；③测量二极管伏安特性和绘制伏安特性曲线。
《Multisim仿真实践》课程标准 课程名称：Multisim仿真实践课程代码: 1775CC 建议课时数：32 （其中实践课时数:8）学分：2 适用专业：电子信息工程技术 1前言 1.1课程的性质 关键词：课程地位、主要功能、与其他课程关系 本课程是高等职业技术学院电子信息工程技术专业开设的电子虚拟仿真与设计的技术课程，是电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、系统分析等课程的重要的虚拟实践教学环节。其主要功能是使学生掌握Multisim仿真软件的使用，能够设计和绘制各种电路，利用虚拟环境仿真各种典型电路，对于仿真数据进行分析与处理。它的前修课程是《电路分析基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理与应用技术》、《电子测量技术与调试》，后续课程是《技能竞赛》、《毕业设计》、 《顶岗实习》。 1. 2设计思路 关键词：课程设置依据、课程目标定位、课程内容选择标准、项目设计思路、学习程度用语说明、课程学时和学分 Multisim仿真实践涉及多门学科的知识，涵盖了现代EDA技术的两大基础，即EDA设计工具，以及利用现代EDA技术进行电子电路设计的方法，是一门综合性强、内容先进、实践性强的电子信息类专业课，在培养人才的实践技能中起着重要的作用，是电子信息工程技术专业学生分析、检测和设计系统电路的基础，是职业岗位知识、能力、素质培养的重要支撑的技术课程，因此，该课程在电子信息工程技术专业的教学过程中占有重要作用,应当作为专业必修课程。 本课程的整体设计思路是以就业为导向以能力为本位，依照行业企业专家对电子信息工程技术专业所涵盖的岗位群进行工作任务和职业能力分析，确定了各工作任务所需具备或培养的岗位技能，根据高职培养高技能应用型人才的要求和生源情况，将课程的培养目标定位为：以培养适应时代所需要的，掌握工业中常用的各种仪器仪表使用、典型电路分析、综合系统设计等内容，具备高职学生岗位所需要的 “实务”能力的高素质高技能应用型技术人才为目标，以此确定了本课程的工作任务和课程内 容。 本课程突破传统的学科体系教学框架，融入任务驱动，理实一体化的项目课程理念。以典型 电路为载体，以项目为导向，开发基于典型工作任务的项目化课程。根据典型工作过程，将课程
课程设计报告设计题目：应用电路仿真软件Multisim分析一阶 动态电路的响应并验证三要素公式学院：电子工程学院 专业：遥感科学与技术 班级： 1702071 学号： 姓名： 电子邮件： 日期： 2018 年 12 月 成绩： 指导教师：**
西 安 电 子 科 技 大 学 电 子 工 程 学 院 课 程 设 计 任 务 书 学生姓名 指导教师 职称 学生学号 专业 题目 应用电路仿真软件Multisim 分析一阶动态电路的响应并 验证三要素公式 任务与要求 根据《电路分析基础》课程的理论学习，通过学习电路仿真软件Multisim ，掌握Multisim 中电路图的绘制、电路分析以及仿真结果的观测方法，应用Multisim 仿真软件分析一阶动态电路的的响应，并验证三要素公式，以巩固电路中所学习的相关知识。 要求： （1）学习Multisim 电路仿真软件； （2）掌握Multisim 的使用方法，并能准确地进行数值仿真计算； （3）应用Multisim 对分析一阶动态电路的零输入响应响应、零状态响应以及全响应，给出数值仿真结果，并验证三要素公式。 开始日期 2017年 11月 19 日 完成日期 2017年 12月19 日 课程设计所在单位 电子工程学院 …………………………装………………………………订………………………………线………………………………………………………………
应用电路仿真软件Multisim分析一阶动态电路的响应并验证三 要素公式 课程设计报告撰写提纲：正文（宋体小四号） 第一部分：一阶动态电路的基本理论介绍 对于含有一个电容和一个电阻，或一个电感和一个电阻的电路，当电路的无源元件都是线性不变时，电路方程将是一阶线性常微分方程，相应的电路称为一阶电阻电容电路（简称为RC 电路）或是一阶电阻电感电路（简称为RL 电路）。如果电路仅含一个动态元件，则可以把该动态元件以外电阻电路用戴维南定理或诺顿定理置换为电压源和电阻的串联组合，或电流源和电阻的并联组合，从而把它变 换为RC 电路或RL 电路。这种电路称为一阶动态电路。 零输入响应：电路换路后无独立电源作用，仅由初始储能引起的响应称为零输入响应。零输入响应是由储能元件释放存储能量产生的。 零状态响应：电路的初始储能为零，仅由独立电源引起的响应称为零状态响应。 全响应：由独立电源和初始储能共同引起的响应称为全响应。线性电路中的任意电压或电流，其响应都等于零输入响应和零状态响应的叠加。即独立电源的作用和初始储能的作用可分别计算，在电路中服从叠加定理。 全响应=（零输入响应）+（零状态响应） 第二部分：Multisim电路仿真软件简介 Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 第三部分：Multisim中电路模型图的绘制