仿真软件使用练习+实验一介绍

练习1、采用虚拟仪器测量电位和电压一、实验目的1．学习设置Multisim9的界面。2．学习建立电路文件。2．学习电路元件的放置、元件参数的设置，熟悉元件的旋转、改变颜色、改变标识、移动、删除等操作。3．掌握虚拟电压表、电流表、实时测量探针的使用方法。4．熟悉连接电路元件、设置导线和节点的颜色、移动导线和节点、删除导线和节点等操作。5．验证电路中电位的相对性、电压的绝对性。加强对电位、电压关系的理解。6．验证电路中等电位点的特性。二、实验设备1．直流电压源2台2．直流电压表1块3．直流电流表1块4．实时测量探针1只5．滑动变阻器1个6．电阻2个三、实验内容与步骤1、打开Preferences对话框。选择Circuit标签，打开Circuit页，在Show区中的Shownodenames选项栏前面打上“√”，显示电路连接点的编号。2、选择ComponentBin标签，打开ComponentBin页。3、在Symbolstandard区内，选择DIN（欧洲标准），然后单击“OK”按钮。4、单击系统工具栏中的保存按钮5、在对话框中输入文件名“采用虚拟仪器测量电位和电压”，并选择存储路径，单击“保存”按钮。6、在电路窗口中建立如图2-1示电路。图2-1测量电位和电压电路7、双击电路中的滑线变阻器R3，弹出其属性对话框。8、选择Value页，在Key栏中输入A，在Increment栏中输入1。这表示每按一次A键，滑动点右边的电阻所占百分比增大1%。这相当于滑动变阻器的滑动触头向左移动；按shift+A，滑动点右边的电阻所占百分比减小1%，这相当于滑动变阻器的滑动触头向右移动。并设置R3的电阻值为500ohm，然后单击“确定”按钮。9、单击仿真开关。10、将实时测量探针的探头移到电路的各点上，测出各点的电位，并计算三个电阻的电压。11、测量完毕后，再单击实时测量探针按钮，放回实时测量探针。12、单击仿真开关，停止仿真。13、改选节点6为参考点，将接地端改接到节点6的位置上。16、单击仿真开关。17、用实时测量探针测出各点的电位，并计算三个电阻的电压。18、反复按A键和shift+A键，移动滑动变阻器的滑动触头，观察电压表的读数变化。当电压表的读数近似为零时，表明电压表两端的两个节点的电位相等，是等电位点。19、单击仿真开关，停止仿真。20、取下电压表，用一根导线将两个等电位点连接起来。21、单击仿真开关。22、记录电流表的读数，并用实时测量探针测出各点的电位，计算三个电阻的电压。四、实验注意事项1．在建立电路过程中，每进行一步操作后，都要单击系统工具栏中的保存按钮（或执行File菜单中的Save命令）保存电路文件，以避免由于突然断电等原因造成不必要的损失。2．在Multisim中用“ohm”表示电阻的单位“Ω”。3．在连接电路时，可稍微移动一下与连接点相连的元件，查看是否有“虚焊”现象。特别要注意接地端的连接，如果一个电路没有连接上接地端，通常不能有效地进行仿真。4．要等电路达到稳定后，再读取电流表、电压表的读数。5．在运行仿真时，不允许改接电路。五、实验总结与分析1．分析参考点改变时，电路中各点的电位和两点间的电压的改变情况。2．分析将两个等电位点之间用导线短接时，对其他支路的影响情况。3．总结电路中电位与电压的区别与联系。4．总结使用Multisim软件进行仿真实验的操作经验。六、思考题试用Multisim软件的电压表、电流表测量如图2-2所示电路中各支路的电流和各支路的电压，验证基尔霍夫定律。分别以a点、b点为参考点，用实时测量探针测量出电路中各点的电位。图2-2直流电路练习2叠加定理的验证一、实验目的1．通过仿真实验验证叠加定理。2．掌握虚拟电压表、电流表、单刀双掷开关的使用方法。二、实验设备1．直流电压源2台2．直流电压表1块3．直流电流表2块4．电阻5个5．单刀双掷开关2个三、实验原理与说明在含有多个独立源的线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于各独立源单独作用在该电路时，在该支路中产生的电流（或电压）的代数和。线性电路的这一性质称之为叠加定理。叠加定理说明了线性电路中各个电源作用的独立性，这是一个重要的概念。任何一个独立电源作用在线性电路中所产生的响应，并不因为其它电源的存在而受到影响。四、实验内容与步骤1、在电路窗口中建立如图2-3示电路。图2-3实验电路。2、首先让电路中两个电压源共同作用。3、单击仿真开关。4、电路达到稳定后，记录两只电流表和电压表的读数。5、再让电路中的电压源V1单独作用。6、单击仿真开关。7、电路达到稳定后，记录两只电流表和电压表的读数。8、然后让电路中的电压源V2单独作用。9、单击仿真开关。10、电路达到稳定后，记录两只电流表和电压表的读数。比较三次测量的数据可得各电压电流的数值应该是两个分量之和。七、思考题将电路中的电阻R2改为二极管，进行仿真实验，验证叠加定理是否适用于非线性电路。实验一、戴维宁定理的验证一、实验目的1．学习子电路的创建与调用。2．掌握有源单口网络等效电路参数的测量方法。3．通过仿真实验验证戴维宁定理。二、实验设备1．直流电压源2台2．直流电流源1台3．直流电压表2块4．直流电流表2块5．电阻4个6．可变电阻2个三、实验原理与说明具有两个引出端纽，内部含有独立电源且两个端纽上的电流为同一电流（这称为端口条件）的部分电路称为有源单口网络，也称为有源二端网络。戴维宁定理指出：对于任意一个线性有源单口网络，可用一个电压源及其内阻R0的串联组合来代替。电压源的电压为该网络N的开路电压；内阻R0等于该网络N中所有理想电源为零时，从网络两端看进去的等效电阻。等效电阻R0的计算，常采用以下四种方法：（1）无源单口网络的等效变换法将单口网络内部所有独立源置零后，用无源单口网络的等效变换方法计算出其等效电阻。（2）开路、短路法先分别用实验方法测量或用计算方法求出有源单口网络的开路电压UOC和短路电流ISC，如图2-4所示。图2-4短路法求等效电阻SCOCIUR0（3）外加电压法将单口网络内部所有独立源置零后，在所得到的无源二端网络的两端钮之间外加一个电压U，测量或计算流入网络的电流I，如图2-5所示。再根据欧姆定律求出等效电阻，即图2-5外加电压法法求等效电阻四、实验内容与步骤1．建立有源单口网络子电路首先在电路窗口中放置所需元件。执行Place菜单中HB/SBConnector命令，放置两个端钮。将鼠标的光标指向端钮，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，在快捷菜单中选择FlipHorizontal命令修改端钮的方向。分别双击两端钮，将这两个端钮分别命名为a和b。连接各元件，如图2-6所示。图2-6有源单口网络子电路然后，选中图中所有元件，执行Place菜单中ReplacebySucircuit命令，在出现的SubcircuitName对话框中为子电路命名，单击OK按钮后即可得到如图2-7所示的子电路。IUR0图2-7子电路2．测量有源单口网络的开路电压在有源单口网络的两端接一个直流电压表。单击仿真开关。电路达到稳定后，记录电压表的读数，测得有源单口网络的开路电压3．测量有源单口网络的短路电流在有源单口网络的两端接一个直流电流表。单击仿真开关。电路达到稳定后，记录电流表的读数，测得有源单口网络的短路电流。根据有源单口网络的开路电压和短路电流的测量值，计算等效电阻。4、在同一电路窗口中，根据有源单口网络的开路电压和等效电阻，建立有源单口网络的戴维宁等效电路。分别在有源单口网络和它的等效电路两端接上一个相同的可变电阻，如图2-8所示。按A键同时改变两个可变电阻的阻值，测量两个电路的外特性，比较测量结果。图2-8等效电路五、实验注意事项1．进行仿真实验时，要注意电压、电流的实际方向。2．在同一个电路中，可以建立多个子电路，并且可以使用多个相同或不同的子电路。3．要先停止仿真，然后再改接电路。4．运行仿真时，要等电路达到稳定后，再读取电流表、电压表的读数。六、实验总结与分析1．总结子电路的创建与调用的操作经验。2．分析总结有源单口网络等效电阻的测量方法。七、思考题测量图2-9所示有源单口网络的参数，并建立该有源单口网络的戴维宁等效电路。图2-9有源二端电路