发光二极管电压电流 multisim10元件库介绍 - 小小知识站
发光二极管电压电流 multisim10元件库介绍
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问题：multisim10元件库介绍
回答：...等； 3。Diodes：二极管库，包含普通二极管、齐纳二极管、二极管桥、变容二极管、PIN二极管、发光二极管等。 4。Transisitor库：三极管库，包含NPN、PNP、达林顿管、IGBT、MOS管、场效应管、可控硅等； 5。Analog库：模拟器件库，包括运放、滤波器、比较器、模拟开关等模拟器件 6。TTL库：包含TTL型数字电路 如等门BJT电路。 7。COMS库：COMS型数字电路 如74HC00 74HC04等MOS管电路...
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RLC串联电路谐振特性的Multisim仿真设计原理
　　RLC串联电路具有选频特性，当外加电压源信号的等于电路固有时产生谐振时，回路总阻抗的虚部为零、回路电流的幅度最大，当外加电压源信号的偏离电路固有时，回路电流的幅度将减小。用通频带宽及品质因数描述RLC串联电路的选频特性。
　　Multisim仿真软件是由加拿大InteractiveImageTechnologies公司开发的一种基于SPE工业标准的EDA软件，它就像一个真正的实验工作台，将电路原路图的输入、虚拟仪器的测试分析和结果的图形显示等集成到一个设计窗口。
　　用Multisim仿真软件进行RLCRLC串联电路谐振特性波形仿真分析，以虚拟仪器中的函数信号发生器或库中的交流电压源做实验中的信号源以波特图仪测试有关波形，或用AC交流分析功能分析电路的响应，可直观描述电路特性。以下分析用Multisim10版本。
　　1 RLC串联电路谐振特性的Multisim仿真原理
　　1.1 用波特图仪进行特性的Multisim仿真测试
　　在Multisim10中创建的RLC串联仿真实验电路如图1所示。其中交流电压源是必须放置的形式信号源用，其幅值和频率的数值对电路的频率特性没用影响，波特图仪用于显示幅频特性曲线。
　　RLC串联电路由R、电感L及C串联构成，由于回路的电流I与R两端电压的特性相同，因此选择两端电压作为频率响应测试电量。
　　R、电感L及从Multisim的基本元件库中找出，交流电压源从信号源库中找出，波特图仪从虚拟仪器栏中找出。
　　元件参数的选取为电感L=100 mH、C=100 nF，R=2 k&O，分析大小对品质因数的影响时再改变电阻值。
　　反映电路频率特性的参数有谐振频率f0、通频带宽BW和品质因数Q，其定义如下：
　　双击波特图仪图标，打开波特图仪的面板，面板上各项参数设置如图2所示，运行电路仿真，在波特图仪面板上显示出电阻两端电压的幅频特性曲线。
　　移动红色游标指针使之对应在幅值最高点0 dB处，此时在面板上显示出谐振频率f0=1 585 Hz;再移动红色游标指针使之分别对应幅值最高点左右两侧的-3 dB处，读出上限频率和下限频率为fH=3 824 Hz、fL=661.36 Hz。
　　可计算出通频带宽BW=fH-fL==3 162.64Hz，品质因数
　　将图1所示电路参数改为R=5 k&O，使回路的电阻增大，运行电路仿真后在波特图仪面板上显示出电阻两端电压的幅频特性曲线如图3所示。
　　由式(1)、(3)及图3测试表明，电阻的改变对电路的谐振频率不产生影响，但影响电路的品质因数，从而影响频率特性曲线的平坦度。
　　通过红色游标指针可读出谐振频率f0=1 585 Hz，fH=8 302 Hz，fL=301.85 Hz，计算出通频带宽BW=fH-fL=8 302-301.85=8 000.15 Hz， 品质因数
　　表明频率选择性变差。
　　1.2 用AC交流分析功能进行频率特性的Multisim仿真测试
　　创建仿真实验电路如图1所示，其中的波特图仪可去掉不用。
　　启动Simulate菜单中Analyses下的AC Analyses&命令，在AC Analyses对话框中，改动Output为节点3、VerticalScale为Liner。
　　点击AC Analyses对话框上的Simulate按钮，出现一个AC Analyses窗口，如图4所示。
　　通过游标指针可读出谐振频率、限频率和下限频率，其结果和波特图仪的结果基本一致。
　　将最上面的图1所示电路参数增大，频率特性曲线的平坦度发生变化。
　　2 结束语
　　用硬件实验仪器对RLC串联电路谐振特性进行测试时，仪器输出参数调整较为繁琐，信号频率偏高或偏低时波形显示不稳定。由于受实验仪器的限制无法进行电路的AC交流频率特性分析，用Multisim软件仿真解决了这一问题，将计算机仿真软件Multisim引入到电路实验中，使电路的分析、仿真、测试非常方便，特别便于电路参数改变时的测试。所述方法具有实际应用意义，创新点是解决了RLC串联电路谐振特性的工作波形及参数不易或无法用电子实验仪器进行分析测试的问题。
　　将电路的硬件实验方式向多元化方式转移，利于培养知识综合、知识应用、知识迁移的能力，使电路分析更加灵活和直观。
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NI Multisim 11.0中数字万用表的使用
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要：介绍了NI Multisim 11.0仿真软件，NI Multisim 11.0中数字万用表的种类、虚拟数字万用表和仿真安捷伦数字万用表的使用。 中国论文网 /9/view-2020312.htm　　关键词：NI Multisim 11.0；数字万用表；使用 　　NI Multisim 11.0 digital multimeter use 　　Yang Xiaolei 　　Shanghai normal university, Shanghai, 200234, China 　　Abstract: Introduces the simulation software NI Multisim 11.0 features and characteristics and NI Multisim 11.0 kinds of digital multimeter. Application of NI Multisim 11.0 virtual digital multimeter and simulation Agilent digital multimeter to measure the voltage, current, resistance, frequency or cycle etc. parameters and diode polarity and judged good or bad operation process. 　　Key words: NI Multisim 11.0; use 　　万用表的使用范围很广，可用于电阻、电容、电流、电压、二极管、三极管等参数测量。由于万用表结构简单，具有用途多、量程广、使用方便等优点，在物理、电工电子的教学和实践过程中成为不可缺少的测量工具。万用表按测量结果的指示方式分为模拟万用表和数字万用表。模拟万用表是以一个表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取；数字万用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。数字万用表与模拟万用表相比，具有灵敏度高、准确度高、显示清晰、过载能力强等优点，掌握数字万用表的使用方法是物理实验、电工电子技术的一项基本技能。本文通过介绍仿真软件NI Multisim 11.0中数字万用表的使用来掌握数字万用表的使用方法。 　　 　　1 仿真软件NI Multisim 11.0简介 　　 　　NI Multisim 11.0是美国国家仪器有限公司(National Instruments，简称NI)推出的以Windows操作系统为基础的一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件，是早期的Electronic Workbench(EWB)的升级换代产品，启动界面如图1所示。这一简单易用的Multisim 11.0软件以图形化的方式消除了传统电路仿真的复杂性，提供了功能更强大的电子仿真设计界面和更为方便的电路图及文件管理功能。更重要的是，Multisim 11.0使电路原理图的仿真与完成PCB设计的Ultiboard 11仿真软件结合起来一起构成新一代的EWB软件，使电子电路的仿真与PCB的制作更为有效。 　　 　　图1 　　作为Windows操作系统下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim 11.0是一个完整的集成化设计环境。NI Multisim 11.0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这一问题。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真正属于自己的仪表。NI Multisim 11.0软件是电子电路教学的首选软件工具，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。 　　工程师可以使用NI Multisim 11.0交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真；也可以帮助教育工作者吸引学生，用互动、动手操作的方式研究电路行为，深化电路理论。通过NI Multisim 11.0和虚拟仪器技术，工程师和电子电路教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 　　 　　2 NI Multisim 11.0中数字万用表的种类 　　 　　NI Multisim 11.0中提供了20多种在电子电路分析中常用的仪器仪表，其中的数字万用表有2种，普通虚拟数字万用表(如图2所示)；仿真Agilent(安捷伦)34401A型数字万用表(如图3所示)。 　　 　　(a) 数字万用表的图标 (b) 数字万用表的面板 　　图2 　　 　　 　　图3 　　 　　3 虚拟数字万用表的使用 　　 　　3.1 面板操作 　　NI Multisim 11.0中提供的虚拟数字万用表外观和操作与实际的万用表相似，可以用来测量电流(A)、电压(V)、电阻(Ω)和分贝值(dB)，测量直流或交流信号。在仪器栏选中数字万用表后，电路工作区将弹出如图2(a)所示的图标，双击数字万用表图标，弹出如图2(b)所示的数字万用表的面板。 　　数字万用表的面板共分4个区，从上到下、从左到右各区的功能为： 　　(1)显示区：显示万用表测量结果，测量单位由万用表自动产生。 　　(2)功能设置区：点击面板上相应的按钮，可进行设置与测量。 　　(3)选择区：单击按钮，表示测量对象为交流参数，测量交流电压或交流电流的有效值；单击按钮，表示测量对象为直流参数，测量直流电压或直流电流的大小。 　　(4)参数设置区：理想的数字万用表在电路测量时，对电路不会产生任何影响，即电压表不会分流，电流表不会分压，但在实际中都达不到这种理想要求，总会有测量误差。虚拟仪器为了仿真这种实际存在的误差，引入了内部设置。在NI Multisim 11.0仿真软件中，可以通过设置虚拟数字万用表的内部参数来真实地模拟实际仪表的测量结果。 　　单击按钮，弹出如图4所示的Multimeter Settings(万用表设置)对话框，从中可以对数字万用表的内部参数进行设置。 　　 　　图4 　　Electronic setting(电气特性设置)包括： 　　Ammeter resistance(R)―设置与电流表串联的内阻，其大小影响电流的测量精度。 　　Voltmeter resistance(R)―设置与电压表并联的内阻，其大小影响电压的测量精度。 　　Ohmmeter current(I)―用于设置欧姆表测量时，流过欧姆表的电流。 　　dB relative value(V)―用于设置分贝相对值，预先设置为774.597 mV。 　　Display setting(显示特性设置)包括： 　　Ammeter Overrange(I)，Voltmeter Overrange(V)，Ohmmeter Overrange(R)，主要用来设置电流表、电压表、欧姆表的测量范围。 　　设置完成后，单击按钮，保存所做的设置；单击按钮，取消本次设置。 　　3.2 功能选择 　　在功能设置区有4个选择按钮，当需要选择某项功能时，只需单击相应的功能按钮即可。被选中按钮与其他按钮颜色不同，在图2(b)中选中的是“直流电压档”。
　　A(电流挡)：测量电路中某支路的电流。测量时，数字万用表应串联在待测支路中。用作电流表时，数字万用表的内阻非常小(1 nΩ)。 　　V(电压挡)：测量电路两节点之间的电压。测量时，数字万用表应与两节点并联。用作电压表时，数字万用表的内阻非常高，可以达到1 GΩ。 　　Ω(欧姆挡)：测量电路两节点之间的电阻。被测节点与节点之间的所有元件当做一个“元件网络”。测量时，数字万用表应与“元件网络”并联。 　　dB(分贝挡)：测量电路两节点之间电压降的分贝值。测量时，数字万用表应与两节点并联。电压分贝值的计算公式：dB 　　 　　式中u0和ui分别为输出电压和输入电压。默认计算分贝的标准电压是1 V，也可以在设置面板中进行调节。 　　+：对应数字万用表的正极；－：对应数字万用表的负极。通过“+”“－”两个端子连接电路的测试点。 　　3.3 使用举例 　　3.3.1 测量电压、电流 　　如图5所示，将万用表XMM1串联于电源电压为12 V的电路中，单击和按钮，测量电源提供的总电流；将万用表XMM2和XMM3分别并联于R1和R3两端，单击和按钮，分别测量R1和R2与R3并联的电压，所有万用表的测量结果如图6所示。 　　 　　图5 　　 　　图6 　　3.3.2 测量电阻 　　如图7所示，将万用表XMM1并联于R1与R2串联支路的两端，测量支路的总电阻，单击按钮，测量结果如图8所示。 　　 　　 图7 图8 　　 　　4 仿真安捷伦数字万用表的使用 　　 　　Agilent 34401A是一种位高性能数字万用表。它不仅具有传统的测试功能，如交直流电压、交直流电流、电阻和信号频率、周期的测试，还具有某些高级功能，如数字运算功能，dB，dBm，界限测试和最大、最小、平均等功能。Agilent 34401A万用表的图标和面板如图3所示。图3中1，2端为正极，3，4端为负极，5端为电流流入端。 　　在NI Multisim 11.0用户界面中，将Agilent 34401A仪表图标的对应接线端子连接到电路图中，用鼠标双击图标，弹出面板，面板主要有显示区、电源开关、功能键区和接线端子四部分组成，如图9所示。 　　 　　图9 　　该仿真仪器与NI Multisim 11.0虚拟仪器不同之处在于使用时必须打开电源开关，而NI Multisim11.0虚拟仪器没有电源开关。 　　4.1 基本设置 　　(1)单击面板上的电源开关power，显示屏点亮，即进入测试准备状态。 　　(2)Shift按钮为换挡按钮，单击Shift按钮后，Agilent 34401A万用表的显示屏的右下角会出现Shift字样，再单击其他功能按钮，将执行该按钮上方的标识功能。 　　(3)Single按钮用于单触发模式的选择设置，打开Agilent 34401A万用表时，其处于自动触发模式状态，单击Single按钮后，设置成单触发状态。如果从单触发状态转换到自动触发状态，不能简单地单击Single来设置，而应该首先单击Shift按钮，这时，Agilent 34401A万用表的显示屏的右下角将会出现Shift字样，此时，单击Single后，才由单触发转换回到自动触发状态。 　　4.2 量程的选择 　　(1)Agilent 34401A万用表面板上的∨，∧和Auto/Man为量程选择按钮。∨用于减小量程，∧用于增大量程， Auto/Man进行自动测量和人工测量的转换。选择自动测量模式时，量程范围自动改变；选择人工测量模式时，需要手动设置量程，并且显示屏上显示Man字样。 　　(2)被测值超过所选择的量程时，面板显示OVLD。 　　(3)∨，∧和Auto/Man按钮与Shift按钮结合起来可以选择显示不同的位数。 　　4.3 使用举例 　　4.3.1 电流电压的测量 　　如图10所示RL串联的交流电路中，测量电流时，应将图标XMM1中的3，5端串联到被测试的支路中。单击面板上的Shift按钮，则显示屏的右下角显示Shift，单击按钮，此时显示屏显示的单位为AAC，即执行的是按钮上方“ACI”的功能，可测量交流电流(如图11所示)；测量电压时，应将图标XMM2和XMM3的1，3端并联在被测试的支路两端，单击按钮，可测量交流电压(如图12所示)。 　　 　　图10 　　 　　图11 　　 　　图12 　　若是直流电源，按上述方法分别单击按钮，即可测量直流电流和直流电压。 　　4.3.2 电阻的测量 　　Agilent 34401A数字万用表提供2线测量法和4线测量法2种方法测量电阻。2线法和普通数字万用表测量方法相同，将1和3端分别接在被测电阻的两端。测量时，单击面板上的按钮，可测量电阻阻值的大小，如图13所示。 　　 　　图13 　　4线测量法是可以更准确地测量小电阻的方法，它能自动减小接触电阻，提高测量精度。测量时，将1和2并接，3和4端并接后分别接在被测电阻的两端，先单击面板上的Shift按钮，显示屏的右下角中显示Shift，再单击面板上的按钮，执行的是按钮上方“Ω4W”的功能，即为4线测量法模式，此时显示屏显示的单位为，它是4线测量法的标志，如图14所示。 　　 　　图14 　　4.3.3 频率或周期的测量 　　Agilent 34401A数字万用表可以测量电路的频率或周期。测量时，将1和3端分别接在被测电路的两端，如图10所示的XMM2。单击面板上的按钮，可测量频率的大小(如图15所示)。若单击面板上的Shift按钮，显示屏的右下角显示Shift，然后再单击按钮，则可测量周期的大小(如图16所示)。 　　 　　 　　图15 　　 　　图16 　　4.3.4 二极管极性和好坏的判断 　　测量时，将Agilent 34401A数字万用表的1和3端分别接在被测元件的两端，先单击面板上的Shift按钮，显示屏的右下角显示Shift后，再单击按钮，可测试二极管的极性。若Agilent 34401A数字万用表的1端接二极管的正极，3端接二极管的负极，则显示屏上显示二极管的正向导通压降(如图17所示)；反之，Agilent 34401A数字万用表的3端接二极管的正极，1端接二极管的负极，则显示屏显示为“OPEN”字样。 　　 　　图17 　　二极管断路时，若显示屏显示“OPEN”字样，表明二极管是开路故障；二极管短路时，若显示屏显示0 V，表明二极管是短路故障(如图18所示)。 　　 　　图18 　　NI Multisim 11.0中数字万用表的使用操作，不仅克服了实验仪器易损坏的缺陷，节省了实验课时，无形中增加了教学资源，同时又优化了教学效果，调动了学生的学习积极性和学习兴趣，提高了学生分析、理解问题的能力，对于培养学生创新设计能力是一个有益的探索。但是，NI Multisim 11.0毕竟是一种软件，虽然它与实际实验很接近，但是它缺乏实际操作环节，而这一点对目前我国的学生来说显得尤为重要，故不容忽视。因此，Multisim软件不能完全取代实际操作，应该根据具体情况，合理安排不同的实验方式，以充分发挥各自的优势，达到事半功倍的效果。 　　 　　参考文献 　　 　　[1] 王冠华.Multisim 11电路设计及应用[M].北京:国防工业出版社,2010. 　　[2] 周德仁,孔晓华.电工技术基础与技能[M].北京:电子工业出版社,2010. 　　[3] 王连英.基于Multisim10的电子仿真试验与设计[M].北京:北京邮电大学出版社,2009. 　　[4] 董玉冰.Multisim 9在电工电子技术中的应用[M].北京:清华大学出版社,2008. 　　[5] 沙占友.新型数字万用表原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2006. 　　[6] 邓友娥.Multisim 8仿真技术在模拟电子技术教学中的应用[J].韶关学院学报(自然科学),2007,9. 　　[7] 李若琼.Multisim在电工技术教学中的应用[J].电子科技,2011,2. 　　[8] 夏非,范莉.Multisim在电子技术课程教学中的应用[J].考试周刊,2011,31.
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