Multisim参数扫描解析应用.docVIP

Multisim参数扫描分析应用 姓名**** （*************地址********* ****邮编****） 摘要：简要介绍了在自动控制系统实验中Multisim仿真软件的应用，并以一个参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）的实际运用为例子介绍了Multisim中的参数扫描分析应用。 关键词: Multiisim，参数扫描分析 一、引言 自动控制系统是自动化专业的一门主要专业基础课程。这门课程有比较抽象的理论分析，我们对该课程的掌握程度将直接影响到自动化专业后续课程的学习。通常的教学方法是在课堂上进行理论分析，再到实验室做若干个实验来验证，由于设备等诸多方面的原因可能导致许多实验达不到理想的效果，甚至有些实践项目无法开展，使得自动控制系统这门学科几乎成为纯粹的理论知识，缺乏感性认识，无法进行理论与实践的紧密结合。 随着计算机技术的高速发展，国内外各软件公司相继推出了许多EDA软件，这些软件除了能进行电路辅助设计外，还能对设计的电路进行实时、动态的仿真，例如:美国国家仪器（NI）公司的电路仿真软件Multisim 10.0。这些软件在自动控制教学中的应用使得深奥、抽象的理论变得形象生动、易于理解。本文以参数扫描分析为例，介绍如何使用NI Multisim 10.0软件进行自动控制实验仿真。 二、电子工作平台（Multisim）简介 Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的EDA工具软件，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。 Multisim具有以下多种功能：可进行数字和模拟电路设计的模拟系统，且提供了万用表、示波器、信号发生器、逻辑发生仪、波特图形显示器、脉冲仪、失真分析仪、功率表等11种图形仪器，且仪器可以反复使用；可进行静态工作点分析、直流扫描分析、交流频率分析、暂态分析、噪声分析和傅里叶分析等6项基础分析以及失真度、灵敏度、参数扫描、温度扫描、转移函数和蒙特卡罗分析、零极点分析、批处理分析、最坏情况分析等9项高级分析，提供了PCB板图设计功能，并可进行自动布线；Multisim成功地将原理图设计、系统模拟仿真和虚拟仪器等融为一体，其提供的示波器、逻辑分析仪、万用表等测量仪器的外观及操作方法与实际仪器极其相识，能提供理想和模拟实物两种模式及超过16000个元件外形：可以实时修改各类电路参数、实时仿真，直到得出所需的结果。 三、参数扫描分析 1．参数扫描分析介绍： 参数扫描分析是将电路参数设置在一定范围内变化，以分析参数变化对电路性能的影响。这相当于对电路进行多次不同参数的仿真分析，可以快速检验电路性能，对于即将投产的产品设计很有意义。进行这种分析时，用户可以设置参数变化的开始值、结束值、增量值和扫描方式，从而控制参数的变化。参数扫描可以有三种分析：直流工作点分析、瞬态分析和交流频率分析。 2.启动参数扫描分析工具 选项框 项 目 默认值 注 释 Swep Parameters （选择扫描元件及参数） Device Parameter （元件参数） BJT （晶体管） 可选电路中出现的元件种类（Device），如Diode、Resistor、Vsource等，元件序号（Name）以及元件参数（Parameter） Model Parameter （元件模型参数） BJT （晶体管） 表示选中的是元件模型参数类型，各参数不仅与电路有关，还与Device Parameter对应的选项有关 Points to sweep （选择扫描方式） Decade （十倍刻度扫描） 确定扫描起始值、终止值及增量步长 Liner （线性刻度值） 选中 确定扫描起始值、终止值及增量步长 Octave （八倍刻度扫描） 确定扫描起始值、终止值及增量步长 Liste （取列表值扫描） 列出扫描时的参数值，数字间可用空格、逗点或分号隔开 More Option （选择分析类型） DC Operating Point （直流工作点） 未选 选中该项，进行直流工作点的参数扫描分析 Transient Analysis （瞬态分析） 选中 选中该项，进行瞬态参数扫描分析，可以修改瞬态分析时的参数设置 AC Frequency Analysis （交流频率分析） 未选 选中该项，进行交流频率参数扫描分析，可以修改交流频率分析时的参数设置 2．运行举例： （1）运行Multisim软件，从元件栏及仪器栏中提取相应的元件，把元件连接形成如图1所示电路。 （2）查看分析结果 图2 正弦条件下的分析结果 图3 反向标准分析结果