项目4 常用仿真分析
本章主要介绍了运用Multisim 10对电路进行各种不同的仿真分析， 如直流工作点分析、
交流分析、 瞬态分析、 傅里叶分析、 直流扫描分析等。 通过具体的电路分析实例， 对几种常用的仿真分析方法进行讲解，并对分析中需要设置的参数的意义进行详细的说明。 同时也介绍了仿真电路的处理， 如后处理器的基本功能和常用函数、 产生元件列表清单、 仿真电路信息的输入/输出方式等。
任务4.1 放大电路直流工作点分析
Multisim具有较强的分析功能，Multisim10提供多种检测电路特性的分析。启动 Simulate菜单中的 Analyses命令，共有19种分析功能，分别为:直流工作点分析（DCOperating Point Analysis）、交流分析（ACAnalysis）、瞬态分析（TransientAnalysis）、傅里叶分析（FourierAnalysis）、噪声分析（NoiseAnalysis）、噪声图形分析（Noisefigure Analysis）、失真分析（DistortionAnalysis）、直流扫描分析（DCSweep Analysis）、灵敏度分析（SensitivityAnalysis）、参数扫描（ParameterSweep）、温度扫描分析（TemperatureSweep Analysis）、极点和零点分析（PoreZero Analysis）、传输函数分析（TransferFunction Analysis）、最坏情况分析（WorstCase Analysis）、蒙特卡罗分析（MonteCarlo Analysis）、轨迹宽度分析（TraceWidth Analysis）、批处理分析（BatchedAnalysis）、用户定义分析（UserDefined Analysis）及 RF分析（RFAnalysis）。下面我们主要介绍几种常用的分析方法。
直流工作点分析（DCOperating Point Analysis）是在电路中电感短路、电容开路的情况下，计算电路的静态工作点。直流分析的结果通常可用于电路的进一步分析，下面以图4-1所示的电阻分压式单管共发射极放大电路为例，介绍直流工作点分析的基本操作过程。共发射极放大电路是一种广泛应用的放大电路，常用作各种放大电路中的主放大级。图4-1的偏置电路采用由电阻R1、R2和R3组成基极分压电路，并在发射极中接有R5，以稳定放大器的静态工作点。
在该放大电路的输入端节点1加信号Ui后，在输出端节点7便可得一个与Ui相位相反，但幅度增大的输出信号Uo，从而实现电压放大的功能。放大电路静态工作点直接影响放大电路的动态范围，设计一个放大电路首先要选择合适的静态工作点，在Multisim10的仿真中，其性能仿真指标如下所述：
（1）输入输出波形。
信号源设置为10mV/kHz，调整电阻R1在合适位置，通过示波器观察使输出波形不失真。观察的波形如图4-2所示，图中可看到输入信号与输出信号反相。
（2）晶体管放大电路的其他分析都是建立在输出波形不失真的基础上。
（3）直流工作点分析（DCOperating Point Analysis）。
直流工作点分析就是求解电路（或网络）仅受电路中直流电压源或是电流源作用时，每个节点上的电压及流过电源的电流。
在输出波形不失真的情况下，单击Simulate菜单中Analyses选项下的DCOperating Point命令，在Outputvariable 标签下选择需要仿真的变量，本次仿真选择图4-1中的所有节点为输出变量，然后单击Simulate按钮，仿真分析结果如图4-3所示。
（4）直流扫描分析（DCSweep Analysis）。
直流扫描分析用来分析电路中的某一节点的直流工作点随电路中的一个或是两个直流电源变化的情况。利用直流扫描分析的直流电源的变化范围可以快速确定电路的直流工作点。
本次仿真主要是分析电源电压对发射极的影响，以图4-1晶体管共发射极放大电路为例，选择节点6在电源电压变化范围1V～20V进行直流扫描。
单击Simulate菜单中Analyses选项下的DCSweep命令。
在AnalysisParameters页中的Source项选择VV2，设Startvalue为1V，Stopvalue 为20V；Increment为0.5V。
在Output页Variablesin circuit菜单中选择V（6），单击Add按钮，使“V（6）”出现在右边的Selectedvariables for analysis区块中。
按Simulate，仿真结果如图4-4所示。
（5）参数扫描分析（Parametersweep Analysis）。
参数扫描分析就是检测电路中某个元件的参数，在一定的取值范围内变化时对电路直流工作点、瞬态特性、交流频率特性的影响。在电路设计中，可以针对电路的某些技术指标进行优化。
图4-5晶体管参数扫描分析
描值、#of points里指定扫描点数、Increment里指定扫描间距。
在MoreOptions区块的Analysisto sweep 中设定分析种类，如选DCOperating Point。
在Output中选择V（5）和V（6）。
按Simulate，扫描数据如图4-5所示。
在Output中选择V（7）。
按Simulate，扫描数据如图4-6所示。
