常用模擬儀器(基于Multisim 1001 虛擬儀器)

1、常用模擬儀器（基于Multisim 10.0.1 虛擬儀器）生活中的儀器很多，這次想從Multisim為基礎(chǔ)介紹幾款常用電子測(cè)量?jī)x器1、 數(shù)字萬用表· 數(shù)字萬用表的主要作用是測(cè)量直流或交流電路中兩點(diǎn)間的電壓、電流、分貝和阻抗。（dB在筆記 “dB（分貝）,dBm的意義”有介紹）有一點(diǎn)需要注意的，若電路既有交流又有直流，要想測(cè)量電路電壓的有效值（直流和交流一起），可將交流伏特表和直流伏特表同時(shí)接到兩節(jié)點(diǎn)上，分別測(cè)量交流和直流的值，然后用下面公式計(jì)算交流和直流同在的情況下的電壓有效值。RMSvoltage=（VDC2+VAC2）此公式不是普遍使用的，只能與萬用表連用！2、 函數(shù)發(fā)生器 &

2、#183; 函數(shù)發(fā)生器是產(chǎn)生正弦波、三角波和方波的電壓源。其中可以設(shè)置的屬性有：頻率（Frequency）1FHz999 THz；占空比（Duty Cyecle）1%99%，設(shè)置脈沖保持時(shí)間與間歇時(shí)間之比（只對(duì)三角波和方波有效）；振幅（Amplitude）0999kv；直流偏移量（Offset）；方波上升和下降時(shí)間設(shè)置（Set Rise/Fall Time），或稱波形上升和下降沿的角度；3、 瓦特表· 瓦特表用來測(cè)量電路的交流或直流功率，功率的大小是流過的電路的電流和電壓的乘積，量綱為瓦特（原來量綱的意思就是單位啊，以前還一直弄不明白，那“無量綱”就是指“無單位”咯），瓦特表也能測(cè)量

3、功率因數(shù)（Power Factor），功率因數(shù)是電壓和電流相位差角的余弦值。4、 雙蹤示波器· 雙蹤示波器可以觀察一路或兩路信號(hào)隨時(shí)間變化的波形，可以分析被測(cè)周期信號(hào)的幅值和頻率，掃描可以在納秒與秒之間的范圍內(nèi)選擇。雙蹤示波器有4個(gè)連接端子：A通道輸入、B通道輸入、外觸發(fā)端T和接地端G。注：若電路中已有接地端，示波器可以不接地！雙蹤示波器面板分幾大模塊組成：（1） 時(shí)基（Timebase） 它是設(shè)置輸入信號(hào)X軸的掃描時(shí)間及信號(hào)顯示方式的對(duì)話框其中，Scale（設(shè)置掃描時(shí)間），設(shè)置X軸上每刻度的時(shí)間值，信號(hào)頻率越高，掃描時(shí)間就得調(diào)得越短。另外，以上設(shè)置必須在Y/T下才有效；X posi

4、tion （設(shè)置信號(hào)在X軸向德起始點(diǎn)），范圍在-5.005.00；Y/T、Add、A/B和B/A（信號(hào)顯示方式）， ·Y/T：顯示信號(hào)波形是關(guān)于時(shí)間（X軸）的函數(shù)；·A/B、B/A：顯示信號(hào)波形是關(guān)于B或A（X軸）通道的函數(shù)；·Add：顯示信號(hào)為兩通道信號(hào)相加值；（2）輸入通道設(shè)置（Channel） 它是設(shè)置輸入通道Y軸的掃描電壓及信號(hào)耦合的對(duì)話框，與時(shí)基一致部分，不再贅述！ 其中， Scale（設(shè)置掃描電壓），設(shè)置每刻度的電壓值；AC、0、DC（輸入耦合設(shè)置）·AC耦合時(shí)只顯示交流信號(hào)部分，（使用交流耦合顯示模式，第一個(gè)周期的顯示是不準(zhǔn)確的）；

5、3;DC耦合時(shí)既顯示交流信號(hào)又顯示直流信號(hào)；注：在測(cè)量電路交流信號(hào)時(shí)，千萬不要在示波器的測(cè)試筆上串聯(lián)電容，因?yàn)檫@樣仿真時(shí)將出錯(cuò)?。?）觸發(fā)設(shè)置（Trigger） 它是設(shè)置信號(hào)波形在示波器上的顯示條件。其中， Edge（觸發(fā)沿設(shè)置），從左至右分別為：在波形的上升沿到來時(shí)觸發(fā)顯示、在波形的下降沿到來時(shí)觸發(fā)顯示、由內(nèi)部A通道觸發(fā)沿觸發(fā)、由內(nèi)部B通道觸發(fā)沿觸發(fā)、由外部觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)（Ext）。注：由外部觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)（Ext）時(shí)，外部觸發(fā)信號(hào)須與示波器接地端相連接！ Level（觸發(fā)電平設(shè)置），它是給輸出入信號(hào)設(shè)置門檻，信號(hào)幅度達(dá)到觸發(fā)電平時(shí)，示波器才開始掃描，設(shè)置范圍為-0.001V 999Kv.注：一

6、個(gè)幅度很小的信號(hào)波形是不可能通過觸發(fā)電平的，這時(shí)只能把觸發(fā)電平設(shè)為Auto。 Type（信號(hào)觸發(fā)方式設(shè)置）， Sing：觸發(fā)信號(hào)電平達(dá)到觸發(fā)電平門檻，示波器只掃描一次； Nor：觸發(fā)信號(hào)電平只要達(dá)到觸發(fā)電平門檻，示波器就掃描一次； Auto：如果是小信號(hào)或希望盡可能快地顯示，選它； None：不選觸發(fā)信號(hào)；（4）顯示屏背景設(shè)置和存盤 Reverse：顯示屏背景在黑色和白色之間切換，但系統(tǒng)必須處在仿真狀態(tài)下才有效； Save：保存仿真數(shù)據(jù)；5、 四通道示波器 四通道示波器和雙蹤示波器設(shè)置大致相同，不再贅述！6、 伏安特性圖示儀 伏安特性圖示儀是專門用于測(cè)量半導(dǎo)體器件的伏安特性的儀器?？梢詼y(cè)量的器

7、件有：二極管，三極管，MOS管。 注：被測(cè)量的器件必須與整個(gè)電路斷開，方能測(cè)量！Simulate Param：仿真參數(shù)按鈕，單擊它將出現(xiàn)仿真參數(shù)設(shè)置對(duì)話框；其中，·Source Name：*：要設(shè)置的參數(shù)名；·Start：設(shè)置掃描的起始電壓；·Stop：設(shè)置掃描的終止電壓；·Increment：設(shè)置橫軸掃描輸入量，或者說是設(shè)置掃描步長(zhǎng)，步長(zhǎng)大小決定圖像曲線上測(cè)點(diǎn)的疏密；·Num steps：設(shè)置縱軸掃描輸入量，或者說是設(shè)置多少根曲線；·Normalize Data復(fù)選框：選中的話，顯示伏安特性曲線是在X軸的正值范圍內(nèi)；反之在負(fù)值范圍內(nèi)

8、；注：在伏安特性圖示儀的面板上 縱軸表示的是 電流（Current Range（A）；橫軸表示的是 電壓（Voltage Range（V）。坐標(biāo)軸坐標(biāo)有兩種表示方法：對(duì)數(shù)型（Log）和線性型（Lin）；當(dāng)坐標(biāo)值有較大變化范圍是，坐標(biāo)軸一般設(shè)置為對(duì)數(shù)型。更改其中的F（Final value，最終值）、I（Initial value初始值）能起到放大曲線圖的效果，是想顯示的部分更加突出；7、 頻率儀 頻率儀是用來測(cè)量信號(hào)頻率、周期、相位、脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)間和下降沿時(shí)間的儀器。注：使用過程中應(yīng)注意根據(jù)輸入信號(hào)的幅值，調(diào)整頻率儀的Sensitivity（靈敏度）和Trigger Level（觸發(fā)電平

9、）。其中，（1） Measurement測(cè)量·Freq：測(cè)量頻率；·Pulse：測(cè)量正負(fù)脈沖寬度；·Period：測(cè)量一個(gè)信號(hào)周期所用時(shí)間；·Rise/Fall：測(cè)量脈沖信號(hào)上升沿和下降沿所占用的時(shí)間；（2） Coupling耦合模式選擇（3） Sensitivity（RMS）電壓靈敏度設(shè)置（4） Trigger Level觸發(fā)電平設(shè)置注：頻率儀在測(cè)量中、高頻信號(hào)時(shí)，是很容易的，但在測(cè)量低頻信號(hào)時(shí)容易出錯(cuò)，這時(shí)應(yīng)該將 “Slow Change Signal”復(fù)選框選中，提高壓縮比（比如設(shè)置為128），測(cè)量低頻信號(hào)就容易多了。8、 博德圖儀 博德圖儀能產(chǎn)生

10、一個(gè)頻率范圍很寬的掃描信號(hào)，用來測(cè)量電路幅頻特性和相頻特性。注：使用博德圖儀時(shí)，電路輸入端必須接有信號(hào)源。但使用何種信號(hào)源并不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。其中，（1） Mode 模式選擇·Magnitude 幅頻特性測(cè)量；幅頻特性是指在一定的頻帶內(nèi)，兩測(cè)試點(diǎn)間的幅值比值隨頻率變化的特性。·Phase 相頻特性測(cè)量；相頻特性是指在一定的頻帶內(nèi)，兩測(cè)試點(diǎn)間的相位差值（以度表示）隨頻率變化的特性。（2） Horizontal（水平軸）和Vertical（垂直軸）設(shè)置 ·Horizontal水平軸刻度設(shè)置：水平軸顯示的是頻率。設(shè)置初始值（I）和最終值（F）時(shí)，一定要使I<F，M

11、ultisim 10不允許I>F的情況出現(xiàn)；·Vertical 垂直軸刻度設(shè)置：垂直軸的刻度（FI值）和單位由測(cè)量?jī)?nèi)容而定。如下表(假設(shè)測(cè)量電壓增益)測(cè)試內(nèi)容使用坐標(biāo)刻度（FI值）意義單位幅頻（電壓增益）LogVout/Vin分貝幅頻（電壓增益）LinVout/Vin倍相頻Lin相位差度垂直軸的刻度（FI值）范圍也由測(cè)量?jī)?nèi)容而定。如下表（假設(shè)測(cè)量電壓增益）測(cè)試內(nèi)容使用坐標(biāo)最小初始值（Imin）最大最終值（Fmax）幅頻（電壓增益）Log-200dB200dB幅頻（電壓增益）Lin010e+09相頻Lin-720°720°注：垂直軸設(shè)置FI值時(shí)要合適，要根據(jù)電

12、路特性來設(shè)置。下面給出一些常用電路的設(shè)置：測(cè)試電路初始值（I）最終值（F）放大電路0dB+*dB濾波單元電路-*dB0dB9、 失真度分析儀 失真度分析儀式測(cè)試電路總諧波失真和信噪比的儀器，一個(gè)典型的失真度分析儀可以測(cè)量的范圍在20Hz100kHz之間。總諧波失真總諧波失真（Total Harmonic Distortion，THD），是指信號(hào)源輸入時(shí)，輸出信號(hào)比輸入信號(hào)多出的額外諧波成分。比如，輸入信號(hào)頻率1kHz，但輸出信號(hào)除了1kHz的頻率外，還可能有2kHz、3kHz、4kHz等諧波成分。 諧波產(chǎn)生的原因是信號(hào)在傳輸過程中有非線性變換。非線性變換包括信號(hào)放大過程中的飽和失真或截止失真、

13、二極管單項(xiàng)導(dǎo)通、晶閘管操作等。（頻率乘法器產(chǎn)生的和頻、差頻，屬于線性變換，理論上不產(chǎn)生諧波。） 諧波失真測(cè)量是指測(cè)量新增加的總諧波成分與基波信號(hào)成分的百分比，也可用dB來衡量。 所有新增加的諧波電平之和成為總諧波失真。信噪比 信噪比（Signal Noise Distortion ，SINAD）是信號(hào)中有用成分與雜音的強(qiáng)弱對(duì)比，設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少，常用dB值表示。其中，（1） Control 設(shè)置測(cè)量類型·THD：總諧波失真，由于THD的定義標(biāo)準(zhǔn)有兩種（IEEE和ANSI/IEC），所以當(dāng)選擇了THD后，還要在Set中選擇定義標(biāo)準(zhǔn)；如圖·Harmonic Num：設(shè)置諧