异想天开

What's the true meaning of light, Could you tell me why

由multisim而想起的数电及模电

日期:2014-01-24 20:12:53
  
最后更新日期:2017-04-19 21:11:55
multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的电路仿真以及设计软件,又名虚拟电子实验室。汗,学生时代不知道有款这样的辅助软件,不然会激起我学电子的兴趣的。现在我在重构我的知识体系时,无意中发现这款软件,故重新温习了一下大学的数电以及模电知识。multisim,直译为”万能的模拟器“,可见其强大。这里借鉴法律专家的案例法的做法,我用multisim来验证了电子学的几个知识点以及小时候我做的一个实验。
一.电路叠加原理
验证在电压源和电流共同下的效果等效于电压源单独作用和电流源单独作用的效果叠加。
注意:考虑都是理想的电压源和电流源,理想电压源输出电压不随外在电流而变化,理想电流源不随外在电压源而变化。
1.共同作用
Image1
2.电压作用
Image2
3.电流作用
Image3
可以看出,R3的电压等于电压源单一作用的+4v(注意有正负),加上电流源单一作用的+1V。其实对于电路的叠加应该很好理解,在电压源单一作用时,仅考虑电压即可,电流视为一根断开的导线;电流源单一作用时,仅仅考虑电流即可,电压源视为一根闭合的导线。可以想想为什么会这样。不知道为什么,当时学这个的时候觉得这个挺难的。

二.测量二极管特性
在multisim里面放置如下电路
Image4
先测试加反方向电压的情况后,再测试加正向电压的情况。这里我测量了50数据,放在excel两列
Image5
然后利用excel作折线图(插入->折线图),最终特性图:
Image6
可以看出大约反向电压为480v二极管被击穿。该图也很好反映了二极管正向导通,反向截止的特性及反向击穿的特性。

三.虚拟仪器使用
示波器为例,搭建如下电路
Image7
PS:笔者小时候曾经就将一根铜线绕一个灯泡直接连上插座,当时直接铜线和灯泡烧掉了,足足被吓了一下。
mulitsim提供了很多虚拟仪器,比如高中时我就一直想要一个的示波器。
Image8
为了多显示几个图像,比例选取为50ms每单位。还可以用上图的两个标尺测量周期,比如上图数上面7个波峰加8个波谷,用计算器算下148.674ms/(7+8)=19.82ms近似50Hz。

本文完,关于multisim更多功能希望读者自己探索。
辅助资料:
1. china ni
2.edabook
3.另外一款仿真软件,proteus。