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量儀器1、 數(shù)字萬用表· 數(shù)字萬用表的主要作用是測量直流或交流電路中兩點間的電壓、電流、分貝和阻抗。（dB在筆記 “dB（分貝）,dBm的意義”有介紹）有一點需要注意的，若電路既有交流又有直流，要想測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接到兩節(jié)點上，分別測量交流和直流的值，然后用下面公式計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)置脈沖保持時間與間歇時間之比（只對三角波和方波有效）；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隨時間變化的波形，可以分析被測周期信號的幅值和頻率，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） 時基（Timebase） 它是設(shè)置輸入信號X軸的掃描時間及信號顯示方式的對話框其中，Scale（設(shè)置掃描時間），設(shè)置X軸上每刻度的時間值，信號頻率越高，掃描時間就得調(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)置信號在X軸向德起始點），范圍在-5.005.00；Y/T、Add、A/B和B/A（信號顯示方式）， ·Y/T：顯示信號波形是關(guān)于時間（X軸）的函數(shù)；·A/B、B/A：顯示信號波形是關(guān)于B或A（X軸）通道的函數(shù)；·Add：顯示信號為兩通道信號相加值；（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耦合的對話框，與時基一致部分，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耦合時只顯示交流信號部分，（使用交流耦合顯示模式，第一個周期的顯示是不準確的）；

5、3;DC耦合時既顯示交流信號又顯示直流信號；注：在測量電路交流信號時，千萬不要在示波器的測試筆上串聯(lián)電容，因為這樣仿真時將出錯?。?）觸發(fā)設(shè)置（Trigger） 它是設(shè)置信號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觸發(fā)顯示、在波形的下降沿到來時觸發(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)信號觸發(fā)（Ext）。注：由外部觸發(fā)信號觸發(fā)（Ext）時，外部觸發(fā)信號須與示波器接地端相連接！ Level（觸發(fā)電平設(shè)置），它是給輸出入信號設(shè)置門檻，信號幅度達到觸發(fā)電平時，示波器才開始掃描，設(shè)置范圍為-0.001V 999Kv.注：一

6、個幅度很小的信號波形是不可能通過觸發(fā)電平的，這時只能把觸發(fā)電平設(shè)為Auto。 Type（信號觸發(fā)方式設(shè)置）， Sing：觸發(fā)信號電平達到觸發(fā)電平門檻，示波器只掃描一次； Nor：觸發(fā)信號電平只要達到觸發(fā)電平門檻，示波器就掃描一次； Auto：如果是小信號或希望盡可能快地顯示，選它； None：不選觸發(fā)信號；（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量半導(dǎo)體器件的伏安特性的儀器?？梢詼y量的器

7、件有：二極管，三極管，MOS管。 注：被測量的器件必須與整個電路斷開，方能測量！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，步長大小決定圖像曲線上測點的疏密；·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）。坐標軸坐標有兩種表示方法：對數(shù)型（Log）和線性型（Lin）；當(dāng)坐標值有較大變化范圍是，坐標軸一般設(shè)置為對數(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 頻率儀是用來測量信號頻率、周期、相位、脈沖信號的上升沿時間和下降沿時間的儀器。注：使用過程中應(yīng)注意根據(jù)輸入信號的幅值，調(diào)整頻率儀的Sensitivity（靈敏度）和Trigger Level（觸發(fā)電平

9、）。其中，（1） Measurement測量·Freq：測量頻率；·Pulse：測量正負脈沖寬度；·Period：測量一個信號周期所用時間；·Rise/Fall：測量脈沖信號上升沿和下降沿所占用的時間；（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：頻率儀在測量中、高頻信號時，是很容易的，但在測量低頻信號時容易出錯，這時應(yīng)該將 “Slow Change Signal”復(fù)選框選中，提高壓縮比（比如設(shè)置為128），測量低頻信號就容易多了。8、 博德圖儀 博德圖儀能產(chǎn)生

10、一個頻率范圍很寬的掃描信號，用來測量電路幅頻特性和相頻特性。注：使用博德圖儀時，電路輸入端必須接有信號源。但使用何種信號源并不會影響測量結(jié)果。其中，（1） Mode 模式選擇·Magnitude 幅頻特性測量；幅頻特性是指在一定的頻帶內(nèi)，兩測試點間的幅值比值隨頻率變化的特性。·Phase 相頻特性測量；相頻特性是指在一定的頻帶內(nèi)，兩測試點間的相位差值（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，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）和單位由測量內(nèi)容而定。如下表(假設(shè)測量電壓增益)測試內(nèi)容使用坐標刻度（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）范圍也由測量內(nèi)容而定。如下表（假設(shè)測量電壓增益）測試內(nèi)容使用坐標最小初始值（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 失真度分析儀式測試電路總諧波失真和信噪比的儀器，一個典型的失真度分析儀可以測量的范圍在20Hz100kHz之間?？傊C波失真總諧波失真（Total Harmonic Distortion，THD），是指信號源輸入時，輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成分。比如，輸入信號頻率1kHz，但輸出信號除了1kHz的頻率外，還可能有2kHz、3kHz、4kHz等諧波成分。 諧波產(chǎn)生的原因是信號在傳輸過程中有非線性變換。非線性變換包括信號放大過程中的飽和失真或截止失真、

13、二極管單項導(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。） 諧波失真測量是指測量新增加的總諧波成分與基波信號成分的百分比，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）是信號中有用成分與雜音的強弱對比，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)置測量類型·THD：總諧波失真，由于THD的定義標準有兩種（IEEE和ANSI/IEC），所以當(dāng)選擇了THD后，還要在Set中選擇定義標準；如圖·Harmonic Num：設(shè)置諧