用Multisim分析二階低通濾波器電路

4.2 交流分析(AC Analysis)

停止Multisim仿真分析(Multisim仿真分析與交流分析不能同時(shí)進(jìn)行)，在主菜單欄中simulate項中選擇Analysis中的AC Analysis。參數設置如下：起始頻率為1 Hz，終止頻率為10 MHz，掃描方式使用十進(jìn)制，縱坐標以dB為刻度，在Output variables中選擇輸出節點(diǎn)(即圖1中節點(diǎn)3)，然后點(diǎn)擊simulate進(jìn)行仿真分析，得到電路的幅頻特性曲線(xiàn)如圖3所示。

4.2.1 通帶電壓放大倍數AUP的測量

從特性曲線(xiàn)可以看出，在低頻狀態(tài)下頻率變化對AUP的影響不大，頻率較大時(shí)AUP隨頻率增加而急劇減小。高頻狀態(tài)下輸出電壓則接近于0。從對話(huà)框中可知縱坐標最大值為6.020 4 dB，即AUP=2，與理論計算值相符。

4.2.2 通頻帶截止頻率fP的測量

fP為縱坐標從最大值(6.020 4 dB)下降3 dB時(shí)所對應的頻率，即縱坐標為3.020 4 dB所對應的頻率。將圖3中右側標尺移至3.020 4 dB附近，選其局部進(jìn)行放大；再將該標尺精確移至縱坐標為3.020 4 dB處，得到的橫坐標為148.495 2 Hz，即fP=148.495 2 Hz。這與理論計算得到的基本一致。

4.3 參數掃描分析(parameter sweep)

當某元件的參數變化時(shí)，利用Multisim中的參數掃描分析功能可以得到電路輸入輸出特性的變化情況。

在主菜單欄中simulate項中選擇Analysis中的parameter sweep。參數設置如下(以分析C1為例)：設備項中選擇電容設備，元件名選擇C1，參數選擇電容量，電容量使用le-006F，le-007F，le-008F三個(gè)值。點(diǎn)擊more選項，選擇AC Analysis(交流分析)，再選擇節點(diǎn)3作為輸出節點(diǎn)。點(diǎn)擊simulate進(jìn)行仿真，得到C1取上述三個(gè)不同值時(shí)電路的幅頻特性曲線(xiàn)(如圖4所示)。

圖4中，三條曲線(xiàn)由下至上對應的電容分別為le-006F、le-007F、le-008F，對應的截止頻率分別為35.550 Hz，148.493 7 Hz，193.375 6 Hz。很顯然，C1減小引起電路的截止頻率增大，通頻帶變寬。而C1的變化對電壓增益基本無(wú)影響。

采用類(lèi)似方法，我們得到C2，R1，R2，R3和Rf對電路性能的影響如下：C2，R2和R3的變小均會(huì )引起電路的截止頻率增大和通頻帶變寬。而C2，R2和R3的變化對電壓增益的影響不大。R1與輸出電壓幅度成反比，Rf與輸出電壓幅度成正比，但R1和Rf的變化不影響電路的頻率特性。

5 結語(yǔ)

由以上分析可知，Multisim中的仿真分析結果與理論計算結果十分接近。Multisim既是一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于電子電路設計與仿真的軟件，又是一個(gè)非常優(yōu)秀的電子技術(shù)教學(xué)工具。Multisim應用于課堂教學(xué)，豐富了電子技術(shù)多媒體輔助教學(xué)的內容，是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。Multisim以其具有的開(kāi)發(fā)性、靈活性、豐富性、生動(dòng)性、實(shí)時(shí)交互性和高效性等功能特征，極大地豐富了電子電路的教學(xué)方法，拓展了教學(xué)內容的廣度和深度，為提高電子技術(shù)教學(xué)質(zhì)量提供了又一個(gè)有效手段.