EDA实习报告(超全：包含Multisim各种电路详细仿真、公式计算,原理详细分析、实验心得、实验详细结果等)

技术及其应用

实训报告

1、实训目的

1.1实训目的

（1）掌握EDA技术及开放流程。

（2）掌握Multisim的使用方法和仿真操作。

（3）能够用Multisim软件进行搭建电路原理图，并对电路进行仿真。 （4）熟练运用Multisim软件并掌握其界面模块的功能。

（5）理解并掌握EDA技术在电路以及模电、数字电路设计中的应用。

1.2 实训要求

（1）利用Multisim仿真L、C串联谐振电路，并用波特图仪测定频率特性。 （2）利用Multisim仿真三相三线制Y形非对称电路，并按要求分析。 （3）利用 Multisim仿真模拟电路，并按要求进行分析。 （4）利用 Multisim仿真数字电路，并按要求进行分析。

2、实验内容

2.1 模拟电路部分

要求：单管共射极分压式放大电路 1、分析静态工作点（直流分析）

2、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻（交流分析）

解：① 电路截图如下：

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② 电路示波器及电压表显示（截图）如下：



-340.573-76.7 由上图波形数据可知：实测数据AU4.438

③ 原电路直流通路如下：

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 测量值如下：

UB

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IC

UCE

④ 理论值计算

 静态工作点的分析

Rb215kUBUCC122.73VRb1Rb215k51kUBUBE2.730.46ICIE1.135mA

Re21000

UCEUCCICRCIEReUCCICRCRe121.1355.123.94V

 三极管的输入电阻

ICQ1.073mA120

IBQ8.882uA 第 4 页

2612126rberbb'13003.071K

IEQ1.135

 该放大电路的各项交流参数分别为

RL2Au120-78rbe3.071RLRC//RL2k'' rirbe//Rb1//Rb22.38K rORC5.1K

⑤ 经第三、第四步骤的比较，测量值与理论计算值存在一定的误差，差异范围很小，说明理论与实测相对来说是符合一致的。

比较量 实测值 理论值

UB 2.624V 2.730V IC 1.073mA 1.135mA UCE 4.162V 3.94V AU -76.7 -78 2.2 数字电路部分

要求：用555定时器，观察波形，说明原理和功能，观察周期和占空比，与理论计算值比较，分析误差原因  施密特触发器 ① 电路图（截图）如下：

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② 示波器波形（截图）如下：

 由上波形图可知：正弦波周期

T998.134us1ms

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 由上图波形可知：

T  1.007ms ； 高电平时间T1  615.672us 方波周期 因此，占空比qT1615.672us0.611 T1.007ms

 由以上图可知：跳变电压为1.558V、3.418V

③ 理论值计算

可知信号源频率f1kHz

1那么 T1ms

f1V1VCC1.67V3跳变电压：

2V2VCC3.33V3 第 8 页

令

2VCCSint11.672VCCSint23.33

解得tt1-t20.615ms

t0.6150.615 因此占空比qT1④ 实测与理论值比较

数值 周期 T 跳变电压 跳变电压V1 V2 t s 占空比 q 实测值 1.007ms 1.670V 3.418V 0.615m1.558V 3.333V 0.615ms 0.611 0.615 理论值 1.000ms

④ 实测和理论的误差分析

（1）读数误差，即在电脑分析时使用游标确定数值时，游标所移动的位置难免

由于操作问题，而出现误差，导致数值显示不精准。 （2）仿真时，程序运行时可能会存在误差。

（3）可能在软件定义元器件的参数时，与我们实际计算时，会存在误差。

⑤ 由555定时器组成的施密特触发器的工作原理

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 输入信号Vi，对应的输出信号为Vo，假设未接控制输入Vm

（1）当Vi=0V时，即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。

（2）当Vi上升至高于阀值电压（2/3Vcc）时，则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc，此时定时器状态翻转为0，输出Vo=0，此后Vi继续上升，然后下降，只要不低于触发电位（1/3Vcc），输出维持0不变。

（3）当Vi继续下降，一旦低于触发电位（1/3Vcc）后，Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc，定时器状态翻转为1，输出Vo=1。

3、（附加题）组成单稳态触发器 ① 电路图如下：

② 波形图如下：

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③ 工作原理解释

单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。在触发信号作用下，电路将由稳态翻转到 暂稳态，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自 动返回到稳态，并在输出端获得一个脉冲宽度为tw的矩形波。在单稳态触发器中，输出的脉冲宽度tw，就 是暂稳态的维持时间，其长短取决于电路的参数值。

由555构成的单稳态触发器电路中，RC为外接定时元件，输人的触发信号Ui接 在低电平触发端。 稳态时，输出Uo为低电平，即无触发器信号时，电路处于稳定状态。在Ui负脉冲作用下，低电平触发端得到低于1/3倍的Vcc，触发信号，输出Uo为高电平，放电管VT截止，电路进入暂稳态，定时开始。 在暂稳态期间，电源＋Vcc→R→C→地，对电容充电，充电时间常数T＝RC，Uc按指数规律上升。当电容 两端电压Uc上升到2/3倍的Vcc后，输出Uo变为低电平，放电管VT导通，定时电容C充电结束 ，即暂稳态结束。电路恢复到稳态Uo为低电平的状态。当第二个触发脉冲到来时，又重复上述过程。

4、L、C串联谐振电路

要求：试用NI Mutisim仿真软件提供示波器观察L、C串联谐振电路外加电压与谐振电流的波形，并用波特图仪测定频率特性。

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解：电路图如下

 示波器的波形如图所示：

 波特图频率特性：

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 原理解释：串联谐振时，电感电压与电容电压等值异号，即电感电容吸收等

值异号的无功功率，使电路吸收的无功功率为0；电场能量和磁场能量都在不断变化，但此增彼减，互相补偿，这部分能量在电场和磁场之间振荡，全电路电磁场能量总和不变 ；激励供给电路的能量全转化为电阻发热。

 为了维持振荡，激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗，与电路中总的

电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少，电路的品质越好。

 谐振条件：在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC=感抗XL

相等时，即发生串联谐振，此时电路中的电压U与电流I的相位相同。电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。

5、三相三线制Y形非对称电路，

要求：电源为220V,50HZ,0deg，电路如图所示，求各相的相电压、线电压及总功率。并求各相开路、短路时的电压、电流。

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解：电路图如下：

 正常工作时总功率P

16.14517.75517.75551.655W

 通过Multisim 进行仿真测量后，各数值如下：

条件 正常工作时 A相开路 电压（V） 329.050 电流（mA） 0 B相开路 电压（V） 125.520 电流（mA） 135.625 C相开路 电压（V） 122.550 电流（mA） 135.789 A相短路 电压（V） 162.521 电流（mA） 178.005 B相短路 电压（V） 161.890 电流（mA） 178.892

物理量 A相 B相 256.450 133.720 190.450 100.200 340.500 0 258.005 136.158 256.320 135.720 256.286 133.889 C相 256.440 133.333 190.451 100.521 255.881 135.006 334.005 0 255.980 133.521 254.145 133.870 AB 381.051 177.850 381.051 0 381.051 177.850 381.051 136.200 381.051 178.123 381.051 178.890 BC 381.051 135.550 381.051 100.210 381.051 0 381.051 136.215 381.051 133.802 381.051 133.890 CA 381.051 134.353 381.051 100.513 381.051 135.050 381.051 0 381.051 133.790 381.051 133.699 电压（V） 161.899 电流（mA） 177.960 第 14 页

C相短路 电压（V） 162.012 电流（mA） 178.013 256.301 134.005 253.382 133.752 381.051 177.860 381.051 134.560 381.051 133.890 6、实验心得：

经过这些天对Multisim软件初级阶段的探索认知，从对电路图理论的认识到仿真操作的学习，从绘制图形到解决基本的电路计算测量问题，我确实收获许多，发现课本以外的知识无处不在，保持着探索的精神，才能更加完善自己的知识储备。

这学期上《模式识别》课程的时候，老师就给我们介绍过MATLAB，它是将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中的软件。而这礼拜实习所用的Multisim软件，我了解到，我们可使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

通过对这些软件的学习，我认为这是一个发展瞬息万变的时代，学习也变得越来越多元化，许多地方的依旧停留在书本理论的教育，确实应该改变方法。科学技术的发展为我们的成长提供了相对以前更优越、先进的条件来探索认知未知的世界，这就要求我们在对理论知识根深蒂固的时候，能够灵活变通地应用到实践中，掌握先进的软件技术，则能够

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更好地提高学习效果与效率。

最后，我认为，理论与实践，就像鱼与水，鱼水相依则祥和蔚然，因此只有把理论与实践结合，才能真正做到说对知识的全方位立体掌握，在生活中也便学以致用，让知识在发挥其应有作用时继续创造更多潜在价值，当然，解决实际问题并创造更好的技术，才是知识最终的归宿。

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