1.简介
直流扫描分析用于计算一系列值上的电路偏置点。此过程使您可以多次模拟电路,在预定范围内扫描直流值。您可以通过选择起始值和终止值以及DC范围的增量来控制源值。针对扫描的每个值计算电路的偏置点。
Multisim使用以下过程执行直流扫描分析:
- 直流工作点是使用指定的起始值计算的。
- 来自源的值增加,并计算另一个直流工作点。
- 再次增加增量值,过程继续直至达到停止值。
- 结果显示在Grapher View上。
假设:电容器被视为开路,电感被视为短路。仅使用电压和电流源的直流值。
2.运行直流扫描分析
在本节中,您将使用两个范例电路来学习如何配置DC Sweep Analysis 。
范例1:
- 打开位于“下载”部分的电路文件zener.ms11 。这是一个简单的齐纳稳压器电路,即使流过二极管的电流发生变化,二极管仍保持几乎恒定的输出。
在这种情况下,1N4462组件的齐纳电压(V Z )为7.5 V,容差为5%。齐纳二极管可调节的最小和最大输入电压分别为7.41 V和26.41V。当输入电压在0 V至40 V之间变化时,您将使用DC扫描分析来研究调节器电路的行为。
图1.稳压管。
- 选择模拟»分析»直流扫描。 将打开“ DC扫描分析”窗口。表1详细描述了“分析参数”选项卡。
表1. DC扫描分析中使用的参数。
参数
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含义
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资源
| 列出电路中所有独立的电源(电压或电流)。 |
起始值
| 扫描的起始值。 |
止损值
| 扫描的结束值。 |
增量
| 每次扫描将增加的值。 |
变更筛选器
| 过滤显示的变量,以包括内部节点(例如BJT模型内部或SPICE子电路内部的节点),开路引脚以及电路中包含的任何子模块的输出变量。 |
注意:在SPICE中,执行DC扫描分析的命令具有以下形式:
.DC <SOURCE_NAME> <START_VALUE> <STOP_VALUE> <INCREMENT>
基本上,这些参数与表1中定义的参数相同,但是在Multisim中,您不必担心SPICE语法。
- 配置分析参数,如图2所示。
图2. DC扫描分析的分析参数。
如你看到的, V1的变化范围为0至40 V,增量为1V。请注意,您可以通过启用使用源2选项将第二个源添加到分析中。这对于执行嵌套扫描很有用(请参见示例2)。
- 选择输出选项卡。
- 选择电路中的变量列表,从下拉列表中选择所有变量,然后从列表中突出显示V(out) 。
- 单击“添加”按钮将变量移到“选定要分析的变量”下的右侧,如下所示。
图3. DC扫描分析的输出变量。
- 单击模拟。 Grapher View窗口打开。结果如图4所示。
图4 。直流扫描分析结果。
在Grapher View中,您可以观察到输出电压稳定在7.5 V左右,这是1N4462的标称齐纳电压。使用光标计算该组件可以调节的最小和最大电压。
范例2:
- 打开文件mosfet_curve.ms11 (来自下载)。这是一个简单的电路,您将在其中使用直流扫描分析获得MOSFET的特性曲线。
V1和V2 (来自图5)需要进行扫频以获得特性曲线。请注意,为了将流经漏极的电流转换为电压(用于在Grapher View上显示),已将电流控制电压源( V3 )添加到了电路中。
图5 。 MOSFET电路。
- 选择模拟»分析»直流扫描。将打开“ DC扫描分析”窗口。
- 配置分析参数,如下图所示:
图6.嵌套直流扫描的分析参数。
请注意,已添加第二个扫描变量( V2 ),以便分析可以执行嵌套扫描。将为第二次扫描的每个值执行第一次扫描( V1 )。输出曲线的数量将等于第二个源的点数。
在此示例中, V2将设置为0 V(起始值),然后V1将从0 V扫描到10 V;这将生成第一条曲线。在下一个循环中, V2将设置为1 V, V1将再次从0 V扫描到10 V,从而生成第二条曲线。此过程将继续直到达到V2的停止值。
- 选择“输出”选项卡,并确保在“要分析的选定变量”下列出了V(vout) 。
- 单击模拟。结果将显示在Grapher View中。
图7. DC扫描分析结果。
在Multisim中,您还可以使用IV分析仪生成电流-电压曲线。