实验二 基尔霍夫电压定律的验证实验

1、通过实验验证基尔霍夫电压定律，巩固所学的理论知识。 2、加深对参考方向概念的理解。 二、实验原理

基尔霍夫电压定律为Σ U = 0，应用于回路。基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之一。

图2-1 两个电压源电路图 图2-2 基尔霍夫电压定律

基尔霍夫电压定律，从回路中任意一点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周，则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降之和。就是在任一瞬时，沿任一回路循行方向（顺时方向或逆时方向），回路中各段电压的代数和恒等于零。（如果规定电位升为正号则电位降为负号）。在电阻电路中的另一种表达式，就是在任一回路循行方向上，回路中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。在图2-1所示电路中，对回路adbca由图2-2可以写出

为研究问题方便，人们通常在电路中假定一个方向为参考，称为参考方向。 (1) 若流入节点的电流取正号，则流出节点的电流取负号。

(2) 任一回路中，凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者，则此电压的前面取正号，电压的参考方向与回路绕行方向相反者，前面取负号。

(3) 任一回路中电流的参考方向与回路绕行方向一致者，前面取正号，相反者前面取负号。 在实际测量电路中的电流或电压时，当电路中所测的电流或电压的实际方向与参考方向相同时取正值，其实际方向与参考方向相反时取负值。

KVL定律实验电路如图2-3所示，有两个直流电压源作用于电路中，选定电路的参考方向为U6→U5→U4→U3→U2→U1→U6，电压表中除U3的正、负极性与参考方向相反以外，其余电压表均与该参考方向一致，则列写KVL方程为：

（上式中的U1、U2、U3、U4、U5、U6分别对应图上器件R1、R2、E2、R3、R4、E1的电压） 故：若用电压表测得的电压值符合上式，则KVL定律得证。 实验步骤如下：

(1) 打开multisim软件，选中主菜单View选项中的Show grid，使得绘图区域中出现均匀的

网格线，并将绘图尺寸调节到最佳。

器件，从Place Basic元器件库中调出4个Resistor（电阻）器件，最后从Place Indicators元器件库中调出6个Voltmeter（电压表）器件，按下图所示排列好。 (3) 将各元器件的标号、参数值亦改变成与图2-3所示一致。

(4) 将所有的元器件通过连线连接起来。注意：电压源、电压表的正负极性。 (5) 检查电路有无错误。

(6) 对该绘图文件进行保存，注意文件的扩展名（.sm10）要保留。 (7) 按下EWB界面右上方按纽“1”对该保存过的绘图文件进行仿真。

(8) 按下EWB界面右上方按纽“0”停止仿真，读取电流表的读数，将读数填到表2-1相应

图2-3 基尔霍夫电压定律验证实验电路图

图2-3 基尔霍夫电压定律验证实验电路图

表2-1 基尔霍夫电压定律电压测量表

验报告的撰写。 四、注意事项

1、 每个multisim电路中均必须接有接地点，且与电路可靠连接（即接地点与电路的连接处

话框中选择Value/Resistance（R）选项，在其后的框中填写阻值，前一框为数值框，后一框为数量级框，填写时注意两个框的不同。

3、 测量电压时应该把直流电压表并联在电路中进行测量，multisim中电压表粗线接线端要

与欲测电路的负极相连，另一个接线端则与欲测电路的正极相连，使用时应特别注意电压表的极性。

4、 基于绘图美观的考虑，可将电压表通过工具栏中的“翻转”快捷键调整到与待测器件或

电路平行的状态再连线。

5、 电压表测量模式选择默认的直流模式，即在Voltmeter（电压表）器件的元器件属性

6、 绘制好的实验电路必须经认真检查后方可进行仿真。若仿真出错或者实验结果明显偏离

实际值，请停止仿真后仔细检查电路是否连线正确、接地点连接是否有误等情况，排除误点后再进行仿真，直到仿真正确、测量得到理想的读数。 7、 在读取电压表的读数时，为消除网格线对读数的影响，可取消主菜单View选项中的Show

grid，设置好后将看到绘图区中的网格线已消去，此时即可读数了。 8、 记录到表格中的数据即电压表上显示的直接读数，“+”、“－”亦要保留。 9、 文件保存时扩展名为“.sm10”。关闭文件或multisim软件后想再次打开保存后的文件时，

必须打开multisim软件后通过主菜单File/open选项或者工具栏中的“打开”快捷键来实现。

在前述实验中通过电压表极性的摆放位置固定了U1、U2、U3、U4、U5、U6与参考方向是否相关，同学可通过改变电压表极性的位置而改变U1、U2、U3、U4、U5、U6与参考方向的相关性，再看看此时如何列写KVL方程，是否符合Σ U =0。 六、预习要求

1、认真复习基尔霍夫电压定律的基本理论。 2、明确实验内容及步骤。 七、思考题

1、基尔霍夫电压定律的内容是什么？

2、在验证基尔霍夫电压定律时，所测得的电压结果与基尔霍夫定律有不完全一致的情况，请问产生这种情况的主要原因是什么？

3、在直流电路中如何使用直流电压表，在使用直流电压表时应该注意什么？ 八、实验报告

1、写出实验名称、实验目的、实验内容及步骤。 2、画出实验电路图。 见上

4、填写表格2-1。 见上

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1、精品文档环境敏感区，是指依法设立的各级各类自然、文化保护地，以及对建设项目的某类污染因子或者生态影响因子特别敏感的区域。 Multisim 2001的器件库Multisim 2001含有4个种类的器件库，执行ViewComponent Bars命令即可显示如图2-1所示的下拉菜单。图2-1 ViewComponent Bars命令的下拉菜单 图2-1中的Multisim Database也称为Multisim Master，用来存放软件自带的元件模型。随着版本的不同，该数据库中包含的仿真元件的数量也不一样。Corporate Database 仅专业版有效，为用于多人协同开发项目时建立的共用器

Toolbar)，每个器件库中又含有数量不等的元件箱(又称之为Farmily)，共有6000多个元器件，各种元器件分门别类地放在这些器件箱中供用户调用。User Database在开始使用时是空的，只有在用户创建或修改了元件并存放于该库后才能有元件供调用。本章将分别对Multisim Database中的

3、14个器件库中的元器件加以介绍。第一节 电源库一、电源库组成电源库(Sources)如图2-2所示，其中共有30个电源器件，有为电路提供电能的电源，也有作为输入信号的信号源及产生电信号转变的控制电源，还有两个接地端。电源库中的器件全部为虚拟器件。图2-2 电源库二、电源库中的器件箱1.接地端（Ground）在电路中，“地”是一个公共参考点，电路中所有的电压都是相对于该点而言的电势差。在Multisim电路图上可以同时调用多个接地端，它们的电位都是OV。 2数字接地端(Digital Ground) 在实际数字电路中，许多数字器件需要接上直流电源才能正常工作，而在原理图中并不直接表示出来。为更接

4、近于现实，Multisim在进行数字电路的“Real”仿真时，电路中的数字元件要接上示意性的电源，数字接地端是该电源的参考点。3Vcc电压源(Vcc Voltage Source) 直流电压源的简化符号，常用于为数字元件提供电能或逻辑高电平。4. VDD电压源(VDD Voltage Source)与Vcc基本相同。当为CMOS器件提供直流电源进行“Real”仿真时，只能用VDD。 5直流电压源(DC Voltage Source(Battery) 这是一个理想直流电压源，使用时允许短路，但电压值将降为0。 6直流电流源(DC Current Source) 这是一个理想直流电流源，使用时允许

5、开路，但电流值将降为0。7交流电压源(AC Voltage Source) 这是一个正弦交流电压源，电压显示的数值是其有效值(均方根值)。 8正弦交流电流源(AC Current Source) 这是一个正弦交流电流源，电流显示的数值是其有效值(均方根值)。 9时钟电压源(Clock Source)实质上是一个幅度、频率及占空比均可调节的方波发生器，常作为数字电路的时钟触发信号，其参数值在其属性对话框中设置。10. 调幅信号源(Amplitude Modulation(AM)Source)产生受正弦波调制的调幅信号源，表达式为：U0=Ucsin2ct(1+msin2mt)其中：Uc为载波幅度，

6、c为载波频率，m为调制指数, m为调制频率。11. 调频电压源(FM Voltage Source)受单一频率调制的信号源，能产生一个频率可调制的电压波形，表达式为： U0=Uasin2ct + msin(2mt)式中，Ua为峰值幅度, c为载波频率，m为调制指数，m为调制频率。12. 调频电流源(FM Current Source)除了输出量是电流外，其余与调频电压源相同。13. FSK信号源(FSK Source)当电压源输入信号为二进制码“1”(高电平)时，输出一个频率为1的正弦波；当输入为二进制码“0”(低电平)时，输出一个频率为2的正弦波。输出频率1和2以及正弦波峰值电压可在该信号源

7、的属性对话框中设置。14. 电压控制正弦波电压源（Voltage-Controlled Sine Wave）该电压源产生的是一正弦波电压，但其频率受外加的AC或DC输入电压控制，其控制结果可打开该电源的属性对话框进行设置。15. 电压控制方波电压源(Voltage-Controlled Square

8、出电压大小受输入电压控制，其比值是其电压增益（E），数值从mV/V到kV/V， 具体数值需打开其属性对话框进行设置。18.电压控制电流源（Voltage-Controlled Current Source）输出电流大小受输入电压控制，其比值称为转移导纳(G)，用mhos(即seimens)来衡量，范围从mmhos到kmhos，具体数值需打开其属性对话框进行设置。

9、话框进行设置。 20电流控制电流源(Current-Controlled Current Source) 输出电流大小受输入电流控制，其比值称为电流增益(F)，用mAA至kAA来衡量，具体数值也需打开其属性对话框进行设置。 21脉冲电压源(Pulse Voltage Source) 脉冲电压源是一种输出脉冲参数可配置的周期性电源，可设置的脉冲参数有Initial

11、除输出为指数电流之外，其余与指数电压源一样。25.分段线性电压源(Piecewise Linear Voltage Source) 简称PWL电压源，通过插入不同的时间及电压值，可控制输出电压的波形形状。每一对时间、电压值决定从该时刻起输出的新波形(大小)，直到下一对时间、电压值对应的时刻，然后按新的时间、电压值对输出电压波形。26. 分段线性电流源（Piecewise

12、该电压源允许用户插入7对数据坐标（输入电压和输出电压），以控制输出电压波形的形状。28. 受控单脉冲(Controlled One-Shot) 该器件实质上是一种波形变换器，它能将输入的波形信号变换成具有特定幅值和特定脉宽的脉冲输出。29.多项式电源(Polynomial Source) 该电压源的输出电压是一个取决于多个传递函数的受控电压源，它是一般非线性电压源的一种特殊形式，常用于模拟电子器件的特性。30.非线性相关电源(Nonlinear Dependent Source)从该电源的电路符号上可以看出，它有V(1)、V(2)、V(3)、V(4)等4个电压输入端和I(V5)、I(V6)两个

13、电流输入端，一个输出端。输出量既可以是电压变量，也可以是电流变量，取决于在其对话框中的设置。第二节 基本器件库一、基本器件库组成基本器件库(Basic)如图2-3所示。图2-3 基本器件库基本器件库中包含现实器件箱18个，虚拟器件箱（背景为墨绿色）7个，每个现实器件箱中又存放着若干个与现实元器件一致的仿真元器件供选用。在选择元器件时应该尽量选取现实元器件，这不仅是因为选用现实元器件能使仿真更接近于现实情况，还在于现实的元件都有元件封装标准，可将仿真后的原理图直接转换成PCB文件。但在选取不到某些参数，或要进行温度扫描或参数扫描等分析时，就要选用虚拟元件。二、基本器件库的器件箱

14、sistor） 电阻是电路中最常用的元件之一，该电阻箱中的电阻都是现实的商品器件，参数值不允许改动。2虚拟电阻(Resistor Virtual)虚拟电阻的阻值可以任意设置，还可以设置其温度特性。3.电容（Capacitor）电容是电路中最常用的元件之一，现实电容箱中的电容都是无极性的，其参数值只能选用，不能改动，而且非常精确，没有考虑误差，也未考虑耐压大小。4虚拟电容(Capacitor Virtual)虚拟电容的参数值要通过其属性对话框设置，并考虑温度特性和容差等。5. 电解电容 (CAP_Electrolit) 电解电容是一种带极性的电容。使用时，标有“+”极性标志的端子必须接直流高电位

15、。实际的电解电容有一定的电压限制，而这里没有限制，使用应注意这一点。6. 上拉电阻(Pull up)上拉电阻一端接Vcc(+5V)，另一端接逻辑电路上的一个点，使该点电压接近Vcc。7.电感（Inductor）电感是电路中最常用的元件之一，现实电感的参数值只能选用，不能改动，不用考虑耐电流大小。8. 虚拟电感(Inductor Virtual)虚拟电感的参数值通过其属性对话框设置。9.电位器（Potentiometer）电位器即可调节电阻。元件符号旁所显示的数值如100K_LIN指两个固定端子之间的阻值，而百分比如70，则表示滑动点下方电阻占总R值的百分比。电位器滑动点的移动则通过按键盘上的某

16、个字母进行，小写字母表示减少百分比，大写字母表示增加百分比。10.虚拟电位器(Virtual Potentiometer)虚拟电位器的两个固定端子之间的阻值需通过其属性对话框自行确定。11.可变电容(Variable Capacitor)可变电容的电容量可在一定范围调整，其设置方法类似于电位器。12. 虚拟可变电容(Virtual Variable Capacitor)虚拟可变电容与现实可变电容不同之处仅在于其参数值需通过属性对话框自行确定。13可变电感(Variable Inductor)可变电感的电感量可在一定范围调整，其设置方法也类似于电位器。14虚拟可变电感(Virtual Varia

Current(1H)时开关断开。 (2)单刀双掷开关(SPDT) 通过计算机键盘可以控制其通断状态。 (3)单刀单掷开关(SPST) 设置方法与SPDT相同。 (4)时间延迟开关(TD_SWl) 该开关有两个控制时间，即闭合时间TON和断开时间T

变压器的电压比N =U1/U2。U1为一次电压，U2为二次电压，二次侧中心抽头的电压是U2的一半。这里的电压比不能直接改动，如要变动，则需要修改变压器的模型。使用时，通常要求变压器的两边都接地。18非线性变压器(Nonline

19、ar Transformer) 利用该变压器可以构造诸如非线性磁饱和、一次二次线圈损耗、一次二次线圈漏感及磁芯尺寸大小等物理效果。 19磁芯(Magnetic Core) 该元件是理想化模型，利用它可以构造一个多种类型的电磁感应电路。20.无芯线圈(Coreless Coil) 利用该元件可创建一个理想的宽变化范围的电磁感应电路模型，如可将无芯线圈与磁芯结合在一起组成一个系统来构造线性和非线性电磁元件的特性。21连接器(connectors) 连接器是一种机械装置，在电路设置中，用以给输入和输出的信号提供连接方式。22. 半导体电阻(Resistor Semiconductor)23. 半导体

20、电容(Capacitor Semiconductor)24. 封装电阻(Resistor Packs) 封装电阻也称为排电阻，相当于8个并列的电阻封装在一个壳内，具有相同阻值。第三节 二极管库一、二极管库组成二极管库(Diode)如图2-4所示。图2-4 二极管库二、二极管库的器件箱二极管库包含11个器件箱，其中有一个虚拟器件箱。1.普通二极管(Diode)该器件箱存放着许多公司的不同型号的产品，可直接选取。2. 虚拟二极管(Diode Virtual)相当于一个理想二极管，可以在Edit Model对话框中修改模型参数。3. Pin二极管(Pin Diode)4. 齐纳二极管(Zener D

21、iode)即稳压二极管，有国外各大公司的众多型号的元件供调用。5. 发光二极管(LED) 含有6种不同颜色的发光二极管，当有正向电流流过时才产生可见光。注意其正向压降比普通二极管大，红色LED正向压降约1.11.2V，绿色LED的正向压降约1.41.5V。6. 全波桥式整流器(Pull-Wave Bridge Rectifier) 由4个二极管组成全波桥式整流器，将输入的交流电进行全波整流后输出直流电。7. 肖特基二极管（Shockley Diode）。8. 可控硅整流器(Silicon-Controlled Rectifier) 可控硅整流器简称SCR，又称晶闸管。9. 双向二极管（DIAC

22、） 该元件相当于背靠背的两个肖特基二极管并联，是依赖于双向电压的双向开关。当电压超过开关电压时，才有电流流过二极管。10. 双向晶闸管 (TRIAC) 该元件是由门极控制的双向开关，可使电流双向流过。11. 变容二极管(Varactor Diode)变容二极管是一种在反偏时具有相当大的结电容的PN结二极管，这个结电容的大小受加在变容二极管两端的反偏电压大小的控制。第四节 晶体管库一、 晶体管库组成晶体管库（Transistors）如图2-5所示。图2-5 晶体管库二、晶体管库的器件箱晶体管库中共有33个器件箱，其中有17个现实器件箱和16个带有墨绿色背景的虚拟器件箱。1） NPN晶体管（BJT

24、JT晶体管阵列是一个复合晶体管封装块，其中有若干个相互独立的晶体管。在具体使用时可根据实际需要选用其中的几只。使用晶体管阵列比使用单晶体管更容易配对，噪声性能更优，要求PCB的空间也更少。晶体管阵列有3种类型： PNP晶体管阵列(PNP transistor array)，适用于低频小功率电路。 NPN/PNP晶体管阵列(NPN/PNP transistor array)，常用在各种放大器电路中。 NPN晶体管阵列(NPN transistor array)，常用在信号处理和从直流到甚高频的开关电路，以及灯泡和继电器驱动电路、差分放大器、晶阐管触发电路及温度补偿放大器中。12) LGBT。LG

四端P沟道增强型MOS管(MOS_4TEP)。四端MOSFET管将衬底作为电极B单独引出，如果在衬底电极B与源极S之间加上电压Ubs,则Ubs必须使B、S间PN结是反向偏置。由于沟道宽度受Ugs和Ubs双重控制，结果使Ugs(th)或Ugs(off)的绝对值增大。比较而言，Ubs对NMOS管的影响更大。对于耗尽型MOSFET管，Ugs可为正向偏置、反向偏置或零电压偏置。而对增强型而言，若是N沟道型, Ugs必须为正值且大于Ugs(th)，对于P沟道型，Ugs必须为

28、拟集成器件库一、模拟集成器件库组成模拟集成器件库(Analog ICs )如图2-6所示。图2-6 模拟集成器件库二、模拟集成器件库的器件箱模拟集成器件库共有9个器件箱，其中4个是虚拟器件箱。1）运算放大器（Opamp）。该元件箱有五端、七端和八端运算放大器(八端为双运放)，采用的是宏模型。2） 三端虚拟运放(Opamp3 Virtual)。三端运放是一种虚拟元件，其仿真速度比较快，但其模型没有反映运放的全部特性。3） 诺顿运放(Norton Opamp)。 诺顿放大器即电流差分放大器(CDA)，是一种基于电流的器件。4） 五端虚拟运放(Opamp5 Virtual)。 五端运放比三端运放增加

29、了正电源、负电源两个端子。5）宽带运放(Wide bandwidth amplifiers)。 普通运算放大器，宽带运放的单位增益带宽将超过10MHz，典型值是100MHz。6） 七端虚拟运放(Opamp7 Virtual)。 与五端虚拟运放相比，又多了COMP1和COMP2输出端子。输出电压UCOM2与UOUT有相同的输出，但UCOM1与UOUT的输出相位相反。7) 比较器(Comparator)。该元件功能是比较输入端两个电压的大小和极性，并输出对应的状态。8) 虚拟比较器(Comparator Virtual)。 仅有X和Y两个输入端，一个输出端。当XY时，输出高电平(约3.5V)，否则

30、输出低电平(0V)。9) 特殊功能运放(Special function)。特殊功能的运放有：测试运放、视频运放、乘法器除法器、前置放大器、有源滤波器。 第六节 TTL器件库一、TTL器件库组成TTL器件库如图2-7所示。图2-7 TTL器件库二、TTL器件库的器件箱TTL器件库(TTL)含有74系列的TTL数字集成逻辑器件，在对含有TTL数字元件的电路进行仿真时，电路窗口中要有数字电源符号和相应的数字接地端。TTL器件库含有以下系列：1）标准型系列（74STD）2）肖特基系列（74S）3) 低功耗肖特基系列（74LS）4) 高速系列（74F）5）先进低功耗肖特基系列（74ALS）6）先进肖特

6V低电压微型CMOS逻辑器件（Tinylogic_6V）。使用说明：在对含有CMOS数字器件的电路进行仿真时，必须在电路窗口内放置一个VDD电源符号，其数值大小根据CMOS要求来确定。同时还要放置一个数字接地符号。第八节 其他数字器件库一、其他数字器件库组成其他数字器件库（Miscellaneous Digi

其他数字器件库二、其他数字器件库的器件箱TTL器件库和CMOS器件库中的元器件都是按照型号存放的，这给数字电路初学者带来了不便，如按照其功能存放，调用起来将会方便得多。其他数字器件库中的TIL器件箱就是把常用的数字元器件按照其功能存放的。另外，还有6个属于其他类型的器件箱。1）数字逻辑器件(TIL)。该器件箱中存放的数字逻辑元件有：与门、或门、非门、或非门、与非门、异或门、异或非门、缓冲寄存器、三态缓冲寄存器及施密特触发器等，它们都是虚拟器件。2） 存贮器（Memory）。3） VHDL 可编程逻辑器件。 该元件箱中存放着用硬件描述语言VHDL描述模型

34、的若干常用的数字逻辑元件。4） Verilog HDL可编程逻辑器件。该元件箱中存放着用硬件描述语言Verilog_HDL描述模型的常用数字逻辑器件。5) 线性驱动器件（Line driver）。6） 线性接收器件（Line receiver）。7) 线性收发器件（Line transceiver）。第九节 混合芯片库一、混合芯片库组成混合芯片库（Mixed Chips）如图2-10所示。图2-10 混合芯片库二、混合芯片库的器件箱混合芯片库中存放着6个器件箱，其中ADC_DAC和Analog Switch Virtual器件箱属于虚拟元件。 1） 模/数、数/模转换器(ADC_DAC) 其中

35、包括三种类型： ADC将输入的模拟信号转换成8位的数字信号输出。 IDAC将数字信号转换成与其大小成比例的模拟电流。VDAC将数字信号转换成与其大小成比例的模拟电压。2） 定时器（Timer） 555定时电路。3）模拟开关(Analog Switch) 模拟开关是一种在特定的两控制电压之间以对数规律改变的电阻器。如果控制电压超过了指定的值，其电阻值将会非常大或非常小。4）虚拟模拟开关(Analog Switch Virtual)5） 单稳态（Monostable） 该元件是边沿触发脉冲产生电路，被触发后产生固定宽度的脉冲信号，脉冲宽度由RC定时电路控制。它有两个输入控制端，A1为上升沿触发，A

36、2为下降沿触发。一旦电路被触发，输入信号将不起作用。连接要求：定时电容的一端接CT端，另一端接RT/CT端，定时电阻一端连到RT/CT端，另一端连到Vcc端。输出脉冲宽度Tw =O.693RC。6） 锁相环(Phase-Locked Loop)该元件模型用来实现锁相环路的功能，它有压控振荡器、相位检测电路和低通滤波器。第十节 指示器件库一、指示器件库组成指示器件库（Indicators）如图2-11所示。图2-11 指示器件库二、指示器件库的器件箱指示器件库中包含8种可用来显示电路仿真结果的显示器件，称之为交互式元件。对于交互式元件，软件不允许用户从模型上进行修改，只能在其属性对话框中对某些参

37、数进行设置。1）电压表（Voltmeter） 该表可用来测量交、直流电压。2）电流表（Ammeter） 该表可用来测量交、直流电流。3）探测器（Probe） 相当于一个LED(发光二极管)，仅有一个端子，可将其连接到电路中某个点。当该点电平达到高电平(即“1”电平，其门限值可在属性对话框中设置)时便发光指示，可用来显示数字电路中某点电平的状态。4） 峰鸣器（Buzzer） 该器件是用计算机自带的扬声器模拟理想的压电蜂鸣器。当加在其端口的电压超过设定值时，压电蜂鸣器就按设定的频率鸣响。其参数值可通过属性对话框设置。5）灯泡（Lamp） 其工作电压及功率不可设置，额定电压对交流而言是指其最大值。当

38、加在灯泡上的电压大于额定电压的50至额定电压时，灯泡一边亮；而大于额定电压至150额定电压值时，灯泡两边亮；而当外加电压超过150额定电压值时，灯泡被烧毁。灯泡烧毁后不能恢复，只有选取新的灯泡。对直流而言，灯泡发出稳定的灯光；对交流而言，灯泡将一闪一闪地发光。6）虚拟灯泡(Virtual Lamp) 其工作电压及功率可由用户在属性对话框中设置。工作情况同灯泡。7）十六进制显示器(Hex Display) 有带译码的七段数码显示器和不带译码的七段数码显示器。8）条形光柱(Bar graph)DCD_BARGRAPH(带译码的条形光柱)：相当于10个LED发光管串联，但只有一个阳极(左侧端子)和一

39、个阴极(右侧端子)。点亮第n个LED所需的最小电压值(从最低段到最高段)为：Uon=UL+(Uh-UL)(n-1)/9, 其中n为点亮LED的数量。Uh是点亮所有LED所需的最高电压，UL是点亮所有LED所需的最低电压。 LVL_BARGRPH：通过电压比较器来检测输入电压的高低，并把检测结果送到光柱中某LED以显示电压高低。其余与DCD_BARGRAPH相同。UNDCD_ BARGRPH (不需译码的条形光柱)：由10个独立的条形光柱组成。左侧为阳极，右侧为阴极。LED发光管正向压降为2V。第十一节 混杂器件库一、混杂器件库组成混杂器件库（Miscellaneous）如图2-12所示。图2-

40、12 其他器件库二、混杂器件库的器件箱混杂器件库是把不便划归某一类型器件库中的器件箱放到一起单独成库。1） 压电晶体（Crystal）为石英晶体振荡器。2）虚拟压电晶体 (Crystal Virtual)。3）光耦合器(Optocoupler)。光耦合器是一种利用光把信号从输入端(光电发射体)耦合到输出端(光电探测器)的器件，它能有效地控制系统噪声，消除接地回路的干扰，响应速度较快，常用于微机系统的输入和输出电路中。4) 虚拟光耦合器(Optocoupler Virtual)。5) 真空管（Vacuum Tube Virtual）。 真空管有3个电极：阴极K被加热后发射电子，阳极P(又称板极)

41、收集电子，栅极(控制极)G控制到达阳极的电子数量。真空晶体管与N沟道结型场效应晶体管的工作特性相似，属于电压控制器件。真空管经常作为放大器使用在音频电路中。6) 虚拟真空管(Vacuum Tube Virtual)。7) 稳压器 (Voltage Regulator)。8) 电压基准器 （Voltage reference）。9) 浪涌电压抑制器（Voltage suppressor）。10）直流电机(Motor)。 该器件是理想直流电动机的通用模型，用以仿真直流电动机在串联激励(简称串励)、并联激励(简称并励)和分开激励下的特性。11） 开关电源降压转换器（Buck Converter）。1

42、2) 开关电源升压转换器（Boost Converter）。13） 开关电源升降压转换器(Buck-Boost Convener)。14） 熔断器（Fuse）。作短路保护和过载保护的器件，选用时要注意： 要选取适当电流大小的熔丝，太小会使电路不能工作，太大起不了保护作用。 在交流电路中最大电流是电流的峰值，不是习惯上的有效值。 熔丝一经烧断，不能恢复，只有将其删除，重新从元件库中选取。15）无损耗传输线类型1 (Lossless Line Type l)。 该模型模拟理想状态下传输线的特性阻抗和传输延迟特性，且特性阻抗是纯电阻性的，其值等于L/C的均方根值。使用时可对属性对话框中的相关项进行设

43、置。16）无损耗传输线类型2 (Lossless Line Type2)。 与无损耗传输线类型1相似，不同之处仅在于传输时间延迟是通过设置传输信号频率和线路归一化电长度来确定。17） 有损耗传输线（Loss Transmission Line）。 有损耗传输线是一个模拟有损耗媒介的两端口网络，如通过电信号的一段导线。它能模拟由传输线特性阻抗和传输延迟导致的纯电阻性损耗，打开其属性对话框可对传输线的长度、单位上的电感、电容、电阻和电导进行设置。在实际应用时，如将其电阻和电导设置为0，就成为了无损耗线，而用这种无损耗线进行仿真的结果会更精确。 18） 网络（Net）。这是一个创建模型的模板，允许用

44、户输入一个220个引脚的网络表。第十二节 控制部件库一、控制部件库组成控制部件库（Controls）如图2-13所示。图2-13 控制部件库二、控制部件库的器件箱控制部件库共有12个常用的控制模块器件箱，虽然这些控制模块都没有绿色衬底，但仍属于虚拟元件，即不能改动其模型，只能在其属性对话框中设置相关参数。1） 乘法器(Multiplier)该器件的输出Uo等于Ux与Uy的乘积。2） 除法器该器件的输出Uo等于Ux除以Uy的商。3） 传递函数模块该器件的功能是模拟在S域中一个电子器件、电路或系统的传输特性。4）电压增益模块(Voltage Gain Block)该器件的功能是将输入电压扩大K倍后

45、传递到输出端，K值与频率无关。5）电压微分器(Voltage Differentiator)该器件通常应用于控制系统和模拟量的计算，功能是对输入电压Ui求微分，并且将结果传递到输出端，即U0=dUi/dt。在对话框中对其增益K，输出失调电压UOOFF(输入为零时，输出不为零)等参数进行设置。若UOOFF不等于零，则Uo=KdUi/dt +UOOFF。 6） 电压积分器(Voltage Integrator) 该器件对输入电压进行积分并将结果传递到输出端。对与X轴对称的正弦波、方波、三角波而言，其积分为零。利用函数发生器在上述波形的基础上叠加Offset值，则积分器部件将对Offset积分。输出

46、电压是上升还是下降取决于Offset的极性，Offset也可在对话框的Input Offset Voltage窗口进行设置。积分器部件的输出表达式为：U0=K式中，K是积分器增益，UIOFF表示输入电压的偏移，Uoic表示初始条件，可在对话框中进行设置。7）电压磁滞模块(Voltage Hysterisis Block) 该模块仿真同相比较器的功能，它提供了输出电压相对输入电压的滞回。其属性对话框中的UiH和UiL分别用于设置输入电压的高、低门限值，H用于设置滞回电压值，H值必须大于零。UiH和UiL分别为输出电压的上及下限值，ISD表示输入平滑范围。8） 电压限幅器(Voltage Limi

Limiter Block) 该器件高度抽象模拟运放或比较器的特性，共有6个连接端，均可作输入端，其中3个可作输出端。10）电压控制限制器(Voltage_Controlled Limiter)该器件是一个电压限幅器，具有电压单

48、入、单出的函数关系，输出电压的偏移被限制在设定的上、下限电平之间，输出电压的平滑性发生在预定的范围内。该部件可工作在直流、交流和瞬态分析方式下。11）电压回转率模块(Voltage Slew Rate Block) 该模块的功能是模拟放大器或系统中输出电压对时间的最大变化率，可在属性对话框中设置最大上升斜率值(RSMAX)和最大下降斜率值(FSMAX)。12）三通道电压总加器(Three-Way Voltage Summer) 该器件是一个数学功能块，其输出电压等于3个输入电压的算术之和。其数学表达式为：UOUT=KOUTKA(UA+UAOFF)+KB(UB+UBOFF)+KC(UC+UCOF

49、F)+UOOFF式中，KOUT是输出增益，KA、KB、KC分别表示输入电压UA,UB,UC的增益，UAOFF、UBOFF 、UCOFF分别表示UA、UB、UC的偏移，UOOFF表示UOUT的偏移。打开其属性对话框可对有关参数进行设置。 第十三节 射频器件库一、射频器件库组成射频器件库如图2-14所示。图2-14 射频器件库射频器件库提供当信号的频率足够高时电路中元器件的模型。二、射频器件库的器件箱1）射频电容器(RF Capacitor) 在射频中，RF电容的性能不同于低频状态下的常规电容，它是作为许多传输线、波导、不连续器件和电介质之间的一种连接。电介质层通常很薄(典型值为0.2mm)，适应

50、这种电容器的方程随同于传输线的方程。因此，可以用单位长度上的电感、阻抗和并联电容来描述射频电容器。依所使用技术的不同，实际的电容在数pF到nF之间，这种电容可以在频率到达20GHz时用作耦合和旁路。2）射频电感器(RF Inductor)在众多的射频电感器中，螺旋形的电感提供了较高的电感量和Q值。它可以在较小的平面内做成，描述公式为R =r/I +kq。其等效电路是电阻(由于集肤效应)与电感串联，与电容并联。3）射频NPN晶体管(RF BJT_NPN) 射频双极型晶体管的基本工作原理与低频段的晶体管相同。然而，射频晶体管有一个取决于基极和集电极的转换和充电次数较高的最大工作频率。为了获得这样的

51、效果，其发射极、基极和集电极在版图上的面积要求达到最小。但是制作晶体管的工艺限制了基极面积的缩小，集电极面积的减小受到集电极的最大承受电压的限制。为了获得最大的功率输出，发射极外围面积应该尽可能大。4）射频PNP晶体管(RF BJT_PNP)5）射频MOSFET(RF MOS_3TDN) 射频FETS与双极晶体管相比，有不同的载流子。FET的多子应该有较好的传输特性(比如好的流动性、速度和扩散系数)。因此，射频FET制作在N型材料上，因为电子有较好的特性。 栅极的长度和宽度是两个重要参数，减少栅极的长度可以提高增益、噪声值和工作频率，增加栅极的宽度可以提高射极功率容量。 测量直流和射极S参数可

52、以得到射极FET晶体管的模型参数，其等效电路模型几乎等同于直流和射极S参数。6）隧道二极管 （Tunnel diode） 7）传输线(Strip Line)传输线在微波频段是很常用的传导线，传输线是在电介质(通常是空气)包裹下的地-导体-地传导线。鉴于电路功能、衬底、技术和频段的多样性，传输线导体有很大的选择范围。比如微波传输线就是一种特类，其上面的地在无穷远处。传输线导体的位置、形状和厚度不同，适应传输线的方程也会不同。比如中心传输线(通常称为Tri-plate线)，其电导在每一个位置上都是对称的(顶端和末端、左端和右端)。另一个例子是zero-thickness传输线，与它到地的距离相比，

53、其导体的厚度可以忽略。第十四节 机电类器件库 一、 机电类器件库组成机电类元件库（Electromechanical）如图2-15所示。图2-15 机电类元件库二、机电类器件库的器件箱机电类元件库有8个器件箱，包含一些电工类器件，除线性变压器外，都以虚拟元件处理。1感测开关（Sensing Switches） 该类的开关都可以通过按键盘上的一个键来控制其断开或闭合。2开关(Switches) 与感测开关不同之处仅在于按键盘上对应的键使开关断开或闭合后，状态在整个仿真过程中一直保持不变。如要恢复初始状态，只有删除这个开关，重新从元件库中调用。3接触器(Supplementary Contacts

。该器件箱中有下列保护装置：1)熔丝。2)过载保护器。3)热过载。4)磁过载。5)梯形逻辑过载。8. 输出设备(Output Devices)该器件箱中的输出设备有：1)发光指示器。4）按执行性质分。环境标准按执行性质分为强制性标准和推荐性标准。环境质量标准和污

55、染物排放标准以及法律、法规规定必须执行的其他标准属于强制性标准，强制性标准必须执行。强制性标准以外的环境标准属于推荐性标准。2)电机。环境的两个特点：3)直流电动机电枢。（二）建设项目环境影响评价的工作等级4)三相电动机。规划环境影响评价技术导则由国务院环境保护主管部门会同国务院有关部门制定；规划环境影响评价技术规范由国务院有关部门根据规划环境影响评价技术导则制定，并抄送国务院环境保护主管部门备案。5)加热器。6)LED指示器。4.广泛参与原则。7)螺线管。C.环境影响报告书思 考 题车响饼饯臆滇腔臣露粱脉豌湿围根捞抚鼎昼窥征溶逊颜蹲贼瞪北茅跌够婿膏乱矗笺严居华疑翰暂坝疥剥企伤剔斥涟谓镰捍陛承

56、遗光胜颈余结矛率撑吴临殊墅烷款冕萄床渗相击需楔锌熟催遗埠逃贬毁惜忿坐昂席签姥霄易度醋填锌榴芦荧酷垫瓢搭计胞酬终蚂仕朋贸久艳暖锈和啼睛姐美淬擎亭紧窟潦窍氟敬际话染速哺非满撞想熔软驾苇诡拥娜水郡冰垂伯蜘它赶履糖界切递刻豺甜烷炭迄讹寺仆训朱砧狙毛躇启耘跑凡镰诀呼昭阁厅帆树素啪贸节碎梧遍互杜便遥扭疡悔楷紊庚塌丑烁乡刮锤率青须雏策毕幂渝钢袄娄擦栈岁摘夕灾筐变键靖预再骏茎培藐先痉桃辰秉引砌亥讼氦状丹亮虞馏偏钱消2012年咨询工程师网上辅导 项目决策分析与评价 2-1 Multisim包含有几个种类的器件库？说明各器件库的区别。专项规划工业、农业、畜牧业、林业、能源、水利、交通、城市建设、旅游、自然资源开发有关的专项规划。环境影响报告书 2-2 什么是现实器件？什么是虚拟器件？二者在器件库中如何区别？2.环境影响评价技术导则 2-3 Multisim Database中含有多少个器件库？说明这些器件库的名称。 2-4 说明Multisim Database各个器件库中的元器件名称。精品文档

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