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【Multisim 14.0】信号发生器和示波器的使用---方波、三角波、正弦波

北国无红豆 2023-07-25 原文

目录

Multisim 14.0仿真要求：

仿真

信号发生器产生正弦波

信号发生器产生方波

信号发生器产生三角波

单相交流电源（电压220V，频率50赫兹）

三相交流电源（相电压220V，频率50赫兹）

Multisim 14.0仿真要求：

要求1：

用示波器测交流电源和信号发生器产生的各种波形。观察波形形式，查看三相交流电源的相序，测每一个波形幅值、周期、有效值和频率并计算其数值。

 要求2：

  1. 信号发生器产生正弦波
  2. 信号发生器产生方波
  3. 信号发生器产生三角波
  4. 单相交流电源（电压220V，频率50赫兹）
  5. 三相交流电源（相电压220V，频率50赫兹）

提示：

注意示波器显示波形周期和频率计算时，显示屏上虚线方形边长与扫描时间和衰减量间的关系。

测三相电源相序，建议用四输入示波器观测，用双输入示波器测也可以，但考验你的智慧。

仿真

信号发生器产生正弦波

Multisim 14.0软件右侧有一列器件，第一个是万用表，第二个是函数发生器，第四个是示波器

接地的符号

接线图如下：

双击函数发生器，就可以修改波形、频率、占空比、振幅……

  • 示波器通道A刻度：10V/Div这代表竖向一大格是10V，如果波形不完整超出图示范围或者不明显，幅度很小，都可以上下调节这个刻度，达到理想的波形。
    上图 幅值是10V，峰 - 峰值为20V
  • 时基标度：10ms/Div 这代表横向一大格是10ms，图中一格完整的波形占两个大格，周期T就是2*10ms = 20ms
  • 正弦波中幅值和有效值的关系： 幅值 = √2有效值

理论计算：

由示波器读数及计算可得：
        幅值A = 10V
        周期T = 10 * 2 ms = 20ms
        频率 = 1 / T = 50Hz
有效值 = 幅值A  / √2 = 0.707*A = 7.07V

正弦波中幅值和有效值的关系： 幅值 = √2有效值

仿真与理论相符，结果正确

信号发生器产生方波

 

由示波器读数计算可得：
        幅值A = 5 * 2 = 10V
        周期T = 10 * 2 ms = 20ms
        频率 = 1 / T = 50Hz
有效值 = 幅值A= 10V

方波中幅值和有效值的关系： 幅值 = 有效值

仿真与理论相符，结果正确

信号发生器产生三角波

 

由示波器读数计算可得：
        幅值A = 5 * 2 = 10V
        周期T = 10 * 2 ms = 20ms
        频率 = 1 / T = 50Hz
有效值 = 幅值A  / √3 = 5.77V

仿真与理论相符，结果正确

补充：

三角波中幅值和有效值的关系： 幅值 = √3有效值

 百度到的一个解释：

任意周期信号的有效值等于一个周期内信号的平方和的平均再开方

由于三角波是对称的，我们就只用前T/4的波形证明这个结论

单相交流电源（电压220V，频率50赫兹）

交流电源：

 

由示波器读数计算可得：
        幅值A= 200 * 1.6 = 320V （峰值占1.6格）
        周期T = 10 * 2 ms = 20ms
        频率f = 1 / T = 50Hz
有效值 = 幅值A  / √2 = 226V

误差分析：

实际的示波器，波形可以用旋钮慢慢地调节，直到调出满意的波形。但是Multisim 14.0的示波器，只有在100V或200V档位，波形才比较清晰，但是调成100V/Div的档位，波形不够完整了。所以用200V/Div的档位读数就有比较大的误差！

仿真与理论相符，结果正确

三相交流电源（相电压220V，频率50赫兹）

四通道示波器:右侧第五个

 

 点击四通道示波器的这个按钮，可以选择通道，改变参数

第一次运行结果可能会是这样

 

 只需要单击右下角的自动，再单击单次就ok了

由示波器读数计算可得：
        幅值A= 310V
        周期T = 10 * 2 ms = 20ms
        频率f = 1 / T = 50Hz
有效值 = 幅值A  / √2 = 220V

由图也可以读出相序~

仿真与理论相符，结果正确

欢迎大佬指正！

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