第11章 電子電路仿真軟件Multisim 10.0(楊改20100420)

1、186電工電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程第四篇 現(xiàn)代電子線路設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo)電子技術(shù)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，重視實(shí)踐驗(yàn)教學(xué)是學(xué)好電子技術(shù)的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，而電子虛擬仿真又是實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的輔助手段。在電類本科教學(xué)大綱中就明確要求，學(xué)生必須掌握一種以上EDA軟件的應(yīng)用，這是對(duì)電子類學(xué)生的基本功要求?？梢赃@么說，掌握了一款優(yōu)秀的電子仿真軟件，就相當(dāng)于你擁有了一間個(gè)人實(shí)驗(yàn)室。要學(xué)習(xí)電子技術(shù)，一方面要學(xué)習(xí)理論知識(shí)，但一個(gè)必不可少的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)就是實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐。下載和安裝上一款先進(jìn)的電子仿真軟件，你就可以利用計(jì)算機(jī)調(diào)出電子元件、搭建電路、調(diào)出虛擬儀器、對(duì)電路進(jìn)行仿真測(cè)試，從而提高學(xué)習(xí)效率，學(xué)好電子技術(shù)就

2、及輕而易舉了。利用Multisim可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與虛擬實(shí)驗(yàn)，與傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)方法相比，具有如下特點(diǎn)：設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)可以同步進(jìn)行，可以邊設(shè)計(jì)邊實(shí)驗(yàn)，修改調(diào)試方便；設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)用的元器件及測(cè)試儀器儀表齊全，可以完成各種類型的電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)；可方便地對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析；可直接打印輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、測(cè)試參數(shù)、曲線和電路原理圖；實(shí)驗(yàn)中不消耗實(shí)際的元器件，實(shí)驗(yàn)所需元器件的種類和數(shù)量不受限制，實(shí)驗(yàn)成本低，實(shí)驗(yàn)速度快，效率高；設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成功的電路可以直接在產(chǎn)品中使用。 Multisim易學(xué)易用，便于電子信息、通信工程、自動(dòng)化、電氣控制類專業(yè)學(xué)生自學(xué)、便于開展綜合性的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合

3、分析能力、開發(fā)和創(chuàng)新能力。第11章 電子電路仿真軟件Multisim 10.0 Multisim10.0是EWB的升級(jí)，是目前推出的一款高版本的電路設(shè)計(jì)與仿真軟件。它具有以下一些特點(diǎn)：1直觀的圖形界面創(chuàng)建電路。在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選取。2軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實(shí)物相似，可以實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果。3軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種強(qiáng)大的電路分析方法。4作為設(shè)計(jì)工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計(jì)和制板軟件交換數(shù)據(jù)。Multisim10.0軟件是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實(shí)驗(yàn)

4、室中更靈活的方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，仿真電路的實(shí)際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測(cè)量方法。Multisim10.0軟件具有很強(qiáng)的仿真設(shè)計(jì)功能，包括：1全功能電路仿真系統(tǒng)：有元器件的編輯、選取、放置；電路圖的編輯、繪制；電路工作狀況的測(cè)試；電路特性的分析；電路圖報(bào)表輸出、打??；檔案的轉(zhuǎn)出/轉(zhuǎn)入。2完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具，其強(qiáng)大功能包含：結(jié)合SPICE、VHDL、Verilog共同仿真；電路圖的建立；完整的零件庫；SPICE仿真；高階RF設(shè)計(jì)功能；虛擬儀器測(cè)試及分析功能；計(jì)劃及團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)功能；VHDL及Verilog設(shè)計(jì)與仿真；FPGACPLD組件合成；PCB文件轉(zhuǎn)換功能。因此非常適合電子類課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。這里

5、簡(jiǎn)介Multisim10.0軟件的基本概念。一11.1 、 Multisim軟件功能介紹簡(jiǎn)介一、1、其基本工作界面介紹圖11.1-1基本界面如圖11.1-1所示。基本界面有菜單欄（Menus），共12項(xiàng)；系統(tǒng)工具欄（System Toolbar），共11項(xiàng)；設(shè)計(jì)工具欄（Multisim Design Bar），共8項(xiàng)；使用中元件列表（In Use List）和幫助按鈕；仿真開關(guān)（Simulate Switch）。下面分別介紹其功能。1、 1、菜單欄圖11.1-2 Multisim 10.0菜單欄包含有十二個(gè)主菜單，如圖11.1-12所示，從左至右分別為File(文件菜單)、Edit(編輯菜單)

6、、View(窗口顯示菜單)、Place(放置菜單)、MCU、Simulate（仿真菜單）、Transfer（文件輸出菜單）、Tools（工具菜單）、Resports（報(bào)表菜單）、Options（選項(xiàng)菜單）、Windows（窗口菜單）和Help（幫助菜單）等。在每個(gè)主菜單下都可以下拉一個(gè)菜單，用戶從中可找到電路的存取、Spice文件的輸入和輸出、電路圖的編輯、電路的仿真及分析包括在線幫助等各項(xiàng)功能的命令?，F(xiàn)對(duì)Multisim10.0 菜單欄共包括十二項(xiàng)，中主要項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的主要功能選項(xiàng)列表如下表所示說明如下：（1）、File（文件）菜單 主要用于管理所創(chuàng)建的電路文件，如打開、保存、打印等，用法與Wi

7、ndows應(yīng)用程序類似。此菜單提供了新建、打開、保存、另存為等功能，用法與Windows應(yīng)用程序類似。（2）、Edit（編輯）菜單主要用于在電路繪制過程中，對(duì)電路和元件進(jìn)行各種技術(shù)性處理，如撤銷、恢復(fù)、剪切、復(fù)制、粘貼、刪除、查找等選項(xiàng)，用法與Windows應(yīng)用程序類似。（此菜單提供了撤銷、恢復(fù)、剪切、復(fù)制、粘貼、刪除、查找等選項(xiàng)，用法與Windows應(yīng)用程序類似。3）、View（窗口顯示）菜單此菜單提供全屏顯示、縮放基本操作界面、繪制電路工作區(qū)的顯示方式、擴(kuò)展條、工具欄、電路的文本描述、工具欄是否顯示。此菜單用于確定仿真界面上顯示的內(nèi)容以及電路圖的縮放和元件的查找。 其他的菜單在以后的實(shí)例中

8、會(huì)講到。（4）Place(放置)菜單:提供在電路窗口內(nèi)放置元件、連接點(diǎn)、總線和文字等命令，其下拉菜單如圖11.1-3所示。圖11.1-3Place菜單中的命令及功能如下：Component：放置元件Junction：放置節(jié)點(diǎn)Bus：放置總線Bus Vector Connect：放置總線矢量連接HB/SB Connector：HB/SB連接器Hierarchical Block：層次塊Create New Hierarchical Block：創(chuàng)建新的層次塊Subcircuit：子電路Replace by Subcircuit：子電路替代Off-Page Connector：Off-Page 連

9、接器Multi-Page：多頁設(shè)置Text：文本Graphics：制圖Title Block：圖明細(xì)表（5）Simulate（仿真）菜單：提供電路方針設(shè)置與操作命令，其下拉菜單如圖11.1-4所示。圖11.1-4Simulate菜單中的命令及功能如下：Run：仿真 Pause：暫停 Instruments：儀器設(shè)置Default Instrument Setting：默認(rèn)儀器設(shè)置Digital Simulation Setting：數(shù)字仿真設(shè)置Analyses：分析方法Postprocessor：后分析Simulation Error Log/Audit Trail：仿真誤差紀(jì)錄/查帳索引XS

10、pice Command Line Interface：XSpice命令行界面VHDL Simulation：VHDL仿真Verilog HDL Simulation：Verilog HDL仿真Auto Fault Option：自動(dòng)查錯(cuò)選項(xiàng)Global Component Tolerances：全部元件容差設(shè)置（6） （6）Transfer（文件傳輸）菜單：提供方針結(jié)果傳遞給其他軟件處理的命令，其下拉菜單如圖11.1-5所示:圖11.1-5Transfer菜單中的命令及功能如下：Transfer to Ultiboard V7： 傳遞到Ultiboard V7Transfer to Ulti

11、board 2001：傳遞到Ultiboard 2001Transfer to other PCB layout：傳遞到其他電路板Forward Annotate to Ultiboard V7：創(chuàng)建Ultiboard V7注釋文件Backannotate from Ultiboard V7：修改Ultiboard 注釋文件Highlight selection in UItiboard V7：加亮所選擇區(qū)域Export Simulation Results to MathCAD：輸出仿真結(jié)果到MathCADExport Simulation Results to Excel：輸出仿真結(jié)果到電

12、子表格Export Netlist：輸出網(wǎng)格表（7）Tools（工具）菜單：主要用于編輯或管理元器件和元件庫，其下拉菜單如圖11.1-6所示。圖11.1-6Tools菜單中的命令及功能如下：Database Management：數(shù)據(jù)庫管理Symbol Editor：符號(hào)編輯器Component Wizard：元件編輯器555 Timer Wizard：555定時(shí)器編輯Filter Wizard： 濾波器編輯Electrical Rules Check：電氣法則測(cè)試Renumber Components：元件重命名Replace Components： 替代元件Update HB/SB Sym

13、bols：HB/SB符號(hào)升級(jí)Convert V6 Database：V6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換Modify Title Block Data：更改圖明細(xì)表數(shù)據(jù)Title Block Editor：圖明細(xì)表編輯器Internet Design Sharing：Internet 設(shè)計(jì)共享Goto Education Web Page：鏈接教育網(wǎng)站EDA：鏈接EDAP 網(wǎng)站（8）Reports（報(bào)表）菜單：其下拉菜單如圖11.1-7所示。圖11.1-7Reports菜單中的命令及功能如下：Bill of Materials：材料清單Component Detail Report：元件細(xì)節(jié)報(bào)告Netlist Re

14、port：網(wǎng)絡(luò)表報(bào)告Schematic Statistics：簡(jiǎn)要統(tǒng)計(jì)報(bào)告Spare Gates Report：未用元件門統(tǒng)計(jì)報(bào)告Gross Reference Report：元件交叉參照表（9）Options（選項(xiàng)）菜單：用于定制電路的界面和電路某些功能的設(shè)定，其下拉菜單如圖11.1-8所示。圖11.1-8Options菜單中的命令及功能如下：Preferences：參數(shù)設(shè)置Customize：常規(guī)命令設(shè)置Global Restrictions：軟件限制設(shè)置Circuit Restrictions：電路限制設(shè)置Simplified Version：簡(jiǎn)化版本2、 2、2、系統(tǒng)工具欄此欄中包括了

15、新建，打開，保存，打印，剪切，復(fù)制粘貼，撤銷等功能，使用方法與windows應(yīng)用程序類似。系統(tǒng)工具欄如圖11.1-9所示。圖11.1-9此欄中包括了新建，打開，保存，打印，剪切，復(fù)制粘貼，撤銷等功能，使用方法也與windows應(yīng)用程序類似。3、 3、3、設(shè)計(jì)工具欄該工具欄是Multisim10.0的核心，使用它可進(jìn)行電路的建立、仿真和分析，并最終輸出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等。設(shè)計(jì)工具欄如圖11.1-10所示。圖11.1-10 ：層次項(xiàng)目按鈕，用于顯示或隱藏層次設(shè)計(jì)工具欄箱。 ：層次電子數(shù)據(jù)表按鈕，用于開關(guān)當(dāng)前電路的電子數(shù)據(jù)表顯示或隱藏電子表格工具欄。：數(shù)據(jù)庫管理按鈕，用于開啟數(shù)據(jù)庫管理對(duì)話框，對(duì)元器件進(jìn)行編

16、輯。 ：元件編輯器按鈕，用于調(diào)整或增加元器件。 ：圖形編輯器分析按鈕，在出現(xiàn)的下拉菜單中可選擇將要進(jìn)行的分析方法。 ：用于電氣性能測(cè)試規(guī)格檢查。 ：當(dāng)前所使用的所有元器件的列表。4、元器件工具欄元件庫按鈕如圖11.1-11所示。圖11.1-11：電源元件庫，含有各種信號(hào)源。 ：基本元器件庫，含有基本虛擬器件，額定虛擬器件，排阻，開關(guān)，變壓器，非線性變壓器，繼電器，連接器，插座，電阻，電容，電感，電解電容，可變電容 ，可變電感等基本元件。：二極管庫，包括虛擬二極管，齊納二極管，發(fā)光二極管，整流器，穩(wěn)壓二極管，可控硅整流管，雙向開關(guān)二極管，變?nèi)荻O管等各種二極管。：三極管晶體管庫，包括npnNPN

17、和pnpPNP型的各種型號(hào)的三極管。 ： 模擬元器件庫，含有虛擬運(yùn)算放大器，諾頓運(yùn)算放大器，比較器，寬帶放大器 ，特殊功能放大器 ： TTL元器件庫，含有各種74系列，74ls系列的TTL芯片。 ： CMOS元器件庫，同TTL元件庫。：其它數(shù)字元器件MCU庫，放置雜項(xiàng)數(shù)字電路，含有51和51芯片及各種RAM和ROM。 ：模數(shù)混合元器件混合元件庫，放置雜項(xiàng)元件，含虛擬混合元器件，定時(shí)器 ，模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器及各種模擬開關(guān)。：指示器件元件庫，含有電壓表，電流表，探測(cè)器，蜂鳴器，電燈，虛擬燈泡，數(shù)碼管 及條形光柱。 ：雜項(xiàng)庫其他元器件庫，含有晶振，真空管，開關(guān)電源降壓轉(zhuǎn)換器，開關(guān)電源升壓轉(zhuǎn)換器等

18、。 ：RF射頻元器件。：電機(jī)元器件按鈕。：設(shè)置層次欄按鈕。：放置總線按鈕。5、5、儀表工具欄本欄是進(jìn)行虛擬電子試驗(yàn)和電子仿真設(shè)計(jì)的最快捷而又形象的特殊窗口，也是Multisim 10.0最具特色的地方。如圖11.1-12所示。圖11.1-12（1）：萬用表，用于測(cè)量電路中的電壓，電阻和電流。用法與現(xiàn)實(shí)中一致，測(cè)量電壓時(shí)，將萬用表并聯(lián)在電路中，測(cè)量電流時(shí)，將其串入電路中。雙擊出現(xiàn)圖11.1-13。測(cè)量電流時(shí)點(diǎn)擊，測(cè)量交流時(shí)，點(diǎn)擊，若測(cè)直流電流時(shí)，則選擇。同理，測(cè)量電壓，操作差不多，如圖11.1-13所示，則為測(cè)量直流電壓。圖11.1-13（2）：函數(shù)發(fā)生器，用于產(chǎn)生不同頻率或幅值的正弦波、，三角

19、波或者或者方波。 中間的引腳為公共端，一般都接地。使用時(shí)電路可以接正端和公共端，輸出信號(hào)為正極性信號(hào)；當(dāng)連接負(fù)端和公共端時(shí)，輸出信號(hào)為負(fù)極性信號(hào)。雙擊函數(shù)發(fā)生器，則出現(xiàn)圖11.1-14所示內(nèi)容，可以根據(jù)不同的需要，選擇所需的波形，如正弦波，三角波或方波。還可選擇所需波形的頻率、占空比、幅度的峰值、偏置電壓。圖11.1-14圖11.1-14雙擊函數(shù)發(fā)生器，則出現(xiàn)上圖所示內(nèi)容，可以根據(jù)不同的需要，選擇所需的波形，如正弦波，三角波或方波。后面的內(nèi)容用于設(shè)置波形的頻率，選中后面的數(shù)值可以修改其頻率值。點(diǎn)擊，則出現(xiàn)不同的頻率單位，可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行選擇。后面的內(nèi)容用于設(shè)置波形的占空比，此選項(xiàng)只適用于

20、方波。后面的內(nèi)容用于設(shè)置波形的幅度的峰值，其選擇范圍為0.001pV1000TV。后面的內(nèi)容用于設(shè)置波形的偏置電壓，設(shè)置方法同上。如上圖所示，表示則輸出的是頻率為40kHz，占空比為40%，幅值為5V，偏置為零的方波。（3）：功率表，用于測(cè)量電路的功率，直流和交流都可用以。 左邊部分用于測(cè)量電壓，與被測(cè)電路并聯(lián)；右邊部分用于測(cè)量電流，與被測(cè)電路串聯(lián)。此功率表還可以顯示功率因數(shù)，取值范圍為01。；（4）：雙通道示波器。 示波器的使用方法同實(shí)際示波器一樣，對(duì)外接需要測(cè)試和觀察的波形可以所觀察到的波形進(jìn)行調(diào)整，圖11.1-15所示為示波器觀察函數(shù)發(fā)生器上的正弦波外接方法。圖11.1-16所示為示波器

21、上的觀察到的波形。示波器的使用方式如圖所示。圖11.1-15圖11.1-16Timebase欄：Scale擁有設(shè)置X軸刻度，顯示信號(hào)時(shí)需選擇合適的時(shí)間刻度。X position 用來調(diào)整時(shí)間基準(zhǔn)值的起始點(diǎn)位置。Y/T 選擇波形隨時(shí)間變化的顯示方式。Add 選擇Y軸顯示電壓值為A、B兩通道的和。B/A 選擇將A通道顯示信號(hào)作為X軸掃描信號(hào)，B通道信號(hào)幅度除以A通道信號(hào)幅度作為Y軸的信號(hào)輸出。A/B 同上。Channel A欄Scale Y軸刻度選擇。Y position 選擇波形在Y軸的偏移位置。AC 只顯示信號(hào)的交流成分0 沒有信號(hào)顯示。DC 顯示信號(hào)的直流部分與交流部分疊加以后的波形。Cha

22、nnel B欄：同上。Trigger欄：用于設(shè)置示波器的觸發(fā)方式。Edge 選擇邊沿觸發(fā)方式，如上升沿或下降沿觸發(fā)方式。Level 設(shè)置出發(fā)電平的大小。Type 設(shè)置觸發(fā)方式：Auto 自動(dòng)觸發(fā)方式。Single 單脈沖觸發(fā)方式。（5）：波特圖示儀，用以測(cè)量和顯示電路或系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性。雙擊如圖11.1-17所示。圖11.1-17該儀器有四個(gè)端子，兩個(gè)輸入端子（IN）和兩個(gè)輸出端子（OUT）。前者接電路輸入端的正負(fù)極，后者接輸出端的正負(fù)極。Mode欄 ：用以設(shè)置選擇屏幕上需顯示內(nèi)容的類型。Magnitude：顯示幅頻特性曲線。Phase：顯示相頻特性曲線。Horizontal欄：設(shè)置X

23、軸顯示的類型和頻率范圍。 Log：表示坐標(biāo)標(biāo)尺為對(duì)數(shù)的。Lin：表示坐標(biāo)標(biāo)尺為線性的。當(dāng)前測(cè)量頻率范圍寬時(shí)采用log較好，反之，采用Lin較好。I和F分別對(duì)應(yīng)初始值和最終值。Vertical欄：設(shè)置Y軸的標(biāo)尺刻度類型。Controls欄：Reverse用于設(shè)置背景顏色。Save用于保存。Set用于設(shè)置分辨率。在模擬電路中經(jīng)常用到的儀器通常為以上幾種，其他儀器的用法也大致相似。由于篇幅有限，其他儀器的用法不再敘述。（6）：字信號(hào)發(fā)生器如圖11.1-18所示，字信號(hào)發(fā)生器圖標(biāo)左邊有015端子，右邊是1631端子，這32個(gè)端子是該儀器的信號(hào)輸出端，每一個(gè)端子可以作為一個(gè)數(shù)字電路的輸入端。圖11.1-

24、18Controls區(qū) cycle（單步）：用于每次只傳輸一個(gè)字符到電路中。 Burst（脈沖）：按順序發(fā)送字符。 Cycle（環(huán)形）：可以發(fā)送連續(xù)的字符，通過仿真按鈕停止操作。當(dāng)需要暫停時(shí)可以插入斷點(diǎn)。在其界面上單擊set按鈕，可以彈出如圖11.1-19對(duì)話框。圖11.1-19Load用于加載打開先前保存的模板，save用于保存當(dāng)前模板。Clear buffur 用于使用hex0000替換所有字符，up counter 和down counter 用于加1 或者減1 的模板。儀器界面中的trigger中 internal按鈕代表內(nèi)置觸發(fā)，external按鈕代表外置擴(kuò)展觸發(fā) 分別代表上升沿觸

25、發(fā)和下降沿觸發(fā)。Frequency ：用于設(shè)定頻率。（7）邏輯分析儀邏輯分析儀通常用于邏輯狀態(tài)和時(shí)序分析，檢查數(shù)字電路設(shè)計(jì)的正確性。圖11.1-20為邏輯分析儀的圖標(biāo)和儀器界面：圖11.1-20邏輯分析儀的儀器面板分上下兩個(gè)部分，上半部分是顯示窗口，下半部分是邏輯分析儀的控制窗口，控制信號(hào)有：Stop（停止）、Reset（復(fù)位）、Reverse（反相顯示）、Clock（時(shí)鐘）設(shè)置和Trigger（觸發(fā)）設(shè)置。它提供了16路的邏輯分析儀，其連接端口有：16路信號(hào)輸入端、外接時(shí)鐘端C、時(shí)鐘限制Q以及觸發(fā)限制T。單擊Clock區(qū)的set按鈕可以彈出Clock setup（時(shí)鐘設(shè)置）對(duì)話框如圖11.1

26、-21：圖11.1-21Clock Source（時(shí)鐘源）選擇外觸發(fā)或內(nèi)觸發(fā)；Clock rate（時(shí)鐘頻率）： 1Hz100MHz范圍內(nèi)選擇；Sampling Setting（取樣點(diǎn)設(shè)置）：Pre-trigger samples （觸發(fā)前取樣點(diǎn)）；Post- trigger samples（觸發(fā)后取樣點(diǎn)）；Threshold voltage（開啟電壓）設(shè)置。點(diǎn)擊Trigger下的 Set（設(shè)置）按鈕時(shí)，出現(xiàn)Trigger Setting（觸發(fā)設(shè)置）對(duì)話框如圖11.1-22所示。圖11.1-22Trigger Clock Edge（觸發(fā)邊沿）：Positive（上升沿）、Negative（下降

27、沿）、Both（雙向觸發(fā)）。Trigger patterns（觸發(fā)模式）：由A、B、C定義觸發(fā)模式，在Trigger Combination（觸發(fā)組合）下有21種觸發(fā)組合可以選擇。（8）：邏輯轉(zhuǎn)換儀實(shí)際中沒有邏輯轉(zhuǎn)換器這種儀器，它可以在邏輯電路、真值表和邏輯表達(dá)式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。有8路信號(hào)輸入端，1路信號(hào)輸出端。6種轉(zhuǎn)換功能依次是：邏輯電路轉(zhuǎn)換為真值表、真值表轉(zhuǎn)換為邏輯表達(dá)式、真值表轉(zhuǎn)換為最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式、邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為真值表、邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為邏輯電路、邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為與非門電路。邏輯轉(zhuǎn)換儀的圖標(biāo)及工作界面如圖11.1-23所示：圖11.1-23用于邏輯電路轉(zhuǎn)換為真值表。用于真值表轉(zhuǎn)換為邏輯表達(dá)

28、式。用于真值表轉(zhuǎn)換為最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式。用于邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為真值表。用于邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為邏輯電路。用于邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為與非門電路。在電路中經(jīng)常用到的儀器通常為以上幾種，其他儀器的用法也大致相似。由于篇幅有限，其他儀器的用法不再敘述。希望同學(xué)們通過自學(xué)熟悉軟件中各種儀器儀表的用法，一定會(huì)為大家對(duì)電子技術(shù)的學(xué)習(xí)帶來很多幫助。11.2 電路仿真實(shí)例介紹下面以具體例子來詳細(xì)介紹multisim軟件的使用流程，包括文件的建立保存，設(shè)計(jì)輸入，仿真分析等內(nèi)容。11.2.1二、模擬電路仿真實(shí)例介紹下面我們一起來學(xué)習(xí)模擬電子電路中的最以基本分壓式的共射極放大電路是如何仿真的為例。1、 1、新建和保存文件（1）新建文

29、件，。啟動(dòng)multisim以后進(jìn)入其工作界面如圖11.1-1，點(diǎn)擊新建按鈕，則建立了一個(gè)新的電路仿真文件。（2）保存文件，。點(diǎn)擊保存按鈕，則可以彈出如圖11.2-1下對(duì)話框：圖11.2-1通過可以設(shè)置文件保存位置，通過可以改變文件的名稱。2、 2、設(shè)置工作界面（1）選擇Options中的Global preference，打開Preference對(duì)話框，打開Parts頁，Symbol standard區(qū)中含有兩套電器元件符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，ANSI是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，DIN是歐洲標(biāo)準(zhǔn)。選擇ASNI標(biāo)準(zhǔn)。（2）選擇Options中的Sheet Properties下的Workplace頁，選中Show Grid，

30、在電路窗口中則出現(xiàn)柵格。3、繪制電路圖（1）放置元器件首先以放置電阻電阻為例。單擊基本元件庫圖標(biāo)，則可以彈出以下圖11.2-2對(duì)話框：圖11.2-2Database：數(shù)據(jù)庫，默認(rèn)情況下為Master Database,它是常用的數(shù)據(jù)庫。Group：所選元件的圖標(biāo)類名稱。Family：所選元件類所包含的元器件序列名稱，也稱為分類庫。Component：元器件名稱列表。Symbol：選中元器件符號(hào)類型。Function：元件的功能說明。在此單擊，點(diǎn)擊OK按鈕，再將鼠標(biāo)移動(dòng)至電路圖空白處單擊，則將電阻元件放置在電路圖上。用同種方法放置其他三個(gè)電阻。點(diǎn)擊電源庫，選擇交流源AC_POWER，單擊OK后，

31、放置在電路圖上。同種方法找到直流電源VCC，三個(gè)電解電容，一個(gè)NPN三極管，一個(gè)電位器，元件匯總?cè)缦聢D11.2-3所示。 圖11.2-3（2）編輯元件單擊元件選中元件，在單擊右鍵，即進(jìn)入元件編輯狀態(tài)，彈出如下圖11.2-4對(duì)話框：圖11.2-4Cut：剪切。 Copy：復(fù)制。 Paste：粘貼。 Delete：刪除。 Flip Horizontal：元件關(guān)于Y軸對(duì)稱翻轉(zhuǎn)。Flip vertical：元件關(guān)于X軸對(duì)稱翻轉(zhuǎn)。90 Clockwise：元件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。90 CounterCW：元件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。當(dāng)然也可以使用快捷鍵。例如，Ctrl+R就可以將原件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。（3）元件

32、的移動(dòng) 用左鍵單擊元件，使元件進(jìn)入編輯狀態(tài)后，按住左鍵不放，拖動(dòng)鼠標(biāo)，則可以移動(dòng)元件至電路圖的任意位置。（4）元件之間的連線將鼠標(biāo)指針移動(dòng)到一個(gè)元件引腳的附近，當(dāng)光標(biāo)變?yōu)樾∈中喂鈽?biāo)時(shí)單擊左鍵，將光標(biāo)移動(dòng)至另一元件的引腳端點(diǎn)，單擊左鍵，則完成了兩個(gè)元件之間的連線。若想自己決定線路路徑，只需在希望的拐點(diǎn)處單擊即可。刪除連線可以右擊左鍵，選擇刪除即可。（5）放置儀表在儀表工具欄中選擇示波器，單擊左鍵，再將鼠標(biāo)移動(dòng)至電路圖空白處單擊左鍵，則可以將示波器放置到電路圖中了。（6）元件參數(shù)的設(shè)置雙擊元件，則彈出如下圖11.2-5對(duì)話框：圖11.2-5在Value欄中，Resistance用于設(shè)置電阻的阻值

33、。在Label欄中，RefDes用于設(shè)置該電阻的名稱。同樣的方法可以設(shè)置其他的元件。電路圖設(shè)置整理后的電路圖如下11.2-6所示：圖11.2-6注意：（1）一個(gè)電路中只有一個(gè)Vcc，當(dāng)電路中放置兩個(gè)Vcc圖標(biāo)時(shí)，當(dāng)改變其中一個(gè)得值的大小時(shí)，另一個(gè)一定改變。 （2）兩條交叉而過的線并不連接，若想兩者連接，需添加節(jié)點(diǎn)。4、仿真將電路圖11.2-6連接好后，單擊軟件上方的仿真按鈕，則進(jìn)入仿真。雙擊示波器，可以觀察輸入與輸出波形如圖11.2-7所示。圖11.2-7選擇合適的Y軸刻度，則可以看到單管放大電路的輸入輸出波形的關(guān)系，從波形上來看，輸入輸出的關(guān)系，可以看出共射極放大電路是將輸入信號(hào)反向放大?？?/p>

34、以改變R5的值，再觀察輸出波形的變化。也可以改變輸入信號(hào)的峰值再觀察輸出波形的變化。5、仿真分析方法（1）直流分析（靜態(tài)分析）此分析用于分析測(cè)量電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的問題。步驟如下：步驟如下：1） 選擇Options/Sheet Properties，則彈出如圖11.2-8下對(duì)話框。圖11.2-8 在Circuit中的Net Names欄中選擇Show All，用于顯示電路圖中各節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)。2） 選擇Simulate/Analyses中的DC Operating point，則彈出如下圖11.2-9對(duì)話框：圖11.2-9 根據(jù)圖中標(biāo)號(hào)可以知道，就是電路中的V(2),V(3),V(4)，因此選擇這三

35、項(xiàng)，點(diǎn)擊Add按鈕就可以將這三點(diǎn)添加到分析中去，再點(diǎn)擊Simulate按鈕，則可以彈出仿真結(jié)果如圖11.2-10：圖11.2-10即=2.67V，=6.26V，=2.04V。（2）交流分析在進(jìn)行交流分析之前，應(yīng)先進(jìn)行DC工作點(diǎn)的分析。AC分析中的輸入信號(hào)被認(rèn)為是正弦波，交流分析可以計(jì)算出該電路對(duì)頻率的響應(yīng)函數(shù)，即可以輸出幅頻特性曲線和相頻特性曲線。具體步驟如下：選擇Simulate/Analyses中的AC Analyses，則彈出如下圖11.2-11對(duì)話框：圖11.2-11點(diǎn)擊Output頁，由于輸入輸出信號(hào)的電壓分別是V(1),V(5)，所以選擇這兩點(diǎn)后點(diǎn)擊Add按鈕，再點(diǎn)擊Simulat

36、e按鈕，則可以得到仿真結(jié)果，如下圖11.2-12所示：圖11.2-12（3）瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析是指對(duì)電路節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)域響應(yīng)分析。選擇Simulate/Analyses中的Transient Analysis可以進(jìn)入瞬態(tài)分析對(duì)話框。過程與前述情況類似，不再敘述。 其實(shí)瞬態(tài)分析的結(jié)果直接可以再在電路中利用示波器觀察，那樣做更簡(jiǎn)單直觀。三11.2、數(shù)字電路仿真實(shí)例介紹數(shù)字電路中常用的分析儀器除了以前提到過的示波器，萬用表之外，還有字信號(hào)發(fā)生器，邏輯分析儀，邏輯轉(zhuǎn)換儀等。首先對(duì)字信號(hào)發(fā)生器，邏輯分析儀，邏輯轉(zhuǎn)換儀進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。（1）字信號(hào)發(fā)生器字信號(hào)發(fā)生器圖標(biāo)左邊有015端子，右邊是1631端子，這32個(gè)

37、端子是該儀器的信號(hào)輸出端，每一個(gè)端子可以作為一個(gè)數(shù)字電路的輸入端。Controls區(qū) cycle（單步）：用于每次只傳輸一個(gè)字符到電路中。 Burst（脈沖）：按順序發(fā)送字符。 Cycle（環(huán)形）：可以發(fā)送連續(xù)的字符，通過仿真按鈕停止操作。當(dāng)需要暫停時(shí)可以插入斷點(diǎn)。在其界面上單擊set按鈕，可以彈出如下對(duì)話框。Load用于加載打開先前保存的模板，save用于保存當(dāng)前模板。Clear buffur 用于使用hex0000替換所有字符，up counter 和down counter 用于加1 或者減1 的模板。儀器界面中的trigger中 internal按鈕代表內(nèi)置觸發(fā)，external按鈕代

38、表外置擴(kuò)展觸發(fā) 分別代表上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)。Frequency 用于設(shè)定頻率。（2）邏輯分析儀邏輯分析儀通常用于邏輯狀態(tài)和時(shí)序分析，檢查數(shù)字電路設(shè)計(jì)的正確性。下圖為邏輯分析儀的圖標(biāo)和儀器界面：邏輯分析儀的儀器面板分上下兩個(gè)部分，上半部分是顯示窗口，下半部分是邏輯分析儀的控制窗口，控制信號(hào)有：Stop（停止）、Reset（復(fù)位）、Reverse（反相顯示）、Clock（時(shí)鐘）設(shè)置和Trigger（觸發(fā)）設(shè)置。它提供了16路的邏輯分析儀，其連接端口有：16路信號(hào)輸入端、外接時(shí)鐘端C、時(shí)鐘限制Q以及觸發(fā)限制T。單擊Clock區(qū)的set按鈕可以彈出Clock setup（時(shí)鐘設(shè)置）對(duì)話框：Clock Source（時(shí)鐘源）選擇外觸發(fā)或內(nèi)觸發(fā)；Clock rate（時(shí)鐘頻率）： 1Hz100MHz范圍內(nèi)選擇； Sampling Setting（取樣點(diǎn)設(shè)置）：Pre-trigger samples （觸發(fā)前取樣點(diǎn)）；Post- trigger samples（觸發(fā)后取樣點(diǎn)）；Threshold vo