線性電子電路實(shí)驗(yàn)（第3版） 課件 Multisim電路設(shè)計(jì)及仿真應(yīng)用

Multisim電路設(shè)計(jì)及仿真應(yīng)用

ElectronicsWorkbench(EWB)是加拿大IIT公司于八十年代末、九十年代初推出的用于電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA軟件，又稱為“虛擬電子工作臺(tái)”。IIT公司從EWB6.0版本開始，將專用于電路仿真與設(shè)計(jì)模塊更名為MultiSim，大大增強(qiáng)了軟件的仿真測(cè)試和分析功能，大大擴(kuò)充了元件庫中的仿真元件數(shù)量，使仿真設(shè)計(jì)更精確、可靠。Multisim意為“萬能仿真”Multisim簡(jiǎn)介隸屬于美國國家儀器公司（NationalInstruments，簡(jiǎn)稱NI）的ElectronicsWorkbench公司發(fā)布了Multisim軟件,是一種緊密集成、終端對(duì)終端的解決方案，工程師利用這一軟件可有效地完成電子工程項(xiàng)目從最初的概念建模到最終的成品的全過程。美國NI公司提出的理念

“把實(shí)驗(yàn)室裝進(jìn)PC機(jī)中”

“軟件就是儀器”Multisim簡(jiǎn)介器件建模及仿真；電路的構(gòu)建及仿真；系統(tǒng)的組成及仿真；儀表儀器原理及制造仿真。仿真內(nèi)容Multisim概述NIMultisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。憑借NIMultisim，您可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE模擬器模仿電路行為。借助專業(yè)的高級(jí)SPICE分析和虛擬儀器，您能在設(shè)計(jì)流程中提早對(duì)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行的迅速驗(yàn)證，從而縮短建模循環(huán)。與NILabVIEW和SignalExpress軟件的集成，完善了具有強(qiáng)大技術(shù)的設(shè)計(jì)流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)建模測(cè)量。電子通信類其它常用的仿真軟件：Systemview---數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真Proteus――單片機(jī)及ARM仿真LabVIEW――虛擬儀器原理及仿真Multisim概述Multisim被美國NI公司收購以后，其性能得到了極大的提升。最大的改變就是：Multisim與LabVIEW的完美結(jié)合。新特點(diǎn)：可以根據(jù)自己的需求制造出真正屬于自己的儀器；所有的虛擬信號(hào)都可以通過計(jì)算機(jī)輸出到實(shí)際的硬件電路上;所有硬件電路產(chǎn)生的結(jié)果都可以輸回到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和分析。Multisim特色所見即所得的設(shè)計(jì)環(huán)境；互動(dòng)式的仿真界面；動(dòng)態(tài)顯示元件（如LED，七段顯示器等）；具有3D效果的仿真電路；虛擬儀表(包括Agilent仿真儀表）；分析功能與圖形顯示窗口。

Multisim操作界面

Multisim環(huán)境參數(shù)設(shè)定Options/Preferences…

Multisim繪制電路取用元件：

從元器件庫中取用所需元件；擺放元件：

調(diào)整元件的位置與方向；線路連接：連接元件的引腳。菜單欄提供文件管理，創(chuàng)建電路和仿真分析等所需的各種命令。

工具欄提供常用的操作命令，用鼠標(biāo)單擊某一按鈕，可完成其對(duì)應(yīng)的功能。元器件庫欄取用元件放置元件——電源元件元素Multisim的元件均具有下列元素:

Symbol

–元件符號(hào)（forSchematic）Model–元件模型（forSimulation）Footprint–元件外型（forLayout）ElectronicParameter–電子元件參數(shù)UserDefinedInfo.–使用者自定資訊

Pinmodel—管腳模型

General—元件描述取用元件-元件屬性對(duì)話框在元件上雙擊鼠標(biāo)左鍵開啟屬性對(duì)話框

Label：修改元件序號(hào)、標(biāo)識(shí)；Display：設(shè)置元件標(biāo)識(shí)是否

顯示；Value：設(shè)定元件參數(shù)值；Fault：設(shè)定元件故障。擺放元件將元件拖拽至適當(dāng)位置擺放。旋轉(zhuǎn)元件。設(shè)定元件標(biāo)識(shí)?？s放視窗至最佳視點(diǎn)。線路連接——連線屬性設(shè)定連線方式

手動(dòng)連線自動(dòng)連線調(diào)整走線拖拽線段拖拽節(jié)點(diǎn)

創(chuàng)建元器件

Multisim提供元器件編輯功能，允許用戶修改和保存數(shù)據(jù)庫中的任何元件。也可以建立自己的元件并保存到數(shù)據(jù)庫中。儀器儀表欄

數(shù)字萬用表（Multimeter)

函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(FunctionGenerator)

瓦特表(Wattmeter)

示波器(Oscilloscope)

四通道示波器(4channelOscilloscope)

波特圖儀(BodePlotter)

頻率計(jì)數(shù)器(Frequencycounter)

字符信號(hào)發(fā)生器(WordGenerator)

邏輯分析儀(LogicAnalyzer)邏輯轉(zhuǎn)換器(Logicconverter)

IV曲線分析儀(IVAnalyzer)

失真度分析儀(DistortionAnalyzer)

頻譜分析儀(SpectrumAnalyzer)

網(wǎng)絡(luò)分析儀(NetworkAnalyzer)Aglient函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(AglientFunctionGenerator)

Aglient萬用表(AglientFunctionGenerator)

Aglient示波器(Aglient100MOscilloscope)

動(dòng)態(tài)測(cè)試筆(Dynamicmeasurementprobe)儀器儀表欄元器件庫的使用方法

調(diào)用元器件是電路創(chuàng)建中最基本的操作之一，調(diào)用元器件經(jīng)常遇到的操作有選擇元器件、移動(dòng)元器件、旋轉(zhuǎn)元器件和設(shè)置元器件參數(shù)等。(1)選擇元器件

點(diǎn)擊你要找的元器件庫欄的圖標(biāo)，打開該元器庫。在屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，從中選擇所需的元器件，如圖所示。圖中所示為在基本元件庫中選擇了NPN的雙極性三極管，單擊OK按鈕，三極管則跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)，可以將該元器件放到電路工作區(qū)合適的位置。常用的元器件庫有13個(gè)。(2)選中元器件并對(duì)其進(jìn)行操作

進(jìn)行電路連接時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)元器件進(jìn)行各種操作，如移動(dòng)、刪除、旋轉(zhuǎn)等。用鼠標(biāo)單擊要選中的元器件后并右擊，又會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，點(diǎn)擊對(duì)話框中相應(yīng)的操作，就可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的操作。操作結(jié)束后，單擊電路工作區(qū)的空白處，即可取消對(duì)該元器件的選擇。若要同時(shí)選中多個(gè)元器件，可以用鼠標(biāo)左鍵畫出一個(gè)矩形區(qū)，將所要選中的元器件包含在矩形內(nèi)，這時(shí)用對(duì)單個(gè)元件操作的方法就可以對(duì)選中的多個(gè)元器件進(jìn)行操作。元器件操作對(duì)話框的功能。選擇元器件對(duì)話框?qū)υ骷僮鞯牟藛?3)元器件特性參數(shù)元器件被選中后，雙擊該元器件或者選擇菜單Edit下的Properties命令，在彈出的元器件特性對(duì)話框中，可以設(shè)置或編輯元器件的各種特性參數(shù)。一個(gè)三極管的特性對(duì)話框，Label選項(xiàng)用于設(shè)置元器件的ReferenceID(序號(hào))，Label(標(biāo)識(shí))和Attributes(屬性)，其中ReferenceID是系統(tǒng)自動(dòng)分配的，也可以修改，但修改時(shí)應(yīng)保證ReferenceID的唯一性。電路圖中是否顯示元器件的編號(hào)、標(biāo)識(shí)等信息，可以通過菜單Options下的Preferences對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置。

元器件特性對(duì)話框

元器件特性對(duì)話框Display選項(xiàng)用于設(shè)置Label(標(biāo)識(shí))、Value(數(shù)值)、ReferenceID(序號(hào))和Attributes(屬性)的顯示方式。顯示方式與Options下的Preferences對(duì)話框的設(shè)置一致，也可以改變每個(gè)元器件的顯示方式。Value選項(xiàng)用于編輯元器件的特性、模型參數(shù)和引腳封裝等。Fault選項(xiàng)可以人為設(shè)置元器件的隱含故障，如None(無故障)、Open(開路)、Short(短路)或Leakage(漏電)。導(dǎo)線(1)導(dǎo)線的連接鼠標(biāo)指向一個(gè)元器件端點(diǎn)，使其出現(xiàn)一個(gè)小圓點(diǎn)，按住鼠標(biāo)左鍵并移動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)一根導(dǎo)線，將鼠標(biāo)移到另一個(gè)元器件端點(diǎn)，使其出現(xiàn)小圓點(diǎn)，釋放鼠標(biāo)，則兩個(gè)元器件之間用導(dǎo)線連接完成。導(dǎo)線自動(dòng)選擇合適的走向，不會(huì)與其他元器件出現(xiàn)交叉。(2)導(dǎo)線的刪除用鼠標(biāo)點(diǎn)擊準(zhǔn)備刪除的導(dǎo)線，導(dǎo)線被選中后，在導(dǎo)線的兩端會(huì)出現(xiàn)小方塊，按Delete鍵，選中的導(dǎo)線將會(huì)被刪除。出現(xiàn)小方塊后，用鼠標(biāo)指向?qū)Ь€時(shí)將出現(xiàn)雙箭頭，此時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)，可以修改導(dǎo)線。(3)導(dǎo)線的顏色根據(jù)需要可以將導(dǎo)線設(shè)置成不同的顏色。用鼠標(biāo)指向?qū)Ь€，單擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的菜單中選擇Color，選擇合適的顏色。(4)導(dǎo)線的連接點(diǎn)在Place菜單下選擇Junction命令，可以放置連接點(diǎn)，可以將連接點(diǎn)直接插入導(dǎo)線中。連接點(diǎn)是小圓點(diǎn)，連接點(diǎn)最多可以連接來自4個(gè)不同方向的導(dǎo)線(5)在導(dǎo)線中間插入元器件可以非常方便地實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)線中間插入元器件。選中元器件，用鼠標(biāo)將其拖至導(dǎo)線上，釋放鼠標(biāo)即可。選擇Place/HB/SBConnecter命令，屏幕上會(huì)出現(xiàn)輸入/輸出符號(hào)“”，將該符號(hào)與電路的輸入/輸出信號(hào)端進(jìn)行連接。子電路的輸入/輸出端必須有輸入/輸出符號(hào)，否則無法與外電路進(jìn)行連接。輸入/輸出儀器儀表使用方法單擊右邊所需儀器儀表的圖標(biāo)，把它放到電路工作區(qū)，這時(shí)在電路工作區(qū)會(huì)出出一個(gè)萬用表圖標(biāo)，雙擊它便會(huì)彈出儀器儀表的控制面板，單擊控制面板上的Set按鈕將會(huì)打開儀器儀表的參數(shù)設(shè)置窗口。(1)萬用表的使用在萬用表控制面板上可以選擇電壓值、電流值、電阻以及分貝值。參數(shù)設(shè)置窗口，可以設(shè)置萬用表的一些參數(shù)。(2)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中可以選擇正弦波、三角波和矩形波三種波形，頻率可在1～999范圍內(nèi)調(diào)整。信號(hào)的幅值、占空比、偏移量也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。偏移量指的是交流信號(hào)中直流電平的偏移。(3)瓦特表該儀表用來測(cè)量電路的交直流功率，注意電壓端應(yīng)與測(cè)量電路并聯(lián)，電流端應(yīng)與測(cè)量電路串聯(lián)，其面板如圖所示。(4)雙通道示波器其操作方法與實(shí)際示波器基本相同，在示波器面板上，可以直接點(diǎn)擊示波器各功能項(xiàng)進(jìn)行參數(shù)選擇。(5)頻率計(jì)主要用來測(cè)量信號(hào)的頻率、同期、相位、脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿。面板、圖標(biāo)。(6)IV分析儀IV分析儀用來分析晶體管的伏安特性曲線，如二極管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管等器件。IV分析儀相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室的晶體管圖示儀，需要將晶體管與連接電路完全斷開，才能進(jìn)行IV分析儀的連接和測(cè)試。

Multisim電路仿真分析應(yīng)用Multisim進(jìn)行仿真的基本步驟如下。1.