《電工電子實踐基礎(chǔ)》課件第5章

第5章虛擬電子實驗臺使用初步5.1概述5.2

Multisim2001的基本操作5.3電路的連接

5.1概述

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子元器件種類的繁多，集成度的提高，電路設(shè)計越來越復(fù)雜，而電子產(chǎn)品的更新周期卻越來越短，這使得電子系統(tǒng)的設(shè)計難度加大，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已無法滿足現(xiàn)代電子電路設(shè)計快速、高效的要求，因此,EDA(ElectronicDesignAutomation,電子設(shè)計自動化)技術(shù)的廣泛運用成為必然。

5.2

Multisim2001的基本操作

5.2.1

Multisim2001的基本界面

啟動Multisim2001后即出現(xiàn)如圖5.2.1所示的基本界面。圖5.2.1

Multisim2001的基本界面5.2.2菜單欄

菜單欄位于界面的上方，如圖5.2.2所示。圖5.2.2菜單欄

(1)File菜單。File菜單中包含了對文件和項目的基本操作以及打印等命令，如圖5.2.3所示。

(2)Edit菜單。Edit菜單提供了類似于圖形編輯軟件的基本編輯功能，如Undo、Cut、Copy、Paste、Delete、SelectAll等命令，用于對電路圖進行編輯。圖5.2.3

File菜單

(3)View菜單。通過View菜單可以決定使用軟件時的視圖，從而對一些工具欄和窗口進行控制。View菜單如圖5.2.4所示。

(4)Place菜單。通過Place菜單的各項命令可以在窗口中放置節(jié)點、元器件、總線、輸入/輸出端、文本和子電路等對象。Place菜單如圖5.2.5所示。圖5.2.4

View菜單圖5.2.5

Place菜單

(5)Simulate菜單。通過Simulate菜單可執(zhí)行仿真分析命令。Simulate菜單如圖5.2.6所示。

(6)Transfer菜單。Transfer菜單提供的命令可以完成Multisim對其他EDA軟件需要的文件格式的輸出。Transfer菜單如圖5.2.7所示。圖5.2.6

Simulate菜單圖5.2.7

Transfer菜單

(7)Tools菜單。Tools菜單中主要是針對元器件的編輯與管理的命令。Tools菜單如圖5.2.8所示。

(8)Options菜單。通過Options菜單可以對軟件的運行環(huán)境進行定制和設(shè)置。Options菜單如圖5.2.9所示。圖5.2.8

Tools菜單圖5.2.9

Options菜單

(9)Window菜單。Multisim支持多文檔編輯，可以同時打開多個窗口。Window菜單提供了組織和排列這些文檔窗口的命令。Window菜單如圖5.2.10所示。

(10)Help菜單。Help菜單提供了對Multisim的在線幫助和輔助說明，按下鍵盤上的F1鍵也可獲得幫助。Help菜單如圖5.2.11所示。圖5.2.10

Window菜單圖5.2.11

Help菜單5.2.3工具欄

工具欄在菜單欄的下方，如圖5.2.12所示。圖5.2.12工具欄5.2.4元件庫

圖5.2.1的最左邊是元件庫，它為用戶提供了在電路仿真中需要用到的各種元件，如圖5.2.13所示。圖5.2.13元件庫5.2.5儀表工具欄

圖5.2.1的最右邊是儀表工具欄，在此欄中用戶可以根據(jù)需要找到相應(yīng)的儀器儀表，如圖5.2.14所示。圖5.2.14儀表工具欄5.2.6電路窗口

在圖5.2.1中，中間的窗口就是用戶進行電路設(shè)計仿真時的操作窗口。

5.3電路的連接

5.3.1基本界面的設(shè)置

為了能方便地創(chuàng)建、分析和觀察電路，在創(chuàng)建一個電路之前，應(yīng)根據(jù)具體電路的要求和用戶的習(xí)慣設(shè)置一個特定的用戶界面。用戶可以用菜單【Option】/【Preferences】打開【Preferences】對話窗口，如圖5.3.1所示。圖5.3.1

Preferences對話窗口

(1)ComponentBin：對界面上元件箱的出現(xiàn)形式、元件箱內(nèi)元件的符號標(biāo)準(zhǔn)及從元件箱中選用元件的形式等進行設(shè)置，如圖5.3.1所示，該標(biāo)簽頁共有3個區(qū)。

(2)Workspace：對電路顯示窗口圖紙進行設(shè)置，如圖5.3.2所示，該標(biāo)簽頁包含4個區(qū)。圖5.3.2

Workspace標(biāo)簽頁

(3)Circuit：對電路窗口內(nèi)的電路圖形進行設(shè)置，如圖5.3.3所示，該檢簽頁有兩個區(qū)。圖5.3.3

Circuit標(biāo)簽頁

(4)Wiring：設(shè)置電路導(dǎo)線的寬度與連線的方式，如圖5.3.4所示，該標(biāo)簽頁有兩個區(qū)。圖5.3.4

Wiring標(biāo)簽頁

(5)Font：設(shè)置元件的標(biāo)識和參數(shù)值、節(jié)點、引腳名稱、原理圖文本和元器件屬性等文字，如圖5.3.5所示。設(shè)置方法與Windows操作系統(tǒng)相似。圖5.3.5

Font標(biāo)簽頁

(6)Miscellaneous：設(shè)置電路的備份、存盤路徑、數(shù)字仿真速度及PCB接地方式等，如圖5.3.6所示，該標(biāo)簽頁共有3個區(qū)。圖5.3.6

Miscellaneous標(biāo)簽頁5.3.2創(chuàng)建一個電路

定制好用戶界面后，就可以創(chuàng)建一個具體的電路了。我們以圖5.3.7所示的RC電路為例，介紹電路的創(chuàng)建過程。電路的創(chuàng)建分為5個步驟。圖5.3.7

RC電路

1.從元件庫中調(diào)用所需元件

(1)選取電阻、電容、電感等基本元件。單擊按鈕即可拉出電阻元件庫，如圖5.3.8所示。圖5.3.8電阻元件庫與元件的放置電阻大小默認為1kohm(即1kΩ)，如果要改變電阻的參數(shù)，可雙擊該電阻圖標(biāo)，打開其屬性對話框，如圖5.3.9所示。圖5.3.9

Label標(biāo)簽頁圖5.3.10

Display標(biāo)簽頁圖5.3.11

Value標(biāo)簽頁圖5.3.12

Fault標(biāo)簽頁

(2)修改基本元件的位置、顯示顏色。為了使元件符合圖中的要求，有時需要移動、旋轉(zhuǎn)、剪切、刪除元件或改變元件的顯示顏色。這時，可用鼠標(biāo)進行相應(yīng)操作或用鼠標(biāo)右擊元件，在彈出的如圖5.3.13所示的快捷菜單中進行相應(yīng)的操作。圖5.3.13彈出的快捷菜單

(3)選取電源元件。單擊按鈕拉出電源元件庫，按圖5.3.7的要求在庫中選擇時鐘電壓源和“地”，如圖5.3.14所示。設(shè)置時鐘電壓源的頻率為500Hz、幅度為5V，其改變參數(shù)的方法與電阻相似。圖5.3.14

RC電路的連接與運行(a)RC電路;(b)RC電路的輸入、輸出電壓波形

2.連接電路

Multisim中線路的連接非常方便，一般有如下兩種連接方法：

(1)元件之間的連接。

(2)元件與線路的中間連接。

3.導(dǎo)線的調(diào)整

(1)軌跡的調(diào)整。

(2)導(dǎo)線顏色的調(diào)整。

(3)導(dǎo)線和節(jié)點的刪除。

4.虛擬儀表的連接

在實際測試中，我們經(jīng)常用示波器來分析和觀察電壓的波形。在已連接好的電路中，用鼠標(biāo)單擊儀表工具欄中的示波器(Oscilloscope)符號，拖動鼠標(biāo)到操作窗口的任意空白位置，示波器就會出現(xiàn)在圖中。將示波器G端與電路接地端相連，也可不接。連接示波器A端和時鐘電壓源的正極，將示波器B端連接在電阻R1和電容C1的連接線上。儀器T端是觸發(fā)端，此例不用。

5.電路的運行

電路搭接完成后電路并未工作，按下工作界面右上角的Run按鈕，電路才開始真正工作。雙擊示波器，可以分別觀測RC電路的輸入、輸出電壓波形，如圖5.3.14(b)所示。5.3.3

Multisim仿真電路實例

1.RC正弦波振蕩電路

首先在電路輸入窗口創(chuàng)建圖5.3.15所示RC正弦波振蕩電路，圖中集成運放LM741H與電阻R1、R2構(gòu)成放大電路，R3、C1、R4、C2構(gòu)成正反饋選頻網(wǎng)絡(luò)，二極管D1、D2起穩(wěn)幅作用。點擊Run按鈕進行仿真，雙擊示波器圖標(biāo)，合理設(shè)置參數(shù)，測得的輸出波形如圖5.3.16所示。移動示波器指針，可測得輸出信號的振蕩頻率。圖5.3.15

RC正弦波振蕩電路圖5.3.16

RC正弦波振蕩電路的輸出波形

2.任意進制計數(shù)器

首先在電路輸入窗口創(chuàng)建圖5.3