《Multisim及其在電子設計中的應用》課件第4章

第4章虛擬仿真儀器4.1虛擬仿真儀器簡介4.2電路分析中常用的虛擬仿真儀器4.3模擬電路中常用的虛擬仿真儀器4.4數字電路中常用的虛擬仿真儀器4.5高頻電路中常用的虛擬仿真儀器4.6Multisim11中增加的虛擬仿真儀器儀表4.7Multisim11中的電壓表和安培表

早期的EWB4.x、5.x版本中僅包含數字萬用表(Multimeter)、函數信號發(fā)生器(FunctionGenerator)、示波器(Oscilloscope)、波特圖儀(BodePlotter)、字信號發(fā)生器(WordGenerator)、邏輯分析儀(LogicAnalyzer)、邏輯轉換儀(LogicConverter)這7種虛擬儀器，其中前4種為模擬儀器，后3種為數字儀器，并且它們均只有一臺。4.1虛擬仿真儀器簡介

Multisim2001的儀器庫(Instruments)中共有11種虛擬儀器：Multimeter(數字萬用表)、FunctionGenerator(函數信號發(fā)生器)、Wattmeter(瓦特表)、Oscilloscope(示波器)、BodePlotter(波特圖儀)、WordGenerator(字信號發(fā)生器)、LogicAnalyzer(邏輯分析儀)、LogicConverter(邏輯轉換儀)、DistortionAnalyzer(失真分析儀)、SpectrumAnalyzer(頻譜分析儀)和NetworkAnalyzer(網絡分析儀)。在Multisim2001的儀器庫中同一種虛擬儀器不止一臺，所以在同一個仿真電路中允許調用多臺相同的儀器，這一點與EWB4.x、5.x版本完全不同。在升級的Multisim11儀器儀表庫中又新增了一些虛擬儀器儀表，還新增了4種仿真儀器。仿真儀器主要對世界著名儀器公司Agilent和Tektronix生產的實際儀器進行虛擬仿真，具有3D面板，操作起來和實際的儀器一樣。

這么多的虛擬儀器，加上可供選用的各種仿真元件以及電源信號，使得該仿真軟件的仿真實驗規(guī)模完全與一般電子實驗室相似。使用時只需拖動儀器庫中所需儀器的圖標，再對圖標快速雙擊就可以得到該儀器的控制面板。這些虛擬儀器的面板不僅與現實儀器很相像，而且其基本操作也與現實儀器非常相似。盡管虛擬仿真儀器的基本操作與現實儀器非常相似，但畢竟存在著一些區(qū)別，為了更好地使用這些虛擬儀器，本章將詳細介紹各種虛擬儀器的使用方法。

Multisim11除了提供默認儀器外，還可以創(chuàng)建LabVIEW的自定義儀器，從而在圖形環(huán)境中方便靈活地升級測試。

1.添加儀器

通常情況下，儀器工具欄默認顯示在工作區(qū)中。若沒有顯示，可單擊菜單命令View→Too1bars→Instruments。

在儀器工具欄中，單擊所需放置的儀器按鈕，在電路窗口中移動光標到目標位置，單擊鼠標左鍵即可放置儀器。

若要添加LabVIEW儀器，可在儀器工具欄中單擊LabVIEWInstruments按鈕，從彈出的子菜單中選擇所需放置的儀器。此時儀器的國標和參考注釋值出現在工作區(qū)中。

2.儀器的使用

用鼠標左鍵雙擊儀器圖標，即可打開儀器的控制面板。在彈出的儀器面板中，根據需要進行必要的設置，其設置過程與真實儀器相同。每種儀器的設置方法不一樣，若使用人員對儀器不熟悉，可查閱本章對儀器的介紹或參閱相應的幫助文檔。

單一電路中可以放置多個相關的測試儀器，同一場合下也可以使用多個相同的儀器。在此情況下，每個儀器都有自己的儀器設置，互不干擾。選擇菜單命令Simulation→Run激活電路，此時Multisim開始仿真，測量儀器顯示測量點的結果。在仿真過程中，仿真的結果和出現的錯誤都將寫入仿真錯誤日志索引文件中。如果希望觀看仿真的進度，可選擇菜單命令Simulation→SimulationErrorLog/AuditTrail。

3.打印儀器

Multisim允許打印所選儀器的面板，電路中的仿真數據將顯示在打印輸出中。具體步驟是：

(1)在工作區(qū)中打開電路。

(2)選擇菜單命令File→PrintOptions→PrintInstruments，彈出“PrintInstruments”對話框，在“SelectInstruments”(選擇儀器)框中勾選所需儀器前面的復選框。

(3)單擊Print(打印)按鈕，彈出默認的打印對話框，設置后單擊OK按鈕即可完成打印任務。

4.保存儀器仿真數據

單擊菜單命令Options→GlobalPreferences，在彈出的“Preferences”(參數)對話框中打開“Save”(保存)標簽頁，勾選“SaveSimulationDatawithInstruments”復選框，同時用戶可以設置文件的最大界限。當保存電路時，儀器在電路中的位置、顯示/隱藏狀態(tài)及儀器面板中顯示的數據都將保存到電路文件中。儀器(如示波器)可能包含很多數據，文件可能會因此變得比較大，若使用中超過了文件最大的極限設置，系統(tǒng)會詢問用戶是否保存儀器數據。

5.設置儀器默認選項

Multisim允許設計人員基于瞬態(tài)分析修改儀器設置項的默認值。具體步驟是：

(1)單擊菜單命令Simulate→InteractiveSimulationSettings，彈出“InteractiveSimulationSettings”(交互式仿真設置)對話框并顯示常用的功能。

(2)根據需要設置以下選項。

InitialConditions：初始條件下拉框，可設置Zero(零)、User-Defined(用戶定義)、CalculateDCOperatingPoint(計算直流工作點)和AutomaticallyDetermineInitialConditions(自動測定初始條件)選項。

Starttime(Tstart)：瞬態(tài)分析的起始時間，設置為大于等于0且小于結束時間的值。

Endtime(Tstop)：瞬態(tài)分析的終止時間，須大于起始時間的值。

Setmaximumtimestep(Tmax)：設置為允許系統(tǒng)可以操作的最大時間步長。

Maximumtimestep(Tmax)：允許手動設置時間步長。

Generatetimestepsautomatically：允許自動產生時間步長。

Setinitialtimestep：允許為仿真輸出和圖表設置時間間隔

(3)單擊OK按鈕，這里所作的設置更改將在下一次仿真時生效。

6.解決仿真錯誤

按照“InteractiveSimulationSettings”(交互式仿真設置)對話框中的默認值，大部分仿真都能正常運行，但有時需要調整后才能保證正常運行。仿真運行時，Multisim可能因電路配置了不同的時間步長而造成仿真不準確或出錯，此時可以通過以下幾個步驟調整“InteractiveSimulationSettings”對話框的設置：

(1)運行Multisim并加載電路文件，列出存在的問題。

(2)選擇菜單命令Simulate→InteractiveSimulationSettings，彈出“InteractiveSimulationSettings”對話框。選擇“DefaultsforTransientAnalysisInstruments”(瞬態(tài)分析儀器默認設置)標簽頁，在“Initialconditions”(初始設置)下拉框中設置“Settozero”或選擇“Maximumtimestep(Tmax)”(最大時間步長)，并將其值修改為le-3s。

(3)單擊OK按鈕運行仿真。若問題依舊存在，可以嘗試下面的設置：

(1)選擇菜單命令Simulate→InteractiveSimulationSettings。

(2)選擇“AnalysisOptions”(分析選項)標簽頁，設置“UseCustomSetting”(使用自定義設置)為允許，并且單擊Customize(自定義)按鈕，彈出“CustomAnalysisOptions”對話框。

(3)在“Global”(全局)標簽頁中，設置允許“reltol”參數并設其值為0.01(為了更精確，可以嘗試設為0.0001)，設置允許“rshunt”參數并設其值為1e+8(如果對仿真錯誤信息非常有經驗可以設置該項)。

(4)單擊OK按鈕兩次，并運行仿真。

若問題依舊存在，則繼續(xù)嘗試以下方法：

(1)選擇菜單命令Simulate→InteractiveSimulationSettings。

(2)選擇“AnalysisOptions”(分析選項)標簽頁，設置“UseCustomSettings”(使用自定義設置)為允許，并單擊Customize(自定義)按鈕，顯示“CustomAnalysisOptions”(自定義分析選項)對話框。

(3)在“Transient”(瞬態(tài))標簽頁中設置“METHOD”(方法)參數，并從下拉菜單中選擇gear。

Multimeter(數字萬用表)、Oscilloscope(示波器)、FunctionGenerator(函數信號發(fā)生器)和Wattmeter(瓦特表)是電路分析中常用的四種虛擬仿真儀器。本節(jié)將對這四種儀器的參數設置、面板操作等分別加以介紹。4.2電路分析中常用的虛擬仿真儀器4.2.1數字萬用表

Multimeter(數字萬用表)和實驗室里的數字萬用表一樣，是一種多用途的常用儀器，它能完成交直流電壓、電流和電阻的測量及顯示，也可以用分貝(dB)形式顯示電壓和電流。其圖標如圖4-1(a)所示，面板如圖4-1(b)所示。

(a) (b)

圖4-1數字萬用表的圖標和面板

1.連接

圖標上的正(+)、負(-)兩個端子用于連接所要測試的端點，與現實萬用表一樣，使用時必須遵循如下原則：

(1)測量電壓時，數字萬用表圖標的正、負端子應并接在被測元件兩端；

(2)測量電流時，數字萬用表圖標的正、負端子應串聯(lián)于被測支路中；

(3)測量電阻時，數字萬用表圖標的正、負端子應與所要測試的端點并聯(lián)。測量時必須使電子工作臺“啟動/停止開關”處于“啟動”狀態(tài)。

2.面板操作

數字萬用表面板共分四個區(qū)，從上到下、從左至右各區(qū)的功能如下：

(1)顯示區(qū)：顯示萬用表的測量結果，測量單位由萬用表自動產生。

(2)功能設置區(qū)：點擊面板上的各按鈕可進行相應的測量與設置。點擊A按鈕，可以測量電流；點擊V按鈕，可以測量電壓；點擊Ω按鈕，可以測量電阻；點擊dB按鈕，測量結果以分貝(dB)值表示。

(3)選擇區(qū)：點擊～按鈕，表示測量各交流參數，測量值是其有效值。點擊—按鈕，測量各直流參數。如果在直流狀態(tài)下來測量交流信號，則其測量所得的值是其交流信號的平均值。

(4)參數設置區(qū)：Set(參數設置)按鈕用于對數字萬用表內部的參數進行設置。點擊數字萬用表面板中的Set按鈕，就會彈出圖4-2所示的對話框。

圖4-2數字萬用表內部的參數設置該對話框中包括兩欄：電子設置欄和顯示設置欄，其參數設置如下：

●?ElectronicSetting(電子設置)欄：

AmmeterResistance(R)：用于設置與電流表并聯(lián)的內阻，其大小會影響電流的測量精度；

VoltmeterResistance(R)：用于設置與電壓表串聯(lián)的內阻，其大小會影響電壓的測量精度；

OhmmeterCurrent(I)：用于設置用歐姆表測量時，流過歐姆表的電流。

●?DisplaySetting(顯示設置)欄：

AmmeterOverrange(I)：用于設置電流表范圍；

VoltmeterOverrange(V)：用于設置電壓表范圍；

OhmmeterOverrange(R)：用于設置歐姆表范圍。

例4.1

用萬用表電壓擋測量圖4-3所示電路的電壓值。

連接好電路，雙擊萬用表圖標，點擊V按鈕，再點擊—按鈕。運行仿真開關，當電壓擋的內阻用其默認值1Gohm時，測得的電壓為14.307V；若再點擊數字萬用表面板中的Set按鈕，在彈出的對話框中的ElectronicSetting(電子設置)欄里，將電壓表內阻設置為

1kohm，則測得的電壓為14.120V?？梢婋妷罕泶?lián)的內阻的大小將影響電壓的測量精度。用萬用表測電壓時內阻設置應盡量大，而測電流時內阻設置應盡量小。圖4-3用萬用表電壓擋測量電壓電路4.2.2示波器

Oscilloscope(示波器)是用來觀察信號波形并測量信號幅度、頻率及周期等參數的儀器，是電子實驗中使用最為頻繁的儀器之一。其圖標如圖4-4(a)所示，面板如圖4-4(b)所示。

(a) (b)

圖4-4示波器的圖標和面板

1.連接

圖4-4所示示波器為一個雙蹤示波器，有A、B兩個通道，G是接地端，T是外觸發(fā)端。用示波器進行測量時，可以連接電路。示波器與電路的連接如圖4-5所示。圖中A、B兩個通道分別與被測點相連，示波器上A、B兩通道顯示的波形即為被測點與“地”之間的波形。測量時接地端G一般要接地(當電路中已有接地符號時，也可不接地)。

圖4-5示波器與方波發(fā)生器的連接

2.面板操作

1)示波器面板上各參數的設置和按鈕的功能

下面從上到下、從左至右依次對示波器面板上的5個區(qū)加以介紹。

(1)顯示區(qū)：顯示A、B兩個通道的波形。

(2)?Timebase區(qū)：設置X軸方向時間基線掃描時間。

Timebase區(qū)共有兩欄，其作用如下：

●?Scale欄：選擇X軸方向每一個刻度代表的時間。點擊該欄后將自動出現刻度翻轉列表，上下翻轉可選擇適當的數值。修改其設置可使示波器上顯示的波形的寬窄發(fā)生變化。低頻信號周期較大，當測量低頻信號時，設置時間要大一些；高頻信號周期較小，當測量高頻信號時，設置時間要小一些，這樣測量觀察比較方便。

●?Xposition欄：表示X軸方向時間基線的起始位置。修改其設置可使時間基線左右移動，即波形左右移動。

Timebase區(qū)設有4個按鈕，其作用如下：

●?Y/T：表示Y軸方向顯示A、B通道的輸入信號波形，X軸方向顯示時間基線，并按設置時間進行掃描。當顯示隨時間變化的信號波形時，常采用此種方式。

●?Add：表示X軸按設置時間進行掃描，而Y軸方向顯示A、B通道的輸入信號之和。

●?B/A：表示將B通道信號施加在Y軸上，將A通道信號作為X軸(時間)掃描信號。

●?A/B：與B/A相反。

(3)?ChannelA區(qū)：設置Y軸方向A通道輸入信號的標度。

ChannelA區(qū)共有兩欄，其作用如下：

●?Scale欄：表示Y軸方向對A通道輸入信號每格所表示的電壓數值。點擊該欄后將出現刻度翻轉列表，根據所測信號電壓的大小，上下翻轉該列表選擇一適當的值。

●?Yposition欄：表示時間基線在顯示屏幕中的上下位置。當其值大于零時，時間基線在屏幕中線上側，反之在下側。修改其設置可使時間基線上下移動，即波形上下移動。

ChannelA區(qū)設有3個按鈕，其作用如下：

●?AC：表示屏幕僅顯示輸入信號中的交流分量(相當于實際電路中加入了隔直流通交流的電容)。

●?DC：表示屏幕將信號的交直流分量全部顯示。

●?0：表示將輸入信號對地短路。

(4)?ChannelB區(qū)：用來設置Y軸方向B通道輸入信號的標度。

該區(qū)設置與ChannelA區(qū)相同。

(5)?Trigger區(qū)：用來設置示波器觸發(fā)方式。

Trigger區(qū)共有兩欄，其作用如下：

●?Edge欄：有兩個按鈕，表示將輸入信號的上升沿或下降沿作為觸發(fā)信號。

●?Level欄：用于選擇觸發(fā)電平的大小。

Trigger區(qū)設有5個按鈕，其作用如下：

●?Sing：選擇單脈沖觸發(fā)。

●?Nor：選擇一般脈沖觸發(fā)。

●?Auto：表示觸發(fā)信號不依賴外部信號。一般情況下使用Auto方式。

●A或B：表示用A通道或B通道的輸入信號作為同步X軸時間基線掃描的觸發(fā)信號?！?Ext：用示波器圖標上觸發(fā)端子T連接的信號作為觸發(fā)信號來同步X軸時間基線掃描。

2)示波器的使用

(1)波形參數測量。在屏幕上有兩條左右可以移動的讀數指針，指針上方有三角形標志。通過鼠標左鍵可拖動讀數指針左右移動。

在顯示屏幕下方有3個測量數據的顯示區(qū)：

左側數據顯示區(qū)顯示1號讀數指針所處的位置和所指信號波形的數據。T1表示1號讀數指針離開屏幕左端(時間基線零點)所對應的時間，時間單位取決于Timebase所設置的時間單位；VA1和VB1分別表示所測位置通道A和通道B的信號幅度值，其值為電路中測量點的實際值，與X、Y軸的Scale設置值無關。中間數據顯示區(qū)顯示2號讀數指針所處的位置和所指信號波形的數據。T2表示2號讀數指針離開時間基線零點的時間值。VA2和VB2分別表示所測位置通道A和通道B信號的實際幅度值。

右側數據顯示區(qū)中，T2-T1顯示2號讀數指針所處位置與1號讀數指針所處位置的時間差值，常用來測量信號的周期、脈沖信號的寬度、上升時間及下降時間等參數。VA2-VA1表示A通道信號兩點測量值之差，VB2-VB1表示B通道信號兩點測量值之差。

為使測量方便準確，可點擊 PAUSE(暫停)按鈕或按F6鍵使波形“暫?！保缓笤贉y量。

(2)設置信號波形顯示顏色。為了便于觀察和區(qū)分同時顯示在示波器上的A、B兩通道的波形，可以將兩路波形以不同的顏色來顯示。方法是：快速雙擊連接A、B兩通道的導線，在彈出的對話框中設置導線的顏色，此時波形的顯示顏色便與導線的顏色相同，這樣觀察和測量非常方便。

(3)改變屏幕背景顏色。點擊面板右下方的Reverse按鈕，即可改變屏幕背景的顏色。如要將屏幕背景恢復為原色，再次點擊Reverse按鈕即可。

(4)存儲讀數。對于讀數指針測量的數據，點擊面板右下方的Save按鈕即可將其存儲。數據存儲格式為ASCII碼。

(5)移動波形。在動態(tài)顯示時，點擊 按鈕或按F6鍵，使波形“暫?！?，通過改變Xposition設置便可左右移動A、B通道的波形；利用指針拖動顯示屏下沿的滾動條也可以左右移動波形。改變Yposition設置，可以上下移動A、B通道的波形。

例4.2

用示波器觀察圖4-5所示電路的輸出波形。

雙擊示波器圖標，參數設置如圖4-6所示。運行仿真開關，即可得到仿真輸出，波形如圖4-6所示。其中，鋸齒波形為電容器C1上的變化波形，方波為方波發(fā)生器的輸出波形。

圖4-6方波發(fā)生器的仿真波形4.2.3函數信號發(fā)生器

FunctionGenerator(函數信號發(fā)生器)是用來產生正弦波、方波和三角波信號的儀器。其圖標如圖4-7(a)所示，面板如圖4-7(b)所示。

(a) (b)

圖4-7函數信號發(fā)生器的圖標和面板

1.連接

函數信號發(fā)生器的圖標有+、Common和-這3個輸出端子，與外電路相連可輸出電壓信號。

連接+和Common端子，輸出信號為正極性信號；連接Common和-端子，輸出信號為負極性信號，幅值等于信號發(fā)生器的有效值。連接+和-端子，輸出信號的幅值等于信號發(fā)生器有效值的兩倍。

同時連接+、Common和-端子，且把Common端子與公共地(Ground)相連，則輸出兩個幅值相等、極性相反的信號。

2.面板操作

圖4-7所示函數信號發(fā)生器面板上共有兩欄：波形欄和信號選項欄，其作用如下：

(1)?Waveforms欄：用于選擇輸出信號的波形類型。函數信號發(fā)生器可以產生正弦波、三角波和方波3種周期性信號。點擊相關按鈕即可產生相應波形信號。

(2)?SignalOptions欄：用于對Waveforms區(qū)中選取的波形信號進行相關參數設置。

SignalOptions欄共有4個參數設置項和一個按鈕，其作用如下：

●?Frequency：設置所要產生信號的頻率，范圍為1Hz～999MHz。

●?DutyCycle：設置所要產生信號的占空比，設定范圍為1%～99%。占空比的定義如圖4-8所示。

圖4-8占空比定義●?Amplitude：設置所要產生信號的最大電壓值(即幅值)，其可選范圍為1μV～999kV。

●?Offset：設置偏置電壓值，即把正弦波、三角波、方波疊加在設置的偏置電壓上輸出，其可選范圍為1μV～999kV。

●?SetRise/FallTime按鈕：設置所要產生信號的上升時間與下降時間。該按鈕只有在產生方波時才有效。點擊該按鈕后，出現圖4-9所示對話框。

圖4-9SetRise/FallTime對話框該對話框中以指數格式設定上升時間(下降時間)，點擊Accept按鈕確認即可設定。

如點擊Default，則取默認值為1.000000e-12。

當所有面板參數設置完成后，關閉其面板對話框，儀器圖標將保持輸出的波形。

例4.3

用函數信號發(fā)生器為圖4-10(a)所示限幅電路提供三角波信號。

在圖4-10(a)中，雙擊函數信號發(fā)生器圖標，選擇三角波輸入，參數設置為：頻率為1kHz,占空比為50%，幅值為5V。運行仿真開關，雙擊圖4-10(a)中的示波器圖標，即可觀察到限幅電路的仿真輸出。輸入、輸出波形如圖4-10(b)所示。

(a)(b)

圖4-10限幅電路及波形顯示4.2.4瓦特表

Wattmeter(瓦特表)是一種測量電路交、直流功率的儀器。其圖標如圖4-11(a)所示，面板如圖4-11(b)所示。

(a)(b)

圖4-11瓦特表的圖標和面板

1.連接

瓦特表圖標中有兩組端子：左邊兩個端子為電壓輸入端子，與所要測試的電路并聯(lián)；右邊兩個端子為電流輸入端子，與所要測試的電路串聯(lián)。

2.面板操作

瓦特表面板共分兩欄，功能如下：

(1)顯示欄：顯示所測量的功率，該功率是平均功率，其單位自動調整。

(2)?PowerFactor欄：顯示功率因數，數值在0～1之間。

例4.4

用瓦特表測量圖4-12(a)所示電路中電阻R3上的功率及功率因數。

在圖4-12(a)中，運行仿真開關，雙擊瓦特表圖標，可得如圖4-12(b)所示測量結果：平均功率為2.474mW，功率因數為1.000。

(a)(b)

圖4-12電路的功率及功率因數的測量

模擬電路中常用的虛擬仿真儀器有BodePlotter(波特圖儀)和DistortionAnalyzer(失真分析儀)。本節(jié)將對這兩種儀器的參數設置、面板操作等分別加以介紹。4.3模擬電路中常用的虛擬仿真儀器4.3.1波特圖儀

BodePlotter(波特圖儀)是用來測量和顯示一個電路、系統(tǒng)或放大器幅頻特性A(f)和相頻特性

(f)的一種儀器，類似于實驗室的頻率特性測試儀(或掃頻儀)。其圖標如圖4-13(a)所示，面板如圖4-13(b)所示。

(a)(b)

圖4-13波特圖儀的圖標和面板

1.連接

波特圖儀的圖標包括4個接線端：左邊in是輸入端口，其+、-分別與電路輸入端的正、負端子相接；右邊out是輸出端口，其+、-分別與電路輸出端的正、負端子連接。由于波特圖儀本身沒有信號源，因此在使用波特圖儀時，必須在電路的輸入端口示意性地接入一個交流信號源(或函數信號發(fā)生器)，對信號源頻率設置無特殊的要求，即不需要對參數進行設置。圖4-14所示為波特圖儀與共射放大電路的連接。

圖4-14波特圖儀與共射放大電路的連接

2.面板操作

圖4-13(b)所示波特圖儀面板共分5個區(qū)，下面將從左至右、從上到下對它們分別加以介紹。

(1)顯示區(qū)：顯示波特圖儀測量結果。

(2)波特圖儀的面板右邊上排4個按鈕，其功能如下：

●?Magnitude：左邊顯示屏里顯示幅頻特性曲線。

●?Phase：左邊顯示屏里顯示相頻特性曲線。

●?Save：以BOD格式保存測量結果。

●?Set：設置掃描的分辨率。點擊該按鈕后，出現圖4-15所示對話框。

圖4-15設置掃描分辨率對話框在Resolution欄中選定掃描的分辨率，數值越大，讀數精度越高，但數值的增大將增加運行時間，默認值是100。

(3)?Vertical(垂直坐標)區(qū)：設定Y軸的刻度類型。Vertical區(qū)共有兩個按鈕和兩個欄，其作用如下：

●測量幅頻特性時，若點擊Log(對數)按鈕，則Y軸刻度的單位是dB(分貝)，標尺刻度為20LogA(f)dB，其中A(f)=Vo(f)/Vi(f)；當點擊Lin(線性)按鈕后，Y軸是線性刻度。一般情況下采用線性刻度。

●測量相頻特性時，Y軸坐標表示相位，單位是°，刻度是線性的?！?F欄用于設置Y軸刻度的最終值，而I欄則用于設置Y軸刻度的初始值。I和F分別為Y軸刻度Initial(初始值)和Final(最終值)的縮寫。

(4)?Horizontal(水平坐標)區(qū)：設定X軸刻度類型(頻率范圍)。

●若點擊Log(對數)按鈕，則標尺以對數刻度表示；若點擊Lin(線性)按鈕，則標尺以線性刻度表示。當測量信號的頻率范圍較寬時，用Log(對數)標尺為宜。

●?F欄用于設置掃描頻率的最終值，而I欄則用于設置掃描頻率的初始值。為了清楚顯示某一頻率范圍的頻率特性，可將X軸頻率范圍設定得小一些。

(5)測量區(qū)：該區(qū)有兩個定向箭頭按鈕和兩個欄，其作用如下：

●定向箭頭： 讀數指針左右移動按鈕，用于對波特圖定位分析。

●測量讀數欄：利用鼠標拖動讀數指針或點擊讀數指針移動按鈕 ，可測量所處頻率點的幅值或相位，其讀數在面板右下方顯示。

例4.5

測量圖4-14所示的共射放大電路的幅頻特性和相頻特性。

在圖4-14中，雙擊波特圖儀的圖標，對面板上的各個選項和參數進行適當設置。運行仿真開關，其幅頻特性和相頻特性分別如圖4-16(a)、(b)所示。

(a)

圖4-16圖4-14所示共射放大電路的幅頻特性和相頻特性

(b)

圖4-16圖4-14所示共射放大電路的幅頻特性和相頻特性4.3.2失真分析儀

DistortionAnalyzer(失真分析儀)是一種測試電路總諧波失真與信噪比的儀器。其圖標如圖4-17(a)所示，面板如圖4-17(b)所示。

(a) (b)

圖4-17失真分析儀的圖標和面板

1.連接

圖標中一個端子為輸入端(Input)，連接電路的輸出信號，另一個為外觸發(fā)端。

2.面板操作失真分析儀的面板共分5個區(qū)，其作用如下：

(1)?TotalHarmonicDistortion(THD)區(qū)。該區(qū)用于顯示測量總諧波失真的數值。其數值可以用百分比表示，也可用分貝數表示，這可通過點擊DispiayMode區(qū)中的%按鈕或dB按鈕來選擇。

(2)?FundamentalFrequency區(qū)。該區(qū)用于設置基頻，移動下面的滑塊可改變其基頻值。

(3)?ControlMode區(qū)。該區(qū)有3個按鈕，其作用如下：

●按鈕THD：選擇測試總諧波失真，即THD。

圖4-18設置測試的參數●按鈕SINAD：選取測試信號的信噪比，即S/N。

●按鈕Settings：設置測試的參數。點擊該按鈕后出現圖4-18所示對話框，對話框中各參數設置如下：

①?THDDefinition區(qū)：用于選擇總諧波失真的定義方式，包括IEEE及ANSI/IEC兩種定義方式。

②?StartFrequency欄：設置起始掃描頻率。

③?EndFrequency欄：設置終止掃描頻率。

④?HarmonicNum.欄：選取諧波次數。

最后點擊OK按鈕確認即可。

(4)?Start按鈕和Stop按鈕的功能分別為：點擊按鈕Start開始測試；點擊按鈕Stop停止測試，讀取測試結果。

當電路的仿真開關打開后，Start按鈕會自動按下，一般要經過一段時間計算后方可顯示穩(wěn)定的數值，這時再點擊Stop按鈕，讀取測試結果。

(5)?DisplayMode區(qū)：用于選擇顯示模式。

例4.6

測試圖4-19所示兩級共射—共射放大電路的總諧波失真。

雙擊失真分析儀的圖標，運行仿真開關，穩(wěn)定后的結果如圖4-20所示。圖4-19兩級共射—共射放大電路

圖4-20兩級共射—共射放大電路仿真結果

數字電路中常用的虛擬仿真儀器有WordGenerator(字信號發(fā)生器)、LogicAnalyzer(邏輯分析儀)和LogicConverter(邏輯轉換儀)。本節(jié)將對這三種儀器的參數設置、面板操作等分別加以介紹。4.4數字電路中常用的虛擬仿真儀器4.4.1字信號發(fā)生器

WordGenerator(字信號發(fā)生器)是一個能產生32路(位)同步邏輯信號的儀器，用來對數字邏輯電路進行測試，又稱為數字邏輯信號源。其圖標如圖4-21(a)所示，面板如圖4-21(b)所示。

(a) (b)圖4-21字信號發(fā)生器的圖標和面板

1.連接

在字信號發(fā)生器圖標的左邊有0～15共16個端子，右邊有16～31共16個端子，這32個端子是該字信號發(fā)生器所產生信號的輸出端，每一個端子都可接入數字電路的輸入端。下面有R及T兩個端子：R為數據準備好輸出端，T為外觸發(fā)信號輸入端。

2.面板操作

字信號發(fā)生器面板共分7個區(qū)，從左至右、從上到下各區(qū)功能分別如下：

(1)字信號編輯區(qū)：32位的字信號以8位十六進制數形式進行編輯和存放。編輯區(qū)地址范圍為0000H～03FFH，共計1024條字信號?？蓪懭氲氖M制數為00000000～FFFFFFFF。若想讓編輯區(qū)內的顯示內容上下移動，利用鼠標移動滾動條即可實現；用鼠標點擊某一條字信號即可實現對其定位和寫入(或改寫)(需要與Edit區(qū)配合)。此時Address區(qū)的Edit欄中立即顯示其字信號的地址編號。

(2)?Address(地址)區(qū)：字信號地址編輯區(qū)。本區(qū)包括4個欄，每個欄都是由4個十六進制的數字組成的，其中：

●?Edit欄：正在編輯的字信號的地址；

●?Current欄：正在輸出的字信號的地址；

●?Initial欄：輸出字信號的起始地址；

●?Final欄：輸出字信號的終止地址。

每條字信號為32位(0～31)，而每條字信號都有其地址。當需要編輯字信號時，首先要指定其地址。設置完畢后，字信號從起始地址開始逐條輸出。

(3)?Controls(控制)區(qū)：選擇字信號發(fā)生器的輸出方式。該區(qū)5個選擇按鈕的功能

如下：

●?Cycle(循環(huán))：表示字信號在設置的地址初始值到終值之間周而復始地以設定頻率周期性地輸出。

●Burst(單幀)：表示字信號從設置地址初始值逐條輸出，直到終值時自動停止。

Cycle和Burst輸出方式的快慢，可通過Frequency(輸出頻率)輸入框中設置的數據來控制?！?Step(單步)：表示每點擊一次鼠標輸入一條字信號。

●?Breakpoint(斷點)：用于設置中斷點。

在Cycle和Burst方式中，要想使字信號輸出到某條地址后自動停止輸出，只需預先點擊該條字信號，再點擊Breakpoint按鈕即可。利用Breakpoint按鈕可以設置多個斷點。當字信號輸出到斷點地址而暫停輸出時，可點擊

按鈕或按F6鍵來恢復輸出。

圖4-22Pre-settingpatterns對話框●?Pattern(模式)：選擇輸出模式，點擊Pattern按鈕，即可彈出圖4-22所示對話框，其各項功能

如下：

①?Clearbuffer：清除字信號編輯區(qū)。

②?Open：打開字信號文件(存有字信號內容)。

③?Save：將字信號文件存盤，字信號文件的后輟為?.DP。

④?UpCounter：表示在字信號編輯區(qū)地址范圍0000H～03FFH內，其內容按逐個加1遞增的方式進行編碼。⑤?DownCounter：表示在字信號編輯區(qū)地址范圍0000H～03FFH內，其內容按逐個減1遞減的方式進行編碼。

⑥?ShiftRight：右移方式編碼。表示字信號按8000，4000，2000，1000，0800，0400，0200，0100，…的順序進行編碼。

⑦?ShiftLeft：左移方式編碼。表示字信號按0001，0002，0004，0008，0010，0020，0040，0080，…的順序進行編碼。

(4)?Trigger區(qū)：選擇觸發(fā)方式。該區(qū)有4個按鈕，功能如下：

●按鈕Internal：選擇內部觸發(fā)方式。字信號的輸出直接受輸出方式按鈕Step、Burst和Cycle的控制。

●按鈕External：選擇外部觸發(fā)方式。必須接入外觸發(fā)脈沖信號，只有外觸發(fā)脈沖信號到來時才啟動信號輸出。

(5)?Frequency區(qū)：設置輸出的頻率(速度)。

(6)?Edit區(qū)：編輯Edit欄所指地址的內容?？梢栽贖ex欄以十六進制數輸出數據；或者在ASCII欄以ASCII碼輸出數據；也可以在Binary欄以二進制數輸出數據。

(7)字信號輸出區(qū)：最下面一行共有32個圓圈，以二進制碼實時顯示輸出字信號各位狀態(tài)。

例4.7

用74LS138D譯碼器構成的一位全加器如圖4-23所示。

用字信號發(fā)生器輸出三位二進制數碼作為74LS138D譯碼器的地址輸入信號CBA，74LS138D譯碼器的使能端G1接電源VCC，G2A和G2B接地。雙擊字信號發(fā)生器圖標，對面板上的各個選項和參數進行適當設置：

在Address(地址)區(qū)，起始地址(Initial欄)為0000，終止地址(Final欄)為0007。

在Controls(控制)區(qū)，點擊Cycle按鈕，選擇循環(huán)輸出方式。點擊Pattern按鈕，在彈出的對話框中選擇UpCounter選項，按逐個加1遞增的方式進行編碼。圖4-23用74LS138D譯碼器構成的一位全加器在Trigger區(qū)，點擊Internal按鈕，選擇內部觸發(fā)方式。

在Frequency區(qū)，設置輸出的頻率為1kHz。

運行仿真開關，若探測器發(fā)光，則表示結果為“1”；若不發(fā)光，則表示結果為“0”。4.4.2邏輯分析儀

LogicAnalyzer(邏輯分析儀)可以同步記錄和顯示16路邏輯信號，用于對數字邏輯信號進行高速采集和時序分析。其圖標如圖4-24(a)所示，面板如圖4-24(b)所示。

(a) (b)

圖4-24邏輯分析儀的圖標和面板

1.連接

圖標的左側從上至下有16個輸入信號端口，使用時連接到電路的測量點。圖標下部有3個端子，C是外時鐘輸入端，Q是時鐘控制輸入端，T是觸發(fā)控制輸入端。

2.面板操作

面板最左側的16個小圓圈代表16個輸入端，如果某個連接端接有被測量信號，則該小圓圈內出現一個黑圓點。被采集的16路輸入信號以方波形式顯示在屏幕上。當改變輸入信號連接導線的顏色時，顯示波形的顏色也同時改變。邏輯分析儀面板共分5個區(qū)，從上到下、從左至右各區(qū)功能分別如下：

(1)顯示區(qū)：可以顯示16路輸出結果的波形。

(2)顯示窗下部左邊有兩個按鈕：點擊按鈕Stop，停止仿真；點擊按鈕Reset，邏輯分析儀復位并清除顯示波形。

(3)顯示窗下部左邊第2個區(qū)：移動讀數指針上部的三角形可以讀取所處位置波形的數據，其中T1和T2分別表示讀數指針1和讀數指針2離開時間基線零點的時間，T1-T2表示兩讀數指針之間的時間差。右邊的小窗口顯示讀數指針1和讀數指針2所處位置的4位十六進制數碼。

(4)?Clock區(qū)：

●?Clocks/Div：設置顯示屏上每個水平刻度顯示的時鐘脈沖數。

●?Set按鈕：設置時鐘脈沖。點擊該按鈕后出現圖4-25所示對話框，其各項功能如下：

①?ClockSource區(qū)：選擇時鐘脈沖的來源。若選取External選項，則由外部取得時鐘脈沖；若選取Internal選項，則由內部取得時鐘脈沖。

圖4-25Clocksetup對話框②?ClockRate區(qū)：選取時鐘脈沖的頻率。

③?SamplingSetting區(qū)：設置取樣方式。其中，Pre-triggerSamples欄設定前沿觸發(fā)取樣數，Post-triggerSamples欄設定后沿觸發(fā)取樣數，ThresholdVoltage(V)欄設定門限電壓。

④?ClockQualifier區(qū)：時鐘限制。下拉菜單中共有3個選項。該位置設為1，表示時鐘控制輸入為1時開放時鐘，邏輯分析儀可以進行波形采集；該位置設為0，表示時鐘控制輸入為0時開放時鐘；若該位置設為X，表示時鐘控制一直開放，不受時鐘控制輸入的限制。該欄只與External選項配合使用。

圖4-26TriggerSettings對話框

(5)?Trigger區(qū)：設置觸發(fā)方式。點擊Set按鈕，出現圖4-26所示對話框，其各項功能如下：

●?TriggerClockEdge區(qū)：設定觸發(fā)方式。選項Positive為上升沿觸發(fā)，選項Negative為下降沿觸發(fā)，選項Both為上升、下降沿都觸發(fā)。

●?TriggerQualifier欄：選擇觸發(fā)限定字，包括0、1及X(任意項)等3個選項。

●?TriggerPatterns區(qū)：設置觸發(fā)的樣本?？梢栽赑atternA、PatternB及PatternC欄中設定觸發(fā)樣本，也可以在TriggerCombinations欄中選擇組合的觸發(fā)樣本。

例4.8

用邏輯分析儀顯示JK觸發(fā)器的輸入、輸出波形。

JK觸發(fā)器如圖4-27所示，若設置圖中電路的J、K及CLR接1(電源)，然后給CLK端輸入頻率f=1kHz的方波信號，則雙擊邏輯分析儀圖標后，即可得到輸入、輸出波形，如圖4-28所示。

圖4-27JK觸發(fā)器

圖4-28仿真波形4.4.3邏輯轉換儀

LogicConverter(邏輯轉換儀)是Multisim特有的虛擬儀器，實驗室并不存在這樣的實際儀器，目前在其他電路仿真軟件中也沒有。邏輯轉換儀可以將邏輯電路轉換為真值表，將真值表轉換為邏輯表達式或簡化邏輯表達式，將邏輯表達式轉換為真值表，將表達式轉換為邏輯電路，將邏輯表達式轉換為與非門邏輯電路等。其圖標如圖4-29(a)所示，面板如圖4-29(b)所示。

(a) (b)

圖4-29邏輯轉換儀的圖標和面板

1.連接

邏輯轉換儀圖標共有9個端子。左邊8個端子可用來連接電路輸入端的節(jié)點，而右邊的一個端子是輸出端子。通常只在需要將邏輯電路轉換為真值表時，才將其圖標與邏輯電路相連接。

2.面板操作

邏輯轉換儀面板共分4個區(qū)，下面將從上到下、從左至右依次對各區(qū)加以介紹。

(1)最上面的A～H：8個輸入端，接可供選用的邏輯變量，如果邏輯函數有3個變量，則用鼠標左鍵點擊A、B、C3個輸入端即可。

(2)中間左邊顯示區(qū)：共分3個顯示欄。左邊顯示欄顯示輸入變量取值組合所對應的八進制數碼，中間顯示欄顯示輸入變量的各種二進制取值組合，右邊顯示欄顯示邏輯函數的值。

(3)?Conversions區(qū)：邏輯轉換方式選擇。該區(qū)設有6個按鈕，其作用如下：

● ：由邏輯電路轉換為真值表。在將邏輯電路轉換為真值表時，必須先將已畫出的邏輯電路的輸入端連接到邏輯轉換儀的輸入端，將邏輯電路的輸出端連接到邏輯轉換儀的輸出端。

例如，圖4-30所示為數字邏輯電路與邏輯轉換儀圖標的連接。電路連接完畢后，點擊邏輯轉換方式選擇區(qū)

的按鈕，即可得到相應的真值表，如圖4-31所示。

圖4-30數字邏輯電路與邏輯轉換儀圖標的連接

圖4-31圖4-30數字邏輯電路的真值表● ：由真值表導出邏輯表達式。

要從真值表導出邏輯表達式，必須在真值表欄中輸入真值表。輸入方法有兩種：若已知邏輯電路結構，可采用前面介紹的“由邏輯電路轉換為真值表”的方式自動產生；或者直接在真值表欄中輸入真值表，根據輸入變量的個數用鼠標點擊邏輯轉換儀面板頂部代表輸入端的小圓圈(A～H)，選定輸入變量。變量被選中后，與之對應的小圓圈內部會泛白。此時，在真值表欄將自動出現輸入變量的所有組合，而右側靠近滾動條的輸出列的初始值全部為“？”。然后根據所要求的邏輯關系來確定或修改真值表的輸出值(0、1或X)，其方法是用鼠標多次點擊真值表欄右面輸出列的輸出值，此時便會自動出現0、1或X。

確定好真值表后點擊 按鈕，這時在面板底部的邏輯表達式欄中將出現相應的邏輯表達式——標準的與或式，表達式中A'表示邏輯變量A的“非”。

圖4-32邏輯表達式● ：由真值表導出簡化邏輯表達式。

如果要將已得到的邏輯表達式進一步簡化，只需點擊

按鈕即可在面板圖底部得到簡化的邏輯表達式(最簡與或式)。

由圖4-31所示的真值表導出的簡化與或邏輯表達式如圖4-33所示。

圖4-33簡化的邏輯與或表達式● ：從邏輯表達式得到真值表。

從圖4-33的底部邏輯表達式欄中輸入與或邏輯表達式，其中邏輯“非”用單引號來表示，例如應寫成A‘。然后點擊 按鈕，即可得到對應的真值表。

例如，在邏輯轉換儀底部邏輯表達式欄中輸入與或式邏輯表達式AB+BC，然后點擊 按鈕，則得到對應的真值表，如圖4-34所示。

圖4-34邏輯表達式AB+BC對應的真值表● ：從邏輯表達式得到邏輯電路。

在面板底部邏輯表達式欄中若有邏輯表達式，則只需點擊 按鈕，便可得到由與門、或門、非門組成的邏輯電路。

例如，在底部邏輯表達式欄中輸入與或式邏輯表達式AB+BC，然后點擊 按鈕，則得到由與門和或門組成的邏輯電路，如圖4-35所示。

● ：由邏輯表達式得到與非門電路。

在面板底部邏輯表達式欄中寫入邏輯表達式，然后點擊

按鈕，便得到僅僅由與非門組成的邏輯電路。

例如，在底部邏輯表達式欄中輸入與或式邏輯表達式AB?+?B‘C，然后點擊 按鈕，便可得到由與非門組成的邏輯電路，如圖4-36所示。

圖4-35由與門和或門組成的邏輯電路

圖4-36由與非門組成的邏輯電路

(4)邏輯表達式欄：在將真值表轉換成邏輯表達式或簡化邏輯表達式時，輸出與該真值表對應的邏輯表達式；在將邏輯表達式轉換成真值表，或將邏輯表達式轉換成邏輯電路，以及將邏輯表達式轉換成與非門邏輯電路時，在邏輯轉換儀底部的邏輯表達式欄中可輸入邏輯表達式。

高頻電路中常用的虛擬仿真儀器有SpectrumAnalyzer(頻譜分析儀)和NetworkAnalyzer(網絡分析儀)。本節(jié)將對這兩種儀器的參數設置、面板操作等分別加以介紹。4.5高頻電路中常用的虛擬仿真儀器4.5.1頻譜分析儀

SpectrumAnalyzer(頻譜分析儀)主要用于測量信號所包含的頻率及頻率所對應的幅度。其圖標如圖4-37(a)所示，面板如圖4-37(b)所示。

(a) (b)

圖4-37頻譜分析儀的圖標和面板

1.連接

頻譜分析儀圖標的IN端子是輸入端子，用來連接電路的輸出信號；T端子是外觸發(fā)輸入端。

2.面板操作

在面板上可進行各種設置并顯示相應的頻率特性曲線。頻譜分析儀的面板共分7個區(qū)，下面將從左至右、從上到下對各區(qū)依次加以介紹。

(1)顯示區(qū)：面板左邊的顯示區(qū)顯示相應的頻譜。

(2)?SpanControl區(qū)：選擇顯示頻率變動范圍的方式。該區(qū)設有3個按鈕，其作用如下：

●按鈕SetSpan：采用Frequency區(qū)所設置的頻率范圍。

●按鈕ZeroSpan：采用Center定義的一個單一頻率。當按下該按鈕后，Frequency區(qū)的4個欄中僅Center可以設置某一頻率，仿真結果是以該頻率為中心的曲線。

●按鈕FullSpan：指全頻范圍，即0～4GHz。頻率由程序自動給定，Frequency區(qū)不起作用。

(3)?Frequency區(qū)：設置頻率范圍。該區(qū)共有4個欄，其作用如下:

●?Span欄：用于設置頻率變化范圍大小(記為fspan)；

●?Start欄：用于設置開始頻率(記為fstart)；

●?Center欄：用于設置中心頻率(記為fcenter)；

●?End欄：用于設置結束頻率(記為fend)。

這4項頻率設置之間的關系為:

fstart=fcenter–fspan/2

fend=fcenter+fspan/2

實質上只需設置fcenter和fspan兩個參數，另外兩個參數fstart和fend在點擊Enter按鈕后程序會自動確定。

(4)?Amplitude區(qū)：選擇頻譜縱坐標的刻度。該區(qū)設有3個按鈕和兩個欄，其功能如下：

●按鈕dB：表示以分貝數即20lgV為刻度。這里，lg是以10為底的對數，V是信號的幅度。當這個選項選中時，信號將以dB/Div的形式在頻譜分析儀的右下角被顯示。

●按鈕dBm：表示縱軸以10lg(V/0.775)為刻度。0dBm是指當電阻上的電壓為0.775V時在600Ω電阻上的功耗，這個功耗等于1mW。當使用這個選項時，以0dBm為基礎顯示信號的功率。在終端電阻是600Ω的應用場合，諸如電話線，直接讀dBm數會很方便。

●按鈕Lin：表示縱軸以線性刻度來顯示?！?Range欄：用以設置頻譜分析儀左邊頻譜顯示窗口的縱向每格代表的幅值大小。

●?Ref.欄：用以設置參考標準，即確定被顯示在窗口中的信號頻譜的某一幅值所對應的頻率范圍大小。通常，該欄需要與Controls區(qū)中的Display-Ref按鈕配合使用。點擊此按鈕，則在頻譜分析儀左側頻譜顯示窗口中會出現-3?dB橫線，這時若拖動滑塊，就能非常容易地找到帶寬的上下限。

(5)?ResolutionFrequency區(qū)：設定頻率的分辨率。頻率分辨率的默認狀態(tài)是一個最大值Δf，Δf=fend/1024。為了觀察頻譜可以調整Δf。一般需要選擇頻率分辨率，這樣才能使可閱讀到的頻率點為信號頻率的整數倍。

(6)?Controls區(qū)：控制頻譜分析儀的運行。該區(qū)設有4個按鈕，其功能如下：

●按鈕Start：開始分析。

●按鈕Stop：停止分析。

●按鈕TriggerSet：設置觸發(fā)方式。點擊TriggerSet按鈕后，屏幕出現圖4-38所示的TriggerOptions對話框，該對話框中各參數設置如下：

圖4-38TriggerOptions對話框①?TriggerSource區(qū)：設定觸發(fā)源。選擇Internal選項表示采用內部觸發(fā)源；選擇External選項表示采用外部觸發(fā)源。

②?TriggerMode區(qū)：設定觸發(fā)模式。選擇Continous選項表示采用連續(xù)觸發(fā)；選擇Single選項表示采用單一觸發(fā)。

●按鈕Display-Ref：顯示參考值。

(7)顯示窗：面板右邊最下面的兩個小顯示窗分別用于顯示讀數指針所處位置的頻率和幅值。

圖4-39放大電路的頻譜測量

例4.9

用頻譜分析儀分析圖4-39所示的放大電路的頻譜。

連接好電路，雙擊頻譜分析儀圖標。對面板上的各個選項和參數進行適當設置，如圖4-40所示。運行仿真開關，仿真的結果如圖4-40所示。

圖4-40放大電路仿真結果4.5.2網絡分析儀

NetworkAnalyzer(網絡分析儀)是用于測量電路的S、H、Y、Z參數的一種虛擬儀器，是高頻電路中最常使用的儀器之一?，F實中的網絡分析儀是一種測試雙端口高頻電路的S參數的儀器。其圖標如圖4-41(a)所示，面板如圖4-41(b)所示。

(a) (b)

圖4-41網絡分析儀的圖標及面板

1.連接

兩個端子P1、P2分別用來連接電路的輸入端口及輸出端口。

網絡分析儀與共基極放大電路的連接圖如圖4-42所示。

圖4-42網絡分析儀與共基極放大電路的連接

2.面板操作

網絡分析儀面板共分6個區(qū)，下面將從左至右、從上到下依次對各區(qū)加以介紹。

(1)顯示區(qū)：顯示電路的4種參數、曲線及圖形。

(2)?Marker區(qū)：選擇左邊顯示屏里所顯示資料的模式。該區(qū)有一個下拉菜單(其中設有3個選項)及一個拖動滑塊，其作用分別如下：

●?Re/Im(實部/虛部)：以直角坐標模式顯示參數，如圖4-43所示(左邊顯示屏上方的Z11及Z22參數)。

圖4-43以直角坐標模式顯示Z11及Z22參數●?Mag/Ph(Degs)(幅度/相位)：以極坐標模式顯示參數，如圖4-44所示。圖4-44以極坐標模式顯示Z11及Z22參數●?dBMag/Ph(Degs)(dB數/相位)：以分貝的極坐標模式顯示參數，如圖4-45所示。圖4-45以分貝的極坐標模式顯示Z11及Z22參數●? ：拖動本區(qū)下方的滑塊可以改變頻率。其頻率的大小出現在顯示屏的右上方。

(3)?Trace區(qū)：確定所要顯示的參數，該區(qū)共設有4個按鈕：Z11、Z12、Z21和Z22，其中被點擊的按鈕表示要顯示該參數。

(4)?Format區(qū)：選擇所要分析的參數種類，除了上面所顯示的Z參數外，還可顯示S參數、H參數、Y參數。該區(qū)設有一個欄和7個按鈕，其功能分別如下：

●?Parameter欄：點擊下拉菜單，其中設有4個選項，用于選擇測量電路的S、H、Y或Z參數。

●?按鈕Smith：以史密斯格式顯示，如圖4-46所示。

●?按鈕Mag/Ph：顯示幅度/相位的頻率響應曲線，即波特圖，如圖4-47所示。

●?按鈕Polar：顯示極化圖，如圖4-48所示。

圖4-46以史密斯格式顯示

圖4-47顯示幅度/相位的頻率響應曲線

圖4-48顯示極化圖●?按鈕Re/Im：以實數/虛數形式顯示，如圖4-49所示。

●?按鈕Scale：選擇縱軸刻度。

●?按鈕AutoScale：由程序自動調整刻度。

●?按鈕Setup：選擇左側顯示屏上顯示的模式。點擊該按鈕后，將出現圖4-50所示的Preferences對話框。該對話框包括3頁，其作用如下：

①?Trace頁：設置曲線的屬性，如圖4-50所示。該頁設有4欄：在Trace＃欄內選擇所要顯示的參數曲線；在Linewidth欄內選擇曲線寬度；在Color欄內指定曲線的顏色；在Style欄內選擇曲線的樣式。

圖4-49以實數/虛數顯示

圖4-50Preferences對話框及Trace頁②?Grids頁：設置網格的屬性，如圖4-51所示。在Linewidth欄內選擇網格線的線寬；在Color欄內指定網格線的顏色；在Style欄內指定網格線的樣式；在Ticklabelcolor欄內指定刻度文字的顏色；在Axistitlecolor欄內指定刻度軸標題文字的顏色。

③?Miscellaneous頁：設置繪圖區(qū)域和文本的屬性，如圖4-52所示。在Framewidth欄內指定圖框的線寬；在Framecolor欄內指定圖框的顏色；在Backgroundcolor欄內指定背景顏色；在Graphareacolor欄內指定繪圖區(qū)的顏色；在Labelcolor欄內指定標注文字的顏色；在Datacolor欄內指定數據文字的顏色。

圖4-51Grids頁

圖4-52Miscellaneous頁

(5)?Data區(qū)：對顯示屏里的數據進行處理。該區(qū)設有4個按鈕，其功能如下:

●?按鈕Load：加載數據；

●?按鈕Save：保存資料；

●?按鈕Exp：輸出資料；

●?按鈕Print：打印。

(6)?Mode區(qū)：選擇分析模式。該區(qū)設有一個菜單和一個按鈕。

點擊下拉菜單，其中設有3個選項，如圖4-53所示。

●?Measurement：測量模式。

●?MatchNet.Designer：高頻電路的設計工具。

●?RFCharacterizer：射頻電路特性分析器。

●?按鈕Setup：設置待分析的參數。在不同的分析模式下，有不同的參數需要設置。以測量模式為例，點擊此按鈕，將出現圖4-54所示的MeasurementSetup對話框。

圖4-53分析模式

圖4-54MeasurementSetup對話框

Startfrequency欄用于設置激勵信號的起始頻率，Stopfrequency欄用于設置激勵信號的終止頻率，Sweeptype欄用于設置掃描的方式，Numberofpointsperdecade欄用于設置每10倍頻率取樣點數。

在Multisim2001的Instruments(儀器儀表庫)中共有11種虛擬儀器：Multimeter(數字萬用表)、FunctionGenerator(函數信號發(fā)生器)、Wattmeter(瓦特表)、Oscilloscope(示波器)、Bodeplotter(波特圖儀)、WordGenerator(字信號發(fā)生器)、LogicAnalyzer(邏輯分析儀)、4.6Multisim11中增加的虛擬仿真儀器儀表LogicConverter(邏輯轉換儀)、DistortionAnalyzer(失真分析儀)、SpectrumAnalyzer(頻譜分析儀)和NetworkAnalyzer(網絡分析儀)，如圖4-55(a)所示。在升級的Multisim11儀器儀表庫中又新增了一些虛擬儀器儀表，還新增了4種仿真儀器。Multisim11的儀器儀表庫如圖4-55(b)所示。

仿真儀器(SimulatedVendorInstruments)主要對世界著名儀器公司Agilent和Tektronix生產的實際儀器進行虛擬仿真，具有3D面板，操作起來和實際的儀器一樣。仿真儀器主要包括安捷倫函數信號發(fā)生器(AgilentSimulatedFunctionGenerator33120A)、安捷倫數字萬用表(AgilentSimulatedMultimeter34401A)、安捷倫數字示波器(AgilentSimulatedOscilloscope54622D)以及泰克數字示波器(TektronixSimulatedOscilloscopeTDS2024)。它們的使用手冊可以在Multisim網站或者Agilent官方網站www