Multisim10仿真軟件簡介與使用

1、MultisimlO仿真軟件簡介與使用MultisimlO.O是加拿大交互圖像技術(shù)公司推出的最新電子仿真軟件，是Multisim系列的 改進(jìn)版。該版使文件管理和操作更方便，元件調(diào)用更便捷，元件的標(biāo)注更加直觀實(shí)用，增 加了仿真的真實(shí)感，使虛擬的電子實(shí)驗(yàn)平臺更加接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)平臺。MultisimlO.O是一 種在電子技術(shù)界廣為應(yīng)用的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)仿真設(shè)訃軟件，被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室”。1. MultisimlO.O的基本操作界面MultisimlO.O軟件以圖形界面為主，具有一般Windows應(yīng)用軟件的風(fēng)格，可以使用戶自 如使用。啟動MultisimlO.O后,出現(xiàn)如圖3-4-1界而。圖3-4

2、-1主界面窗口(1)菜單欄MultisimlO.O的菜單包括主菜單、一級菜單和二級菜單，通過菜單可以對MultisimlO.O 的所有功能進(jìn)行操作。如圖3-4-2所示。FileFile EditEdit ViewView PlacePlace MCUMCU SimulateSimulate TransferTransfer TookTook ReportsReports OptionsOptions WindowWindow HelpHelp圖342主菜單(2)工具欄MultisimlO.O提供了多種工具欄，如系統(tǒng)工具欄.主工具欄.元件工具欄、儀表工具 a 系統(tǒng)工具欄提供了文檔常用的新建文件、

3、打開文件、保存文件、打印、放大、縮 小等操作。如圖343所示。_ ,D色1庁LJ尋 *電念O G |JH題Q 觀圖3-4-3系統(tǒng)工具欄元件工具欄提供了從Multisim元件數(shù)據(jù)庫中選擇、放置元件到原理圖中的按鈕 如圖3-4-4所示。從左到右元件庫依次為電源庫、基本元件庫、二極管庫.晶體管庫.模 擬元件庫、TTL庫、CMOS庫、英它數(shù)字元件庫、數(shù)?；旌显?、指示器庫.電源器件 庫、混合項(xiàng)元件庫.髙級的外設(shè)器件庫、射頻元件庫.電氣元件庫.MCU器件庫、設(shè)宜層 次庫、放置總線庫。*螢怦弘訐曙血伽也口 H,5C 平砂玨賂丁圖34J元件匸具欄Multisim在儀器儀表欄下提供了 21個(gè)常用儀器儀表，依

4、次為Multimeter （萬用表）、 Distortion Analyzer （失真度儀）、Function Generator （函數(shù)發(fā)生器）、Wattmeter （瓦特表）、 Oscilloscope （雙通道示波器）、Frequency Counter （頻率計(jì)數(shù)器）、Agilent信號發(fā)生器、Four Channel Oscilloscope （四通道示波器）、Bode Plotter （波特圖示儀） IV Analyzer （IV 特性 分析儀）、Word Generator （字發(fā)生器）、Logic Converter （邏輯:轉(zhuǎn)換儀）、Logic Analyzer （邏 輯分析

5、儀）、Agilent Oscilloscope（Agilent 示波器）、Agilent 萬用表、Spectrnm Analyzer （頻 譜分析儀）、Network Analyzer （網(wǎng)絡(luò)分析儀）、Tektronix Oscilloscope （Tektronix 示波器）、 Current Probe （電流探針）、Lab VIEW Instrument （Lab VIEW 儀器）、Measurement Probe （測 量探針九曲靄！5 5裟轉(zhuǎn)卷鑒鸞E E蹩翌rSrS簽監(jiān)理鶯舒| X X 113113 也圖3-4-5儀表匸具欄2.原理圖的設(shè)苣（1）設(shè)置原理圖繪制環(huán)境用戶可以通過菜單O

6、plioniShcct Properties打開Properties對話窗口。用于設(shè)置與電路 顯示方式相關(guān)的選項(xiàng)。如圖346所示。Circuit選頊Shx欄目的顯示控制如卜：Labels標(biāo)簽RefDes元件序號Values （?iAttributes JS件Symbol Pin names 管挪名？Footprint Pin numbers 管腳數(shù)目Workspace 環(huán)境Sheet size欄目實(shí)現(xiàn)圖紙大小和方向的設(shè)SL Zoom level欄目實(shí)現(xiàn)電路工作區(qū)品示比例的控制. Wring 連線Wire width欄目設(shè)賈連接線的線寬：Autowire欄 目控制自動連線的方式。Fwt設(shè)IS文字

7、屬性.如字體字號等。 Place Component 命令打開 Select a Component 窗口。如圖 3-4-7 所示。OaiabdOaiabd|M=r|M=r D.D.Gtoup*Gtoup*Compere:Compere:2HX21A2HX21AFam 妙 /lamifesjTRlSTORS.jTRlSTORS.VlRTVlRT3輕選中需冰 的元件名稱丿勿 221/221/一342221342221/ / BJT_FTJPBJT_FTJP4 DdRUNGTONJIPHDdRUNGTONJIPH DAfiUNGTONFWPDAfiUNGTONFWPW W DAFUNGTONDAF

8、UNGTON 乜 ajT.HRCSajT.HRCS 來 BJT.PRESBJT.PRES 44 BJURRAYBJURRAYJ? IG8TJgJg M0S.3TDNM0S.3TDN 廟 M0S_3TENM0S_3TEN pN2222pN2222 1 1 ! ! 2121 吃222A222A選中所需無、 庫類%7it2923it29233429243429242M29252M2925 anoiaanoia2N30202N3020和” AA匚onpotwntonpotwnt 刁：633633SearchingSearching：在元器件欄中單擊要選擇的元器件庫圖標(biāo)，打開該元器件庫。在屏幕出現(xiàn)的元器

9、件庫 對話框中選擇所需的元器件。常用元器件庫有13個(gè)：信號源庫、基本元件庫、二極管庫、 晶體管庫、模擬器件庫、TTL數(shù)字集成電路庫、CMOS數(shù)字集成電路庫、其他數(shù)字器件庫、 混合器件庫、指示器件庫、英他器件庫、射頻器件庫、機(jī)電器件庫等。圖3-4-7元件對話窗選中元器件鼠標(biāo)點(diǎn)擊元器件，可選中該元器件。如果所選中的元件類似于74LS00之類的復(fù)合封裝的元件，在一個(gè)芯片中有多個(gè)相同的 單元元件，程序會要求你指左所要用的單元電路，將會出現(xiàn)圖3-4-8對話框。這時(shí)選擇其 中一項(xiàng)即可取出一個(gè)與非門。即可放在電路工作區(qū)中。嚴(yán) wA 1 b L C 1 D |I ? .仃召.|圖3-4-8元件對話窗元器件操作

10、在電路工作區(qū)中選中元器件，單擊鼠標(biāo)右鍵，在菜單中岀現(xiàn)下列操作命令:回X5點(diǎn)擊OKZ2Z2畑3McddmarU./lD.McddmarU./lD.pBHH茁CutCtrl+XCtrHCft LctAX CeleteDeleteFlip bx CentalAlt+XFlip yertcalAlb-Y山 90 ClcckwiseCtrl4Rshccl propertiescircuit 選項(xiàng)卡 show all 調(diào)試出來 圖3-4-10單管放大電路圖圖3-4-11也管放大電路仿真波形3.原理圖的仿真在儀表工具欄調(diào)出仿真儀表，設(shè)定參數(shù)，按下仿真運(yùn)行按鈕，開始仿真。設(shè)定待仿真 電路如圖3-4-10所示，

11、選用的Tektronix示波器為仿真儀器，仿真后波形如圖3-1-11所示, Tektronix示波器具體使用方法見數(shù)字示波器應(yīng)用章節(jié)。4.MultisimlO的基本分析方法在Multisim軟件中，常用的分析方法有下而幾種形式：直流工作點(diǎn)分析(DC Operating Point Analysis )、交流分析(AC Analysis)、瞬態(tài)分析(Transient Analysis)、傅立葉分析 (Fourier Analysis失真分析(Distortion Analysis)噪聲分析(Noise Analysis)、直流掃 描分析(DC Sweep Analysis)、參數(shù)掃描分析(Pa

12、rameter Sweep Analysis)等。(1)直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析也稱靜態(tài)工作點(diǎn)分析，電路的直流分析是在電路中電容開路、電感短 路時(shí)，計(jì)算電路的直流工作點(diǎn)，即在恒左激勵(lì)條件下求電路的穩(wěn)態(tài)值。在電路工作時(shí)，無論是大信號還是小信號，都必須給半導(dǎo)體器件以正確的偏置，以便 使其工作在所需的區(qū)域，這就是直流分析要解決的問題。了解電路的直流工作點(diǎn)，才能進(jìn) 一步分析電路在交流信號作用下電路能否正常工作。求解電路的直流工作點(diǎn)在電路分析過 程中是至關(guān)重要的。以圖3-4-10所示電路為例，執(zhí)行菜單命令Simulate*Analvses-*DC Operating Point則 出現(xiàn)直流工作點(diǎn)分析

13、對話框，如圖3-4-12 A所示。彈出直流工作點(diǎn)分析對話框如圖3-4-12 B 所示。Sinulatcd Tektronix Osci1loscopc-XSClleklronixleklronixli亦脅8 0 匸曰 wtrgPont.Poslprozeor.5lulaton Error Log/Audit Trail gpico Command Line interLoad SimulatiDn serongs.Save Slnuldttti etUigs.AjJto Eault Opttn.Dynamic Frotc PrcpartkKCl05T (nstrurrent CtaAC Anm

14、l曲Trarr3 ent Analysis.FOLTIGT AnaJyse.MDIMJ 4naly5is.MDI2Q Pigua AnafysK；.Dister ten Anal/sic. (X Sweep.Sensitivity.Parameter Sweep.Temperature Sv/tep.PoteZro.Transfer Furction.i他caee.Merle GAnalysesAC Analysis,則岀現(xiàn) 交流分析對話框，如圖3413 A所示。CircuitlAC Analysis5二GrapherGrapher ViewViewFileFile EditEdit 7iei

15、7ieiTooliTooliTil 同目m您Q e DD:dbiMFeXSC2|D:dbiMFeXSC2| OscfcscopeSCIOscfcscopeSCI OJAKCXSCI | | O:dbiMFeXSC11O:dbiMFeXSC11 DtDt citingciting pcHpcH TneUcTneUc圖3-4-13 A交流分析圖3-4-13 B交流分析對話框中Frequency Parameters頁的設(shè)置項(xiàng)目、單位以及默認(rèn)值等內(nèi)容見表3-4-1交流 分析參數(shù)設(shè)置所示。表341交流分析參數(shù)設(shè)宜項(xiàng)目默認(rèn)值單位注釋Start frequency（起始頻率1Hz交流分析時(shí)的起始頻率，可選

16、單位有：Hz. kHz.MHz、GHzStop frequency（終止頻率10GHz交流分析時(shí)的終止頻率，可選單位有：Hz. kHz.MHz. GHzSweep type （掃描類型）Decade交流分析曲線的頻率變化方式，可選項(xiàng)有：Decade、Liner、OctaveNumber of points per decade （掃描點(diǎn)藪）10指的是起點(diǎn)到終點(diǎn)共有多少個(gè)頻率點(diǎn)，對線性掃 描該項(xiàng)才有效Vectical scale（垂直刻度）Logarithmic掃描時(shí)的垂直刻度,可選項(xiàng)有:Liners Octave、 decibek Logarithmic檢査測試結(jié)果電路的交流分析測試曲線如圖3

17、-4-13 B所示。測試結(jié)果給出電路的幅頻特性曲線和相 頻特性曲線，幅頻特性曲線顯示了4號節(jié)點(diǎn)（電路輸出端）的電壓隨頻率變化的曲線，相 頻特性曲線顯示了4號節(jié)點(diǎn)的相位隨頻率變化的曲線。由交流頻率分析曲線可知，該電路 大約在7Hz24MHz范弗內(nèi)放大信號，放大倍數(shù)基本穩(wěn)左，且相位基本穩(wěn)定。超出此范 圍，輸出電壓將會衰減，相位會改變。（3）瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析是一種非線性時(shí)域分析方法，是在給左輸入激勵(lì)信號時(shí)，分析電路輸岀端的 瞬態(tài)響應(yīng)。Multisim在進(jìn)行瞬態(tài)分析時(shí)，首先汁算電路的初始狀態(tài)，然后從初始時(shí)刻起， 到某個(gè)給定的時(shí)間范用內(nèi)，選擇合理的時(shí)間步長，計(jì)算輸出端在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的輸岀電壓. 輸岀電壓由

18、一個(gè)完整周期中的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電壓來決左。啟動瞬態(tài)分析時(shí)，只要定義起始 時(shí)間和終止時(shí)間，Multisim可以自動調(diào)節(jié)合理的時(shí)間步進(jìn)值，以加顧分析精度和計(jì)算時(shí)需 要的時(shí)間，也可以自行立義時(shí)間步長，以滿足一些特殊要求。啟動瞬態(tài)分析工具以圖3-4-10所示電路為例，執(zhí)行菜單命令SimulateAnaIysesTransient Analysis,出mqxacymqxacy 他 I I Gap)爰現(xiàn)瞬態(tài)分析對話框，如圖3-4-14 A所示。圖3-4-14 B瞬態(tài)分析圖3414 A瞬態(tài)分析啤態(tài)分析對話框中Analysis Parameters頁的設(shè)置項(xiàng)目、單位以及默認(rèn)值等內(nèi)容見表3-4-2所 zj o表3

19、-4-2瞬態(tài)分析參數(shù)設(shè)置選項(xiàng)框項(xiàng)目默認(rèn)值單位注釋Set to Zero（設(shè)為零）不選如果希望從零初始狀態(tài)起，選擇此項(xiàng)User-defined （用戶自定義）不選如果希望從用戶自己定義的初始狀 態(tài)起，則選擇此項(xiàng)Calculate DCOperating point（計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)）不選如果從靜態(tài)丄作點(diǎn)起始分析，則選擇 此項(xiàng)Initial conditions （初始條件）Automatically determine initialconditions （系統(tǒng)自動確定初始選中Multisim以靜態(tài)工作點(diǎn)作為分析初始 條件，如果仿真失敗，則使用用戶定 義的初始條件GrapherGrapher Vi

20、ewView 卜z 的 giMT jwfa _】|IB目IMdQ Id *夠空吃處g EliHBlrcrosi.Awxlrcrosi.Awx | | rwreriXos:rwreriXos: Trerosf.AjB:s|Trerosf.AjB:s| lvniKriM/2lvniKriM/2： herduhrctaiherduhrctai 101ft101ft.咖.幼Gelectedelected Idarxi:TrriIdarxi:Trrieflteflt toalpistoalpisCircuitlTransiert dialysis條件）Start time （起始時(shí)間）0sec瞬態(tài)分析的起始時(shí)間必須人于或等 于零，且應(yīng)小于結(jié)束時(shí)間End time （終止時(shí)間0 001sec瞬態(tài)分析的終止時(shí)間必須人于起始 時(shí)間Maximum time step settings （最大步進(jìn)時(shí) 間設(shè)置）選中如果選中該項(xiàng).則可在以下三項(xiàng)中挑 選項(xiàng)Minimum number o