完整版Multisim10仿真軟件簡介與使用

1、模擬電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書MultisimIO 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(tái)更加接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。MultisimlO.O是種在電子技術(shù)界廣為應(yīng)用的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)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Multisim1O.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(dòng) Multisim10.0后，出現(xiàn)如圖3-4-1

2、界面。,k ILBB |LgSB |IBazz.二 T0% -T圖3-4-4元件工具欄Multisim 在儀器儀表欄下提供了21個(gè)常用儀器儀表，依次為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）、Freque ncy Counter （頻率計(jì)數(shù)器）、Agile nt信號(hào)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

3、分析儀）、Word Generator （字發(fā)生器）、Logic Converter （邏輯轉(zhuǎn)換儀）、Logic Analyzer （邏 輯分析儀）、Agile nt Oscillosco pe（Agile nt 示波器卜 Agile nt 萬用表、Sp ectrnm An alyzer （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）、LabVIEW Instrument （ LabVIEW 儀器）、Measurement Probe （測 量探針）。1.

4、4?賈啊Hl 函！!F mm 爾？祖！*囂 tt * tt + 轟鮎 E? wtl 1+ ；二 H=AG w- *圖3-4-5儀表工具欄2 .原理圖的設(shè)置（1）設(shè)置原理圖繪制環(huán)境用戶可以通過菜單Option 7Sheet 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3-4-6所示。Sheet Properties忡臥MM I g嘰I Ml J PQ I 伽和IHd |-la-EL 巨sro胡 廠 U1R; 廣H辰Al:!3如TT何d 入亠犬CriTMBrcNk LaIePP V.ijyJ HiilRnfiWI* Tg砂I心試血二 Antx如L F

5、叩 ml Filflntrt JtLH-CdcjVT、 /選中此項(xiàng)顯示 電路連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo) 號(hào) / Circuit 選項(xiàng)Show欄目的顯示控制如下：Labels 標(biāo)簽RefDes元件序號(hào)Values 值A(chǔ)ttributes 屬性Symbol Pin names 管腳名字Foot print Pin n umbers管腳數(shù)目 Works pace環(huán)境Sheet size欄目實(shí)現(xiàn)圖紙大小和方向的設(shè)置；Zoom level欄目實(shí)現(xiàn)電路工作區(qū)顯示比例的控制。 Wring連線Wire width欄目設(shè)置連接線的線寬；Autowire 欄目控制自動(dòng)連線的方式。 F ont設(shè)置文字屬性，如字體，字號(hào)等。 PCB

6、電路板PCB選項(xiàng)選擇與制作電路板相關(guān)的命令。Visibility可視選項(xiàng)廠衛(wèi)口 g g/ I 站圖 3-4-6 Properties 對話窗（2）元件取用 選擇元器件通過菜單 PlaceTPlace Component 命令打開 Select a Component 窗口。如圖 3-4-7 所示。13個(gè)：信號(hào)源庫、基本元件庫、二極管庫、 CMOS數(shù)字集成電路庫、其他數(shù)字器件庫、 射頻器件庫、機(jī)電器件庫等。But bCmup- /SbFb如/ZlJ INZZZIA點(diǎn)擊此處，在器點(diǎn)擊O e庫類黑選擇竺5.點(diǎn)擊oK弘止-|4海 Tl=b4 舊盯 MiKHHB W onuMsroL WT-HPEE t

7、Hgdmrs-niJID.、r厶觀察元件符號(hào)/ V 名稱/封裝2xSd-h*I 11rgnrgn-Tit TI 麻135*HFchicfii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, 單元元件，程序會(huì)要求你指定所要用的單元電路，將會(huì)出現(xiàn)圖 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。SA I _! I C |_D 1 一 “ 亠. .1. J .亠 Hv i”i 2“ linj在一個(gè)芯片中有多個(gè)相同的3-4-8對話框。這時(shí)選擇其圖3-4-8元件對話窗 元器件操作在電路工作區(qū)中選中元器件，單擊鼠標(biāo)右鍵，在菜單中

8、出現(xiàn)下列操作命令: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)的元器件庫 對話框中選擇所需的元器件。常用元器件庫有 晶體管庫、模擬器件庫、TTL數(shù)字集成電路庫、 混合器件庫、指示器件庫、其他器件庫、其CuiCl-HeX恒rFlip ItJi-iecngFhf： Vattal% W Ulctkw壬CH-fR益 90 CfliLnb 2k|?1Q1叫2N2222A7SR050qC210uF*2*TFkJVHfk I!J nil I ed ?tkt rop T Use i I JoPccpe-JtltH 圖3-4-10單管放大電路圖凰喊St Hijtfft UwSEb:ii(X圖

9、3-4-11單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，選用的Tektronix示波器為仿真儀器，仿真后波形如圖3-4-11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. MultisimIO的基本分析方法在Multisim 軟件中，常用的分析方法有下面幾種形式：直流工作點(diǎn)分析(DC OperatingPoint Analysis )、交流分析(AC Analysis )、瞬態(tài)分析(Transient Analysis )、傅立葉分析 (Fourier Analysis )、失

10、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(Parameter 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)，即在恒定激勵(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(hào)還是小信號(hào)，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(hào)作用下電路能否正常工作。求解電路的直流工作

11、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 Analyses DC Operating Point，貝U 出現(xiàn)直流工作點(diǎn)分析對話框， 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。 RjLnIII*-.-二：即再；：!IntrurnertlErnoFractwe &mui廿iei spufoaPiq 鮎ISimJEE倉 2io5lp-Dcassor .5IEuXJf ErPrtftomnnsinfi Lit?Sa/e .Inxjlatcn lediigt.Ate F竺jH Opim .Dyriamic F-T

12、 nbE- PcpatcIgt EbfrurrsriF 匚EaJkl AfklMlFf.iic 仃 ftfi孑甲art . hjEf inri戸ih Malta Phrji r* Ama快 k IJiEtrtrn rH/ci DC5*B5P 豹riMu竹 Pararng-FT SwEpT曰EPETStUFB 5侶印Pole Zje*x?.rWan麗r Fbi-cODn.roTte kbb.fxg UiBMEiVdiiinrfpil fjAmlqis Jk4MiL| 如 II If： * W訕I(yè) 中I 也I Wl 咽 VFI圖3-4-12 A直流工作點(diǎn)分析圖3-4-12 B直流工作點(diǎn)分析Out

13、put選項(xiàng)Out put用于選定需要分析的節(jié)點(diǎn)。左邊Variables in circuit欄內(nèi)列出電路中各節(jié)點(diǎn)電壓變量和流過電源的電流變量。右邊 Selected variables for analysis欄用于存放需要分析的節(jié)點(diǎn)。具體做法是先在左邊Variables in circuit欄內(nèi)中選中需要分析的變量（可以通過鼠標(biāo)拖拉進(jìn)行全選），再單擊Add按鈕，相應(yīng)變量則會(huì)出現(xiàn)在Selected variables for analysis欄中。如果Selected variables for analysis欄中的某個(gè)變量不需要分析，則先選中它，然后點(diǎn)擊 Remove按鈕，該變量將會(huì)回到左

14、邊 Variables in circuit 欄中。Analysis Options 和 Summary 選項(xiàng)分析的參數(shù)設(shè)置和Summary頁中排列了該分析所設(shè)置的所有參數(shù)和選項(xiàng)。用戶通過檢查可以確認(rèn)這些參數(shù)的設(shè)置。 檢查測試結(jié)果點(diǎn)擊3-4-12 B圖下部Simulate按鈕，測試結(jié)果如圖3-4-12 C所示。測試結(jié)果給出電路各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓值。根據(jù)這些電壓的大小，可以確定該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是否合理。如果 不合理，可以改變電路中的某個(gè)參數(shù)，利用這種方法，可以觀察電路中某個(gè)元件參數(shù)的改 變對電路直流工作點(diǎn)的影響。-E甩瑙】 匝， 0 W O靳4r円:怦：，Kt*士aiiDC QpvMipDri*I

15、IElTCOWflV-UUU臓tCflMiBmi心二kc4Cvd hBCJtfilECHIM圖3-4-12 C直流工作點(diǎn)分析（2）交流分析交流分析是在正弦小信號(hào)工作條件下的一種頻域分析。它計(jì)算電路的幅頻特性和相頻 特性，是一種線性分析方法。 Multisim 10在進(jìn)行交流頻率分析時(shí)，首先分析電路的直流 工作點(diǎn)，并在直流工作點(diǎn)處對各個(gè)非線性元件做線性化處理，得到線性化的交流小信號(hào)等 效電路，并用交流小信號(hào)等效電路計(jì)算電路輸出交流信號(hào)的變化。在進(jìn)行交流分析時(shí)，電 路工作區(qū)中自行設(shè)置的輸入信號(hào)將被忽略。也就是說，無論給電路的信號(hào)源設(shè)置的是三角 波還是矩形波，進(jìn)行交流分析時(shí)，都將自動(dòng)設(shè)置為正弦波信號(hào)

16、，分析電路隨正弦信號(hào)頻率 變化的頻率響應(yīng)曲線。啟動(dòng)交流分析工具以圖3-4-10所示電路為例，執(zhí)行菜單命令SimulateAnalysesAC Analysis，則出現(xiàn)交流分析對話框，如圖 3-4-13 A所示。嘰 J Z*叱Sn frEqvWT 陶血1無二E曲1 h址機(jī)M51i* fT?iair7 T5I廠I5ait Zm叮旳“匕F：nMlMTkf （rj fitn 丁山亡 pCI lhMam*! IraiflDlThAMg 討460 SJ tiJ 4NMPlT=nrF4TTTttT11O-j|H1C 曹卄 Tipr TldIiD*口腎R X % = liroF* I rwilVndFgatu

17、掘氣 9 %乍總電肩h aisiaCifcuitlTiaisioit .ViaJysiEXHbno*己HUi4Jff-lUfcLnTW圖3-4-14 B瞬態(tài)分析圖3-4-14 A瞬態(tài)分析3-4-2 所瞬態(tài)分析對話框中 Analysis Parameters頁的設(shè)置項(xiàng)冃、 單位以及默認(rèn)值等內(nèi)容見表 示。表3-4-2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In itialcon diti ons（初始條件）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-defi ned（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 DCOp er

18、ati ng point（計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)）不選如果從靜態(tài)工作點(diǎn)起始分析，則選擇此項(xiàng)Automatically determ ine in itialc on diti ons （系統(tǒng)自動(dòng)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 義的初始條件條件)P arameters（參數(shù)）Start time (起始時(shí)間)0sec瞬態(tài)分析的起始時(shí)間必須大于或等 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)間必須大于起始 時(shí)間Maximum time ste p 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 選一項(xiàng)Mini mum n umber of time points （最小時(shí)間 點(diǎn)數(shù)）100自起始時(shí)間至結(jié)束時(shí)間之間，模擬輸岀的點(diǎn)數(shù)Maximum time ste p（最大步進(jìn)時(shí)間）1E-05s模擬時(shí)的最大步進(jìn)時(shí)間Gen erate time ste ps automatically （自動(dòng) 產(chǎn)生步進(jìn)時(shí)間）選中sMultisim將選擇模擬電路的最為合 理及最大步進(jìn)時(shí)間檢查分析結(jié)果放大電路的瞬態(tài)分析曲線如圖3-4-14 B所示。分析曲線給出輸入節(jié)點(diǎn)5和輸出節(jié)點(diǎn)4的電壓隨時(shí)間變化的波