Multisim仿真教程超全面

Multisim仿真教程超全面演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有86頁\編輯于星期一優(yōu)選Multisim仿真教程超全面現(xiàn)在是2頁\一共有86頁\編輯于星期一Multisim基礎(chǔ)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)計的EDA軟件，又稱為“虛擬電子工作臺”。IIT公司從EWB6.0版本開始，將專用于電路仿真與設(shè)計模塊更名為MultiSim，大大增強了軟件的仿真測試和分析功能，大大擴充了元件庫中的仿真元件數(shù)量，使仿真設(shè)計更精確、可靠。Multisim意為“萬能仿真”現(xiàn)在是3頁\一共有86頁\編輯于星期一直流工作點分析交流分析暫態(tài)分析傅立葉分析噪聲分析失真分析直流掃描靈敏度分析一、主要功能參數(shù)掃描溫度掃描零-極點分析傳輸函數(shù)分析最壞情況分析……現(xiàn)在是4頁\一共有86頁\編輯于星期一二、主要特點仿真的手段切合實際，選用的元器件和測量儀器與實際情況非常接近；并且界面可視、直觀。繪制電路圖所需的元器件、儀器、儀表以圖標形式出現(xiàn)，選取方便，并可擴充元件庫?？梢詫﹄娐分械脑骷O(shè)置故障，如開路、短路和不同程度的漏電等，針對不同故障觀察電路的各種狀態(tài)，從而加深對電路原理的理解?，F(xiàn)在是5頁\一共有86頁\編輯于星期一在進行仿真的同時，它還可以存儲測試點的所有數(shù)據(jù)、測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)，列出所有被仿真電路的元器件清單等。有多種輸入輸出接口，與SPICE軟件兼容，可相互轉(zhuǎn)換。Multisim產(chǎn)生的電路文件還可以直接輸出至常見的Protel、Tango、Orcad等印制電路板排版軟件。二、主要特點現(xiàn)在是6頁\一共有86頁\編輯于星期一三、Multisim界面介紹菜單系統(tǒng)工具欄設(shè)計工具欄使用中元件列表元件工具欄儀器儀表工具欄電路圖編輯窗口狀態(tài)欄仿真開關(guān).com按鈕現(xiàn)在是7頁\一共有86頁\編輯于星期一菜單View：調(diào)整視圖窗口Place：在編輯窗口中放置節(jié)點、元器件、總線、輸入/輸出端、文本、子電路等對象Simulate：提供仿真的各種設(shè)備和方法Transfer：將所搭電路及分析結(jié)果傳輸給其他應用程序Tools：用于創(chuàng)建、編輯、復制、刪除元件Options：對程序的運行和界面進行設(shè)置現(xiàn)在是8頁\一共有86頁\編輯于星期一設(shè)計工具欄

器件按鈕，缺省顯示。當選擇該按鈕時，器件選擇器顯示。

器件編輯器按鈕，用以調(diào)整或增加器件。Tools的快捷方式儀表按鈕，用以給電路添加儀表或觀察仿真結(jié)果。

分析按鈕，用以選擇要進行的分析。

仿真按鈕，用以開始、暫?；蚪Y(jié)束仿真。

現(xiàn)在是9頁\一共有86頁\編輯于星期一后分析器按鈕，用以進行對仿真結(jié)果的進一步操作。

VHDL/Verilog按鈕，用以使用VHDL模型進行設(shè)計VHDL：VHSICHardwareDescriptionLanguageVHSIC：VeryHighSpeedIntegratedCircuit

報告按鈕，用以打印有關(guān)電路的報告?zhèn)鬏敯粹o，用以與其它程序通訊，比如與Ultiboard通訊；也可以將仿真結(jié)果輸出到像MathCAD和Excel這樣的應用程序。

現(xiàn)在是10頁\一共有86頁\編輯于星期一元件工具欄

電源庫基本元件庫二極管庫晶體管庫模擬元件庫TTL元件庫COMS元件庫其他數(shù)字元件庫混合芯片庫指示部件庫其他部件庫控制部件庫射頻器件庫機電類元件庫現(xiàn)在是11頁\一共有86頁\編輯于星期一

儀器儀表工具欄

從左到右分別是：數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器、示波器、波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、瓦特表、邏輯轉(zhuǎn)換儀、失真分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀注：電壓表和電流表在指示器件庫，而不是儀器庫中選擇

現(xiàn)在是12頁\一共有86頁\編輯于星期一

操作：設(shè)置菜單欄Option/Preferences中各屬性

四、定制Multisim用戶界面選擇元件的符號標準ANSI：美國標準DIN：歐洲標準。現(xiàn)在是13頁\一共有86頁\編輯于星期一選擇元件、節(jié)點及連接線上所要顯示的說明文字等設(shè)置電路編輯窗口元器件和背景的顏色現(xiàn)在是14頁\一共有86頁\編輯于星期一設(shè)置元件的識別、參數(shù)值與屬性、節(jié)點序號、引腳名稱和原理圖文本等文字的屬性設(shè)置現(xiàn)在是15頁\一共有86頁\編輯于星期一選擇窗口圖紙的縮放比例

設(shè)置窗口圖紙的大小設(shè)置顯示窗口圖紙格式現(xiàn)在是16頁\一共有86頁\編輯于星期一設(shè)置導線的寬度設(shè)置導線的自動連接方式

現(xiàn)在是17頁\一共有86頁\編輯于星期一選擇文件自動保存功能并設(shè)定保存時間間隔

設(shè)置存取文件路徑

設(shè)置數(shù)字電路的仿真方式

選擇PCB的接地方式

現(xiàn)在是18頁\一共有86頁\編輯于星期一Multisim元件庫

電源庫（Sources）基本元件庫（Basic）二極管庫（DiodesComponents）晶體管庫（TransistorsComponents）模擬元件庫（AnalogComponents）TTL元件庫（TTL）CMOS元件庫（CMOS）其他數(shù)字元件庫（MiscDigitalComponents）混合芯片庫（MixedComponents）指示器件庫（IndicatorsComponents）其他器件庫（MiscComponents）控制器件庫（ControlComponents）射頻器件庫（RFComponents）機電類器件庫（Elector-MechanicalComponents）

現(xiàn)在是19頁\一共有86頁\編輯于星期一一、電源庫電源庫中共有30個電源器件，分別是：●接地端●數(shù)字接地端●VCC電壓源●VDD數(shù)字電壓源●直流電壓源●直流電流源●正弦交流電壓源●正弦交流電流源●時鐘電壓源●調(diào)幅信號源●調(diào)頻電壓源●調(diào)頻電流源●FSK信號源●電壓控制正弦波電壓源●電壓控制方波電壓源●電壓控制三角波電壓源●電壓控制電壓源●電壓控制電流源●電流控制電壓源●電流控制電流源●電流控制電壓源●電流控制電流源●脈沖電壓源●脈沖電流源圖●指數(shù)電壓源●指數(shù)電流源●分段線性電壓源●分段線性電流源●壓控分段電壓源●受控單脈沖●多項式電源●非線性相關(guān)電源現(xiàn)在是20頁\一共有86頁\編輯于星期一1、接地端利用Multisim創(chuàng)建電路時必須接“地”2、直流電壓源設(shè)置標號設(shè)置顯示狀態(tài)

設(shè)置電壓幅值

設(shè)置分析類型設(shè)置故障現(xiàn)在是21頁\一共有86頁\編輯于星期一3、交流電壓源設(shè)置最大值設(shè)置有效值設(shè)置頻率設(shè)置初相位現(xiàn)在是22頁\一共有86頁\編輯于星期一4、時鐘電壓源實質(zhì)上是一個頻率、占空比及幅度皆可調(diào)的方波發(fā)生器

現(xiàn)在是23頁\一共有86頁\編輯于星期一5、受控源1）VCVS現(xiàn)在是24頁\一共有86頁\編輯于星期一2）VCCS現(xiàn)在是25頁\一共有86頁\編輯于星期一3）CCVS現(xiàn)在是26頁\一共有86頁\編輯于星期一4）CCCS現(xiàn)在是27頁\一共有86頁\編輯于星期一二、基本元件庫●電阻●虛擬電阻●電容●虛擬電容●電解電容●上拉電容●電感●虛擬電感●電位器●虛擬電位器●可變電容●虛擬可變電容●可變電感●虛擬可變電感●開關(guān)●繼電器●變壓器●非線性變壓器●磁芯●無芯線圈●連接器●插座●半導體電阻●半導體電容●封裝電阻●SMT電阻●SMT電容●SMT電解電容●SMT電感現(xiàn)實元件虛擬元件現(xiàn)在是28頁\一共有86頁\編輯于星期一1、電阻電阻瀏覽器電阻模型分類欄現(xiàn)在是29頁\一共有86頁\編輯于星期一“General”頁：元件的一般性資料，包括元件的名稱、制造商、創(chuàng)建時間、制作者?！癝ymbol”頁：元件的符號?！癕odel”頁：元件的模型，提供電路仿真時所需要的參數(shù)?！癋ootprint”頁：元件封裝，提供給印制電路板設(shè)計的原件外形?！癊lectronicParameters”頁：元件的電氣參數(shù)，包括元件在實際使用中應該考慮的參數(shù)指標?！癠serFields”頁：用戶使用信息。編輯電阻元件現(xiàn)在是30頁\一共有86頁\編輯于星期一2、虛擬電阻現(xiàn)在是31頁\一共有86頁\編輯于星期一3、電位器設(shè)定控制鍵設(shè)置調(diào)節(jié)幅度現(xiàn)在是32頁\一共有86頁\編輯于星期一4、開關(guān)“CURRENT_CONTROLLEDSWITCH”（電流控開關(guān)）“SPDT”（單刀雙擲開關(guān)）“SPST”（單刀單擲開關(guān)）“TD_SWI”（時間延遲開關(guān)）“VOLTAGE_CONTROLLEDSWITCH”（電壓控開關(guān)）現(xiàn)在是33頁\一共有86頁\編輯于星期一設(shè)定控制鍵現(xiàn)在是34頁\一共有86頁\編輯于星期一三、指示器件庫●電壓表●電流表●探測器●燈泡●十六進制顯示器●條形光柱●蜂鳴器設(shè)置內(nèi)阻電路類型選擇現(xiàn)在是35頁\一共有86頁\編輯于星期一3 Multisim儀器儀表庫

數(shù)字萬用表（Multimeter）函數(shù)信號發(fā)生器（FunctionGenerator）瓦特表（Wattmeter）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(zhuǎn)換儀（LogicConverter）失真分析儀（DistortionAnalyzer）頻譜分析儀（SpectrumAnalyzer）網(wǎng)絡(luò)分析儀（NetworkAnalyzer）現(xiàn)在是36頁\一共有86頁\編輯于星期一一、數(shù)字萬用表現(xiàn)在是37頁\一共有86頁\編輯于星期一現(xiàn)在是38頁\一共有86頁\編輯于星期一二、函數(shù)信號發(fā)生器現(xiàn)在是39頁\一共有86頁\編輯于星期一三、瓦特表現(xiàn)在是40頁\一共有86頁\編輯于星期一A、B兩通道，G是接地端，T為觸發(fā)端四、示波器現(xiàn)在是41頁\一共有86頁\編輯于星期一①測量數(shù)據(jù)顯示區(qū)在示波器顯示區(qū)有兩個可以任意移動的游標，游標所處的位置和所測量的信號幅度值在該區(qū)域中顯示。其中：●“T1”、“T2”分別表示兩個游標的位置，即信號出現(xiàn)的時間；●“VA1”、“VB1”和“VA2”、“VB2”分別表示兩個游標所測得的A通道和B通道信號在測量位置具有的幅值?，F(xiàn)在是42頁\一共有86頁\編輯于星期一②時基控制（Timebase）●X軸刻度（s/div）：控制示波屏上的橫軸，即X軸刻度（時間/每格）

●X軸偏移（Xposition）：控制信號在X軸的偏移位置●顯示方式：

Y/T：幅度/時間，橫坐標軸為時間軸，縱坐標軸為信號幅度

Add：A、B通道幅值相加

B/A：B電壓(縱坐標)/A電壓(橫坐標)

A/B：A電壓/B電壓現(xiàn)在是43頁\一共有86頁\編輯于星期一③A（B）信號通道控制調(diào)節(jié)●Y軸刻度：設(shè)定Y軸每一格的電壓刻度

●Y軸偏移：控制示波器Y軸方向的原點

●輸入顯示方式：

AC方式：僅顯示信號的交流成分；

0方式：無信號輸入；

DC方式：顯示交流和直流信號之和。

現(xiàn)在是44頁\一共有86頁\編輯于星期一④觸發(fā)控制（Trigger）

●觸發(fā)方式Edge：上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā);

●觸發(fā)電平大小Level;●觸發(fā)信號選擇：

Sing：單脈沖觸發(fā)；Nor：一般脈沖觸發(fā)；

Auto：觸發(fā)信號不依賴于外信號；

A、B：A或B通道的輸入信號作為同步X軸的時基信號；

Ext：用示波器圖表上T端連接的信號作為同步X軸的時基信號。

現(xiàn)在是45頁\一共有86頁\編輯于星期一4 電路圖繪制

例.在Multisim中繪制如下電路圖，并用示波器觀察電容電壓波形的變化。現(xiàn)在是46頁\一共有86頁\編輯于星期一（一）建立電路文件（二）從元器件庫中調(diào)有所需的元器件（三）電路連接及導線調(diào)整（四）為電路增加文本（五）示波器的連接（六）電路仿真現(xiàn)在是47頁\一共有86頁\編輯于星期一現(xiàn)在是48頁\一共有86頁\編輯于星期一基于Multisim的電路分析1電阻電路分析一.測量節(jié)點電壓基本操作：選用“直流工作點分析（DCOperatingPointAnalysis）”現(xiàn)在是49頁\一共有86頁\編輯于星期一（1）Outputvariables：主要作用是選擇所要分析的節(jié)點電壓、電源和電感支路電流。（2）MiscellaneousOptions：用于設(shè)置與仿真相關(guān)的其它選項。（3）Summary：對分析設(shè)置的匯總?，F(xiàn)在是50頁\一共有86頁\編輯于星期一例1.求下圖所示電路的節(jié)點電壓U1、U2。見example8_1_1.msm現(xiàn)在是51頁\一共有86頁\編輯于星期一二求戴維寧等效電路

基本操作：

1.利用數(shù)字萬用表測量電路端口的開路電壓和短路電流

2.求解出該二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻

3.繪制戴維寧等效模型例2求下圖所示電路的戴維寧等效電路?，F(xiàn)在是52頁\一共有86頁\編輯于星期一Req=16/6.333≈3Ω添加輸入/輸出節(jié)點

見example8_1_2.msm現(xiàn)在是53頁\一共有86頁\編輯于星期一三驗證疊加原理

例3測量下圖所示電路中的電流I，并驗證疊加原理。電源故障設(shè)置

見example8_1_3.msm現(xiàn)在是54頁\一共有86頁\編輯于星期一電源故障設(shè)置

現(xiàn)在是55頁\一共有86頁\編輯于星期一2動態(tài)電路分析主要目的：觀察動態(tài)電路響應的時域波形。主要方法：

1.利用“瞬態(tài)分析（TransientAnalysis）”

2.利用示波器現(xiàn)在是56頁\一共有86頁\編輯于星期一瞬態(tài)分析（TransientAnalysis）設(shè)置初始條件設(shè)置分析時間設(shè)置計算步長現(xiàn)在是57頁\一共有86頁\編輯于星期一例1觀察下圖所示RC電路的零輸入響應uc(t)，已知

uc(0+)=10V。關(guān)鍵：

1.設(shè)置電容元的初值

2.設(shè)置分析時間

1.設(shè)置電容元的初值

1）所選用的電容為現(xiàn)實電容2）所選用的電容為虛擬電容現(xiàn)在是58頁\一共有86頁\編輯于星期一

2.設(shè)置分析時間

時間常數(shù)工程上認為經(jīng)過4τ~5τ，暫態(tài)過程結(jié)束，故仿真的時間取0~0.05s3.結(jié)果顯示

見example8_2_1.msm現(xiàn)在是59頁\一共有86頁\編輯于星期一例2已知R=1Ω，L=1H，對比分析在電壓源作用下RL串聯(lián)電路的電感電流的階躍響應和沖激響應。關(guān)鍵：恰當?shù)剡x擇和設(shè)置激勵源

1.觀察階躍響應

見example8_2_2.msm現(xiàn)在是60頁\一共有86頁\編輯于星期一輸入激勵波形階躍響應波形現(xiàn)在是61頁\一共有86頁\編輯于星期一2.觀察沖激響應

現(xiàn)在是62頁\一共有86頁\編輯于星期一階躍響應波形沖激響應波形現(xiàn)在是63頁\一共有86頁\編輯于星期一例3在RLC串聯(lián)電路中，已知L=10mH，R=51Ω，C=2uF，信號源輸出頻率為100Hz、幅值為5V的方波信號，利用示波器觀察同時觀察輸入信號和電容電壓的波形，此時電路處于何種狀態(tài)？當R為多少時，電路處于臨界阻尼狀態(tài)？

關(guān)鍵：示波器與電路的連接設(shè)置示波器連線的顏色設(shè)置示波器面板的各刻度見example8_2_3.msm現(xiàn)在是64頁\一共有86頁\編輯于星期一在響應波形中有振蕩現(xiàn)象，電路處于欠阻尼狀態(tài)現(xiàn)在是65頁\一共有86頁\編輯于星期一臨界電阻：當R<R0時，電路處于欠阻尼狀態(tài)當R=R0時，電路處于臨界阻尼狀態(tài)當R>R0時，電路處于過阻尼狀態(tài)

若需要同時觀察三種狀態(tài)，可采用“參數(shù)掃描方式（ParameterSweep）”現(xiàn)在是66頁\一共有86頁\編輯于星期一參數(shù)掃描方式（ParameterSweep）選擇掃描的元件和參數(shù)

選擇掃描方式選擇分析類型設(shè)置分析參數(shù)現(xiàn)在是67頁\一共有86頁\編輯于星期一現(xiàn)在是68頁\一共有86頁\編輯于星期一3交流電路分析一.測定交流電路的參數(shù)測定交流電路的參數(shù)常用的有三表法，即交流電壓表測U、交流電流表測I、瓦特表測P及功率因數(shù)。然后通過下列關(guān)系計算出電路參數(shù)。阻抗的模：等效電阻：等效電抗：現(xiàn)在是69頁\一共有86頁\編輯于星期一例1設(shè)計實驗測定電路模塊Zx的參數(shù)，并判斷其性質(zhì)。見example8_3_1.msm現(xiàn)在是70頁\一共有86頁\編輯于星期一電壓滯后電流，呈容性現(xiàn)在是71頁\一共有86頁\編輯于星期一現(xiàn)在是72頁\一共有86頁\編輯于星期一基本操作：選用“交流分析（ACAnalysis）”二.觀察交流電路的幅頻特性和相頻特性，并測定諧振參數(shù)。信號源起-止頻率掃描方式現(xiàn)在是73頁\一共有86頁\編輯于星期一例2已知RLC串聯(lián)電路中R=100Ω，L=100uH，C=100nF，觀察RLC串聯(lián)電路的幅頻特性和相頻特性，求諧振頻率。

不表示分析頻率

見example8_3_2.msm當RLC串聯(lián)電路的電流最大時，電路發(fā)生串聯(lián)諧振。f0=50.1187kHz現(xiàn)在是74頁\一共有86頁\編輯于星期一將正弦交流電壓源的頻率設(shè)置為諧振頻率50.1187kHz品質(zhì)因數(shù)現(xiàn)在是75頁\一共有86頁\編輯于星期一三.交流電路功率因數(shù)提高例3RL串聯(lián)電路為一老式日光燈電路的模型，已知R=250Ω，L=1.56H。將此電路接在電壓為220V、頻率為50Hz的正弦電壓源上。（1）測量日光燈電路的電流，功率和功率因數(shù)；（2）如果要將功率因數(shù)提高到0.95，試問需與日光燈電路并聯(lián)多大的電容？此時電路的總電流、總功率為多少？日光燈電路的電流、功率是否變化？（注：電容值在0~5μF之間）見example8_3_3.msm現(xiàn)在是76頁\一共有86頁\編輯于星期一（2）與日光燈電路并聯(lián)一個5μF的虛擬可變電容

關(guān)鍵：調(diào)節(jié)可變電容使線路的功率因數(shù)達到0.95現(xiàn)在是77頁\一共有86頁\編輯于星期一現(xiàn)在是