Multisim-电路-仿真实验

成都理工大学工程技术学院[e-mail]主讲：李湘文仿真实验电路分析三个仿真实验KCL仿真实验半波整流仿真实验RC充放电仿真实验本次课程内容：KCL仿真实验放置元器件：电阻放置元器件：电源、地、安培表半波整流仿真实验RC充放电仿真实验Multisim简介隶属于美国国家仪器公司（NationalInstruments，简称NI）的ElectronicsWorkbench公司发布了Multisim软件,是一种紧密集成、终端对终端的解决方案，工程师利用这一软件可有效地完成电子工程项目从最初的概念建模到最终的成品的全过程。美国NI公司提出的理念：“把实验室装进PC机中”“软件就是仪器仿真内容器件建模及仿真；电路的构建及仿真；系统的组成及仿真；仪表仪器原理及制造仿真。multisim10概述NIMultisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NIMultisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NILabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。电子通信类其它常用的仿真软件：Systemview---数字通信系统的仿真Proteus――单片机及ARM仿真LabVIEW――虚拟仪器原理及仿真multisim10概述Multisim被美国NI公司收购以后，其性能得到了极大的提升。最大的改变就是：Multisim与LABVIEB的完美结合：新特点：可以根据自己的需求制造出真正属于自己的仪器；所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上;所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中进行处理和分析。通过Option菜单可以对软件的运行环境进行定制和设置。GlobalPreference：Symbolstandard栏选DIN（欧洲标准，我国采用的是欧洲标准）放置元器件通过Place/PlaceComponent命令打开ComponentBrowser窗口。选中相应的元器件：在ComponentFamilyName中选择74LS系列，在ComponentNameList中选择74LS00。单击OK按钮就可以选中74LS00，出现如下备选窗口。7400是四/二输入与非门，在窗口种的SectionA/B/C/D分别代表其中的一个与非门，用鼠标选中其中的一个放置在电路图编辑窗口中，如左图所示。器件在电路图中显示的图形符号，用户可以在上面的ComponentBrowser中的Symbol选项框中预览到。当器件放置到电路编辑窗口中后，用户就可以进行移动、复制、粘贴等编辑工作了。将元器件连接成电路将电路需要的元器件放置在电路编辑窗口后，用鼠标就可以方便地将器件连接起来。方法是：用鼠标单击连线的起点并拖动鼠标至连线的终点。在Multisim中连线的起点和终点不能悬空。通过Simulate菜单执行仿真分析命令。Run：执行仿真Multisim使用方法Multisim基本操作仪器仪表栏仿真电源开关菜单栏工具栏元器件栏状态栏电路工作区Multisim的操作界面1.界面介绍(1)菜单栏提供文件管理，创建电路和仿真分析等所需的各种命令。(2)工具栏提供常用的操作命令，如图13-3所示，用鼠标单击某一按钮，可完成其对应的功能。帮助启动处理器选择仿真分析方法显示图表窗口开始或停止仿真产生元器件导航元器件数据管理打开电子数据表窗口打开项目栏合适比例原尺寸显示缩小放大打印粘贴打开已有电路文件生成各种性质选项保存剪切复制常用的操作命令(3)元器件库栏(如图所示)登入到网站放置数据线放置从电路文件电机类器件库，含各种开关、继电器、电机等8类射频元器件库，含射频NPN、PNP、FET等7类其他器件库，含晶振、集成稳压器、电子管、保险丝等14类指示器件库，电压表、电流表、指示灯、数码管等8类混合器件库，含ADC/DAC、555定时器、模拟开关等4类数字器件库，含虚拟TTL、VHDL、VerilogHDL器件等3个系列CMOS数字集成电路库，含74HCXX和CMOS器件的6个系列TTL数字集成电路库，含74XX和74LSXX两大系列模拟集成电路库，含虚拟、线性、特殊运放和比较器等6类晶体管库，含双极型管、场效应管、复合管、功率管等16类二极管库，含双极型管、场效应管、复合管、功率管等16类基本元器件库，含电阻、电容、电感、变压器、开关、负载等18类信号源库，含接地、直流信号源、交流信号源、受控源等6类元器件库栏(4)仪器仪表栏(如图所示)Agilent示波器Agilent万用表Agilent信号发生器网络分析仪频谱分析仪失真度仪IV分析仪逻辑转换器逻辑分析仪字信号发生器波特图示仪四通道示波器双通道示波器瓦特表数字万用表函数发生器频率计仪器仪表栏Multimeter万用表FunctionGenerator波形发生器Wattermeter瓦特表Oscilloscape示波器BodePlotter波特图图示仪WordGenerator字元发生器LogicAnalyzer逻辑分析仪LogicConverter逻辑转换仪DistortionAnalyzer失真度分析仪SpectrumAnalyzer频谱仪NetworkAnalyzer网络分析仪2.元器件库的使用方法调用元器件是电路创建中最基本的操作之一，调用元器件经常遇到的操作有选择元器件、移动元器件、旋转元器件和设置元器件参数等。(1)选择元器件点击你要找的元器件库栏的图标，打开该元器库。在屏幕上会出现一个对话框，从中选择所需的元器件，如图13-6所示。图中所示为在基本元件库中选择了NPN的双极性三极管，单击OK按钮，三极管则跟随鼠标移动，可以将该元器件放到电路工作区合适的位置。常用的元器件库有13个。(2)选中元器件并对其进行操作进行电路连接时，经常需要对元器件进行各种操作，如移动、删除、旋转等。用鼠标单击要选中的元器件后并右击，又会弹出一个对话框，点击对话框中相应的操作，就可以对其进行相应的操作。操作结束后，单击电路工作区的空白处，即可取消对该元器件的选择。若要同时选中多个元器件，可以用鼠标左键画出一个矩形区，将所要选中的元器件包含在矩形内，这时用对单个元件操作的方法就可以对选中的多个元器件进行操作。元器件操作对话框的功能。选择元器件对话框对元器件操作的菜单(3)元器件特性参数元器件被选中后，双击该元器件或者选择菜单Edit下的Properties命令，在弹出的元器件特性对话框中，可以设置或编辑元器件的各种特性参数。一个三极管的特性对话框如图所示，Label选项用于设置元器件的ReferenceID(序号)，Label(标识)和Attributes(属性)，其中ReferenceID是系统自动分配的，也可以修改，但修改时应保证ReferenceID的唯一性。电路图中是否显示元器件的编号、标识等信息，可以通过菜单Options下的Preferences对话框进行设置。Display选项用于设置Label(标识)、Value(数值)、ReferenceID(序号)和Attributes(属性)的显示方式。显示方式与Options下的Pregerences对话框的设置一致，也可以改变每个元器件的显示方式。Value选项用于编辑元器件的特性、模型参数和引脚封装等。Fault选项可以人为设置元器件的隐含故障，如None(无故障)、Open(开路)、Short(短路)或Leakage(漏电)。元器件特性对话框4.导线(1)导线的连接鼠标指向一个元器件端点，使其出现一个小圆点，按住鼠标左键并移动，会出现一根导线，将鼠标移到另一个元器件端点，使其出现小圆点，释放鼠标，则两个元器件之间用导线连接完成。导线自动选择合适的走向，不会与其他元器件出现交叉。(2)导线的删除用鼠标点击准备删除的导线，导线被选中后，在导线的两端会出现小方块，按Delete键，选中的导线将会被删除。出现小方块后，用鼠标指向导线时将出现双箭头，此时按住鼠标左键拖动，可以修改导线。(3)导线的颜色根据需要可以将导线设置成不同的颜色。用鼠标指向导线，单击鼠标右键，在出现的菜单中选择Color，选择合适的颜色。(4)导线的连接点在Place菜单下选择Junction命令，可以放置连接点，可以将连接点直接插入导线中。连接点是小圆点，连接点最多可以连接来自4个不同方向的导线(5)在导线中间插入元器件我们可以非常方便地实现在导线中间插入元器件。选中元器件，用鼠标将其拖至导线上，释放鼠标即可。选择Place/HB/SBConnecter命令，屏幕上会出现输入/输出符号“”，将该符号与电路的输入/输出信号端进行连接。子电路的输入/输出端必须有输入/输出符号，否则无法与外电路进行连接。5.输入/输出6.仪器仪表使用方法单击右边所需仪器仪表的图标，把它放到电路工作区，这时在电路工作区会出出一个万用表图标，双击它便会弹出仪器仪表的控制面板，单击控制面板上的Set按钮将会打开仪器仪表的参数设置窗口。(1)万用表的使用万用表图标、面板和参数设置如图所示，在万用表控制面板上可以选择电压值、电流值、电阻以及分贝值。参数设置窗口，可以设置万用表的一些参数。(2)函数信号发生器波形选择频率设置电压幅度值设置占空比设置偏移量设置公共端阴极阳极函数信号发生器图标和面板如图所示，在函数信号发生器中可以选择正弦波、三角波和矩形波三种波形，频率可在1～999范围内调整。信号的幅值、占空比、偏移量也可以根据需要进行调节。偏移量指的是交流信号中直流电平的偏移。(3)瓦特表瓦特表图标和面板该仪表用来测量电路的交直流功率，注意电压端应与测量电路并联，电流端应与测量电路串联，其面板如图所示。(4)双通道示波器双通道示波器图标和面板其操作方法与实际示波器基本相同，在示波器面板上，可以直接点击示波器各功能项进行参数选择，如图所示。(5)频率计频率计及使用主要用来测量信号的频率、同期、相位、脉冲信号的上升沿和下降沿。面板、图标如图所示。(6)IV分析仪IV分析仪及其使用IV分析仪用来分析晶体管的伏安特性曲线，如二极管、NPN管、PNP管、NMOS管和PMOS管等器件。IV分析仪相当于实验室的晶体管图示仪，需要将晶体管与连接电路完全断开，才能进行IV分析仪的连接和测试，如图13-18所示。Multisim电路仿真分析1.仿真实验法应用Multisim进行仿真的基本步骤如下。(1)启动Multisim双击Multisim图标进入Multisim主窗口。(2)创建实验电路连接好电路和仪器，并保存电路文件。(3)仿真实验①设置仪器仪表的参数。②运行电路：单击主窗口的启动开关O/I按钮，电路开始仿真，若再单击此按钮，则仿真实验结束。若要使实验暂停，可单击主窗口的暂停键，在开关旁边再单击就可重新恢复电路运行。③观测记录实验结果。实验结果也可存储或打印输出，并可用word的剪贴板输出。