lwk电路与电子学实验指导书

《电路与电子学》实验指导书湘南学院计算机系硬件教研室陆武魁编（内部使用，非经同意不得转载）第1章Multisim10基本操作Multisim10是IIT公司06年底推出的版本。Multisim10提供了全面集成化的设计环境，完成从原理图设计输入、电路仿真分析到电路功能测试等工作。当改变电路连接或改变元件参数，对电路进行仿真时，可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响。1.1Multisim10基本操作1.1.1基本界面1.1.2文件基本操作与Windows常用的文件操作一样，Multisim10中也有：New--新建文件、Open--打开文件、Save--保存文件、SaveAs--另存文件、Print--打印文件、PrintSetup--打印设置和Exit--退出等相关的文件操作。以上这些操作可以在菜单栏File子菜单下选择命令，也可以应用快捷键或工具栏的图标进行快捷操作。1.1.3元器件基本操作常用的元器件编辑功能有：90Clockwise--顺时针旋转90、90CounterCW--逆时针旋转90、FlipHorizontal--水平翻转、FlipVertical--垂直翻转、ComponentProperties--元件属性等。这些操作可以在菜单栏Edit子菜单下选择命令，也可以应用快捷键进行快捷操作。仿真电源开关菜单栏工具栏元器件栏仪器仪表栏电路工作区状态栏原始图像顺时针旋转90逆时针旋转90水平翻转垂直翻转1.1.4文本基本编辑对文字注释方式有两种：直接在电路工作区输入文字或者在文本描述框输入文字，两种操作方式有所不同1.电路工作区输入文字单击Place/Text命令或使用Ctrl+T快捷操作，然后用鼠标单击需要输入文字的位置，输入需要的文字。用鼠标指向文字块，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Color命令，选择需要的颜色。双击文字块，可以随时修改输入的文字。2.文本描述框输入文字利用文本描述框输入文字不占用电路窗口，可以对电路的功能、实用说明等进行详细的说明，可以根据需要修改文字的大小和字体。单击View/CircuitDescriptionBox命令或使用快捷操作Ctrl+D，打开电路文本描述框，在其中输入需要说明的文字，可以保存和打印输入的文本。1.1.5图纸标题栏编辑单击Place/TitleBlock命令，在打开对话框的查找范围处指向Multisim/Titleblocks目录，在该目录下选择一个*.tb7图纸标题栏文件，放在电路工作区。用鼠标指向文字块，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Properties命令。如下图所示：1.1.6子电路创建子电路是用户自己建立的一种单元电路。将子电路存放在用户器件库中，可以反复调用并使用子电路。利用子电路可使复杂系统的设计模块化、层次化，可增加设计电路的可读性、提高设计效率、缩短电路周期。创建子电路的工作需要以下几个步骤：选择、创建、调用、修改。子电路创建：单击Place/ReplacebySubcircuit命令，在屏幕出现SubcircuitName的对话框中输入子电路名称sub1，单点OK，选择电路复制到用户器件库，同时给出子电路图标，完成子电路的创建。子电路调用：单击Place/Subcircuit命令或使用Ctrl+B快捷操作，输入已创建的子电路名称sub1，即可使用该子电路。子电路修改：双击子电路模块，在出现的对话框中单击EditSubcircuit命令，屏幕显示子电路的电路图，直接修改该电路图。子电路的输入/输出：为了能对子电路进行外部连接，需要对子电路添加输入/输出。单击Place/HB/SBConnecter命令或使用Ctrl+I快捷操作，屏幕上出现输入/输出符号，将其与子电路的输入/输出信号端进行连接。带有输入/输出符号的子电路才能与外电路连接。子电路选择：把需要创建的电路放到电子工作平台的电路窗口上，按住鼠标左键，拖动，选定电路。被选择电路的部分由周围的方框标示，完成子电路的选择。1.2Multisim10电路创建1.2.1元器件1.选择元器件在元器件栏中单击要选择的元器件库图标，打开该元器件库。在屏幕出现的元器件库对话框中选择所需的元器件，常用元器件库有13个：信号源库、基本元件库、二极管库、晶体管库、模拟器件库、TTL数字集成电路库、CMOS数字集成电路库、其他数字器件库、混合器件库、指示器件库、其他器件库、射频器件库、机电器件库等。2.选中元器件鼠标点击元器件，可选中该元器件。3.元器件操作选中元器件，单击鼠标右键，在菜单中出现下列操作命令：4.元器件特性参数双击该元器件，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。元器件不同每个选项下将对应不同的参数。例如：NPN三极管的选项为：Label--标识Display--显示Value--数值Pins–管脚1.2.2电路图Cut：剪切Copy：复制FlipHorizontal：选中元器件的水平翻转；FlipVertical：选中元器件的垂直翻转；90Clockwise：选中元器件的顺时针旋转90；90CounterCW：选中元器件的逆时针旋转90；Color：设置器件颜色EditSymbol：设置器件参数Help：帮助信息选择菜单Options栏下的SheetProperties命令，出现如图所示的对话框，每个选项下又有各自不同的对话内容，用于设置与电路显示方式相关的选项。1.3Multisim10操作界面1.3.1Multisim10菜单栏12个菜单栏包括了该软件的所有操作命令。从左至右为：File（文件）、Edit（编辑）、View（窗口）、Place（放置）、MCU（微控制器）、Simulate（仿真）、Transfer（文件输出）、Tools（工具）、Reports（报告）、Options（选项）、Window（窗口）和Help（帮助）。1.File（文件）菜单1.Circuit选项Show栏目的显示控制如下：Labels标签RefDes元件序号Values值Attributes属性Pinnames管脚名字Pinnumbers管脚数目2.Workspace环境Sheetsize栏目实现图纸大小和方向的设置；Zoomlevel栏目实现电路工作区显示比例的控制。3.Wring连线Wirewidth栏目设置连接线的线宽；Autowire栏目控制自动连线的方式。4.Font字体5.PCB电路板PCB选项选择与制作电路板相关的命令。6.Visibility可视选项2.Edit（编辑）菜单3.View（窗口）菜单建立一个新文件打开文件打开示例关闭关闭所有保存保存为保存所有建立一个新项目打开一个新项目保存项目关闭项目项目备份打印打印预览打印选项曾打开文件曾打开项目退出撤销重做剪切拷贝粘贴删除全选删除电路中的其他页作为子电路粘贴查找图形顺序分配到层层设置元件旋转表题区位置编辑表题字体对话框注释所选元件属性4.Place（放置）菜单5.Simulate（仿真）菜单全屏显示参数列表放大电路缩小电路以100%的比率来显示电路窗口适合窗口显示按比率放大显示窗格显示电路边界显示纸张边界显示或关闭标尺显示或关闭状态栏设计工具箱电子表格视图电路描述框工具注释/图表放置元器件连接点连接线总线连接器从文件中放置分层模块新建分层模块用分层模块来取代新建子电路用子电路取代多页电路合并总线注释放置文字放置图形放置标题信息栏6.Transfer（文件输出）菜单7.Tools（工具）菜单运行暂停仪表仿真交互设置数字仿真设置选择仿真方法电路仿真错误记录/检查数据跟踪装载仿真设置保存仿真设置VHDL仿真观察属性对话框方向观察清除仪器数据全局元件误差对话框设置转换到Ultiboard转换到其他PCB制版将Multisim数据传给Ultiboard从Ultiboard传入数据导出列表元件设计向导数据库重新命名/重新编号元件置换元件更新电路元件电气规则检查清除ERC标记符号编辑器标题块编辑描述框编辑对话框编辑标签捕获屏幕区域网络设计资源共享8.Reports（报告）菜单9.Options（选项）菜单10.Window（窗口）菜单11.Help（帮助）菜单1.3.3Multisim10元器件栏由于该工具栏是浮动窗口，所以不同用户显示会有所不同（方法是：用鼠标右击该工具栏就可以选择不同工具栏，或者鼠标左键单击工具栏不要放，便可以随意拖动）。全局设置操作环境工作表单属性用户命令交互设置新窗口层叠窗口水平分割排列显示垂直分割排列显示关闭所有窗口窗口对话框当前用户文档名称从左到右依次是：新建，打开，保存，打印，打印预览，剪切，复制，粘贴，撤销，重做。满屏显示，放大，缩小，选择放大，100%显示。电源，电阻，二极管，三极管，集成电路，TTL集成电路，COMS集成电路，数字器件，混合器件库，指示器件库，其他器件库，电机类器件库，射频器件库。导线，总线。显示或隐藏设计项目栏，电路属性栏，电路元件属性栏，新建元件对话框，启动仿真分析，图表，电气规则检查，从Unltiboard导入数据，导出数据到unltiboard，使用元件列表，帮助。1.3.4Multisim仪器仪表栏Multisim在仪器仪表栏下提供了17个常用仪器仪表，依次为数字万用表、函数发生器、瓦特表、双通道示波器、四通道示波器、波特图仪、频率计、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、IV分析仪、失真度仪、频谱分析仪、网络分析仪、Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent示波器。1.4Multisim仪器仪表使用1.4.1数字万用表（Multimeter）Multisim提供的万用表外观和操作与实际的万用表相似，可以测电流A、电压V、电阻Ω和分贝值db，测直流或交流信号。万用表有正极和负极两个引线端。1.4.2函数发生器（FunctionGenerator）Multisim提供的函数发生器可以产生正弦波、三角波和矩形波，信号频率可在1Hz到999MHz范围内调整。信号的幅值以及占空比等参数也可以根据需要进行调节。信号发生器有三个引线端口：负极、正极和公共端。1.4.3瓦特表（Wattmeter）Multisim提供的瓦特表用来测量电路的交流或者直流功率，瓦特表有四个引线端口：电压正极和负极、电流正极和负极。1.4.4双通道示波器（Oscilloscope）Multisim提供的双通道示波器与实际的示波器外观和基本操作基本相同，该示波器可以观察一路或两路信号波形的形状，分析被测周期信号的幅值和频率，时间基准可在秒直至纳秒范围内调节。示波器图标有四个连接点：A通道输入、B通道输入、外触发端T和接地端G。示波器的控制面板分为四个部分：1.Timebase（时间基准）Scale（量程）：设置显示波形时的X轴时间基准。Xposition（X轴位置）：设置X轴的起始位置。显示方式设置有四种：Y/T方式指的是X轴显示时间，Y轴显示电压值；Add方式指的是X轴显示时间，Y轴显示A通道和B通道电压之和；A/B或B/A方式指的是X轴和Y轴都显示电压值。2.ChannelA（通道A）Scale（量程）：通道A的Y轴电压刻度设置。Yposition（Y轴位置）：设置Y轴的起始点位置，起始点为0表明Y轴和X轴重合，起始点为正值表明Y轴原点位置向上移，否则向下移。触发耦合方式：AC（交流耦合）、0（0耦合）或DC（直流耦合），交流耦合只显示交流分量，直流耦合显示直流和交流之和，0耦合，在Y轴设置的原点处显示一条直线。3.ChannelB（通道B）通道B的Y轴量程、起始点、耦合方式等项内容的设置与通道A相同。4.Tigger（触发）触发方式主要用来设置X轴的触发信号、触发电平及边沿等。Edge（边沿）：设置被测信号开始的边沿，设置先显示上升沿或下降沿。Level（电平）：设置触发信号的电平，使触发信号在某一电平时启动扫描。触发信号选择：Auto（自动）、通道A和通道B表明用项应的通道信号作为触发信号；ext为外触发；Sing为单脉冲触发；Nor为一般脉冲触发。