MULTISIM仿真软件的使用.ppt

1 multisim电路仿真软件 2 主要内容 选用multisim的原因multisim仿真软件简介multisim仿真软件的使用1 multisim的工作界面2 multisim的菜单栏3 multisim的元件库4 multisim仿真仪器库的使用5 仪表仿真步骤6 仿真分析结果显示 3 各种电路仿真软件的比较 multisim的性能突出 无论从仿真元件库中元件的数量上 还是虚拟设备的种类以及虚拟分析的种类上都比别的软件要好 尤其是电路故障的隐蔽设置 为仿真设计提供了极大的方便 4 multisim仿真软件简介 5 multisim是一个完成原理电路设计 电路功能测试的虚拟仿真软件 multisim用软件的方法虚拟电工与电子元器件 虚拟电工与电子仪器和仪表 实现了 软件即元器件 和 软件即仪器 6 multisim的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用 同时可以新建或扩充已有的元器件库 multisim虚拟测试仪器仪表种类齐全 有一般实验用的通用仪器 如万用表 函数信号发生器 双踪示波器 直流电源 还有一般实验室少有或没有的仪器 如波特图仪 字信号发生器 逻辑分析仪 失真仪 频谱分析仪 7 multisim具有较为先进的电路分析功能 可以完成电路的瞬态分析和稳态分析 时域分析和频域分析 器件的线性和非线性分析 电路的噪声分析和失真分析 交直流灵敏度分析等电路分析方法 以帮助设计人员分析电路的性能 multisim可以设计 测试和演示各种电子电路 包括电工电路 模拟电路 数字电路 射频电路及部分微机接口电路等 可以对被仿真的电路中的元器件设置各种故障 如开路 短路和不同程度的漏电等 从而观察不同故障情况下的电路工作状况 在进行仿真的同时 软件还可以存储测试点的所有数据 列出被仿真电路的所有元器件清单 以及存储测试仪器的工作状态 显示波形和具体数据等 8 利用multisim可以实现计算机仿真设计与虚拟实验 与传统的电子电路设计与实验方法相比 具有如下特点 设计与实验可以同步进行 可以边设计边实验 修改调试方便 设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全 可以完成各种类型的电路设计与实验 可方便地对电路参数进行测试和分析 可直接打印输出实验数据 测试参数 曲线和电路原理图 实验中不消耗实际的元器件 实验所需元器件的种类和数量不受限制 实验成本低 实验速度快 效率高 设计和实验成功的电路可直接在产品中使用 9 multisim仿真软件的使用 1 multisim的工作界面 10 工具栏 菜单栏 元件栏 升级网站 仿真开关 仪器仪表栏 设计电路图工作区域 11 multisim仿真软件的使用 2 菜单栏 12 菜单栏 1 file 文件2 edit 编辑3 place 放置4 view 显示5 simulate 仿真6 transfer 文件输出7 tools 工具8 options 选项 13 菜单栏 file文件 建立新文件打开已存文档关闭当前文档保存当前文档另存文档建立新的专题文档打开已存专题文档打印电路图打印报告打印当前仪表波形图打印机设置选择最近打开过的文档选择最近打开过的专题文档退出 14 菜单栏 edit编辑 取消操作剪切所选对象复制所选对象删除所选对象选择全部对象水平翻转对象垂直翻转对象顺时针转90度对象逆时针转90度打开所选元件属性框 15 菜单栏 place放置 放置元件放置节点放置总线放置输入 输出放置层次电路板放置文字放置文本描述框替换元件放置子电路替换子电路 16 菜单栏 view显示 工具栏选择元件库选择显示状态栏显示仿真错误记录显示xspice命令显示仿真波形显示仿真开关显示文本描述框显示栅网显示纸张边界显示标题栏放大缩小查找元件 17 运行仿真暂停仿真默认仪表设置数字电路仿真设置仿真仪表选择仿真方式选择后处理vhdl仿真veriloghdl仿真自动设置电路故障全部元件容差参数设置 菜单栏 simulate仿真 18 菜单栏 transfer文件输出 电路图传送到ultiboard电路图传送到其他pcbultiboard回传电路图生成vhdl格式输出仿真结果到mathcad输出仿真结果到excel输出网络表 19 菜单栏 tools工具 创建元件编辑元件拷贝元件删除元件元件库管理升级元件遥控 设计共享连接eda网站 20 菜单栏 options选项 参数设置修改标题栏的内容整体限制设置密码电路限制项 21 multisim仿真软件的使用 3 元件库 22 sources 各种信号源库 一 二 basic 基本元件库diodes 晶体二极管库transistors 晶体三极管库analog 运放库ttl ttl器件库cmos cmos器件库miscdigital 单元逻辑器件库及可编程逻辑器件库mixed 数字模拟混合库indicators 指示元件库misc 杂散元器件库controls 数字控制模型库rf 射频元器件库electromechanical 机电元件库 23 ground 电路地 各个接地点电位相同 均为0 digital gnd 数字地 标号可以改动 vcc 电源 电压值可以改动 vdd cmos电源 电压值可以改动 dc voltage source 电池 即直流电压源 可对有关各种参数设置 dc current source 直流电流源 设置参考 直流电压源 ac voltage source 交流电压源 可对有关参数设置 ac current source 交流电流源 设置参考 交流电压源 clock source 时钟电压源 即脉冲信号源 可对有关参数设置 am source am调幅信号源 可对有关参数设置 fm voltage source fm调频信号源 可对有关参数设置 fm current source fm调频信号电流源 fsk source fsk信号源 voltage controlled sine wave 压控正弦信号源 voltage controlled square wave 压控方波信号源 voltage controlled triangle wave 压控三角波信号源 sources各种信号源库 一 24 voltage controlled voltage source 压控电压增益源 voltage controlled current source 压控电流增益源 current controlled voltage source 流控电压增益源 current controlled current source 流控电流增益源 pulse voltage source 脉冲电压信号源 pulse current source 脉冲电流信号源 exp voltage source 指数电压信号源 exp current source 指数电流信号源 piecewise linear voltage source 分段线性电压源 piecewise linear current source 分段线性电流源 voltage controlled piecewise linear source 压控分段线性电压源 controlled one shot 受控脉冲源 polynomial source 多项式信号源 nonlinear dependent source 非线性相关信号源 sources各种信号源库 二 25 通过双击符号 调出 数字地设定框 可对 标号 进行设置 数字地 标号设置 26 电源 电压值设置 通过双击符号 调出 数字电源设定框 可对 电压值 进行设置 符号 电压值 27 参考标记 标号 电压值 电压容差比 电池 参数设置 一 标号设置框电压值设置框 符号 28 电池 参数设置 二 使用ac分析 ac电压 ac相位 失真选项 正常 开路 短路 漏电 漏电阻值 选中脚 仿真分析设定框故障设置框 29 交流电压源 参数设置 有效值 偏移量 频率 延迟时间 阻尼因子 相位 符号 30 实际电阻和虚拟电阻实际电容和虚拟电容电解电容和上拉电阻实际电感和虚拟电感实际电位器和虚拟电位器实际可变电容和虚拟可变电容实际可变电感和虚拟可变电感 使用同上 开关和继电器变压器和非线性变压器磁芯和无芯线圈连接器和接插件半导体电阻和半导体电容封装电阻 排电阻 和特殊标称值的电阻特殊标称值的电容和电解特殊标称值的电感 basic基本元件库 31 resistor实际电阻 该电阻箱中的电阻都是现实的商品器 系列化 参数值不允许改动 32 resistor virtual虚拟电阻 虚拟电阻的阻值可以通过其属性对话框任意设置 还可以设置温度特性 33 capacitor实际电容 现实电容箱中的电容都是无极性的 其参数值只能选用 不能改动 而且非常精确 没有考虑误差 也没有考虑耐压大小 34 capacitor virtual虚拟电容 虚拟电容的参数值要通过其属性对话框设置 并考虑温度特性和容差等 35 cap electrolit电解电容 电解电容是带极性的电容 使用时标有 极性标志的端子必须接直流高电位 实际的电解电容有一定的电压限制 耐压值 而这里没有限制 使用应注意这一点 36 pullup上拉电阻 上拉电阻一端接vcc 5v 另一端接逻辑电路上的一个点 是该点电压接近vcc 电压可根据需要设置 37 inductor实际电感 现实电感的参数值只能选用 不能改动 不用考虑耐电流的大小 38 inductor virtual虚拟电感 虚拟电感的参数值通过其属性对话框设置 39 potentiometer电位器 元件符号旁所显示的数值如100k lin指两个固定端子之间的阻值 而百分比如50 则表示滑动点下方电阻占总r值的百分比 电位器滑动点的移动则通过按键盘的字母进行 小写字母 如a 减少百分比 大写字母 如d 表示增加百分比 增量 减少 增加 40 virtual potentiometer虚拟电位器 虚拟电位器的两个固定端子之间的阻值需通过其属性对话框进行确定 41 variable capacitor可变电容 可变电容的电容量可在一定范围调整 其设置方法类似电位器 42 virtual variable capacitor虚拟可变电容 虚拟可变电容的电容值等参数需通过属性对话框进行设置 43 switch开关 电流控制开关current controlled switch 单刀双掷开关spdt 单刀单掷开关spst 时间延迟开关td swi 电压控制开关voltage controlledswitch 44 电流控制开关current controlledswitch 用通过开关线圈的电流大小来控制开关动作 当电流大于门限电流 thresholdcurrent it 时 开关闭合 而当电流小于滞后电流 hysteresis ih 时开关断开 门限电流 滞后电流 导通电阻 断路电阻 45 单刀开关 通过对其属性对话框 keyforswitch 设置 利用计算机键盘可以控制开关的通断状态 单刀双掷开关spdt单刀单掷开关spst 选用 空格键 46 时间延迟开关td swi 该开关有两个控制时间 即闭合时间ton和断开时间toff 其值在属性对话框中设置 闭合时间 断开时间 47 voltage controlledswitch电压控制开关 和电流控制开关类似 该开关要求设置门限电压 thresholdvoltage vt 和滞后电压 hysteresisvoltage vh 的值 48 relay继电器 49 transformer变压器 变压器的电压比n u1 u2 其中 u1为一次电压 u2为二次电压 二次侧中心抽头的电压是u2的一半 这里的电压比不能直接改动 如要变动 则需要修改变压器的模型 50 non linear transformer非线性变压器 利用非线性变压器可以构成诸如非线性磁饱和 一次 二次线圈损耗 一次 二次线圈漏感及磁芯尺寸大小等物理效果 51 magneticcore磁芯 该元件是理想化模型 利用它可以构造一个多种类型的电磁感应电路 52 corelesscoil无芯线圈 利用该元件可创建一个理想的宽变化范围的电磁感应电路模型 如可将无芯线圈与磁芯结合在一起组成一个系统来构造线性和非线性电磁元件的特性 53 connectors连接器 连接器是一种机械装置 在电路设置中 用以给输入和输出的信号提供连接方式 54 socket插座 用于双列直插封装的集成电路的连接 方便其拆卸 55 rpack封装电阻 封装电阻也称为排电阻 相当于将4 8个阻值相同的电阻封装在一起 sip 封装有一个公共端 56 dilde二极管库 普通二极管和虚拟二极管pin二极管和齐纳二极管发光二极管和全波桥式整流器肖特基二极管和晶闸管整流器双向二极管和双向晶闸管变容二极管 57 diode普通二极管 该器件箱存放着许多公司的不同型号的产品 可直接选取 58 diodevirtual虚拟二极管 相当于一个理想二极管 可以在editmodel对话框中修改模型参数 点击修改模型参数 59 pindiodepin二极管 60 zenerdiode齐纳二极管 齐纳二极管即为稳压二极管 由国外各公司众多型号的元件供调用 61 led发光二极管 含有6种不同颜色的发光二极管 当有正向电流流过时才产生可见光 注意其正向压降比普通二极管大 红色led正向压降约1 1 1 2v 绿色led的正向压降约1 4 1 5v 62 pull wavebridgerectifier全波桥式整流器 由4个二极管组成全波桥式整流器 将输入的交流电进行全波整流后输出直流电 63 shockleydiode肖特基二极管 64 silicon controlledrectifier晶闸管整流器 晶闸管整流器简称scr 65 diac双向二极管 该元件相当于背靠背的两个肖特基二极管并联 是依赖于双向电压的双向开关 当电压超过开关电压时 才有电流流过二极管 66 triac双向晶闸管 该元件是由门极控制的双向开关 可使电流双向流过 67 varactordiode变容二极管 变容二极管是一种在反偏时具有相当大的结电容的pn结二极管 这个结电容的大小受加在变容二极管两端的反偏电压大小的控制 68 晶体三极管库 npn晶体管和虚拟npn晶体管pnp晶体管和虚拟pnp晶体管虚拟四端式npn晶体管和虚拟四端式pnp晶体管达林顿npn晶体管和达林顿pnp晶体管内电阻偏置npn晶体管和内电阻偏置pnp晶体管bjt晶体管阵列和mos门控制的双极型功率开关三端n沟道耗尽型mos管和虚拟三端n沟道耗尽型mos管三端p沟道耗尽型mos管和虚拟三端p沟道耗尽型mos管三端n沟道增强型mos管和虚拟三端n沟道增强型mos管三端p沟道增强型mos管和虚拟三端p沟道增强型mos管四端n沟道耗尽型mos管和虚拟四端n沟道耗尽型mos管四端n沟道增强型mos管和虚拟四端n沟道增强型mos管n沟道jfet和虚拟n沟道jfetp沟道jfet和虚拟p沟道jfet 69 analog模拟集成运算放大器件库 运算放大器和三端虚拟运放诺顿运放和五端虚拟运放宽带运放和七端虚拟运放比较器和虚拟比较器特殊功能运放 70 opamp运算放大器 该元件箱有五端 七端和八端运算放大器 八端为双运放 采用的是宏模型 71 opamp3virtual三端虚拟运放 三端运放是一种虚拟元件 其仿真速度比较快 但其模型没有反映运放的全部特性 72 nortonopamp诺顿运放 诺顿放大器即电流差分放大器 cda 是一种基于电流的器件 73 opamp5virtual五端虚拟运放 五端运放比三端运放增加了正电源 负电源两个端子 74 widebandwidthamplifiers宽带运放 普通运算放大器 宽带运放的单位增益带宽将超过10mhz 典型值是100mhz 75 opamp7virtual七端虚拟运放 与五端虚拟运放相比 又多了comp1和comp2输出端子 输出电压ucom2与uout有相同的输出 但ucom1与uout的输出相位相反 76 comparator比较器 该元件功能是比较输入端两个电压的大小和极性 并输出对应的状态 77 comparatorvirtual虚拟比较器 仅有x和y两个输入端 一个输出端 当x y时 输出高电平 约3 5v 否则输出低电平 0v 78 specialfunction特殊功能运放 特殊功能的运放有 测试运放 视频运放 乘法器 除法器 前置放大器 有源放大器 79 ttl器件库 标准型系列和肖特基系列低功耗肖特基系列和高速系列先进低功耗肖特基系列和先进肖特基系列 80 cmos器件库 5v 4系列cmos和2v 74hc系列低电压高速cmos逻辑器件10v 4系列cmos和4v 74hc系列低电压高速cmos逻辑器件15v 4系列cmos和6v 74hc系列低电压高速cmos逻辑器件2v低电压微型cmos和3v低电压微型cmos逻辑器件4v低电压微型cmos和5v低电压微型cmos逻辑器件6v低电压微型cmos逻辑器件 使用说明 在对含有cmos数字器件的电路进行仿真时 必须在电路窗口内放置一个vdd电源符号 其数值大小根据cmos要求确定 同时还要放置一个数字地符号 81 单元逻辑器件库及可编程逻辑器件库 各种单元门电路 触发器电路和多种存储器集成电路用vhdl和veriloghdl硬件描述语言描述的可编程逻辑器件线性驱动器件 多路单向三态缓冲门 和线性接受传送器件 多路运放 线性传送器件 多路双向三态缓冲门 82 数字模拟混合芯片库 adc dac器件和555定时电路实际模拟开关和虚拟模拟开关单稳态和锁相环器件 83 indicators指示元件库 交直流电压表和电流表电平探测器 单引脚使用 高电平发亮 低电平不亮 属性框可设定高电平阈值 灯泡 电压和功率满足条件时 灯亮 电压超过一定值时会烧毁 条状电压指示器 左为正端 右为负端 每条发亮所需电压为1 5v 总共10条 数码管 包括已带4 7译码的四端数码管和不带译码的共阴七端数码管 蜂鸣器 当接入端电压达到要求 蜂鸣器会通过计算机的喇叭发出叫声 其工作电压 电流 发声频率可以设置 84 misc混杂器件库 压电晶体和虚拟压电晶体光耦合器和虚拟光耦合器真空管和虚拟真空管虚拟保险丝和三端稳压电源过压保护器件 类似双向二极管和压敏电阻 和电压基准器件直流电动机和开关电源降压转换器开关电源升压转换器和开关电源升降压转换器实际保险丝和无损传输线无损传输线和有损传输线网表模型 85 motor直流电动机 该器件是理想直流电动机的通用模型 用以仿真直流电动机在串励 并励和他励下的特性 上图为使用中的举例 86 fuse保险丝 作为短路保护和过载保护的器件 选用时应注意 1 要选取适当电流大小的熔丝 太小会使电路不能工作 太大起不了保护作用 2 在交流电路中最大电流是电流的峰值 不是习惯上的有效值 3 熔丝一经烧断 不能恢复 只有将其删除 重新从元件库中选取 87 controls数学控制模型库 乘法器和除法器传递函数模块和电压增益模块电压微分器和电压积分器电压磁滞模块 类似施密特功能 和电压限幅器电流限幅器模块和电压控制限制器电压回转率模块和三输入加法器模型 88 rf射频元器件库 射频电容器和射频电感器射频npn晶体管和射频pnp晶体管射频mosfet和隧道二极管传输线 89 electromechanical机电类器件库 感测开关 该类的开关都可以通过按键盘上的一个键来控制其断开和闭合 接触器线包型继电器 有控制型 快 慢速型 延时型 反相启动型和电动机启动继电器 过载保护器 有熔丝 磁吸型 步进逻辑型 热量型负荷通断器和超负荷通断器 开关 与感测开关不同处仅在于按键盘上对应的键使其断开和闭合后 状态在整个仿真过程中一直保持不变 如要恢复初态 只能删除后重新从元件库中调用 计时接点线性变压器 有空芯电感 电流互感器 双电压绕组 铁心 单相 三相 可变和势能变压器 输出设备 有三相交流电机 直流电机 加热器 电灯 led数码管 螺线管 90 multisim仿真软件的使用 4 multisim仿真仪器库的使用 91 仪器仪表栏 multimeter数字万用表functiongenerator函数信号发生器wattmeter功率表oscilloscope示波器bodeplotter扫频仪wordgenerator字信号发生器logicanalyzer逻辑分析仪logicconverter逻辑转换器distortionanalyzer失真分析仪spectrumanalyzer频谱分析仪networkanalyzer网络分析仪 92 数字万用表提供交直流的电流 电压 电阻db的测量 可以通过面板的set设定万用表属性 使用时自动调整量程 目前电表设置的是直流电压档 见图二 multimeter数字万用表 图一数字万用表图标图二数字万用表面板 图一为数字万用表图标 双击该图表即可出现数字万用表的面板 图二 面板上部有一个数字显示窗口 可显示5位数字 面板的中部有七个按钮 分别为电流 a 电压 v 电阻 电平 db 交流 直流 和设置 settings 可根据万用表测量信号的需要进行相应的转换 面板的下部是正表笔和负表笔的连接端 图三设置对话框 按下settings按钮 弹出数字万用表的参数设置对话框 如图三所示 可以设置数字万用表的内部参数 电流表内阻 电压表内阻 欧姆表电流 数字万用表测量交直流电压和电流时 测量交流显示数值为有效值 测量直流显示数值为平均值 测量电阻时 档位设置选择 的同时 测量类型选择 直流 为了测量值准确 应注意 1 被测对象是一个不含源的器件或器件网络 2 器件或器件网络要接地 3 保证没有与待测器件或器件网络并联的其他电路 93 functiongenerator函数信号发生器 函数信号发生器是一个产生正弦波 三角波 矩形波的电压源输出信号 其频率 占空比 幅度 偏移量均可在面板设定 矩形波还可以设置其上升沿和下降沿的时间 见图二 目前使用的是占空比50 1hz 电压10v的方波发生器 图一为函数信号发生器的图标 双击图标即出现其面板图 如图二所示 面板上部的三个信号波形选择按钮 用于选择产生波形的类型 中间的几个选项窗口 分别用于选择产生信号的频率 占空比 信号幅度和直流偏置 图一图标 图二面板 94 wattmeter功率表 功率表测量电路的功率即电压与电流的乘积 单位为w 下图举例功率表的连线情况和电路为有效值22ov 50hz交流电流过容性负载的情况 经过仿真电路最后结果见下右图 表中指示功率为4 352w 功率因数为0 3 95 oscilloscope示波器 面板功能和连接 96 双踪示波器的面板功能 示波器的面板布置按功能不同分为6个区 时基设置 触发方式设置 a通道设置 b通道设置 测试数据显示及波形显示 1 屏幕上两个小三角制宪 游标 为时间轴测量参考线t1 t2 2 va1 va2 vb1 vb2为时间t1 t2对应的a b输入电压瞬时值 3 timebase下scale为x轴扫描比率 xposition为x轴起始电压 y t幅度与时间的关系 b a或a b为两个输入波相除 4 channela或channelb为两个输入通道 scale为信号幅度比率 yposition为y轴偏移量 ac 为交流输入 0 为输入端路 dc 为直流输入 5 trigger为触发方式选择 edge为触发是采用上升沿触发还是下降沿触发 level为触发电平的大小 sing 单脉冲触发 nor 一般脉冲触发 auto 内触发 a 或者 b 分别是以哪一路信号作为触发信号 ext 为面板t端口的外部触发有效 6 reverse 变换背景颜色 7 save 当前波形存盘 双踪示波器的连接 示波器图标上有4个连接端 a通道连线端 b通道连线端 g接地端和t为触发端 使用时 a通道连线端和b通道连线端分别与电路的测试接点相连接 g接地端与电路的地相连接 但电路中已有接地符号 也可不接 97 multisim仿真软件的使用 5 仪表仿真步骤 98 编辑仿真电路图 1 进入mutisim工作界面 会自动弹出以circuit1命名的新文档 根据电路需要将所需的元器件和仪表拖入工作平台 编辑完毕可另换名在一定的路径下存盘 当然还可以在菜单栏的 file 中再点击new建立新文档 2 通过 file 点击open调用已建立的文档 3 工作界面的设置 点击菜单栏的 options 选项的preferences参数设置 circuit1 电路仿真分析方法步骤 1 建立电路 建立用于分析的电路 设置好元器件数据 2 选择分析方法 选择进行何种仿真分析 并设置参数 3 运行电路仿真 运行电路仿真后 可从测试仪器仪表 如示波器等上获得仿真运行的结果 也可以从分析显示图中看到测试 分析的数据或波形图 99 六种参数项目选择显示元器件的标识显示元器件的序号显示节点名称显示元件的数值显示元件的属性调整元件的标识符背景颜色线段颜色模型元件颜色非模型元件颜色虚拟元件颜色 电路参数设置 100 工作平台参数设置 显示网格显示图样边界显示标题栏纸张尺寸a横放垂直8 5水平11英寸厘米放大比例 101 元件箱参数设置 符号标准美国标准欧洲标准 和中国标准相近 元件工具栏功能自动显示分类框 点击x关闭自动显示分类框 提取后关闭点击元件时才打开和关闭元件分类框放置单一元件连续放置多部分的元件连续放置元件 102 文字参数设置 设置字体设置字体风格设置字体尺寸例字预览某项字体实现整体变化字体设置的应用范围 103 混合标签页 选择自动备份功能和备份时间间隔 以便在断电或系统故障后恢复以前创建的文件设置预置存取文件路径 默认路径是 我的文档 设置数字电路仿真方式 理想化处理 速度较快 较全面模仿现实数字元器件 精度高 速度慢 对pcb接地方式选择 选中则数地和模地连在一起 104 导线参数设置 设置导线宽度设置导线自动连线方式 自动连线选项设置 在移动元器件时 自动重新连线设置 如果不选取本选箱 则移动元器件时 将不能自动调整连线 而以斜线连接 105 仿真菜单 直流工作点分析交流分析瞬态特性分析傅里叶分析噪声分析失真度分析直流扫描分析灵敏度分析参数扫描分析温度扫描分析极点 零点分析传输函数分析最坏情况分析蒙特卡罗分析布线宽度分析批处理分析用户自定义噪声系数分析停止仿真射频分析 106 直流工作点分析 步骤1 直流工作点分析是进行电路其他分析的基础 在进行分析时 软件自动将交流电源视为零 电容视为开路 电感视为短路 上图为我们建立要分析的单管放大电路 并利用工具placeinput output设置电路分析点 107 直流工作点分析 步骤2 执行 simulate analysis dcoperatingpoint 命令 弹出如上图所示的直流工作点分析对话框 输出变量设置框 电路变量 确定需要分析的变量 显示其他参数变量 108 直流工作点分析 步骤3 分析开始 保存设定 放弃设定 109 110 交流分析 步骤1 交流分析是一种频域分析 就是把指定的交流输出量作为频率的函数来计算 进行交流分析时程序自动先对电路进行直流工作点分析 以便建立电路中非线性元件的交流小信号模型 并把直流电源置零 交流信号源 电容及电感等元件用其交流模型 如果电路中含有数字元件 将认为是一个接地的大电阻 交流分析是以正弦波为输入信号 不管电路输入端输入何种信号 进行分析时都将自动以正弦波替换 而其信号频率也将以幅频特性和相频特性两个图形显示 如果将扫频仪连接至电路的输入端和被测节点 也可获得同样的交流频率特性 分析电路仍采用单管放大电路 如右图 111 交流分析 步骤2 执行 simulate analysis acanalysis 命令 弹出如上图所示的交流工作点分析对话框 频率参数设置框 对于单管放大电路 按照上图设置 同时注意设置outputvariables 输出变量 为out 起始频率 终止频率 扫描方式 每10倍频率的取样数量 选择纵坐标刻度 decibel 分贝 logarithmic 对数 octave 8倍 linear 线性 恢复为程序默认置 112 交流分析 步骤3 分析设置完毕后 单击按钮simulate 模拟 即可进行分析 本例电路交流分析结果如右图所示 从所示结果中看到 幅频特性的纵轴用该点电压值来表示 这是因为不管输入的信号源的数值是多少 程序一律将其视为一个幅度为单位1且相位为零的单位源 这样从 输出节点取得的电压的幅度就代表了增益值 相位就是输出与输入之间的相位差 113 瞬态分析 步骤1 瞬态分析指对所选定的电路节点进行的时域响应分析 即观察点在整个显示周期中每一时刻的电压波形 在进行瞬态分析时 直流电源具有恒定的数值 交流电源的数值随时间而变化 电容和电感都具有储能的特性 分析时 电路的初始状态可由用户自行指定 也可由程序自动进行直流分析 用直流解作为电路初始状态 瞬态分析的结果通常是分析点的电压波形 故用示波器可观察到相同的结果 建立如右图所示振荡电路 作为分析的电路 114 瞬态分析 步骤2 执行 simulate analysis transientanalysis 命令 弹出如上图所示的瞬态分析对话框 结合分析电路 初始条件选取 由程序自动设置初始值 开始分析时间设为0 结束分析时间设为0 0001s 步长设置为 由程序自动决定分析时间步长 设定输出变量节点的设置 设置初始条件 时间间隔和步长参数设置 最大时间步长设置 由程序自动决定分析时间步长 115 瞬态分析 步骤3 分析设置完毕后 单击 simulate 按钮即可进行分析 瞬态分析结果如上图所示 116 噪声分析 步骤1 噪声分析用于检测电路输出信号的噪声功率幅度 分析计算由电阻和半导体器件噪声对电路的影响 multisim提供了热噪声 thermalnoise 散弹噪声 shotnoise 和闪烁噪声 flickernoise 等3种不同的噪声模型 在分析时 假设电路中各噪声源是互不相关的 因此他们的数值可以分开各自计算 总噪声是各个噪声在该节点的有效值之和 如果选择v1作为输入噪声源 选择n1是输出节点 那么电路中由n1提供的输出噪声值除以v1到n1的增益值 即可得到输入噪声 右图为噪声分析建立的三极管放大电路 用于观察噪声分析的设置及其输出结果 噪声输出节点 117 噪声分析 步骤2 进行噪声分析时 执行simulate analysis noiseanalysis命令 出现 噪声分析 对话框 如下图 设置将要分析的参数 选择输入噪声的参考电源 选择噪声的输出节点 设置参考电压的节点 设置每个汇总的取样点数 当选中时 将产生所选噪声量曲线 在右边栏内输入频率步进数 数值越大 输出曲线的解析度越低 118 噪声分析 步骤3 设置扫描频率参数 设置扫描开始频率参数 设置扫描结束频率参数 选择扫描方式 设置每10倍频率取样点数 选择纵向刻度 恢复为与交流分析相同的设置值 恢复为默认值 119 噪声分析 步骤4 输出变量 标签页中选择inoise spectrum和onoise spectrum为分析变量 分析设置完毕 单击simulate按钮进行分析 其仿真分析结果如左图 120 直流扫描分析 dcsweepanalysis 步骤1 直流扫描分析是计算电路中某一节点上的直流工作点随电路中一个或两个直流电源的数值的变化的情况 利用直流扫描分析 可快速地根据直流电源的变动范围确定电路直流工作点 它的作用相当于每变动一次直流电源的数值 则对电路做几次不同的仿真 如果电路中有数字器件 可将其当作一个大的接地电阻处理 建立如左图所是的单级晶体管放大电路 通过改变两直流电源v1和v2的数值来了解直流扫描分析的过程 121 直流扫描分析 dcsweepanalysis 步骤2 对于本分析电路 选择第1个电源v1的变动范围为2 8v 增量为1v 第2个电源v2的变动范围为8 16v 增量为2v 并且在outputvariables页上选取节点12位输出变量 122 直流扫描分析 dcsweepanalysis 步骤3 分析设置完毕后 单击dcsweepanalysis对话框下部的simulate按钮进行分析 其仿真分析结果如下图所示 这里由于同时右两个扫描电源 所以输出曲线的条数为第2个电源被扫描的点数 123 multisim仿真软件的使用 6 仿真分析结果显示 124 仿真分析结果显示处理 1 无论何种分析 其分析的最终结果都要以图形形式或图表形式呈现在名为analysisgraphs的窗口中 这是一个多用途的显示仿真结果的活动窗口 用来显示各种仿真分析所产生的图形或图表 以及示波器或扫描仪所示的图形轨迹 另外还可以调整 保存和输出仿真曲线或图表 右图所示为显示在analysisgraphs窗口中的单管放大电路进行交流分析的仿真结果 可以看出analysisgraphs窗口与一般windows程序界面相似 从上至下分别为标题栏 菜单栏 工具栏 显示窗口和状