NI电路设计套件.doc

NI电路设计套件(Multisim、Ultiboard)NI Circuit Design Suite(NI电路设计套件)是美国国家仪器有限公司(National Instrument简称NI公司)下属的Electronics Workbench Group推出的以Windows为基础的仿真工具，它可以实现对电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试、射频分析、单片机分析、PCB布局布线、基本机械CAD设计等应用。NI电路设计套件包含下列Electronics Workbench软件产品：NI Multisim、NI Ultiboard和NI Multisim MCU Module（以前被称为MultiMCU）1 NI Multisim 10.1特点直观的图形界面 整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；丰富的元器件 提供了世界主流元件提供商的超过16000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能；强大的仿真能力 以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过Electronic workbench 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能； 丰富的测试仪器 提供了22种虚拟仪器进行电路动作的测量，这些仪器的设置和使用与真实的一样，除了Multisim提供的默认的仪器外，还可以创建LabVIEW的自定义仪器，使得图形环境中可以灵活地可升级地测试、测量及控制应用程序的仪器。完备的分析 手段分析范围很广，从基本的到极端的到不常见的都有，并可以将一个分析作为另一个分析的一部分的自动执行。集成LabVIEW和Signalexpress快速进行原型开发和测试设计，具有符合行业标准的交互式测量和分析功能；独特的射频(RF)模块提供基本射频电路的设计、分析和仿真。射频模块由RF-specific（射频特殊元件，包括自定义的RF SPICE模型）、用于创建用户自定义的RF模型的模型生成器、两个RF-specific仪器（Spectrum Analyzer频谱分析仪和Network Analyzer网络分析仪）、一些RF-specific分析（电路特性、匹配网络单元、噪声系数）等组成； 强大的MCU模块 支持4种类型的单片机芯片,支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真，分别对4 种类型芯片提供汇编和编译支持；所建项目支持C代码、汇编代码以及16进制代码,并兼容第三方工具源代码； 包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。完善的后处理 对分析结果进行的数学运算操作类型包括算术运算、三角运算、指数运行、对数运算、复合运算、向量运算和逻辑运算等；详细的报告 能够呈现材料清单、元件详细报告、网络报表、原理图统计报告、多余门电路报告、模型数据报告、交叉报表7种报告； 兼容性好的信息转换 提供了转换原理图和仿真数据到其他程序的方法，可以输出原理图到PCB布线（如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel）；输出仿真结果到MathCAD、Excel或LabVIEW；输出网络表文件；向前和返回注；提供Internet Design Sharing（互联网共享文件）2 NI Ultiboard 10.1特点与优势直观、易于操作的界面； 完备的元件放置工具 使用数据表格查找、放置和锁定元件； 手动放置元件以求达到精细控制； 快速自动放置元件；先进的布线工具 能实现手动铜膜导线布线和自动铜膜导线布线；丰富的输出方式 能够输出Gerber photoplotter 274Xor274D、DXF、3D DXF、3D IGS、NC drill、SVG、IPC-D-356A等制造文件的格式，达到产品级版图的设计和制作； 提供3D视角查看电路PCB； PCB板层多达64层； 提供PCB传输线和差分阻抗计算器； 能够向前和向后注释； 此外，能使用机械CAD进行电路PCB周边设计，与NI Multisim、NI LabVIEW整合在一起实现从概念到生产制造的无缝隙设计、仿真、布局布线和测试测量。3 NI Multisim&Ultiboard 10.1.1 新特性增强了半导体器件的参数支持 增加了对Cadence PSpice温度参数的支持 增强了SPICE DC的收敛性算法 316套NS和ADI的新元件 工具栏锁定 高级Multisim元件搜索 RLC元件可选度量附加 仪器、分析记录仪可设置默认背景色 禁用了管教数目大的元件自动重新布线 自动同步用户自定Ultiboard元件数据库 增强了Ultiboard中Gerber文件浏览器4 NI电子学教育平台NI电子学教育平台包括：NI Multisim、NI LabVIEW 软件及NI 教学实验虚拟仪器套件（NI ELVIS）。该平台不仅可以培养学生的学习兴趣、巩固理论知识，更能让学生在实验环境中运用理论知识，即从课堂学习过渡到动手实践，从而使课程教学更富成效。5 Multisim10.1仿真实验在实验教学中的优势1) 高指标的虚拟仪器和充足的元器件资源 电子仿真实验软件内的虚拟仪器不仅品种齐全，而且技术指标高，随时可以拖放到工作区使用，并能实时显示有关数据和波形。比如，双通道的数字存储示波器高达1000MHZ，可用黑、红、绿、蓝、青、紫6种颜色显示波形，可卷动时间轴，用数显游标对电压进行精确测量；数字万用表电流量程001 A999KA，电压量程001 V999KV，这些指标在实际仪器中是难以实现的。虚拟元器件库可为用户提供300多种常用模拟和数字器件，设计和实验可任意调用，经过扩充以后库里的元器件可达16000种以上。 2) 弥补了实验经费不足的缺憾 传统的电子技术实验需要有仪器设备和元器件的支持，有些实验仪器耗资大，仪器操作技术要求较高，在教育经费不足的情况下，有些学校所能开出的实验项目和数量受到限制。特别是近年来一些学校扩大招生规模，而实验基础设施跟不上，仿真电子实验弥补了因实验仪器及经费不足造成的缺憾。另外，仿真实验不涉及仪器折旧和更新换代，通过软件升级就能保持实验的先进性。一些需要价格昂贵的仪器而无法开展的实验，通过仿真就能够容易实现。 3) 扩展了学生的实践空间和实验内容 仿真实验可作为学生实验前的预习和课后分析总结，也可作为学生创造性思维的检验平台。只要有Multisim软件和一台计算机就能进行电子技术仿真实验，打破了时间和空间的限制，学生可以在不同的时间、地点和领域自主进行实验，增强他们提出问题、分析问题和解决问题的能力，并根据自己的兴趣爱好，选择一些传统实验较少涉及的实验内容，如用运算放大器实现回转器、负阻抗变换器等，这部分内容的实现原理在近代教科书中早有论述，用传统方法进行实验比较繁琐，采用Multisim电子工作平台则容易分析它们的性能。因此，电子仿真实验满足了不同层次学生的需要，从而大大扩展了实践空间和实验范围。 4) 有利于学生开展探索性研究性实验 传统的电子技术实验教学，任课老师在课前把仪器设备及元器件准备好，学生照讲义的实验步骤按部就班的进行，这就不可避免地把学生置于被动地位，他们很少有机会按自己的思维开展设计性实验。近年来，新的教育理念强调教学要以学生为主体，要注重培养学生的创新思维。许多院校大幅度压缩验证性实验的比例，增加设计性实验的内容，但在实际运作过程中，往往因仪器和元器件不足而存在着很大的局限性。仿真电子实验使学生进行研究和探索性实验成为可能。6 相关科研应用美国乔治亚理工学院使用来自NI的电子学教学平台进行教学。通过将LabVIEW和Multisim软件与NI ELVIS集成设计平台结合在一起使用，可以在ECE 3041仪器与电路实验以及ECE 3042微电子电路实验课程中进行电路设计相关概念的教学。学生可以通过使用Multisim对电路进行仿真，并使用NI ELVIS、LabVIEW和LabVIEW SignalExpress评估实际电路设计的性能和特性。Multisim可以用来设定电路性能的临界值，NI ELVIS、LabVIEW和LabVIEW SignalExpress能够提供通过使用实际物理元件获得的对电路性能的理解。由于Multisim所具备的3D NI ELVIS、交互式问答、高级分析特性等教学特性，Multisim成为了进行电路仿真的理想工具。NI ELVIS包含12个集成仪器以及与Multisim和LabVIEW的兼容性，能够帮助学生在一台运行Windows操作系统的标准PC上对仿真电路进行原型设计和测试。将NI ELVIS、Multisim和LabVIEW整合在一起可以缩短设计与实现过程所需的时间。NI Circuit Design Suite(NI电路设计套件)是美国国家仪器有限公司(National Instrument简称NI公司)下属的Electronics Workbench Group推出的以Windows为基础的仿真工具，它可以实现对电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试、射频分析、单片机分析、PCB布局布线、基本机械CAD设计等应用。NI电路设计套件包含下列Electronics Workbench软件产品：NI Multisim、NI Ultiboard和NI Multisim MCU Module（以前被称为MultiMCU）美国国家仪器有限公司(National Instrument)一直致力于虚拟仪器技术的开发与研究，庞大的开发团队使有其在虚拟仪器技术方面着雄厚的技术保障和技术支持。NI Circuit Design Suite在国际上的普及率是非常高的，麻省理工大学、斯坦福大学、东京大学等国外著名高校都在使用这款电路设计套件，国内的清华大学、北京大学、香港理工大学等著名大学也在使用， NI电路设计套件对平时的