EDA技术与应用(陈新华)第3章(3)Multisim中仪器仪表的使用.ppt

Multisim2001 3 3Multisim中仪器仪表的使用 Multisim的虚拟仪器仪表 大多与真实仪器仪表相对应 虚拟仪器仪表面板与真实仪器仪表相面板类似 有数zi万用表 函数信号发生器 双通道示波器等常规电子仪器 还有波特图仪 失真度仪 频谱分析仪等非常规仪器 用户可根据需要测量的参数选择合适的仪器 将其拖到电路窗口 并与电路连接 在仿真运行时 就可以完成对电路参数量的测量 用起来几乎和真的一样 由于仿真仪器的功能是软件化的 所以具有测量数值精确 价格低廉 使用灵活方便的优点 Multisim2001 一 电压表 电压表图标如图所示 电压表的两个接线端有四种连接方式可供选择 电压表用于测量电路两点间的交流或直流电压 它的两个接线端与被测量的电路并联连接 当测量直流电压时 电压表两个接线端有正负之分 使用时按电路的正负极性对应相接 否则读数将为负值 当测量直流电压时显示数值为平均值 当测量交流电压时显示数值为有效值 Multisim2001 双击电压表图标 弹出电压表属性窗口 可以设置电压表内阻 电压表模式 测量直流电压 测量交流电压 等属性 内阻大小设置 交流 直流模式选择 Multisim2001 二 电流表 电流表图标如图所示 电流表的两个接线端有四种连接方式可供选择 必须与被测电流串联 电流表用于测量电路的交流或直流电流 它有两个接线端 当测量直流电流时 电流表两个接线端有正负之分 使用时按电路的正负极性对应相接 否则读数将为负值 使用时电流表应与被测量的电路串联连接 测量直流电流时显示数值为平均值 测量交流电流时显示数值为有效值 Multisim2001 双击电流表图标 弹出电流表属性窗口 可以设置电流表内阻 电流表模式 测量直流电流 测量交流电流 等属性 内阻大小设置 交流 直流模式选择 Multisim2001 三 数字万用表 数字万用表图标如图a所示 可测量交直流电压 交直流电流和电阻 电平 dB 等 双击该图标即可出现数字万用表的面板 图b所示 使用时数字万用表量程自动调整 b a Multisim2001 数字万用表面板上部有一个数字显示窗口 七个按钮和两个连接端 功能及作用如下图 Multisim2001 四 函数信号发生器 函数信号发生器图标如图a所示 面板图如图b所示 b a Multisim2001 函数信号发生器面板上部的三个波形选择按钮 用于选择仪器产生波形的类型 中间的几个选项窗口 设置波形属性 输出波形选择按钮波形属性按钮函数信号发生器面板下部的三个接线端子 通常COM端连接电路的参考地点 为正波形端 为负波形端 可同时输出两个相位相反的信号 相对COM端 Multisim2001 DutyCycle占空比设置 该参数设置只对三角波和方波有效 对正弦波信号无效 变为灰色 可调范围为1 99 Amplitude信号峰值设置 与信号直流偏置有关 设置范围 1 V 999kV Offset偏置电压值设置 即把正弦波 三角波 方波叠加在设置的偏置电压上输出 其可选范围为 999kV与999kV SetRise FallTime按钮 设置方波信号的上升时间与下降时间 Multisim2001 五 瓦特表 瓦特表 Wattmeter 又称功率表 用来测量电路的交 直流功率和功率因数 其图标和仪器面板如图a 图b所示 a 瓦特表的图标 b 瓦特表的面板 c 瓦特表的连接Valtage两个端子为电压输入端子 与被测量电路并联 Current两个端子为电流输入端子 与被测量电路串联 如图C所示 PowerFactor框 显示功率因数 数值在0 1之间 直流电功率因数是1 Multisim2001 六 示波器 示波器分为双踪和四踪 图标如图所示 双踪示波器 四踪示波器 示波器图标上的连接端 A通道接线端B通道接线端C通道接线端D通道接线端G接地端T外触发端 Multisim2001 示波器的面板布置按功能不同分为6个区 时基设置区 触发方式设置区 A通道设置区 B通道设置区 测试数据显示区及波形显示区 Multisim2001 示波器使用时 A通道接线端和B通道接线端分别与电路的测试节点相连接 G接地端与电路的地相接 但当电路中已有接地符号 也可不接 示波器面板设置及其操作如下 1 Timebase区 用来设置X轴方向时间基线扫描时间 Scale 选择X轴方向每一个刻度代表的时间 Xposition 用于设置X轴方向时间基线的起始位置 Y T Y轴方向显示A B通道的输入信号 X轴方向显示时间基线 B A 将A通道信号加到X轴作为扫描信号 B通道信号加在Y轴上 A B 与B A相反 以上这两种方式可用于观察李莎育图形 ADD X轴按设置时间进行扫描 A B通道的输入信号之和加到Y轴方向显示 Multisim2001 2 ChannelA区 设置Y轴方向A通道输入信号的标度 Scale 设置Y轴方向每格所表示的A通道输入信号电压数值 Yposition 设置X轴时间基线在显示屏幕中的上下位置 AC 表示Y轴方向输入信号交流耦合 DC 表示Y轴方向输入信号直流耦合 0 表示将输入信号对地短路 3 ChannelB区 其设置与ChannelA区相同 Multisim2001 4 Trigger区 设置示波器触发方式 Edge 边沿触发 输入信号的上升沿或下跳沿触发 Level 选择触发电平的大小 Sing 单脉冲触发 Nor 一般触发 Auto 自动触发 触发信号不依赖外部信号 一般情况下使用Auto方式 A或B 用A通道或B通道的输入信号作为X轴时基扫描的同步触发信号 Ext 用外触发端子T连接的信号作为X轴时基扫描的同步触发信号 Multisim2001 5 波形显示区用来显示被测试信号的波形 连接导线的颜色就是信号波形的颜色 方法是双击连接导线 在弹出的对话框中设置导线颜色即可 单击Reverse按钮 可改变屏幕背景的颜色 移动波形 在动态显示时 单击仿真暂停按钮或按F6键 通过改变Xpositon设置 从而左右移动波形 利用指针拖动显示屏幕下沿的滚动条也可左右移动波形 测量波形参数 在屏幕上有两条左右可以移动的读数游标 其上方有三角形标志 用鼠标器左键拖动读数游标左右移动 为了测量方便准确 单击Pause 或F6键 使波形 稳定 或触发选择Sing 调整触发电平也可以使波形 稳定 Multisim2001 6 测量数据的显示区用来显示读数游标测量的数据 在显示屏幕下方有3个测量数据的显示区1 左侧数据区表示1号读数游标所测信号波形的数据 T1表示1号读数指针离开屏幕最左端 时基线零点 所对应的时间 时间单位取决于Timebase所设置的时间单位 VAl VBl分别表示1号读数游标测得的A通道 B通道的信号幅度值 其值为电路中测量点的实际值 与X Y轴的Scale设置值无关 Multisim2001 2 中间数据区表示2号读数游标所在位置测得的数值 T2表示2号读数指针离开时基线零点的时间值 VA2 VB2分别表示2号读数游标测得的通道A 通道B的信号幅度值 3 右侧数据区 T2 T1表示2号读数游标所在位置与1号读数游标所在位置的时间差值 可用来测量信号的周期 脉冲信号的宽度 上升时间及下降时间等参数 VA2 VAl表示A通道信号两次测量值之差 VB2 VBl表示B通道信号两次测量值之差 单击Save按钮即可存储读数游标测量的数据 数据存储格式为ASCII码格式 Multisim2001 七 波特图仪 波特图仪的图标如图所示 波特图仪的图标包括着4个接线端 in是输入端口 其 分别与被测电路输入端的正负端子相接 out是输出端口 其 分别与被测电路输出端的正负端子连接 Multisim2001 波特图仪的面板及其操作如下 1 右上排按钮功能 Magnitude 显示幅频特性曲线 Phase 显示相频特性曲线 Save 以BOD格式保存测量结果 Set 设置扫描的分辨率 2 Vertical区 设定Y轴的刻度类型 测量幅频特性时 单击Log 对数 按钮后 Y轴刻度的单位是dB 分贝 标尺刻度为20LogA f dB 其中A f Vo f Vi f 单击Lin 线性 按钮后 Y轴是线性刻度 一般情况下采用对数刻度 Multisim2001 测量相频特性时 Y轴坐标表示相位 单位是度 刻度是线性的 F栏 设置最终值 I栏 设置初始值 无源网络 谐振电路除外 由于A f 的最大值为1 所以Y轴坐标的最终值设置为OdB 初始值设为负值 有源网络 A f 值可大于1 最终值设为正值 dB 为宜 3 Horizontal区 确定波特图仪显示的X轴频率范围 Log 标尺用Logf表示 Lin 标尺是线性的 当测量信号的频率范围较宽时 标尺用Log I 频率初始值 Initial F 频率最终值 Final Multisim2001 4 测量读数 利用鼠标拖动 或单击读数指针移动按钮 读数指针 可测量某个频率点的幅值或相位 其读数在面板右下方显示 波特图仪与电路的连接如图所示 注意 交流信号源必需接 因为波特图仪本身没有信号源 所以必须在电路的输入端口象征性地接入一个交流信号源 但不必对其参数进行设置 Multisim2001 八 字信号发生器 字信号发生器的图标如图所示 字信号发生器的图标 共有32个输出端 其中的每一个端子都可接入数字电路的输入端 R端子 数据备用信号端 Ready T端子 外触发信号端 Multisim2001 字信号发生器使用设置如下 1 Controls区 Cycle循环输出 Burst猝发输出Setp 单步 表示每单击鼠标左键一次输出一条字信号 2 Display区Hex十六进制Dec十进制Binary二进制ASCIIASCII码 Multisim2001 在 3 Trigger区触发方式 Intemal内触发Extemal外触发 上升沿触发 下降沿触发 Frequency输出频率设置输出频率 速度 Multisim2001 编辑区地址范围为0000H 03FFH 共计1024条字信号 利用鼠标器移动滚动条可使编辑区内的显示内容上下移动 用鼠标左键单击某一条字信号即可实现对其定位和写入或修改 字信号编辑区 面板的最右侧是字信号编辑区 对32位的字信号进行编辑和存放 Multisim2001 九 逻辑分析仪 逻辑分析仪 有16个输入信号端子 使用时连接到电路的测量点 下部的3个端子分别是 C 外时钟输入端Q 时钟控制输入端T 触发控制输入端 逻辑分析仪的图标 Multisim2001 2 读数指针数值显示区 移动读数游标上部的三角形可以读取波形的逻辑数据 T1和T2分别表示读数游标1和读数游标2相对于时间基线零点的时间T2 T1表示两读数游标之间的时间差 1 仿真控制区 Stop按钮 停止仿真 Reset按钮 逻辑分析仪复位并清除显示波形 Multisim2001 4 Trigger区 功能是设置触发方式 点击Set按钮 弹出TriggerQualifier窗口TriggerClockEdge区的功能是设定触发方式 Positive 上升沿触发 Negative 下降沿触发 Both 上升 下降沿触发 3 Clock区 包括Clock Div栏及Set按钮 Clock Div 设置水平刻度每格显示的时钟脉冲数 Set按钮 设置时钟脉冲 Multisim2001 TriggerQualifier栏 选择触发限定字 包括0 1及X 0 1皆可 TriggerPatterns 设置触发的样本 我们可以在PatternA PatternB及PatternC栏中设定触发字 每个触发字有16位 触发字的某一位设置为 X 时表示该位为任意 即0 1均可 三个触发字的默认值均为 XXXXXXXXXXXXXXXX 即表示只要第一个输入逻辑信号到达 逻辑分析仪均被触发开始波形采集 Multisim2001 十 逻辑转换仪 逻辑转换仪的图标如图所示 逻辑转换仪的图标 逻辑转换仪有8个输入端和一个输出端 Multisim2001 单击输入端子 可打开 关闭 选择转换方式 输入真值表 显示逻辑表达式 序号 输出值 Multisim2001 1 逻辑电路转换为真值表按下按钮 电路的真值表就会在逻辑转换仪的真值表区显示出来 逻辑转换仪的使用方法 1 画出逻辑电路 2 逻辑转换仪的输入端连接到电路的输入端 3 电路的信号输出端连接到逻辑转换仪的输出端 Multisim2001 1 选定输入信号 A到H 单击逻辑转换仪顶部输入端的小圆圈 2 真值表中自动出现输入信号的所有组合 而真值表区输出初始值全部为0 3 根据逻辑关系编辑真值表输出区 4 单击按钮 在面板底部逻辑表达式栏生成相应的逻辑表达式 2 真值表转换为表达式 Multisim2001 4 逻辑表达式转换真值表在逻辑表达式栏键入用 与 非 式或 或 非 式表示的逻辑表达式 注意 如果是逻辑 非 则应写成A 然后单击按钮 即可得到相应的真值表 3 真值表转换为简化表达式 单击