Multisim 10的应用-数字电路仿真ppt课件

精选,1,Multisim10的应用,10.1概述,10.2基本操作方法,本章小结,10.3实验电路生成方法,10.4数字电路仿真,10.5仿真模式设置,10.6模拟电路仿真,精选,2,学习目标了解EDA软件的功能了解构建仿真电路的基本过程了解虚拟设备与仿真,精选,3,Multisim10具有以下主要特点：,1集成化、一体化的人性设计环境,2界面友好、操作简单,3真实的仿真平台,4分析方法多而强,5.可以跨平台作业,10.1.1功能与特点,10.1概述,精选,4,10.1.2运行环境要求,如果计算机系统配置较低，则Multisim10启动较慢，但运行以后就正常了，但如果内存偏小，图形仿真时要经常清理GrapherView中Pages（缓存），否则计算机很容易Down机的。,精选,5,10.1.3汉化方法,Multisim10目前没有官方的汉化版本，有一些不是很专业的汉化软件，由于汉化软件并非专业，翻译的内容不是很准确，因此汉化后软件菜单与实际内容会有一定的差异，建议用原版软件，同时安装一个可以在线翻译的程序，借助于在线翻译软件，可以大致了解专业词汇，还可以熟悉一下专业英语。,精选,6,10.2基本操作方法,10.2.1工作界面构成,10.2.2软件菜单,精选,7,10.2.1工作界面,精选,8,10.2.2软件菜单,1.主菜单：包含软件所有操作和功能,菜单项目及功能,精选,9,2.主元器件菜单：(Components)元器件放置菜单,主元器件每一项菜单都是个类别，其中有许多同类型器件可供选择。,精选,10,3.仪器仪表菜单：(Instruments)虚拟仪器汇总,10-5仪器仪表菜单介绍,精选,11,4.主菜单各栏目,文件管理,文件管理主要是对软件新建、调用等软件基本工作项目的管理。,精选,12,与大多软件一样，程序内部有许多仿真样例可供参考，建议首次使用者，首先调用样例进行参考模拟。这样将会事半功倍。,打开示范文件,精选,13,文件编辑,精选,14,电路(元件)属性查看修改,精选,15,鼠标右键菜单,精选,16,电路查看,精选,17,查看图形仿真结果：GrapherView,精选,18,元器件(PLACE)放置菜单,元器件放置有几种方法：,从器件放置菜单中选择对应项后再选定器件型号；,从软件快捷项（工具栏中共有12项与元器件有关项）中直接选取。,精选,19,节点,从Place菜单项放置器件、节点、连接线,精选,20,从Components等快捷菜单选取、放置器件,各类元器件汇总,MCU,绘图工具,虚拟器件,电源器件,晶体管,信号源,测量元件,混合器件,基本器件,特定器件,二极管,精选,21,MCU编辑菜单,MCU选取菜单,精选,22,电路仿真运行菜单,后处理,精选,23,电路仿真菜单设置,精选,24,电路转换,转换到Ultiboard10,转换到Ultiboard9,输出至PCB,注释到Ultiboard10,注释到Ultiboard9及以前版本,从Ultiboard写回注释,高亮Ultiboard选项,输出电路网络表,精选,25,工具箱,精选,26,电路参数列表,网络清单,精选,27,参数设置选项,精选,28,窗口设置菜单,精选,29,帮助菜单,精选,30,10.3实验电路生成方法,10.3.1选择元器件：（SelectaComponent）,元器件搜索菜单,精选,31,10.3.2设置电源、信号源、接地端,Miltisim10有多种电源、信号源、受控信号源，接地有模拟地、数字地，如果一个仿真电路中没有一个参考的接地端（0节点），电路将无法进入模拟、仿真运行状态。连接在接地端的网络（NetName）缺省值都是0（节点）。,精选,32,10.3.3元器件之间连接,Multisim10元器件引脚连接线是自动产生的，当鼠标箭头在器件引脚(或某一节点)的上方附近时，会自动出现一个小十字节点标记，按动鼠标左键连接线就产生了，将引线拖至另外一个引脚处出现同样一个小十字节点标记时，再次按动鼠标左键就可以连接上了。如果要得到折线，就必须在连接线直角处拖动引线产生折线，如下图所示圆圈处为拖动点。,精选,33,在空白处，快速点击鼠标左键两次就是节点；用快捷键Ctrl+J，然后点击鼠标左键一次，也可放置一节点；用Ctrl+T，可以在空白处添加文字；用Ctrl+T，可以打开元器件放置菜单；用Ctrl+R，可旋转器件；用Alt+X，可依水平翻转器件；用Alt+Y，可以垂直翻转器件,快捷键的使用,精选,34,10.3.4修改器件属性和参数,精选,35,器件参数显示数值调整过程,元器件参数数值显示位置的修改是为了图面个性化显示的需要，也为了图面清晰整洁。,精选,36,提取器件逻辑符号，获取器件方法简要说明,精选,37,10.3.5电路规则检查,如果程序运行出现故障，可以在Tools菜单项中运行ElectricalRulesCheck，得到错误标记和提示。,精选,38,10.3.6选择测试仪器仪表,要取得电路仿真结果，就需要选择合适的测试仪器仪表，以获取仿真的结果，从仪器仪表中得到的仿真的结果基本与实际测试结果一致。,如：TEK示波器、安捷伦仪器都是仿照实际设备设计的，如果想熟练掌握、运用这些仪器设备，最好找一本相关设备的说明书，在运用中才能得心应手。,精选,39,10.4数字电路仿真,10.4.1数字电路仿真的基本要求,（1）要熟悉器件,使用Multisim10对数字逻辑电路进行分析与设计，必须要掌握几点：,对已知器件可以直接调用，再按照原理图搭建电路后再进行分析和设计；对不熟悉的器件应该从帮助菜单或器件属性修改界面的“Info”选项进入，查找器件的功能和使用方法，参照图10-31，或查找其它相关资料。,精选,40,（2）选择、设置合适的信号源,用信号源、振荡电路均可产生连续的数字信号，也可用开关、或对信号源、振荡电路设置产生控制脉冲信号。频率、占空比等动态参数设置对于仿真结果起很大的作用。,精选,41,正负脉冲信号源设置界面,精选,42,三种综合信号发生器,精选,43,(3)获取仿真结果形式：,直流工作点,电路参数值,图形有数码和波形两种,谐波分析,数据以文字方式为主,数据、图形,精选,44,数字脉冲专用测试仪频率计，包含脉冲的许多参数指标。,精选,45,TEK四通道示波器。与实际示波器使用方法相似，可以参阅TEK同类型任意一款数字示波器的使用说明书，就可以大致了解TEK示波器使用方法了。,Agilent示波器。使用方法与TEK示波器大同小异，唯一的区别是：Agilent示波器是MSO数模混用示波器。有16个逻辑通道，2个模拟通道。,TEK示波器,Agilent示波器,精选,46,10.4.2组合逻辑电路的仿真,（1）逻辑函数的化简,前面章节我们学过逻辑函数的化简，公式法和卡诺图法。公式法可以对任意变量函数化简，但是化简难度较大，卡诺图则对4变量以下逻辑函数的化简比较方便，但是4变量以上的逻辑函数的化简则难度加大了。在Multiism10中，逻辑函数的的化简就显得非常的轻松，因为它有一个很实用的逻辑转换仪。逻辑转换仪可以实现逻辑函数的化简，以及函数几种表达式之间相互的转换。,下面介绍逻辑转换仪的使用：,精选,47,逻辑转换仪,图10-45逻辑转换仪界面,输入变量,精选,48,逻辑函数化简过程公式法,逻辑变量输入端,A+C+D,化简,在此“”表示逻辑非,精选,49,逻辑函数化简过程逻辑图函数式,分别将逻辑图中输入输出接在逻辑转换仪上；,精选,50,集成组合逻辑器件也可以用逻辑转换仪得到函数表达式,精选,51,（3）真值表函数表达式,精选,52,（4）组合逻辑电路的分析与设计,已知函数表达式，逻辑转换仪可以直接给出逻辑图,精选,53,组合逻辑电路逻辑测试“总线”应用,精选,54,BUS174LS138输入波形BUS174LS148输出波形BUS274LS148输出波形,在组合逻辑测试电路中，为了简化逻辑图，在图中设立了BUS1、BUS2两个总线，将相关的测试点接入总线，这样逻辑图中就减少了逻辑连线。总线上可以挂接任意连接点。,仿真电路中每一根导线都有一个网络（NetName）标号，只要网络的标号相同，导线就连接在一起。,精选,55,10.4.3时序逻辑电路的仿真,对时序电路的仿真，首先必须熟悉器件的功能及其特点，功能表的使用方法见图10-31说明。下面以实例说明：,【例10-1】用两种方式分别设计一个可以用BCD显示器直接显示的24进制计数器。,以74290和74161为例实现,74290二-五-十进制计数器，74161四位二进制计数器。,精选,56,如果不熟悉器件，可以在器件属性信息栏（Info）上搜寻器件的功能表及简要说明，如果说英文说明可能理解有一点困难，但是功能表应不难理解。,功能说明,功能表,精选,57,图中虚线框表示的是当计数到(24)D或(00100100)B时产生置“0”（异步复位）信号的地方。,脉冲输入,023就是24进制,用74LS290构成24进制计数器,精选,58,74LS161是4位二进制计数器，计数范围为015，我们设计目标是BCD码显示的24进制计数器，个位显示09，十位显示02。,精选,59,【例10-2】分析图10-58时序逻辑电路逻辑功能,精选,60,10个CP,分析过程：先画出逻辑图，然后仿真，再读取数据。,十进制计数器,图10-59状态变量输出波形,精选,61,10.5仿真模式设置,10.5.1仿真启动与停止,启暂停动停止,启/停暂停,MCU运行、编辑操作,快捷键：F5运行/停止,带MCU控制功能仿真开关,Multisim10运行/停止可以用菜单，也可以用快捷键。,普通开关,精选,62,10.5.2仿真模式与仿真参数设置,所有仿真模式：,精选,63,1.直流工作点分析界面,设置完成后按仿真（Simulate),电路的静态工作点DC分析，对于模拟电路分析十分重要，不仅电路运行需要设置，而且可以通过DC分析求出电路的静态参数数据。,静态参数指：输入为零电容开路、电感短路。,精选,64,内部参数设置,内部参数设置界面,内部参数设置汇总,分析结果,直流工作点设置、分析过程,精选,65,2.交流分析,分析电路在小信号作用下的频率响应。,3.瞬态分析,分析电路在时域范围内某一期间的响应。,4.傅立叶分析,分析节点上信号的各次谐波含量（能量分布）。,5.噪声分析,分析电路中的器件或电路本身的噪声大小。,精选,66,图10-67,交流分析运行、设置界面,精选,67,6.噪声系数分析,通过一个噪声系数来描述电路中的器件或电路本身的噪声大小。,7.失真分析,分析某个节点输出信号线性、非线性失真。,8.直流扫描分析,分析电路的静态工作点参数随电源变化的情况。,分析电路中节点电压、电流对电路中元器件参数的敏感程度。,9.灵敏度分析,精选,68,10.参数扫描分析,扫描电路中元器件参数变化时对电路的影响。,分析当环境温度变化时对电路的影响。,11.温度扫描分析,分析电路的等效传输函数在小信号时的零极点。,12.零极点分析,分析电路中两个节点之间的传递函数或阻抗。,13.传递函数分析,精选,69,统计分析方法：分析电路最坏可能性，是电路可靠性分析的助手。,14.最坏情况分析,统计分析方法：分析参数在选定的误差范围内变化时对电路产生的影响。,15.蒙特卡罗分析,仿真电路生成PCB印制板时，布线宽度是否合理。,16.布线宽度分析,将上述的分析方法组合在一起。,17.批处理分析,精选,70,18.用户自定义分析,用户扩展仿真分析功能。,10.6模拟电路仿真,【例10-3】文氏振荡电路的仿真,文氏振荡电路，一般参数选好、电路连接正确了以后，都可以起振，如果不能振荡，调节反馈电阻Key=A。,精选,71,【例10-4】功率放大电路的分析、设计,信号源输入信号，示波器检测功率输出结果，参数扫描分析为辅助调节工具，对几个关键的参数依次调节，最终得到比较满意的输出波形。但是得到的参数还必须做一个标准化处理。比如实际电阻值是有规格的。,原始输出波形：有失真,精选,72,本章小结本章介绍了Mu