Multisim7基本功能与操作

#项目9Multisim7基本功能与操作Multisim7是一个优秀的电工电子技术仿真软件，既可以完成电路设计和版图绘制，也可以创建工作平台进行仿真实验。Multisim7软件功能完善，操作界面友好，分析数据准确，易学易用，灵活简便，因此，在教学、科研和工程设计等领域得到广泛地应用。Multisim7概述随着时代的发展，仿真技术在电路分析和电子设计中发挥着越来越大的作用。EDA技术（ElectronicDesignAutomation电子设计自动化）是电工、电子和信息技术发展的卓越成果。EDA的发展与应用引发了一场电路研究和电子设计的技术革命。Multisim是加拿大ElectronicsWorkbench公司研发的EDA系列产品，广泛地应用于电路分析和电子技术的教学和科研中。Multisim7是2003年开发的版本，仿真功能十分强大，几乎可以100%地仿出真实电路的结果。Multisim7（以下简称Multisim）以SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）为核心，为用户提供了良好的操作平台、强大的元器件库、精度很高的仪表库、电路图编辑器和波形产生与分析器，并提供了较为全面的分析功能，如交流分析、直流扫描分析、瞬态分析等19种功能，此外还提供了原理图输入接口、数字电路和模拟电路的仿真、VHDL/Verilog设计接口与仿真、FPGA/CPLG综合与设计、RF设计和后处理等功能。Multisim系统结构框图，如图12-1所示。图12-1Multisim系统结构框图从系统结构图中可以看出，Multisim把电路图创建、测试分析和仿真结果等项目都集成到一个电路窗口中，整个操作界面就像一个实验平台。创建电路所需的元器件和测试仪器均可直接从窗口中选取，灵活地搭建各种电路，并可随时进行设置和修改。Multisim7的基本功能Multisim7提供了全集成化的工作环境以及电路设计、仿真实验、参数测试和电路分析等强大功能，虚拟的工作平台非常接近真实的实验环境。简言之，Multisim7具有以下基本功能：1、系统集成度高，界面直观，操作简便。Multisim提供了一个互动式的工作平台，可以灵活直观地进行电路设计和仿真实验。2、庞大的元器件库，种类繁多的元器件。Multisim提供了庞大的元器件库，品种齐全，数量众多，系列分类，查找方便。为便于创建电路，大多数元器件均提供虚拟和现实两种形式。此外还提供了众多的三维立体元件，使电路仿真效果更为逼真。3、元件定位迅速，连线简捷方便。创建电路，只要选中元件，用鼠标拖出，就可以轻易地完成元件的定位。元件的连接也非常简单，只需单击源引脚和目的引脚就自动完成元件的连接。同时，连线也可以任意拖动和调整。4、准确、快速地执行仿真实验。Multisim的核心是对电工、电子电路进行SPICE仿真，可以快速、准确、直观地测试电路的参数和性能。5、仪器仪表齐全，精度高。Multisim提供了数字万用表、示波器、逻辑分析仪、波特图仪、函数信号发生器和瓦特表等18种虚拟仪器。仪表外观、面板布置、按键功能和操作方法等与实际仪表基本相同，可以毫无风险地进行使用。6、强大的分析功能。Multisim还提供了直流工作点分析、交流分析、直流扫描分析和傅里叶分析等多种分析功能，为电路实验带来了极大的便利。7、快捷的作图功能。Multisim具有快捷的作图功能，可增删网格，设置标记，建立文本，还可对分析结果进行保存、输出和打印。8、后处理功能。利用后处理器，可以对仿真结果和波形进行数学运算、工程运算、矢量运算和复杂的函数运算。9、射频电路仿真功能。Multisim提供了专门用于射频电路仿真的元件库和仪表，以此搭建射频电路并进行仿真实验。10、HDL仿真功能。

Multisim还可以进行HDL（HardwarDescriptionLanguage，硬件描述语言）仿真，具有完整的设计入口、自动项目管理、高级波形显示等功能，可执行综合仿真实验。Multisim7的操作界面Multisim系统如同一个真实的实验工作台，台上摆放着各种仪器仪表和元器件，可根据实验要求，创建电路、放置仪表和元器件、连接线路，进行调试和分析。下面对系统的各部分加以介绍1、基本界面双击桌面上的Multisim7快捷键图标，便会弹出如图12-2所示的基本界面。基本界面最上方是菜单栏，共11项；菜单栏下方左面为系统工具栏，共11项；中间为设计工具栏，共8项；右面是使用中的元件列表（InUseList）和帮助按钮；最右角为仿真开关。基本界面的左侧为元件工具栏；中间部分为电路工作区，或称Workspace，相当于工作平台；右侧为仪表工具栏，共有17种仪器仪表。基本界面的下方为状态栏，状态栏显示当前电路名称、有关操作状态以及鼠标所指条目的信息等。新产生的电路文件以Multisim7默认的名称Circuit1来命名。I::::口--CS叫；®/IB»49bE3gY~一%I::::口--CS叫；®/IB»49bE3gY~一%J+T元件工具栏仪表工具栏垂直滚动条：：.状态栏图12-2Multisim7基本界面2、菜单栏Multisim7的菜单栏与Windows系统极其相似，如图12-3所示。从左至右依次是：File（文件）、Edit（编辑）、View（窗口显示）、Place（放置）、Simulate（仿真）、Transfer（文件输出）、Tools（工具）、Reports（报告）、Options（:选项）、Window（视窗）和Help（帮助），共11个主菜单。

图12-3菜单栏3、标准工具栏如图12-4所示。该工具栏为基本操作按钮，从左至右依次是：新建、打开、保存、剪切、复制、粘贴、打印、放大、缩小、100％放大、全屏显示、项目栏、电路元件属性视窗数据库管理、创建元件、仿真启动、图表、分析、后处理、使用元件列表和帮助按钮。图12-4标准工具栏4、仿真开关如图12-5所示。主要用于仿真控制。图9.5仿真开关5、图形注释工具栏如图12-6所示。该工具栏主要用于在基本界面中放置各种图形，从左至右依次是：文本、直线、折线、矩形、椭圆、圆弧、多边形和图片。图12-6图形注释工具栏6、元件工具栏如图12-7所示。元件工具栏通常在基本界面的左边。也可以用鼠标将工具栏拖至界面的上方，呈水平状。从左至右依次是:电源库(Source)、基本元件库(Basic)、二极管库(Diode)、晶体管库(Transistor)、模拟元件库(Analog)、TTL元件库(TTL)、CMOS元件库(CMOS)、数字元件库(MiscellaneousDigital)、混合元件库(Mixed)、指示元件库(1ndicator)、其他元件库(Miscellaneous)、射频元件库(RF)、机电类元件库(Electromechanical)、放置分层模块、放置总线、登录WWW.ElectronicsW和www．EDA网站等。图12-7元件工具栏7、虚拟元件工具栏如图12-8所示。虚拟元件工具栏带有蓝绿色的标识，从左至右依次是：电源元件工具栏(PowerSourceComponentsBar)、信号源元件工具栏(SignalSourceComponentsBar)、基本元件工具栏(BasicComponentsBar)、二极管元件工具栏(DiodesComponentsBar)、晶体管元件工具栏(TransistorsComponentsBar)、模拟元件工具栏(AnalogComponentsBar)、其他元件工具栏(MiscellaneousComponentsBar)、额定元件工具栏(RatedComponentsBar)、3D元件工具栏(3DComponentsBar)和测量元件工具栏(MeasurementComponentsBar)，共计10个工具栏。图12-8虚拟工具栏8、仪表工具栏如图12-9所示。仪表工具栏通常位于基本界面的右边，也可以用鼠标将工具栏拖至界面的上方，呈水平状。从左至右依次是:数字万用表(Multimeter)、函数信号发生器(FunctionGeneration)、瓦特表(Wattmeter)、双踪示波器(Oscilloscope)、4通道示波器(4ChannelOscilloscope)>波特图仪(BodePlotter)、频率计数器(FrequencyCounter)、字信号发生器(WordGenerator)、逻辑分析仪(LogicAnalyzer)、逻辑转换器(LogicConverter)、IV分析仪(lV-Analysis)、失真分析仪(DistortionAnalyzer)、频谱分析仪(SpectrumAnalyzer)、网络分析仪(NetworkAnalyzer)、安捷伦函数信号发生器(AgilentFunctionGeneration)、安捷伦数字万用表(AgilentMultimeter)、安捷伦示波器(AgilentOscilloscope)和动态测量探针(DynamicMeasurementProbe)。图12-9仪表工具栏Multisim7的文件操作1、文件操作Multisim7的文件操作与Windows系统极其相似，主要是：新建(New)、打开(Open)、保存(Save)、另存(SaveAs)、打印(Print)、打印设置(PrintSetup)和退出(Exit)等操作，这些操作既可以在菜单栏File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)新建文件单击File/New命令，或使用Ctrl+N快捷操作，就会打开一个空白的用户界面，并在窗口中自动建立一个名为“Circuitl”的电路文件。电路的颜色、规格、连线、标准和模式等，均可预先设置或进行修改。（2）打开文件单击Open命令，或单击工具栏中“Open”图标，或使用Ctrl+O快捷操作，均可打开文件，窗口会弹出一个“打开”电路文件的对话框，选择已经建立的电路文件。（3）保存文件单击Save命令/或单击工具栏中“保存图标”/或使用Ctrl+S快捷操作，即可保存文件，窗口会弹出一个“保存电路文件”的对话框，选择已经建立的电路文件，文件的扩展名为.ms7。（4）另存文件单击SaveAs命令/或单击工具栏中“另存图标”，即可另存文件，窗口会弹出一个“另存电路文件”的对话框，可以进行文件的换名保存，文件的扩展名也为.ms7。（5）打印文件单击Print命令/或单击工具栏中“打印图标”/或使用Ctrl+P快捷操作，打印机即可以打印文件。（6）打印机设置单击Printsetup命令，可以进行打印机的设置。（7）退出单击Exit命令，关闭电路，退出系统。如果电路曾做过修改，退出之前，系统会提醒用户是否需要存盘。2、元器件操作创建电路最基本的操作是元器件选择、设置、旋转和移动，这些操作可以在菜单栏Edit子菜单下选择命令，也可以使用快捷键，具体方法如下：（1）元器件库常用元器件库共有13个，即电源库、基本元件库、二极管库、晶体管库、模拟元件库、TTL元件库、CMOS元件库、数字元件库、混合元件库、指示元件库、其他元件库、射频元件库和机电类元件库等。虚拟元件栏带有蓝绿色的标识，共10个工具栏，即电源、信号源、基本元件、二极管、晶体管、模拟元件、其他元件、额定元件、3D元件和测量元件。（2）元器件选择操作在元器件栏中单击要选择的元器件库图标，打开元器件库，便会弹出一个对话框，选中所需的元件，单击OK,元件便会跟随鼠标移动到操作窗口。打开虚拟工具栏（蓝色标识），选中所需的元件，用鼠标将元件拖放到窗口。（3）元器件被选中后，可对其进行设置、复制、移动、删除和旋转等操作。元器件被选中出现四个黑色小方块后，对准标识区，单击鼠标右键，便会弹出一个菜单，可以执行剪切、复制、粘贴、删除命令；还可以执行水平翻转、垂直翻转、顺时针90°和逆时针90°旋转。（4）元器件设置元器件选中后，双击该元件或选择菜单Edit下的Properties（特性）命令，会弹出一个对话框，可以对该元件进行设置和编辑。3、文本操作在电路设计时，经常需要添加文本，文本注释有两种方式：（1）文字说明单击Place/PlaceText（放置文本）命令，再单击所要放置文本的位置，即可在文本描述框中输入要放置的文字，文本描述框会随着文字的多少进行缩放。用鼠标右击文字说明处，可以复制、粘贴、剪切和删除文字。（2）电路描述单击View/CircuitDescriptionBox（电路描述窗）命令，弹出一个所示的电路描述窗，在其中可输入说明文字，还可插入图片、声音和视频。通过单击View\CircuitDescriptionBox命令，可随时打开、关闭或修改电路描述窗。描述窗不受空间限制，可以对电路的功能进行详细的描述。4、设置节点号（1）设置节点号单击Options/Preferences（参数设定）命令，便会弹出一个“Preferences”对话框，如图12-11所示。单击Circuit（电路）/Show（显示）选项，可进行电路和元件参数的设置，也可以进行电路节点号的显示或隐藏设置。（2）修改节点号在创建电路过程中，会自动为每个节点添加一个序号，为了使序号符合需要，经常需要修改节点号，方法是：双击电路的连线，会弹出一个“Node”（节点）对话框，通过对Nodename选项修改节点号。5、图纸标题栏编辑单击Place/TitleBlock命令，便会弹出一个对话框，如图12-10所示。在对话框中指向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ModifyTitleBlockData命令，会弹出一个对话框，可以对其中的各项栏目进行修改。图12-10标题栏对话框电路创建方法电路创建的操作步骤是：操作界面设置、元器件选用、连线、仪器仪表调用和文本格式变换等。1、操作界面设置单击Options/Preferences命令，便会弹出一个“Preferences”对话框，如图12-11所示。该对话框共有8个选项卡，每个选项卡又包含若干个功能选项，通过这些功能选项可对电路进行设置。具体选项如下：Circuit(电路)选项卡如图12-11所示,主要功能：Show显示功能用于窗口内电路图和元件参数的设置，可以选择显示或隐藏(/Hide)电路中元器件的标识、参考序号、节点编号、元件量值和元件属性等。Color配色功能设置窗口内电路图的颜色，在左侧下拉菜单中可选预定的几种配色方案。也可以自定义配色方案，通过该区右侧的五个按钮，对电路图的背景、导线、有源器件、无源器件和虚拟器件进行颜色配置。

图12-11“Preferences”对话框（2）Workspace（工作区）选项卡如图12-12所示,主要功能：•设置图纸尺寸、方向、纸张边界、标题栏等•设置栅格显示、显示窗口的缩放比例。图12-12Workspace选项卡（3）Wiring（连线）选项卡主要用于设置电路导线的宽度和连接方式。Wirewidth项为电路导线宽度设置,Autowire项为控制自动连线方式。控制方式是：Autowireonconnection选择是否自动连线。Autowireonmove选择此项，移动元件时，连接线会自动保持垂直/水平走线。（4）ComponentBin（元器件）选项卡如图12-13所示,主要功能：选择元器件放置形式，单个放置或连续放置，通常选单个放置。选择元器件的符号标准，ANSI为美国标准，DIN为欧洲标准。我国的电气符号与欧洲标准相近，选DIN标准。图12-13ComponentBin选项卡（5）Font（字体、字型和字号）选项卡主要用于设置元器件的参考序号、大小、标识、引脚、节点、属性和电路图等所用文本的字体，其设置方法与Windows操作系统相似。（6）Miscellaneous（综合）选项卡主要用于设置电路备份、存储路径、数字电路仿真速度等参数。其中Autobackup（自动备份）可以自动备份时间等参数；CircuitDefaultPath选择电路存盘路径；DigitalSimulationSetting选择数字仿真的两种状态：理想仿真（Idea）和真实仿真（Real）。理想仿真可以获得较高的仿真速度，真实仿真可以获得精确的结果。（7）RuleCheck选项卡主要用于电路规则检查，创建检查报告，指出电路连接的错误等。（8）PCB选项卡主要用于电路板的制作，如接地选择、印刷电路板层数的设置等。2、元器件选取创建电路的第一步是选取元器件，元器件共分两大类：一类是真实元件，另一类是虚拟元件，背景为绿色的是虚拟元件，操作方法是：（1）选取虚拟元器件单击虚拟元件库中某个元件，用鼠标拖放到工作区。如想改变元件参数，可双击该元件弹出属性对话框，如图12-14所示，可进行Label（标号）、Value（标称值）、Display（显示方式）和Fault（故障模拟）等设置。图12-14电源属性设置对话框（2）选取真实元器件单击真实元件库中的某个元件，弹出如图12-15所示的对话框。选中需要的标称值元件后，单击OK按钮，在工作区放置元件。也可单击Place/Component命令，或使用快捷方式Ctrl+W，就会打开一个“SelectaComponent”对话框，如图12-15所示。此对话框主要包括以下几个部分：Database下拉列表框，单击该框可看到三个选项，选MultisimMaster（Multisim主元器件库）,通常为默认设置。Group下拉列表框，单击该框后会出现14种元件族，如基本元件、电源、二极管、晶体管等元器件。选取元器件的操作顺序是：先确定主元器件库，然后确定元件族，最后确定元件系列号。例如，拟选取一个5.1Q的电阻，首先在Group框中选择Basic，然后选Resistor，最后选取5.10hm的电阻。

Selecta匸omponentInlx|Il:abase:Symbol(DIN)|MilltieimMaster1ZOV.ACJTCJlLAYJrtR：Group:120VACNCRELAYVIFt|BasicF：Selecta匸omponentInlx|Il:abase:Symbol(DIN)|MilltieimMaster1ZOV.ACJTCJlLAYJrtR：Group:120VACNCRELAYVIFt|BasicF：iniily：BASIC3TRTUAL上JlATEDJhTRTUAL3D_VTRTUALMSISTORJTACEPOTENTIOMETERCAFACITORCAF_ELECTR...VATJAELEC...IHIUJCTOR1SOV.ACjrajlEIAYJrtK120¥_AC_Ni：iNC_MLAY_^12V_AC_NC_MLAY_1hTRT112V_Ar_N0_MIAY_1HTRTl12¥_忻_N[iifC_EEllY_VI]CAfAClfLlR_WRTUALCOF^LESS.COILJrtRTUA]INIiUCTLiRJrtRTUALMAGNETIC.COMJrtRTUA]HLT_WRTUALPOTEHTILIMETERJ^RTUA]RELAY1A_VIET1JXlRELAY1E_VIET1JALRELAY1C_VIRT1JALRE£巧Ti吨_VIRT1JALSErilICLltn：inCTOR_CAfACI：SEriiicritn：incTOR_MSiSTi：TSJhTRTUALVARIAELE.CAPACITORJ^VAJLEAJiLE.IHIiUCTORJhT]¥ARIAELE_FlJLLlJP_VfETlTOLTAGE.COHTROllEDJJFuiLction：ACNoririidllyClosedRelayModelManuf.\ID：IITWIRTUALACNCRE：FootprintSWITCHTDAWQPnPMTTP图12-15“SelectaComponent”对话框（3）搜索所需的元件如果知道所需元器件类型的某些信息，利用搜索引擎，可以快捷地选取元件。具体方法是：在“SelectaComponent”对话框中，填入所需要的元件参数，单击Search按钮，可以自动进行查找。（4）放置三维立体元件单击虚拟元件库的3D图标，可以选择3D元件，如图12-16所示。图12-163D元件库图标3、元器件定位与调整在对元器件进行定位、移动、旋转、删除和参数设置时，应先选中该元件，方法是：（1）选中某一个元件，可用鼠标左键单击该元件；选中多个元件，可在按住〈Shift〉键的同时，依次单击要选的元件；选中某一区域的元件，可在工作区中拖拽出一个矩形区该区内的所有元件同时被选中。（2）被选中的单个或多个元件的图标、标号和标称值，可同时进行移动定位。（3）为了使电路元件的布局排列合理，可对元件进行旋转或翻转。将光标移到元件上单击鼠标右键，会弹出一个元件调整对话框。单击相应菜单，可执行旋转或翻转功能。（4）电位器、可变电容、可变电感和开关等可调元件，可通过键盘上的按键进行控制。以电位器为例，双击该电位器，弹出电位器设置对话框，如图12-17所示。Key选项用于设置控制键，按“a”减小阻值，按“A”增大阻值，Decrease表示递减，Increase表示递增，变换通过〈Shift〉键进行变换。Increment用于每次调整的百分比，通常设置为1％-5％。图12-17电位器设置对话框4、元器件连接元器件的连接主要有三种方式：自动连线、手动连线和混合连线。（1）自动连线将鼠标移动到需要连线的引脚，鼠标就会变成一个中间有黑点的十字，单击该引脚，移动鼠标，就会随着鼠标的移动产生一条线路，并自动绕过中间的元件。将鼠标指向终点元件引脚，就会自动将两个引脚连接起来，自动产生连线。若此时单击鼠标右键或按Esc键，就会终止此次连线。（2）手动连线当电路图比较复杂时，一般采用手动连线或混合连线。首先采用自动连线，若对自动连线结果不满意，则穿插手动连线。若需在某一位置人为地改变连线的走向，则可单击鼠标左键，即每单击一次鼠标左键就可以改变一次连线走向。直至连线达到满意为止。（3）修改连线连线接好后，想进行局部调整，可单击该连线，连线上出现很多拖动点，鼠标变成双箭头，拖动箭头进行任意修改。单击连线，按〈Delete〉键，可删除连线。（4）连线颜色为了便于读图或观察波形，可将电路中的某些连线或仪表连线设置为不同颜色。用鼠标右击要改变颜色的连线，会弹出一个对话框，如图12-18所示。单击Color项，在打开的颜色框中，选择所需要的颜色，单击OK按钮，完成颜色设置。

2dSt：=LrLd2dSt：=LrLd：=ii-ilCustomColors:Cui-rent匸olors图12-18Colors设置对话框（5）节点放置单击Place/Junction（放置节点）命令，或在电路窗口上单击鼠标右键，就会弹出一个对话框，选中PlaceJunetion命令，就会在鼠标箭头处出现一个黑点（即节点），并随着鼠标的移动而移动，移到适当位置，单击鼠标左键，便可放置节点。单击节点，按Delete〉键，可删除。电路创建实例下面就以图12-19所示的直流电路为例，简要介绍电路创建与测试