MULTISIM仿真软件的使用

1、MULTISIM仿真软件的使用,1,MULTISIM电路仿真软件,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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

2、。,MULTISIM仿真软件的使用,4,MULTISIM仿真软件简介,MULTISIM仿真软件的使用,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”；,MULTISIM仿真软件的使用,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

3、分析仪、失真仪、频谱分析仪；,MULTISIM仿真软件的使用,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

4、试仪器的工作状态、显示波形和具体数据等。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,9,MULTISIM仿

5、真软件的使用,1） MULTISIM的工作界面,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,11,MULTISIM仿真软件的使用,2） 菜单栏,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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

6、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,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,16,菜单栏View显示,工具栏选择 元件库选

7、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,MULTISIM仿真软件的使用,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 Verilog HDL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,MULTISIM仿真软件的使用,18,菜单栏Transfer文件输出,电路图传送到Ultiboard 电路图传送到其他PCB Ultiboard回传 电路图生成VHDL格式 输出仿真结果到MathCAD 输

8、出仿真结果到Excel 输出网络表,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,21,MULTISIM仿真软件的使用,3） 元件库,MULTISIM仿真软件的使用,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 TTLTTL器件库

9、CMOS CMOS 器件库 Misc Digital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 Electro Mechanical机电元件库,MULTISIM仿真软件的使用,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

10、，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_W

11、AVE：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）,MULTISIM仿真软件的使用,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。 PUL

12、SE_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

13、：非线性相关信号源。,SOURCES 各种信号源库（二）,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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

14、,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,31,RESISTOR 实际电阻,该电阻箱中的电

15、阻都是现实的商品器（系列化），参数值不允许改动。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,35,CAP_ELECTROLIT 电解

16、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。,MULTISIM仿真软件的使用,36,PULL UP 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,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使

17、用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MUL

18、TISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,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-Controlled Switch,MULTISIM仿真软件的使用,44,电流控制开关 Current-controlled Switch,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（Threshol

19、d Current(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,MULTISIM仿真软件的使用,45,单刀开关,通过对其属性对话框“Key for Switch”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”,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,47,VOLTAGE-CONT

20、ROLLED SWITCH 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（Threshold Voltage(VT)）和 滞后电压（Hysteresis Voltage(VH)）的值。,MULTISIM仿真软件的使用,48,RELAY 继电器,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,50,NON_LINEAR_TRANSFORMER 非线性变压器,利

21、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。,MULTISIM仿真软件的使用,51,MAGNETIC CORE 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。,MULTISIM仿真软件的使用,52,CORELESS COIL 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。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,M

22、ULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,55,RPACK 封装电阻,封装电阻也称为排电阻，相当于将48个阻值相同的电阻封装在一起。“SIP”封装有一个公共端。,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的

23、使用,58,DIODE VIRTUAL 虚拟二极管,相当于一个理想二极管，可以在 Edit Model 对话框中修改模型参数。,点击修改模型参数,MULTISIM仿真软件的使用,59,PIN DIODE PIN 二极管,MULTISIM仿真软件的使用,60,ZENER DIODE 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。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTIS

24、IM仿真软件的使用,62,PULL-WAVE BRIDGE RECTIFIER 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。,MULTISIM仿真软件的使用,63,SHOCKLEY DIODE 肖特基二极管,MULTISIM仿真软件的使用,64,SILICON-CONTROLLED RECTIFIER 晶闸管整流器,晶闸管整流器简称SCR。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,66

25、,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。,MULTISIM仿真软件的使用,67,VARACTOR DIODE 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。,MULTISIM仿真软件的使用,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

26、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JFET P沟道JFET和虚拟P沟道JFET,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,

27、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。,MULTISIM仿真软件的使用,71,OPAMP3 VIRTUAL 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。,MULTISIM仿真软件的使用,72,NORTON OPAMP 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。,MULTISIM仿真软件的使用,73,OPAMP5 VIRTUAL 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。,MULTISIM仿真软件的使用,74,WIDE BANDWIDTH AM

28、PLIFIERS 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。,MULTISIM仿真软件的使用,75,OPAMP7 VIRTUAL 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。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,77,COMPARATOR VIRTUAL 虚拟比较器,仅有X和Y两个输入端，一个输出端。当XY时，输出

29、高电平（约3.5V），否则输出低电平（0V）。,MULTISIM仿真软件的使用,78,SPECIAL FUNCTION 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。,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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

30、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。,MULTISIM仿真软件的使用,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Verilog HDL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

31、冲门）,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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

32、、电流、发声频率可以设置。,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,86,FUSE 保险丝,作为短路

33、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。,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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

34、体管 射频MOSFET和隧道二极管 传输线,MULTISIM仿真软件的使用,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。

35、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。,MULTISIM仿真软件的使用,90,MULTISIM仿真软件的使用,4）MULTISIM仿真仪器库的使用,MULTISIM仿真软件的使用,91,仪器仪表栏,Multimeter 数字万用表 Function Generator 函数信号发生器 Wattmeter 功率表 Oscilloscope 示波器 Bode Plotter 扫频仪 Word Generator 字信号发生器 Logic Analyzer 逻辑分析仪 Logic Converter 逻辑转换器 Distortion Analyzer 失真分析仪 S

36、pectrum Analyzer 频谱分析仪 Network Analyzer 网络分析仪,MULTISIM仿真软件的使用,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

37、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。,MULTISIM仿真软件的使用,93,Function Generato

38、r 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,MULTISIM仿真软件的使用,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

39、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。,MULTISIM仿真软件的使用,95,Oscilloscope 示波器,面板功能和连接,MULTISIM仿真软件的使用,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

40、X轴扫描比率；X Position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）Channel A或Channel B为两个输入通道；Scale为信号幅度比率；Y Position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

41、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。,MULTISIM仿真软件的使用,97,MULTISIM仿真软件的使用,5）仪表仿真步骤,MULTISIM仿真软件的使用,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O

42、pen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。,Circuit 1,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。,MULTISIM仿真软件的使用,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

43、型元件颜色 非模型元件颜色 虚拟元件颜色,电路参数设置,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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

44、字体设置的应用范围,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的

45、使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,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Place Input/Output设置电路分析点。,MULTISIM仿真软件的使用,107,直流

46、工作点分析步骤2,执行“SimulateAnalysisDC Operating Point”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,MULTISIM仿真软件的使用,108,直流工作点分析步骤3,分析开始,保存设定,放弃设定,MULTISIM仿真软件的使用,109,MULTISIM仿真软件的使用,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

47、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。,MULTISIM仿真软件的使用,111,交流分析步骤2,执行“SimulateAnalysisAC Analysis”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Output variables（

48、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,MULTISIM仿真软件的使用,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

49、位差。,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,114,瞬态分析步骤2,执行“Simulate Analysis Tran

50、sient Analysis”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,MULTISIM仿真软件的使用,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。,MULTISIM仿真软件的使用,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

51、声对电路 的影响。Multisim提供了热噪声 (Thermal noise)、散弹噪声(Shot Noise)和闪烁噪声(Flicker noise) 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,MULTISIM仿真软件的使用,117,噪声分析步骤2,进行噪声分析时，执行 S

52、imulate Analysis Noise Analysis 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。,MULTISIM仿真软件的使用,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,MULTISIM仿真软件的使用,119,噪声分析步骤4,“输出变量”标签页中

53、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。,MULTISIM仿真软件的使用,120,直流扫描分析(DC Sweep Analysis) 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

54、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。,MULTISIM仿真软件的使用,121,直流扫描分析(DC Sweep Analysis) 步骤2,对于本分析电路，选择第1个电源V1的变动范围为28V，增量为1V；第2个电源V2的 变动范围为816V，增量为2V；并且在Output variables页上选取节点12位输出变量。,MULTISIM仿真软件的使用,122,直流扫描分析(DC Sweep Analysis) 步骤3,分析设置完毕后，单击DC Sweep Analysis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。,MULTISIM仿真软件的使用,123,MULTISIM仿真软件的使用,6）仿真分析结果显示,MULTISIM仿真软件的使用,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Analysis Graphs 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 Analysis Graphs窗口中 的单管放大电