Multisim使用.docx

第一章导论1.1 Multisim间介MUltiSim是一个完整的设计工具系统，提供了一个非常大的元件数据库，并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDITVerilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF设计能力和后处理功能，还可以进行从原理图到PCB布线工具包（如：ElectronicsWorbench的Ultiboard）的无缝隙数据传输。它提供的单一易用的图形输入接口可以满足您的设计需求。MUltiSim提供全部先进的设计功能，满足您从参数到产品的设计要求。因为程序将原理图输入、仿真和可编程逻辑紧密集成，您可以放心地进行设计工作，不必顾及不同供应商的应用程序之间传递数据时经常出现的问题。1.2 MUltiSim界面Multisim用户界面包括如下基本元素：菜单设计工具栏使用中元件列表SJ,-il.sEfl一呈生Sl尊一 9-muR(SIM t"MSM MSM3 EIo EA fow SirUlOte Twafoe Tgb MtIdovV Hobx口司剧，旧回倒ZJ巴国园叫闫Xi HrI匡心11' T Multisim用户界面与所有的WindOWS应用程序类似,可在菜单（MemlS）中找到所有功能的命令。有关细节请参考MultisimUserGuide<>第二章建立电路本章引导您建立并仿真一个简单的电路。第一步是选择要使用的元件，放置在电路窗口中希望的位置上，选择希望的方向，连接元件，以及进行其它的设计准备。要建立的是一个简单的二极管闪烁电路。完成本章中各个步骤后，得到如下电路：.R2 470Q ,5%R1'10kQ15%2N2222r120Q5%1.1 开始建立电路文件要开始建立电路文件，只需运行MUltiSin1。它会自动打开一个空白的电路文件。1.2 往电路窗口中放置元件现在可以往电路窗口中放置元件了。如MultisimUserGuide所介绍的那样，MUltiSinl提供三个层次的元件数据库(MUltiSim主数据库“MultisimMaster,用户数据库“User”，有些版本有合作/项目数据库“corporate/ProjeCt(Co11proj)”)。元件被分成逻辑组或元件箱，每一元件箱用工具栏中的一个按钮表示。将鼠标指向元件箱，元件族工具栏打开，其中包含代表各族元件的按钮。如下图所示。本节讲述如何利用元件工具栏放置元件，这是放置元件的一般方法。可以用Edit/PlaceComponent放置元件，当不知道要放置的元件包含在哪个元件箱中时这种方法很有用。2. 2.1放置第一个元件第一步：放置电源放置第一个元件（一个5V电源）。将鼠标指向电源工具按钮（或单击该按钮），电源族工具栏显示:Sources .【要点】在按钮上移动鼠标会显示按钮所代表的元件族的名称。三单击直流电压源按钮，将鼠标移到要放置元件的左上角位置，利用页边界可以告I精确地确定位置，单击鼠标，电源出现在电路窗口中：【注】可以隐藏元件周围的描述性文本。右击鼠标，从弹出式菜单中选择Show。第二步：改变电源值电源的缺省值是12V,可以容易地将电压改为我们需要地5V。改变电源值：双击电源出现电源特性对话框，电源值标签(Valuetab)显示如下：将5改为12,单击0K。值的改变只对虚拟(VirtUaI)元件有效，虚拟元件不是真实的，也就是说您不可能从供应商那里买到。虚拟元件包括所有的电源和虚拟电阻/电容/电感，以及大量的用来提供理论对象的真实元件，如理想的运算放大器等。3. 2.2放置下一个元件第一步：放置电阻放置第一个电阻：1.放置鼠标于基本元件工具箱上，在出现的工具栏中单击电阻按钮，.出现电阻浏览器：2 .滚动ComponentList找到470ohm的电阻。【要点】输入头几个数字可以快速滚动ComponentList,比如输入470后，浏览器会滚动到相应的区域。3 .选择470Ohnl电阻，然后单击0K。鼠标出现在电路窗口中。将鼠标移动到A5位置，单击鼠标放置元件。注意电阻的颜色与电源不同，提醒您它是实际的元件。第二步：旋转电阻为了连线方便，需要旋转电阻。>旋转电阻：右击电阻，出现弹出式菜单。选择菜单中的90CoUnterCW命令，结果如下：J>R2>4700如果需要，可以移动元件的标号，特别是在对电阻进行了数次旋转后，您又不喜欢标号的显示方式时。例如，您要移动元件的参考ID,只需单击并拖动它即可，或者利用键盘上的箭头键，标号每次移动一个格点。第三步：增加其它电阻本电路需要两个电阻，分别是120ohm和470Ohrn。稍微看一下设计工具栏右边的“InUse”列表。它列出了迄今为止放置的所有的元件，单击列表中的元件可以容易地重用此元件。如果需要可以容易地将已放置的元件移动到希望的位置。单击选中元件（确定选定的是元件不是标号），用鼠标拖动或用箭头键每次移动一步。第四步：存储文件>选择File/SaVeAS菜单命令，给出存储位置与文件名。2. 2.3放置其它元件1 .按照以上步骤将下列元件放置在图中所指位置。一个红色的LED（取自于DiOedS族）放置在Rl的正下方。一个74LSOOD（取自于TTL族）在Dl位置。由于此元件有四个门，所以程序将提示您确定使用哪个门。四个门相同，可任选一个。一个2N2222A双极型NPN三极管（取自于三极管族），放置在R2的右方。另一个2N2222A双极型NPN三极管放置在LED正下方（拷贝并粘贴前边的三极管到新位置即可）。一个33Onf的电容（取自于基本元件族），放置在第一个三极管的右方，并沿顺时针方向旋转（如果需要，旋转后可以移动标号）。接地（取自于电源族），放置在VI、Ql.Q2和CI的下方。电路中可以用多个地，本手册中用一个地连接多个元件。一个5V的电源VCC（取自于电源族），放置在电路窗口的左上角；一个数字地（取自于电源族）放置在VCC下方。结果如下：【要点】选中元件后用箭头键可以快速地沿直线移动元件，将元件排成一条直线便于连线。2 .选择File/Save存储文件。2. 2.4改变单个元件和节点的标号和颜色A改变任一个元件的标号：双击元件出现元件特性对话框。单击标号Label标签，输入或调整标号（由字母与数字组成，不得含有特殊字符和空格）。单击CanCel取消改变。单击OK存储改变。A改变任一个元件的颜色，右击元件出现弹出式菜单，选择CoLOr命令，从出现的对话框中选择合适的颜色。2.3给元件连线既然放置了元件，就要给元件连线。Multisim有自动与手工两种连线方法。自动连线为MUltiSim特有，选择管脚间最好的路径自动为您完成连线，它可以避免连线通过元件和连线重叠；手工连线要求用户控制连线路径。可以将自动连线与手工连线结合使用，比如，开始用手工连线，然后让MUItiSim自动地完成连线。对于本电路,大多数连线用自动连线完成。您可以对本章中所建立的电路进行连线,也可以打开Tutorial文件夹中的tutl.msm进行连线，这个电路中元件已放置在合适的位置上。2.3.1自动连线我们将开始为Vl和地连线。A开始自动连线：单击VI下边的管脚。单击接地上边的管脚。两个元件就自动完成了连线。结果如下:3.用自动连线完成下列连接：Vl到RloRl到LED01.ED到Q2的集电极。Q2和Ql的发射极。Cl到地。Ql的基极到R2。R3到U3的第三脚（输出）。R3到Cl.Ul的第一脚到第二脚。R3到Vl和Rl的连线（节点1）。先单击R3管脚然后单击连线，程序自动在连接点上增加节点。Q2的基极和Ql的集电极。结果如下：按ESC结束自动连线。要删除连线，右击连线从弹出式菜单中选择DeICte或按DELETE键。2. 3.2手工连线现在要将Ul的输入连接到LED与Q2之间的连线，使用手工连线可以精确地控制路径。防止将两根连线连接到同一管脚，这样可以避免连线错误。我们现在从UI的1脚与2脚间的连线开始进行，而不是从1脚或2脚开始，从连线中间开始连线需要在连线上增加节点。增加节点：选择Edit/PlaceJunction菜单命令，鼠标指示已经做好放置节点准备。单击Ul输入间的连线放置节点。出现节点特性对话框，保持节点特性为缺省状态，单击Oh节点出现在连线上，如下图所示：下面要按照需要的路径进行连线，显示格点可以帮助确定连线的位置。右击电路窗口，从弹出式菜单中选择GriCIViSibIe命令以显示格点。进行手工连续。单击刚才放置在Ul输入端的节点。向元件的下方拖动连线，连线的位置是“固定的”。拖动连续至元件下方几个格点的位置，再次单击。向上拖动连线到LEDl和Q2间小方块（“拖动点”）指明了曾单击鼠标的位置，单击拖动点并拖动线段可以调整连线的形状，操作前请先储存文件。选中连线后可以增加拖动点：按住CTRL键然后单击要增加拖动点的连线。按住CTRL键然后单击拖动点可以删除它。2.4为电路增加文本Multisim允许增加标题栏和文本来注释电路。增加标题栏。选择Edit/SetTitleBlock,输入标题文本单击OK,标题栏出现在电路窗口的右下角。增加文本：选择Edit/PlaceText0单击电路窗口，出现文本框。输入文本-比如“Mytutorialcircuit”。单击要放置文本的位置。要删除文本，右击文本框然后从弹出式菜单中选择DeIete命令，或者按DELETE键。要改变文本的颜色，右击文本框然后从弹出式菜单中选择Color命令，选择合适的颜色。要编辑文本，单击文本框编辑文本，单击文本框以外任一处结束编辑。移动文本框，单击并拖动文本框到新位置即可。第三章给电路增加仪表本章将概述Multisim的仪表功能，并按步骤指导您给电路添加仪表。3.1导言Multisim提供一系列虚拟仪表，您要用这些仪表测试电路的行为。这些仪表的使用和读数与真实的仪表相同，感觉就像实验室中使用的仪器。使用虚拟仪表显示仿真结果是检测电路行为最好、最简便的方法。单击设计工具栏中的InStrUmentS按钮进入仪表功能。单击此按钮后会出现仪表工具栏，每一个按钮代表一种仪表。失真测试仪逻辑转换器万用表示波器功率计字产生罂波特图绘图器函数发生器逻辑转换器网络分析仪频谱分析虚拟仪表有两种视图：连接于电路的仪表图标；打开的仪表（可以设置仪表的控制和显示选项）。打开的仪表3.2 增加与连接仪表为了指导您使用，我们给电路增加一示波器。可以使用前边已经建立的电路，或打开Tutorial文件夹中的tut2.msm电路文件。第一步：增加示波器A增加示波器：单击设计工具栏的InStrUmentS按钮，出现仪表工具栏。单击国示波器按钮，鼠标显示表明已经准备好放置仪表。移动鼠标至电路窗口的右侧，然后单击鼠标。示波器图标出现在电路窗口中。现在需要给仪表连线了。第二步：给示波器连线A给示波器连线单击示波器的B通道图标，拖动连线到Ul与R3间的节点上。单击A通道图标，拖动连线到Ql与LEDl间的连线上。电路结果应该像这样：3.3 设置仪表每种虚拟仪表都包含一系列可选设置来控制它的样式。要打开示波器，双击示波器图标，显示如下：O sciHoscope-×S C1图形显示的读数，时基设置应与频率成反比-频率越高时基越低。HmebaseSCNe | 10 rsDiv TX轴信号起始点轴显示方式（Y/T是指以YT方式显示）X轴分辨率Xposition|0.0-77-2J设置本电路的时基：为了很好地显示频率，将时基幅度设置（应该选择Y/T）为20sDiv°A通道幅度设置为5VDiv,单击DC。B通道幅度设置为500mVDiv,单击DC。结果如下：Seal120ms/DivScak15VrivScaleI«00mVTDivgger讷。子力rXposition10.0Yposition10.0Vp。SitMLeveloIU7rBAVBACIDDCACl0IoCputoABExt第四章仿真电路本章描述怎样进行电路仿真和在示波器上观察仿真结果。本章主要介绍SPICE仿真。4.1 仿真电路现在我们已经为仿真电路做好准备。也可以使用前边已经建立的电路，或打开TUtoriaI文件夹中的tut3.msm电路文件（此电路中所有的元件、连线与仪表均已正确连接并设置好）。要仿真电路，单击设计工具栏中的Simulate按钮，或选择弹出式菜单中的Run/Stop命令。4.2 观察仿真结果仿真开始了，但我们需要观察仿真结果。最好的方法是用前边增加到电路中的示波器进行观察。从示波器中观察结果。如果仪表不处于“打开”状态，可以双击图标“打开”仪它。如果您按前边的介绍正确地设置了示波器，立即就看到如下结果：下面停止电路仿真。要停止仿真，单击设计工具栏中的Simulate按钮，或选择弹出式菜单中的Run/Stop命令。第五章分析电路本章概括介绍了分析电路的基本内容，以及如何对您建立的电路进行分析。5.1 分析Multisim提供多种不同的分析类型，对每一种都提供入门式的在线帮助指导您使用。进行分析时，如果没有特殊设置或要储存数据供后分析用，分析结果会在MUItiSim绘图器中以图表的形式显示。驰豫分析，也称时域驰豫分析，以时间为变量计算电路的响应。每个输入周期分成若干间隔，周期中的每个时间点执行直流分析，节点电压波形的解由整个周期中每一时间点的电压值确定。5.2 运行分析A初始化分析。单击AnalySiS按钮，从弹出式菜单中选择TranSitAnalysis,出现驰豫分析对话框，有四个标签。杂项标签提供您更大的灵活性，但不是必须的。用此标签设置分析结果的标题，检查电路是否有效，以及设置常规的分析选项。概要标签提供所有设置的快速浏览。虽然它不是必须的，但当设置完成后，可以用它观察设置的总体信息。要进行分析，必须对其它两个标签值进行设置。第一步：选择输出参数我们试图对节点3和节点6进行驰豫分析。从输出参数标签中选择这些节点。【注】如果现在您仍然使用自己建立的电路，节点序号可能与此不同，这是连线顺序不同造成的，但您的连线是正确的。您可以继续使用自己的电路并选择合适的节点进行分析。选择节点：从Fiitervariablesdisplayed中选择1,单击Addo从Filtervariablesdisplayed中选择3,单击Addo×1结果如下：TraiksientAnalysisAnalysisParaAetersOutputAnalysisOptionsSuamary|Vri bls in CirCUitilter Unselected VariblesSlctd vri abls forAdd I»Remove |«Mor >>Simulate OKCancelHlpD ¾ . li¾¾ L 圆地回Tr ansi ent Analysis OscilloscopesXSCl Transient Analysis Transient Anftlys is multisim 测试2500500 口750 Time (S)第二步：设置分析参数分析参数在第一个标签中设置，此处保持缺省值。第三步：观察分析结果要观察分析结果，单击SimUIate,会看到如下图显示结果:GraperVievF>lEditYiwTools代表电容充放电的曲线SelectedTrace.$3结果显示了由于蓝线脉冲作用电容（红线）的充电过程。要知道线对应的颜色，单击图例按钮。目I注意Multisim绘图器提供了两个标签-一个是您刚运行的分析，一个是上一章仿真时示波器观察的结果。第六章产生报告本章描述如何产生材料清单（aBillofMaterial-BOM）oMUItiSim可以产生几个报告：材料清单、数据库族列表、和元件细节报告。本章以BOM为例。6.1产生并打印BOM材料清单列出了电路所用到的元件,提供了制造电路板时所需元件的总体情况。BOM提供的信息包括：每种元件的数量描述。包括元件类型（如：电阻）和元件值（如：5.IKohm）每个元件的参考ID每个元件的封装或管脚图产生BOM:单击设计工具栏中的RePortS按钮，从出现的菜单中选择BiIlofMaterial0出现报告如下：打印BOM。单击Print按钮，出现标准打印窗口，可以选择打印机、打印份数等等。以文件储存BOM。单击SaVe按钮，出现标准的文件储存窗口，可以定义路径和文件名。因为材料清单是帮助采购和制造的，所以只包含“真实的”元件。也就是说不包含虚拟的、购买不到的元件，像电源和虚拟元件等。要观察电路中的“非真实”元件，单击OtherS按钮，出现的另一个窗口只显示这些元件。第七章练习请大家在MUItiSim中实现以下电路的仿真。例1：二极管仿真电路例2：共射放大电路例3：OTL甲乙类互补对称电路15VXSCl例6：滞回比较器例8：方波三角波发生电路XSCl例10：单稳态触发电路U2±71VCC-SV困族RcoABCDEE例12：4008四位加法器Key=02X3X4上