電子線路CAD-Multisim使用

1、第二講：Multisim軟件應(yīng)用+multisim常用工具欄如圖所示，工具欄各圖標(biāo)名稱及功能說明如下：+新建：清除電路工作區(qū)，準(zhǔn)備生成新電路。+打開：打開電路文件。+存盤：保存電路文件。+打?。捍蛴‰娐肺募?。+剪切：剪切至剪貼板。+復(fù)制：復(fù)制至剪貼板。+粘貼: 從剪貼板粘貼。+撤銷: 撤銷上一步的操作。+全屏：電路工作區(qū)全屏。+放大：將電路圖放大一定比例。+縮?。簩㈦娐穲D縮小一定比例。+放大面積：放大電路工作區(qū)面積。+適當(dāng)放大：放大到適合的頁面。+文件列表：顯示電路文件列表。+電子表：顯示電子數(shù)據(jù)表。+數(shù)據(jù)庫管理：元器件數(shù)據(jù)庫管理。+元件編輯器：+圖形編輯/分析：圖形編輯器和電路分析方法選擇。

2、+后處理器：對仿真結(jié)果進(jìn)一步操作。+電氣規(guī)則校驗：校驗電氣規(guī)則。+區(qū)域選擇：選擇電路工作區(qū)區(qū)域。+multisim10提供了豐富的元器件庫，元器件庫欄圖標(biāo)和名稱如圖所示。+用鼠標(biāo)左鍵單擊元器件庫欄的某一個圖標(biāo)即可打開該元件庫。元器件庫中的各個圖標(biāo)所表示的元器件含義如下面所示。關(guān)于這些元器件的功能和使用方法將在后面介紹。讀者還可使用在線幫助功能查閱有關(guān)的內(nèi)容。+1. 電源電源/信號源庫信號源庫+電源/信號源庫包含有接地端、直流電壓源（電池）、正弦交流電壓源、方波（時鐘）電壓源、壓控方波電壓源等多種電源與信號源。電源/信號源庫如圖所示。+2. 基本器件庫基本器件庫+基本器件庫包含有電阻、電容等多種

3、元件。基本器件庫中的虛擬元器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器件的參數(shù)是固定的，但是可以選擇的?；酒骷烊鐖D所示。+3. 二極管庫二極管庫+二極管庫包含有二極管、可控硅等多種器件。二極管庫中的虛擬器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器件的參數(shù)是固定的，但是是可以選擇的。二極管庫如圖所示。 +4. 晶體管庫晶體管庫+晶體管庫包含有晶體管、FET等多種器件。晶體管庫中的虛擬器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器件的參數(shù)是固定的，但是是可以選擇的。晶體管庫如所示。+5. 模擬集成電路庫模擬集成電路庫+模擬集成電路庫包含有多種運算放大器。模擬集成電路庫中的虛擬器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器

4、件的參數(shù)是固定的，但是是可以選擇的。模擬集成電路庫如圖所示。+6. TTL數(shù)字集成電路庫數(shù)字集成電路庫+TTL數(shù)字集成電路庫包含有74系列和74LS系列等74系列數(shù)字電路器件。TTL數(shù)字集成電路庫如圖所示。+7. CMOS數(shù)字集成電路庫數(shù)字集成電路庫+CMOS數(shù)字集成電路庫包含有40系列和74HC系列多種CMOS數(shù)字集成電路系列器件。CMOS數(shù)字集成電路庫如圖所示。+8. 數(shù)字器件庫數(shù)字器件庫+數(shù)字器件庫包含有DSP、FPGA、CPLD、VHDL等多種器件。數(shù)字器件庫如圖所示。+9. 數(shù)?；旌霞呻娐穾鞌?shù)模混合集成電路庫+數(shù)?；旌霞呻娐穾彀蠥DC/DAC、555定時器等多種數(shù)?；旌霞呻?/p>

5、路器件。數(shù)?；旌霞呻娐穾烊鐖D所示。+10. 指示器件庫指示器件庫+指示器件庫包含有電壓表、電流表、七段數(shù)碼管等多種器件。指示器件庫如圖所示。+11. 電源器件庫電源器件庫+電源器件庫包含有三端穩(wěn)壓器、PWM控制器等多種電源器件。電源器件庫如圖所示。+12. 其他器件庫其他器件庫+其他器件庫包含有晶體、濾波器 等多種器件。其他器件庫如圖所示。+13. 鍵盤顯示器庫鍵盤顯示器庫+鍵盤顯示器庫包含有鍵盤、LCD等多種器件。鍵盤顯示器庫如圖所示。+14. 機(jī)電類器件庫機(jī)電類器件庫+機(jī)電類器件庫包含有開關(guān)、繼電器等多種機(jī)電類器件。機(jī)電類器件庫如圖所示。+15. 微控制器庫微控制器庫+微控制器件庫包含有

6、8051、PIC等多種微控制器。微控制器件庫如圖所示。+16. 射頻元器件庫射頻元器件庫+射頻元器件庫包含有射頻晶體管、射頻FET、微帶線等多種射頻元器件。射頻元器件庫如圖所示。+儀器儀表庫的圖標(biāo)及功能如圖所示。+文件（File）基本操作 1. 新建新建 （FileNew） CtrlN 2. 打開（打開（FileOpen） CtrlO 3. 關(guān)閉（關(guān)閉（FileClose） 4. 保存（保存（ FileSave） CtrlS 5. 文件換名保存（文件換名保存（FileSave As） 6. 打?。ù蛴。‵ilePrint） CtrlP 7. 打印設(shè)置（打印設(shè)置（FilePrint Option

7、sPrint Circuit Setup） 8. 退出（退出（FileExit）+1. 順時針旋轉(zhuǎn)（順時針旋轉(zhuǎn)（EditOrientation90 Clockwise）CtrlR+2. 逆時針旋轉(zhuǎn)（逆時針旋轉(zhuǎn)（EditOrientation 90 CounterCW）ShiftCtrlR+3. 水平反轉(zhuǎn)水平反轉(zhuǎn) （EditOrientation Flip Horizontal）+4. 垂直反轉(zhuǎn)（垂直反轉(zhuǎn)（EditOrientation Flip Vertical）+5. 元件屬性（元件屬性（EditProperties）CtrlM+子電路是由用戶自己定義的一個電路（相當(dāng)于一個電路模塊），可存放

8、在自定元器件庫中供電路設(shè)計時反復(fù)調(diào)用。利用子電路可使大型的、復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計模塊化、層次化，從而提高設(shè)計效率與設(shè)計文檔的簡潔性、可讀性，實現(xiàn)設(shè)計的重用，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。+Place操作中的子電路（New Subcircuit）菜單選項，可以用來生成一個子電路。子電路的創(chuàng)建步驟如下：+首先在電路工作區(qū)連接好一個電路，如圖所示的一個波形變換電路。+ 然后用拖框操作（按住鼠標(biāo)左鍵，拖動）將電路選中，這時框內(nèi)元器件全部選中。用鼠標(biāo)器單擊Place New Subcircuit菜單選項，即出現(xiàn)子電路對話框，如圖所示。+輸入電路名稱如BX（最多為8個字符，包括字母與數(shù)字）后，用鼠標(biāo)單擊“OK”選項，生成

9、一個子電路圖標(biāo)如圖所示。+用鼠標(biāo)單擊FileSave選項或用CtrlS操作，可以保存生成的子電路。用鼠標(biāo)單擊FileSave As選項，可將當(dāng)前子電路文件換名保存。+為加強(qiáng)對電路圖的理解，在電路圖中的某些部分添加適當(dāng)?shù)奈淖肿⑨層袝r是必要的。在Multisim的電路工作區(qū)內(nèi)可以輸入中英文文字，其基本步驟為：+1. 啟動啟動Text命令（命令（PlaceText）+2. 輸入文字輸入文字+3. 改變文字的顏色改變文字的顏色 如果需要改變文字的顏色，可以用鼠標(biāo)指向該文字塊，點擊鼠標(biāo)右鍵彈出快捷菜單。選取Pen Color命令，在“顏色”對話框中選擇文字顏色。注意：選擇Font可改動文字的字體和大小。

10、+用鼠標(biāo)點擊Place菜單中的Title Block（PlaceTitle Block）則打開一個標(biāo)題欄文件選擇對話框如圖所示，在標(biāo)題欄文件中包括10個可選擇的標(biāo)題欄文件。Title:Designed by:Checked by:Approved by:Document No:Date:SheetofRevision:Size:Circuit3Circuit300012007-10-06111.0ADesc.:Electronics Workbench801-111 Peter StreetToronto, ON M5V 2H1(416) 977-5550Title：當(dāng)前電路圖的圖名，程序會自

11、動將文件名稱設(shè)定為圖名Desc.：當(dāng)前電路圖的功能描述，可以用來說明該電路圖。Designed：當(dāng)前電路圖的設(shè)計者姓名。Checked ：當(dāng)前電路圖的檢查者姓名。Approved by：當(dāng)前電路圖的核準(zhǔn)者姓名。Document：當(dāng)前電路圖的圖號。+儀器儀表的基本操作+multisim的儀器庫存放有數(shù)字多用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換儀、瓦特表、失真度分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀11種儀器儀表可供使用，儀器儀表以圖標(biāo)方式存在。+2. 儀器參數(shù)的設(shè)置儀器參數(shù)的設(shè)置+（1）設(shè)置儀器儀表參數(shù)+雙擊儀器圖標(biāo)即可打開儀器面板?？梢杂檬髽?biāo)操作儀器面板上相應(yīng)按鈕及

12、參數(shù)設(shè)置對話窗口的設(shè)置數(shù)據(jù)。+（2）改變儀器儀表參數(shù)+在測量或觀察過程中，可以根據(jù)測量或觀察結(jié)果來改變儀器儀表參數(shù)的設(shè)置，如示波器、邏輯分析儀等。+ 示波器用來顯示電信號波形的形狀、大小、頻率等參數(shù)的儀器。用鼠標(biāo)雙擊示波器圖標(biāo)，放大的示波器的面板圖如圖所示。+示波器面板各按鍵的作用、調(diào)整及參數(shù)的設(shè)置與實際的示波器類似。+1. 時基（時基（Time base）控制部分的調(diào)整）控制部分的調(diào)整+2. 示波器輸入通道（示波器輸入通道（Channel A/B）的設(shè)置）的設(shè)置+3. 觸發(fā)方式（觸發(fā)方式（Trigger）調(diào)整）調(diào)整+4. 示波器顯示波形讀數(shù)示波器顯示波形讀數(shù)+波特圖儀可以用來測量和顯示電路的

13、幅頻特性與相頻特性，類似于掃頻儀。用鼠標(biāo)雙擊波特圖儀圖標(biāo)，放大的波特圖儀的面板圖如圖1.5.6所示?？蛇x擇幅頻特性（Magnitude）或者相頻特性（Phase）+波特圖儀有In和Out兩對端口，其中In端口的十 和 分別接電路輸入端的正端和負(fù)端；Out端口的十 和 分別電路輸出端的正端和負(fù)端。使用波特圖儀時，必須在電路的輸入端接入AC（交流）信號源。 +1. 坐標(biāo)設(shè)置坐標(biāo)設(shè)置+2. 坐標(biāo)數(shù)值的讀出坐標(biāo)數(shù)值的讀出+3. 分辨率設(shè)置分辨率設(shè)置+頻譜分析儀用來分析信號的頻域特性，multisim提供的頻譜分析儀頻率范圍上限為4GHz，頻譜分析儀面板如圖所示。+Multisim提供測量探針和電流探針

14、。在電路仿真時，將測量探針和電流探針連接到電路中的測量點，測量探針即可測量出該點的電壓和頻率值。電流探針即可測量出該點的電流值。以單管放大電路為例，說明Multisim電路的分析方法。+直流工作點分析(DC operating point) 用于靜態(tài)電路的電壓、電流參數(shù)。+交流分析（AC analysis） 得到動態(tài)電路的頻率響應(yīng)特性。+瞬態(tài)分析（Transient analysis） 觀測電壓隨時間變化的波形+傅里葉分析（Fourier analysis） 用于觀測信號的頻譜。+直流掃描分析（DC Sweep） 分析直流電源的改變對電路靜態(tài)參數(shù)的影響。+參數(shù)掃描分析（Parameter Sw

15、eep） 分析電路的元件參數(shù)改變對輸出的影響。在工程實踐中，除廣泛應(yīng)用正弦波發(fā)生電路外，測量設(shè)備、數(shù)字系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)中，還常常需要非正弦波發(fā)生電路。矩形波發(fā)生器是一種能直接產(chǎn)生矩形波或方波的非正弦信號發(fā)生器。由于矩形波或方波包含極豐富的諧波，這種電路又稱為多諧振蕩器。uiUR=0uoRfR1施密特觸發(fā)器定時電路CR+uC_方波振蕩電路如圖所示，由兩部分組成：1. 施密特觸發(fā)器2. RC定時電路1OMTH1fRUURR1OMTH1fRUURR 負(fù)跳變觸發(fā)電平：正跳變觸發(fā)電平：當(dāng)輸出處于正飽和時：uo=+UOM輸出電壓對電容充電，uC 按指數(shù)規(guī)律增大經(jīng)過T1uC=UTHuo=-UOM觸發(fā)當(dāng)輸出

16、處于負(fù)飽和時：uo=-UOM輸出電壓對電容反向充電，uC 按指數(shù)規(guī)律減小經(jīng)過T2uC=UTHuo=+UOM觸發(fā)+UOM-UOMtuoUTHuCtUTHuoRfR1施密特觸發(fā)器定時電路CRuC方波發(fā)生器的工作波形T1T2時間常數(shù) =RC時間常數(shù) =RCT1段：OMOMTH()etRCCuUUUOMTH11OMfTH2lnln(1)UURTRCRCUURT2 段：1OMOMTH()et TRCCuUUU OMTH12OMfTH2lnln(1)UURTRCRCUUR振蕩周期：112f22ln(1)RTTTRCRT2=T1振蕩輸出為方波。方波發(fā)生器仿真實驗方波信號發(fā)生器電路輸出電壓的電平為運算放大器的

17、飽和輸出電壓，如果電源發(fā)生變化，振蕩器輸出也將隨之變化，作為一個好的信號發(fā)生器，這是不允許的。我們可以仿照比較器幅度控制電路，在運算放大器的輸出端接雙向穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，使電路輸出幅度保持不變。uoDZR1RfRCRZuCUZ仿真實驗方波信號發(fā)生器定時電容的充放電時間常數(shù)相同，因此，電容電壓從UTH下降到UTH與從UTH上升到UTH所用時間相同，即，輸出電壓在高低電平持續(xù)時間相同。如果利用二極管的單向?qū)щ娦钥刂贫〞r電容的充放電通路，使電容充電時間常數(shù)與放電時間常數(shù)不相同，則輸出電壓在高低電平持續(xù)時間就不相同，這樣即可構(gòu)成矩形波發(fā)生器。通過電位器調(diào)節(jié)充放電通路電阻值。可連續(xù)改變占空比，但總的充放電

18、時間保持恒定，即振蕩周期不變。放電通路充電通路振幅控制矩形波發(fā)生器仿真實驗三角波和鋸齒波是儀器儀表和控制系統(tǒng)常用的信號，實際上，利用上節(jié)得到的方波輸出通過一個積分電路即可獲得三角波，將占空比極高或極低的矩形波輸入積分電路可獲得鋸齒波輸出。事實上，我們上節(jié)討論的矩形波、方波發(fā)生器電路中，RC 定時電路本身就是一個積分環(huán)節(jié)（只是積分線性較差），因此，如果我們在矩形波、方波振蕩電路中直接采用線性積分電路作為定時電路，則不僅可以獲得矩形波、方波，還可同時獲得三角波、鋸齒波。+三角波方波發(fā)生器在方波發(fā)生器電路中，將RC 定時電路改作由運算放大器構(gòu)成的積分電路，則在獲得方波輸出的同時，還能得到同頻率的三角波輸出。uo1RfR1施密特觸發(fā)器積分電路CRuo2方波輸出三角波輸出由于積分電路的反相作用，施密特觸發(fā)器必須改作同相輸入式。