Multisim仿真软件初识与基本门电路测试
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一、实验目的1. 理解并掌握基本逻辑门的工作原理和逻辑关系;2. 掌握组合逻辑电路的设计方法;3. 熟悉常用逻辑门电路的符号和特性;4. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验环境1. 实验设备:数字电路实验箱、万用表、逻辑分析仪、计算机等;2. 实验软件:Multisim、Proteus等电路仿真软件。
三、实验内容1. 与门、或门、非门实验(1)实验目的:验证与门、或门、非门的逻辑功能,熟悉其输入输出关系。
(2)实验步骤:① 按照电路图连接与门、或门、非门电路;② 使用开关控制输入端,观察输出端电平变化,记录实验数据;③ 分析实验结果,验证逻辑关系。
2. 与非门、或非门、异或门实验(1)实验目的:验证与非门、或非门、异或门的逻辑功能,熟悉其输入输出关系。
(2)实验步骤:① 按照电路图连接与非门、或非门、异或门电路;② 使用开关控制输入端,观察输出端电平变化,记录实验数据;③ 分析实验结果,验证逻辑关系。
3. 组合逻辑电路设计实验(1)实验目的:设计一个组合逻辑电路,实现特定功能。
(2)实验步骤:① 分析电路功能需求,确定逻辑表达式;② 根据逻辑表达式,设计电路原理图;③ 使用Multisim等仿真软件进行电路仿真,验证电路功能;④ 分析仿真结果,对电路进行优化。
四、实验结果与分析1. 与门、或门、非门实验结果:(1)与门:当输入端均为高电平时,输出端为高电平;当至少有一个输入端为低电平时,输出端为低电平。
(2)或门:当输入端均为低电平时,输出端为低电平;当至少有一个输入端为高电平时,输出端为高电平。
(3)非门:当输入端为高电平时,输出端为低电平;当输入端为低电平时,输出端为高电平。
2. 与非门、或非门、异或门实验结果:(1)与非门:当输入端均为高电平时,输出端为低电平;当至少有一个输入端为低电平时,输出端为高电平。
(2)或非门:当输入端均为低电平时,输出端为高电平;当至少有一个输入端为高电平时,输出端为低电平。
Multisim电路仿真实验报告精33张聪20130106571实验目的:熟悉电路仿真软件Muitisim的功能,掌握使用Muitisim进行输入电路、分析电路和仪表测试的方法。
2使用软件:NIMultisimstudentV12。
(其他版本的软件界面稍有不同)3预习准备:提前安装软件熟悉其电路输入窗口和电路的编辑功能、考察其元件库中元件的分类方式、工具栏的定制方法、仪表的种类、电路的分析方法等;预习实验步骤,熟悉各部分电路。
4熟悉软件功能(1)了解窗口组成:主要组建包括:电路图编辑窗口、主菜单、元件库工具条、仪表工具条。
初步了解各部分的功能。
(2)初步定制:定制元件符号:Options|Globalpreferences,选择Components标签,将SymbolStandard区域下的元件符号改为DIN。
自己进一步熟悉全局定制Options|Globalpreferences窗口中各标签中的定制功能。
(3)工具栏定制:选择:View|Toolbars,从显示的菜单中可以选择显示或者隐藏某些工具栏。
通过显示隐藏各工具栏,体会其功能和工具栏的含义。
关注几个主要的工具栏:Standard(标准工具栏)、View(视图操作工具栏)、Main(主工具栏)、Components(元件工具栏)、Instruments(仪表工具栏)、Virtual(虚拟元件工具栏)、Simulation(仿真)、Simulationswitch(仿真开关)。
(4)Multisim中的元件分类元件分两类:实际元件(有模型可仿真,有封装可布线)、虚拟元件(有模型只能仿真、没有封装不能布线)。
另有一类只有封装没有模型的元件,只能布线不能仿真。
在本实验中只进行仿真,因此电源、电阻、电容、电感等使用虚拟元件,二极管、三极管、运放和其他集成电路使用实际元件。
元件库的结构:元件库有三个:Masterdatabase(主库)、Corporatedatabase (协作库)和Userdatabase(用户库)。
第9章 Multisim仿真与测试Multisim是近年比较流行的仿真软件之一,它在计算机上虚拟出一个元件、设备齐备的硬件工作台,用它进行教学,可以加深学生对电路结构、原理的认识与理解,训练学生熟练地使用仪器和正确的测量方法。
由于Multisim软件是基于Windows操作环境,要用的元器件、仪器等,所见即所得,只要用鼠标点击,随时可以取来,完成参数设置,组成电路,启动运行,分析测试。
本书利用Multisim仿真软件对各章节的有关电路进行仿真实验和性能测试,注意软件仿真只能加深对电路原理的认识与理解,实际中要考虑元器件的非理想化、引线及分布参数的影响。
9.1.1 虚拟电路创建1.器件操作(1)元件选用:点击Place出现下拉菜单,在菜单中点击Component,移动鼠标到需要的元件图标上,选中元件,点击确定,将元件拖拽到工作区。
(2)元件的移动:选中后用鼠标拖拽或按←↑→↓确定位置。
(3)元件的旋转: 选中后顺时针按Ctrl+R,逆时针按Ctrl+Shift+R。
元件的复制:选中后按Copy,元件粘贴: Paste,元件删除:选中后按Delete.(4)在元件选用中就要确定好元件参数,Multisim中元件型号是美国、欧洲、日本等国型号,注意同我国元件互换关系,注意频率的适应范围。
2.导线的操作(1)连接:鼠标指向一元件的端点,出现十字小圆点,按下左键并拖拽导线到另一个元件的端点,出现小红点后点击鼠标左键。
(2)删除导线:将鼠标箭头指向要选中的导线,点击鼠标左键,出现选中导线的多个小方块,按下Delete键将选中导线删除。
9.1.2 虚拟仪器使用通过实际例子介绍主要仪器的使用:1.Multisim界面主窗口图9-1 Multisim菜单栏2.用万用表测量交、直流电压图9-2 万用表测量直流电压图9-3 万用表测量交流电压3. 用示波器测量函数信号发生器输出波形。
图9-4 信号发生器和示波器实测显示4.测量串联谐振电路的幅频特性及-3dB 带宽图9-5为串联谐振电路图,理论计算值:谐振频率kHz f 04.50 ,频带宽度为8.4kHz图9-5 串联谐振电路的幅频特性测量电路图9-6为测量串联谐振电路的谐振频率:移动读数条到谐振曲线的最高点(20lg1=0dB),此时对应的频率为5.205kHz,有一些误差。
Multisim模拟电路仿真实验电路仿真是电子工程领域中重要的实验方法,它通过计算机软件模拟电路的工作原理和性能,可以在电路设计阶段进行测试和验证。
其中,Multisim作为常用的电路设计与仿真工具,具有强大的功能和用户友好的界面,被广泛应用于电子工程教学和实践中。
本文将对Multisim模拟电路仿真实验进行探讨和介绍,包括电路仿真的基本原理、Multisim的使用方法以及实验设计与实施等方面。
通过本文的阅读,读者将能够了解到Multisim模拟电路仿真实验的基本概念和操作方法,掌握电路仿真实验的设计和实施技巧。
一、Multisim模拟电路仿真的基本原理Multisim模拟电路仿真实验基于电路分析和计算机仿真技术,通过建立电路模型和参数设置,使用数值计算方法求解电路的节点电压、电流以及功率等相关参数,从而模拟电路的工作情况。
Multisim模拟电路仿真的基本原理包括以下几个方面:1. 电路模型建立:首先,需要根据电路的实际连接和元件参数建立相应的电路模型。
Multisim提供了丰富的元件库和连接方式,可以通过简单的拖拽操作和参数设置来搭建电路模型。
2. 参数设置:在建立电路模型的基础上,需要为每个元件设置合适的参数值。
例如,电阻器的阻值、电容器的容值、电源的电压等。
这些参数值将直接影响到电路的仿真结果。
3. 仿真方法选择:Multisim提供了多种仿真方法,如直流分析、交流分析、暂态分析等。
根据不同的仿真目的和需求,选择适当的仿真方法来进行仿真计算。
4. 仿真结果分析:仿真计算完成后,Multisim会给出电路的仿真结果,包括节点电压、电流、功率等参数。
通过分析这些仿真结果,可以评估电路的性能和工作情况。
二、Multisim的使用方法Multisim作为一款功能强大的电路设计与仿真工具,具有直观的操作界面和丰富的功能模块,使得电路仿真实验变得简单而高效。
以下是Multisim的使用方法的基本流程:1. 新建电路文件:启动Multisim软件,点击“新建”按钮创建一个新的电路文件。
技能训练-用仿真软件Multisim 10仿真测试门电路逻辑功能一.实训目的1.掌握基本门电路的逻辑功能及测试方法2.熟悉仿真软件Multisim 10的使用二.实训器材实训器材计算机仿真软件Multisim 10其他数量1台1套三.实训原理及操作1.测试与非门集成电路74LS00的逻辑功能(1)按图1-51所示电路图连线,灯泡作为输出的指示,同时接有虚拟万用表XMM1做为电平数值的测定。
(2)自行设计真值表格并将测试结果填入。
(3)集成电路74LS00的管脚图及逻辑功能自己查阅有关资料。
图1-51 仿真测试74LS00接线图2.测试与非门集成电路74LS20的逻辑功能(1)按图1-52所示电路图连线,灯泡作为输出的指示,同时接有虚拟万用表XMM1做为电平数值的测定。
(2)自行设计真值表格并将测试结果填入。
(3)集成电路74LS20的管脚图及逻辑功能自己查阅有关资料。
图1-52 仿真测试74LS20接线图3.参照上述测试电路,可以自行设计并测试其他逻辑门电路的逻辑功能。
比如与或非、异或等。
四.注意事项1.首先要熟悉Multisim 10仿真软件的基本操作。
2.Multisim 10仿真软件的使用重在测试,就相当于在计算机上进行电路的实验,所以学会测量相关参数很重要。
3.想一想:在仿真实训过程中,控制开关接高、低电平,以及输出指示灯泡的亮、灭与真值表中逻辑数值0和1的对应关系如何?五.实训考核任务:仿真测试门电路逻辑功能班级姓名组号扣分记录得分项目配分考核要求评分细则正确连接电路20分能使用仿真软件,并能正确连接电路1.不会使用仿真软件扣10分2.未能正确连接电路扣5分测试与非门集成电路74LS00的逻辑功30分能正确进行仿真,并准确读出实验数据1.连接方法不正确,每处扣5分2.不能正确进行仿真,扣5分。
基本门电路仿真及测试的实验步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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第1章 用Multisim 设计电路实验Multisim 电路仿真器是一个完整的系统设计工具,不仅可以作为专业软件真实地仿真、分析电路的工作,也可以在电子实验课中作为虚拟实验平台对电路进行测试。
Multisim 提供了众多仿真分析方法、测试仪表和大量的元器件模型,为电路分析、模拟电路和数字电路的分析设计带来了极大的方便。
与EWB 以前版本比,Multisim 在编辑电路原理图,设置仿真参数等,都有新的方法和要求。
下面用Multisim 设计一些电路实验。
1.1 基本电路的分析与测试1.1.1 欧姆定律的验证一、实验目的验证欧姆定律的正确性。
二、实验准备欧姆定律的表达式为:IR U s =也可表示为:RU I s =当R 不变、变化时,s U I 与成正比;当不变、s U s U R 变化时,I与R 成反比。
以下面电路进行分析:图1-1-1 欧姆定律电路三、实验步骤1.编辑图2.1-1电路:分别从电源库、元件库和指示部件库中调用所需电源、电阻和电压表、电流表。
其中电位器、电阻选用虚拟元件。
注:放置元件和电压、电流表时,可调整摆放位置,选择此元器件或仪表,点击右键,选择使用左右、上下、顺旋转90度或逆旋转90度功能。
标注性文字1、2用Place 菜单中的(或点击鼠标右键)Place Text 命令完成。
然后按电路图的形式连接起来。
元器件参数设置如下:开关J1键值为Space键,电位器R1设为10Ω的变阻器,对电压源V1进行分压处理,变阻键选择字母A,在仿真时,按A键,变阻器的阻值随着一旁的百分比改变而减少,按Shift+A键,则阻值随着百分比改变而增大。
电位器R2设为100Ω的变阻器,用来改变电路的电阻值,变阻键选择字母B。
确定电流表、电压表属性中Mode为DC。
2.如图1-1-1连接线路。
3.进行仿真,设定R2=0,R3=10Ω,设R=R2+R3,将开关拨向1,按A键,将电源电压设置为表2.1-1第一列所示的各个值,并激活电路,将测试到的电压和电流的结果填入表2.1-1第二列中。
一、实验目的1. 了解并掌握基本逻辑门电路的工作原理和逻辑功能。
2. 掌握逻辑门电路的识别和测试方法。
3. 通过实验,加深对数字电路理论知识的理解。
二、实验环境1. 实验设备:数字电子技术实验箱、万用表、示波器、逻辑笔、74LS00、74LS04、74LS08、74LS32等。
2. 实验软件:Multisim 10。
三、实验内容1. 与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门的识别与测试。
2. 逻辑门电路组合电路的设计与实现。
3. 逻辑门电路仿真实验。
四、实验步骤1. 识别与测试基本逻辑门电路(1)按照实验指导书的要求,将实验箱中的逻辑门电路连接到对应的测试点。
(2)使用逻辑笔和万用表测试各个逻辑门电路的输入和输出关系。
(3)记录测试结果,填写实验表格。
2. 逻辑门电路组合电路的设计与实现(1)根据实验要求,设计一个组合逻辑电路,例如:半加器、全加器、编码器、译码器等。
(2)根据设计电路的功能,选择合适的逻辑门电路进行搭建。
(3)将搭建好的电路连接到实验箱中,进行测试。
3. 逻辑门电路仿真实验(1)在Multisim 10软件中,搭建一个与实验箱中相同的逻辑门电路。
(2)根据实验要求,对电路进行仿真测试。
(3)观察仿真结果,分析电路性能。
五、实验结果与分析1. 基本逻辑门电路的识别与测试结果通过实验,我们成功地识别和测试了与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等基本逻辑门电路。
实验结果表明,各个逻辑门电路的输入和输出关系符合逻辑功能。
2. 逻辑门电路组合电路的设计与实现结果根据实验要求,我们设计并实现了半加器、全加器、编码器、译码器等组合逻辑电路。
实验结果表明,所设计的电路能够正常工作,满足设计要求。
3. 逻辑门电路仿真实验结果在Multisim 10软件中,我们对搭建的电路进行了仿真测试。
仿真结果表明,电路性能良好,能够实现预期的功能。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们掌握了基本逻辑门电路的工作原理和逻辑功能。
学生实验报告课程名称:_____数字电路_____________ 专业班级:__________________姓名:__________________学号:__________________2019--2020学年第1学期实验报告注意事项1. 课前必须认真预习实验,认真书写预习报告,了解实验步骤,未预习或预习达不到要求的学生不准参加实验;2. 实验完毕,必须将结果交实验指导教师进行检查,并将计算机正常关机、将仪器设备、用具及椅子等整理好,方可离开实验室;3. 按照实验要求书写实验报告,条理清晰,数据准确;4. 当实验报告写错后,不能撕毁,请在相连的实验报告纸上重写;5.实验报告严禁抄袭,如发现抄袭实验报告的情况,则抄袭者与被抄袭者该次实验以0分计;6. 无故缺实验者,按学院学籍管理制度进行处理;7. 课程结束后实验报告册上交实验指导教师,并进行考核与存档。
实验项目( 二 ) —预习报告实验名称Multisim模拟:基本门电路实验目的及要求1.掌握Multisim使用方法2.掌握NAND、NOR门和XOR门的逻辑函数仿真方法。
3.由基本逻辑门组成的复合逻辑电路仿真方法。
要求:1.模拟NAND 的输入和输出之间的逻辑关系。
2.模拟NOR 的输入和输出之间的逻辑关系。
3.模拟XOR 的输入和输出之间的逻辑关系4.模拟由基本逻辑IC 实现的逻辑表达式_____________________BAABF⊕+=。
实验内容及原理(1)模拟简单门的逻辑功能在此实验中,使用TTL IC模拟基本逻辑门的输入-输出关系。
本实验使用74个系列IC,如四元2输入NAND门74LS00、四元2输入或门74LS32、六角逆变器74LS04、四元2输入XOR门74LS86。
它们可以在Multisim 接口中找到,如图1 所示。
Figure 2.1 Multisim interface for TTL ICs(2)74 系列IC 在Multisim74LS00 包含四个独立的NAND,可图2 所示。
一、实验目的1. 学习并理解基本逻辑门电路的工作原理。
2. 掌握逻辑门电路的输入输出关系,并能通过逻辑门电路实现复杂的逻辑功能。
3. 熟悉数字电路实验箱的使用方法,提高实验操作技能。
4. 通过实验,验证理论知识,加深对数字电路的认识。
二、实验环境1. 实验设备:数字电路实验箱、示波器、万用表、实验电路图等。
2. 实验软件:Multisim 10。
三、实验内容1. 与门电路(1)实验原理:与门电路是一种基本的逻辑门电路,其输出只有在所有输入均为高电平时才为高电平,否则输出为低电平。
(2)实验步骤:① 按照实验电路图连接电路;② 将输入端分别置为高电平和低电平,观察输出端的变化;③ 记录实验数据,并与理论分析结果进行对比。
2. 或门电路(1)实验原理:或门电路是一种基本的逻辑门电路,其输出在任一输入为高电平时为高电平,只有所有输入均为低电平时输出才为低电平。
(2)实验步骤:① 按照实验电路图连接电路;② 将输入端分别置为高电平和低电平,观察输出端的变化;③ 记录实验数据,并与理论分析结果进行对比。
3. 非门电路(1)实验原理:非门电路是一种基本的逻辑门电路,其输出与输入相反,即输入为高电平时输出为低电平,输入为低电平时输出为高电平。
(2)实验步骤:① 按照实验电路图连接电路;② 将输入端分别置为高电平和低电平,观察输出端的变化;③ 记录实验数据,并与理论分析结果进行对比。
4. 与非门电路(1)实验原理:与非门电路是由与门和非门组合而成的,其输出在所有输入均为高电平时才为低电平,否则输出为高电平。
(2)实验步骤:① 按照实验电路图连接电路;② 将输入端分别置为高电平和低电平,观察输出端的变化;③ 记录实验数据,并与理论分析结果进行对比。
5. 或非门电路(1)实验原理:或非门电路是由或门和非门组合而成的,其输出在任一输入为高电平时才为低电平,只有所有输入均为低电平时输出才为高电平。
(2)实验步骤:① 按照实验电路图连接电路;② 将输入端分别置为高电平和低电平,观察输出端的变化;③ 记录实验数据,并与理论分析结果进行对比。
实验一:电路仿真软件Multisim的快速入门
一. 实验内容及要求
1.使用Multisim绘制简单的电路图并仿真。
2.利用Multisim仿真分析正弦波信号。
二. 实验要求
1.熟悉Multisim的基本操作。
2.掌握Multisim绘制电路图及仿真电路的方法。
3.掌握Multisim中基本虚拟仪器的使用方法。
三. 实验设备
PC机、Multisim软件
四. 实验步骤
1.使用Multisim绘制电路原理图1:在电路工作区中,选择所需元器件,用导线正确连接,并进行相应标注。
图1 电路原理图
1)放置电源
2)放置接地
3)放置电阻4)连接导线
2.使用菜单栏中的仿真分析命令进行直流工作点仿真:选定需要分析的变量I(R1)、P(R1)、V(2),运行仿真,查看并记录仿真结果,填入表1。
变量I(R1)P(R1)V(2)
6012数值
3.使用虚拟仪器进行仿真分析:将虚拟万用表和电流探头按电路原理图2连接,进行仿真分析,查看并记录虚拟万用表显示结果,填入表2。
图2 虚拟仪器仿真电路原理图
表2 仿真分析变量结果
变量I(R1)V(R1)V(3)
0A6nV-18pV 数值
4.仿真分析电路原理图1中的直流电源V1从0~24V变化过程中,电流I(R1)的变化情况。
使用菜单栏中的参数扫描命令设置相关参数,进行仿真分析,观察并记录结果。
5.使用Multisim绘制电路原理图3,运用虚拟信号发生器和示波器仿真分析正弦波信号,观察并记录虚拟示波器显示的输入输出信号波形。
图3 正弦波仿真分析电路原理图
输入输出信号波形如下图:。
预习报告专业年级姓名学号日期起始时间结束时间指导教师签名实验一门电路逻辑功能及测试1、Multisim仿真及结果1.测试门电路逻辑功能(1)方针实验图:(2)输入输1 2 3 4 Y 电压(V)1 1 1 1 0 00 1 1 1 1 50 0 1 1 1 50 0 0 0 1 52、逻辑电路的逻辑关系表1.2表1.3 输入输出A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 0输入输出A B Y Z0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1 3、利用与非门控制输出4、用与非门组成其它门电路并测试验证(1)电路图表4.1(2)① 将异或门表达式转化为与非门表达式 B A B A B A B A B A B A Y =+=+=表1.5输入 输出A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 11输入输出A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 05、异或门逻辑功能测试表 1.6输入输出1 2 4 5 A B Y Y(V)0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 0 1 51 1 0 0 0 0 0 01 1 1 0 0 1 1 51 1 1 1 0 0 0 00 1 0 1 1 1 0 0 *6、逻辑门传输延迟时间的观察四、实验内容、测试电路及测试表格实验前检查实验箱电源是否正常。
然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验接线图接好连线,特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v,地线实验箱上备有)。
实验中改动接线须先断开电源,接好后再通电实验。
1、测试门电路逻辑功能⑴选用双四输入与非门74LS20 一只,插入面包板(注意集成电路应摆正放平),按图1.1接线,输入端接S1~S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口),输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1~D8 中的任意一个。
⑵将逻辑电平开关按表1.1 状态转换,测出输出逻辑状态值及电压值填表。
表 1.1输入输1 2 3 4 Y 电压(V)1 1 1 12、逻辑电路的逻辑关系⑴用 74LS00 双输入四与非门电路,按图1.2、图1.3 接线,将输入输出逻辑关系分别填入表1.2,表1.3 中。
Multisim模拟电子技术仿真实验Multisim是一款著名的电子电路仿真软件,广泛用于电子工程师和学生进行电子电路的设计和验证。
通过Multisim,用户可以方便地搭建电路并进行仿真,实现理论与实际的结合。
本文将介绍Multisim的基本操作和常见的电子技术仿真实验。
一、Multisim基本操作1. 下载与安装首先,需要从官方网站上下载Multisim软件,并按照提示完成安装。
安装完成后,打开软件即可开始使用。
2. 绘制电路图在Multisim软件中,用户可以通过拖拽组件来绘制电路图。
不同的电子组件如电阻、电容、二极管等都可以在Multisim软件中找到并加入电路图中。
用户只需将组件拖放到绘图区域即可。
3. 连接元件在绘制电路图时,还需要连接各个元件。
通过点击元件的引脚,然后拖动鼠标连接到其他元件的引脚上,即可建立连接线。
4. 设置元件的属性在建立电路连接后,还需要设置各个元件的属性。
比如,电阻的阻值、电容的容值等等。
用户可以双击元件,进入属性设置界面,对元件进行参数调整。
5. 添加仪器和测量在Multisim中,用户还可以添加各种仪器和测量设备,如示波器、函数发生器等。
这样可以帮助我们对电路进行更加深入的分析和测试。
二、常见的电子技术仿真实验1. RC电路响应实验RC电路响应实验是电子电路实验中最基础的实验之一。
它用于研究RC电路对输入信号的响应情况。
通过在Multisim中搭建RC电路,可以模拟分析电路的充放电过程,并观察输出电压对时间的响应曲线。
2. 放大器设计实验放大器是电子电路中常见的功能电路之一。
通过在Multisim中搭建放大器电路,可以模拟放大器的工作过程,并对放大器的增益、频率等特性进行分析和调整。
这对于学习和理解放大器的原理和工作方式非常有帮助。
3. 数字电路实验数字电路是现代电子技术中不可或缺的一部分。
通过在Multisim中搭建数字电路,可以模拟数字电路的逻辑运算、时序控制等功能,并对电路的工作波形进行分析和优化。
一、实验目的1. 理解并掌握基本逻辑门(与门、或门、非门、异或门)的工作原理。
2. 学习使用仿真软件(如Multisim)进行电路设计和仿真。
3. 通过实验验证基本逻辑门电路的功能和逻辑关系。
4. 增强对数字电路原理的理解和应用能力。
二、实验环境1. 仿真软件:Multisim2. 实验设备:计算机、鼠标、键盘三、实验原理基本逻辑门是数字电路中最基础的元件,它们通过逻辑运算实现输入与输出之间的对应关系。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门。
1. 与门(AND Gate):当所有输入端都为高电平时,输出端才为高电平;否则,输出端为低电平。
2. 或门(OR Gate):当任意一个输入端为高电平时,输出端就为高电平;只有当所有输入端都为低电平时,输出端才为低电平。
3. 非门(NOT Gate):将输入端的高电平变为低电平,低电平变为高电平。
4. 异或门(XOR Gate):当两个输入端电平相同时,输出端为低电平;当两个输入端电平不同时,输出端为高电平。
四、实验内容1. 与门仿真- 使用Multisim搭建一个与门电路,输入端为A和B,输出端为F。
- 通过改变输入端A和B的电平,观察输出端F的变化,验证与门的逻辑关系。
2. 或门仿真- 使用Multisim搭建一个或门电路,输入端为A和B,输出端为F。
- 通过改变输入端A和B的电平,观察输出端F的变化,验证或门的逻辑关系。
3. 非门仿真- 使用Multisim搭建一个非门电路,输入端为A,输出端为F。
- 通过改变输入端A的电平,观察输出端F的变化,验证非门的逻辑关系。
4. 异或门仿真- 使用Multisim搭建一个异或门电路,输入端为A和B,输出端为F。
- 通过改变输入端A和B的电平,观察输出端F的变化,验证异或门的逻辑关系。
五、实验结果与分析1. 与门仿真结果:当输入端A和B都为高电平时,输出端F为高电平;否则,输出端F为低电平。
符合与门的逻辑关系。
实验一: Multisim仿真软件初识与基本门电路测试一、仿真实验目的1)认识电路仿真软件Multisim,了解其基本操作,掌握构建仿真电路的基本方法,体会虚拟设备与仿真。
2) 通过逻辑电路测试与非门的功能,得到其真值表;3)学会使用与非门组成其他门电路二、计算机仿真实验内容:1. 测与非门的逻辑功能:(1). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”按钮,从弹出的对话框中选取一个与非门74LS00N,将它放置在电子平台上;单击真实元件工具条的“place Source”按钮,将电源Vcc和地线调出放置在电子平台上;单击真实元件工具条的“place Basic”按钮,选择switch中的SPDT (单刀双掷开关),“1J”和“2J”调出放置在电子平台上,并分别双击“1J”和“2J”图标,将弹出的对话框的“Key for Switch”栏设置成“A”和“B”,最后点击对话框下方“OK”按钮退出。
(2). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面右侧虚拟仪器工具条“Multimeter”按钮,如图1左图所示,调出虚拟万用表“XMM1”放置在电子平台上,如图3.2.4右图所示。
图1(3). 将所有元件和仪器连成仿真电路如图2所示。
图2(4). 双击虚拟万用表图标“XMM1”,将出现它的放大面板,按下放大面板上的“电压”和“直流”两个按钮,将它用来测量直流电压如图3所示。
图3(5). 打开仿真开关,按表3.2.1所示,分别按动“A”和“B”键,使与非门的两个输入端为表中 4 种情况,从虚拟万用表的放大面板上读出各种情况的直流电位,将它们填入表内,并将电位转换成逻辑状态填入表内。
表1:输入端输出端A B电位(V) 逻辑状态0 0 5V0 1 51 0 51 1 02.用与非门组成其它功能门电路:(1). 用与非门组成或门:1). 根据摩根定律,或门的逻辑函数表达式B=可以写成:BAQ+=,Q⋅A因此,可以用三个与非门构成或门。
实验一: Multisim仿真软件初识与基本门电路测试
一、仿真实验目的
1)认识电路仿真软件Multisim,了解其基本操作,掌握构建仿真电路的基本方法,体会虚拟设备与仿真。
2) 通过逻辑电路测试与非门的功能,得到其真值表;
3)学会使用与非门组成其他门电路
二、计算机仿真实验内容:
1. 测与非门的逻辑功能:
(1). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”按钮,从弹出的对话框中选取一个与非门74LS00N,将它放置在电子平台上;单击真实元件工具条的“place Source”按钮,将电源Vcc和地线调出放置在电子平台上;单击真实元件工具条的“place Basic”按钮,选择switch中的SPDT (单刀双掷开关),“1J”和“2
J”调出放置在电子平台上,并分别双击“1J”和“2
J”图标,将弹出的对话框的“Key for Switch”栏设置成“A”和“B”,最后点击对话框下方“OK”按钮退出。
(2). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面右侧虚拟仪器工具条“Multimeter”按钮,如图1左图所示,调出虚拟万用表“XMM1”放置在电子平台上,如图3.2.4右图所示。
图1
(3). 将所有元件和仪器连成仿真电路如图2所示。
图2
(4). 双击虚拟万用表图标“XMM1”,将出现它的放大面板,按下放大面板上的“电压”和“直流”两个按钮,将它用来测量直流电压如图3所示。
图3
(5). 打开仿真开关,按表3.2.1所示,分别按动“A”和“B”键,使与非门的两个输入端为表中 4 种情况,从虚拟万用表的放大面板上读出各种情况的直流电位,将它们填入表内,并将电位转换成逻辑状态填入表内。
表1:
输入端输出端
A B电位(V) 逻辑状态
0 0 5V
0 1 5
1 0 5
1 1 0
2.用与非门组成其它功能门电路:
(1). 用与非门组成或门:
1). 根据摩根定律,或门的逻辑函数表达式B
=可以写成:B
A
Q+
=,
Q⋅
A
因此,可以用三个与非门构成或门。
2). 从电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”按钮中调出3个与非门74LS00N;从真实元件工具条的“Basic”按钮中调出2个单刀双掷开关,并分别将它们设置成Key=A和Key=B;从真实元件工具条的“Source”按钮中调出电源和地线;红色指示灯从Indicators(显示器件库)中的Probe调出。
3). 连成或门仿真电路如图4所示。
图4
4). 打开仿真开关,按表3.2.2要求,分别按动“A”和“B”,观察并记录指示灯的发光情况,将结果填入表3.2.2中,根据表3.2.2分析是否就是或门电路的真值表。
表2:
输入输出
A B指示灯状况逻辑状态
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
(2). 用与非门组成异或门:
1). 按图5所示调出元件并组成异或门仿真电路。
2). 打开仿真开关,按表3.2.3要求,分别按动“A”和“B”,观察并记录指示灯的发光情况,将结果填入表3.2.3中。
3). 写出图3.2.8中各个与非门输出端的逻辑函数式,最终是否与异或门的逻辑函数式相符。
图5
表3:
输入输出
A B指示灯状况逻辑状态
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
(3). 用与非门组成同或门:
1). 按图6所示调出元件并组成同或门仿真电路。
2). 打开仿真开关,按表4要求,分别按动“A”和“B”,观察并记录指示灯的发光情况,将结果填入表4中。
3). 写出图6中各个与非门输出端的逻辑函数式,最终是否与同或门的逻辑函数式相符。
图6
表4:
(4) 思考题: 用与非门实现Y=AB+AC+BC,创建逻辑测试电路,记录测试真值表. (做了的同学请将电路图和真值表记在实验报告中.)。