实验十、基于multisim数字电路仿真实验

墨墨　二兰！　曼　ＣＮ１１—２Ｏ３４／Ｔ　实验技术与管理　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　第３２卷第３期２０１５年３月　ＶｏＩ．３２　Ｎｏ．３　Ｍａｒ．２Ｏ１５　

基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍ的ＲＣ积分电路仿真　

实验教学研究　

李素玲　

（南宁学院机电学院，广西南宁　５３０２００）　

摘要：针对学生在利用ＲＣ积分电路进行波形变换实验中出现的波形失真、元件参数选取困难等问题，利　

用Ｍｕｈｉｓｉｍ仿真软件并结合理论分析，验证了理论数据与实验结果的一致性，并从实验中一步步引导学生找　

出确定元件参数的规律，更直观地帮助学生对积分电路的理解和运用，对提高实验教学质量有很大的帮助。　

关键词：ＲＣ积分电路；ＭｕＩｔｉｓｉｍ仿真；实验教学　

中图分类号：ＴＭ１３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—４９５６（２０１５）３—０１２９—０４　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ＲＣ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　

ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｍｕｌｔｉｓｉｍ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　

Ｌｉ　Ｓｕｌｉｎｇ　

（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３０２００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｗａｖｅｆｏｒｍ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ＲＣ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｗａｖｅｆｏｒｍ　ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ，ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｅｔｃ．ｔｈｅ　Ｍｕｌｔｉｓｉｍ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｓ　

ｕｓｅｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｇｉｖｅ　ｔｈｅ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　

浅谈仿真软件Multisim及其在数字电路实验中的应用

本文针对现有数字电路传统实验的不足，提出在数字电子技术教学实验中使用电子仿真软件Multisim进行实验仿真。仿真软件Multisim在数字电子技术课程实验中，其直观的虚拟仪器、强大的分析功能以及方便的更换元件参数和修改电路结构的能力，使我们可以很好的理解各种基本电路的特点，从而成为一种直观的教学方法。

标签：Multisim；数字电路；电路仿真。

1 引言

数字电路是电子专业一门主要的专业基础课程，长期以来，数字电路课程的教学，是以理论课教学、课程实验等教学环节构成，传统的实验教学有点落后于时代的发展。因此我们在实际教学的过程中，逐步确立了实验演示操作与计算机模拟仿真相结合的教学方法，从培养学生运用知识和提高实际工作能力出发，突出实践创新教育，注重对学生创新能力的培养，形成一个灵活多样、创新发展、适应不同层次、不同专业教学要求的新型的实验课体系，达到培养新型人才的目的。

2 方法与内容

以共射放大电路有关参数的测试为例，介绍multisim在实验中的应用。

实验内容

（1）在软件中画出电路图，将Q1的放大倍数设为60，先将V2设为短接，即电路处于静态。然后打开仿真开关，调节R3使Vc（即电压表读数）为5～7V，为三极管建立静态工作点。

（2）将V2设为5mV、1kHz的正弦信号，同时在输出端R4上端接入示波器，观察输出电压波形。

打开仿真开关后观测到的波形如下：

（1）将负载电阻R4正常接入时的波形如下：

从上图中可以看出输入电压幅值为5mV，而输出电压幅值约为484.785mV，所以这时的放大倍数 Av=Vo/Vi=484.785/5=96.96倍。

（2）将负载电阻R4设为开路：双击R4，在出现的对话框中选择Fault（故障），然后设置故障类型为Open（开路），选择故障的对象1、2引脚（也就是1、2引脚之间开路），然后确定即可。

实验一 逻辑门电路

一、与非门逻辑功能的测试

74LS20（双四输入与非门）

仿真结果

输 入 输出电压（V） 输出逻辑状态

A B C D Y

0 0 0 0 5 1

0 0 0 1 5 1

0 0 1 1 5 1

0 1 1 1 5 1

1 1 1 1 0 0 二、或非门逻辑功能的测试

74LS02（四二输入或非门）

仿真结果：

三、与或非门逻辑功能的测试

74LS51（双二、三输入与或非门）

输 入 输出电压（V） 输出逻辑状态

A B Y

0 0 5 1

0 1 0 0

1 0 0 0

1 1 0 0 仿真结果：

四、异或门逻辑功能的测试

74LS86（四二输入异或门）各一片

仿真结果： 输 入 输 出

A B C D Y

0 0 0 0 1

0 0 0 1 1

0 0 1 1 0

0 1 1 1 0

1 1 1 1 0

二、思考题

1. 用一片74LS00实现Y = A+B的逻辑功能 ；

2. 用一片74LS86设计一个四位奇偶校验电路；

输 入 输 出

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

实验二 组合逻辑电路

一、分析半加器的逻辑功能

二. 验证三线-八线译码器的逻辑功能

输 入 输 出

A B S CO

0 0 0 0

0 1 1 0

1 0 1 0

1 1 0 1

3. 验证数据选择器的逻辑功能 S1 S2 S3 A2 A1 A0 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7

0 φ φ φ φ φ 1 1 1 1 1 1 1 1

φ 1 1 φ φ φ 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1

1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1

1 南昌大学实验报告

学生姓名： 学 号: 专业班级：

实验类型： □ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

实验十 基于multisim的数字电路仿真实验

实验目的

1、掌握虚拟器库中关于数字电路仪器的使用方法；

2、进一步了解并掌握multisim仿真软件的操作技巧和分析方法以及multisim的常用快捷键的熟练使用；

3、学会使用multisim进行实验前或做实物前的电路仿真；

实验原理

1、利用字发生器产生一定的序列接入一个芯片验证其逻辑功能是否正确，本实验验证74LS138译码器的逻辑功能；

2、利用逻辑分析仪的逻辑分析功能实验74LS138逻辑功能的分析；

3、实验原理图

其中74LS138的输入端A、B、C位次分别升高，即C为最高位，A为最低位。

基于multisim的数字电路仿真实验

2 实验器材

字发生器、74LS138一片，逻辑分析仪

实验内容

用数字信号发生器和逻辑分析仪测试74LS138译码器的逻辑功能。

实验步骤

1.按上图调出元器件和一仪器并连接好电路图；

2.设置好各个仪器的参数后打开仿真开关观察和分析结果。

实验分析

1、字发生器产生序列

2、逻辑分析仪设置及产生波形图

基于multisim的数字电路仿真实验

3

基于multisim的数字电路仿真实验

4 3、逻辑分析——真值表

C B A 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y

0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1

1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1

1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1

1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1