数字电路实验Multisim仿真汇总

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Multisim 数字电路仿真实验(计数器)

Multisim 数字电路仿真实验1.实验目的用Multisim 的仿真软件对数字电路进行仿真研究。

2.实验内容实验19.1 交通灯报警电路仿真交通灯故障报警电路工作要求如下：红、黄、绿三种颜色的指示灯在下列情况下属正常工作，即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示及黄、绿灯同时指示，而其他情况下均属于故障状态。

出故障时报警灯亮。

设字母R、Y、G 分别表示红、黄、绿三个交通灯，高电平表示灯亮，低电平表示灯灭。

字母Z 表示报警灯，高电平表示报警。

则真值表如表19.1 所示。

逻辑表达式为：Z = R Y G + RG + RY若用与非门实现，则表达式可化为：Z = R Y G ⋅RG ⋅RYMultisim 仿真设计图如图19.1 所示：图19.1 的电路图中分别用开关A、B、C 模拟控制红、黄、绿灯的亮暗，开关接向高电平时表示灯亮，接向低电平时表示灯灭。

用发光二极管LED1 的亮暗模拟报警灯的亮暗。

另外用了一个5V直流电源、一个7400 四2 输入与非门、一个7404 六反相器、一个7420 双4 输入与非门、一个500欧姆电阻。

图19.1 交通灯报警电路原理图在仿真实验中可以看出，当开关A、B、C 中只有一个拨向高电平，以及B、C 同时拨向高电平而A 拨向低电平时报警灯不亮，其余情况下报警灯均亮。

实验19.2 数字频率计电路仿真数字频率计电路的工作要求如下：能测出某一未知数字信号的频率，并用数码管显示测量结果。

如果用2 位数码管，则测量的最大频率是99Hz。

数字频率计电路Multisim 仿真设计图如图19.2 所示。

其电路结构是：用二片74LS90（U1 和U2）组成BCD 码100 进制计数器，二个数码管U3 和U4 分别显示十位数和个位数。

四D 触发器74LS175（U5）与三输入与非门7410（U6B）组成可自启动的环形计数器，产生闸门控制信号和计数器清0 信号。

信号发生器XFG1 产生频率为1Hz、占空比为50%的连续脉冲信号，信号发生器XFG2 产生频率为1-99Hz（人为设置）、占空比为50%的连续脉冲信号作为被测脉冲。

模拟电子电路multisim仿真实例大全

模拟电子电路multisim仿真1.1 晶体管基本放大电路1.1.1 共射极基本放大电路按下图搭建共射极基本放大电路，选择电路菜单电路图选项（Circuit/Schematic Option ）中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显示元件的标号与数值等。

1. 静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量）分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。

2. 动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，用示波器观察到输入，输出波形。

由波形图可观察到电路的输入，输出电压信号反相位关系。

再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。

3. 参数扫描分析在上图所示的共射极基本放大电路中，偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC 的大小，保持输入信号不变，改变R1的阻值，可以观察到输出电压波形的失真情况。

选择分析菜单中的参数扫描选项（Analysis/Parameter Sweep Analysis），在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1，参数为电阻，扫描起始值为100k，终值为900k，扫描方式为线性，步长增量为400k，输出节点5，扫描用于暂态分析。

４.频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为1Hz，终止频率为1GHz，扫描形式为十进制，纵向刻度为线性，节点5做输出节点。

由图分析可得：当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时，电路输出中频电压幅值约为0.5V，中频电压放大倍数约为100倍，下限频率（X1）为14.22Hz，上限频率（X2）为25.12MHz，放大器的通频带约为25.12MHz。

实验十、基于multisim数字电路仿真实验

南昌大学实验报告学生姓名：罗族学号: 6103413001 专业班级：生医131班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验十、基于Multisim数字电路仿真实验一、实验目的1、掌握虚拟仪器库中关于测试数字电路仪器的使用方法，如数字信号发生器和逻辑分析仪的使用。

2、进一步了解Multisim仿真软件基本操作和分析方法。

二、实验原理从逻辑分析仪中可以得出74LS138的八个输出端每次输出时，只有一个为低电平，其余为高电平。

字发生器三个输出端信号以‘000-111’二进制循环输入到138的三个输入端ABC。

通过74LS138的真值表可以得出每次八个输出端只有一个低电平，其余七个输出高电平，该结果与逻辑分析仪的显示结果一致，从而通过数字信号发生器与逻辑分析仪可测试得出74LS138译码器逻辑功能三、实验设备Multisim虚拟仪器中的74Ls138，字发生器，逻辑分析仪。

四、实验内容用数字信号发生器和逻辑分析仪测试仪74LS138译码器逻辑功能自拟实验步骤，记录实验结果并进行整理分析。

五、实验步骤1．按设计好的电路连接电路，如图1所示图 12．在Multisim工作区中点击‘字发生器’，在字生器中选择‘循环‘控制，设置中选用上数序计数器，显示类型为二进制，频率为1kHz.图 23．运行仿真电路，点击‘逻辑分析仪’观察74LS138输出的信号变化，运行仿真后，在逻辑分析仪中可观察到输出信号的变化波形以及输入信号波形变化。

六、实验结果及数据分析图 3七、实验总结：通过这次实验了解了虚拟仪器库中关于测试数字电路仪器的使用方法，如数字信号发生器和逻辑分析仪的使用。

进一步了解Multisim仿真软件基本操作和分析方法。

Multisim电路设计与仿真第7章数字电路仿真

217 第7章 Multisim 12在数字电路中的应用和仿真本章主要介绍Multisim 12中在数字电路中的应用和仿真。

首先进行分立元件特性测试与仿真，然后介绍组合逻辑与时序逻辑电路的分析与仿真，最后介绍555定时器与数/模、模/数转换部分的分析与仿真。

7.1分立元件特性测试与仿真数字电路中逻辑变量有0和1两种取值，对应电子开关的断开和闭合。

构成电子开关的基本元件有二极管、三极管和MOS 管。

理想开关的开关特性有两种：（1）静态特性。

断开时，开关两端的电压不管多大，等效电阻R OFF =∞，电流I OFF = 0；闭合时，不管流过其中的电流多大，等效电阻R ON = 0，电压U AK = 0。

（2）动态特性。

开通时间t on =0，关断时间t off = 0。

客观世界中并没有理想开关。

乒乓开关、继电器、接触器等的静态特性十分接近理想开关，但动态特性很差，无法满足数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。

二极管、三极管和MOS 管做为开关使用时，其静态特性不如机械开关，但动态特性很好。

本节主要介绍二极管和三极管的开关特性测试与仿真。

7.1.1二极管开关特性测试与仿真二极管在正偏导通时的导通压降，硅材料约0.7V ，锗材料约为0.3V ，导通电阻约为几欧姆或几十欧姆，类似关闭合；反向截止时反向饱和电流极小、反向电阻很大（约几百千欧）类似开关断开。

1.使用伏安特性图示仪观察二极管伏安特性曲线图7-1 用伏安特性分析仪观察二极管伏安特性曲线在Multisim 环境下，单击元器件库栏按钮，在弹出的窗口中，“Datebase ”栏选择“Master Datebase”，“Group”栏选择“DIODE”，“Component”栏选择“1N4001”，其它选择默认，把二极管“1N4001”放置在工作区。

再单击仪器仪表库中（IV analyzer，伏安特性分析仪）按钮，放置在工作区。

鼠标左键双击伏安特性分析仪，打开设置窗口，“Component”栏选择“Diode”，可在设置窗口右下角看到二极管符号，即要求外部接线时，左侧端口接“P”区，中间端口接“N”区。

multisim仿真电路

四、实验内容
1.输入和逻辑状态判断电路的测试
1)调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为低电平（VL<0.8v）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2）调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为高电平（VH>3.5v）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2.音响声调产生电路
1）逻辑电平测试器的被测电压为低电平（VL<0.8v）用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f.
四、实验内容及步骤
1．场效应管共源放大器的调试
(1)连接电路。按图1连接好电路，场效应管选用N沟道消耗型2N3370，静态工作点的设置方式为自偏压式。直流稳压电源调至12V。
图1
2.测量静态工作点
将输入端短接（图2），并测量此时的 Vg、Vs、VD、，填入下表1
静态工作点：
1.006V
39.355nV
1）输入电阻测量：先闭合开关S1(R2=0)，输入信号电压Vs，测出对应的输出电压，然后断开S1，测出对应的输出电压，因为两次测量中和是基本不变的，所以
,测得 =134.137mV， =67.074mV,
仿真结果如下图4：
2）输出电阻测量:在放大器输入端加入一个固定信号电压Vs，分别测量当已知负载RL断开和接上的输出电压和。则 ,由于本实验所用的场效应管必须接入很大的负载才能达到放大效果，因此此方法不适合用来测量本实验输出电阻效果不太好，仿真结果如下图5 =66.8mV, =125mV .
38.328
43.36
35
40
45
50
55
60
65
47.847
51.875
55.507

数字电路实验Multisim仿真完整版

数字电路实验M u l t i s i m仿真HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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）仿真结果二、门）三、与或非门逻辑功能的测试四、现路；一、分析半加器的逻辑功能二.74LS138接成四线-十六线译码器 00000001011110001111（2）用一片74LS153接成两位四选一数据选择器；（3）用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器（1）设计一个有A 、B 、C 三位代码输入的密码锁（假设密码是011），当输入密码正确时，锁被打开（Y 1=1），如果密码不符，电路发出报警信号（Y 2=1）。

以上四个小设计任做一个，多做不限。

还可以用门电路搭建实验三触发器及触发器之间的转换1. D 触发器逻辑功能的测试(上升沿)2. JK 触发器功能测试（下降沿）Q=0Q=0略3. 思考题：（1）（2）（3）略实验四寄存器与计数器1.右移寄存器（74ls74 为上升沿有效）位异步二进制加法，减法计数器（74LS112 下降沿有效）也可以不加数码显示管3.设计性试验（1）74LS160设计7进制计数器（74LS160 是上升沿有效，且异步清零，同步置数）若采用异步清零：若采用同步置数：（2）74LS160设计7进制计数器略（3）24进制83进制注意：用74LS160与74LS197、74LS191是完全不一样的实验五 555定时器及其应用1.施密特触发器输入电压从零开始增加：输入电压从5V开始减小：2.单稳态触发器3.多谢振荡。

Multisim数字电子技术仿真实验

用户可以根据个人习惯和喜好定制软件界面，包括元件库、工具栏、菜单等，提高工作效率。
多语言支持
软件支持多种语言界面，方便不同国家和地区的用户使用。
02
数字电子技术基础
逻辑门电路
总结词
逻辑门电路是数字电子技术中的基本单元，用于实现逻辑运算和信号转换。
详细描述
逻辑门电路由输入和输出端组成，根据输入信号的组合，输出端产生相应的信号。常见的逻辑门电路有与门、或门、非门等。
交互性强
用户可以在软件中直接对电路进行搭建、修改和测试，实时观察电路的行为和性能。
实验环境灵活
软件提供了多种实验模板和电路图符号，方便用户快速搭建各种数字电子技术实验。
软件功能
元件库丰富
Multisim软件拥有庞大的元件库，包含了各种类型的电子元件和集成电路，方便用户选择和使用。
电路分析工具
寄存器实验结果分析
总结词
寄存器实验结果分析主要关注寄存器是否能够正确存储和读取数据，以及寄存器的功能是否正常实现。
详细描述
首先观察实验中使用的寄存器的数据存储和读取过程，记录下实际得到的数据存储和读取结果。接着，将实际得到的数据存储和读取结果与理论预期的数据存储和读取结果进行对比，检查是否存在差异。如果有差异，需要分析可能的原因，如电路连接错误、元
触发器
总结词
触发器是一种双稳态电路，能够在外部信号的作用下实现状态的翻转。
详细描述
触发器有两个稳定状态，根据输入信号的组合，触发器可以在两个状态之间进行切换。常见的触发器有RS触发器、D触发器据的基本单元，用于存储二进制数据。
详细描述
寄存器由多个触发器组成，可以存储一定数量的二进制数据。寄存器在数字电路中用于存储数据和控制信号。

第7章数字电子技术MULTISIM仿真实验2.

第7章数字电子技术Multisim仿真实验
(1) 设计要求：设计一个火灾报警控制电路。该报警系统设有烟感、温感和紫外线感三种不同类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时，报警系统才产生控制信号。
(2) 探测器发出的火灾探测信号有两种可能：一种是高电平(1)，表示有火灾报警；一种是低电平(0)，表示无火灾报警。设A、B、C分别表示烟感、温感和紫外线感三种探测器的探测信号，为报警电路的输入信号；设Y为报警电路的输出。在逻辑转换仪面板上根据设计要求列出真值表，如图7-8所示。
第7章数字电子技术Multisim仿真实验
2．实验原理译码是编码的逆过程。译码器就是将输入的二进制代码翻译成输出端的高、低电平信号。3线-8线译码器74LS138有 3个代码输入端和8个信号输出端。此外还有G1、G2A、G2B使能控制端，只有当G1 = 1、G2A = 0、G2B = 0时，译码器才能正常工作。 7段LED数码管俗称数码管，其工作原理是将要显示的十进制数分成7段，每段为一个发光二极管，利用不同发光段的组合来显示不同的数字。74LS48是显示译码器，可驱动共阴极的7段LED数码管。
第7章数字电子技术Multisim仿真实验
4．实验步骤 (1) 按图7-12连接电路。双击字信号发生器图标，打开字信号发生器面板，按图7-14所示的内容设置字信号发生器的各项内容。 (2) 打开仿真开关，不断单击字信号发生器面板上的单步输出Step按钮，观察输出信号与输入代码的对应关系，并记录下来。 (3) 按图7-13连接电路。双击字信号发生器图标，打开字信号发生器面板，按图7-15所示的内容设置字信号发生器的各项内容。
第7章数字电子技术Multisim仿真实验

Multisim数字电子技术仿真实验

10.4 异或门与同或门
图10-19 逻辑分析仪面板屏幕显示的异或门时序波形
(3)逻辑电路测试同或门功能的仿真分析
10.4 异或门与同或门
1)搭建图10-17所示的逻辑电路测试同或门功能仿真电路。 2)单击仿真开关，激活电路。
表10-�� 6 同或门真值表
(4)虚拟仪器测试同或门输入/输出信号的仿真分析 1)搭建图10-18a所示的虚拟仪器测试同或门输入/输出信号仿真电路，数字信号发生器按图10-18b设置。
2.元器件选取 1)电源：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电源并设置电压为5V。 2)接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。
图10-21
74LS148D仿真电路
10.5 编码器功能仿真实验
3)逻辑开关：Place Elector_Mechanical→SUPPLEMENTARY_CON TACTS,选取SPDT_SB开关。 4)编码器：Place TTL→74LS,选取74LS148D。
10.11 计数器仿真实验
第10章数字电子技术仿真实验13 555多谐振荡器仿真实验 10.14 数-模转换器仿真实验 10.15 模-数转换器仿真实验
10.1 数字电子技术仿真概述
图10-1
Digital Simulation Settings对话框
1)进行数字电路仿真设置，即执行Simulate\\Digital Simulation Setti ngs...命令，打开Digital Simulation Settings对话框，
8)逻辑转换仪：从虚拟仪器工具栏调取XLC1。 9)数字信号发生器：从虚拟仪器工具栏调取XWG1。 10)逻辑分析仪：从虚拟仪器工具栏调取XLA1。

Multisim实验总结和和体会

Multisim实验总结和和体会院系：物电学院专业：08 电工指导教师：杨金姓名：吕厚良（20081342079）Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

Multisim 被美国NI公司收购以后，其性能得到了极大的提升。

最大的改变就是：Multisim 9与LABVIEW 8的完美结合：（1）可以根据自己的需求制造出真正属于自己的仪器；（2）所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上; (3)所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中进行处理和分析。

Multisim 9组成：1．―――构建仿真电路2．―――仿真电路环境3．multi mcu ------ 单片机仿真4．――FPGA、PLD，CPLD等仿真5．――FPGA、PLD，CPLD等仿真6．―― 通信系统分析与设计的模块7．―― PCB设计模块：直观、层板32层、快速自动布线、强制向量和密度直方图8．－（自动布线模块）1．器件建模及仿真；2．电路的构建及仿真；3．系统的组成及仿真；4．仪表仪器原理及制造仿真。

器件建模及仿真：可以建模及仿真的器件：模拟器件（二极管，三极管，功率管等）；数字器件（74系列，COMS系列，PLD，CPLD等）；FPGA器件。

单元电路、功能电路、单片机硬件电路的构建及相应软件调试的仿真。

系统的组成及仿真：Commsim 是一个理想的通信系统的教学软件。

它很适用于如‘信号与系统’、‘通信’、‘网络’等课程，难度适合从一般介绍到高级。

使学生学的更快并且掌握的更多。

Commsim含有200多个通用通信和数学模块，包含工业中的大部分编码器，调制器，滤波器，信号源，信道等，Commsim 中的模块和通常通信技术中的很一致，这可以确保你的学生学会当今所有最重要的通信技术。

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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
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
输入输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 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；
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
S1 S2S3A2 A1A0Q0 Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7
0 φφφφφ 1 1 1 1 1 1 1 1
φ 1 1 φφφ 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 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1
1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1
1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1
1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 3. 验证数据选择器的逻辑功能
4.思考题
（1）用两片74LS138接成四线-十六线译码器0000
0001
1000
（2）用一片74LS153接成两位四选一数据选择器；
（3）用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器
（1）设计一个有A、B、C三位代码输入的密码锁（假设密码是011），当输入密码正确时，锁被打开（Y1=1），如果密码不符，电路发出报警信号（Y2=1）。

以上四个小设计任做一个，多做不限。

还可以用门电路搭建
实验三触发器及触发器之间的转换
1.D触发器逻辑功能的测试(上升沿)
仿真结果;
CP D S d R d Q Q ×× 1 1→0 0 1 ×× 1 0→1 0 1 ××1→0 1 1 0 ××0→1 1 1 0 ××0 0 0 1
2.JK触发器功能测试（下降沿）
Q=0
D CP
Q n+1
Q n=0Q n=1 0
1 1 0→1 0 0
1 1 1→0 0 0
1
1 1 0→1 1 1
1 1 1→0 1 1
d
S d R
Q=0略
J K CP
Q n+1
Q n=0Q n=1
0 0 1 1 0→1
1→0
0 1
0 1
d
S d R
（1）
（2）
1 1 1 0→1 1→0 0 1 0 0 1
0 1 1 0→1 1→0 0 1 1 1 1 1 1 1 0→1
1→0 0 1 1 0
（3）略
实验四寄存器与计数器1.右移寄存器（74ls74 为上升沿有效）
2.3位异步二进制加法，减法计数器（74LS112 下降沿有效）
也可以不加数码显示管
3.设计性试验
（1）74LS160设计7进制计数器（74LS160 是上升沿有效，且异步清零，同步置数）若采用异步清零：
若采用同步置数：
（2）74LS160设计7进制计数器略
（3）24进制
83进制
注意：用74LS160与74LS197、74LS191是完全不一样的
实验五555定时器及其应用
1.施密特触发器
输入电压从零开始增加：
输入电压从5V开始减小：。

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