最详细最好的Multisim仿真教程要点
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菜单系统工具栏设计工具栏仪器仪表工具栏电路图编辑窗口四、定制Multisim用户界面操作:设置菜单栏Option /Preferences中各属性选择元件的符号标准ANSI:美国标准DIN:欧洲标准。
元器件和背景的颜色一、电源库电源库中共有30个电源器件,分别是:●接地端●数字接地端● VCC电压源● VDD数字电压源●直流电压源●直流电流源●正弦交流电压源●正弦交流电流源●时钟电压源●调幅信号源●调频电压源●调频电流源● FSK信号源●电压控制正弦波电压源●电压控制方波电压源●电压控制三角波电压源●电压控制电压源●电压控制电流源●电流控制电压源●电流控制电流源●电流控制电压源●电流控制电流源●脉冲电压源●脉冲电流源图●指数电压源●指数电流源●分段线性电压源●分段线性电流源●压控分段电压源●受控单脉冲●多项式电源●非线性相关电源4、时钟电压源实质上是一个频率、占空比及幅度皆可调的方波发生器二、基本元件库●电阻●虚拟电阻●电容●虚拟电容●电解电容●上拉电容●电感●虚拟电感●电位器●虚拟电位器●可变电容●虚拟可变电容●可变电感●虚拟可变电感●开关●继电器●变压器●非线性变压器●磁芯●无芯线圈●连接器●插座●半导体电阻●半导体电容●封装电阻● SMT电阻● SMT电容● SMT电解电容● SMT电感现实元件虚拟元件“GeneralGeneral””页:元件的一般性资料,包括元件的名称、制造商、创建时间、制作者。
“SymbolSymbol””页:元件的符号。
“ModelModel””页:元件的模型,提供电路仿真时所需要的参数。
Footprint””页:元件封装,提供“Footprint给印制电路板设计的原件外形。
Electronic Parameters””页:“Electronic Parameters元件的电气参数,包括元件在实际使用中应该考虑的参数指标。
编辑电阻元件“User FieldsUser Fields””页:用户使用信息。
Multisim12仿真教程Multisim模拟电路仿真1 Multisim⽤户界⾯及基本操作1.1 Multisim⽤户界⾯在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界⾯友好、功能强⼤、易学易⽤,受到电类设计开发⼈员的青睐。
Multisim⽤软件⽅法虚拟电⼦元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为⼀体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿⼤图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真⼯具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出⼀个⽤于电⼦电路仿真和设计的EDA⼯具软件Electronics Work Bench(电⼦⼯作台,简称EWB),以界⾯形象直观、操作⽅便、分析功能强⼤、易学易⽤⽽得到迅速推⼴使⽤。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进⾏了较⼤变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10、Multisim11、Multisim12等版本,9版本之后增加了单⽚机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应⽤。
下⾯以Multisim12为例介绍其基本操作。
图1-1是Multisim12的⽤户界⾯,包括菜单栏、标准⼯具栏、主⼯具栏、虚拟仪器⼯具栏、元器件⼯具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
图1-1 Multisim12⽤户界⾯菜单栏与Windows应⽤程序相似,如图1-2所⽰。
图1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进⾏个性化界⾯设置,Multisim12提供两套电⽓元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采⽤默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准⼀致。
Multisim是一个非常简单易懂的电路仿真软件,使用它我们可以完成对数字电路,模拟电路等的仿真。
对于初学者来说,Multisim也非常简单易懂,非常容易上手。
因此,今天,我将分享如何使用Multisim进行简单电路实验的经验。
工具/原材料
Multisim软件
电脑
方法/步骤
首先,运行我们的Multisim软件
如何使用Multisim进行简单电路仿真
然后,我们需要从目录中选择原始产品以绘制电路图
如何使用Multisim进行简单电路仿真
组件库的分类是从左到右分别是“电源”,“基本原件”(开关,电阻,电容和电感),二极管,晶体管,模拟电路原件,TTL和CMOS。
您可以根据自己的电路需求选择它们
如何使用Multisim进行简单电路仿真
完成电路图的绘制后,我们可以单击工具栏中的运行按钮以运行仿真
如何使用Multisim进行简单电路仿真
在操作过程中,我们可以单击开关来控制开关的打开和关闭
如何使用Multisim进行简单电路仿真
当我们想完成模拟实验时,我们只需要单击停止按钮
如何使用Multisim进行简单电路仿真
另外,如果您的电路需要通用仪表,示波器和其他测量仪器,则可以从右侧的测量工具栏中选择。
如何使用Multisim进行简单电路仿真
当您要保存仿真电路图时,可以单击文件菜单,然后选择保存项。
如何使用Multisim进行简单电路仿真
九
然后,只需选择要保存的路径,然后单击“确定”按钮。
如何使用Multisim进行简单电路仿真。
Multisim 10简明教程一1、启动操作,启动Multisim10以后,出现以下界面,如图1所示。
图12、Multisim 10打开后的界面如图2所示:主要有菜单栏,工具栏,缩放栏,设计栏,仿真栏,工程栏,元件栏,仪器栏,电路图编辑窗口等部分组成。
图23、选择文件/新建/原理图,即弹出图3所示的主设计窗口。
图3二、Multisim10常用元件库分类图11.点击“放置信号源”按钮,弹出对话框中的“系列”栏如图2所示。
图2(1). 选中“电源(POWER_SOURCES)”,其“元件”栏下内容如图3所示:图3(2). 选中“信号电压源(SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES)”,其“元件”栏下内容如图4所示:图4(3). 选中“信号电流源(SIGNAL_CURRENT_SOURCES)”,其“元件”栏下内容如图5所示:图5(4). 选中“控制函数块(CONTROL_FUNCTION_BLOCKS)”,其“元件”栏下内容如图6所示:图6(5). 选中“电压控源(CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCES)”,其“元件”栏下内容如图7所示:图7(6). 选中“电流控源(CONTROLLED_CURRENT_SOURCES)”,其“元件”栏下内容如图8所示:图82. 点击“放置模拟元件”按钮,弹出对话框中“系列”栏如图9 所示。
图9(1). 选中“模拟虚拟元件(ANALOG_VIRTUAL)”,其“元件”栏中仅有虚拟比较器、三端虚拟运放和五端虚拟运放3个品种可供调用。
(2). 选中“运算放大器(OPAMP)”。
其“元件”栏中包括了国外许多公司提供的多达4243种各种规格运放可供调用。
(3). 选中“诺顿运算放大器(OPAMP_NORTON)”,其“元件”栏中有16种规格诺顿运放可供调用。
(4). 选中“比较器(COMPARATOR)”,其“元件”栏中有341种规格比较器可供调用。
(5). 选中“宽带运放(WIDEBAND_AMPS)”其“元件”栏中有144种规格宽带运放可供调用,宽带运放典型值达100MHz,主要用于视频放大电路。
第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。
目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
图13.1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图13.1-2所示。
图13.1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行个性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。
工具栏是标准的Windows应用程序风格。
标准工具栏:视图工具栏:图13.1-3是主工具栏及按钮名称,图13.1-4是元器件工具栏及按钮名称,图13.1-5是虚拟仪器工具栏及仪器名称。
图13.1-3 Multisim主工具栏图13.1-4 Multisim元器件工具栏图13.1-5 Multisim虚拟仪器工具栏项目管理器位于Multisim10工作界面的左半部分,电路以分层的形式展示,主要用于层次电路的显示,3个标签为:Hierarchy:对不同电路的分层显示,单击“新建”按钮将生成Circuit2电路;Visibility:设置是否显示电路的各种参数标识,如集成电路的引脚名;Project View:显示同一电路的不同页。
13.1.2 Multisim仿真基本操作Multisim10仿真的基本步骤为:1. 建立电路文件2. 放置元器件和仪表3. 元器件编辑4. 连线和进一步调整5. 电路仿真6. 输出分析结果具体方式如下:1. 建立电路文件具体建立电路文件的方法有:●打开Multisim10时自动打开空白电路文件Circuit1,保存时可以重新命名●菜单File/New●工具栏New按钮●快捷键Ctrl+N2. 放置元器件和仪表Multisim10的元件数据库有:主元件库(Master Database),用户元件库(User Database),合作元件库(Corporate Database),后两个库由用户或合作人创建,新安装的Multisim10中这两个数据库是空的。
放置元器件的方法有:●菜单Place Component●元件工具栏:Place/Component●在绘图区右击,利用弹出菜单放置●快捷键Ctrl+W放置仪表可以点击虚拟仪器工具栏相应按钮,或者使用菜单方式。
以晶体管单管共射放大电路放置+12V电源为例,点击元器件工具栏放置电源按钮(Place Source),得到如图13.1-6所示界面。
图13.1-6 放置电源修改电压值为12V,如图13.1-7所示。
图13.1-7 修改电压源的电压值同理,放置接地端和电阻,如图13.1-8所示。
图13.1-8 放置接地端(左图)和电阻(右图)图13.1-9为放置了元器件和仪器仪表的效果图,其中左下角是函数信号发生器,右上角是双通道示波器。
图13.1-9 放置元器件和仪器仪表3. 元器件编辑(1)元器件参数设置双击元器件,弹出相关对话框,选项卡包括:●Label:标签,Refdes编号,由系统自动分配,可以修改,但须保证编号唯一性●Display:显示●Value:数值●Fault:故障设置,Leakage漏电;Short短路;Open开路;None无故障(默认)●Pins:引脚,各引脚编号、类型、电气状态(2)元器件向导(Component Wizard)对特殊要求,可以用元器件向导编辑自己的元器件,一般是在已有元器件基础上进行编辑和修改。
方法是:菜单Tools/ Component Wizard,按照规定步骤编辑,用元器件向导编辑生成的元器件放置在User Database(用户数据库)中。
4. 连线和进一步调整连线:(1)自动连线:单击起始引脚,鼠标指针变为“十”字形,移动鼠标至目标引脚或导线,单击,则连线完成,当导线连接后呈现丁字交叉时,系统自动在交叉点放节点(Junction);(2)手动连线:单击起始引脚,鼠标指针变为“十”字形后,在需要拐弯处单击,可以固定连线的拐弯点,从而设定连线路径;(3)关于交叉点,Multisim10默认丁字交叉为导通,十字交叉为不导通,对于十字交叉而希望导通的情况,可以分段连线,即先连接起点到交叉点,然后连接交叉点到终点;也可以在已有连线上增加一个节点(Junction),从该节点引出新的连线,添加节点可以使用菜单Place/Junction,或者使用快捷键Ctrl+J。
进一步调整:(1)调整位置:单击选定元件,移动至合适位置;(2)改变标号:双击进入属性对话框更改;(3)显示节点编号以方便仿真结果输出:菜单Options/Sheet Properties/Circuit/Net Names,选择Show All;(4)导线和节点删除:右击/Delete,或者点击选中,按键盘Delete键。
图13.1-10是连线和调整后的电路图,图13.1-11是显示节点编号后的电路图。
图13.1-10 连线和调整后的电路图(a)显示节点编号对话框(b)显示节点编号后的电路图图13.1-11 电路图的节点编号显示5. 电路仿真基本方法:●按下仿真开关,电路开始工作,Multisim界面的状态栏右端出现仿真状态指示;●双击虚拟仪器,进行仪器设置,获得仿真结果图13.1-12是示波器界面,双击示波器,进行仪器设置,可以点击Reverse按钮将其背景反色,使用两个测量标尺,显示区给出对应时间及该时间的电压波形幅值,也可以用测量标尺测量信号周期。
图13.1-12 示波器界面(右图为点击Reverse按钮将背景反色)6. 输出分析结果使用菜单命令Simulate/Analyses,以上述单管共射放大电路的静态工作点分析为例,步骤如下:●菜单Simulate/Analyses/DC Operating Point●选择输出节点1、4、5,点击ADD、Simulate图13.1-13 静态工作点分析13.2 二极管及三极管电路13.2.1 二极管参数测试仿真实验半导体二极管是由PN结构成的一种非线性元件。
典型的二极管伏安特性曲线可分为4个区:死区、正向导通区、反向截止区、反向击穿区,二极管具有单向导电性、稳压特性,利用这些特性可以构成整流、限幅、钳位、稳压等功能电路。
半导体二极管正向特性参数测试电路如图13.2-1所示。
表13.2-1是正向测试的数据,从仿真数据可r不是固定值,当二极管两端正向电压小,处于“死区”,正向电阻很大、正向以看出:二极管电阻值d电流很小,当二极管两端正向电压超过死区电压,正向电流急剧增加,正向电阻也迅速减小,处于“正向导通区”。
图13.2-1 二极管正向特性测试电路表13.2-1 二极管正向特性仿真测试数据Rw 10% 20% 30% 50% 70% 90%Vd/mV 299 496 544 583 613 660Id/mA 0.004 0.248 0.684 1.529 2.860 7.286rd=Vd/Id(欧姆)74750 2000 795 381 214 90.58 半导体二极管反向特性参数测试电路如图13.2-2所示。
图13.2-2 二极管反向特性测试电路表13.2-2是反向测试的数据,从仿真数据可以看出:二极管反向电阻较大,而正向电阻小,故具有单向特性。
反向电压超过一定数值(V BR),进入“反向击穿区”,反向电压的微小增大会导致反向电流急剧增加。
表13.2-2 二极管反向特性仿真测试数据Rw 10% 30% 50% 80% 90% 100%Vd/mV 10000 30000 49993 79982 80180 80327Id/mA 0 0.004 0.007 0.043 35 197rd=Vd/Id(欧姆)∞7.5E6 7.1E6 1.8E6 2290.9 407.813.2.2 二极管电路分析仿真实验二极管是非线性器件,引入线性电路模型可使分析更简单。
有两种线性模型:(1)大信号状态下的理想二极管模型,理想二极管相当于一个理想开关;(2)正向压降与外加电压相比不可忽略,且正向电阻与外接电阻相比可以忽略时的恒压源模型,即一个恒压源与一个理想二极管串联。
图13.2-3是二极管实验电路,由图中的电压表可以读出:二极管导通电压Von = 0.617V; 输出电压Vo = -2.617V。
图13.2-3二极管实验电路(二极管为IN4148)利用二极管的单向导电性、正向导通后其压降基本恒定的特性,可实现对输入信号的限幅,图13.2-4(a )是二极管双向限幅实验电路。
V1和V2是两个电压源,根据电路图,上限幅值为:V1+V on ,下限幅值为:–V2–V on 。