基于Multisim10的电子仿真试验与设计 Multisim10 基本分析方法

基于Multisim的三极管放大电路仿真分析来源:大比特半导体器件网引言放大电路是构成各种功能模拟电路的基本电路，能实现对模拟信号最基本的处理--放大，因此掌握基本的放大电路的分析对电子电路的学习起着至关重要的作用。

三极管放大电路是含有半导体器件三极管的放大电路，是构成各种实用放大电路的基础电路，是《模拟电子技术》课程中的重点内容。

在课程学习中，一再向学生强调，放大电路放大的对象是动态信号，但放大电路能进行放大的前提是必须设置合适的静态工作点，如果静态工作点不合适，输出的波形将会出现失真，这样的“放大”就毫无意义。

什么样的静态工作点是合适的静态工作点;电路中的参数对静态工作点及动态输出会产生怎样的影响;正常放大的输出波形与失真的输出波形有什么区别;这些问题单靠课堂上的推理及语言描述往往很难让学生有一个直观的认识。

在课堂教学中引入Multisim仿真技术，即时地以图形、数字或曲线的形式来显示那些难以通过语言、文字表达令人理解的现象及复杂的变化过程，有助于学生对电子电路中的各种现象形成直观的认识，加深学生对于电子电路本质的理解，提高课堂教学的效果。

实现在有限的课堂教学中，化简单抽象为具体形象，化枯燥乏味为生动有趣，充分调动学生的学习兴趣和自主性。

1 Multisim 10 简介Multisim 10 是美国国家仪器公司(NI公司)推出的功能强大的电子电路仿真设计软件，其集电路设计和功能测试于一体，为设计者提供了一个功能强大、仪器齐全的虚拟电子工作平台，设计者可以利用大量的虚拟电子元器件和仪器仪表，进行模拟电路、数字电路、单片机和射频电子线路的仿真和调试。

Multisim 10 的主窗口如同一个实际的电子实验台。

屏幕中央区域最大的窗口就是电路工作区，电路工作窗口两边是设计工具栏和仪器仪表栏。

设计工具栏存放着各种电子元器件，仪器仪表栏存放着各种测试仪器仪表，可从中方便地选择所需的各种电子元器件和测试仪器仪表在电路工作区连接成实验电路，并通过“仿真”菜单选择相应的仿真项目得到需要的仿真数据。

详解Multisim 10仿真实验步骤时间：2010-06-22 04:19:17 来源：作者：一、实验目的熟悉并掌握Multisim10对单片机的仿真过程。

加深对单片机硬件以及软件理论知识的理解。

二、实验原理1、Multisim10美国国家仪器公司下属的ElectroNIcs Workbench Group在今年年初发布了Multisim 10。

新版的Multisim10，加入了MCU模块功能，可以和8051等单片机进行编程联调，该软件元件丰富，界面直观，虚拟仪器的逼真度达到了让人相当高的程度，是电子设计、电路调试、虚拟实验必备良件。

工程师们可以使用Multisim 10交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。

Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。

通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

下面将简单介绍一下Multisim10刚加进来的MCU模块的使用方法。

双击桌面上的multisim10图标，由于软件比较大，需要等待一定的时间才能进入以下界面（图一）：图一Multisim10界面和Office工具界面相似，包括标题栏、下拉菜单、快捷工具、项目窗口、状态栏等组成。

标题栏用于显示应用程序名和当前的文件名。

下拉菜单提供各种选项。

快捷工具分为：文件工具按钮，器件工具按钮，调试工具按钮，这些按钮在下拉菜单中都有，并经常用到，现在放在工具栏里是为了方便使用。

项目窗口中的电路窗口是用来搭建电路的，Design Toolbox工具栏是用来显示全部工程文件和当前打开的文件。

状态栏用于显示程序的错误和警告，如果有错误和警告那还还需要重新修改程序。

直到没有错误为止才能正常加载程序。

在电路窗口的空白处点击鼠标右键，将出现如下菜单（图二）：图二菜单包括：放置元件（place component）、连接原理图（place schematic）、放置图形（place graphic）、标注（place comment）等，这里我们最常用到的只有第一个放置元件：点击菜单中第一个选项或者按“CTRL+W”会出现以下元器件选择对话框（图三）：图三在Group中选择我们需要的器件的类别，在Family中选择我们需要的器件，点击“OK”即可。

M u l t i s i m10的基本使用-电路的仿真测量Multisim10的基本使用 ---------电路的仿真测量学会在NI Multisim10虚拟电子实验平台调用测量元件和仪器仪表，并能设置和使用电流表、电压表、数字万用表、函数信号发生器、示波器和频率计。

知识准备Multisim10提供了种类齐全的测量工具和虚拟仪器仪表，它们的操作、使用、设置、连接和观测方法与真实仪器几乎完全相同，就好像在真实的实验室环境中使用仪器。

在仿真过程中，这些仪器能够非常方便地监测电路工作情况和对仿真结果进行显示及测量。

Multisim10提供了测量元件如电流表、电压表和探针可在如图1-46的测量元件工具栏中调用，或在元器件工具栏上打开“指示器”对话框中调用。

（a ）测量元件工具栏 （b ）指示器对话框图1-46 调用测量元件的两种方法Multisim 10还提供了18种虚拟仪器仪表（数字万用表、函数信号发生器、功率计、双踪示波器、4踪示波器、波特图示仪、频率计、字发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、I-V 特性分析仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪、安捷伦信号发生器、安捷伦万用电流指示器元“指示器”探电压表、安捷伦示波器、泰克示波器），1个实时测量探针，4种LabVIEW采样仪器和1个电流检测探针，都可在如图1-47所示工具栏中找到。

图1-47 虚拟仪器仪表工具栏在我们测量电流、电压时，常使用如图1-48所示是数字电流表、数字电压表和数字万用表来测量电流和电压。

Multisim10仿真环境同样可使用虚拟的数字电流表、数字电压表和数字万用表来测量电流、电压，如图1-49所示。

（a）数字电流表（b）数字电压表（c）数字万用表图1-48测量电流电压的实际仪表（a）数字电流表（b）数字电压表（c））数字万用表图1-49 Multisim10中虚拟电压、电流表和万用表函数双踪波特I-V特性逻辑转安捷伦频谱逻辑安捷伦实时测网络分功率泰克字发失真度安捷伦电流检测探针4种LabIEW 数字4踪频率如图1-50所示，测量电流时将电流表串联于电路中，测量电压时将电压表并联在电路或元件两端，对直流电有正负极之分，对交流电没有正负之分。

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。

第1章Multisim10 电路设计及应用3.1 Multisim10 的基本功能与基本操作3.1.1 Multisim10 简介Multisim 的前身为EWB（Electronics Workbench）软件。

它以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，早在20世纪90年代初就在我国得到迅速推广，并作为电子类专业课程教学和实验的一种辅助手段。

21世纪初，EWB 5.0更新换代推出EWB 6.0，并更名为Multisim 2001；2003年升级为Multisim 7.0；2005年发布Multisim 8.0时其功能已十分强大，能胜任电路分析、模拟电路、数字电路、高频电路、RF电路、电力电子及自动控制原理等个方面的虚拟仿真，并提供多达18种基本分析方法。

Multisim10.0和Ultiboard10.0是美国国家仪器公司下属的ElectroNIcs Workbench Group 推出的交互式SPICE仿真和电路分析软件，专用于原理图捕获、交互式仿真、电路板设计和集成测试。

通过将NI Multisim10.0 电路仿真软件和LabVIEW测试软件相集成，那些需要设计制作自定义印制电路板（PCB）的工程师能够非常方便地比较仿真数据和真实数据，规避设计上的反复，减少原型错误并缩短产品上市时间。

使用Multisim10.0可交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。

Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样使用者无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，使其更适合电子学教育。

通过Multisim和虚拟仪器技术，使用者可以完成从理论到原理图捕获与仿真，再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

Multisim10.0 和Ultiboard10.0推出了很多专业设计特性，主要是高级仿真工具、增强的元件库和扩展的用户社区。

主要的新增特性包括：●元件库包括1200多个新元器件和500多个新SPICE模块，这些都来自于如美国模拟器件公司（Analog Devices）、凌力尔特公司（Linear Technology）和德州仪器（TexasInstruments）等业内领先的厂商，其中也包括100多个开关模式电源模块；●汇聚帮助（Convergence Assistant）功能能够自动调节SPICE参数，纠正仿真错误；●数据的可视化分析功能，包括一个新的电流探针仪器和用于不同测量的静态探点，以及对BSIM 4 参数的支持。

基于multisim10的混频器仿真分析利用multisim10创建了由模拟乘法器构成的混频器，利用虚拟仪器仪表对此电路进行了仿真。

仿真结果与理论分析结果一致，证明了Multisim软件仿真的正确性，在电子电路基础实验教学中具有非常重要的意义。

标签：multisim10 混频器仿真Multisim软件是专门用于电子电路仿真和设计的自动化软件，它具有形象直观的用户界面、丰富的元件库、强大的虚拟仪器功能、完备的电路分析手段和超强的仿真能力等特点，因此，在电子设计中可以利用此软件实现计算机仿真设计与虚拟实验，验证设计电路是否达到设计要求。

设计与仿真实验可以同步进行，边设计边实验，修改调试方便，实验中不消耗实际上的元器件。

根据仿真实验的结果再进行实际电路的制作，不仅方便、经济，而且省时、高效，具有很高的实用价值。

1 混频器原理在无线电技术中，混频器广泛应用于无线电广播、电视、通信接收机及各种仪器仪表中，利用混频器可改变振荡器输出信号的频率。

在频率合成器中，也常用混频器完成频率的加减运算，从而得到各种不同频率的信号。

所谓混频就是将两个不同频率的信号（其中一个称为本机振荡信号，另一个为高频已调波信号）加到非线性器件进行频率变换，然后由选频回路取出中频分量。

在混频过程中，它的调制规律并不改变，改变的只是信号的载频。

能完成这种频率变换功能的电路称为混频器。

混频器由非线性器件和带通滤波器组成。

混频器的组成框图如图1所示。

当输入信号为某一高频信号uS(t)，它与等幅的本振信号uL(t)进行混频，输出则为两者的差频或和频信号uI(t)，从而实现频率变换。

图1混频电路的组成框图2 混频器的设计与仿真利用Multisim10建立模拟乘法器混频器的电路如图2所示。

如图2所示设置调幅信号源、本振信号以及其他元件的参数，其中调幅信号源的跳幅度设为0.8。

打开仿真电源开关，双击示波器，正确设置示波器的参数，观察混频器输入的调幅波以及混频器的输出波形，如图3所示。

他实验一 NI multisim 10仿真软件的基本操作1．本次实验的目的和要求NI Multisim 10仿真软件是电子电路计算机仿真设计与分析的基础。

本次实验的目的和要求：掌握NI multisim 10系统，NI multisim 10的主窗口、菜单栏、工具栏、元器件库、仪器仪表库的基本界面；NI Multisim 10的文件（File）、编辑（Edit）、创建子电路等基本操作；元器件的操作、电路图选项的设置、导线的操作、输入/输出端等电路创建的基础；数字多用表、示波器、函数信号发生器、电压表、电流表等仪器仪表的基本操作；NI Multisim 10的电路分析菜单和分析方法。

2．实践内容或原理重点掌握NI Multisim 10仿真软件的基本操作方法，重点是NI Multisim 10的菜单、工具栏、元器件库、仪器仪表库、电路创建的操作方法。

主要包含有：①NI multisim 10的基本界面、主窗口、菜单栏、工具栏②NI multisim 10的元器件库③NI multisim 10的仪器仪表库④NI multisim 10的基本操作a. 文件（File）基本操作b. 编辑（Edit）的基本操作c. 创建子电路（Place →New Subcircuit）d. 在电路工作区内输入文字（Place→Text）e. 输入注释（Place→Comment）f. 编辑图纸标题栏（Place→Title Block）⑤电路创建的基础a. 元器件的操作b. 电路图选项的设置c. 导线的操作e. 输入/输出端⑥仪器仪表的使用a. 仪器仪表的基本操作b. 数字多用表（Multimeter）c. 函数信号发生器（Function Generator）d. 瓦特表（Wattmeter）e. 示波器（Oscilloscope）f. 波特图仪（Bode Plotter）g. 字信号发生器（Word Generator）h. 逻辑分析仪（Logic Analyzer）i. 逻辑转换仪（Logic Converter）j. 失真分析仪（Distortion Analyzer）k. 频谱分析仪（Spectrum Analyzer）l. 网络分析仪（Network Analyzer）m. 电流/电压（I/V）分析仪n. 测量探针和电流探针o. 电压表p. 电流表⑦NI multisim 10的分析菜单3．需用的仪器、试剂或材料等①计算机②NI Multisim电子电路计算机仿真软件③教材《基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》黄智伟主编，电子工业出版社，20114．实践步骤或环节本次实验的目的和要求是重点掌握NI Multisim 10的基本内容和使用方法，这是进行以后各章学习的基础。