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模拟电子技术 Multisim模拟电路仿真实验指导书

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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+N
2. 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

以看出：二极管电阻值
d
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

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 299 496 544 583 613 660
Id/mA 0.004 0.248 0.684 1.529 2.860 7.286

实验五

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模拟电路_Multisim软件仿真教程

模拟电路_Multisim软件仿真教程

第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件，本章节讲解使用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。

multisim教程实验指导书第一章

multisim教程实验指导书第一章

multisim教程实验指导书第⼀章第⼀章 Multisim7基本操作1.1 Multisim7基本操作图1-11.1.2 ⽂件基本操作与Windows 常⽤的⽂件操作⼀样，Multisim7中也有：New--新建⽂件、Open--打开⽂件、Save--保存⽂件、Save As--另存⽂件、Print--打印⽂件、Print Setup--打印设置和Exit--退出等相关的⽂件操作。

以上这些操作可以在菜单栏File ⼦菜单下选择命令，也可以应⽤快捷键或⼯具栏的图标进⾏快捷操作。

1.1.3 元器件基本操作常⽤的元器件编辑功能有：90 Clockwise--顺时针旋转90?、90 CounterCW--逆时针旋转90?、Flip Horizontal--⽔平翻转、Flip Vertical--垂直翻转、Component Properties--元件属性等。

这些操作可以在菜单栏Edit ⼦菜单下选择命令，或⽤Edit ⼦菜单右边显⽰的快捷键进⾏快捷操作，也可以选中元器件后右击⿏标选择相应命令。

例对三极管操作如图1-2所⽰：图1-21.1.4 ⽂本基本编辑对⽂字注释⽅式有两种：直接在电路⼯作区输⼊⽂字或者在⽂本描述框输⼊⽂字，两种操作⽅式有所不同。

1. 电路⼯作区输⼊⽂字单击Place / Text 命令或使⽤Ctrl+T 快捷操作，然后⽤⿏标单击需要输⼊⽂字的位置，输⼊需要的⽂字。

⽤⿏标指向⽂字块，单击⿏标右键，在弹出的菜单中选择Color 命令，选择需要的颜⾊。

双击⽂字块，可以随时修改输⼊的⽂字。

2. ⽂本描述框输⼊⽂字利⽤⽂本描述框输⼊⽂字不占⽤电路窗⼝，可以对电路的功能、实⽤说明等进⾏详细的说明，可以根据需要修改⽂字的⼤⼩和字体。

单击View/ Circuit Description Box 命令或使⽤快捷操作Ctrl+D ，打开电路⽂本描述框，如图1-3所⽰，在其中输⼊需要说明的⽂字，可以保存和打印输⼊的⽂本。

Multisim11 电路设计及应用试验教学指导书

Multisim11 电路设计及应用试验教学指导书

实验目的：
熟悉multisim中数字器件元件库；
掌握组合逻辑电路（全加器、比较器）的设计与仿真方法。
实验步骤：
1.在multisim主界面上点击TTL、CMOS等器件类别，熟悉与门、非门、或们、与非门、或非门等逻辑器件的功能；
2.绘制如图1所示全加器的电路原理图；
图1
3.根据图1所示原理图，利用逻辑转换仪得到全加器的真值表和最简逻辑表达式。
实验步骤：
1.熟悉LM555CM定时芯片的引脚功能，按照图1所示搭建电路，调整电路中R1/R2阻值，观察输出波形的变化。
图1
LM555CM引脚功能：
引脚1：接地引脚，提供参考电平；
引脚2：555定时器的负跳变触发端；
引脚3：信号的输出引脚；
引脚4：555定时器的清零信号；
引脚5：555定时器内部参考电平的滤除高频干扰的引脚，一般接电容；
4.按图2所示连接电路，将频谱分析仪的测试端连接至2号节点，观察频谱图。
图2
实验五：
实验目的：
掌握使用multisim软件验证基尔霍夫电流/电压定理的方法；
掌握使用multisim软件验证叠加定理、互易定理、戴维南定理的方法；
实验步骤：
1.按照图1所示连接电路；
2.在电路相应位置放置电流指示仪器，观察节点2流入电流与流出电流的关系；
实验步骤：
1.按照图1所示连接电路，观察J1开关在闭合和开启瞬间示波器的变化。
图1
2.按照图2所示搭建电路，改变电容C2和电感L1的值，观察当容抗和感抗相等时电路的电流和总阻抗值。
图2
实验七：
实验目的：
掌握直流静态工作点的分析方法；
掌握交流分析的方法；
掌握瞬态分析的含义和方法；
模拟电子技术实验指导书

模拟电子技术实验指导书

《模拟电子技术》实验指导书学生姓名：所在系：年级：专业：指导教师：实验管理制度1.按教学要求教师要提前试做，并完成规定的实验。

2.实验地点：3.实验前的设备、仪器、器件材料等准备充分。

4.提前做好操作安全教育。

5.遵守实验室管理制度，爱护实验设施。

6.引导学生完成实验。

《模拟电子技术实验》指导书一、实验课的任务与作用实验是学生学习《模拟电子技术》课程中对所学的理论知识的验证、开发的过程，是强化学生动手能力的必要手段，通过实验加强对所学理论知识的理解、对各种元器件和设备的认识，为后续课学习，特别是实训课的学习奠定坚实基础。

二、实验教学目标及基本要求﹙一﹚教学目标要求使学生基本掌握常用电子仪器仪表及设备的原理及使用，掌握基本电路的组装、调试和参数测量方法，会对异常数据进行分析、处理，对实验结果进行分析、判断。

﹙二﹚实验报告要求1.按实验指导书的格式要求填写实验报告。

2.按规定的实验内容及实验步骤进行实验并填写实验结果。

实验结果记录尽可能真实。

3.实验报告中要求有对结果的分析，去伪存真。

4.得出正确的结论。

五.《模拟电子技术实验》实践教学课题指导及教学要求实验一基本放大电路一、实验目的：（1）掌握基本放大电路电流控制作用的原理。

（2）掌握静态工作点的设置对三极管工作状态的影响。

（3）学会测量三极管的特性曲线。

二、实验内容：（1）调节基极电流的大小，观察集电极电流的变化，找出规律。

（2）输入交流信号，通过改变基极电位的大小，用示波器观察输出电压波形的变化。

（3）分别使输出和输入固定电流，改变输入和输出电流，记录与其对应的电压值，并画出其特性曲线。

三、实验原理1.静态工作点的估算实验电路如图1-1所示，为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路：1KRSUS2.7KRL1-1电阻分压式工作点稳定单管放大器2.测试三极管输入、输出特性曲线电路图1-2三极管输入特性测试电路 IC图1-3三极管输出特性测试电路四、实验设备直流稳压电源一台，双踪示波器一台，万用表两块，电子电工试验台，电阻，电容，电位器，导线若干。