毕业设计（论文）EDA技术在电子线路中的应用

1、 本科生毕业论文（设计）题 目: eda技术在电子线路中的应用 姓 名: xxx 学 院: 工学院 专 业: 电子信息科学与技术 班 级: 信息61 学 号: 3236102 指导教师: xxx 职称: 讲师 2010 年 5 月 28 日南京农业大学教务处制37 本科生毕业论文（设计）开题报告题 目: eda在电子线路中的应用 姓 名: xxx 学 院: 工学院 专 业: 电子信息科学与技术 班 级: 信息61 学 号: 3236102 指导教师: xxx 职称: 讲师 2010 年 2 月 22 日南京农业大学教务处制本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）随着电子技术

2、和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期却越来越短。电子设计自动化（eda）技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。eda 是电子设计自动化（electronic design automation）的缩写，在20 世纪90 年代初从计算机辅助设计（cad）、计算机辅助制造（cam）、计算机辅助测试（cat）和计算机辅助工程（cae）的概念发展而来的。eda 技术就是以计算机为工具，设计者在eda 软件平台上，用硬件描述语言hdl 完成设计文件，然后

3、由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。与早期的cad 软件相比，eda 软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。国内从目前的eda 技术来看，其发展趋势是政府重视、使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。中国eda 市场已渐趋成熟，不过大部分设计工程师面向的是pc 板和小型asic 领域，仅有小部分（约11%）的设计人员开发复杂的片上系统器件。为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要购入一些最新的eda 技术。在eda 软

4、件开发方面，目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有asic 设计工具，但不对外开放 。中国华大集成电路设计中心，也提供ic 设计软件，但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具有各地开花并结果。据最新统计显示，中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场，年复合增长率分别达到了50%和30%。在产品设计与制造方面，包括前期的计算机仿真，产品开发中的eda工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真，生产流水线的eda 技术应用、产品测试等各个环节。如pcb 的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、asic 的流片过程等。从应用领域来看，eda 技术

5、已经渗透到各行各业，如上文所说，包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有eda 有应用。另外，eda 软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如autocad 软件可用于机械及建筑设计，也扩展到建筑装璜及各类效果图，汽车和飞机的模型、电影特技等领域。multisim2001 是加拿大interactive image technologies 公司于2001 年推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的非常优秀的eda 软件。它丰富的元件库中提供了超过16000个组件, 且大多数采用实际模型,确保了仿真和设计结果的真实性和实用性; 它

6、提供了包括示波器、频谱分析仪、网络分析仪等多达十余种的虚拟仪表,各种仪器均可在同一实验中同时多次使用, 并能将用于电路测试任务的各式仪器非常逼真地与电路一起放置在同一操作界面上, 进行各项测试试验;它具有完备的分析手段, 如直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等多种分析手段, 基本上能满足一般电子电路的分析设计要求; 它界面形象直观、简单易用, 电路的原理图输入/ 建立、仿真、分析和结果显示/ 输出均在同一环境中完成;multisim 2001 既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真, 也可进行数模混合仿真, 还具有射频(rf)电路的仿真功能。1马风格mult

7、isim在电子线路实验教学中的应用探索j实验技术与管理，2005(12)：73-752chinnock c.microdisplay and manufacturing infrastructure mature at sid2000j.information display,2000,16(9):18-21.3林 刚. 电路设计与制板-protel 应用教程m.北京：清华大学出版社，2007：18-29研究的目标、内容和拟解决的关键问题研究目标： 1.查阅相关资料，了解电子线路工作原理； 2.设计相关电子线路； 3.完成multisim2001软件的测试和仿真。研究内容：1.eda相关软件在

8、电子线路中的应用，eda软件按主要功能或主要应用场合，可分为电路设计与仿真工具、pcb设计软件、ic设计软件、pld设计工具及其它eda软件；2.掌握电子线路的重要原理，在电子线路分析与设计过程中, 经常要对输入、输出信号进行波形、频谱分析。本课题就以电子线路中几个重要的电路调幅、调制与解调、混频电路以及典型放大电路为例, 分别对这些仿真电路工作原理进行理论分析和功能验证；3.multisim2001软件的基本操作，包括如何生成子电路、在电路工作区内输入文字、输入文本、编辑图纸标题栏，还有multisim2001的电路创建的基础、元器件的选用、电路图选项的设置等，以更好的在电子线路测试和仿真过

9、程中应用。拟解决的关键问题： 1.熟悉multisim2001操作环境； 2.温习电子线路相关课程，掌握电子线路的重要原理，能自行设计； 3.将设计好的电子线路用multisim2001软件完成，并存在自定元器件库中。研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法： 熟悉multisim2001操作环境，先理论分析相关电路的输出结果，然后应用软件将设计好的电子线路生成在该软件的操作界面上，再保存在电子元器件库中，在调试和仿真过程中调用，更改其中元器件参数，并通过软件的仿真了解不同改变对电子线路的影响，最后将仿真分析出的结果和理论分析出的结果相比较，得出结论。技术路线： 1.查阅相关资料，了解

10、eda在电子线路中的重要应用； 2.了解multisim2001软件在电子线路仿真测试中的作用；3.设计相关电子线路；4.结合电子线路的原理，设计仿真结果的要求；5. 电子线路在软件中搭建；6.仿真调试。实验方案：首先设计电子线路，然后结合multisim2001软件的功能实现设计功能仿真，待相关电子线路在软件中搭建好之后，在multisim2001平台上进行软件仿真调试，系统实现。可行性分析：在过去的几年间，multisim2001在电子线路仿真测试领域中已经得到了相当广泛的应用，通过网络和书籍可以找到大量的参考实例。同时，不同电子线路实现的功能也已经很成熟，我们所做的工作只是根据电子线路实

11、验的要求，对现有的实例进行调整修改，并加入一些自己的创新。特色或创新之处eda技术发展迅猛，特别是在教学中的应用，如何把电子线路仿真和测试更好的和eda技术相结合成为信息学科的热门问题，比如实验中不消耗实际的元器件；实验所需元器件的种类和数量不受限制；实验成本低，实验速度快，效率高；设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用等。 如果能将mutisim 2001 为电子线路的功能验证及性能分析提供一套新的、简便易行且经济可靠的方法, 将会使这种方法在教学中得到更好的应用。研究计划及预期进展2010.2：明确任务，查阅资料，提出初步设计思路；2010.3：设计并画出流程图、框图；2010.4：设计

12、电路图，进行仿真；2010.5：电路图的修改、仿真，论文初稿、定稿。已具备的条件、尚缺少的条件和拟解决的途径（包括利用教学实验中心、科研实验室、实习基地、校外其它企事业单位等条件的计划与落实情况）已具备的条件：拥有电子线路知识的基础，并已具备设计中核心的软件multisim2001。尚缺少的条件：一些相关的实验器材、工具和相关的学习资料。拟解决的途径：1.通过查阅图书馆相关书籍；2.通过学校图书馆提供的便捷的数据库接入，查阅相关期刊论文和优秀硕士生毕业论文。本科生毕业论文（设计）开题报告评定表指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日系审核意见 系主任签名： 年 月 日院审核意见 院长签名： 年

13、 月 日备注教务处制表 目 录摘要1关键词1abstract1key words1引言21 eda技术的特点、应用和发展31. 1 eda技术的特点31. 2 eda的应用31. 3 eda的发展趋势42 multisim2001仿真软件42. 1 multisim2001系统简介42. 2 multisim2001的基本操作52. 2. 1 创建子电路52. 2. 2 在电路工作区内输入文字（placeplace text）62. 2. 3 输入文本（placeplace text description box）72. 2. 4 编辑图纸标题栏72. 3 multisim2001的电路创建

14、的基础82. 3. 1 元器件的选用82. 3. 2 电路图选项的设置83 multisim2001基于高频电路仿真分析93. 1 利用multisim2001对普通调幅电路的仿真分析93. 1. 1 am调幅波的数学表达式93. 1. 2调幅信号的波形93. 1. 3 调幅波的频谱123. 2 利用仿真软件分析dsb 调制解调电路123. 2. 1 dsb 调幅波的数学表达式123. 2. 2调幅信号的波形133. 2. 3调幅波的频谱143. 3 混频电路的仿真分析143. 4 倍频器电路的仿真分析163. 5 振幅键控（ask）调制电路的仿真分析164 单元电子电路的仿真研究174. 1

15、 三极管交流小信号放大器仿真研究174. 1. 1 放大器最佳工作点的研究194. 1. 2 放大器最大允许输入电压研究224. 1. 3 放大电路带负载能力的研究234. 2 带负反馈的交流小信号放大器仿真研究244. 2. 2 基本放大电路引入负反馈后性能指标的研究264. 2. 3 放大器频率特性研究274. 2. 4 负反馈对非线性失真改善研究285 结论29致谢30参考文献30eda技术在电子线路中的应用电子信息科学与技术专业学生 xxx指导教师 xxx摘要：随着电子技术的飞速发展，计算机技术为我们提供了一个进行电路辅助设计的完美平台电子设计自动化（eda）技术，使得电子线路的设计人

16、员在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。eda在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。本课题主要应用multisim2001，它是一个专门用于电子电路仿真和设计的非常优秀的eda软件，用它能迅速准确地对电子线路进行仿真分析。它用软件的方法模拟电子线路元器件和仪器仪表，实现了“软件即元器件”和“软件即仪器”。这个平台将虚拟仪器技术的灵活性扩展到了电子设计者的工作台上，弥补了测试与设计功能之间的缺口。本课题旨在以电子电路中几个重要的电路调幅、调制与解调、混频电路以及一些单元电子线路为例, 分别对这些仿真电路工作原理进行理论分析和功能验证

17、。从而阐明如何利用multisim2001 的仿真分析法及仿真仪器对电子线路进行仿真分析与测试。关键词：eda；电子线路；multisim2001；理论分析；仿真the applications of eda to electric circuitsstudent majoring in electronics information science and technology niu yuanyuantutor lu jingxiaabstract：with high development of electronic technology, computer technique prov

18、ided a perfect platform for the circuit-aided design -the electronic design automation (eda) technology, it allows designers of electronic circuits could complete the circuit functional design ,logic design, performance analysis, sequential testing and the automatic design of printed circuit boards

19、on the computer .eda play an important role in teaching, research, product designing and manufacturing .the subject is main about the applications of multisim2001, which is a very special eda software that dedicated to electronic circuit simulation and design. it can quickly and accurately on the el

20、ectronic circuit simulation and analysis. it uses software to simulate electronic circuit components and instrumentation, to achieve a software as the component and software as the instrument. the platform will extend the flexibility of virtual instrumentation to the electronics designers benchtop,

21、bridging the features between the test and the gap of design. several important electronic circuitsam, modulation and demodulation, mixed-frequency circuits and electronic circuits will be used as examples to theoretical analysis and functional verification in this article. multisim2001 is to clarif

22、y the use of simulation analysis and simulation equipment for electronic circuit simulation and analysis and testing. key words: eda；electronic circuit；multisim2001；theoretical analysis; simulation引言 eda是电子设计自动化（electronic design automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（cad）、计算机辅助制造（cam）、计算机辅助测试（cat）和计算机辅助

23、工程（cae）的概念发展而来的1。eda技术就是以计算机为工具，设计者在eda软件平台上，用硬件描述语言hdl完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作8。与早期的cad软件相比，eda软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。利用eda工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等方面开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出ic版图或pcb版图的整个过程在计算机上自动处理完成。multisim

24、2001是加拿大interactive image technologies公司于2001年推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的非常优秀的eda软件。它丰富的元件库中提供了超过16000个组件, 且大多数采用实际模型,确保了仿真和设计结果的真实性和实用性; 它提供了包括示波器、频谱分析仪、网络分析仪等多达十余种的虚拟仪表,各种仪器均可在同一实验中同时多次使用, 并能将用于电路测试任务的各式仪器非常逼真地与电路一起放置在同一操作界面上, 进行各项测试试验;它具有完备的分析手段, 如直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等多种分析手段, 基本上能满足一般电子电路

25、的分析设计要求; 它界面形象直观、简单易用, 电路的原理图输入/ 建立、仿真、分析和结果显示/ 输出均在同一环境中完成, 不必在不同的应用程序间切换; 它的元件编辑器给用户提供了自行创建或修改所需元件模型的工具; 各元件之间的连接连线允许任意走向;开设了edaparts.com网站, 为用户提供元器件模型的扩充和技术支持。它采用开放式的库管理模式, 能自动的由技术参数生成模拟和数字组件模型, 这对新器件的补充十分有利; multisim2001既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真, 也可进行数模混合仿真, 还具有射频(rf)电路的仿真功能4、5。以往对电子线路的仿真分析是在面包板上搭接电路或用

26、购买的高频电路实验箱, 通过测试仪器来进行测试及性能分析。这种方法往往受实验仪器的精度、频率制约、影响实验的准确性, 还常常由于插件接触不良而造成电路功能失常, 而且有许多电路验证实验在实验箱上无法实现, 使得实践无法与理论相结合, 再者, 实验设备如高频示波器, 高频实验箱等也很昂贵。本课题旨在以电子线路中几个重要的电路调幅、调制与解调、混频电路以及一些单元电子线路为例, 分别对这些仿真电路工作原理进行理论分析和功能验证。从而阐明如何利用multisim2001的仿真分析法及仿真仪器对电子线路进行仿真分析与测试。1 eda技术的特点、应用和发展1.1eda技术的特点随着电子技术和计算机技术的

27、发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期却越来越短。电子设计自动化（eda）技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计6。eda是电子设计自动化（electronic design automation）的缩写，在20 世纪90 年代初从计算机辅助设计（cad）、计算机辅助制造（cam）、计算机辅助测试（cat）和计算机辅助工程（cae）的概念发展而来的。eda 技术就是以计算机为工具，设计者在eda软件平台上，用硬件描述语言hdl 完成设计文件，然后由计算机自动地完

28、成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。与早期的cad软件相比，eda软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。利用eda工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出ic版图或pcb版图的整个过程在计算机上自动处理完成。现在对eda的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有eda的应用。目前eda技术已在各大公司、企事业单位和科研

29、教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到eda技术3。本文所指的eda技术，主要针对电子电路的实验设计和模拟仿真。eda工具软件层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的eda软件有：ewb、pspice、orcad、pcad、protel、viewlogic、mentor、graphics、synopsys、lsilogic、cadence、microsim 20等等。这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同时也可以进行pcb自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。eda软件按主要功能或主要

30、应用场合，可分为电路设计与仿真工具、pcb设计软件、ic设计软件、pld设计工具及其它eda软件。1.2 eda的应用eda在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面，几乎所有理工科（特别是电子信息）类的高校都开设了eda课程。主要是让学生了解eda 的基本概念和基本原理、掌握用hdl语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用eda 工具进行电子电路课程的实验并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具（如ewb、pspice）和pld开发工具（如altera/xilinx 的器件结构及开发系统）为今后工作打下基础。科研方面主要利用电路仿真工具进行电路设计与仿真；利用虚

31、拟仪器进行产品测试；将cpld/fpga器件实际应用到仪器设备中；从事pcb设计和asic设计等。在产品设计与制造方面，包括前期的计算机仿真，产品开发中的eda工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真，生产流水线的eda技术应用、产品测试等各个环节。如pcb 的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、asic的流片过程等。从应用领域来看，eda技术已经渗透到各行各业，如上文所说，包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有eda有应用9。另外，eda软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如autocad软件可用于机械及建筑设计，也扩展

32、到建筑装璜及各类效果图，汽车和飞机的模型、电影特技等领域。1.3 eda的发展趋势从目前的eda技术来看，其发展趋势是政府重视、使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。中国eda市场已渐趋成熟，不过大部分设计工程师面向的是pc板和小型asic领域，仅有小部分（约11%）的设计人员开发复杂的片上系统器件。为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要购入一些最新的eda技术。在信息通信领域，要优先发展高速宽带信息网、深亚微米集成电路、新型元器件、计算机及软件技术、第三代移动通信技术、信息管理、信息安全技术，积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品，发展新兴产业，

33、培育新的经济增长点。要大力推进制造业信息化，积极开展计算机辅助设计（cad）、计算机辅助工程（cae）、计算机辅助工艺（capp）、计算机机辅助制造（cam）、产品数据管理（pdm）、制造资源计划（mrpii）及企业资源管理（erp）等。有条件的企业可开展“网络制造”便于合作设计、合作制造，参与国内和国际竞争。开展“数控化”工程和“数字化”工程。自动化仪表的技术发展趋势的测试技术、控制技术与计算机技术、通信技术进一步融合，形成测量、控制、通信与计算机（m3c）结构。在asic和pld设计方面，向超高速、高密度、低功耗、低电压方向发展。外设技术与eda工程相结合的市场前景看好，如组合超大屏幕的相

34、关连接，多屏幕技术也有所发展7。中国自1995年以来加速开发半导体产业，先后建立了几所设计中心，推动系列设计活动以应对亚太地区其它eda市场的竞争。在eda软件开发方面，目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有asic设计工具，但不对外开放 。中国华大集成电路设计中心，也提供ic设计软件，但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具有各地开花并结果。据最新统计显示，中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场，年复合增长率分别达到了50%和30%。eda技术发展迅猛，完全可以用日新月异来描述。eda技术的应用广泛，现在已涉及到各行各业。eda水平不

35、断提高，设计工具趋于完美的地步。eda市场日趋成熟，但我国的研发水平还很有限，需迎头赶上。2 multisim2001仿真软件62.1 multisim2001系统简介multisim2001是加拿大interactive image technologies公司2001年推出的multisim最新版本，是该公司电子线路仿真软件ewb(虚拟电子工作台)的升级版。目前interactive image technologies公司的ewb的包含有电路仿真设计的模块multisimpcb设计软件ultiboard、布线引擎ultiroute及通信电路分析与设计模块commsim4个部分，能完成从电

36、路的仿真设计到电路版图生成的全过程。multisim、ultiboard、ultiroute、commsim4各部分相互独立，可分别使用。multisim2001用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件及元器件”和“软件即仪器”。multisim2001是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。multisim2001的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到，因此可很方便的在工程设计中使用。multisim2001的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般是沿用的通用仪

37、器，如万用表，函数信号发生器、双踪示波器、直流电源；还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图仪、数字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪等。multisim2001具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域的分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅立叶分析、电路零极点分析。交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计分析人员分析电路的性能。multisim2001可以设计、测试和演示各种电子电路，包括电工电路、模拟电路、数字电路、射频电路及部分微机接口电路等。可以对被仿真的电路中的元器件设置各种故障，如开路、短路和

38、不同程度的漏电等，从而观察不同故障情况下的电路工作状况。在进行仿真的同时，软件还可以存储测试点的所有数据，列出被仿真电路的所有元器件清单，以及存储测试仪器的工作状态，显示波形和具体数据等10。multisim2001有丰富的help功能，其help系统不及包括软件本身的操作指南，更重要的是包含有元器件的功能说明，help中这种元器件功能说明有利于使用multisim2001进行cai教学。另外，multisim2001还提供了与国内外流行的印刷电路板设计自动化软件protel及电路仿真软件pspice之间的文件接口，也能通过windows的剪贴板把电路图送往文字处理系统中进行编辑排版，同时还支

39、持vhdl和vcriloghdl语言的电路仿真和设计。利用multisim2001可以实现计算机仿真设计与虚拟实验，与传统的电子电路设计与实验方法相比，具有如下特点：设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验;可方便的对电路参数进行测试和分析；可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；实验中不消耗实际的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，实验成本低，实验速度快，效率高；设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。2.2 multisim2001的基本操作2.2.1创建子电路子电路是由用户自己定义的一个电路（相当于一个电路模块），可存放在自定元器件库

40、中供电路设计时反复调用。利用子电路可使大型、复杂系统的设计模块化、层次化，从而提高设计效率与设计文档的简洁性、可读性，实现设计的重要，缩短产品的开发周期。place操作中的子电路菜单选项，可以用来生成一个子电路。首先在电路工作去连接好一个电路，如图2-1波形变换电路 图2-1 波形变换电路然后用拖框操作将电路选中，这时框内元器件全部选中。用鼠标单击placereplace by subcircuit菜单选项，即出现子电路对话框，如图2-2所示。 图2-2子电路对话框 图2-3 子电路图标输入电路名如bx（最多为8个字符，包括字母和数字）后。用鼠标单击“ok”按钮，生成一个子电路图标如图2-3所

41、示用鼠标单击filesave选项或用ctrl+s快捷操作，可以保存生成的子电路。用说表单击filesave as选项，可将当前子电路文件换名保存。2. 2. 2 在电路工作区内输入文字（placeplace text）为加强对电路图的理解，在电路图中的某些部分添加适当的文字注释有时是必要的。在multisim的电路工作区内可以输入中英文文字，其基本步骤如下。（1）启动place text命令启动place text命令，然后用鼠标单击需要放置文字的位置，可以在该处放置一个文字块，如图2-4所示（注意：如果电路窗口背景为白色，则文字输入框的黑边框是不可见的）图2-4 文字输入框（2）输入文字在文

42、字输入框中输入所需要的文字，文字输入框会随文字的多少会自动缩放。文字输入完成毕后，用鼠标单击文字输入框以外的地方，文字输入框会自动消失。（3）改变文字的颜色如果需要改变文字的颜色，可以用鼠标指向该文字块，单击鼠标右键弹出快捷菜单。选取color命令，在“颜色”对话框中选择文字的颜色，但是文字的字体和大小是无法改变的。（4）移动文字如果需要移动文字，用鼠标指针指向文字，按住鼠标右键，移动到目的地后放开鼠标左键即可完成文字的移动。（5）删除文字如果需要删除文字，则先选取该文字块，单击鼠标右键打开快捷菜单，选取delete命令即可删除文字。2. 2. 3 输入文本（placeplace text d

43、escription box）利用文本描述框输入文本可以对电路的功能、使用说明等进行详尽的描述，并且在需要查看是可打开，不需要时关闭，不占用电路窗口空间。文字描述框的操作很简单，写入时，启动place菜单中的place text description box命令，打开如图2-5所示的文本描述对话框，在其中输入需要说明的文字，可以保存和打印所输入的文本。打开view菜单中的show text description box也可以得到如图5所示的文本描述对话框。 图2-5 文本描述对话框2. 2. 4 编辑图纸标题栏用鼠标单击view菜单中的show tide block and border可

44、以显示或者关闭图纸的标题栏和边界。用鼠标单击options菜单中的modify title block则弹出标题栏对话框如图2-6所示，在标题栏中包括11个栏位，说明如下。 图2-6 标题栏对话框title：当前电路图的图名，程序会自动将文件名设定为图名。description：当前电路图的功能描述，可以用来说明该电路图。designed：当前电路图的设计者姓名。checked：当前点路途的检查者的姓名。approved：当前电路图的核准者姓名。document：当前电路图的图号。date：当前电路图的绘制日期。sheet：表明当前电路图为图案中的第几张。of：当前电路图所属的图案，总共有几张

45、图。revision:当前电路图的版本号码。size：图纸尺寸。标题栏的内容可进行输入和修改，编辑完毕单击“ok”按钮即可。2. 3 multisim2001的电路创建的基础2. 3. 1 元器件的选用选用元器件时，首先在元器件库栏中用鼠标单击包含该元器件的图标，打开该元器件库，然后从选中的元器件库对话框中（见图2-7所示电容库对话框），用鼠标单击该元器件，然后单击“ok”按钮即可，用鼠标拖曳该元器件到电路工作区的适当地方即可。选中元器件后，双击该元器件，或者选择菜单命令editcomponent properties（元器件特性）会弹出相关的对话框，可供输入数据。元器件特性对话框具有多种选项

46、可供设置，包括label（标识）、edit models（编辑模型）、value（数值）、fault（故障设置）、display（显示）等11。 图2-7电容库对话框2. 3. 2 电路图选项的设置选择options菜单中的preferences（设置操作环境）（options-preferences）用于设置与电路图显示方式有关的一些选项。（1）circuit对话框 选择optionspreferences对话框的circuit选项可弹出如图2-8所示的对话框，其中，show component labels：选择是否显示零件的标示文字。show component reference id

47、s：选择是否显示零件序号。show node names：选择是否显示连接线的节点编号。show component values：选择是否显示零件值。show component attribute：选择是否显示零件的属性。adjust component identifiers：选择是否自动调整零件序号。color 中的5个按钮用来选择电路工作区的背景、元器件、导线等的颜色。 图2-8 circuit对话框（2）wiring对话框选择optionspreferences对话框的wiring选项，可弹出wiring对话框，其中wire width：选择线宽。autowlre on conne

48、ction：选择自动连接线autowlre on move：选择移动零件时，连接于该零件的线路是否保持垂直/水平走线，若选中本选项则可自动重新走线，让连线保持垂直/水平走线；如没有选中本选项，则不会自动重新走线，连线将可能变化成为斜线。3 multisim2001基于高频电路仿真分析3. 1利用multisim2001对普通调幅电路的仿真分析3. 1. 1 am调幅波的数学表达式15设调制信号为: (t) = + cost载波电压为: (t) = cost 上两式相乘为普通振幅调制信号:(t) = k (+cost) cost= k (+cost) cost= k (1 +macost) co

49、st= (1 +macost) cost 式(1)式中, ma = / 称为调幅系数(或调制指数) 。3. 1. 2调幅信号的波形在multisim仿真电路窗口中创建图3-1所示的由乘法器(k= 1) 组成的普通调幅(am) 电路, 在该电路中, 直流电压源(图中v3) 和低频调制信号(t) (图中v1) 加到乘法器的x 输入端口, 高频载波信号电压(t) (图中v2) 加到乘法器的y输入端口。运行仿真电路可得输出波形(见图3-2) 。此时调幅指数ma = / = 05 , 运行仿真开关, 双击示波器图标, 可以得到示波器仿真输出波形和输入制信号波形(见图3-2) , 从图中输出波形可以看出,

50、 高频载波信号的振幅随着调制信号的规律变化。 图3-1.乘法器组成普通调幅电路若将图3-1中调制信号电压的幅值改为2v , 则调幅指数ma = / ec = 1 , 这时电路输出的曲线的包络恰好为调幅曲线,仿真结果见仿真示波器屏幕（图3-3）若将图3-1中调制信号电压的幅值改为4v , 则调幅指数ma = / ec = 2 , ma 1 , 这时电路输出的曲线为过量调幅曲线, 仿真结果如图3-4所示, 已调波的包络形状与调制信号不一样,产生了严重的包络失真, 这种情况称为过调失真,在实际应用中应尽量避免。图3-2 调幅电路输入调制信号和输出波形 图3-3 调幅电路恰好调幅时的调制信号及输出波形

51、图3-4 调制电路过调失真(ma 1) 时的输出波形因此, 在振幅调制仿真过程中可以得出如下结论: 为了保证已调波的包络真实地反映出调制信号的变化规律, 避免产生过调失真, 要求调制系数ma 必须满足0 ma 1 , 这与式(1)理论上推导得出的结论一致。3. 1. 3 调幅波的频谱、式(1) 可以利用三角函数式展开为:(t) = (1 +macost) cost= 2cost +macos ( +) t+macos () t / 2 式(2)可见, 式(2) 表达的不是一个简单的正弦波,其中包含有三个频率分量, 即载波分量、上边频分量 +、下边频分量。图3-5 调幅电路输出的频谱频谱分析仪可

52、用来测量信号所包含的频率和频率所对应的幅度。利用频谱分析仪观察所仿真调幅电路频谱分布是否与(2)式表达的一致。方法是: 将乘法器输出连接到频谱分析仪的in端, 双击频谱分析仪图标, 合理设置面板参数, 得到如图3-5的仿真结果。从图3-5可以看出: 当前指针所处的频率为20 khz ,即中心频率为20 khz的载波分量幅值最大。移动指针, 可以观察到在21khz和19khz有两个上、下边频分量, 这与(2)式表达的完全一致。这样, 混频理论得到了形象、直观的验证11。3. 2利用仿真软件分析dsb 调制解调电路（图3-6） 图3-6 dsb乘法器调制解调电路3. 2. 1 dsb调幅波的数学表达式16(1) 调制过程的数学表达式设载波电压为: (t) = cost调制信号为: (t) = cost经过模拟乘法器a1后输出电压为抑制载波双边带调制信号, 其数学表达式为:(t) = k(t) (t)= kcost cost= k cos ( +) t+ cos ( - ) t / 2 式(3)(2) 解调过程的数学表达式双边带调幅波的电压(t)可表示为:(t) = kcostcost = (t) cost本机载波电压为: