大学仿真与设计multisim资料

1、 Multisim 7电路设计及仿真应用 自从加拿大InteractiveImageTechnologies公司推出了EDA软件工具ElectronicsWorkbench后，该软件不断得到改进与升级，用户越来越多。该公司1999年推出的电路设计仿真工具Multisim（6.11版）和印制板设计工具Ultiboard（5.63版），本课程介绍这两个工具用于电路输入、仿真分析等的操作方法及其相应的基础知识。Multisim2001软件介绍利用EDA仿真技术，可对设计的电路进行分析、仿真、虚拟实验，不仅提高了设计效率，而且可以通过反复仿真得到一个最佳设计方案。 Multisim软件的前身是“EWB

2、”软件，即“虚拟电子工作台”软件。 Multisim2001软件界面直观、使用方便、功能强大，是一种专用仿真软件，目前应用非常广泛。 Multisim2001仍存在仿真元件不全的问题，仿真终归无法取代实际电路制作。 Multisim 7 概 述完整的电路系统设计、仿真工具；设计功能： Schematic & HDL仿真功能： SPICE VHDL/Verilog RF Co-simulation虚拟仪表及分析功能以及3D效果。Multisim 7 特 色所见即所得的设计环境；互动式的仿真界面；动态显示元件（如LED，七段显示器等）；具有3D效果的仿真电路；虚拟仪表(包括Agilent仿真仪表）

3、；分析功能与图形显示窗口。操 作 环 境环 境 参 数 设 定Options/Preferences 绘 制 电 路取用元件： 从元器件库中取用所需元件；摆放元件： 调整元件的位置与方向；线路连接： 连接元件的引脚。Multisim 元件库 左图所示的14个元器件按钮从上到下分别是：电源库（Sources）基本元件库（Basic）二极管库（Diodes Components）晶体管库（Transistors Components）模拟元件库（Analog Components）TTL元件库（TTL）CMOS元件库（CMOS）其他数字元件库（Misc Digital Components）混合芯

4、片库（Mixed Components）指示器件库（Indicators Components）其他器件库（Misc Components）控制器件库（Control Components）射频器件库（RF Components）机电类器件库（Elector-Mechanical Components） 元 件 工 具 栏电源按钮二极管按钮基本元件按钮晶体管按钮模拟元件按钮其他数字元器件按钮模数混合元器件按钮杂项库元器件按钮指示器件按钮电机元器件按钮射频元器件按钮设置元器件按钮放置总线按钮教育资源按钮网站按钮元器件按钮（74系列）元器件按钮（COMS系列）取 用 元 件放置元件电源元 件 元

5、素Multisim 7的元件均具有下列元素: Symbol 元件符号（ for Schematic） Model 元件模型（ for Simulation） Footprint 元件外型（ for Layout） Electronic Parameter 电子元件参数 User Defined Info. 使用者自定资讯 Pin model管脚模型 General元件描述取用元件-元件属性对话框在元件上双击鼠标左键开启属性对话框 Label： 修改元件序号、标识； Display： 设置元件标识是否显示； Value： 设定元件参数值； Fault： 设定元件故障。摆 放 元 件将元件拖拽至适

6、当位置摆放。旋转元件。设定元件标识。缩放视窗至最佳视点。线路连接连线属性设定连线方式 手动连线 自动连线调整走线 拖拽线段 拖拽节点HDL 模 块 设 置 Multisim7支持Spice、VHDL、Verilog仿真，以及这几种仿真的混合。我们可以调用数据库中存在的模型。 创 建 元 器 件 Multisim 7提供元器件编辑功能，允许用户修改和保存数据库中的任何元件。也可以建立自己的元件并保存到数据库中。虚 拟 仪 表 数字万用表（Multimeter) 函数信号发生器 (Function Generator) 瓦特表 (Wattmeter) 示波器 (Oscilloscope) 四通道示

7、波器 (4 channel Oscilloscope) 波特图仪 (Bode Plotter) 频率计数器 (Frequency counter) 字符信号发生器 (Word Generator) 逻辑分析仪 (Logic Analyzer)虚 拟 仪 表 逻辑转换器 (Logic converter) IV曲线分析仪(IV Analyzer) 失真度分析仪 (Distortion Analyzer) 频谱分析仪 (Spectrum Analyzer) 网络分析仪 (Network Analyzer) Aglient 函数信号发生器(Aglient Function Generator) Ag

8、lient 万用表 (Aglient Function Generator) Aglient 示波器 (Aglient 100M Oscilloscope) 动态测试笔 (Dynamic measurement probe)虚 拟 仪 表 的 设 定在虚拟仪表上双击鼠标左键开启设定视窗。如同真实仪表 的操作面板。如同真实仪表 的调整控制钮。Multimeter万 用 表Multimeter是一种常用的、具有多功能的测量仪表。Multisim 7提供一个5位的数字万用表，除了可以用来测量交直流电流、交直流电压与电阻外，还可以测量分贝值。万用表测量直流电压和电流值Function Generato

9、r信号发生器 信号发生器能输出正弦波、三角波和方波等信号。输出频率1H999MHz、振幅1uV999KV，另可调整工作周期和直流偏差。 用信号发生器产生正弦波、三角波和方波Oscilloscope示波器Oscilloscope是一种显示电路信号的重要仪器。Multisim所提供的示波器能测量频率高达1GHz的信号，并且如同真实仪表一般，可接受外部的触发信号。 示波器观察李莎育图形 Agilent 仪 表Agilent 33120A 函数信号发生器Agilent 34401A 万用表Agilent 54622D 示波器 提供完全仿真的界面和与真实仪器相同的完整功能，为仿真过程提供性能优良的Agi

10、lent仪器。Dynamic measurement probe 动态测试笔在仿真过程中，提供即时的V、V(p-p),V(rms)、V(dc)以及频率的计数。3D 效 果 电 路 提供20种常用器件的逼真3D视图，给设计者以生动的器件，体会真实设计的效果。Multisim 7的分析功能Multisim 7提供多种检测电路特性的分析直流工作点分析DC Operating Point交流分析 AC Analysis瞬态分析 Transient Analysis傅立叶分析 Fourier Analysis 噪声分析 Noise Analysis噪声系数分析 Noise Figure Analysis

11、失真分析 Distortion Analysis直流扫描分析 DC Analysis 灵敏度分析 Sensitivity Analysis参数扫描分析 Parameter Sweep温度扫描分析 Temperature sweep零极点分析 Pole-Zero传输函数分析 Transfer Function最坏情况分析 Worst Case蒙特卡罗分析 Monte Carlo批处理分析 Batched Analysis线宽分析 Trace width Analysis用户自定义分析 User Defined射频分析 RF Analysis 直流工作点分析步骤1：创建电路图。步骤2：执行直流工作

12、点分析命令，弹出如下对话框。步骤3：选择输出节点。步骤4：启动仿真，显示节点电压。传 输 功 能（Transfer)Multisim 7可以将电路原理图资料传输给Ultiboard做电路板的设计；可以将电路原理图转换为网络表文件，以方便其他电路板设计软件的接受；仿真结果还可以传输给MathCAD或Excel。1.6 创建第一个multisim电路 (1) 启动multisim电路。在“开始”“所有程序”“multisim 7 Demo”的选项中选择multisim 7.exe文件(如图1.6-1所示)，出现如图1.6-2所示的multisim界面窗口(包括工具栏、菜单栏、元件栏、电路窗口等)。

13、图1.6-1 multisim的启动 图1.6-2 multisim 7.0 的工作界面 (2) 点击元件栏或菜单栏的“放置(place)”“元件(component)”，即弹出元件选择对话框，在组(group)的下拉框中选择相应的元件组，再在族(family)中选择不同的类别，然后在元件栏选中所需的元件，单击“OK”按钮，最后把被选的元件拉到电路窗口中，这就完成了放置元件的工作。图1.6-3到图1.6-5所示的是如何选择晶体管和电阻。 图1.6-3 从元器件栏中选择元件 图1.6-4 从菜单栏中选择元件 图1.6-5 选择电阻元件 注意：multisim 7.0版本与以前版本的元件选择的不同

14、点在于：multisim 7.0的元件值是固定的，不能随意改动，不过虚拟元件可以更改其元件值。如果元件需要垂直或水平或旋转放置，可以在已选定该元件的情况下，用鼠标单击菜单栏的EDIT菜单的水平翻转(Flip Horizontal)、垂直翻转(Flip Vertical)、顺时针旋转(90 Clockwise)、逆时针旋转(90 CounterCW)选项，如图1.6-6所示。其他元件同理。双击元件符号，可以修改元件的属性参数，如图1.6-7所示。 图1.6-6 改变元件的放置位置 图1.6-7 元件属性修改对话框 (3) 按照电路图排列好各元件的相对位置并对元件进行连线，如图1.6-8和图1.6

15、-9所示。把鼠标指在元件的某一连接端口时会出现小黑点(表示已连上了该元件)，按住鼠标的左键把线拉向另一元件的端口，当该端口同样出现小黑点时，松开左键，这时就可以成功地把两个元件连起来了。同理，其他的元件也可以按照上面的方法一一相连。 图1.6-8 线的连接(1) 图1.6-9 线的连接(2) (4) 在电路的输入和输出端接示波器 (或其他测试仪器)，其取出过程是先选中仪器库，再从库中选取示波器图标，如图1.6-10所示。 图1.6-10 从仪器库中选取示波器图标 图1.6-11 最后的电路图 1.7 运用仪器观察实验过程 图1.7-1 仿真的启动与停止 图1.7-2 仿真的暂停 1观察示波器的

16、波形 电路启动后，需要调整示波器的时基和通道控制，使波形显示正常。 一般情况下，示波器连续显示并自动刷新所测量的波形。如果希望仔细观察和读取波形数据，可以暂停。如需恢复运行，可单击Pause按钮或按F6键。 图1.7-3所示的波形为共发射极放大器电路的输入和输出波形。可利用读数指针读取波形各点的具体数值，如图1.7-3所示。示波器的波形分析结果如图1.7-4所示。 图1.7-3 共发射极放大器电路的输入和输出波形 图1.7-4 共发射极放大器电路的波形分析结果 2运用波特仪观察电路波形的频谱特性 图1.7-5 输出端连至波特仪的共发射极放大器的电路图 图1.7-6 共发射极放大器电路的幅频特性 图1.7-7 共发射极放大器电路的相频特性 图1.7-8 共发