《Multisim电路仿真及应用》全套教学课件

第1章Multisim

13概述START1第1章Multisim13概述第2章Multisim13元件与元件库第3章Multisim13虚拟仪器仪表第4章Multisim13分析方法第5章Multisim13在电路分析中的应用第6章Multisim13在模拟电路中的应用第7章Multisim13在数字电路中的应用第8章Multisim13在单片机仿真中的应用全套可编辑PPT课件1.1EDA与Multisim13Multisim13的用户界面Multisim13界面定制Multisim13的基本操作1.21.31.4目录2全套可编辑PPT课件EDA与Multisim

13EDA与Multisim13简介Multisim

13的特点3全套可编辑PPT课件41.1EDA与Multisim13EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、信息处理和智能化技术的最新成果，来进行电子产品的自动设计。1.1.1EDA与Multisim简介利用EDA工具，电子工程师可以从概念、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。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。全套可编辑PPT课件5EDA软件代表电子系统设计的技术潮流，在众多的EDA仿真与设计软件中，Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用，受到电子电路设计人员的青睐。Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（InteractiveImageTechnologies，简称IIT）。IIT公司于1988年推出一款用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件ElectronicsWorkBench（电子工作台，简称EWB），它凭借界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等优点，得到迅速推广和使用。1996年，IIT公司推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT公司对EWB进行了较大改动，名称改为Multisim（多功能仿真软件），专门用于电路级仿真。IIT公司后被美国国家仪器有限公司（NationalInstruments，简称NI）收购，软件更名为NIMultisim，目前该软件已有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9、Multisim10、Multisim11、Multisim12、Multisim13多个版本问世。1.1.2Multisim13的特点NI公司于2013年7月推出了Multisim的最新版本Multisim13，它提供了一个非常大的元件数据库，并提供原理图输入接口，具有丰富的仿真分析能力。其主要特点如下：（1）直观的图形界面整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，软件中仪器的面板和操作方式与实物相似，测量数据、波形以及特性曲线的显示就如同在真实仪器上看到的一样。（2）丰富的元器件软件中提供了世界主流元件提供商的超过26000种元件，用户可以方便地对元件的各种参数进行编辑修改，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。6（3）丰富的测试仪器虚拟测试仪器仪表种类齐全，包括万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源、波特图仪、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。（4）详细的电路分析功能提供瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。7（5）强大的MCU模块支持4种类型的单片机芯片，支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真，分别对4种类型芯片提供汇编和编译支持；所建项目支持C代码、汇编代码以及十六进制代码，并兼容第三方工具源代码；包含设置断点、单步运行、査看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。（6）完善的后处理可以对分析结果进行的数学运算操作类型包括算术运算、三角运算、指数运算、对数运算、复合运算、向量运算和逻辑运算等。8（7）详细的报告能够呈现材料清单、元件详细报告、网络报表、原理图统计报告、多余门电路报告、模型数据报告、交叉报表等多种报告。（8）兼容性好的信息转换提供了转换原理图和仿真数据到其他程序的方法，可以输出原理图到PCB布线（如Ultiboard、Protel等）；输出仿真结果到Mathcad、Excel或LabVIEW；输出网络表文件；提供InternetDesignSharing（互联网共享文件）等。Multisim

13的用户界面菜单栏工具栏9电路窗口电路元件属性窗口1.2Multisim13的用户界面Multisim官方网站提供了针对不同人群的试用版本，大家可以根据情况下载安装。安装完成后，执行开始→所有程序命令，找到NationalInstruments文件夹，展开后如图Multisim软件组成所示，可以发现Multisim系列软件由以下两部分组成：Multisim13.0：电路仿真设计模块。Ultiboard13.0：PCB设计模块。10启动Multisim13.0，新创建的电路原理图文件将以默认名称Design1命名，其操作界面如图Multisim13.0操作界面所示，主要包括菜单栏、标准工具栏、元器件工具栏、仿真开关、虚拟仪器工具栏、设计工具箱、电路窗口、电路元件属性窗口等。111.2.1菜单栏Multisim13共有12个主菜单，如图Multisim13菜单栏所示，菜单中提供了本软件几乎所有的功能命令。菜单栏从左至右依次为File（文件）、Edit（编辑）、View（视图）、Place（放置）、MCU（单片机仿真）、Simulate（仿真）、Transfer（文件输出）、Tools（工具）、Reports（报告）、Options（选项）、Window（窗口）和Help（帮助）。121．File（文件）菜单13命令功能命令功能New建立新文件Snippets片段处理Open打开文件Projectsandpacking项目与打包Opensamples打开例子（Samples）文件夹中的文件Print打印Close关闭当前电路工作区文件Printpreview打印预览Closeall关闭所有文件Printoptions打印选项设置Save保存，将当前电路工作区文件存入磁盘Recentdesigns最近曾打开过的设计文件Saveas另存为，将当前电路工作区文件以其他文件名存盘Recentprojects最近曾打开过的项目组Saveall将所有文件（包括状态栏内）存入磁盘Fileinformation文件信息Exporttemplate导出模板Exit关闭当前文件，退出电子工作平台File（文件）菜单用于对电路文件进行管理，其命令及功能具体如下：142．Edit（编辑）菜单命令功能命令功能Undo取消前一操作Order使所选择图表项目内容上移或下移一层Redo恢复前一操作Assigntolayer图层赋值Cut剪切Layersettings图层设置Copy复制Orientation设置元器件旋转方位Paste粘贴Align对齐Pastespecial选择性粘贴Titleblockposition设置电路图标题栏位置Delete删除Editsymbol/titleblock编辑元器件符号或标题栏Deletemulti多页删除Font字体设置Selectall全选Comment注释Find查找电路中的元器件Forms/questions表单/问题Mergeselectedbuses合并所选总线Properties属性Graphicannotation图形注释（设置图表框线、文字等参数）Edit（编辑）菜单用于对电路窗口中的电路图或元件进行编辑操作，其命令及功能具体如下：3．View（视图）菜单View（视图）菜单用来显示或隐藏电路窗口中的某些内容（如电路图的放大缩小、工具栏、栅格等），其命令及功能具体如下：15命令功能命令功能Fullscreen全屏显示Rulerbars显示或者关闭标尺栏Parentsheet显示子电路或分层电路的父结点Statusbar显示或者关闭状态栏Zoomin放大电路窗口DesignToolbox显示或者关闭设计工具箱Zoomout缩小电路窗口SpreadsheetView显示或者关闭电路元件属性视窗Zoomarea缩放面积SPICENetlistViewerSPICE网表查看器Zoomsheet缩放到适合的页面LabVIEWCo-simulationTerminalsLabVIEW协同仿真终端Zoomtomagnification按比例缩放到适合的页面CircuitParameters电路参数Zoomselection缩放所选内容DescriptionBox显示或者关闭电路描述工具箱Grid显示或者关闭栅格Toolbars显示或者关闭工具箱Border显示或者关闭边界Showcomment/probe显示或者关闭注释/标注Pintpagebounds打印页边界Grapher显示或者隐藏仿真结果的图表164．Place（放置）菜单Place（放置）菜单用来在电路窗口中放置元件、节点、总线、文本或图形等，其命令及功能具体如下：命令功能命令功能Component放置元件Replacebysubcircuit子电路替换所选电路Junction放置节点Multi设置多页Wire放置导线Busvectorconnect放置总线矢量连接Bus放置总线Comment放置注释Connectors放置连接器Text放置文字Newhierarchicalblock新建层次模块Graphics放置图形Hierarchicalblockformfile来自文件的层次模块Circuitparameterlegend放置电路参数Replacebyhierarchicalblock替换层次模块Titleblock放置标题块Newsubcircuit创建子电路175．MCU（单片机仿真）菜单MCU（微控制器）菜单提供了在电路工作窗口内MCU的11条调试操作命令，其命令及功能具体如下：命令功能命令功能NoMCUcomponentfound未找到MCU器件Stepover跨过子函数，子函数会执行（单步执行指令）Debugviewformat调试视图格式Stepout跳出子函数（单步执行指令）MCUwindowsMCU窗口Runtocursor运行到光标Linenumbers显示指令行号Togglebreakpoint设置断点Pause暂停程序运行Removeallbreakpoints移除所有断点Stepinto进入子函数（单步执行指令）186．Simulate（仿真）菜单Simulate（仿真）菜单用于对电路仿真进行设置与操作，其具体命令与功能如下：命令功能命令功能Run开始仿真XSPICEcommandlineinterfaceXSPICE命令界面Pause暂停仿真Loadsimulationsettings…导入仿真设置Stop停止仿真Savesimulationsettings…保存仿真设置Instruments选择仪器仪表Automaticfaultoption…自动故障选择Interactivesimulationsettings交互式仿真设置Dynamicprobeproperties动态探针属性Mixed-modesimulationsettings混合模式仿真设置Reverseprobedirection探针极性反向Analyses选择仿真分析法Clearinstrumentdata清除仪器数据Postprocessor启动后处理器Usetolerances使用容差Simulationerrorlog/audittrail仿真误差记录/查询索引197．Transfer（文件输出）菜单Transfer（文件输出）菜单提供传输命令，用于将电路文件输出到其他应用软件中，其具体命令和功能如下：命令功能TransfertoUltiboard将电路图传送给UltiboardForwardannotatetoUltiboard创建Ultiboard注释文件Backannotatefromfile修改Multisim注释文件（从Ultiboard反向注解）ExporttootherPCBlayoutfile导出到其他印刷电路板设计软件ExportSPICEnetlist输出网表文件HighlightselectioninUltiboard对Ultiboard中所选元件高亮显示208．Tools（工具）菜单Tools（工具）菜单用于编辑、管理元件库或元件，其命令及功能具体如下：命令功能命令功能ComponentWizard创建元件向导Updatesubsheetsymbols更新subsheet符号Database对元件库进行管理、保存、转换和合并ElectricalRulesCheck电气规则检验VariantManager变量管理器ClearERCMarkers清除ERC标志SetActiveVariant设置动态变量ToggleNCMarker设置NC标志CircuitWizards电路向导（555定时器、滤波器等）SymbolEditor符号编辑器SPICEnetlistviewerSPICE网表查看器TitleBlockEditor标题块编辑器AdvancedRefDesconfiguration元件重新命名/编号DescriptionBoxEditor电路描述编辑器Replacecomponents元件替换Capturescreenarea捕获屏幕范围Updatecomponents更新电路元件Onlinedesignresources在线设计资源219．Reports（报告）菜单Reports（报告）菜单用于产生当前电路的各种报告，其命令及功能具体如下：命令功能BillofMaterials材料清单Componentdetailreport元件详细报告Netlistreport网络表报告Crossreferencereport参照表报告Schematicstatistics统计报告Sparegatesreport剩余门电路报告2210．Options（选项）菜单Option（选项）菜单用于定制软件界面和某些功能的设置，其命令及功能具体如下：命令功能Globaloptions全局偏好Sheetproperties电路图属性Locktoolbars锁定工具栏Customizeinterface自定义界面2311．Window（窗口）菜单Windows（窗口）菜单用于控制Multisim窗口的显示，其命令及功能具体如下：命令功能NewWindow建立新窗口Close关闭窗口Closeall关闭所有窗口Cascade窗口层叠Tilehorizontal窗口水平平铺Tilevertical窗口垂直平铺Nextwindow下一个窗口Previouswindow上一个窗口Windows窗口选择2412．Help（帮助）菜单Tools（工具）菜单用于编辑、管理元件库或元件，其命令及功能具体如下：命令功能Multisimhelp帮助主题目录NIELVISmxhelpNIELVISmx帮助GettingStarted入门Patents专利权Findexamples查找范例AboutMultisim有关Multisim的说明251.2.2工具栏在Multisim13中，工具栏多种多样，这里我们主要介绍常用的几种，包括标准工具栏（standardToolbar）、系统工具栏（MainToolbar）、视图工具栏（ViewToolbar）、元器件工具栏（ComponentsToolbar）、虚拟仪器工具栏（InstrumentsToolbar）和设计工具箱（DesignToolbox）。1．标准工具栏标准工具栏如图标准工具栏所示，位于菜单栏下方，标准工具栏中的功能按钮与Windows的同类应用软件的按钮类似，该工具栏中从左至右各按钮的具体功能如下：新建：清除电路工作区，准备生成新电路。打开：打开电路文件。打开案例：打开系统案例文件。存盘：保存电路文件。打印：打印电路文件。放大：将电路图放大一定比例。26剪切：剪切至剪贴板。复制：复制至剪贴板。粘贴：从剪贴板粘贴。撤销：撤销之前的操作。恢复：恢复撤销的操作。2．系统工具栏系统工具栏如图系统工具栏所示，位于菜单栏下方，标准工具栏右侧。该工具栏中从左至右各按钮的具体功能如下：27按钮功能按钮功能显示/隐藏设计工具箱控制是否显示设计工具窗口元器件管理打开元件库管理对话框显示/隐藏电路元件属性视窗控制是否显示电路属性视窗Inuselist列出当前电路元器件的列表显示/隐藏SPICE网表查看器控制是否显示SPICE网表查看器电器规则检查检查电路的电器连接情况图形/分析列表将分析结果图像化显示Ultiboard后标注后处理打开Postprocessor窗口Ultiboard前标注母电路图显示子电路或分层电路的父结点查找范例创建元件打开元件创建向导对话框帮助3．视图工具栏视图工具栏如图视图工具栏所示，该工具栏中的功能按钮较简单，与Windows同类应用软件类似。

284．元器件工具栏Multisim13将所有元件分为17类，加上MCU、分层模块和总线共同组成元器件工具栏，如图元器件工具栏所示。单击每个元件按钮，可以打开元器件库的相应类别。该工具栏中从左至右各按钮分别为：电源库、基本元件库、二极管库、晶体管库、模拟元件库、TTL元件库、CMOS元件库、数字元件库、混合元件库、指示元件库、功率元器件、其他元件库、高级外设、射频元件库、机电类元件库、NI元器件、连接器、MCU元件库、放置分层模块、放置总线。5．虚拟仪器工具栏虚拟仪器工具栏如图虚拟仪器工具栏所示，它通常位于电路窗口的右侧，也可以解除锁定后将其拖至菜单栏的下方。29在Multisim13中提供了22种仪表，从左至右各按钮分别为：万用表、函数发生器、功率表、示波器、四通道示波器、波特图示仪、频率计数器、字信号发生器、逻辑转换仪、逻辑分析仪、IV分析仪、失真分析仪、频谱分析仪、网络分析仪、安捷伦函数信号发生器、安捷伦万用表、安捷伦示波器、泰克示波器、测量探针、LabVIEW仪器、NIELVISmx仪器、电流探针。6．设计工具箱设计工具箱如图设计工具箱所示，利用该工具箱，可以将有关电路设计的原理图、PCB版图、相关文件、电路的各种统计报告分类进行管理，还可以观察分层电路的层次结构。301.2.3电路窗口电路窗口是用来创建、编辑电路图，进行仿真分析的地方。311.2.4电路元件属性窗口电路元件属性窗口是当前电路文件中所有属性的统计窗口，通过该窗口可以改变部分或全部元件的某一属性，如图电路元件属性窗口所示。32Multisim

13界面定制Globaloptions对话框Sheetproperties对话框331.3Multisim13界面定制

Multisim软件允许用户根据自己的习惯设置软件界面，如电路工作窗口的颜色、纸张大小、连线的粗细、自动保存文件的时间间隔、元器件的符号标准和打印机设置等。定制用户界面主要通过Options菜单项下的Globaloptions对话框和Sheetproperties对话框进行设置。341.3.1Globaloptions对话框Globaloptions对话框用于对Multisim13界面进行整体改变，今后再启动时将按照改变后的界面运行。下面我们来学习该对话框的使用方法。执行Option→Globaloptions命令，将弹出如图Globaloptions对话框所示的对话框，该对话框提供了7个选项卡，每个选项卡有若干功能，基本包括了Multisim13界面的全部设置选项。351．Paths选项卡36Globaloptions对话框默认显示Paths选项卡（参见图1-11），该选项卡用于改变电路图文件、用户文件、配置文件以及数据库文件的默认存储目录。更改存储目录的方法为：单击需要更改的路径，当路径右侧出现按钮时，单击此按钮，在弹出的对话框中选择新的路径即可。2．Messageprompts选项卡37Messageprompts选项卡的内容如图Messageprompts选项卡所示，用于设置系统的消息提示。默认情况下，这些消息提示全部选中，如果认为某些消息没有必要进行提示，则可以取消其内容前的复选框，然后单击OK按钮，保存设置即可。其他选项卡中设置方法也大致相同，没有特殊情况，后面内容将只介绍选项卡中各项的功能。3．Save选项卡38Save选项卡内容如图Save选项卡所示，用于设置保存信息。选项卡中各项的含义如下：Createa“SecurityCopy”：是否设置电路图安全备份，此电路图与电路图文件存储在同一个目录。Auto-backup：是否设置电路图自动保存，如果是，则指定时间间隔产生电路恢复文件。如果突然关机或系统崩溃，那么可以从此文件恢复以前的工作。Savesimulationdatawithinstruments：是否设置将仿真结果与仪器一起保存。如果是，则将仿真结果保存在电路图文件中。当文件的大小大于指定仿真数据大小时，会弹出警告提示框。3．Save选项卡39Maximumsize：以兆比特（Mbit）为单位，指定保存仿真结果的大小。Makeforwardannotationfilenameuniquebyappendingatimestamp：附上时间戳，让正向注解文件具有唯一性。Save.txtfileasplaintext（notUnicode）：将.txt文件保存为纯文本（非Unicode）。4．Components选项卡40Components选项卡如图Save选项卡所示，用于设置元器件的放置和显示方式。从上至下依次为元器件布局模式选项组视图选项组符号标准选项组5．General选项卡41General选项卡如图General选项卡所示，用于设置软件使用中的一些常规操作。（1）设置选择方式选项组（Selectionrectangle）Intersecting：选择选择框以内的。Fullyenclosed：包围式全部选择。这两种方式可以在选择过程中通过【Z】键切换。该选项卡分为4个选项组：42（2）鼠标滚轮操作（Mousewheelbehavior）scrollworkspace：鼠标滚轮的滚动可以实现电路图的翻页操作。zoomworkspace：鼠标滚轮的滚动可以放大或缩小电路图工作区。Centeronmouse：鼠标置中。滚动器件按住【Ctrl】键可以切换模式。（3）连线设置（wiring）Automaticallyconnectcomponentswhenpinsaretouching：当引脚接触时自动连线。Autowirewhenwiringcomponents：为元件布线时自动连线。提示：布线时按住【Shift】键可以切换模式。其他命令及功能见教材43（4）其他Loadlastfileonstartup：启动后加载最近的文件。anguage：选择语言。默认情况下，Multisim13支持英语、德语和日语三种语言，读者也可以从网上搜索下载最新的Multisim中文语言包，安装后此处会增加相应的语言选项。本书为教学使用方便，统一使用英文版页面。提示默认情况下，Multisim13支持英语、德语和日语三种语言，读者也可以从网上搜索下载最新的Multisim中文语言包，安装后此处会增加相应的语言选项。本书为教学使用方便，统一使用英文版页面。6．Simulation选项卡44Simulation选项卡如图Simulation选项卡所示，用于设置仿真信息，如发生网表错误或警告时的动作、曲线图及仪器的默认背景色等。7．Preview选项卡45Preview选项卡如图Preview选项卡所示，用于设置预览信息。从上到下，各选项的含义为：显示选项窗口的缩略图预览。在设计工具箱内展示缩略图预览。显示总/多页预览。显示支电路/层次块预览。1.3.2Sheetproperties对话框46Sheetproperties对话框如图Sheetproperties对话框所示，包含7个选项卡，用于设置与电路显示相关的选项。1．Sheetvisibility选项卡47Sheetvisibility选项卡用于设置电路图中的元件可见性，参加图Sheetproperties对话框所示。2．Colors选项卡Colors选项卡如右图Colors选项卡所示，用来改变电路显示的颜色。3．Workspace选项卡48Workspace选项卡有两个选项组，如图Workspace选项卡所示。Show栏目实现电路工作区显示方式的控制；Sheetsize栏目实现图纸大小和方向的设置。4．Wiring选项卡49Wiring选项卡如图Wiring选项卡所示，用于设置导线宽度和总线宽度。5．Font选项卡50Font选项卡如图Font选项卡所示，可以选择字体、字形、大小，以及选择字体的应用项目和范围等栏目。6．PCB选项卡51PCB选项卡如图PCB选项卡所示，提供选择与制作电路板相关的命令。7．Layersettings选项卡52Layersettings选项卡如图Layersettings选项卡所示，用于图层设置，如添加自定义图层等。Multisim

13的基本操作绘制一个电路给电路添加仪器53电路仿真产生报告541.4Multisim13的基本操作通过前面的学习，我们对于Multisim已经有了一个整体的认识，下面我们通过建立并仿真一个简单的二极管闪烁电路，来了解该软件的使用方法，电路如图二极管闪烁电路所示。1.4.1绘制一个电路55运行Multisim13之后，会自动创建名称为Designl的电路图文件，如图创建电路图文件所示。在这个电路图的绘图区中，没有任何元件及连线，此时绘图区只是类似于做实验的一块面包板，电路图需要自己一步步来创建。1．添加元件56第一步：放置电源单击元器件工具栏中的电源按钮，将打开如图选择电源所示的对话框，在该对话框中选择VCC，然后单击OK按钮。回到电路图的绘图区，将光标移到靠右上的位置（利用页边界可以精确地确定位置），单击鼠标后电源就出现在电路窗口中，如图放置电源所示。57第二步：改变电源值从图中我们可以看出，电源的缺省值是6V，下面我们将电压改为需要的12V。双击电源会出现电源特性对话框，如图改变电源值所示，在电源值（Value）标签中将电压值（Voltage）改为12，单击OK按钮即可。58第三步：放置电阻我们首先放置一个300Ω的电阻，单击元器件工具栏中的按钮，将打开如图查找电阻元件左图所示的对话框，在Family选项组中选择RESISTOR（电阻器）选项，在Component下方的编辑框中输入300可以快速寻找到所需器件，选中搜索结果中的300，然后单击OK按钮。将光标移到A2位置，然后单击，电阻将出现在电路窗口中。以同样的方式，在A5位置添加一个300Ω的电阻，在B3和B4位置各添加一个15kΩ的电阻。59第四步：旋转电阻为了连线方便，需要旋转电阻。右击R1电阻，在弹出的快捷菜单中选择Rotate90clockwise（顺时针旋转）或Rotate90counterclockwise（逆时针旋转）命令。以同样方式旋转R3，结果如图旋转电阻所示。60第五步：存储文件执行File→SaveAs命令，给出存储位置与文件名，保存文件。在绘制电路的过程中，要养成随时保存的好习惯，以免发生意外情况，还要重复操作。61第六步：放置其他元件将下列元件放置在指定位置：一个红色的LED（取自Diode族）放置在R1的正下方。另一个红色的LED（取自Diode族）放置在R4的正下方。一个1μF的电容（取自基本元件族），放置LED1的左下方。其他命令及功能见教材元件放置结果如图元器件放置完成所示。2．给元件连线62Multisim提供了自动与手工两种连线方法。自动连线为Multisim特有，选择管脚间最好的路径自动为您完成连线，它可以避免连线通过元件以及连线重叠；手工连线由用户控制连线路径。一般情况下，需要将自动连线与手工连线结合使用。1）自动连线我们将开始为VCC和R4连线。单击VCC下边的管脚，单击R4上边的管脚。两个元件就自动完成了连线。结果如图自动连线所示。用自动连线完成下列连接：R1到R4；R4到LED1；LED1到C2；C2到R3；R1到LED2；LED2到C1；C1到R2。632）手工连线现在要将Q1的基极连接到R3与C2之间的连线上，使用手工连线可以精确地控制路径。单击Q1的基极节点，向元件的右侧拖动连线，连线的位置是固定的。拖动连续至元件右侧几个格点的位置，再次单击鼠标，此时会增加一个节点。向上拖动连线到R3和C2之间的连线上，再次单击。结果如图手动连线所示。以同样的方式完成其他连线，参加图1-25所示。1.4.2给电路添加仪器64下面我们为电路添加一个示波器。第一步：增加示波器单击电路图窗口右侧虚拟仪器工具栏中的示波器按钮（Oscilloscope），移动光标至电路图窗口中，然后单击鼠标，示波器图标出现在电路图窗口中。65第二步：给示波器连线单击示波器的A通道，拖动连线到R4与LED1间的连线上。单击示波器的B通道，拖动连线到Q2与地间的连线上。电路连接结果如图连接示波器后的电路图所示。66第三步：设置仪表双击示波器图标打开示波器，显示如图示波器面板所示。每种虚拟仪表都包含一系列可选设置来控制它的样式。示波器中的Timebase（时基）区用于控制示波器水平轴（X轴）的幅度。为了得到稳定的读数，时基设置应与频率成反比（即频率越高，时基越低）。ChannelA区用来设置A通道的输入信号在Y轴的显示刻度，ChannelB区用来设置B通道的输入信号在Y轴的显示刻度。67为了很好地显示频率，设置如下：基幅度设置为10ms/Div，选择Y/T。A通道幅度设置为5V/Div，选择DC。B通道幅度设置为10V/Div，选择DC。结果如图设置示波器所示。1.4.3电路仿真68使用前面已经建立的电路，单击仿真工具栏中的Run按钮，或打开仿真开关。电路仿真就开始了，我们可以看到电路中的两个LED在交替闪烁。打开电路中的示波器进行观察。如果仪表不处于打开状态，可以通过双击图标打开它。如果已经按前面的介绍正确地设置了示波器，将看到如图电路仿真结果所示。1.4.4产生报告69Multisim可以产生材料清单、元件详细报告、网络表报告、参照表报告、统计报告和剩余门电路报告等多种报告。下面我们以材料清单为例进行介绍。材料清单提供了制造电路板时所需元件的总体情况，包括：每种元件的数量；描述，包括元件类型（如电阻）和元件值（如5.1KΩ）；每个元件的参考ID；每个元件的封装类型。下面，我们执行Reports→BillofMaterial命令，将弹出如图默认报告清单所示的报告窗口。70默认报告清单若需要打印材料清单（简称BOM），可单击Print按钮，在出现的打印窗口中，可以选择打印机、打印份数等等。若需要储存BOM，单击Save按钮，在出现的文件储存窗口中，可以定义路径和文件名等。71因为材料清单是帮助采购和制造的，所以默认只包含真实的元件。即不包含虚拟的、购买不到的元件，例如电源和虚拟元件等。如果要观察电路中的非真实元件，可单击按钮，将弹出包含非真实元件的报告清单，如图包括非真实元件的报告清单所示。提示谢谢聆听GO72第2章Multisim13元件与元件库START732.1Multisim13元件库及其应用元件的创建与编辑2.2目录74Multisim13元件库及其使用电源库（Source）75基本元件库（Basic）二极管（Diodes）晶体管（Transistors）模拟元件库（Analog）TTL元件库（TTL）CMOS元件库（CMOS）

2.1.8数字元件库（MiscellaneousDigital）混合元件库（Mixed）指示部件库（Indicators）Multisim13元件库及其使用功率组件（PowerComponent）76其他部件库（Miscellaneous）高级外设（Advanced_Peripherals）射频元件库（RF）机电类元件库（Electro_Mechanical）NI元器件（NI_Components）连接器（Connectors）MCU元件库（MCU）772.1Multisim13元件库及其使用上述三种元件库的结构（DatabaseStructure）类似，都被分成组（Groups），组又被分成系列（Family），每一系列由具体的元件组成。当用户从元件库选择一个元件，放置在电路图窗口后，相当于将该元件的仿真模型的一个副本输入在电路图中。在电路设计中，对元件的任何操作都不会修改元件库的元件模型数据。Multisim13提供了三类元件库：MasterDatabase、CorporateDatabase和UserDatabase。MasterDatabase库包含了Multisim13提供的所有元件，该库不允许用户修改。CorporateDatabase是由个人或团体所选择、修改或创建的元件，这些元件的仿真模型也能被其他用户使用。UserDatabase库用来保存由用户修改、导入或自己创建的元件，这些元件仅能供用户自己使用。后两种元件库在新安装的软件中没有元器件。78下面我们主要介绍MasterDatabase库的结构。在第1章中我们已经了解到Multisim13将所有元件分为17类，加上MCU、分层模块和总线共同组成元器件工具栏，如图元器件工具栏所示。单击每个元件按钮，可以打开元器件库的相应类别，并选中该分类库。该工具栏中从左至右各按钮分别为：电源库、基本元件库、二极管库、晶体管库、模拟元件库、TTL元件库、CMOS元件库、数字元件库、混合元件库、指示元件库、功率元器件、其他元件库、高级外设、射频元件库、机电类元件库、NI元器件、连接器、MCU元件库、放置分层模块、放置总线。2.1.1电源库（Source）下面，我们就按照工具栏的分类逐一进行介绍。电源库（Source）如图所示。电源（POWER_SOURCES）主要包括直流电源、交流电源和理想电源。电源的有关参数可以通过属性对话框修改。信号源包括以下两种：

信号电压源（SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES）；

信号电流源（SIGNAL_CURRENT_SOURCES）。受控源包括以下两种：

受控电压源（CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCES）；

受控电流源（CONTROLLED_CURRENT_SOURCES）。控制功能模块（CONTROLLED_FUNCTION_BLOCKS）。数字源（DIGITAL_SOURCES）。79考虑到电源库的特殊性，所有电源皆为虚拟组件。在使用过程中要注意以下4个方面。（1）交流电源所设置电源的大小皆为有效值。（2）TTL数字器件没有数字电源端，但必须在电路中放置数字电源才能正常工作。用Multisim进行数字电路Real仿真时，电路中的数字元件要接上示意性的数字接地端，并且不能与任何器件连接，数字接地端是该电源的参考点。（3）地是一个公共地参考点，电路中所有地电压都是相对于该点的电位差。在一个电路中，一般来说应当有一个且只能有一个地。在Multisim中，可以同时调用多个接地端，但它们的电位都是0V。（4）VCC电压源常作为没有明确电源引脚数字器件的电源，它必须放置在电路图上。VCC电压源还可以用作直流电压源，通过其属性对话框可以改变电源电压的大小，并且可以是负值。另外，一个电路只能有一个VCC电源。802.1.2基本元件库（Basic）基本元件库（Basic）如图所示，被分为17个系列（Family），主要包括虚拟器件、电阻器、电容器、电感器、开关、变压器、继电器等，每一系列又含有各种具体型号的元件。812.1.3二极管（Diodes）Multisim13提供的二极管库（Diodes）如图所示，共分为15个系列，主要包括虚拟二极管（DIODE_VIRTUAL）、普通二极管（DIODE）、齐纳二极管（ZENER）、开关二极管（SWITCHING_DIODES）、发光二极管（LED）、光电二极管（PHOTODIODES）、保护二极管（PROTECTION_DIODES）、全波桥式整流器（FWB）、肖特基二极管（SCHOTTKY_DIODE）、单向晶体闸流管（SCR）、双向触发二极管（DIAC）、三端双向可控硅开关（TRIAC）、变容二极管（VARACTOR）、晶闸管浪涌保护器件（TSPD）和PIN二极管。82在Multisim中，LED元件不但有单个的，还有LED组。它的使用类似于虚拟元件，属于交互式元件，在使用时要注意以下两点：元件必须在达到规定的正向导通电压和正向电流时，才能正常工作，它的正向导通电压比普通二极管大，正向导通电压为1.66V以上。该元件不能进行编辑。83序号元件系列名型号（1）“DIODES_VIRTUAL”虚拟二极管元件仅有2种规格虚拟二极管元件可供调用，一种是普通虚拟二极管，另一种是齐纳击穿虚拟二极管。（2）“DIODES”普通二极管包括了国外许多公司提供的1020种各种规格二极管可供调用。（3）“ZENER”齐纳击穿二极管（即稳压管）包括了国外许多公司提供的2481种各种规格稳压管可供调用。（4）“SWITCHING_DIODES”开关二极管包括了国外许多公司提供的142种各种规格开关二极管可供调用。（5）“LED”发光二极管有23种不同颜色的发光二极管可供调用。（6）“PHOTODIODES”光电二极管有56种不同型号的二极管可供调用。（7）“PROTECTION_DIODES”保护二极管有529种不同型号的二极管可供调用。（8）“FWB”全波桥式整流器有58种规格全波桥式整流器可供调用。（9）“SCHOTTKY_DIODES”肖特基二极管有740种规格肖特基二极管可供调用。84序号元件系列名型号（10）“SCR”单向晶体闸流管共有284种规格单向晶体闸流管可供调用。（11）“DIAC”双向触发二极管共有15种规格双向开关二极管（相当于两只肖特基二极管并联）可供调用。（12）“TRIAC”三端双向可控硅开关共有104种规格三端双向可控硅开关可供调用。（13）“VARACTOR”变容二极管共有100种规格变容二极管可供调用。（14）“TSPD”晶闸管浪涌保护器件共有12种规格变容二极管可供调用。（15）“PIN_DIODES”PIN二极管（即Positive-Intrinsic-Negative结二极管）共有23种规格PIN结二极管可供调用。2.1.4晶体管（Transistors）Multisim13提供的晶体管库（Transistors）如图所示，共21个系列，主要包括虚拟晶体管、双极性晶体管、场效应管等。8586序号元件系列名型号（1）“TRANSISTORS_VIRTUAL”虚拟晶体管共有17种规格虚拟晶体管可供调用。（2）“BJT_NPN”双极型NPN型晶体管共有1212种规格晶体管可供调用。（3）“BJT_PNP”双极型PNP型晶体管共有928种规格晶体管可供调用。（4）“BJT_COMP”双极型COMP晶体管共有36种规格晶体管可供调用。（5）“DARLINGTON_NPN”达林顿NPN型晶体管有124种规格达林顿管可供调用。（6）“DARLINGTON_PNP”达林顿PNP型晶体管有65种规格达林顿管可供调用。（7）“BJT_NRES”带阻NPN型晶体管有346种规格带阻NPN型晶体管可供调用。（8）“BJT_PRES”带阻PNP型晶体管有278种规格带阻PNP型晶体管可供调用。（9）“BJT_CRES”带阻COMP型晶体管有77种规格带阻COMP型晶体管可供调用。（10）“IGBT”绝缘栅双极型晶体管有103种规格绝缘栅双极型三极管可供调用。87序号元件系列名型号（11）“MOS_DEPLETION”耗尽型MOS管有15种规格MOS管可供调用。（12）“MOS_ENH_N”N沟道耗尽型MOS管有516种规格MOS管可供调用。（13）“MOS_ENH_P”P沟道增强型MOS管有163种规格MOS管可供调用。（14）“MOS_ENH_COMP”COMP增强型MOS管有9种规格MOS管可供调用。（15）“JFET_N”N沟道结型场效应管有266种规格JFET管可供调用。（16）“JFET_P”P沟道结型场效应管有28种规格JFET管可供调用。（17）“POWER_MOS_N”N沟道MOS功率管有1054种规格N沟道MOS功率管可供调用。（18）“POWER_MOS_P”P沟道MOS功率管有205种规格P沟道MOS功率管可供调用。（19）“POWER_MOS_COMP”COMPMOS功率管有15种规格COMPMOS功率管可供调用。（20）“UJT”UJT管仅有9种规格UJT管可供调用。（21）“THERMAL_MODELS”带有热模型的NMOSFET管有11规格NMOSFET管可供调用。2.1.5模拟元件库（Analog）Multisim13提供的模拟元件库（Analog）如图所示，共10个系列，主要包括虚拟模拟元件、运放元件、微分放大器等。8889序号元件系列名型号（1）“ANALOG_VIRTUAL”虚拟模拟元件共有4种规格虚拟模拟元件可供调用。（2）“OPAMP”运放放大器共有6770种规格运放放大器可供调用。（3）“OPAMP_NORTON”诺顿运算放大器共有16种诺顿运算放大器可供调用。（4）“COMPARATOR”比较器有778种规格比较器可供调用。（5）“DIFFERENTIAL_AMPLIFIERS”微分放大器有129种微分放大器可供调用。（6）“WIDEBAND-AMPS”宽带运放有341种宽带运放可供调用。（7）“AUDIO_AMPLIFIERS”音频放大器有25种音频放大器可供调用。（8）“CURRENT_SENSE_AMPLIFIERS”电流感应放大器有111种电流感应放大器可供调用。（9）“INSTRUMENTATION_AMPLIFIERS”仪器放大器有120种仪器放大器可供调用。（10）“SPECIAL-FUNTION”特殊功能运放有326种特殊功能运放可供调用。2.1.6TTL元件库（TTL）Multisim13提供的TTL元件库如图所示，共9个系列，包括74STD系列、74STD芯片系列、74S系列等。9091序号元件系列名型号（1）“74STD”系列有126种规格数字集成电路可供调用。（2）“74STD_IC”系列有14种规格数字集成电路可供调用。（3）“74S”系列有111种规格数字集成电路可供调用。（4）“74S_IC”系列仅有1种规格数字集成电路可供调用。（5）“74LS”系列有282种规格数字集成电路可供调用。（6）“74LS_IC”系列有203种规格数字集成电路可供调用。（7）“74F”系列有185种规格数字集成电路可供调用。（8）“74ALS”系列有92种规格数字集成电路可供调用。（9）“74AS”系列有50种规格数字集成电路可供调用。2.1.7CMOS元件库（CMOS）Multisim13提供的CMOS元件库如图2-8所示，共14个系列，主要包括CMOS_5V系列、CMOS_5V_IC芯片系列、CMOS_10V系列等。9293序号元件系列名型号（1）“CMOS_5V”系列有265种数字集成电路可供调用。（2）“CMOS_5V_IC”系列有55种数字集成电路可供调用。（3）“CMOS_10V”系列有265种数字集成电路可供调用。（4）“CMOS_10V_IC”系列有2种数字集成电路可供调用。（5）“CMOS_15V”系列有265种数字集成电路可供调用。（6）“74HC_2V”系列有176种数字集成电路可供调用。（7）“74HC_4V”系列有176种数字集成电路可供调用。（8）“74HC_4V_IC”系列有4种数字集成电路可供调用。（9）“74HC_6V”系列有176种数字集成电路可供调用。（10）“TinyLogic_2V”系列有18种数字集成电路可供调用。（11）“TinyLogic_3V”系列有18种数字集成电路可供调用。（12）“TinyLogic_4V”系列有18种数字集成电路可供调用。（13）“TinyLogic_5V”系列有24种数字集成电路可供调用。（14）“TinyLogic_6V”系列有7种数字集成电路可供调用。2.1.8数字元件库（MiscellaneousDigital）Multisim13提供的数字元件库如图

所示，共13个系列，主要包括TIL系列器件、数字信号处理器件等。9495序号元件系列名型号（1）“TIL”TIL系列器件有108种可供调用。（2）“DSP”数字信号处理器件有117种可供调用。（3）“FPGA”现场可编程器件有83种可供调用。（4）“PLD”可编程逻辑电路有30种可供调用。（5）“CPLD”复杂可编程逻辑电路有20种可供调用。（6）“MICROCONTROLLERS”微控制器有44种可供调用。（7）“MICROCONTROLLERS_IC”微控制器集成电路有112种可供调用。（8）“MICROPROCESSORS”微处理器有60种可供调用。（9）“MEMORY”存储器有86种可供调用。（10）“LINE_DRIVER”线路驱动器件有22种可供调用。（11）“LINE_RECEIVER”线路接收器件有27种可供调用。（12）“LINE_TRANSCEIVER”无线电收发器件有152种可供调用。（13）“SWITCH_DEBOUNCE”防反跳开关有5种可供调用。2.1.9混合元件库（Mixed）Multisim13提供的数字元件库如图混合芯片库所示，共7个系列，主要包括混合虚拟器件、模拟开关等。9697序号元件系列名型号（1）“MIXED-VIRTUAL”混合虚拟器件有5种可供调用。（2）“ANALOG_SWITCH”模拟开关有359种可供调用。（3）“ANALOG_SWITCH_IC”模拟开关电路有1种可供调用。（4）“TIMER”定时器有18种可供调用。（5）“ADC-DAC”AD/DA转换器有39种可供调用。（6）“MULTIVIBRTORS”多频振荡器有8种可供调用。（7）“SENSOR_INTERFACE”传感器接口有12种可供调用。2.1.10指示部件库（Indicators）Multisim13提供的指示部件库如图所示，共8个系列，主要包括电压表、电流表等。9899序号元件系列名型号（1）“VOLTMETER”电压表有4种不同形式的电压表可供调用。（2）“AMMETER”电流表也有4种不同形式的电流表可供调用。（3）“PROBE”探测器有12种探测器可供调用。（4）“BUZZER”蜂鸣器仅有2种蜂鸣器可供调用。（5）“LAMP”灯泡有9种不同功率的灯泡可供调用。（6）“VIRTUAL_LAMP”虚拟灯泡只有1种虚拟灯泡可供调用。（7）“HEX_DISPLAY”十六进制显示器有55种十六进制显示器可供调用。（8）“BARGRAPH”条形光柱仅有3种条形光柱可供调用。2.1.11功率组件（PowerComponent）Multisim13提供的功率组件如图所示，共16个系列，主要包括功率控制器、开关等。100101序号元件系列名型号（1）“POWER_CONTROLLERS”功率控制器有7种可供调用。（2）“SWITCHES”开关有11种可供调用。（3）“SWITCHING_CONTROLLER”切换控制器有189种可供调用。（4）“HOT_SWAP_CONTROLLER”热交换控制器有29种可供调用。（5）“（BASSO_SMPS_CORE）”BASSO开关电源核心器件有33种可供调用。（6）“BASSO_SMPS_AUXILIARY”BASSO开关电源辅助器件有19种可供调用。（7）“VOLTAGE_MONITOR”电压监测器有93种可供调用。（8）“VOLTAGE_REFERENCE”基准电压器件有233种可供调用。（9）“VOLTAGE_REGULATOR”电压调整器有283种可供调用。（10）“VOLTAGE_SUPPRESSOR”电压干扰抑制器有118种可供调用。（11）“LED_DRIVER”LED驱动器有23种可供调用。（12）“RELAY_DRIVER”继电器驱动器有8种可供调用。（13）“PROTECTION_ISOLATION”防护隔离器有13种可供调用。（14）“FUSE”熔断器/保险丝有13种可供调用。（15）“THERMAL_NETWORKS”热网络模型有3种可供调用。（16）“MISCPOWER”其他电源器件有77种可供调用。2.1.12其他部件库（Miscellaneous）Multisim13提供的其他部件库如图所示，共15个系列，主要包括传感器、光耦合器、降压/升压转换器等。102103序号元件系列名型号（1）“MISC_VIRTUAL”其他虚拟元件有5种可供调用。（2）“TRANSDUCERS”传感器有16种可供调用。（3）“OPTOCOUPLER”光耦合器有81种可供调用。（4）“CRYSTAL”晶振有18种可供调用。（5）“VACUUM_TUBE”真空电子管有19种可供调用。（6）“BUCK_CONVERTER”降压变压器仅有1种可供调用。（7）“BOOST_CONVERTER”升压变压器仅有1种可供调用。（8）“BUCK_BOOST_CONVERTER”降压/升压变压器仅有1种可供调用。（9）“LOSSY_TRANSMISSION_LINE”有损耗传输线仅有1种可供调用。（10）“LOSSLESS_LINE_TYPE1”无损耗传输线1仅有1种可供调用。（11）“LOSSLESS_LINE_TYPE2”无损耗传输线2仅有1种可供调用。（12）“PILTERS”滤波器有66种可供调用。（13）“MOSFET_DRIVER”场效应管驱动器有230种可供调用。（14）“MISC”其他元件有12种可供调用。（15）“NET”网络器件有11种可供调用。2.1.13高级外设（Advanced_Peripherals）Multisim13提供的高级外设如图所示，共4个系列，主要包括功率控制器、开关等。104105序号元件系列名型号（1）“KEYPADS”键盘有3种可供调用。（2）“LCDS”液晶显示器有16种可供调用。（3）“TERMINALS”终端设备仅有1种串行口终端设备可供调用。（4）“MISC_PERIPHERALS”其他外围设备有5种可供调用。2.1.14射频元件库（RF）Multisim13提供的射频元件库如图所示，共8个系列，主要包括功率控制器、开关等。106射频电容器射频电感器射频双极结型NPN管射频双极结型PNP管射频N沟道耗尽型MOS管射频隧道二极管射频传输线铁氧体磁珠107序号元件系列名型号（1）“RF_CAPACITOR”射频电容器和“RF_INDUCTOR”射频电感器都只有1种可供调用。（2）“RF_INDUCTOR”射频电感线有1种可供调用。（3）“RF_BJT_NPN”射频双极结型NPN管有97种NPN管可供调用。（4）“RF_BJT_PNP”射频双极结型PNP管有7种PNP管可供调用。（5）“RF_MOS_3TDN”射频N沟道耗尽型MOS管有30种射频MOS管可供调用。（6）“TUNNEL_DIODE”射频隧道二极管有10种射频隧道二极管可供调用。（7）“STRIP_LINE”射频传输线有6种射频传输线可供调用。（8）“FERRITE_BEADS”铁氧体磁珠有59种铁氧体磁珠可供调用。2.1.15机电类元件库（Electro_Mechanical）Multisim13提供的机电类元件库如图2-16所示，共8个系列，主要包括机电元件、运动控制器元件、传感器元件等。108109序号元件系列名型号（1）“MACHINES”机电元件只有13种机电元件可供调用。（2）“MOTION_CONTROLLERS”运动控制器元件有10种运动控制器元件可供调用。（3）“SENSORS”传感器元件有2种传感器元件可供调用。（4）“MECHANICAL_LOADS”机械负载元件有3种机械负载元件可供调用。（5）“TIMED_CONTACTS”定时接触器有4种定时接触器可供调用。（6）“COILS_RELAYS”线圈继电器有55种线圈继电器可供调用。（7）“SUPPLEMENTARY_SWITCHES”辅助触点开关有44种辅助触点开关可供调用。（8）“PROTECTION_DEVICES”保护装置有4种保护装置可供调用。2.1.16NI元器件（NI_Components）Multisim13提供的NI元器件如图所示，共11个系列，主要包括数据采集器、可重复配置I/O、通用接口总线等。110111序号元件系列名型号（1）“E_SERIES_DAQ”E系列数据采集器都只有23种可供调用。（2）“M_SERIES_DAQ”M系列数据采集器有49种可供调用。（3）“R_SERIES_DAQ”R系列数据采集器有21种可供调用。（4）“S_SERIES_DAQ”S系列数据采集器有18种可供调用。（5）“X_SERIES_DAQ”X系列数据采集器有16种可供调用。（6）“myDAQ”自定义数据采集器有1种可供调用。（7）“myRIO”自定义可重复配置I/O有1种可供调用。（8）“cRIO”c系列可重复配置I/O有10种可供调用。（9）“sbRIO”sb可重复配置I/O有20种可供调用。（10）“GPIB”通用接口总线有20种可供调用。（11）“SCXI”信号调理有12种可供调用。2.1.17连接器（Connectors）Multisim13提供的连接器如图所示，共11个系列，主要包括功率控制器、开关等。112113序号元件系列名型号（1）“AUDIO_VIDEO”音频视频连接器有15种可供调用。（2）“DSUB”数据用户连接器有66种可供调用。（3）“ETHERNET_TELECOM”以太网电信连接器有3种可供调用。（4）“HEADERS_TEST”头测试连接器有170种可供调用。（5）“MFR_CUSTOM”定制多频接收机有10种可供调用。（6）“POWER”电源连接器有11种可供调用。（7）“RECTANGULAR”长方形连接器有9种可供调用。（8）“RF_COAXIAL”射频同轴连接器有6种可供调用。（9）“SI