Multisim仿真教程.ppt

Multisim电路仿真张晓磊 *前言nEDA软件代表电子系统设计的技术潮流 ，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nMultisim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 件内容nMultisim电路仿真软件简介n仿真基础 – 放置元件-电路图编辑-仿真-报告 – 元器件库、虚拟仪器 – 仿真分析方法Multisim电路仿真软件简介n历史和现状nMultisim能干什么n特点和优势n网络资源n操作界面历史和现状nMultisim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 nIIT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 迅速推广使用历史和现状n1996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)，专用于电路级仿真。

nIIT后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10 、 Multisim11 、Multisim12 历史和现状nMultisim系列软件的组成： –Multisim： 电路仿真设计模块 –Ultiboard：PCB设计软件两个部分相互独立，可以分别使用Multisim系列 软件能完成从电路的仿真设计到电路板图生成的 全过程 两个模块均有增强专业版（Power Pro）、完整版 （Full Edition）、基础版（Base Edition）、教育 版（Education）、学生版（Student）和演示版 （Demo），各版本的功能和价格有明显差异Multisim能干什么Multisim经历了多个版本的升级，9版本之后增 加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用 –电路分析 –模拟电子电路 –数字电子电路 –模数混合电路 –射频电路 –DSP/FPGA/CPLD –电力电子电路 –PLC控制电路 –单片机电路Multisim各版本仿真功能比较仿真功能56到891010.1111213 SPICE仿真XXXXXXXXXSPICE仿真 XXXXXXX…….微处理器(MCU) 仿真 XXXXXMCU C-代码支持 XXXXX自动化API XXXXX输入/输出LabVIEW仪器 XXXXBSIM 4.6.3 XXXBSIMSOI、 EKV、 VBIC支持 XXX高级二极管参数模型 XXXSPICE Netlist查看器 XXX绘图 器标注 XXX绘图 器智能图例 XXXNI硬件连接器 XXXLabVIEW/Multisim协同仿真 XX绘图 器 - 数字显示 XX增强的电路参数扫描功能 XLabVIEW Multisim API工具包 X仿真驱动仪 器718202222222222集成的NI ELVIS仪器----6666LabVIEW仪器--444666分析次数1419191919202020特点和优势优势：n操作界面直观易用n大量元器件库，3D元件库；n虚拟仪器表种仪类齐全，n分析方法完备n可调用LabVIEW虚拟仪器（自定义）n强大的Help 功能，包括软件本身的操作 说明、各种元器件功能说明。

网络资源nNI官方网站 nElectronics Workbench公司官方网站 软件下载： 教育版（30天评估版）学生版（购买或者教师申请） ADI版（只有模拟元器件，免费）操作界面n以Multisim12（教育版）为例Multisim12用户界面菜单栏元器件工具栏状态栏仿真开关主工具栏电路图编辑区项目 管理 器虚 拟 仪 器 工 具 栏标准工 具栏操作界面n菜单栏与Windows应用程序相似打 开 新 建 保 存 文 件编 辑 操 作显 示 查 看放 置 元 器 件 节 点 导 线仿 真 分 析与 P C B 软 件 数 据 传 送元 器 件 修 改产 生 报 告用 户 设 置浏 览 功 能单 片 机 仿 真帮 助操作界面n标准工具栏n视图工具栏n主工具栏帮助NI网站查找范例修改Ultiboard注释文件创建Ultiboard注释文件电气规则检测现用元器件列表数据库管理器元器件编辑母电路图后处理器图形记录仪虚拟实验板SPICE网表查看器电子表格检视窗设计工具箱操作界面n元器件工具栏放置总线 放置模块单片机模块机电元器件 高频元器件 高级外围电路 杂项元器件 放置功率元件 显示模块 混合元器件 其它数字器件 CMOS元器件 TTL元器件 运算放大器 放置晶体管 放置二极管 基本元器件 放置电源操作界面n虚拟仪器工具栏电流探针NI ELVISmx仪器LabVIEW虚拟仪器 测量探针Tektronix示波器 Agilent示波器 Agilent数字万用表 Agilent函数发生器 网络分析仪 频谱分析仪 矢量分析仪 伏案特性分析仪 逻辑转换仪 逻辑分析仪 字信号发生器 数字频率极 波特图示仪 四通道示波器 示波器 功率表 函数发生器 万用表操作界面n项目管理器 l 位于基本工作界面的左半部分l 电路以分层的形式展示，主要 用于层次电路的显示l层级（Hierarchy）：对不同电 路的分层显示，单击“新建”按 钮将生成Circuit2电路l可见度（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l项目视图（Project View）：显 示同一电路的不同页n选项（Options）菜单下的全局偏好（Global Preferences）和电路图属性（Sheet Properties ）可进行个性化界面设置操作界面操作界面两套电气元器件符 号标准nANSI:美国国家标 准学会，美国标 准 nDIN:德国国家标 准学会，欧洲标 准操作界面n全局偏好下 常规（ General）子 窗口可以修 改软件界面 语言环境这里选择软件界面语 言；软件自带英语， 德语和日语。

仿真基础建立电路文件 放置元器件和仪表 元器件编辑 连线和进一步调整 电路仿真 输出分析结果建立电路文件n打开Multisim时自动打开空白电路文件 设计1，保存时可以重新命名n文件（F）菜单/新建（N）/设计（D）n工具栏上按钮：设计（Ctrl+N）n设计工具箱窗口中的按钮：新建放置元器件和仪表n点击元件工具栏： –任何按钮均可n绘图区点击鼠标右键，弹出菜单n快捷键Ctrl+Wn元件数据库： –主元件数据库（Master Database）, –用户元件数据库（User Database）， –企业元件数据库（Corporate Database）,–后两个库由用户或合作人创建，新安装的 Multisim这两个数据库是空的放置元器件和仪表n以晶体管单管 共射放大电路 为例n放置+12V直流 稳压电源：选择 主数据库，电源 组，POWER_SOU RCES子类， DC_POWER， 点击确定主数据库元器件的 分类放置元器件和仪表n放置了一个直流稳压源，输出电压12V双击蓝 色虚线 框内任 意点， 可以改 变电源 的参数放置元器件和仪表n放置定值电阻：选择Basic组， RESISTOR子类， 根据需要选择相应 阻值的电阻。

–放置后电阻值可 以修改n放置定值电容：选择Basic组， CAPACITOR子类 ， –放置后电容值可 以修改放置元器件和仪表n放置NPN晶体管 ：选择 Transistors组， 选择所有系列， 找到本例所需三 极管2N2222A； –可用“*2222”进 行模糊查找可以在这里键 入需要查找的 元器件，必要 时，可以用‘*’ 进行模糊查找 放置元器件和仪表n放置接地端：选择 Sources组， POWER_SOURCE S子类，选择模拟地 GROUND–本软件中数字地是 DGND放置元器件和仪表n放置信号源 ：鼠标单击 仪表工具栏 中函数信号 发生器按钮 ，移动鼠标 将其放在电 路图中n放置示波器 ：方法同上 放置元器件和仪表n信号发生器设置 –双击函数信号发生器图 标弹出参数设置对话框 ； –鼠标点击修改相应的参 数： •本例：选择幅值5mVp， 频率1kHz的正弦波连线和进一步调整n调整位置：选定元件，移动至合适位置； – 元器件摆放角度调整热键： • 90度旋转：Ctrl+R；Ctrl+Shift+R； • 垂直翻转：Alt+Y；水平翻转：Alt+X；n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； – 在需要拐弯处单击可以固定拐点； – 元器件与导线连接，系统自动在交叉点放置 节点； – 两个元器件引脚连接在一起后，鼠标拖拽其 中的一个，则有连接线出现。

连线和进一步调整n交叉点： – 默认丁字交叉为导通，十字交叉为不导通，可分段 连线，即起点到交叉点，交叉点到终点；n可以在已有连线上增加一个节点（Junction）， 从该节点可以引出新的连线， – 绘制（P）菜单/结（J） – 快捷键Ctrl+Jn导线和节点删除：鼠标右击/Delete连线和进一步调整n完成电路图电路仿真n按下仿真开关，电路开始工作n双击示波器，可以看到相应的波形调节时间 灵敏度调节通道A 电压灵敏度调节通道B 电压灵敏度触发建议选 正常或单次两个用于测 量的标尺电路仿真n使用两个标尺，显示区给出对应时间及该时间的波形幅 值，并得到两个标尺间的时间差，即测量周期选择“单次”可 以使数据变 化比较慢电路仿真n点击“反向” 按钮可将背景反色电路仿真n单击“测量探针”按键后，可以在电路图中需要的位置 单击鼠标放置探针n注意：仿真执行过程中不能删除探针测量 探针仿真数据分析n停止仿真后，点击菜 单“选项/电路图属性”–网络名称：选择全部 显示，并确认仿真数据分析n电路图中显示各个结点的编号（图中红色数字 ）仿真数据分析n菜单“仿真/分析”–直流工作点 –交流分析 –瞬态分析 –…….直流工作点分析n进入直流工作 点分析窗口n选择需要分析 的项目 –网络各结点 电压 –各元器件工 作电流 –等等…… –可以根据需 要添加表达 式n点击“仿真”按 钮直流工作点分析n仿 真 分 析 结 果黑白背景 切换保存结果 用于后期 处理交流分析n选择起始/ 停止频率n选择需要分 析的输出； 或选择添加 表达式 –本例：输 出电压V3 比上输入 电压V6n点击“仿真”交流分析的仿真结果黑白背景切换瞬态分析n设置仿真起止 时间 –建议时间长 度为1或2个 周；瞬态分析n选择需要分析 的输出 –本例：选择 输入电压V6 ，输出电压 V3.瞬态分析n仿真结果瞬态分析n通过改变光迹属性来改善图 示效果选择光迹1选择 右轴瞬态分析n修改右轴属性 键入标签内容 ：输入电压（ V）已启用前 面打勾点击“应用” 可以看到图 形变化瞬态分析n设置量程， 或点击“自动 量程”瞬态分析n修改左轴标 签内容为： 输出电压（ V）n点击“确定”瞬态分析结果未完待续。