Multisim仿真软件的使⽤
第⼋章Multisim仿真软件的使⽤——50页(王建波、杨笔锋)光盘资料
引⾔
8.1Multisim仿真软件的基本简介
8.1.1基本软件界⾯与菜单说明
8.1.2基本元件库
8.1.3基本仪器库
8.2功能仿真
8.2.1仿真电路的设计
8.2.2静态参数仿真测试
8.2.3动态参数的仿真测试(交流、时域、频域等)
⼩节
习题与项⽬(包括两部分:基本习题和电路设计)
题⽬8-1 电⼦系统设计与仿真(项⽬待定)
Multisim8软件介绍与使⽤
Multisim是⼀个完整的设计⼯具系统,提供了⼀个⾮常⼤的元件数据库,并提供原理图输⼊接⼝、全部的数模Spice仿真功能、VHDL/Verilog设计接⼝与仿真功能、FPGA/CPLD 综合、RF设计能⼒和后处理功能,还可以进⾏从原理图到PCB布线⼯具包(如:Electronics Worbench的Ultiboard)的⽆缝隙数据传输。它提供的单⼀易⽤的图形输⼊接⼝可以满⾜您的设计需求。
Multisim提供全部先进的设计功能,满⾜从参数到产品的设计要求。因为程序将原理图输⼊、仿真和可编程逻辑紧密集成,您可以放⼼地进⾏设计⼯作,不必顾及不同供应商的应⽤程序之间传递数据时经常出现的问题。
6.1.1 Multisim 8基本界⾯
启动Windows“开始”菜单“所有程序”中的Electronics Workbench/Multisim 8,打开Multisim 8的基本界⾯如图6.1.1所⽰。
Multisim 8的基本界⾯主要由菜单栏、系统⼯具栏、快捷键栏、元件⼯具栏、仪表⼯具栏、连接Edaparts. com按钮、电路窗⼝、使⽤中的元件列表、仿真开关(Simulate)和状态栏等项组成。
1. 菜单栏
与所有Windows 应⽤程序类似,菜单中提供了软件中⼏乎所有的功能命令。Multisim 8菜单栏包含着11 个主菜单,如图6.1.1 所⽰,从左⾄右分别是File(⽂件菜单)、Edit(编辑菜单)、View(窗⼝显⽰菜单)、Place(放置菜单)、Simulate(仿真菜单)、Transfer(⽂件输出菜单)、Tools(⼯具菜单)、Reports(报告菜单)、Options(选项菜单)、Window(窗⼝菜单)和Help(帮助菜单)等。在每个主菜单下都有⼀个下拉菜单。
(1)File(⽂件)菜单
主要⽤于管理所创建的电路⽂件,如打开、保存和打印等,
New:提供⼀个空⽩窗⼝以建⽴⼀个新⽂件。
Open: 打开⼀个已存在的*.ms8、*.ms7、*.msm、*.ewb 或*.utsch 等格式的⽂件。
Close: 关闭当前⼯作区内的⽂件。
Save: 将⼯作区内的⽂件以*.ms8 的格式存盘。
Save As: 将⼯作区内的⽂件换名存盘,仍为*.ms8 格式。
Print..: 打印当前⼯作区内的电路原理图。
Print Preview:打印预览。
Print Options:打印选项,其中包括Printer Setup(打印机设置)、Print Circuit Setup(打印电路设置)、Print Instruments(打印当前⼯作区内的仪表波形图)。
Recent Circuits:最近⼏次打开过的⽂件,可选其中⼀个打开。
New Project、Open Project、Save Project 和Recent Projects 命令是指对某些专题⽂件进⾏的处理,仅在专业版中出现,教育版中⽆此功能。(2)Edit(编辑)菜单主要⽤于在电路绘制过程中,对电路
和元件进⾏各种技术性处理。
其中Cut(剪切)、Copy(拷贝)等⼤多数命令与⼀般Windows 应⽤软件基本相同,不再介绍。
Find:搜索。
Graphic Annotation:图形注解。
Order:排序。
Assign to Layer:指定到层。
Layer Setting:层设置。
Title Block Position:标题栏位置设置。
Orientation:旋转。
Edit Symbol/Title Block..:编辑符号/标题栏。
Font..:字体设置。
Properties..:属性设置。
(3)View(窗⼝显⽰)菜单⽤于确定仿真界⾯上显⽰的内容以及电路图的缩放和元件的查。
Full Screen:全屏显⽰。
Zoom In:放⼤。
Zoom Out:缩⼩。
Zoom Area:局部放⼤。
Zoom Fit to Page:窗⼝显⽰完整电路。
Show Grid:显⽰栅格。
Show Border::显⽰边界。
Show page Bound:显⽰纸张边界。
Ruler bars:显⽰标尺栏。
Status Bar:显⽰状态栏。
Design Toolbox:显⽰设计⽂件夹。
Spreadsheet View:显⽰电⼦数据表。
Circuit Description Box:显⽰电路描述⽂件夹。
Toolbars:选择⼯具栏。
Grapher:显⽰图表。
(4)Place(放置)菜单提供在电路窗⼝内放置元件、连接点、总线和⽂字等命令。
Component: 放置⼀个元件。
Junction: 放置⼀个节点。
Wire:放置⼀根连接线。
Bus: 放置⼀根总线。
Connectors: 放置连接。
Hierarchical Block From File..:⼦块调⽤。
New Hierarchical Block.. :⽣成新的⼦块。
Replace by Hierarchical Block..:由⼀个⼦块替换。
New Subcircuit:放置⼀个⼦电路。
Replace by Subcircuit..:⽤⼀个⼦电路替换。
Multi-Page..:多页设置。
Comment:放置注释。
Text:放置⽂字。
Graphics:放置图⽚。
Title Block..:放置标题栏。
(5)Simulate (仿真)菜单提供电路仿真设置与操作命令。
Rum:运⾏仿真开关。
Pause:暂停仿真。
Instrument:选择仿真仪表。
Interactive Simulation Settings..:交互仿真设置。
Digital Simulation Settings:数字仿真设置。
Analyses:选择仿真分析法。
Postprocessor..:打开后处理器对话框。
Simulation Error Log/Audit Trail:仿真错误记录/检查路径。
Xspice Command Line Interface..:Xspice 命令⾏输⼊界⾯。
Load Simulation Settings..:装载仿真⽂件。
Save Simulation Settings..:保存仿真⽂件。
Auto Fault Option:⾃动设置电路故障。
Probe Properties:探针属性设置。
Reverse Probe Direction:翻转探针⽅向。
Clear Instrument Data:清除仪表数据。
Global Component Tolerance:全局元件容差设置。
(6)Transfer(⽂件输出)菜单提供将仿真结果传递给其他软件处理的命令。Transfer to Ultiboard:传送给Ultiboard。
Transfer to other PCB Layout:传送给其他PCB 版图软件。
Forward Annotate to Ultiboard:反馈注释到Ultiboard。
Backannotate from Ultiboard:从Ultiboard 返回的注释。
Highlight Selection in Ultiboard:⾼亮
Ultiboard 上的选择项。
Export Netlist:输出⽹表。
(7)Tools(⼯具)菜单主要⽤于编辑或管理元器件和元件库。Component Wizard: 打开创建元件对话框。
Database: 打开数据库对话框。
Timer Wizard..:打开创建555 定时器对话框。
Filter Wizard..:打开创建滤波器对话框。
CE BJT Amplifier Wizard..:打开创建共射极晶体管放⼤器对话框。Rename/Renumber Components..:打开元件命名/标号对话框。Replace Component.. :打开替换元件对话框。
Update Circuit Components:打开升级电路元件对话框。
Electrical Rules Check..:打开电规则检查对话框。
Clear ERC Markers:打开清除。
ERC :标志对话框。
Title Block Editor:打开标题栏编辑对话框。
Description Box Editor:打开电路描述对话框。
Edit Labels:打开符号编辑对话框。
Capture Screen Area:捕捉屏幕区域。
Internet Design Sharing:打开⽹络设计共享对话框。
Education Web Page:打开教学⽹页。
www.doczj/doc/765fb12b4b73f242336c5f20.html :连接www.doczj/doc/765fb12b4b73f242336c5f20.html ⽹站。
Show Breadboard:打开⾯包板设计页。
(8)Report(报告)菜单
列出了Multisim 可以输出的各种表格、清单。
(9)Options(选项)菜单⽤于定制电路的界⾯和电路某些功能的设定。Global Preferences..:全局选项设置。
Sheet Properties..:页属性设置。
Global Restriction:全局限制设置。
Circuit Restriction:电路限制设置。
Simplified Version: 简化版本。
Customize User Interface..:定制⽤户界⾯。 2. 系统⼯具栏
系统⼯具栏包含了常⽤的基本功能按钮,如新建、打开、保存、打印、放⼤和缩⼩等,与 Windows 的基本功能相同,如图6.1.2 所⽰。
3. 快捷键栏
快捷键栏如图6.1.3 所⽰。借助快捷键栏可⽅便地进⾏⼀些操作,虽然前述菜单中也可以执⾏这些操作,但使⽤快捷键会更⽅便。这 11 个快捷键按钮从左⾄右分别为:
设计⽂件夹按钮(Show or hide design toolbox ):显⽰或隐藏设计⽂件夹。电⼦数据表按钮(Show or hide spreadsheet bar ):显⽰或隐藏电⼦数据表。数据库按钮(Database manager ):打开数据库管理器。元件按钮(create component ):打开创建元件对话框。仿真按钮(Run/stop simulation F5):⽤以确定开始、暂停或结束电路仿真。也可⽤ F5 键。分析按钮(Grapher/analyses list ):⽤以选择要进⾏的分析。后处理按钮(Postprocessor ):⽤以进⾏对仿真结果的进⼀步操作。电规则检查按钮(Electrical Rules Check ):打开电规则检查对话框。⾯包板按钮(Show Breadboard ):打开⾯包板设计页。传输按钮(Backannotate from Ultiboard )、(Forward Annotate ):⽤以与Ultiboard 进⾏通信。
4. 元件⼯具栏
Multisim 8 将元件模型按虚拟元件库和实际元件分类放置。带蓝⾊衬底的是虚拟元件库,如图6.1. 4 所⽰,其中存放的是具有⼀个默认值的⾮标准化元件,选取这样的元件后,对其双击可以进⾏参数的任意设置;图6.1. 5 所⽰的是实际元件库,其中存放的是符合实际标准的元件,通常在市场上可以买到。为了使设计的电路符合实际情况,应该尽量从实际元件库中选取元件。
虚拟元件库分10个元件分类库,每个元件库放置同⼀类型的元件,从左到右分别是:电源库(Power Sources)、信号源元件库(Signal Sources Components)、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)、混合元件库 (Miscellaneous Components) 、测量元件库 (Measurement Components)、额定元件库(Rated Virtual Components)和 3D 元件库(3D Components )。
实际元件库中放置的是各种实际元件,从左到右分别是:电源库(Sources )、基本元件库(Basic )、⼆极管库(Diode)、三极管库(Transistor)、模拟元件库(Analog)、TTL 元件库(TTL)、CMOS 元件库(CMOS)、各种数字元件库(Misc Digital)、数模混合元件库(Mixed)、指⽰元件库(Indicator)、混合元件库(Miscellaneous Components)、机电类元件库 (Electromechanical)
、
图6.1.2 系统⼯具栏
图6.1. 3 设计⼯具栏图6.1.4 理想元件库⼯具栏
射频元件库(RF)。
5. 仪表⼯具栏
该⼯具栏含有 19 种⽤来对电路⼯作状态进⾏测试的仪器仪表,习惯上将其⼯具栏放置于⼯作台的右边,如图6.1. 6 所⽰。
从左⾄右,分别是数字万⽤表(Multimeter)、函数信号发⽣器(Function Generator)、⽡特表(Wattmeter)、⽰波器(Oscilloscope)、4 通道⽰波器(4 Channel Oscilloscope)、波特图仪 (Bode Plotter) 、频率计数器 (Frequency Counter) 、字信号发⽣器 (Word Generator)、逻辑分析仪(Logic Analyzer)、逻辑转换仪(Logic Converter)、IV 分析仪(IV-Analysis)、失真分析仪(Distortion Analyzer)、频谱分析仪(Spectrum Analyzer)、⽹络分析仪(Network Analyzer)、Agilent 函数发⽣器(Agilent Function Generator)、Agilent 数字万⽤表(Agilent Multimeter)、Agilent ⽰波器(Agilent Oscilloscope)、Tektronix ⽰波器(Tektronix Oscilloscope)和节点测量表(Measurement probe)等。
6. 其它
(1) 按钮
元件⼯具栏中还有⼀个 按钮,点击该按钮,⽤户可以⾃动通过因特⽹进⼊ www.doczj/doc/765fb12b4b73f242336c5f20.html ⽹站。这是⼀个由 EWB 和 ParMiner 合作开发,提供给 Multisim ⽤户的因特⽹⼊⼝,⽤户可以访问超过⼀千多万个器件的 CAPSXper 数据库,并可从 ParMiner 直接把有关元件的信息和资料下载到⾃⼰的数据库中。另外,还可从侅⽹站免费下载到专为 Multisim 设计的升级 Multisim Master 元件库的⽂件。
(2)电路窗⼝
电路窗⼝也称为 Workspace ,相当于⼀个现实⼯作中的操作平台,在界⾯的中央,电路图的编辑绘制、仿真分析及波形数据显⽰等都将在此窗⼝中进⾏。
(3)使⽤中元件列表(In Use List )使⽤中元件列表列出了当前电路所使⽤的全部元件,以供检查或重复调⽤。
(4)仿真开关仿真开关⽤以控制仿真进程,⼀般在界⾯的右上⾓。
(5)状态栏状态栏显⽰有关当前操作以及⿏标所指条⽬的有⽤信息,在界⾯的最下⽅。
6.1.2 常⽤虚拟仪器使⽤
MultiSim 8 的仪器库(Instruments)较其早期版本有较⼤增加和完善,⼀共有 19 种虚拟仪器,这些仪器可⽤于各种模拟和数字电路的测量。使⽤时只需单击仪器库中该仪器图标,拖动放置在相应位置即可,对图标双击可以得到该仪器的控制⾯板。
尽管虚拟仪器的基本操作与现实仪器⾮常相似,仍存在⼀定的区别。需要特别指出的是 MultiSim 8 还提供了世界著名的两家仪器公司 Agilent 和Tektronix 的多款仪器及其“真实形象”的⽤户界⾯供⽤户使⽤。为了更好地使⽤这些虚拟仪器,这⾥将介绍⼏种最常⽤的虚拟仪器的使⽤⽅法。
1. 函数信号发⽣器(Function Generator)
图6.1. 5 实际元件库⼯具栏免费软件下载网站入口
图6.1. 6 仪表⼯具栏
函数信号发⽣器是⽤来产⽣正弦波、⽅波和三⾓波信号的仪器,对于三⾓波和⽅波可以设置其占空⽐(Duty cycle )⼤⼩,对偏置电压的设置(Offset )可将正弦波、⽅波和三⾓波叠加到设置的偏置电压上输出。其图标和⾯板如图6.1.7 所⽰。(1)连接规则连接函数信号发⽣器的图标有“+”、“Commom ”和“-”三个端⼦,它们与外电路相连输出电压信号,其连接规则是:
①连接“+”和“Commom ”端⼦,输出信号为正极性信号,幅值等于信号发⽣器的有效值。
②连接“Commom ”和“-”端⼦,输出信号为负极性信号,幅值等于信号发⽣器的有效值。
③连接“+”和“-”端⼦,输出信号的幅值等于信号发⽣器的有效值的两倍。④同时连接“+”、“Common ”和“-”端⼦,且把“Common ”端⼦与公共地(Ground )连接,则输出两个幅值相等、极性相反的信号。
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