Multisim简介及使用

1目录1Multisim12简介及使用.....................................................................................................................................11.1Multisim简介..........................................................................................................................................11.1.1Multisim概述..............................................................................................................................11.1.2Multisim发展历程......................................................................................................................21.1.3Multisim12的特点.....................................................................................................................31.2Multisim12的基本界面.........................................................................................................................41.2.1Multisim12的主窗口界面.........................................................................................................41.2.2Multisim12的标题栏.................................................................................................................51.2.3Multisim12的菜单栏.................................................................................................................51.2.4Multisim12的工具栏.................................................................................................................61.2.5Multisim12的元件库.................................................................................................................71.2.6Multisim12的虚拟仪器库.........................................................................................................81.3Multisim12的使用方法与实例.............................................................................................................91Multisim12简介及使用1.1Multisim简介1.1.1Multisim概述NIMultisim是一款著名的电子设计自动化软件，与NIUltiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。Multisim在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。Multisim是以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。我们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样我们无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。21.1.2Multisim发展历程Multisim电路仿真软件最早是加拿大图像交互技术公司（InteractiveImageTechnologies，IIT）于20世纪80年代末推出的一款专门用于电子线路仿真的虚拟电子工作平台（ElectronicsWorkbench，EWB）。用来对数字电路、模拟电路以及模拟/数字混合电路进行仿真。20世纪90年代初，EWB软件进入我国。1996年IIT公司推出EWB5.0版本，由于其操作界面直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，在我国高等院校得到迅速推广，也受到电子行业技术人员的青睐。从EWB5.0版本以后，IIT公司对EWB进行了较大的变动，将专门用于电子电路仿真的模块改名为Multisim，将原IIT公司的PCB制板软件ElectronicsWorkbenchLayout更名为Ultiboard，为了增强器布线能力，开发了Ultiroute布线引擎。另外，还推出了用于通信系统的仿真软件Commsim。至此，Multisim、Ultiboard、Ultiroute和Commsim构成现在EWB的基本组成部分，能完成从系统仿真、电路仿真到电路板图生成的全过程。其中，最具特色的仍然是电路仿真软件Multisim。2001年，IIT公司推出了Multisim2001，重新验证了元件库中所有元件的信息和模型，提高了数字电路仿真速度，开设了EdaPARTS.com网站，用户可以从该网站得到最新的元件模型和技术支持。2003年，IIT公司又对Multisim2001进行了较大的改进，并升级为Multisim7，其核心是基于带XSPICE扩展的伯克利SPICE的强大的工业标准SPICE引擎来加强数字仿真的，提供了19种虚拟仪器，尤其是增加了3D元件以及安捷伦的万用表、示波器、函数信号发生器等仿实物的虚拟仪表，将电路仿真分析增加到19种，元件增加到13000个。提供了专门用于射频电路仿真的元件模型库和仪表，以此搭建射频电路并进行实验，提高了射频电路仿真的准确性。此时，电路仿真软件Multisim7已经非常成熟和稳定，是加拿大IIT公司在开拓电路仿真领域的一个里程碑。随后IIT公司又推出Multisim8，增加了虚拟Tektronix示波器，仿真速度有了进一步提高，仿真界面、虚拟仪表和分析功能则变化不大。2005年以后，加拿大IIT公司隶属于美国NI公司，并于2005年12月推出Multisim9。Multisim9在仿真界面、元件调用方式、搭建电路、虚拟仿真、电路分析等方面沿袭了EWB的优良特色，但软件的内容和功能有了很大不同，将NI公司的最具特色的LabVIEW仪表融入Multisim9，可以将实际I/O设备接入Multisim9，克服了原Multisim软件不能采集实际数据的缺陷。Multisim9还可以与LabVIEW软件交换数据，调用LabVIEW虚拟仪表。增加了51系列和PIC系列的单片机仿真功能，还增加了交通灯、传送带、显示终端等高级外设元件。NI公司于2007年8月26日发行NI系列电子电路设计套件（NICircuitDesignSuite10），该套件含有电路仿真软件NIMultisim10和PCB板制作软件NIUltiboard10两个软件。增加了交互部件的鼠标单击控制、虚拟电子实验室虚拟仪表套件（NIELVISII）、电流探针、单片机的C语言编程以及6个NIELVIS3仪表。2010年初，NI公司正式推出NIMultisim11，能够实现电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入、电子线路和单片机仿真、虚拟仪器测试、多种性能分析、PCB布局布线和基本机械CAD设计等功能。2012年又推出了Multisim12。Multisim12电路仿真环境通过使用直观的图形化方法，简化了复杂的传统电路仿真并且提供了用于电路设计和电子教学的量身定制版本。2013年12月NI近日发布了Multisim13.0，提供了针对模拟电子、数字电子及电力电子的全面电路分析工具。本章主要介绍以Multisim12为基础来介绍multisim软件的相关功能和使用。1.1.3Multisim12的特点Multisim仿真软件自20世纪80年代产生以来，经过数个版本的升级，除保持操作界面直观、操作方便、易学易用等优良传统外，电路仿真功能也得到不断完善。目前，其版本NIMultisim12主要有以下特点。（1）直观的图形界面NIMultisim12保持了原EWB图形界面直观的特点，其电路仿真工作区就像一个电子实验工作台，元件和测试仪表均可直接拖放到屏幕上，可通过单击鼠标用导线将它们连接起来，虚拟仪器操作面板与实物相似，甚至完全相同。可方便选择仪表测试电路波形或特性，可以对电路进行20多种电路分析，以帮助设计人员分析电路的性能。（2）丰富的元件自带元件库中的元件数量更多，基本可以满足工科院校电子技术课程的要求。NIMultisim12的元件库不但含有大量的虚拟分离元件、集成电路，还含有大量的实物元件模型，包括一些著名制造商，如AnalogDevice、LinearTechnologies、Microchip、NationalSemiconductor以及TexasInstruments等。用户可以编辑这些元件参数，并利用模型生成器及代码模式创建自己的元件。（3）众多的虚拟仪表从最早的EWB5.0含有7个虚拟仪表到NIMultisim12提供22种虚拟仪器，这些仪器的设置和使用与真实仪表一样，能动态交互显示。用户还可以创建LabVIEW的自定义仪器，既能在LabVIEW图形环境中灵活升级，又可调入NIMultisim12方便使用。（4）完备的仿真分析以SPICE3F5和XSPICE的内核作为仿真的引擎，能够进行SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真和VHDL仿4真。通过NIMultisim12自带的增强设计功能优化数字和混合模式的仿真性能，利用集成LabVIEW和Signalexpress可快速进行原型开发和测试设计，具有符合行业标准的交互式测量和分析功能。（5）独特的虚实结合在NIMultisim12电路仿真的基础上，NI公司推出教学实验室虚拟仪表套件（ELVIS），用户可以在NIELVIS平台上搭建实际电路，利用NIELVIS仪表完成实际电路的波形测试和性能指标分析。用户可以在NIMultisim12电路仿真环境中模拟NIELVIS的各种操作，为实际NIELVIS平台上搭建、测试实际电路打下良好的基础。NIELVIS仪表允许用户自定制并进行灵活的测量，还可以在NIMultisim12虚拟仿真环境中调用，以此完成虚拟仿真数据和实际测试数据