Multisim电路仿真快速入门

Multisim电路仿真快速入门之基础篇前言EDA(ElectronicDesignAutomation，电子设计自动化)技术集计算机技术、电子技术、信号处理技术于一体，是现代电子工程领域的一门新技术EDA技术极大地推动了电子工业的发展，是现代电子工业不可缺少的一项技术前言广义EDA半导体工艺设计自动化可编程器件设计自动化电子系统设计自动化印刷电路板设计自动化仿真与测试、故障诊断自动化形式验证自动化前言狭义EDA以大规模可编程逻辑器件（PLD）为设计载体，以硬件描述语言（HDL）为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，自动完成“用软件的方式设计硬件”前言EDA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。Multisim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========★☆★○基础篇○★☆★=======第1章Multisim电路仿真软件简介第2章仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告）第3章仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器）第4章仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）========★☆★○应用篇○★☆★=======第5章应用于电路分析第6章应用于模拟电路第7章应用于数字电路第8章应用于单片机电路第9章FPGA/CPLD仿真第10章电子系统综合设计内容========★☆★○基础篇○★☆★=======第1章Multisim电路仿真软件简介第2章仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告）第3章仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器）第4章仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）========★☆★○应用篇○★☆★=======第5章应用于电路分析第6章应用于模拟电路第7章应用于数字电路第8章应用于单片机电路第9章FPGA/CPLD仿真第10章电子系统综合设计第1章Multisim电路仿真软件简介1.1历史和现状1.2Multisim能干什么1.3特点和优势1.4网络资源1.5操作界面1.1历史和现状Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（InteractiveImageTechnologies简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。IIT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ElectronicsWorkBench（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。1996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。IIT后被美国国家仪器（NI，NationalInstruments）公司收购，软件更名为NIMultisim，已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9、Multisim10。1.1历史和现状Multisim系列软件的组成：Multisim：电路仿真设计模块Ultiboard：PCB设计软件Ultiroute：布线引擎Commsim：通信电路分析与设计模块4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。4个模块均有增强专业版（PowerProfessional）、专业版（Professional）、个人版（Personal）、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。1.2Multisim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1.3特点和优势优势：操作界面直观易用大量元器件库，3D元件库；虚拟仪器表种仪类齐全，分析方法完备可调用LabVIEW虚拟仪器（自定义）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。1.4网络资源NI官方网站ElectronicsWorkbench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）1.5操作界面以Multisim10（教育版）为例Multisim10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1.5操作界面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PCB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1.5操作界面标准工具栏视图工具栏主工具栏帮助现用元器件列表修改Ultiboard注释文件创建Ultiboard注释文件虚拟实验板电气规则检测后处理器图形记录仪元器件编辑数据库管理器电子表格检视窗设计工具箱1.5操作界面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1.5操作界面虚拟仪器工具栏测量探针LabVIEW虚拟仪器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伯德图仪四通道示波器示波器功率表函数发生器万用表1.5操作界面项目管理器位于基本工作界面的左半部分电路以分层的形式展示，主要用于层次电路的显示Hierarchy：对不同电路的分层显示，单击“新建”按钮将生成Circuit2电路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ProjectView：显示同一电路的不同页Options菜单下的GlobalPreferences和SheetProperties可进行个性化界面设置1.5操作界面1.5操作界面两套电气元器件符号标准ANSI:美国国家标准学会，美国标准DIN:德国国家标准学会，欧洲标准内容========★☆★○基础篇○★☆★=======第1章Multisim电路仿真软件简介第2章仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告）第3章仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器）第4章仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）========★☆★○应用篇○★☆★=======第5章应用于电路分析第6章应用于模拟电路第7章应用于数字电路第8章应用于单片机电路第9章FPGA/CPLD仿真第10章电子系统综合设计第2章仿真基础Ⅰ2.1建立电路文件2.2放置元器件和仪表2.3元器件编辑2.4连线和进一步调整2.5电路仿真2.6输出分析结果2.1建立电路文件打开Multisim时自动打开空白电路文件Circuit1，保存时可以重新命名菜单File/New工具栏New按钮快捷键Ctrl+N2.2放置元器件和仪表元件数据库：主元件库（MasterDatabase）,用户元件库（UserDatabase），合作元件库（CorporateDatabase）,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菜单PlaceComponent元件工具栏：Place—Component绘图区右击利用弹出菜单快捷键Ctrl+W2.2放置元器件和仪表以晶体管单管共射放大电路为例放置+12V电源：PlaceSource2.2放置元器件和仪表放置+12V电源：修改电压值为12V2.2放置元器件和仪表放置电阻：PlaceBasic2.2放置元器件和仪表放置电容2.2放置元器件和仪表放置NPN晶体管2.2放置元器件和仪表放置接地端2.2放置元器件和仪表放置仪表：函数信号发生器（仪表工具栏）2.2放置元器件和仪表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2.2放置元器件和仪表放置仪表：双通道示波器（仪表工具栏）2.3元器件编辑1.元器件参数设置双击元器件，弹出相关对话框Label：标签，Refdes编号，由系统自动分配，可以修改，但须保证编号唯一性Display：显示Value：数值Fault：故障设置，Leakage漏电；Short短路；Open开路；None无故障（默认）Pins：引脚，各引脚编号、类型、电气状态2.3元器件编辑2.元器件向导（ComponentWizard）对特殊要求，可以用元器件向导编辑自己的元器件，一般是在已有元器件基础上进行编辑和修改。菜单Tools/ComponentWizard，按照规定步骤编辑用元器件向导编辑生成的元器件放置在UserDatabase(用户数据库)中。2.4连线和进一步调整连线：1.自动连线：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；2.手动连线：在需要拐弯处单击固定拐点；3.元器件与导线连接系统自动在交叉点放节点；4.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，起点到交叉点，交叉点到终点；5.可以在已有连线上增加一个节点（Junction），从该节点引出新的连线，菜单Place/Junction/快捷键Ctrl+J。2.4连线和进一步调整2.4连线和进一步调整进一步调整：1.调整位置：选定元件，移动至合适位置；2.改变标号：双击进入属性对话框更改；3.显示节点编号以方便仿真结果输出：Options/SheetProperties/Circuit/NetNames:ShowAll4.导线和节点删除：右击/Delete2.4连线和进一步调整2.4连线和进一步调整显示节点编号2.4连线和进一步调整2.5电路仿真按下仿真开关，电路开始工作双击示波器，调整示波器横坐标和纵坐标2.5电路仿真点击Reverse按钮可将背景反色2.5电路仿真测周期使用两个标尺，显示区给出对应时间及该时间的波形幅值2.6输出分析结果菜单Simulate/Analyses/DCOperatingPoint选择输出节点1、4、5，点击ADD、Simulate静态工作点分析结果:内容========★☆★○基础篇○★☆★=======第1章Multisim电路仿真软件简介第2章仿真基础Ⅰ（放置元件-电路图编辑-仿真-报告）第3章仿真基础Ⅱ（元器件库、虚拟仪器）第4章仿真基础Ⅲ（仿真分析方法）========★☆★○应用篇○★☆★=======第5章应用于电路分析第6章应用于模拟电路第7章应用于数字电路第8章应用于单片机电路第9章FPGA/CPLD仿真第10章电子系统综合设计第3章仿真基础Ⅱ3.1元器件库3.2虚拟仪器Multisim之所以应用广泛，主要原因是其提供了功能齐全的元器件库和虚拟仪器。3.1元器件库分级存放体系，Database数据库Group类别Family系列电源库、基本元器件库、二极管库、晶体管库、模拟器件库、TTL库、CMOS库、单片机元器件库、外围设备库、混合数字器件库、混合库、指示器库、机电元件库、射频元件库。3.1元器件库1.电源库Source库：包括电源、信号电压源、信号电流源、受控电压源、受控电流源、函数控制器件。3.1元器件库2.基本元器件库BASIC库：包含基础元件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管、开关等；3.1元器件库3.二极管库Diodes库：二极管库，包含普通二极管、齐纳二极管、二极管桥、变容二极管、PIN二极管、发光二极管等。3.1元器件库4.三极管库Transisitor库：三极管库，包含NPN