模電實(shí)驗(yàn)共射放大電路Multisim仿真

1、Multisim模擬電路仿真實(shí)驗(yàn)1. Multisim用戶界面及基本操作1.1 Multisim用戶界面在眾多的EDA仿真軟件中，Multisim軟件界面友好、功能強(qiáng)大、易學(xué)易用，受到電類設(shè)計(jì)開發(fā)人員的青睞。Multisim用軟件方法虛擬電子元器件及儀器儀表，將元器件和儀器集合為一體，是原理圖設(shè)計(jì)、電路測(cè)試的虛擬仿真軟件。Multisim來源于加拿大圖像交互技術(shù)公司（Interactive Image Technologies，簡稱IIT公司）推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，原名EWB。IIT公司于1988年推出一個(gè)用于電子電路仿真和設(shè)計(jì)的EDA工具軟件Electronics Work

2、 Bench（電子工作臺(tái)，簡稱EWB），以界面形象直觀、操作方便、分析功能強(qiáng)大、易學(xué)易用而得到迅速推廣使用。1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，從EWB6.0版本開始，IIT對(duì)EWB進(jìn)行了較大變動(dòng)，名稱改為Multisim（多功能仿真軟件）。IIT后被美國國家儀器（NI，National Instruments）公司收購，軟件更名為NI Multisim，Multisim經(jīng)歷了多個(gè)版本的升級(jí)，已經(jīng)有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了單片機(jī)和LabVIEW虛擬儀器的仿

3、真和應(yīng)用。下面以Multisim10為例介紹其基本操作。圖1-1是Multisim10的用戶界面，包括菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、主工具欄、虛擬儀器工具欄、元器件工具欄、仿真按鈕、狀態(tài)欄、電路圖編輯區(qū)等組成部分。圖1-1 Multisim10用戶界面菜單欄與Windows應(yīng)用程序相似，如圖1-2所示。圖1-2 Multisim菜單欄其中，Options菜單下的Global Preferences和Sheet Properties可進(jìn)行個(gè)性化界面設(shè)置，Multisim10提供兩套電氣元器件符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)：ANSI：美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)，美國標(biāo)準(zhǔn)，默認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)，本章采用默認(rèn)設(shè)置； DIN：德國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)，歐洲標(biāo)準(zhǔn)

4、，與中國符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)一致。工具欄是標(biāo)準(zhǔn)的Windows應(yīng)用程序風(fēng)格。標(biāo)準(zhǔn)工具欄：視圖工具欄：圖1-3是主工具欄及按鈕名稱，圖1-4是元器件工具欄及按鈕名稱，圖1-5是虛擬儀器工具欄及儀器名稱。圖1-3 Multisim主工具欄圖1-4 Multisim元器件工具欄圖1-5 Multisim虛擬儀器工具欄項(xiàng)目管理器位于Multisim10工作界面的左半部分，電路以分層的形式展示，主要用于層次電路的顯示，3個(gè)標(biāo)簽為：Hierarchy：對(duì)不同電路的分層顯示，單擊“新建”按鈕將生成Circuit2電路；Visibility：設(shè)置是否顯示電路的各種參數(shù)標(biāo)識(shí)，如集成電路的引腳名；Project View：顯

5、示同一電路的不同頁。1.2 Multisim仿真基本操作Multisim10仿真的基本步驟為：1. 建立電路文件2. 放置元器件和儀表3. 元器件編輯4. 連線和進(jìn)一步調(diào)整5. 電路仿真6. 輸出分析結(jié)果具體方式如下：1）建立電路文件 具體建立電路文件的方法有：l 打開Multisim10時(shí)自動(dòng)打開空白電路文件Circuit1，保存時(shí)可以重新命名l 菜單File/Newl 工具欄New按鈕l 快捷鍵Ctrl+N2）放置元器件和儀表Multisim10的元件數(shù)據(jù)庫有：主元件庫（Master Database），用戶元件庫（User Database），合作元件庫（Corporate Databa

6、se），后兩個(gè)庫由用戶或合作人創(chuàng)建，新安裝的Multisim10中這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫是空的。放置元器件的方法有：l 菜單Place Componentl 元件工具欄：Place/Componentl 在繪圖區(qū)右擊，利用彈出菜單放置l 快捷鍵Ctrl+W放置儀表可以點(diǎn)擊虛擬儀器工具欄相應(yīng)按鈕，或者使用菜單方式。以晶體管單管共射放大電路放置+12V電源為例，點(diǎn)擊元器件工具欄放置電源按鈕（Place Source），得到如圖1-6所示界面。圖1-6 放置電源修改電壓值為12V，如圖1-7所示。圖1-7 修改電壓源的電壓值同理，放置接地端和電阻，如圖1-8所示。圖1-8 放置接地端（左圖）和電阻（右圖）圖1

7、-9為放置了元器件和儀器儀表的效果圖，其中左下角是函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，右上角是雙通道示波器。圖1-9 放置元器件和儀器儀表3）元器件編輯（1）元器件參數(shù)設(shè)置雙擊元器件，彈出相關(guān)對(duì)話框，選項(xiàng)卡包括：l Label：標(biāo)簽，Refdes編號(hào)，由系統(tǒng)自動(dòng)分配，可以修改，但須保證編號(hào)唯一性l Display：顯示l Value：數(shù)值l Fault：故障設(shè)置，Leakage漏電；Short短路；Open開路；None無故障（默認(rèn)）l Pins：引腳，各引腳編號(hào)、類型、電氣狀態(tài)（2）元器件向?qū)В–omponent Wizard） 對(duì)特殊要求，可以用元器件向?qū)Ь庉嬜约旱脑骷?，一般是在已有元器件基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯和修

8、改。方法是：菜單Tools/ Component Wizard，按照規(guī)定步驟編輯，用元器件向?qū)Ь庉嬌傻脑骷胖迷赨ser Database（用戶數(shù)據(jù)庫）中。4）連線和進(jìn)一步調(diào)整連線：（1）自動(dòng)連線：單擊起始引腳，鼠標(biāo)指針變?yōu)椤笆弊中?，移?dòng)鼠標(biāo)至目標(biāo)引腳或?qū)Ь€，單擊，則連線完成，當(dāng)導(dǎo)線連接后呈現(xiàn)丁字交叉時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)在交叉點(diǎn)放節(jié)點(diǎn)（Junction）；（2）手動(dòng)連線：單擊起始引腳，鼠標(biāo)指針變?yōu)椤笆弊中魏?，在需要拐彎處單擊，可以固定連線的拐彎點(diǎn)，從而設(shè)定連線路徑；（3）關(guān)于交叉點(diǎn)，Multisim10默認(rèn)丁字交叉為導(dǎo)通，十字交叉為不導(dǎo)通，對(duì)于十字交叉而希望導(dǎo)通的情況，可以分段連線，即先連接起

9、點(diǎn)到交叉點(diǎn)，然后連接交叉點(diǎn)到終點(diǎn)；也可以在已有連線上增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)（Junction），從該節(jié)點(diǎn)引出新的連線，添加節(jié)點(diǎn)可以使用菜單Place/Junction，或者使用快捷鍵Ctrl+J。進(jìn)一步調(diào)整：（1）調(diào)整位置：單擊選定元件，移動(dòng)至合適位置；（2）改變標(biāo)號(hào)：雙擊進(jìn)入屬性對(duì)話框更改；（3）顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)以方便仿真結(jié)果輸出：菜單Options/Sheet Properties/Circuit/Net Names，選擇Show All；（4）導(dǎo)線和節(jié)點(diǎn)刪除：右擊/Delete，或者點(diǎn)擊選中，按鍵盤Delete鍵。圖1-10是連線和調(diào)整后的電路圖，圖1-11是顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)后的電路圖。圖1-10 連線和

10、調(diào)整后的電路圖 （a）顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)對(duì)話框 （b）顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)后的電路圖圖1-11 電路圖的節(jié)點(diǎn)編號(hào)顯示5）電路仿真基本方法：l 按下仿真開關(guān)，電路開始工作，Multisim界面的狀態(tài)欄右端出現(xiàn)仿真狀態(tài)指示；l 雙擊虛擬儀器，進(jìn)行儀器設(shè)置，獲得仿真結(jié)果圖1-12是示波器界面，雙擊示波器，進(jìn)行儀器設(shè)置，可以點(diǎn)擊Reverse按鈕將其背景反色，使用兩個(gè)測(cè)量標(biāo)尺，顯示區(qū)給出對(duì)應(yīng)時(shí)間及該時(shí)間的電壓波形幅值，也可以用測(cè)量標(biāo)尺測(cè)量信號(hào)周期。圖1-12 示波器界面（右圖為點(diǎn)擊Reverse按鈕將背景反色）6）輸出分析結(jié)果使用菜單命令Simulate/Analyses，以上述單管共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分析為例，步驟如下：l 菜單Simulate/Analyses/DC Operating Pointl 選擇輸出節(jié)點(diǎn)1、4、5，點(diǎn)擊ADD、Simulate圖1-13 靜態(tài)工作點(diǎn)分析 2. 共射放大電路仿真實(shí)驗(yàn)放大是對(duì)模擬信號(hào)最基本的處理，圖2-1是單管共射放大電路（NPN型三極管）的仿真電路圖。圖2-1 單管共射放大電路（NPN型三極管）進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析，采用菜單命令Simulate/Analysis/DC Operati