第1章 Multisim 10概述

1、FL 主編第1章 Multisim 10.0 概述 Multisim 是是Electronics Workbench (簡稱簡稱EWB)的升級版本。的升級版本。1988年，加拿大年，加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司（簡稱公司（簡稱IIT公司）開發(fā)了一種電子電路計算機仿真設(shè)計軟件公司）開發(fā)了一種電子電路計算機仿真設(shè)計軟件EWB。該。該軟件設(shè)計功能完善，操作界面友好、形象，非常易于掌握，軟件設(shè)計功能完善，操作界面友好、形象，非常易于掌握，這不僅給電子產(chǎn)品設(shè)計人員帶來了極大的方便和實惠，也非這不僅給電子產(chǎn)品設(shè)計人員帶來了極大的方便和實惠，也非常適合于電

2、子課程的輔助教學(xué)。因此，世界上許多大學(xué)都將常適合于電子課程的輔助教學(xué)。因此，世界上許多大學(xué)都將EWB納入了電路及電子類課程的教學(xué)當(dāng)中。納入了電路及電子類課程的教學(xué)當(dāng)中。20世紀(jì)世紀(jì)90年代國年代國內(nèi)外較流行的版本是內(nèi)外較流行的版本是EWB5.0。21世紀(jì)初，世紀(jì)初，EWB5.0升級為升級為EWB6.0，并更名為，并更名為Multisim2001,此后陸續(xù)推出此后陸續(xù)推出Multisim7.0和和Multisim8.0。繼。繼Multisim9.0后，美國后，美國National Instruments公司公司（簡稱（簡稱NI公司，已兼并加拿大公司，已兼并加拿大IIT公司）公司）2008年又推出

3、最新的年又推出最新的 Multisim10.0版本。版本。Multisim10.0界面友好，功能更強大，更界面友好，功能更強大，更便于學(xué)習(xí)和掌握。便于學(xué)習(xí)和掌握。 目前，目前，NI公司的電子虛擬工作臺包括電子電路仿真設(shè)計模塊公司的電子虛擬工作臺包括電子電路仿真設(shè)計模塊Multisim、PCB設(shè)計軟件、設(shè)計軟件、Ultiboard、布線引擎、布線引擎 Ultiroute和通信和通信電路分析設(shè)計模塊電路分析設(shè)計模塊CommSIM四部分，四部分相互獨立，可分別四部分，四部分相互獨立，可分別使用。每個模塊又分為增強專業(yè)版、專業(yè)版、個人版、教育版、使用。每個模塊又分為增強專業(yè)版、專業(yè)版、個人版、教育版、

4、學(xué)生版和演示版等版本。學(xué)生版和演示版等版本。1.2、 Multisim10.0的特點的特點Multisim10.0具有以下主要特點。具有以下主要特點。1.集成化、一體化的設(shè)計環(huán)境集成化、一體化的設(shè)計環(huán)境 Multisim將組成電路的元器件數(shù)據(jù)庫、測試電路的虛擬儀器儀將組成電路的元器件數(shù)據(jù)庫、測試電路的虛擬儀器儀表庫、仿真分析的各種操作命令以及原理圖的創(chuàng)建、電路測試表庫、仿真分析的各種操作命令以及原理圖的創(chuàng)建、電路測試分析結(jié)果等全部集成到一個工作窗口，使用者可任意地在系統(tǒng)分析結(jié)果等全部集成到一個工作窗口，使用者可任意地在系統(tǒng)中集成元件，完成原理圖輸入、測試和數(shù)據(jù)波形圖顯示等。中集成元件，完成原理

5、圖輸入、測試和數(shù)據(jù)波形圖顯示等。 當(dāng)用戶進行仿真時，原理圖、波形圖同時出現(xiàn)。當(dāng)改變電當(dāng)用戶進行仿真時，原理圖、波形圖同時出現(xiàn)。當(dāng)改變電路連線或元件參數(shù)時，波形即時顯示變化。路連線或元件參數(shù)時，波形即時顯示變化。 2.2.界面友好、操作簡單界面友好、操作簡單 單擊鼠標(biāo)，用戶可以輕松地選擇元件；拖動鼠標(biāo)，可將單擊鼠標(biāo)，用戶可以輕松地選擇元件；拖動鼠標(biāo)，可將元件放入原理圖中。調(diào)整電路連線、改變元件位置、修改元元件放入原理圖中。調(diào)整電路連線、改變元件位置、修改元件屬性也非常簡單。此外，件屬性也非常簡單。此外，MultisimMultisim還有自動排列連線的功還有自動排列連線的功能，使畫原理圖更加美觀

6、、快捷。能，使畫原理圖更加美觀、快捷。3.3.真實的仿真平臺真實的仿真平臺 Multisim Multisim提供了一個龐大的元器件數(shù)據(jù)庫，各種電路元提供了一個龐大的元器件數(shù)據(jù)庫，各種電路元器件達數(shù)千種之多，即有無源元件也有有源元件，即有模擬器件達數(shù)千種之多，即有無源元件也有有源元件，即有模擬元件也有數(shù)字元件，即有分立元件也有集成元件，還可以新元件也有數(shù)字元件，即有分立元件也有集成元件，還可以新建或擴充已有的元器件數(shù)據(jù)庫。此外，建或擴充已有的元器件數(shù)據(jù)庫。此外，MultisimMultisim還提供了種還提供了種類齊全的虛擬儀器，如各種示波器、信號發(fā)生萬用表、波特類齊全的虛擬儀器，如各種示波器

7、、信號發(fā)生萬用表、波特圖儀、頻譜儀和邏輯分析儀等。用這些元器件和儀器儀表仿真圖儀、頻譜儀和邏輯分析儀等。用這些元器件和儀器儀表仿真電子電路，就如同在實驗室做實驗，非常真實，可不必?fù)?dān)心損電子電路，就如同在實驗室做實驗，非常真實，可不必?fù)?dān)心損壞儀器和元件，也不必為儀器過時、測量精度不夠而一籌莫展。壞儀器和元件，也不必為儀器過時、測量精度不夠而一籌莫展。 4.4.分析方法多而強分析方法多而強 Multisim Multisim不但可以完成電路的穩(wěn)態(tài)分析和瞬間分析、時不但可以完成電路的穩(wěn)態(tài)分析和瞬間分析、時域分析和頻域分析、器件的線性分析和非線性分析、電路的噪域分析和頻域分析、器件的線性分析和非線性分

8、析、電路的噪聲分析和失真分析的常規(guī)分析，而且還提供了離散傅里葉分析、聲分析和失真分析的常規(guī)分析，而且還提供了離散傅里葉分析、電路的零極點分析、交直流靈敏度分析和電路的容差分析等電路的零極點分析、交直流靈敏度分析和電路的容差分析等1818種分析方法。用戶可以通過這些分析方法，即可對模擬電路、種分析方法。用戶可以通過這些分析方法，即可對模擬電路、數(shù)字電路和模數(shù)混合電路進行分析，也可對高頻電路、數(shù)字電路和模數(shù)混合電路進行分析，也可對高頻電路、RFRF電路、電路、電力電子電路和部分微機接口電路進行分析，從而清楚而準(zhǔn)確電力電子電路和部分微機接口電路進行分析，從而清楚而準(zhǔn)確地了解電路的工作狀態(tài)。地了解電路

9、的工作狀態(tài)。5.5.具有具有VHDLVHDL的設(shè)計和仿真功能的設(shè)計和仿真功能 Very-High-Spead Integrated Circait Hardware Very-High-Spead Integrated Circait Hardware Descriptien Languagel VerileyDescriptien Languagel Veriley的縮寫為的縮寫為VHDLVHDL。MultisimMultisim包含包含了了VHDL/VerilogVHDL/Verilog的設(shè)計和仿真功能，使得大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷脑O(shè)計和仿真功能，使得大規(guī)模可編程邏輯器件的設(shè)計和仿真與模擬、

10、數(shù)字電路的設(shè)計和仿真融為一體。的設(shè)計和仿真與模擬、數(shù)字電路的設(shè)計和仿真融為一體。6.6.多種輸入輸出接口多種輸入輸出接口 Multisim Multisim可以輸入由可以輸入由SpiceSpice等其他電路仿真軟件所創(chuàng)建的等其他電路仿真軟件所創(chuàng)建的SpiceSpice網(wǎng)表文件，并自動生成相應(yīng)的電路原理圖，也可以把在網(wǎng)表文件，并自動生成相應(yīng)的電路原理圖，也可以把在MultisimMultisim環(huán)境下創(chuàng)建的電路原理圖文件，輸出給環(huán)境下創(chuàng)建的電路原理圖文件，輸出給ProtelProtel等常見的等常見的PCBPCB軟件，進行印制電路板設(shè)計。軟件，進行印制電路板設(shè)計。UltiboardUltiboa

11、rd可以實現(xiàn)從電路圖到可以實現(xiàn)從電路圖到PCBPCB布線工具包的無縫數(shù)據(jù)傳輸，因此，備受廣大電路設(shè)計人員布線工具包的無縫數(shù)據(jù)傳輸，因此，備受廣大電路設(shè)計人員的喜愛的喜愛。1.3Multisim 10的窗口界面1.3.1Multisim 10的啟動圖1-2Multisim 10啟動時的畫面1.3Multisim 10的窗口界面圖1-3啟動后的Multisim 10的主窗口界面1.3.2Multisim 10的主窗口標(biāo)準(zhǔn)工具欄元器件庫工具欄設(shè)計工具箱菜單欄視圖工具欄仿真按鈕狀態(tài)條仿真電路工作區(qū)虛擬儀器工具欄1.3.3Multisim10 基本元素基本元素 1. File菜單新建文件打開文件打開范例

12、文件關(guān)閉文件關(guān)閉所有文件保存文件文件另存保存所有文件新建工程文件打開工程文件保存工程文件關(guān)閉工程文件版本控制打印打印預(yù)覽打印選項最近打開的電路文件最近打開的工程文件退出2. Edit菜單菜單取消恢復(fù)剪切復(fù)制粘貼刪除全選圈定選擇刪除多頁粘貼子電路鎖定解鎖查找圖形注釋排序圖層安排圖層設(shè)定方向標(biāo)題欄位置編輯符號/標(biāo)題欄字體注釋疑問屬性3. View菜單菜單4. Place菜單菜單 放置元器件放置結(jié)點放置連接線放置梯形圖母線放置總線放置連接點放置模塊取自文件建立新模塊模塊替換放置子電路子電路替換多頁合并總線總線矢量連接放置注釋放置字符放置圖形放置標(biāo)題欄5. Simulate菜單菜單運行暫停虛擬儀器交互

13、仿真設(shè)置數(shù)字仿真設(shè)置仿真分析后處理器仿真錯誤記錄XSpice命令行接口加載仿真設(shè)置保存仿真設(shè)置自動故障診斷VHDL仿真探針屬性探針方向反向清除儀器數(shù)據(jù)元器件容差 6. Transfer菜單菜單轉(zhuǎn)換至Ultiboard轉(zhuǎn)換至其他PCB軟件創(chuàng)建Ultiboard注釋文件修改Ultiboard注釋文件加亮版圖選擇區(qū)輸出網(wǎng)絡(luò)表7.Tools 菜單創(chuàng)建元器件向?qū)г骷?shù)據(jù)庫變量管理器激活變量創(chuàng)建電路向?qū)г骷孛?重編號替換元器件更新電路元器件電氣規(guī)則檢測清除ERC標(biāo)記綁定NC標(biāo)記符號編輯器標(biāo)題欄編輯器描述框編輯器編輯標(biāo)簽捕獲屏幕區(qū)域Internet設(shè)計共享Education Web 頁顯示虛擬實驗板

14、8. Reports菜單菜單材料清單元器件細節(jié)報表網(wǎng)絡(luò)表報表元器件交叉參照表簡要統(tǒng)計報表未用門電路報表9. Options菜單菜單 軟件參數(shù)選擇表格屬性定制用戶界面簡化版本軟件功能限制電路功能限制10. Window菜單菜單 新開窗口窗口層疊窗口水平排列窗口垂直排列關(guān)閉所有窗口窗口選擇窗口名稱11. Help菜單菜單 Multisim 幫助元器件參考版本注釋文件信息關(guān)于Multisim1.3.4 工具欄工具欄設(shè)計工具箱電子表格檢視窗數(shù)據(jù)庫管理器元器件編輯仿真運行圖形記錄儀仿真分析后處理器電氣規(guī)則檢測虛擬實驗板修改注釋文件Ultiboard創(chuàng)建注釋文件Ultiboard在用元器件列表教育網(wǎng)頁Mu

15、ltisimMultisim幫助a, 主工具欄主工具欄b, 元器件庫工具欄元器件庫工具欄放置梯形圖母線放置總線放置模塊放置梯形圖元器件放置機電元器件放置高頻元器件放置混合元器件放置高級外設(shè)放置單片機模塊放置TTL元器件放置CMOS元器件放置晶體管放置二極管放置基本元器件放置電源放置雜項元器件放置其他數(shù)字器件放置顯示模塊放置運算放大器c, 虛擬儀器工具欄虛擬儀器工具欄1.4創(chuàng)建仿真電路圖1-38單管放大電路1.5.1創(chuàng)建電路原理圖文件啟動Multisim 10，執(zhí)行FileNewSchematic Capture命令，即創(chuàng)建一個“Circuit1”電路原理圖文件，如圖1 39所示，該電路原理圖文

16、件可以在保存時重新命名。圖1-39創(chuàng)建的電路原理圖文件窗口1.4.2放置元器件Multisim 10軟件不僅提供了數(shù)量眾多的元器件符號圖形，而且精心設(shè)計了元器件的模型，并分門別類地存放在各個元器件庫中。1.放置電阻圖1-40打開的基本元件庫圖1-41元件操作右鍵菜單2.放置電容3.放置NPN型晶體管圖1-42TRANSISTORS_VIRTUAL對話框圖1-43Edit Model對話框4.放置6V直流電源圖1-44選擇元件對話框圖1-45DC_POWER對話框5.放置交流信號源圖1-46AC Voltage對話框6.放置接地端圖1-47元器件放置完畢后的電路窗口1.5.3連接線路和放置節(jié)點1

17、.連接線路圖1-48連接線路操作過程2.放置節(jié)點圖1-49從元器件引腳向?qū)Ь€方向連線圖1-51連線或節(jié)點右鍵快捷菜單1)讓光標(biāo)箭頭端部指向連線或節(jié)點，單擊將其選中，然后按下Del鍵，或執(zhí)行EditDelete命令。2)讓光標(biāo)箭頭端部指向連線或節(jié)點，單擊右鍵，即彈出圖1-51所示的快捷菜單，執(zhí)行Delete命令。1.5.4連接儀器儀表圖1-52“顏色”對話框圖1-53連接好后的單管放大電路1.5.5運行仿真電路圖繪制好后，用鼠標(biāo)左鍵單擊主窗口右上角的開關(guān)圖標(biāo)，軟件自動開始運行仿真，要觀察波形還需要雙擊示波器圖標(biāo)，打開示波器的面板，并對示波器作適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，就可以顯示測試的數(shù)值和波形。圖1-54示波

18、器顯示的單管放大電路輸入輸出波形1.4.6保存電路文件圖1-55電路原理圖的設(shè)計流程第二章 multisim的元器件庫及其應(yīng)用 multisim10提供了豐富的元器件庫，元器件庫欄圖標(biāo)和名稱如圖所示。 用鼠標(biāo)左鍵單擊元器件庫欄的某一個圖標(biāo)即可打開該元件庫。元器件庫中的各個圖標(biāo)所表示的元器件含義如下面所示。關(guān)于這些元器件的功能和使用方法將在后面介紹。讀者還可使用在線幫助功能查閱有關(guān)的內(nèi)容。 1. 電源電源/信號源庫信號源庫 電源/信號源庫包含有接地端、直流電壓源（電池）、正弦交流電壓源、方波（時鐘）電壓源、壓控方波電壓源等多種電源與信號源。電源/信號源庫如圖1.2.5所示。 2. 基本器件庫基本

19、器件庫 基本器件庫包含有電阻、電容等多種元件?；酒骷熘械奶摂M元器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器件的參數(shù)是固定的，但是可以選擇的?；酒骷烊鐖D1.2.6所示。 3. 二極管庫二極管庫 二極管庫包含有二極管、可控硅等多種器件。二極管庫中的虛擬器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器件的參數(shù)是固定的，但是是可以選擇的。二極管庫如圖1.2.7所示。 4. 晶體管庫晶體管庫 晶體管庫包含有晶體管、FET等多種器件。晶體管庫中的虛擬器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器件的參數(shù)是固定的，但是是可以選擇的。晶體管庫如圖1.2.8所示。 5. 模擬集成電路庫模擬集成電路庫 模擬集成電路庫包含有多種運算放大器。模擬集成電路庫中的虛擬器件的參數(shù)是可以任意設(shè)置的，非虛擬元器件的參數(shù)是固定的，但是是可以選擇的。模擬集成電路庫如圖1.2.9所示。 6. TTL數(shù)字集成電路庫數(shù)字集成電路庫 TTL數(shù)字集成電路庫包含有74系列和74LS系列等74系列數(shù)字電路器件。TTL數(shù)字集成電路庫如圖1.2.10