Multisim 教程

Multisim 教程

 

Multisim主要是用来做电路图绘制、仿真的程序。本教程介绍Multisim的功能和使用方法。

 

Multisim 界面简介

Multisim是电路设计套件里完成电路图绘制和仿真的EDA工具。

 

Multisim能够用来作电路图输入、仿真以及导出到后续步骤，比如PCB输出。

 

Multisim的用户界面

Multisim的用户界面包含以下几部分：

 

 

 

 

①菜单栏  ②组件工具栏  ③标准工具栏  ④主工具栏  

⑤放置探测器工具栏  ⑥使用中工具栏  ⑦仿真工具栏  ⑧工作区

⑨查看工具栏  ⑩仪器工具栏

 

 

详细说明见下表：

 

	名称	功能
1	菜单栏	包含所有功能的命令
2	组件工具栏	包含画电路图用到的各种组件数据库的按钮
3	标准工具栏	包含常规功能的一些按钮，比如复制，剪切，粘贴等
4	主工具栏	包含Multisim常见功能的按钮
5	放置探测器工具栏	包含各种探测器的按钮
6	使用中工具栏	包含设计中使用的组件的列表
7	仿真工具栏	包含开始、停止和暂停仿真的按钮
8	工作区	画电路图的区域
9	查看工具栏	包含改变显示方式的按钮
10	仪器工具栏	包含每种虚拟仪器的按钮

 

 

概述

本教程通过设计一个采样模拟小信号，放大，并用简单的数字计数器计算它的周期的电路学习电路设计的流程，从电路图绘制到仿真。

 

电路图绘制

接下来，我们将完成下图所示的电路图绘制。

 

 

 

 

 

创建文件

按以下步骤完成设计文件创建：

1. 打开Multisim。

      一个名为“Design1”的空白文件已经在工作区打开。

1. 选择File > Save as 弹出保存对话框。
2. 指定存储目录，以MyGettingStarted作为文件名，保存。

 

提示：为避免文件意外丢失，可设置自动保存：Options > Global options > Save > Auto-backup。

 

放置元器件

按以下步骤完成放置元器件的工作：

1. 点击Place > Component打开Select a Component对话框。
2. Group栏选择Indicators，Family栏选择HEX_DISPLAY。
3. 在Component栏选择SEVEN_SEG_DECIMAL_COM_A_BLUE。然后点击OK。

 

 

 

 

此时，光标上就跟随有元器件的符号。

1. 在工作区右下方单击，就放置了一个7段码数码管的符号，标识符为U1.
2. 用同样的方式添加其他数字计数器电路的元件符号。如下图所示。

 

 

 

 

提示：添加200Ω的电阻后，按Ctrl+R键，可使其由水平旋转为垂直。

 

当添加了电阻R2，双击它，阻值改为180Ω。

 

提示：每个元器件的Group和Family参数详见下面的元件目录列表。

 

注意：通常电阻、电容、电感缺省没指定引脚类型，为了后续在Ultiboard里的PCB输出，这里需要指定引脚类型。

 

1. 如下图所示，添加计数器控制模块的元件。

右击每个SPDT开关，选择Flip horizontally。

 

 

 

 

1. 添加模拟放大模块的元件，根据需要翻转。双击电压源（V1），把峰值改为0.2V。

 

 

 

 

 

1. 添加如下图所示的旁路电容模块元件。

 

 

 

 

 

1. 添加如下图所示的连接头元件。

 

 

 

 

 

元件列表

 

 

 

 

 

 

 

连线

移动光标至元件的引脚时，光标会变成十字型，表示可以开始连线了。

 

按以下步骤完成设计的连线工作：

 

1. 在要连线的元件引脚单击，然后移动光标。
2. 到目标元件的引脚单击，完成连线。

 

 

 

 

1. 数字计数器模块连线完成后如下图所示。

 

 

 

 

1. 完成全部连线后如下图所示：

 

 

 

 

仿真

用Multisim仿真可以尽早发现设计中的错误，省时省钱。

 

虚拟仪器

在这一节，将仿真设计并用虚拟示波器查看仿真结果。

1. 为开关S1、S2设置交互键：
   1. 双击每个开关，然后选择Value标签。
   2. 设置开关的切换键：S1-E，S2-L。
   3. 按 E 使能计数器。
   4. 选择Simulate > Instruments > Oscilloscope，添加示波器。
   5. 示波器的连线如下图所示：

 

 

 

 

提示：为了区别示波器的通道A和通道B，可以双击通道B的连线，修改其颜色。

 

1. 双击示波器，打开其前置面板。
2. 选择Simulation > Run。

 

 

 

运放的输出就显示在示波器上。

 

1. 调整参数：Timebase 2ms/Div，通道A的Scale 500mV/Div。单击Reverse将背景变为白色。

示波器的显示如下图所示：

 

 

 

仿真时，七段码数码管显示计数结果，同时LED在每个计数周期结束闪烁一次。

1. 在仿真运行时执行以下操作：
   1. 按 E 可启动和停止计数器。
   2. 按 L 可是计数器置0.
   3. 按 Shift+A 观察电位器减小的影响。反之，按A 电位器增大。

 

提示：上述操作除了用按键执行，也可以直接用鼠标操作。

 

分析

在这一节，我们将用AC Sweep来分析放大器的频率响应。

按以下步骤来完成运放输出端的AC Sweep：

1. 在放置探针工具栏，选择Place voltage Probe。

 

 

 

1. 把探针放到运放的输出端（6号引脚）。

 

 

 

 

提示：当探针放到连线上是，会变成绿色，反之，是灰色。

 

1. 选择Simulate > Analyses and Simulation，弹出Analyses and Simulation对话框。

 

提示：除了用菜单操作，也可以单击Simulation工具栏的Interactive。

1. 在Active Analysis栏选择AC Sweep，然后单击Run。打开分析结果的图表。

 

 

 

 

图表

图表是一个多功能的工具，可以用来查看，修改，保存和导出仿真结果。下面以示波器为例。

1. 确认Simulation工具栏的Interactive选择，运行仿真。