Multisim 电路仿真简介

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1、Multisim电路仿真引言电路仿真就是用数学模型模拟实际电子器件或电子电路的行为，其作用有： 验证设计方案的可行性； 调整元件参数，使优化电路的性能； 学习电子学知识。电路仿真已经成为电子设计自动化(Electronic Design Automation ,EDA)的一个重要组成部分。 美国国家仪器公司(National Instruments, NI)开发的Mutisim软件是一款常用的电路仿真软 件，其历史为： SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) 1972 UC Berkeley PSPICE (Per

2、sonal SPICE ) 1984 Microsim EWB (Electronics Workbench) 1980s ITT Multisim(EWB6.0) 2001, ITT Multisim9O 2005NI卜面通过几个实例演示仿真软件的使用实例演示示例1直流电路分析步骤一：文件保存打开Multisim软件，自动产生一个名为Designl的新文件。打开菜单FileSave as.,将文件另存为“CS01” (自动加后缀)步骤二：放置元件打开菜单 PlaceComponent.1. 选择Sources (电源)Group (组)，选择POWER_SOURCES(功率源)Family(

3、小组)，在元件栏中 用鼠标双击DC.POWER,将直流电源放置到电路工作区。Select a ComponentMaster DatabaseSmboi (DIN)Group:审 SOLTCCSFamty:POWBR.SDURCES | AC.POWSR1 OCOGNDGROUND露标双击Compow:;NCWJCAL_eATTER Y THREE_PHASE_peiTA THRE_PHASE_WrE vcuVDDVEEVSS?SIGWAL_VCCTAGE_SOLRCES 令? SIGhAL-CLR证MT-SCURCES 帔 CONnROLLED_VOLTAGE_SOJF 峥 CONJROLL

4、ED_OJRRE!4T_SOU 3 COSTOOL_FUKTjOn_0LOCKf C* DIGnAL.SOJRCESFulton:DC Voltecr Source说明:所有元件按Database Group - Family分类存放2. 继续放置元件：Sources Group 一POWER-SOURCES Family-ROUND（接地点Basic Group-RESISTOR Family （选择 5 个电阻）3. 设定元件参数。采用下面两种方式之一1）在放置元件时（在一系列标准值中）选择：2）在工作区，鼠标右键点击元件，在Properties （属性）子菜单中设定。ResistorUs

5、er fieldsLabel Display! Value Fault I PinsResista nee (R);2.0kTolera nee;步骤三根据电路图连线 用鼠标拖动元件到合适位置，如果有必要，鼠标右键点击元件，可对其翻转（Flip）或旋转 （Rotate ）o连线时先用鼠移至一个元件的接线端，鼠标符号变成叉形，然后拖动到另一结点，点击右键确认连线。若需显示全部节点编号，在菜单OptionSh“t PropertiesSheet visibility 的 Net names 选板 中选中show alL步骤四电路仿真选择菜单 SimulateAnalysesDC operating

6、 point.（直流工作点分析）3 i RunF5凹U囚血iiPauseStopF5r04 4Place MCUTransfer Tools ReportsJ2S1Instruments名曙|Ie Use .etOptions Windov/ HelpadboardNI ELVIS II simulation settingsInteractive simulation settings Mixed-mcde simulation settings囲 PostprocessorSimulaticr error og/audit trail XSPICE command line interfa

7、ceQC operating point.AC analysis.Sirgle froguency AC ana Transient analysis在DC operating point analysis窗口中,选择需要分析的变量（节点电压、元件电流或功率 等）。1(R1) P(RD i(R2) P(R2)I(R3) p(R3) l(R4)P(R4)-9W-11-H一13一147T点击“Simulate”按钮,得到结果:DC Operating Point |CS01DC Operating PointDC Operating Point2.14286 m 4.59184 m 1.42857

8、 m 4.08163 m 1.42857 m 4.08163 m 2.14286 m 4.59184 m 714.28571 u 510.20408 u 17.85714 m 2.857142.142865.00000 -3.57143 m可以验证，模拟结果与理论计算完全一致。示例2.虚拟仪表的使用虚拟仪器栏在主窗I I右侧。与模拟电路有关的虚拟仪表包括:名称汉语名称功能Multimeter万用表测量电阻以及电压或电流（交/直流）Function generator信号发生器产生常用交流周期信号Wattmeter功率测量元件功率（交/直流）Oscilloscope示波器观察波形（2通道）Fou

9、r channel oscilloscope四通道示波器观察波形（4通道）Bode plotter扫频仪分析网络传输特性（绘制波特图）Frequency counter频率计测量信号频率以及脉冲信号的特性IV analyzer伏安特性分析仪分析元件或网络伏安特性Distortion analyzer失真度分析仪测量电路信号失真Spectrum analyzer频谱分析仪信号频域测量（FFT）Measurement probe测量探头直接显示支路电流和结点电压此外,还有若干安捷伦（Agilent）和泰克（Tektronix）仿真仪器可供使用。在上例中，如果要测量R5两端的电压以及流过它的电流，可

10、在选取两个万用表，其中一个 选直流电压档，另一个选直流电流档，按下面方式接入电路。运行仿真，得到以下结果。注意：这两种方法对直流和交流电路都适用。 示例3交流电路分析电路图如下，L = lOmH, C = lpF, R = 1OOD,任务：输入正弦波，幅度不变，打描频率从200Hz到10KHZ，测量的输出电压的变化。U.U。o步骤一：放置元件并根据原理图连线Source Group - SIGNAL_VOTAGE_SOURCES Family - AC_VOTAGESource Group -POWER_SOURCE Family - GROUNDBasic Group - INDUCTOR

11、FamilyBasic Group - CAPACITOR FamilyBasic Group -步骤二：电路仿真打开交流分析菜单 SimulateAnalysesAC analysis.设置扫频范围区A讪上空漆令烁Fq.w心| Output | Anotyss options | Sunrory1 Surt frequency (PSTAR.T):100HZReset BdefeU;15 too freojency (Fstop):tokHzJScep type:| DecadeAHuvber af pcinb per decade:iaoAscab:设电频率扫描区间选择观察信号AC Ana

12、lysis幵amzw P6f3fTE0s| 0u3bt I Ansi ysis options | Suiwav | 7ariaDS n crcurtSelected vanables for anal/ss:REE |按下Simulate按钮,得到结果:Grapher View才2J|勺*賂（o|Q畋冏铉窗 | A朋首AC AnolysiG AC Ardysw AC Analysis AC Analysis | AC Andy33 AC AnalysB AC Analysis |4 File Edit View Graph Trace Cursor Legend Tools Help |CS

13、02_0AC Analysis SIGNAL_VOTAGE_SOURCES Family - AC_VOTAGESource Group -POWER_SOURCE Family - GROUNDBasic Group - RESISTOR Family （2 个）Basic Group - CAPACITOR FamilyBasic Group - POTENTIOMETER Family步骤二放置仿真示波器并接入待观察信号。运行仿真程序，运行过程中可改变可调电阻阻 值，观察波形变化。Tektronix oscilloscope-XSC=上 动条改变阻值:示例5暂态分析：观测RLC串联电路的

14、暂态过程步骤一.按下图放置元件并连线步骤二打开Simulate Analyses Transient analysis菜单，选择合适的仿真参数，点击Simulate按钮，开始仿真。仿真结果如下：(利用相关工具可进行数据保存.图形拷贝等操作)Grapher View国 jdFile Edit View Graph Trace Cursor Legend Tools Help:3国9 X带邑I醴回加吐|辺几人|码Q饨画題爾p I A y叫处即|鈕邇 Transent Anas | Transient Analyse | Transient Analyse | Iraraent Analyse Tr

15、ansient Analysis |CS03Transient Analysis50mm mo o2-1 卩I-*BAJlllA/VAj25m50m75m100mTime (s),ia-Selected TraceKCl)实例6.波特图测量在上例中，将直流电源换成交流信号源，添加虚拟打频仪并连线如卜。KIN 3$)UTV2 10Q1 Vp 1kHa0。:100mH鼠标双击打频仪图标，出现波特图窗I丨。设置扫描参数，然后点击Simulate按钮，开始仿 真。结果如下：% Im r 点击运行恃曲他Mode-64.036 dBSZI 十Magntug |Pha花Hor?ontalvertical十) Out -Bode Plotter-XBPlI 三 1 HZ89.9S6 DegMedeMagnitudePhaseHorizontalverticaltoo Un |F 100kHzLO3 F 183Lin MlI 1HzControlsI 180Reverse save JL St示例7：交流功率测量运行时改变町调电容，功率因数随之变化。示例8三相功率测量Vh. t ever XMV1:Wattmetef - XW M2y/attmeter-XWMl38 081 Vii SeMultisim自学资源Nl：