1、第第8章章 虛擬測試技術虛擬測試技術 8.1 Multisim 2001 軟件介紹軟件介紹 8.2 Multisim 2001的操作使用方法的操作使用方法 8.3 Multisim 2001軟件中虛擬儀器的使用方法軟件中虛擬儀器的使用方法 8.4 Multisim 2001仿真測試典型實例仿真測試典型實例 8.1 Multisim 2001 軟件介紹軟件介紹 8.1.1 Multisim 2001基本界面基本界面 啟動Multisim 2001軟件后的用戶界面如圖8.1所示。標題欄菜單欄系統工具條設計工具條使用的元件清單仿真運行開關元件工具條儀器工具條滾動條電路窗口圖8.1 Multisim

2、2001的基本界面 8.1.2 常用工具條常用工具條 1. 系統工具條系統工具條 2. 設計工具條設計工具條新建打開存盤剪切復制粘貼打印幫助圖8.2 系統工具條元件設計元件編輯儀器分析仿真運行后處理VHDL統計報告導出圖8.3 設計工具條3.元件工具條元件工具條信號源基本元件二極管晶體管模擬集成電路TTL集成電路LCMOS集成電路數字元件混合元件指示元件雜合元件控制元件射頻元件機電類元件圖8.4 元件工具條表8.1 常用元件的DIN和ANSI符號對照4.儀器工具條儀器工具條數字萬用表函數信號發生器邏輯轉換儀失真分析儀頻譜分析儀網絡分析儀掃頻儀字信號發生器邏輯分析儀瓦特表示波器圖8.5 儀器工具

3、條 8.1.3 其它功能其它功能 1.電路窗口電路窗口 2.仿真開關仿真開關 3.使用中的元件清單（使用中的元件清單（In Use List） 4.狀態欄狀態欄暫停/恢復啟動/停止 圖8.6 仿真開關 8.2 Multisim 2001的操作使用方法的操作使用方法 8.2.1 電路的創建電路的創建 1.元件的操作元件的操作 （1）元件的選用 （2）元件的選中 （3）元件的移動 （4）元件的旋轉和翻轉 （5）元件的復制、刪除 先選中該元件，然后用Edit/Cut（編輯/剪切）、Edit/Copy（編輯/復制）、Edit/Paste （編輯/粘貼）等菜單命令，即可以實現元件的復制操作。 水平放置垂

4、直放置順時針旋90逆時針旋90圖8.7 旋轉快捷菜單2.元件參數的調整元件參數的調整（1）虛擬元件的參數調整）虛擬元件的參數調整 （2）真實元件的參數調整）真實元件的參數調整 圖8.8 真實元件的參數修改對話框（3）元件故障的設置）元件故障的設置 圖8.9 元件模型修改對話框 3.元件的連線操作元件的連線操作 （1）導線的連接）導線的連接 將鼠標指向一個元件的引腳，這時鼠標呈十字形，單擊左鍵，導線隨鼠標移動而移動。當導線需要拐彎時，單擊左鍵，到達另一元件對應引腳時再單擊左鍵，即完成了一次導線的連接。此時，系統會自動給繪制的導線標上節點號。如果對所畫的導線不滿意，可選中該線，按鍵刪除掉。 （2）

5、設置導線的顏色）設置導線的顏色 當復雜電路導線較多時，可以將不同的導線標上不同的顏色來加以區分。先選中該導線，單擊右鍵，通過彈出的快捷菜單中的Color選項來設置顏色。8.2.2 仿真操作過程舉例仿真操作過程舉例圖8.10 二極管閃爍電路 1.新建電路圖文件新建電路圖文件 （1）啟動）啟動Multisim軟件，同時會新建一個空白的文檔；軟件，同時會新建一個空白的文檔； （2）在已經打開的）在已經打開的Multisim中，單擊系統工具條中的中，單擊系統工具條中的 圖圖標標 ，這時會提示保存當前文檔，并新建一個空白文檔；，這時會提示保存當前文檔，并新建一個空白文檔； （3）執行菜單）執行菜單Fil

6、e/New命令后，其功能同命令后，其功能同 圖標。圖標。 2.放置元件及設置電路參數放置元件及設置電路參數 （1）圖）圖8.11所示為元件的總體布局。應根據圖中元件的種類和所示為元件的總體布局。應根據圖中元件的種類和參數在相應的元件工具條中取出元件。參數在相應的元件工具條中取出元件。 （2）設置元件參數）設置元件參數 圖8.11 元件的放置和布局3.連接各元件連接各元件4.通電觀察仿真結果通電觀察仿真結果圖8.12 電路的繪制過程8.3 Multisim 2001軟件中虛擬儀器的使用方法軟件中虛擬儀器的使用方法 8.3.1 數字萬用表（數字萬用表（Multimeter） 1.面板操作面板操作數

7、值顯示圖標被測量選擇交直流選擇參數設置圖8.13 數字萬用表的圖標面板和參數設置 2.連接方法連接方法 （1）測電壓或電阻時，應與所要測試的端點并聯。）測電壓或電阻時，應與所要測試的端點并聯。 （2）測電流時，應串入被測支路中。）測電流時，應串入被測支路中。圖8.14 虛擬電壓表和電流表圖8.15 數字萬用表 測電壓8.3.2 函數信號發生器（函數信號發生器（Function Generator）信號波形選擇頻率設置占空比設置幅度設置偏置電壓地(COM)正端負端圖8.16 函數信號發生器的圖標和面板2.連接方法連接方法（1）單極性連接方式）單極性連接方式 將COM端與電路的地相連，“+”端或“

8、”端與電路的輸入端相連。這種方式一般用于普通電路。（2）雙極性連接方式）雙極性連接方式 將“+”端與電路輸入的“+”端相連，而“”端與電路輸入的“”端相連。這種方式一般用于信號發生器與差分電路相連，如差動放大器、運算放大器等。表8.2 函數信號發生器的輸出信號參數范圍參數單位最小值最大值備注頻率（Frequency）Hz1999MHz占空比（Duty cycle）%199方波和三角波使用振幅（Amplitude）V0999kV“+”端對“”端的振幅為設置值的2倍電壓偏置（Offser）V999kV999kV指交流輸出中含有的直流電壓8.3.3 示波器（示波器（Oscilloscope）T2-T

9、1圖8.17 示波器的圖標和面板圖 （1）A、B兩個通道分別只需一根線與被測點相連，測量的是兩個通道分別只需一根線與被測點相連，測量的是該點與該點與“地地”之間的波形；之間的波形； （2）接地端）接地端G一般要接地，但當電路中已有接地符號，也可不一般要接地，但當電路中已有接地符號，也可不接。接。圖8.18 示波器連接示例圖8.20 示波器顯示的李沙育圖形0o45o90o135o180o1yxff21yxff31yxff32yxff8.3.4 掃頻儀（掃頻儀（Bode Plotter）讀數指針讀數指針移動指針的讀數頻率范圍幅度和相位量程設定幅頻特性選擇相頻特性選擇圖8.21 掃頻儀的圖標和面板掃

10、頻儀組成框圖輸出輸入8.3.5 字信號發生器（字信號發生器（Word Generator）地址設置工作方式字信號顯示區觸 發 方式選擇輸 出 頻率設置字輸入字顯示3 2 路 輸出端圖8.22 字信號發生器的圖標及面板 8.3.6 邏輯分析儀（邏輯分析儀（Logic Analyzer）圖8.24 邏輯分析儀的圖標和面板圖8.25 Clock setup對話框圖8.26 Trigger Setting對話框8.3.7 邏輯轉換儀（邏輯轉換儀（Logic Converter） 8個輸入端輸出端a)真值表區轉換方式選擇區邏輯表達式欄b)圖8.29 邏輯轉換儀的圖標和面板a) 邏輯轉換儀圖標 b) 邏輯

11、轉換儀面板真值表表達式按鈕電路真值表按鈕真值表簡化表達式按鈕表達式真值表按鈕表達式電路按鈕表達式與非電路按鈕圖8.30 轉換方式選擇按鈕8.4 Multisim 2001仿真測試典型實例仿真測試典型實例8.4.1 電路基礎仿真實例電路基礎仿真實例1.直流電路的分析直流電路的分析（1）串、并聯電路的電壓和電流的關系）串、并聯電路的電壓和電流的關系 圖8.31 串、并聯關系測試電路（2）利用直流掃描（）利用直流掃描（DC Sweep）分析測試歐姆定律）分析測試歐姆定律圖8.32 歐姆定律測試電路圖8.33 測量得到的伏安特性曲線2.動態電路變化過程的測試動態電路變化過程的測試（1）RC一階電路一階

12、電路圖8.34 微分電路圖8.35 仿真結果（2）RLC二階電路二階電路 對于二階電路的零輸入響應和零狀態響應，也可以參照一階電路的方法，用方波信號源激勵RLC串聯電路，用示波器觀察、及等波形。如對應方波的前半周是零狀態響應，則后半周就是零輸入響應。為使響應能完整地觀察到，在選擇方波的周期時，應滿足下列條件： 當過阻尼情況 時，其零輸入響應為： 其中 應大于（45）倍的 和 中的較大者。式中： ， ； 當欠阻尼情況 時，其零輸入響應為： 其中 應大于（45）倍的 。 式中：)4(2CLRttCeKeKtu2121)(2/T)/1 (1)/1 (2LCLRLR1)2(221LCLRLR1)2(2

13、22)4(2CLR )cos()(1teKtudtC2/T)/1 (ddTLRLCLR2)2(1,2/2 8.4.2 模擬電路仿真實例模擬電路仿真實例 1.靜態工作點的測試靜態工作點的測試 圖8.39 靜態工作點的測試電路2.放大倍數的測量放大倍數的測量圖8.40 共射放大電路放大倍數的測試電路圖8.41 共射放大電路輸入、輸出波形8.4.3 數字電路仿真實例數字電路仿真實例1.組合邏輯電路的設計組合邏輯電路的設計2.總線的應用總線的應用圖8.43 用總線連接的100進制計數顯示電路（1）啟動）啟動Place菜單下的菜單下的“Place Bus”命令，進入繪制總線狀態命令，進入繪制總線狀態 （2）總線與對應單線的連接。）總線與對應單線的連接。 圖8.44 Node Name對話框圖8.45 計數到60時的波形8.4.4 自動控制電路仿真實例自動控制電路仿真實例圖8.46 采樣保持器電路圖8.47 采樣保持器輸出波形 本章小結本章小結 Multisim是一個非常優秀的電路仿真軟件，其界面友好，