模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)——NI

Multisim11系統(tǒng)仿真1

NIMultisim11系統(tǒng)NIMultisim11仿真軟件是電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與分析的基礎(chǔ)。本章介紹了Multisim的基本界面與操作方法，Multisim的電路創(chuàng)建的基礎(chǔ)，Multisim的儀器儀表的使用，Multisim的電路分析方法。知識(shí)要點(diǎn)：Multisim的菜單，工具，元器件庫(kù)，儀器儀表庫(kù)，分析功能，操作方法。NIMultisim11是美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI，NationalInstruments）最新推出的Multisim最新版本。目前美國(guó)NI公司的EWB的包含有電路仿真設(shè)計(jì)的模塊Multisim、PCB設(shè)計(jì)軟件Ultiboard、布線引擎Ultiroute及通信電路分析與設(shè)計(jì)模塊Commsim4個(gè)部分，能完成從電路的仿真設(shè)計(jì)到電路版圖生成的全過(guò)程。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim4個(gè)部分相互獨(dú)立，可以分別使用。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim4個(gè)部分有增強(qiáng)專業(yè)版（PowerProfessional）、專業(yè)版（Professional）、個(gè)人版（Personal）、教育版（Education）、學(xué)生版（Student）和演示版（Demo）等多個(gè)版本，各版本的功能和價(jià)格有著明顯的差異。1.1

NIMultisim11系統(tǒng)簡(jiǎn)介NIMultisim11用軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表，實(shí)現(xiàn)了“軟件即元器件”、“軟件即儀器”。NIMultisim11是一個(gè)原理電路設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件。NIMultisim11的元器件庫(kù)提供數(shù)千種電路元器件供實(shí)驗(yàn)選用，同時(shí)也可以新建或擴(kuò)充已有的元器件庫(kù)，而且建庫(kù)所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊(cè)中查到，因此也很方便的在工程設(shè)計(jì)中使用。NIMultisim11的虛擬測(cè)試儀器儀表種類齊全，有一般實(shí)驗(yàn)用的通用儀器，如萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、直流電源；而且還有一般實(shí)驗(yàn)室少有或沒(méi)有的儀器，如波特圖儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。NIMultisim11具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能。NIMultisim11可以設(shè)計(jì)、測(cè)試和演示各種電子電路，包括電工學(xué)、模擬電路、數(shù)字、電路、射頻電路及微控制器和接口電路等。可以對(duì)被仿真的電路中的元器件設(shè)置各種故障，如開(kāi)路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進(jìn)行仿真的同時(shí)，軟件還可以存儲(chǔ)測(cè)試點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲(chǔ)測(cè)試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。NIMultisim11有豐富的Help功能，其Help系統(tǒng)不僅包括軟件本身的操作指南，更重要的是包含有元器件的功能解說(shuō)，Help中這種元器件功能解說(shuō)有利于使用EWB進(jìn)行CAI教學(xué)。另外，NIMultisim11還提供了與國(guó)內(nèi)外流行的印刷電路板設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件Protel及電路仿真軟件PSpice之間的文件接口，也能通過(guò)Windows的剪貼板把電路圖送往文字處理系統(tǒng)中進(jìn)行編輯排版。支持VHDL和VerilogHDL語(yǔ)言的電路仿真與設(shè)計(jì)。利用NIMultisim11可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與虛擬實(shí)驗(yàn)，與傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)方法相比，具有如下特點(diǎn)：設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)可以同步進(jìn)行，可以邊設(shè)計(jì)邊實(shí)驗(yàn)，修改調(diào)試方便；設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)用的元器件及測(cè)試儀器儀表齊全，可以完成各種類型的電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)；可方便地對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析；可直接打印輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、測(cè)試參數(shù)、曲線和電路原理圖；實(shí)驗(yàn)中不消耗實(shí)際的元器件，實(shí)驗(yàn)所需元器件的種類和數(shù)量不受限制，實(shí)驗(yàn)成本低，實(shí)驗(yàn)速度快，效率高；設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成功的電路可以直接在產(chǎn)品中使用。NIMultisim11易學(xué)易用，便于電子信息、通信工程、自動(dòng)化、電氣控制類專業(yè)學(xué)生自學(xué)、便于開(kāi)展綜合性的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)綜合分析能力、開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的能力。本章僅對(duì)NIMultisim11教育版進(jìn)行介紹。1.2Multisim的基本界面1.2.1multisim的主窗口點(diǎn)擊“開(kāi)始”→“程序”→“NationalInstruments”→“CircuitDesignSuite11.0”→“multisim”，啟動(dòng)multisim10，可以看到圖1.2.1所示的multisim的主窗口。從圖1.2.1可以看出，Multisim的主窗口如同一個(gè)實(shí)際的電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)。屏幕中央?yún)^(qū)域最大的窗口就是電路工作區(qū)，在電路工作區(qū)上可將各種電子元器件和測(cè)試儀器儀表連接成實(shí)驗(yàn)電路。電路工作窗口上方是菜單欄、工具欄。從菜單欄可以選擇電路連接、實(shí)驗(yàn)所需的各種命令。工具欄包含了常用的操作命令按鈕。通過(guò)鼠標(biāo)器操作即可方便地使用各種命令和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。電路工作窗口兩邊是元器件欄和儀器儀表欄。元器件欄存放著各種電子元器件，儀器儀表欄存放著各種測(cè)試儀器儀表，用鼠標(biāo)操作可以很方便地從元器件和儀器庫(kù)中，提取實(shí)驗(yàn)所需的各種元器件及儀器、儀表到電路工作窗口并連接成實(shí)驗(yàn)電路。按下電路工作窗口的上方的“啟動(dòng)／停止”開(kāi)關(guān)或“暫停／恢復(fù)”按鈕可以方便地控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。1.2.2Multisim菜單欄Multisim11有12個(gè)主菜單，如圖1.2.2所示，菜單中提供了本軟件幾乎所有的功能命令。File（文件）菜單提供19個(gè)文件操作命令，如打開(kāi)、保存和打印等，F(xiàn)ile菜單中的命令及功能如下：New：建立一個(gè)新文件。Open：打開(kāi)一個(gè)己存在的*．ms11、*．ms10、*．ms9、*．ms8、*．ms7、*．ewb或*．utsch等格式的文件。Close：關(guān)閉當(dāng)前電路工作區(qū)內(nèi)的文件。CloseAll：關(guān)閉電路工作區(qū)內(nèi)的所有文件。Save：將電路工作區(qū)內(nèi)的文件以*．ms10的格式存盤(pán)。Saveas：將電路工作區(qū)內(nèi)的文件另存為一個(gè)文件，仍為*．ms11格式。1.File（文件）菜單SaveAll：將電路工作區(qū)內(nèi)所有的文件以*．ms11的格式存盤(pán)。Projectandpacking:NewProject：建立新的項(xiàng)目。

OpenProject：打開(kāi)原有的項(xiàng)目。

SaveProject：保存當(dāng)前的項(xiàng)目。

CloseProject：關(guān)閉當(dāng)前的項(xiàng)目。

VersionControl：版本控制。1.File（文件）菜單Print：打印電路工作區(qū)內(nèi)的電原理圖。PrintPreview：打印預(yù)覽。PrintOptions:包括PrintSetup（打印設(shè)置）和PrintInstruments（打印電路工作區(qū)內(nèi)的儀表）命令。RecentDesign：選擇打開(kāi)最近打開(kāi)過(guò)的設(shè)計(jì)電路。RecentProjects：選擇打開(kāi)最近打開(kāi)過(guò)的項(xiàng)目。Exit：退出。1.File（文件）菜單Edit（編輯）菜單在電路繪制過(guò)程中，提供對(duì)電路和元件進(jìn)行剪切、粘貼、旋轉(zhuǎn)等操作命令，共21個(gè)命令，Edit菜單中的命令及功能如下：Undo：取消前一次操作。Redo：恢復(fù)前一次操作。Cut：剪切所選擇的元器件，放在剪貼板中。Copy：將所選擇的元器件復(fù)制到剪貼板中。Paste：將剪貼板中的元器件粘貼到指定的位置。Pastespecial：選擇性粘貼（子電路等）2.Edit（編輯）菜單Delete：刪除所選擇的元器件。SelectAll：選擇電路中所有的元器件、導(dǎo)線和儀器儀表。DeleteMulti：刪除多頁(yè)面。Find：查找電原理圖中的元件GraphicAnnotation:圖形注釋。Order：順序選擇。AssigntoLayer：圖層賦值。LayerSettings：圖層設(shè)置。2.Edit（編輯）菜單Orientation:旋轉(zhuǎn)方向選擇。包括：FlipHorizontal（將所選擇的元器件左右旋轉(zhuǎn)），F(xiàn)lipVertical（將所選擇的元器件上下旋轉(zhuǎn)），90Clockwise（將所選擇的元器件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度），90CounterCW（將所選擇的元器件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度）。TitleBlockPosition：工程圖明細(xì)表位置。EditSymbol/TitleBlock：編輯符號(hào)/工程明細(xì)表。Font：字體設(shè)置。Comment：注釋。Forms/Questions：格式/問(wèn)題。Properties：屬性編輯。2.Edit（編輯）菜單View（窗口顯示）菜單提供20個(gè)用于控制仿真界面上顯示的內(nèi)容的操作命令，View菜單中的命令及功能如下：FullScreen：全屏。ParentSheet：層次。ZoomIn：放大電原理圖。ZoomOut：縮小電原理圖。ZoomArea：放大面積。ZoomFittoPage：放大到適合的頁(yè)面。Zoomtomagnification：按比例放大到適合的頁(yè)面。ZoomSelection：放大選擇。3.View（窗口顯示）菜單ShowGrid：顯示或者關(guān)閉柵格。ShowBorder：顯示或者關(guān)閉邊界。ShowPageBorder：顯示或者關(guān)閉頁(yè)邊界。RulerBars：顯示或者關(guān)閉標(biāo)尺欄。Statusbar：顯示或者關(guān)閉狀態(tài)欄。DesignToolbox：顯示或者關(guān)閉設(shè)計(jì)工具箱。SpreadsheetView：顯示或者關(guān)閉電子數(shù)據(jù)表。擴(kuò)展顯示窗口。SPICENetistViewer：SPICE網(wǎng)表查看器。DescriptionBox：顯示或者關(guān)閉電路描述工具箱。Toolbar：顯示或者關(guān)閉工具箱。ShowComment/Probe：顯示或者關(guān)閉注釋/標(biāo)注。Grapher：顯示或者關(guān)閉圖形編輯器。3.View（窗口顯示）菜單Place（放置）菜單提供在電路工作窗口內(nèi)放置元件、連接點(diǎn)、總線和文字等18個(gè)命令，Place菜單中的命令及功能如下：Component：放置元件。Junction：放置節(jié)點(diǎn)。Wire：放置導(dǎo)線。Bus：放置總線。Connectors：放置輸入／輸出端口連接器。NewHierarchicalBlock：放置層次模塊。HierarchicalBlockformFile：來(lái)自文件的層次模塊。ReplaceHierarchicalBlock：替換層次模塊。4.Place（放置）菜單NewSubcircuit：創(chuàng)建子電路。ReplacebySubcircuit：子電路替換。NewPLDSubcircuit：創(chuàng)建可編程邏輯器件子電路NewPLDHierarchicalBlock：創(chuàng)建可編程邏輯器件層次模塊Multi:設(shè)置多頁(yè)。MergeBus:合并總線。BusVectorConnect：總線矢量連接。Comment：注釋。Text：放置文字。Grapher：放置圖形。TitleBlock：放置工程標(biāo)題欄。4.Place（放置）菜單5.MCU(微控制器)菜單MCU（微控制器）菜單提供在電路工作窗口內(nèi)MCU的調(diào)試操作命令，MCU菜單中的命令及功能如下：NoMCUComponentFound:沒(méi)有創(chuàng)建MCU器件。DebugViewFormat：調(diào)試格式。MCUwindows：MCU窗口ShowLineNumbers：顯示線路數(shù)目。Pause：暫停。Stepinto：進(jìn)入。Stepover：跨過(guò)。Stepout：離開(kāi)。Runtocursor：運(yùn)行到指針。Togglebreakpoint：設(shè)置斷點(diǎn)。Removeallbreakpoint：移出所有的斷點(diǎn)。6.Simulate（仿真）菜單Simulate（仿真）菜單提供18個(gè)電路仿真設(shè)置與操作命令，Simulate菜單中的命令及功能如下：Run：開(kāi)始仿真。Pause：暫停仿真。Stop：停止仿真。Instruments：選擇儀器儀表。InteractiveSimulationSettings：交互式仿真設(shè)置。Mixed-ModeSimulationSettings：模數(shù)混合電路仿真設(shè)置。NIELVISIISimulationSettings：NIELVISII仿真設(shè)置。Analyses：選擇仿真分析法。Postprocess：?jiǎn)?dòng)后處理器。SimulationErrorLog/AuditTrail：仿真誤差記錄/查詢索引。XSpiceCommandLineInterface：XSpice命令界面。LoadSimulationSetting：導(dǎo)入仿真設(shè)置。SaveSimulationSetting：保存仿真設(shè)置。AutoFaultOption：自動(dòng)故障選擇。DynamicProbeProperties：動(dòng)態(tài)探針屬性。ReverseProbeDirection:反向探針?lè)较颉learInstrumentData：清除儀器數(shù)據(jù)。UseTolerances：使用公差。6.Simulate（仿真）菜單7.Transfer（文件輸出）菜單Transfer（文件輸出）菜單提供6個(gè)傳輸命令，Transfer菜單中的命令及功能如下：TransfertoUltiboard：將電路圖傳送給Ultiboard11。ForwardAnnotatetoUltiboard：創(chuàng)建Ultiboard11注釋文件。Backannotatefromfile：修改Ultiboard注釋文件。HighlightSelectioninUltiboard：加亮所選擇的UltiboardExporttootherPCBLayoutfile：輸出PCB設(shè)計(jì)圖。ExportNetlist：輸出網(wǎng)表。8.Tools（工具）菜單Tools（工具）菜單提供18個(gè)元件和電路編輯或管理命令，Tools菜單中的命令及功能如下：ComponentWizard：元件編輯器。Database：數(shù)據(jù)庫(kù)。VariantManager：變量管理器。SetActiveVariant：設(shè)置動(dòng)態(tài)變量。CircuitWizards：電路編輯器。SPICENetist

Viewer:SPICE

網(wǎng)表查看器。Rename/RenumberComponents：元件重新命名/編號(hào)。ReplaceComponents：元件替換。UpdateCircuitComponents...：更新電路元件。UpdateHB/SCSymbols：更新HB/SC符號(hào)。ElectricalRulesCheck：電氣規(guī)則檢驗(yàn)。ClearERCMarkers：清除ERC標(biāo)志。ToggleNCMarker：設(shè)置NC標(biāo)志。SymbolEditor...：符號(hào)編輯器。TitleBlockEditor...：工程圖明細(xì)表比較器。DescriptionBoxEditor...：描述箱比較器。CaptureScreenArea：抓圖范圍。8.Tools（工具）菜單9.Reports（報(bào)告）菜單Reports（報(bào)告）菜單提供材料清單等6個(gè)報(bào)告命令，Reports菜單中的命令及功能如下：BillofReport:材料清單。ComponentDetailReport:元件詳細(xì)報(bào)告。NetlistReport:網(wǎng)絡(luò)表報(bào)告。CrossReferenceReport:參照表報(bào)告。SchematicStatistics:統(tǒng)計(jì)報(bào)告。SpareGatesReport:剩余門(mén)電路報(bào)告。10.Option（選項(xiàng)）菜單Option（選項(xiàng)）菜單提供5個(gè)電路界面和電路某些功能的設(shè)定命令，Options菜單中的命令及功能如下：GlobalPreferences：全部參數(shù)設(shè)置。SheetProperties:工作臺(tái)界面設(shè)置。GlobalRestrictions：全部權(quán)限設(shè)置。CircuitRestrictions：電路權(quán)限設(shè)置。SimplifiedVersion：簡(jiǎn)化版本。LockToolbars：鎖定工具欄。CustomizeUserInterface:用戶界面設(shè)置。11.Windows（窗口）菜單Windows（窗口）菜單提供9個(gè)窗口操作命令，Windows菜單中的命令及功能如下：NewWindow：建立新窗口。Close：關(guān)閉窗口。CloseAll：關(guān)閉所有窗口。Cascade：窗口層疊。TileHorizontal：窗口水平平鋪。TileVertical：窗口垂直平鋪。Windows:窗口選擇。12.Help（幫助）菜單Help（幫助）菜單為用戶提供在線技術(shù)幫助和使用指導(dǎo)，Help菜單中的命令及功能如下：MultisimHelp：主題目錄。ComponentsReference：元件索引。NIELVISmx4.0Help：NIELVISmx4.0信息。FindExamples：查找范例。Patents：專利權(quán)。ReleaseNotes：版本注釋。FileInformation...：文件信息。AboutMultisim：有關(guān)Multisim的說(shuō)明。

1.2.3Multisim工具欄Multisim常用工具欄如圖1.2.3所示，工具欄各圖標(biāo)名稱及功能說(shuō)明如下：新建：清除電路工作區(qū)，準(zhǔn)備生成新電路。打開(kāi)：打開(kāi)電路文件。存盤(pán)：保存電路文件。打印：打印電路文件。剪切：剪切至剪貼板。復(fù)制：復(fù)制至剪貼板。粘貼:從剪貼板粘貼。旋轉(zhuǎn):旋轉(zhuǎn)元器件。全屏：電路工作區(qū)全屏。放大：將電路圖放大一定比例。縮小：將電路圖縮小一定比例。放大面積：放大電路工作區(qū)面積。適當(dāng)放大：放大到適合的頁(yè)面。文件列表：顯示電路文件列表。電子表：顯示電子數(shù)據(jù)表。數(shù)據(jù)庫(kù)管理：元器件數(shù)據(jù)庫(kù)管理。元件編輯器：圖形編輯/分析：圖形編輯器和電路分析方法選擇。后處理器：對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)一步操作。電氣規(guī)則校驗(yàn)：校驗(yàn)電氣規(guī)則。區(qū)域選擇：選擇電路工作區(qū)區(qū)域。

1.2.4multisim的元器件庫(kù)multisim11提供了豐富的元器件庫(kù)，元器件庫(kù)欄圖標(biāo)和名稱如圖1.2.4所示。1.電源/信號(hào)源庫(kù)電源/信號(hào)源庫(kù)包含有接地端、直流電壓源（電池）、正弦交流電壓源、方波（時(shí)鐘）電壓源、壓控方波電壓源等多種電源與信號(hào)源。電源/信號(hào)源庫(kù)如圖1.2.5所示。2.基本器件庫(kù)基本器件庫(kù)包含有電阻、電容等多種元件。基本器件庫(kù)中的虛擬元器件的參數(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。基本器件庫(kù)如圖1.2.6所示。3.二極管庫(kù)二極管庫(kù)包含有二極管、可控硅等多種器件。二極管庫(kù)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(kù)如圖1.2.7所示。4.晶體管庫(kù)晶體管庫(kù)包含有晶體管、FET等多種器件。晶體管庫(kù)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(kù)如圖1.2.8所示。5.模擬集成電路庫(kù)模擬集成電路庫(kù)包含有多種運(yùn)算放大器。模擬集成電路庫(kù)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(kù)如圖1.2.9所示。6.TTL數(shù)字集成電路庫(kù)TTL數(shù)字集成電路庫(kù)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(kù)如圖1.2.10所示。7.CMOS數(shù)字集成電路庫(kù)CMOS數(shù)字集成電路庫(kù)包含有40××系列和74HC××系列多種CMOS數(shù)字集成電路系列器件。CMOS數(shù)字集成電路庫(kù)如圖1.2.11所示。8.數(shù)字器件庫(kù)數(shù)字器件庫(kù)包含有DSP、FPGA、CPLD、VHDL等多種器件。數(shù)字器件庫(kù)如圖1.2.12所示。9.數(shù)模混合集成電路庫(kù)數(shù)模混合集成電路庫(kù)包含有ADC/DAC、555定時(shí)器等多種數(shù)模混合集成電路器件。數(shù)模混合集成電路庫(kù)如圖1.2.13所示。10.指示器件庫(kù)指示器件庫(kù)包含有電壓表、電流表、七段數(shù)碼管等多種器件。指示器件庫(kù)如圖1.2.14所示。11.電源器件庫(kù)電源器件庫(kù)包含有三端穩(wěn)壓器、PWM控制器等多種電源器件。電源器件庫(kù)如圖1.2.15所示。12.其他器件庫(kù)其他器件庫(kù)包含有晶體、濾波器等多種器件。其他器件庫(kù)如圖1.2.16所示。13.鍵盤(pán)顯示器庫(kù)鍵盤(pán)顯示器庫(kù)包含有鍵盤(pán)、LCD等多種器件。鍵盤(pán)顯示器庫(kù)如圖1.2.17所示。14.機(jī)電類器件庫(kù)機(jī)電類器件庫(kù)包含有開(kāi)關(guān)、繼電器等多種機(jī)電類器件。機(jī)電類器件庫(kù)如圖1.2.18所示。15.微控制器庫(kù)微控制器件庫(kù)包含有8051、PIC等多種微控制器。微控制器件庫(kù)如圖1.2.19所示。16.射頻元器件庫(kù)射頻元器件庫(kù)包含有射頻晶體管、射頻FET、微帶線等多種射頻元器件。射頻元器件庫(kù)如圖1.2.20所示。

1.2.5multisim儀器儀表庫(kù)儀器儀表庫(kù)的圖標(biāo)及功能如圖1.2.21所示。虛擬儀表工具欄從左往右，分別是數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、瓦特表、示波器、通道示波器、波特圖儀、頻率計(jì)數(shù)器、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換儀、IV分析儀、失真分析儀、頻率分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、Agilent（安捷倫

）函數(shù)發(fā)生器、Agilent數(shù)字萬(wàn)用表、Agilent示波器、Tektronix（泰克

）示波器和結(jié)點(diǎn)測(cè)量表等1.3儀器儀表的使用1.儀器的選用與連接（1）儀器選用從儀器庫(kù)中將所選用的儀器圖標(biāo)，用鼠標(biāo)將它“拖放”到電路工作區(qū)即可，類似元器件的拖放。（2）儀器連接將儀器圖標(biāo)上的連接端（接線柱）與相應(yīng)電路的連接點(diǎn)相連，連線過(guò)程類似元器件的連線。2.儀器參數(shù)的設(shè)置雙擊儀器圖標(biāo)即可打開(kāi)儀器面板。可以用鼠標(biāo)操作儀器面板上相應(yīng)按鈕及參數(shù)設(shè)置對(duì)話窗口的設(shè)置數(shù)據(jù)。1.3.1數(shù)字萬(wàn)用表（Multimeter）數(shù)字萬(wàn)用表是一種可以用來(lái)測(cè)量交直流電壓、交直流電流、電阻及電路中兩點(diǎn)之間的分貝損耗，自動(dòng)調(diào)整量程的數(shù)字顯示的多用表。用鼠標(biāo)雙擊數(shù)字萬(wàn)用表圖標(biāo)，可以放大的數(shù)字萬(wàn)用表面板，如圖1.5.1所示。用鼠標(biāo)單擊數(shù)字萬(wàn)用表面板上的設(shè)置（Settings）按鈕，則彈出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框窗口，可以設(shè)置數(shù)字萬(wàn)用表的電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、歐姆表電流及測(cè)量范圍等參數(shù)。參數(shù)設(shè)置對(duì)話框如圖1.5.2所示。圖1.5.1數(shù)字多用表面板圖1.5.2數(shù)字多用表參數(shù)設(shè)置對(duì)話框1.3.2函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

（FunctionGenerator）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是可提供正弦波、三角波、方波三種不同波形的信號(hào)的電壓信號(hào)源。用鼠標(biāo)雙擊函數(shù)信號(hào)發(fā)生器圖標(biāo)，可以放大的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的面板。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的面板如圖1.5.3所示。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器其輸出波形、工作頻率、占空比、幅度和直流偏置，可用鼠標(biāo)來(lái)選擇波形選擇按鈕和在各窗口設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。頻率設(shè)置范圍為1Hz～999THz；占空比調(diào)整值可從1％～99％：幅度設(shè)置范圍為1μV～999kV；偏移設(shè)置范圍為一999kV～999kV。1.3.3示波器（Oscilloscope）示波器用來(lái)顯示電信號(hào)波形的形狀、大小、頻率等參數(shù)的儀器。用鼠標(biāo)雙擊示波器圖標(biāo)，放大的示波器的面板圖如圖1.5.5所示。示波器面板各按鍵的作用、調(diào)整及參數(shù)的設(shè)置與實(shí)際的示波器類似。1.時(shí)基（Timebase）控制部分的調(diào)整（1）時(shí)間基準(zhǔn)X軸刻度顯示示波器的時(shí)間基準(zhǔn)，其基準(zhǔn)為0.1fs／Div～1000Ts／Div可供選擇。（2）X軸位置控制X軸位置控制X軸的起始點(diǎn)。當(dāng)X的位置調(diào)到0時(shí)，信號(hào)從顯示器的左邊緣開(kāi)始，正值使起始點(diǎn)右移，負(fù)值使起始點(diǎn)左移。X位置的調(diào)節(jié)范圍從一5.00～＋5.00。（3）顯示方式選擇顯示方式選擇示波器的顯示，可以從“幅度／時(shí)間（Y／T）”切換到“A通道／B通道中（A／B）”、“B通道／A通道（B／A）”或“Add”方式。①Y／T方式：X軸顯示時(shí)間，Y軸顯示電壓值。②A／B、B／A方式：X軸與Y軸都顯示電壓值。③Add方式：X軸顯示時(shí)間，Y軸顯示A通道、B通道的輸入電壓之和。2.示波器輸入通道（ChannelA/B）的設(shè)置（1）Y軸刻度Y軸電壓刻度范圍從1fV／Div～1000TV／Div，可以根據(jù)輸入信號(hào)大小來(lái)選擇Y軸刻度值的大小，使信號(hào)波形在示波器顯示屏上顯示出合適的幅度。（2）Y軸位置(Yposition)Y軸位置控制Y軸的起始點(diǎn)。當(dāng)Y的位置調(diào)到0時(shí)，Y軸的起始點(diǎn)與X軸重合，如果將Y軸位置增加到1.00，Y軸原點(diǎn)位置從軸向上移一大格，若將Y軸位置減小到期一1.00，Y軸原點(diǎn)位置從X軸向下移一大格。Y軸位置的調(diào)節(jié)范圍從一3.00～＋3.00。改變A、B通道的Y軸位置有助于比較或分辨兩通道的波形。（3）Y軸輸入方式Y(jié)軸輸入方式即信號(hào)輸入的耦合方式。當(dāng)用AC耦合時(shí)，示波器顯示信號(hào)的交流分量。當(dāng)用DC耦合時(shí)，顯示的是信號(hào)的AC和DC分量之和。當(dāng)用0耦合時(shí)，在Y軸設(shè)置的原點(diǎn)位置顯示一條水平直線。3.觸發(fā)方式（Trigger）調(diào)整（1）觸發(fā)信號(hào)選擇觸發(fā)信號(hào)選擇一般選擇自動(dòng)觸發(fā)（Auto）.選擇“A”或“B”，則用相應(yīng)通道的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。選擇“EXT”，則由外觸發(fā)輸入信號(hào)觸發(fā)。選擇“Sing”為單脈沖觸發(fā)。選擇“Nor”為一般脈沖觸發(fā)。（2）觸發(fā)沿（Edge）選擇觸發(fā)沿（Edge）可選擇上升沿或下降沿觸發(fā)。（3）觸發(fā)電平（Level）選擇觸發(fā)電平（Level）選擇觸發(fā)電平范圍。4.示波器顯示波形讀數(shù)要顯示波形讀數(shù)的精確值時(shí)，可用鼠標(biāo)將垂直光標(biāo)拖到需要讀取數(shù)據(jù)的位置。顯示屏幕下方的方框內(nèi)，顯示光標(biāo)與波形垂直相交點(diǎn)處的時(shí)間和電壓值，以及兩光標(biāo)位置之間的時(shí)間、電壓的差值。用鼠標(biāo)單擊“Reverse”按鈕可改變示波器屏幕的背景顏色。用鼠標(biāo)單擊“Save”按鈕可按ASCII碼格式存儲(chǔ)波形讀數(shù)。1.3.4波特圖儀（BodePlotter）波特圖儀可以用來(lái)測(cè)量和顯示電路的幅頻特性與相頻特性，類似于掃頻儀。用鼠標(biāo)雙擊波特圖儀圖標(biāo)，放大的波特圖儀的面板圖如圖1.5.6所示。可選擇幅頻特性（Magnitude）或者相頻特性（Phase）波特圖儀有In和Out兩對(duì)端口，其中In端口的十和－分別接電路輸入端的正端和負(fù)端；Out端口的十和－分別電路輸出端的正端和負(fù)端。使用波特圖儀時(shí)，必須在電路的輸入端接入AC（交流）信號(hào)源。1.坐標(biāo)設(shè)置在垂直（Vertical）坐標(biāo)或水平（Horizontal）坐標(biāo)控制面板圖框內(nèi)，按下“Log”按鈕，則坐標(biāo)以對(duì)數(shù)（底數(shù)為10）的形式顯示；按下“Lin”按鈕，則坐標(biāo)以線性的結(jié)果顯示。水平（Horizontal）坐標(biāo)標(biāo)度（1mHz～1000THz）：水平坐標(biāo)軸戲／軸總是顯示頻率值。它的標(biāo)度由水平軸的初始值（IInitial）或終值（FFinal）決定。在信號(hào)頻率范圍很寬的電路中，分析電路頻率響應(yīng)時(shí)，通常選用對(duì)數(shù)坐標(biāo)（以對(duì)數(shù)為坐標(biāo)所繪出的頻率特性曲線稱為波特圖）。垂直（Vertical）坐標(biāo)當(dāng)測(cè)量電壓增益時(shí)，垂直軸顯示輸出電壓與輸入電壓之比，若使用對(duì)數(shù)基準(zhǔn)，則單位是分貝；如果使用線性基準(zhǔn)，顯示的是比值。當(dāng)測(cè)量相位時(shí)，垂直軸總是以度為單位顯示相位角。2.坐標(biāo)數(shù)值的讀出要得到特性曲線上任意點(diǎn)的頻率、增益或相位差，可用鼠標(biāo)拖動(dòng)讀數(shù)指針（位于波特圖儀中的垂直光標(biāo)），或者用讀數(shù)指針移動(dòng)按鈕來(lái)移動(dòng)讀數(shù)指針（垂直光標(biāo)）到需要測(cè)量的點(diǎn)，讀數(shù)指針（垂直光標(biāo)）與曲線的交點(diǎn)處的頻率和增益或相位角的數(shù)值顯示在讀數(shù)框中。3.分辨率設(shè)置Set用來(lái)設(shè)置掃描的分辨率，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Set，出現(xiàn)分辨率設(shè)置對(duì)話框，數(shù)值越大分辨率越高。1.4電路分析方法Multisim具有較強(qiáng)的分析功能，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Simulate（仿真）菜單中的Analysis（分析）菜單（Simulate→Analysis），可以彈出電路分析菜單。點(diǎn)擊設(shè)計(jì)工具欄的也可以彈出該電路分析菜單。1.4.1直流工作點(diǎn)分析

（DCOperationPoint）在進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析時(shí)，電路中的交流源將被置零，電容開(kāi)路，電感短路。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Simulate→Analysis→DCOperatingPoint...，將彈出DCOperatingPointAnalysis對(duì)話框，進(jìn)入直流工作點(diǎn)分析狀態(tài)。如圖1.6.1所示，DCOperatingPointAnalysis對(duì)話框有Output、AnalysisOptions和Summary3個(gè)選項(xiàng)，分別介紹如下：1.Output對(duì)話框Output對(duì)話框用來(lái)選擇需要分析的節(jié)點(diǎn)和變量。（1）VariablesinCircuit欄在VariablesinCircuit欄中列出的是電路中可用于分析的節(jié)點(diǎn)和變量。點(diǎn)擊Variablesincircuit窗口中的下箭頭按鈕，可以給出變量類型選擇表。在變量類型選擇表中：點(diǎn)擊Voltageandcurrent選擇電壓和電流變量。點(diǎn)擊Voltage選擇電壓變量。點(diǎn)擊Current選擇電流變量。點(diǎn)擊Device／ModelParameters選擇元件／模型參數(shù)變量。點(diǎn)擊Allvariables選擇電路中的全部變量。點(diǎn)擊該欄下的FilterUnselectedVariables按鈕，可以增加一些變量。點(diǎn)擊此按鈕，彈出Filternodes對(duì)話框，如圖1.6.2所示，該對(duì)話框有3個(gè)選項(xiàng)，選擇Displayinternalnodes選項(xiàng)顯示內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，選擇Displaysubmodules選項(xiàng)顯示子模型的節(jié)點(diǎn)，選擇Displayopenpins選項(xiàng)顯示開(kāi)路的引腳。（2）MoreOptions區(qū)在Output對(duì)話框中包含有MoreOptions區(qū)，在MoreOptions區(qū)中：點(diǎn)擊Adddevice／modelparameter可以在Variablesincircuit欄內(nèi)增加某個(gè)元件／模型的參數(shù)，彈出Adddevice／modelparameter對(duì)話框。在Adddevice／modelparameter對(duì)話框，可以在ParameterType欄內(nèi)指定所要新增參數(shù)的形式；然后分別在DeviceType欄內(nèi)指定元件模塊的種類、在Name欄內(nèi)指定元件名稱（序號(hào)）、在Parameter欄內(nèi)指定所要使用的參數(shù)。Deleteselectedvariables按鈕可以刪除已通過(guò)Adddevice／modelparameter按鈕選擇到Variablesincircuit欄中的變量。首先選中需要?jiǎng)h除變量，然后點(diǎn)擊該按鈕即可刪除該變量。（3）Selectedvariablesforanalysis欄在Selectedvariablesforanalysis欄中列出的是確定需要分析的節(jié)點(diǎn)。默認(rèn)狀態(tài)下為空，用戶需要從Variablesincircuit欄中選取，方法是：首先選中左邊的Variablesincircuit欄中需要分析的一個(gè)或多個(gè)變量，再點(diǎn)擊Plotduringsimulation按鈕，則這些變量出現(xiàn)在Selectedvariablesforanalysis欄中。如果不想分析其中已選中的某一個(gè)變量，可先選中該變量，點(diǎn)擊Remove按鈕即將其移回Variablesincircuit欄內(nèi)。FilterSelectedVariables篩選FilterUnselectedVariables已經(jīng)選中并且放在Selectedvariablesforanalysis欄的變量。2.AnalysisOptions對(duì)話框AnalysisOptions對(duì)話框如圖1.6.3所示。在AnalysisOptions對(duì)話框中包含有SPICEOptions區(qū)和OtherOptions區(qū)。AnalysisOptions對(duì)話框用來(lái)設(shè)定分析參數(shù)，建議使用默認(rèn)值。如果選擇UseCustomSettings，可以用來(lái)選擇用戶所設(shè)定的分析選項(xiàng)。可供選取設(shè)定的項(xiàng)目已出現(xiàn)在下面的欄中，其中大部分項(xiàng)目應(yīng)該采用默認(rèn)值，如果想要改變其中某一個(gè)分析選項(xiàng)參數(shù)，則在選取該項(xiàng)后，再選中下面的Customize選項(xiàng)。選中Customize選項(xiàng)將出現(xiàn)另一個(gè)窗口，可以在該窗口中輸入新的參數(shù)。點(diǎn)擊左下角的RestoretoRecommendedSettings按鈕，即可恢復(fù)默認(rèn)值。3.Summary對(duì)話框在Summary對(duì)話框中，給出了所有設(shè)定的參數(shù)和選項(xiàng)，用戶可以檢查確認(rèn)所要進(jìn)行的分析設(shè)置是否正確。4.保存設(shè)置點(diǎn)擊OK按鈕可以保存所有的設(shè)置。5.放棄設(shè)置點(diǎn)擊Cancel按鈕即可放棄設(shè)置。6.進(jìn)行仿真分析點(diǎn)擊Simulate按鈕即可進(jìn)行仿真分析，得到仿真分析結(jié)果。1.4.2交流分析（ACAnalysis）交流分析用于分析電路的頻率特性。需先選定被分析的電路節(jié)點(diǎn)，在分析時(shí)，電路中的直流源將自動(dòng)置零，交流信號(hào)源、電容、電感等均處在交流模式，輸入信號(hào)也設(shè)定為正弦波形式。若把函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的其它信號(hào)作為輸入激勵(lì)信號(hào)，在進(jìn)行交流頻率分析時(shí)，會(huì)自動(dòng)把它作為正弦信號(hào)輸入。因此輸出響應(yīng)也是該電路交流頻率的函數(shù)。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Simulate→Analysis→ACAnalysis...，將彈出ACAnalysis對(duì)話框，進(jìn)入交流分析狀態(tài)，ACAnalysis對(duì)話框如圖1.6.4所示。ACAnalysis對(duì)話框有FrequencyParameters、Output、AnalysisOptions和Summary4個(gè)選項(xiàng)，其中Output、AnalysisOptions和Summary3個(gè)選項(xiàng)與直流工作點(diǎn)分析的設(shè)置一樣，下面僅介紹FrequencyParameters選項(xiàng)。在FrequencyParameters對(duì)話框中：1.參數(shù)設(shè)置在FrequencyParameters參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中，可以確定分析的起始頻率、終點(diǎn)頻率、掃描形式、分析采樣點(diǎn)數(shù)和縱向坐標(biāo)（Verticalscale）等參數(shù)。其中：在Startfrequency窗口中，設(shè)置分析的起始頻率，默認(rèn)設(shè)置為1Hz。在Stopfrequency（FSTOP）窗口中，設(shè)置掃描終點(diǎn)頻率，默認(rèn)設(shè)置為10GHz