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文檔簡介
第1章緒論CHINAMACHINEPRESS1.1電子技術的教與學求傳統的教學方法:
(1)學習理論知識;(2)做實驗驗證所學的理論知識;(3)學生自己動手畫電路原理圖并購買元器件搭接電路,用儀器儀表測量電路參數,看能否達到預期的效果;(4)反復實驗、反復測量,直到電路參數達到預期效果為止。高成本、低效率。高成本、低效率。1.1電子技術的教與學求傳統的教學方法:
(1)學習理論知識;(2)做實驗驗證所學的理論知識;(3)學生自己動手畫電路原理圖并購買元器件搭接電路,用儀器儀表測量電路參數,看能否達到預期的效果;(4)反復實驗、反復測量,直到電路參數達到預期效果為止。高成本、低效率。高成本、低效率。
美國國家儀器有限公司(NI)提供了一個強大的集成化解決方案,即NI電子學教育平臺(ElectronicsEducationPlatform,EEP)。1.1電子技術的教與學求1.2Multisim14的新特點
被測結點的參數自動出現在注釋框中,如圖中黃色注釋框所示;(1)用新探針精確評估電路新的電壓、電流、功率和數字探針具有如下功能:1.2Multisim14的新特點
分析電路時,放置探針的結點自動出現在“分析與仿真”對話框的“Output”頁中,如圖所示。操作步驟:選擇Simulation→Analysisandsimulation→ACSweep→Output。(1)用新探針精確評估電路1.2Multisim14的新特點
點擊“Run”按鈕,則直接顯示相應結點的電壓波形,如圖所示。(1)用新探針精確評估電路1.2Multisim14的新特點
在實踐中學習數字邏輯需要借助復雜的硬件描述語言(例如VHDL),而Multisim的可編程邏輯圖(PLD)功能允許學習者創建圖形化的邏輯關系電路,同時結合先進的智能教學硬件(例如NI數字系統開發板或其它智能教學板),可以使學生學習起來更加簡單。(2)可編程邏輯圖功能
注意:要對FPGA進行編程,必須在電腦上安裝智能驅動和Xilinx軟件,例如XilinxISE
或Vivado。1.2Multisim14的新特點Multisim14增加了一個新的接口,可以實現與MPLAB的聯合仿真,從而可以在Multisim中對含有PIC微處理器的整個電路進行仿真。通過聯合仿真可以實現以下功能:
學生能夠學習工程應用的高級內容,例如脈寬調制和LCD顯示等;在一個軟件環境中可以實現模擬電子、數字電路和嵌入式系統與微處理器的結合;
幫助設計者更快地實現從概念產品到上市成品的開發。(3)Multisim和MPLAB聯合仿真1.2Multisim14的新特點
在Multisim14的發行版本中并沒有安裝Multisim和MPLAB進行聯合仿真的功能,需要單獨安裝以下項目:Windowsx86
JavaRunTimeEnvironment(JRE)v1.7;
MicrochipMPLABXIDE;
MicrochipMPLABXCCompilers(XC8,XC16,XC32);
MicrochipMCUSimulatorPlug-in.msi;NIMultisimdatabaseofMicrochipMCUs;MCUCo-simulationSampleFiles.zip。(3)Multisim和MPLAB聯合仿真1.2Multisim14的新特點例:應用Multisim與MCU聯合仿真功能實現LCD圖像顯示。(3)Multisim和MPLAB聯合仿真
通過在PIC32MX250上編程來驅動LCD顯示簡單信息,仿真界面如圖所示。1.2Multisim14的新特點例:應用Multisim與MCU聯合仿真功能實現LCD圖像顯示。(3)Multisim和MPLAB聯合仿真
仿真插件窗口如圖,該窗口顯示了編譯代碼,并可執行stepin、stepover、暫停和運行功能,也可以插入斷點以調試代碼。1.2Multisim14的新特點(4)在iPad上實現交互式仿真MultisimTouch是一款針對iPad的完全原創的應用程序。應用該程序,用戶可以在iPad上進行交互式電路仿真和分析,搭配交互式LED指示燈、開關、燈泡、電位計及探頭,如同置身真實的實驗室里一般。第2章快速入門CHINAMACHINEPRESS機械工業出版社2.1NIMultisim14套件概況NIMultisim14設計套件由一組EDA工具軟件構成,其中包含Multisim、Ultiboard、MultisimMCU,以及用于教學的Multisim虛擬面包板、VirtualELVIS、LadderDiagrams等。
本章通過一個例子,介紹在Multisim14軟件中完成從電路設計到仿真完成的全過程。
本例設計的電路功能:采集一個小的模擬信號,模擬信號由正弦波發生器產生,輸出電壓為0.2V,再經過運算放大器放大到邏輯門電路(Transistor-TransistorLogic,TTL)芯片能接受的電壓值,用一位十進制計數器進行計數并顯示其脈沖數量。2.2NIMultisim14原理圖的輸入和仿真
(1)打開Multisim14工作平臺1)單擊“開始”→“所有程序”→“NIMultisim14”命令。2)雙擊Multisim14應用程序快捷方式圖標
。2.2NIMultisim14原理圖的輸入和仿真2.2.1原理圖的輸入1.創建原理圖
(2)更改電路名稱
在菜單欄中選擇“File”→“SaveAs”命令,系統彈出標準的Windows存儲對話框,修改文件名稱由“Design1”改為“實驗電路.ms14”,然后單擊“Save”按鈕。2.2NIMultisim14原理圖的輸入和仿真2.2.1原理圖的輸入1.創建原理圖
(2)更改電路名稱
在菜單欄中選擇“File”→“SaveAs”命令,系統彈出標準的Windows存儲對話框,修改文件名稱由“Design1”改為“實驗電路.ms14”,然后單擊“Save”按鈕。2.2NIMultisim14原理圖的輸入和仿真2.2.1原理圖的輸入1.創建原理圖
(3)打開一個已存在的文件
選擇“File”→“Open”命令,找到已存在的文件存放的路徑,選中此文件,單擊“Open”按鈕即可打開文件。Multisim14也可以直接打開早期Multisim版本的文件或其他仿真軟件的文件。2.2NIMultisim14原理圖的輸入和仿真2.2.1原理圖的輸入1.創建原理圖
(1)打開“實驗電路.ms14”文件。2.2NIMultisim14原理圖的輸入和仿真2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
(2)尋找所要的元器件
選擇“Place”→“Component”,彈出“SelectaComponent”對話框,或者單擊鼠標右鍵,選擇“Place”→“Component”命令,系統彈出“SelectaComponent”對話框。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
(2)尋找所要的元器件
選擇“Place”→“Component”,彈出“SelectaComponent”對話框,或者單擊鼠標右鍵,選擇“Place”→“Component”命令,系統彈出“SelectaComponent”對話框。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
(2)尋找所要的元器件
選擇“Place”→“Component”,彈出“SelectaComponent”對話框,或者單擊鼠標右鍵,選擇“Place”→“Component”命令,系統彈出“SelectaComponent”對話框。選擇本例中需要的元器件SEVEN_SEG_COM_A_BLUE。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
(3)把SEVEN_SEG_COM_A_BLUE放到工作臺上
單擊“OK”按紐后,被選中的SEVEN_SEG_COM_A_BLUE隨鼠標移動,到達工作區相應的位置單擊鼠標,此器件被放到工作臺上。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
注意:此元器件在“實驗電路.ms14”文件中的參考序列號(RefDes)為“U1”。
(4)RLC元器件
按照放置相同的方法將電路中所需的元件和計數顯示部分的芯片放置到工作臺上。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
(5)元器件旋轉
以SPDT為例,首先用鼠標選中SPDT,然后按住〈Ctrl〉鍵,單擊〈R〉鍵一次,順時針旋轉元器件90°,單擊〈R〉鍵兩次,元器件旋轉了180°,以此類推。另有一種操作是用鼠標右鍵單擊要改變方向的元器件,在彈出菜單中,選擇不同的翻轉命令即可實現不同角度的旋轉。按住〈Ctrl+Shift〉組合鍵后,再按〈R〉鍵一次,元器件逆時針旋轉90°。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
(6)元器件參數設置
選中交流信號源,雙擊鼠標左鍵,系統彈出“AC_POWER”對話框,可以對交流信號源電壓、頻率、相位等13項參數進行設置,本例中要求交流信號源輸出電壓值由原來的120V改變為0.2V,頻率由原來的1Hz改變為1kHz,改變后單擊“OK”按鈕。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件
(7)元器件的RefDes各元器件的RefDes參考序列號“U1”、“U2”、…是按選取元器件放置到工作區的先后順序自動生成的。2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件(8)復制元器件
放置相同元器件時,可以先選中要復制的元器件,選擇“Edit”→“Copy”命令,然后再用“Edit”→“Paste”命令,同樣也可以從“InUseList”庫中去尋找。凡放置在工作臺上元器件,都能在“InUseList”庫中尋找得到,再把其拖放置到工作臺上,這樣做的目的是為了提高繪制電路圖的工作效率。
2.2.1原理圖的輸入2.放置元器件(1)
(十字形)鼠標
當鼠標箭頭移近元器件引腳或儀器接線柱時,鼠標箭頭自動變為十字形,移動鼠標使十字形對準要接線引腳,單擊鼠標則此引腳就連上線了,也就是連線的起始點,此時移動鼠標使十字形移動到要連接的線的另一端,再單擊鼠標左鍵,則一條電路連線就完成了。2.2.1原理圖的輸入3.電路連線(2)連接線排列調整
把鼠標移動到要改變的連線旁,單擊鼠標右鍵,選中此線后的鼠標變成雙向箭頭
,把鼠標指示器移到要修改的接線端,鼠標指示器變成這種
形式,單擊左鍵,原本已固定的線頭跟著鼠標走,移動到正確的接點,再單擊左鍵即可。2.2.1原理圖的輸入3.電路連線(3)總線連接
圖中的U3與R4之間可以用總線相連接,使電路圖更簡潔明了。方法如下:選擇“Place”→“Bus”命令,在電路窗口中的合適位置點擊鼠標左鍵,拖動鼠標即可看見繪制了一條較粗的總線,在合適的位置雙擊鼠標總線繪制完成。2.2.1原理圖的輸入3.電路連線(3)總線連接
將U3和R4所有的管腳均連接到總線上,連線方法與上述內容一致,但每接好一個管腳均出現一個“總線入口連接”編輯窗口,在該窗口中需要定義該連線的名稱,例如可以把U3的QA管腳與總線相連的線定義為“1”,點擊“OK”,則在該連線旁出現名稱“1”,同時在名稱后面的括號中顯示該節點在整個電路中的標號。2.2.1原理圖的輸入3.電路連線(3)總線連接
在連接R4各管腳到總線上時,需使R4與U3各相應管腳名稱一致,才能保證正確的連接關系。要確保R4與U3各相應管腳名稱一致,可以在R4各管腳的“總線入口連接”編輯窗口中,直接雙擊“Availablebuslines”文本框中所列出的相應的U3管腳名稱。2.2.1原理圖的輸入3.電路連線(1)交互式元器件
在實驗電路.ms14中,J1、J2和R2為交互式的元器件,在電路仿真時,為了操作方便,交互式的元器件J1、J2和R2必須在計算機鍵盤上設置相應操作鍵。先把鼠標移至在元器件參考序列號(RefDes)上,雙擊鼠標,系統彈出如圖所示的“SPDT”對話框,設置〈E〉鍵代表J1,〈L〉鍵代表J2,〈A〉鍵代表R2。2.2.2電路功能仿真1.虛擬儀器(2)示波器
1)選擇“Simulate”→“Instruments”→“Oscilloscope”命令,用鼠標把示波器放置在工作臺上。2)在工作臺右邊的儀器工具欄中找到示波器圖標
,其余操作同上。2.2.2電路功能仿真1.虛擬儀器(2)示波器2.2.2電路功能仿真1.虛擬儀器示波器輸入通道連接到電路中需要測試的節點上,方法同上節引腳之間的連線相同。(4)仿真2.2.2電路功能仿真1.虛擬儀器
選擇“Simulate”→“Run”命令或按下
按鈕,仿真開始。調整示波器掃描時基到2ms/Div和A通道的比例刻度為500mV/Div,會看到如圖所示的仿真結果。仿真時,7段數碼管向上計數,LED(發光二極管)在每10個脈沖后閃爍一次。
用ACAnalysis(交流分析)對電路進行分析,檢測運算放大器輸出信號的頻率響應。2.2.2電路功能仿真2.電路分析
(1)被分析網絡的命名
運算放大器輸出信號是第6引腳,移動鼠標箭頭到第6引腳連接線上雙擊左鍵,系統彈出“NetProperties”對話框,本例中把網絡名稱改為“analog_out”。
用ACAnalysis(交流分析)對電路進行分析,檢測運算放大器輸出信號的頻率響應。2.2.2電路功能仿真2.電路分析
(1)被分析網絡的命名
運算放大器輸出信號是第6引腳,移動鼠標箭頭到第6引腳連接線上雙擊左鍵,系統彈出“NetProperties”對話框,本例中把網絡名稱改為“analog_out”。2.2.2電路功能仿真2.電路分析(2)ACAnalysis設置選擇“Simulate”→“AnalysisandSimulation”→“ACSweep”命令,系統彈出“ACSweep”對話框。(3)“Output”選項卡
在上圖左邊的電路參數選項中,選中“V[analog-out]”選項,則analog_out變亮了。再單擊“Add”按鈕,把analog_out移到右邊的被選擇電路參數分析框中去。2.2.2電路功能仿真2.電路分析(4)“Run”按鈕單擊“Run”按鈕,運算放大器輸出信號的頻率響應分析結果顯示在圖示儀中,圖上半部分是幅頻響應曲線,下半部分是相頻響應曲線。如果不合設計要求,可以對電路中元器件參數作適當調整,直到滿意為止。2.2.2電路功能仿真2.電路分析“Simulate”→“Postprocesser”命令打開后處理對話框,可以對電路分析結果的數據進行后處理,后處理就是利用數學函數再作處理,把電路要分析的具體對象,用圖表或數據表格等凸現出來。2.2.2電路功能仿真3.后處理(1)材料清單表格該報告提供元器件的信息如下:
提供某一種元器件的數量;
提供元器件的類型(如電阻)和標稱值(5.1k?,在本軟件中用5.1kW);
提供每一個元器件在設計電路中的參考序列號RefDes;
提供每一個元器件的封裝;2.2.3報告輸出Multisim14允許電路產生各種報告,如元器件的材料清單(BOM)、元器件的詳細信息列表、網表、電路圖統計表、空閑邏輯門和對照報告。(2)創建材料清單(BOM)表格步驟:在主菜單中單擊“Reports”下拉菜單,在下拉菜單中選擇“BillofMaterials”命令,則系統彈出材料清單表格。2.2.3報告輸出
材料清單表格保存:上圖中有一個保存圖標,可把清單保存成一個單獨的文件。材料清單表格中不包括電源和虛擬的元器件。2.2.3報告輸出
若要了解設計電路包含多少虛擬的元器件,上圖中有一個虛擬圖標
,單擊虛擬圖標
,系統彈出虛擬材料清單表格。第3章Multisim14的操作環境與基本操作CHINAMACHINEPRESS機械工業出版社3.1主界面菜單命令Multisim14主工作界面主要由菜單欄、工具欄、設計工具箱、電路編輯窗口、儀器儀表欄和設計信息顯示窗口等組成,模擬了一個實際的電子工作臺。Multisim14的菜單欄(Menus)位于主窗口的最上方,包括File、Edit、View、Place、MCU、Simulate、Transfer、Tools、Reports、Options、Window和Help共12個主菜單,通過菜單可以對Multisim14的所有功能進行操作,每個主菜單下都包含若干個子菜單。3.1主界面菜單命令3.1.1文件菜單
文件(File)菜單主要用于管理所創建的電路文件,各子菜單的功能如圖所示。3.1主界面菜單命令3.1.2編輯菜單
編輯(Edit)菜單包括一些最基本的編輯操作命令(如Cut、Copy、Paste、Undo等命令),以及元器件的位置操作命令,如對元器件進行旋轉和對稱操作的定位(Orientation)等命令。3.1主界面菜單命令3.1.3視圖菜單
視圖(View)菜單包括調整窗口視圖的命令,用于添加或隱藏工具條、元件庫欄和狀態欄。3.1主界面菜單命令3.1.4放置菜單
放置(Place)菜單包括放置元器件、結點、線、文本、標注等常用的繪圖元素,同時包括創建新層次模塊、層次模塊替換、新建子電路等關于層次化電路設計的選項。3.1主界面菜單命令3.1.5MCU菜單
微控制器(MCU)菜單包括一些與MCU調試相關的選項,如調試視圖格式、MCU窗口等,該選項還包括一些調試狀態的選項,如單步調試的部分選項。3.1主界面菜單命令3.1.6仿真菜單
仿真(Simulate)菜單包括一些與電路仿真相關的選項,如運行、暫停、停止、儀表、誤差設置、交互仿真設置等。3.1主界面菜單命令3.1.7文件傳輸菜單
文件傳輸(Transfer)菜單用于將所搭建電路及分析結果傳輸給其他應用程序,如PCB、MathCAD和Excel等。3.1主界面菜單命令3.1.8工具菜單
工具(Tools)菜單用于創建、編輯、復制、刪除元器件,可管理、更新元器件庫等。3.1主界面菜單命令3.1.9報表菜單報表(Reports)菜單包括與各種報表相關的選項。3.1主界面菜單命令3.1.10選項菜單選項(Options)菜單可對程序的運行和界面進行設置。3.1主界面菜單命令3.1.11窗口菜單窗口(Window)菜單包括與窗口顯示方式相關的選項。3.1主界面菜單命令3.1.12幫助菜單幫助(Help)菜單提供幫助文件,按下鍵盤上的〈F1〉鍵也可獲得幫助。3.1主界面菜單命令
為了使用戶更加方便快捷地操作軟件和設計電路,Multisim在工具欄中提供了大量的工具按鈕,根據工具的功能可以將它們分為標準工具欄、主要工具欄、瀏覽工具欄、元器件工具欄、仿真工具欄、探針工具欄、梯形圖工具欄和儀器庫工具欄等。3.2常用工具欄3.2.1標準工具欄
標準工具欄(Standardtoolbar)包括新建、打開、打印、保存、放大、剪切等常見的功能按鈕。3.2常用工具欄3.2.2主要工具欄
主要工具欄(Maintoolbar)是Multisim14的核心,包含Multisim的一般性功能按鈕,例如界面中各個窗口的取舍、后處理、元器件向導、數據庫管理器等。元器件列表(InUseList)列出了當前電路所使用的全部元器件,以供檢查或重復調用。3.2常用工具欄3.2.3瀏覽工具欄瀏覽工具欄(Viewtoolbar)包含了放大、縮小等調整顯示窗口的按鈕。3.2常用工具欄3.2.4元器件工具欄
元器件工具欄(Componenttoolbar)實際上是用戶在電路仿真中可以使用的所有元器件符號庫,它與Multisim14的元器件模型庫對應,共有18個分類庫,每個庫中放置著同一類型的元器件。在取用其中的某一個元器件符號時,實質上是調用了該元器件的數學模型。3.2常用工具欄3.2.4元器件工具欄
單擊每個元器件組都會顯示出一個窗口,各類元器件窗口所展示的信息基本相似。現以基礎(Basic)元器件組為例說明該窗口的內容。3.2常用工具欄3.2.4元器件工具欄
如果放置的元器件是有多個相同部分組成的復合元器件(通常針對集成電路),將會顯示一個對話框,從對話框中可以選擇具體放置的部分。3.2常用工具欄3.2.4元器件工具欄
如要對放置的元器件進行角度旋轉,當拖動正在放置的元器件時,按住以下鍵即可進行相應操作。
Ctrl+R:元器件順時針旋轉90°。
Ctrl+Shift+R:元器件逆時針旋轉90°。或者選中元器件,單擊鼠標右鍵進行相應操作。3.2常用工具欄3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄1.電源(Source)庫電源庫對應元器件系列(Family),如圖所示。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄1.電源(Source)庫在電源庫中包含了電路必需的各種形式的電源、信號源以及接地符號,一個待仿真的電路必須含有接地端,否則仿真時會報錯。所有電源類型如圖所示。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄2.基本(Basic)元器件庫基本原件庫包含實際元器件箱17個,虛擬元器件箱3個。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄2.基本(Basic)元器件庫
虛擬元器件箱中的元器件(帶綠色襯底)可直接調用,然后再通過其屬性對話框設置其參數值。而使用實際元器件可以使仿真更接近于實際情況,而且實際的元器件都有元器件封裝標準,可將仿真后的電路原理圖直接轉換成PCB文件。當在實際元件庫中找不到相應參數的元件時,或者要進行溫度掃描或參數掃描等分析時,需要選用虛擬元器件。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄3.二極管(Diode)
二極管元器件庫中包含14個元器件箱和1個虛擬元器件箱。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄3.二極管(Diode)二極管的具體類型如圖所示。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄4.晶體管(Transistors)元器件庫共有21個元器件箱。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄5.模擬元器件(Analog
Components)庫模擬元器件庫如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄5.模擬元器件(Analog
Components)庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄6.
TTL元器件(TTL)庫
對應元件系列如圖。對于復合型結構,在同一個封裝里有多個相互獨立的對象,如7400N,有A、B、C、D這4個功能完全相同的兩輸入與非門,可在選用器件時彈出的下拉列表框中任意選取。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄7.CMOS元器件庫CMOS元器件庫如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄8.集成數字芯片庫(MiscDigitalComponents)庫
在這個庫中包含了集成的數字芯片,集成芯片是相對于分離元件來說的,集成芯片能實現需要大量分離元件完成的功能,是目前電子技術應用領域的發展主流。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄8.集成數字芯片庫(MiscDigitalComponents)庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄9.數模混合元器件(MixedComponents)庫
這個庫包含了將數字電路和模擬電路集成在一起的集成芯片。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄9.數模混合元器件(MixedComponents)庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄10.指示元器件(IndicatorsComponents)庫這個庫含有8種交互式元器件、用來顯示電路仿真結果的顯示器件。交互式元器件不允許用戶從模型進行修改,只能在其屬性對話框中設置其參數。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄10.指示元器件(IndicatorsComponents)庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄11.電源(Power)元器件庫3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄12.混合項(Misc)元器件庫
在這個庫中包含了不能明確歸類的一些元器件,例如晶振、傳輸線、濾波器等。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄12.混合項(Misc)元器件庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄13.高級外設(Advanced_peripherals)元器件庫3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄14.射頻元器件(RFComponents)庫這個庫中包含有適合高頻電路的元器件,這是目前眾多電路仿真軟件所不具備的。當信號處于高頻工作狀態時,電路元器件的模型要產生質的改變。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄14.射頻元器件(RFComponents)庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄15.機電類元器件(ElectromechanicalComponents)庫該庫共包含9個元器件箱,除線性變壓器外,都屬于虛擬的電工類元器件。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄15.機電類元器件(ElectromechanicalComponents)庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄16.NI元器件(NIComponent)庫
在這個庫中存放了由NI公司自己開發的器件,既有虛擬器件,也有與之相對應的實際器件。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄17.接口元器件(Connector)庫
該庫中包含了各種各樣的接口電路。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄17.接口元器件(Connector)庫對應元器件系列如圖。3.2.4元器件工具欄3.2常用工具欄18.微處理器元件(MCU)庫19.設置層次欄按鈕和放置總線按鈕3.2.5仿真工具欄3.2常用工具欄
仿真工具欄(SimulationToolbar)提供了仿真和分析電路的快捷工具按鈕,包括運行、暫停、停止和活動分析功能按鈕。3.2.6探針工具欄3.2常用工具欄包含了在設計電路時放置各種探針的按鈕,還能對探針進行設置。3.2.7梯形圖工具欄3.2常用工具欄提供了繪制梯形圖的按鈕,可以方便地設計PLC控制系統和繼電器控制系統。3.2.8儀器庫工具欄3.2常用工具欄Multisim14提供了21種用來對電路工作狀態進行測試的儀器、儀表,這些儀表的使用方法和外觀與真實儀表相當,感覺就像實驗室使用的儀器。儀表工具欄是進行虛擬電子實驗和電子設計仿真最快捷而又形象的特殊窗口。在儀器庫中除了為用戶提供了實驗室常用儀器儀表外,還有一類比較特殊的虛擬儀器——NIELVIEmx儀器,該儀器包含了8種實驗室常用儀器,與NI公司的硬件——myDAQ結合使用,可以通過myDAQ實現用NIELVIEmx儀器測量實際的硬件電路。3.2.9其他功能3.2常用工具欄
“.com”按鈕:提供給Multisim14用戶的一個Internet入口,通過它可以訪問1000多萬個元器件的CAPSXpert數據庫,并可直接把有關元器件的Spice模型及信息資料下載到用戶的數據庫中。
電路窗口(CircuitWindow):又稱為Workspace,相當于一個現實工作中的操作平臺。電路圖的編輯繪制、仿真分析、波形數據顯示等都將在此窗口中進行。
狀態條(StatusLine):顯示有關當前操作以及鼠標所指條目的有用信息。第4章Multisim14基本操作CHINAMACHINEPRESS機械工業出版社4.1創建電路窗口
運行Multisim14,軟件自動打開一個空白的電路窗口。電路窗口是用戶放置元器件、創建電路的工作區域,用戶也可以通過單擊工具欄中的
按鈕(或按〈Ctrl+N〉組合鍵),新建一個空白的電路窗口。
初次創建一個電路窗口時,使用的是默認選項。用戶可以對默認選項進行修改,新的設置會和電路文件一起保存,這就可以保證用戶的每一個電路都有不同的設置。如果在保存新的設置時設定了優先權,即選中了“Setasdefault”復選框,那么當前的設置不僅會應用于正在設計的電路,而且還會應用于此后將要設計的一系列電路。4.1創建電路窗口(一)設置界面大小(二)顯示/隱藏表格、標題框和頁邊框(三)選擇符合標準(四)元器件放置模式設置(五)選擇電路顏色(六)為元器件設置字體4.2元器件的選取可以通過以下兩種方法在元器件庫中找到元器件:1)通過電路窗口上方的元器件工具欄或選擇菜單“Place”→“Component”命令瀏覽所有的元器件系列。2)查詢數據庫中的特定的元器件。4.3放置元器件4.3.1選擇元器件和使用瀏覽窗口單擊工具欄圖標,打開詳細的瀏覽窗口,窗口中各欄功能如下:
Database:元器件所在的庫。
Group:元器件的類型。
Family:元器件的系列。
Component:元器件名稱。
Symbol:顯示元器件的示意圖。
Function:元器件功能簡述。
Modelmanuf./ID:元器件的制造廠商/編號。
Footprintmanuf./Type:元器件封裝廠商/模式。
Hyperlink:超鏈接文件。注意:如果放置的是虛擬元器件,它與實際元器件的顏色不同,其顏色可以在“Options”→“SheetProperties”→“Colors”窗口中更改。4.3.2使用“InUseList”每次放入元器件或子電路時,元器件和子電路都會被“記憶”,并被添加進正在使用的元器件清單——“InUseList”中。4.3.3移動一個已經放好的元器件可以用下列方法之一將已經放好的元器件移到其他位置:1)用鼠標拖動這個元器件;2)選中元器件,按住鍵盤上的箭頭鍵可以使元器件上下左右移動。4.3.4復制/替換一個已經放置好的元器件1.復制已經放置好的元器件選中此元器件,然后選擇菜單“Edit”→“Copy”,或者單擊鼠標右鍵,從彈出的菜單中選擇“Copy”命令;選擇菜單“Edit”→“paste”命令,或是單擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇“Paste”命令。2.替換已經放置好的元器件選中此元器件,然后選擇菜單“Edit”→“Properties”單擊“Replace”按鈕,出現元器件瀏覽窗口;在瀏覽窗口中選擇一個新的元器件,單擊“OK”按鈕,新的元器件將代替原來的元器件。4.3.5設置元器件的顏色
元器件的顏色和電路窗口的背景顏色可以打開“Option”→“SheetProperties”→“Colors”窗口進行設置。
更改一個已放好的元器件的顏色:在該元器件上單擊鼠標右鍵,在彈出菜單中選擇“Colors”選項,從調色板上選取一種顏色,再單擊“OK”按鈕,元器件變成該顏色。
更改背景顏色和整個電路的顏色配置:在電路窗口中單擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇“Properties”選項,在出現窗口的“Colors”選項中設定顏色。4.4連線4.4.1自動連線在兩個元器件之間自動連線,把光標放在第一個元器件的引腳上(此時光標變成一個“+”符號),單擊鼠標,移動鼠標,就會出現一根連線隨光標移動;在第二個元器件的引腳上單擊鼠標,Multisim14將自動完成連接,自動放置導線。4.4.2手動連線把光標放在第一個元器件的引腳上(此時光標變成“+”符號),單擊鼠標左鍵,移動鼠標,就會出現一根連線跟隨鼠標延伸;在移動鼠標的過程中通過單擊鼠標來控制連線的路徑;在第二個元器件的引腳上單擊鼠標完成連線,連線按用戶的要求進行布置。4.4.3自動連線和手動連線相結合Multisim14默認的是自動連線,如果在連線的過程中按下了鼠標,相當于把導線鎖定到了這一點(這就是手動連線),然后Multisim14繼續進行自動連線。4.4.4定制連線方式4.4.5修改連線路徑
a)添加拖動點b)去除拖動點4.4.6設置連線顏色連線的默認顏色是在“Options”→“SheetProperties”→“Colors”窗口中設置的。1)選擇菜單“Place”→“PlaceJunction”命令,鼠標箭頭的變化表明準備添加一個結點;也可以通過單擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇“PlaceSchematic”命令。2)單擊連線上想要放置結點的位置,在該位置出現一個結點。單擊鼠標右鍵;從彈出菜單中選擇“Rotate90oClockwise”(順時針旋轉90°)命令,或“Rotate90ocounterClockwise”(逆時針旋轉90°)命令。4.5手動添加節點4.6旋轉元器件
每一個被放置在電路窗口中的元器件還有一些其他的屬性,這些屬性決定著元器件的各個方面。但這些屬性僅僅影響該元器件,并不影響其他電路中的相同電阻元件或同一電路中的其他元器件。依元器件類型不同,這些屬性決定了下列方面的部分或全部。4.7設置元器件屬性1)在電路窗口中顯示元器件的識別信息和標號。2)元器件的模型。3)對某些元器件,如何把它應用于分析之中。4)應用于元器件節點的故障。4.7.1顯示已被放置的元器件的識別信息元器件識別信息設置對話框已放置的元器件識別信息設置對話框4.7.2查看已放置的元器件的標稱值或模型實際元器件的標稱值或模型虛擬元器件設置值4.7.3為放置好的元器件設置錯誤雙擊元器件,系統彈出元器件的“Properties”窗口;選擇“Fault”選項卡4.7.4自動設置錯誤選擇菜單“Simulate”→“AutoFaultOption”命令,系統彈出“AutoFault”(自動設置錯誤)對話框選擇菜單“Edit”→“Find”命令,系統彈出“Find”對話框4.8從電路中尋找元器件
“Find”對話框突出顯示查找到的元器件元器件查找結果信息當前電路元器件信息表4.9標識
4.9.1更改元器件標識和屬性
更改元器件標識和屬性4.9.2更改節點標號更改網絡編號4.9.3添加標題框可以在標題框對話框中為電路輸入相關信息,包括標題、描述性文字和尺寸等。4.9.4添加備注選擇菜單“Place”→“PlaceText”命令,單擊想要放置文本的位置,出現光標;在該位置輸入文本;單擊電路窗口的其他位置結束文本輸入。4.9.5添加說明1)選擇菜單“Tools”→“DescriptionBoxEditor”命令,出現添加文字說明的對話框2)在對話框中直接輸入文字。3)輸入完成后,單擊圖中所示的關閉按鈕退出文字說明編輯窗口,返回電路窗口;單擊電路窗口頁直接切換到電路窗口,無須關閉文字說明編輯窗口。4.10虛擬連線
更改元器件的網絡編號,使其具有相同的數值,可在元器件間建立虛擬連接(僅供專業或高級專業用戶使用)。Multisim14將幫助用戶進一步確認是否希望繼續進行修改工作,如圖所示。單擊“Yes”按鈕,Multisim14會在具有相同流水號的元器件之間建立虛擬連接。4.11子電路和層次化
Multisim14允許用戶把一個電路內嵌于另一個電路中。為了使電路的外觀簡化,被內嵌的電路,或者說子電路在主電路中僅僅顯示為一個符號。4.11.1建立子電路(1)在電路窗口中設計一個電路或電路的一部分創建一個用與非門組成的RS觸發器作為子電路,如圖所示。
4.11.1建立子電路
(2)給電路添加輸入/輸出結點。1)選擇菜單“Place”→“Connectors”→“Outputconnector”命令,出現輸入/輸出結點的影子隨光標移動。2)在放置結點的理想位置單擊鼠標,放下結點,Multisim14自動為結點分配流水號。3)結點被放置在電路窗口中以后,就可以像連接其他元器件一樣,將結點接入電路中,如圖所示。4)保存子電路。
4.11.2為電路添加子電路
1)選擇菜單“Place”→“NewSubcircuit”命令,在出現的對話框中為子電路輸入名稱。單擊“OK”按鈕,子電路的影子跟隨鼠標移動,在主電路窗口中單擊將子電路放置到主電路中。此時在設計工具箱中主電路文件下加入了子文件“Sub1(X1)”;2)雙擊打開“Sub1(X1)”子文件,此時子電路窗口為空白窗口;復制或剪切需要的電路或電路的一部分到子電路窗口中;關閉子電路窗口返回主電路窗口,子電路添加完成,如圖所示。4.12打印電路
1)選擇菜單“File”→“PrintOptions”→“PrintSheetSetup”命令,為電路設置打印環境。打印電路設置對話框,如圖所示。
2)菜單“File”→“PrintOptions”→“PrintInstruments”命令,可以選中當前窗口中的儀表并打印出來,打印輸出結果為儀表面板。電路運行后,打印輸出的儀表面板將顯示仿真結果。3)選擇菜單“File”→“Print”命令,為打印設置具體的環境。要想預覽打印文件,選擇菜單“File”→“PrintPreview”命令,電路出現在預覽窗口中,在預覽窗口中可以隨意縮放,逐頁翻看,或發送給打印機。4.13放置總線
選擇“Place”→“PlaceBus”命令,在總線的起點單擊鼠標,總線的第二點單擊鼠標,繼續單擊鼠標直到畫完總線,在總線的終點雙擊鼠標,完成總線的繪制。
總線的顏色與虛擬元器件一樣,在總線的任何位置雙擊連線,將自動彈出屬性對話框,如圖所示。4.14使用彈出菜單
4.14.1沒有選中元器件時彈出菜單在沒有選中元器件的情況下,在電路窗口中單擊鼠標右鍵,系統彈出屬性命令菜單,主要命令說明見表。命令說明PlaceComponent瀏覽元器件,添加元器件PlaceJunction添加連接點PlaceWire添加連線PlaceBus添加總線PlaceInput/Output為子電路添加輸入/輸出結點PlaceHierarchicalBlock打開子電路文件PlaceText在電路上添加文字Cut把電路中的元器件剪切到剪貼板Copy復制Paste粘貼PlaceasSubcircuit在電路中放置子電路PlacebySubcircuit由子電路取代被選中的元器件ShowGrid顯示或隱藏網格ShowPageBounds顯示或隱藏圖紙的邊界ShowTitleBlockandBorder顯示或隱藏電路標題塊和邊框ZoomIn放大ZoomOut縮小Find顯示電路中元器件的流水號的列表Color設置電路的顏色Show在電路中顯示或隱藏元器件信息Font設置字體WireWidth為電路中的連線設置寬度Help打開Multisim14的幫助文件4.14使用彈出菜單
4.14.2選中元器件時彈出菜單在選中的元器件或儀器上單擊鼠標右鍵,系統彈出屬性命令菜單,主要命令說明見表命令說明Cut剪切被選中的元器件、電路或文字Copy復被選中的元器件、電路或文字FlipHorizontal水平翻轉FlipVertical垂直翻轉90Clockwise順時針旋轉90°90CounterCW逆時針旋轉90°Color更改元器件的顏色Help打開Multisim14的幫助文件4.14.3菜單來自于選中的連線在選中的連線上單擊鼠標右鍵,系統彈出屬性命令菜單,命令說明如下:
Delete—刪除選中的連線。
Color—更改連線的顏色。第5章虛擬儀器CHINAMACHINEPRESS機械工業出版社5.1概述Multisim14主要對電路原理圖進行仿真分析,以便驗證電路設計的合理性。但一個測試系統不僅需要能夠進行電路原理圖仿真,而且對真實信號的處理方式也十分重要,而Multisim14無法采集、處理真實信號。為了解決Multisim14軟件不能將電路原理圖測試轉變為真實電路測試的問題,需要借助LabVIEW軟件。通過應用LabVIEW軟件開發用戶自定義的虛擬儀器,并導入Multisim14中,可以實現Multisim14仿真的個性化,并擴展其仿真能力。5.1.1認識虛擬儀器虛擬儀器在儀器欄中以圖標方式顯示;儀器接線符號是儀器連接到電路中的橋梁;儀器面板上能顯示測量結果。儀器圖標儀器接線符號
儀器面板5.1.2虛擬儀器的分類1.模擬(AC和DC)儀器。2.數字(邏輯)儀器。3.射頻(高頻)儀器。4.電子測量中的真實儀器,如Agilent、Tektronix儀器模擬。5.測試探針。6.LabVIEW儀器。NIMultisim14虛擬儀器分6大類:5.2.1數字萬用表5.2模擬儀器儀器圖標儀器接線符號
儀器面板
數字萬用表是自動修正量程儀表,所以在測量過程中不必調整量程。數字萬用表有正極和負極兩個引線端。測量結果顯示區測量選項內部設置信號模式1.測量結果顯示區:顯示相對應測量結果電流測量電壓測量電阻測量分貝測量2.測量選項:共4項選擇3.信號模式:正弦交流信號和直流信號兩種4.內部設置:默認的內部設置(1)單擊“Set”按鈕,系統彈出萬用表的設置窗口,如圖所示。(2)改變需要修改的選項。(3)保存修改,單擊“OK”按鈕。若要放棄修改,單擊“Cancel”按鈕即可。函數信號發生器是產生正弦波、三角波和方波的電壓源5.2.2函數信號發生器“公共端”接線柱是信號的參考點。若信號以地作為參照點,則將公用接線柱接地。正接線柱提供的波形是正信號,負接線柱提供的波形是負信號。儀器圖標儀器接線符號
儀器面板函數信號發生器面板波形選擇信號設置時間設置信號輸出端公共端子1.波形選擇:三種波形作為輸出正弦波、三角波、方波2.信號設置:四種信號設置(1)Frequency頻率(2)DutyCycle占空比(3)Amplityde振幅(4)Offset直流偏移量3.時間設置:針對方波,設置上升和下降沿的角度5.2.3功率表功率表用來測量電路的交流、直流功率,功率的大小是流過電路的電流和電壓差的乘積,量綱為瓦特。儀器圖標儀器接線符號
儀器面板
功率表有4個引線端:電壓正極和負極、電流正極和負極。功率表中有兩組端子,左邊兩個端子為電壓輸入端子,與所要測試的電路并聯;右邊兩個端子為電流輸入端子,與所要測試的電路串聯。功率表也能測量功率因數。功率因數是電壓和電流相位差角的余弦值。5.2.4雙蹤示波器
雙蹤示波器可以觀察一路或兩路信號隨時間變化的波形,可分析被測周期信號的幅值和頻率。掃描時間可在納秒與秒之間的范圍內選擇儀器圖標儀器接線符號
儀器面板
接線符號有4個連接端子:A通道輸入、B通道輸入、外觸發端T和接地端G若電路中已有接地端,示波器可以不接地5.2.4雙蹤示波器1.時基:用于設置掃描時間及信號顯示方式游標讀數時基框通道設置背景切換數據保存游標信號顯示觸發設置(1)Scale設置掃描時間(2)Xpos.設置信號在X軸起始點(3)Y/T、Add、A/B和B/A信號顯示方式按下〈Y/T〉按鈕,示波器顯示信號波形是關于時間軸X函數。按下〈A/B〉或〈B/A〉按鈕,示波器顯示信號波形是把B通道(或A通道)作為X軸掃描信號,將A通道(或B通道)信號加載在Y軸上。
按下〈Add〉按鈕,是將A通道與B通道信號相加在一起顯示。2.通道設置:用于設置掃描時間及信號顯示方式5.2.4雙蹤示波器(1)Scale設置設置信號在Y軸向的靈敏度,即每刻度的電壓值,范圍:1FV~TV/Div。(2)Ypos.設置這個設置項為控制波形在Y軸上的位置。(3)“AC”、“0”、“DC”輸入耦合方式“AC”(交流)耦合時只有信號的交流部分被顯示。“DC”(直流)耦合時不僅有信號的交流部分還有直流成分疊加在一起被顯示。3.觸發:Trigger觸發設置,決定了輸入信號在示波器上的顯示條件(1)Edge觸發沿選擇單擊按鈕,在波形的上升沿到來時觸發。按鈕,在波形的下降沿到來時觸發。單擊(2)Lavel觸發電平(-999fV~1000TV)觸發電平是給輸入信號設置門檻,信號幅度達到觸發電平時開始掃描。(3)信號觸發方式單擊“Single”按鈕:觸發信號電平達到觸發電平門檻時掃描一次。單擊“Normal”按鈕:觸發信號電平只要達到觸發電平門檻時掃描。單擊“Auto”按鈕:如果是小信號或希望盡可能快地顯示。單擊“None”按鈕:觸發信號不用選擇。5.2.4雙蹤示波器4.顯示屏設置和存盤:5.2.4雙蹤示波器(1)示波器顯示屏背景切換示波器顯示屏背景色可以在黑白之間切換,用鼠標單擊“Reverse”按鈕,原來的白色背景變為黑色,再次單擊又由黑色變為白色,但是切換先決條件為系統必須處在仿真狀態。保存方式:一種是以擴展名為*.scp的文件形式保存;另一種是以擴展名為*.lvm的文件形式保存,也可以以擴展名*.tdm的文件形式保存。(2)用鼠標單擊“Save”按鈕,則把仿數據保存起來。
5.垂直游標使用:若要顯示波形各參數的準確值,需拖動顯示屏中兩根垂直游標到期望的位置。5.2.4雙蹤示波器
兩根垂直游標同時可顯示兩個不同測點的時間值和電壓值,并可同時顯示其差值。在電路仿真時,示波器可以重新接到電路的另一個測試點上,而仿真開關不必重新啟動,示波器會自動刷新屏幕,顯示新接點的測試波形。如果在仿真的過程中調節了示波器的設置,示波器也會自動刷新。
5.2.5四通道示波器
與雙通道示波器在使用方法和參數調整方式上基本一樣,只是多了一個通道控制旋鈕。
用接線符號的輸入端子與測試電路相應測點連接,雙擊接線符號,打開儀器面板進行測試。若要在示波器上顯示4個測試通道的波形,可設置4種不同的顏色。儀器圖標儀器接線符號
儀器面板5.2.5四通道示波器
用接線符號的輸入端子與測試電路相應測點連接,雙擊接線符號,打開儀器面板進行測試。若要在示波器上顯示4個測試通道的波形,可設置4種不同的顏色。1.四通道示波器的使用方法:用鼠標右鍵單擊示波器某通道的連接線,系統彈出如圖所示的菜單,再單擊“SegmentColor”菜單,選擇合適的顏色,單擊“OK”按鈕,某通道顯示的波形顏色就確定了。用同樣的方法還可選擇其他通道的顏色。5.2.5四通道示波器2.示波器設置:在仿真前后或仿真過程中都可以改變四通道示波器設置,以達到最佳的測試結果。(1)Timebase時基:時基電路設置Scale設置掃描時間:當測量方式在(Y/T)或(A+B)選項時(A+B表示A通道信號與B通道信號相加),可改變X軸掃描周期。Xposition、Y/T與前面所講的示波器功能相同。當用鼠標右鍵單擊“A/B”按鈕時,系統彈出如圖a所示菜單,根據測試需要,選擇其中一項。當用鼠標右鍵單擊“A+B”按鈕時,系統彈出如圖b所示菜單,根據測試需要,選擇其中一項。
圖b圖a5.2.5四通道示波器2.示波器設置:在仿真前后或仿真過程中都可以改變四通道示波器設置,以達到最佳的測試結果。(2)Channel通道設置撥盤上的缺口對應選中A、B、C、D通道中的一個。
(3)AC、0、DC、Trigger設置AC、0、DC與前面所講的示波器功能完全相同。Trigger(觸發信號),唯一要注意到的是有四通道,選擇哪一路信號作為觸發信號由操作者決定。(4)Save把仿真的有關數據存儲起來,只要按“Save”按鈕,仿真的有關數據自動用ASCⅡ文本保存下來。5.2.5四通道示波器3.示波器測量:將左右兩邊的游標移動到關心的位置進行讀數測量,可設置參數項
5.2.6博特圖儀能產生頻率范圍很寬的掃描信號,用以測量電路幅頻特性和相頻特性。博德圖儀圖標、接線符號與測量面板,如圖所示
5.2.6博特圖儀
1.測量模式:幅頻特性和相頻特性兩種測量模式(1)Magnitude幅頻特性測量在一定的頻帶內,兩測試點間的幅度比率隨頻率變化的特性。(2)Phase相頻特性測量。相頻特性曲線是指在一定的頻帶段內,兩測試點間的相位差值,以度表示。測量方法:將儀器輸入端口正極與電路in的正極相連,將儀器輸出端口正極與電路out的正極相連。將儀器輸入端口的負極與儀器輸出端口的負極一并接地。5.2.6博特圖儀
2.水平軸與垂直軸的設置(1)基本設置:當比值或增益有較大變化范圍時,坐標軸一般設置為對數的方式,頻率通常也用對數表示。(2)Horizontal水平軸刻度:水平軸顯示的是頻率。它的刻度由橫軸的初始值和最終值決定。(3)Vertical縱軸刻度:縱軸的刻度和單位是由測量的內容決定的。注意:設置縱軸(Y軸)初始值(I)和最終值(F)時,也一定要使I<F。NIMultisim14不允許I>F的情況出現。5.2.6博特圖儀
3.讀數
移動博德圖儀的垂直游標到某一頻率上,與該頻率相對應增益或是相位的差值將被顯示出來移動垂直游標的兩種方法:(1)用鼠標單擊博德圖儀底部的向左、向右箭頭,可精細調整垂直游標位置。(2)用鼠標單擊博德圖儀的左邊沿上部倒立小三角不放,再移動鼠標即拖動垂直游標到要測量的點的位置,該方法可粗略調試垂直游標位置。5.2.7頻率儀
頻率儀是測量信號頻率、周期、相位、脈沖信號的上升沿時間和下降沿時間等的儀器。
儀器圖標儀器接線符號
儀器面板
使用過程中應注意根據輸入信號的幅值,調整頻率計的Sensitivity(靈敏度)和TriggerLevel(觸發電平)。5.2.7頻率儀
1.Measurement測量(1)按下Freq按鈕,測量頻率(2)按下Pulse按鈕,測量正負脈沖寬度(3)按下Period按鈕,測量信號一個周期所用時間(4)按下Rise/Fall按鈕,測量脈沖信號上升沿和下降沿所占用的時間2.Coupling耦合模式選擇(1)按下AC按鈕,僅顯示信號中交流成分(2)按下DC按鈕,顯示信號交流加直流成分3.Sensitivity(RMS)電壓靈敏度設置
輸入電壓靈敏度及單位設置4.TriggerLevel觸發電平電平值觸發及單位設置5.2.8伏安特性圖示儀
專門用于測量Diode,二極管;PNPBJT,PNP雙極型晶體管;NPNBJT,NPN雙極型晶體管;PMOS,P溝道耗盡型MOS場效應晶體管;NMOS,N溝道耗盡型MOS場效應晶體管等器件IV特性的儀器。
圖示儀圖標、接線符號與操作面板如圖所示5.2.8伏安特性圖示儀
1.Diode、PNPBJT、NPNBJT、PMOS、NMOS器件仿真參數設定(1)PMOS(P溝道耗盡型MOS場效應晶體管)器件仿真參數設定左邊SourceNameV_ds對話框中輸入改變V_ds(P溝道耗盡型MOS場效應晶體管的漏-源之間的電壓)電壓。
Start輸入掃描V_ds的起始電壓。
Stop輸入掃描V_ds的中止電壓,量綱單位可在其右邊選擇。
Increment橫軸掃描輸入增量,或者說是設置掃描步長。步長大小決定圖像曲線上測點的疏密。5.2.8伏安特性圖示儀
1.Diode、PNPBJT、NPNBJT、PMOS、NMOS器件仿真參數設定(1)PMOS(P溝道耗盡型MOS場效應晶體管)器件仿真參數設定若改變V_gs
(P溝道耗盡型MOS場效應晶體管的柵-源之間的電壓)電壓,則在右邊SourceNameV_gs輸入:
Start輸入掃描V_gs的起始電壓。Stop輸入掃描V_gs的中止電壓,量綱單位可在其右邊選擇。Numsteps縱軸掃描輸入量,或者說設置多少根曲線。圖像中每一根曲線對應著一個V_gs值。NormalizeData復選框被選中顯示伏安特性曲線是在X軸的正值范圍內,反之則在負值范圍內。5.2.8伏安特性圖示儀
1.Diode、PNPBJT、NPNBJT、PMOS、NMOS器件仿真參數設定(2)Dialog(二極管)器件仿真參數設定因為是二極管,只用SimulateParameters對話框中的一半。Start輸入掃描V_pn的起始電壓,量綱單位在其右邊選擇。Stop輸入掃描V_pn的中止電壓,量綱單位在其右邊選擇。Increment掃描輸入的增量,或者說是設置步長長度。步長大小決定了圖像曲線上測點的疏密。5.2.8伏安特性圖示儀
1.Diode、PNPBJT、NPNBJT、PMOS、NMOS器件仿真參數設定(3)PNPBJT器件仿真參數設定若改變V_ce(集電極與發射極之間)電壓則在左邊SourceNameV_ce對話框中輸入:
Start輸入掃描V_ce的起始電壓,量綱單位在其右邊選擇。
Stop輸入掃描V_ce的中止電壓,量綱單位在其右邊選擇。
Increment掃描輸入的增量,或者說是設置步長。若改變I_b
(基電極)電流,則在左邊SourceNameI_b
中輸入:
Start輸入掃描I_b的起始電流,量綱單位在其右邊選擇。Stop輸入掃描I_b的終止電流,量綱單位在其右邊選擇。
Numsteps輸入多少步,或者說設置多少根曲線。圖像中每一根曲線對應著一個I_b值。
NormalizeData復選框被選中顯示伏安特性曲線是在X軸的正值范圍內,反之則在負值范圍內。5.2.9失真度分析儀
失真度分析儀是測試電路總諧波失真和信噪比的儀器,一個典型的失真度分析儀可以測量的頻率范圍在20Hz~100kHz之間。
失真度分析儀只有一個輸入點,其圖標、接線符號與測量面板,如圖所示。
5.2.9失真度分析儀
1.總諧波失真
總諧波失真(TotalHarmonicDistortion,THD),是指信號源輸入時,輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成分。按下Start按鈕測試開始,其實電路仿真開關打開,該按鈕會自動按下。按下Stop按鈕,測試停止。總諧波失真可用dB值表示,也可用%值表示。
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