Multisim例子

PAGE\*MERGEFORMAT#五、基于Multisim10的例11、打开Multisim10设计环境。选择：文件-新建-原理图。即弹出一个新的电路图编辑窗口，工程栏同时出现一个新的名称。单击“保存”，将该文件命名，保存到指定文件夹下。这里需要说明的是：1）文件的名字要能体现电路的功能，要让自己一年后看到该文件名就能一下子想起该文件实现了什么功能。2）在电路图的编辑和仿真过程中，要养成随时保存文件的习惯。以免由于没有及时保存而导致文件的丢失或损坏。3）文件的保存位置，最好用一个专门的文件夹来保存所有基于Multisim10的例子，这样便于管理。2、在绘制电路图之前，需要先熟悉一下元件栏和仪器栏的内容，看看Multisim10都提供了哪些电路元件和仪器。由于我们安装的是汉化版的，直接把鼠标放到元件栏和仪器栏相应的位置，系统会自动弹出元件或仪表的类型。详细描述我们在这里就不说了，大家自己体会一下。说明：这个汉化版本汉化的不彻底，并且还有错别字（像放置基础原件被译成放置基楚元件），我们姑且凑合着用吧。3、首先放置电源。点击元件栏的放置信号源选项，出现如下图所示的对话框。1）“数据库”选项，选择“主数据库”。2）"组”选项里选择“sources”3）"系列”选项里选择"POWER_SOURCES”4）"元件”选项里，选择"DC_POWER”5）右边的“符号”、“功能”等对话框里，会根据所选项目，列出相应的说明HodtlfriEtJJID~T~元并:LLD匚_FOWEF4、选择好电源符号后，点击“确定”按钮，移动鼠标到电路编辑窗口，选择放置位置后，点击鼠标左键即可将电源符号放置于电路编辑窗口中，仿制完成后，还会弹出元件选择对话框，可以继续放置，点击关闭按钮可以取消放置。逢揺元件HyperlinkFootprintmamf./Typ^爵衆砧SI）斶定世）-详懑报吿（3卸：注数蜒-IDC-POWERmSelectahhrrdiss矽POWER,5DCPjOE5®宝甜肚AU^NTfO..C'^CObnROLLEDJWDLTAG.■蚌CONIROLLED_JURR£M..ErCONIROL_FURCTIDU_...卜匚一POWEP.uRDUN?MC*J_JT€#M..BATTERYTHREE.PHASE_r£LIArHREE_?HA5E_^YEVCC审Saurres参数1ZAC.AnalysisMagnitude:iO\0DistortionFrequent^.!Magnitude亠：$iOVio公差■0确定回替换®取消（Q信息①故障］引脚变量用户定更|标签显不DCPOffERVoltage(V)ACAnalysisPhase:DistortionFrequency1Phase:DistortionFrequen匚*2Magnitude：DistortionFrequency2Phase:5、我们看到，放置的电源符号显示的是12V。我们的需要可能不是12V,那怎么来修改呢？双击该电源符号，出现如下所示的属性对话框，在该对话框里，可以更改该元件的属性。在这里，我们将电压改为3V。当然我们也可以更改元件的序号引脚等属性。大家可以点击各个参数项来体验一下。I故障Voltage(V)卩1ZACAnamasM^ntude:±ilfl..tjic-£*确定idl取消©W(H)Dl^ortlonFrequency1西sltude:引脾］变呈：用户定丈I探签I至示,DCPOKEACAnamasPhase:DiiortionFr旳回即1Phase：Dl^ortlonFrequencyZMag-iltude:DiiortionFfeciuen匚¥2Phase:佥差6、接下来放置电阻。点击“放置基楚元件”（注意这个错别字，为了一致，我用它汉化的字，便于大家查找）。，弹出如下图所示对话框，1）“数据库”选项，选择“主数据库”。2）"组”选项里选择“Basic”"系列”选项里选择"RESISTOR”"元件”选项里，选择"20K”Footprintfh3nuf.|lTypH5；HypefH.;i走件:1031再放置一个10K的电阻和一个100K的可调电阻。放置完毕也制』他-![PC-2221A/222Z/RE513DO-7DOW25QFJCiNJINEAR.IPJiNSF卧tjjzw黑RELAY因CONNECTORSBrockets韶SCHjLflP*RESISTOR-H-CAPACITOR:g:Nftjca-K-CAKGLECIROLIT■JFVARIABLE_C^fiCIIORin*LT"■ELir-i•元件英型：ToleranceModelrr^nuf./ID:7、按上述方法,后，如下图。8、我们可以看到，放置后的元件都按照默认的摆放情况被放置在编辑窗口中。例如电阻是默认横着摆放的，但实际在绘制电路过程中，各种元件的摆放情况是不一样的，比如我们想把电阻R1变成竖直摆放，那该怎样操作呢。我们可以通过这样的步骤来操作，将鼠标放在电阻R1上，然后右键点击，这时会弹出一个对话框，在对话框中可以选择让元件顺时针或者逆时针旋转90°。如果元件摆放的位置不合适，想移动一下元件的摆放位置，则将鼠标放在元件上，按住鼠标左键，即可拖动元件到合适位置。9、放置电压表。在仪器栏选择“万用表”，将鼠标移动到电路编辑窗口内，这是我们可以看到，鼠标上跟随着一个万用表的简易图形符号。点击鼠标左键，将电压表放置在合适位置。电压表的属性同样可以双击鼠标左键进行查看和修改。所有元件放置好后，如下图所示：10、下面就进入连线步骤了。将鼠标移动到电源的正极，当鼠标指针变成时，表示导线已经和正极连接起来了，单击鼠标将该连接点固定，然后移动鼠标到电阻R1的一端，出现小红点后，表示正确连接到R1了，单击鼠标左键固定，这样一根导线就连接好了。如下图所示。如果想要删除这根导线，将鼠标移动到该导线的任意位置，点击鼠标右键，选择“删除”即可将该导线删除。或者选中导线，直接按"delete”键删除。R111、按照前面第三步的方法，放置一个公共地线，然后如下图所示，将各连线连接好。注意：在电路图的绘制中，公共地线是必须的。12、电路连接完毕，检查无误后，就可以进行仿真了。点击仿真栏中的绿色开始按钮卜。电路进入仿真状态。双击图中的万用表符号，即可弹出如下图的对话框，在这里显示了电阻R2上的电压。对于显示的电压值是否正确，我们可以验算一下：根据电路图可知，R2上的电压值应等于：（电源电压*R2的阻值）/（R1,R2,R3的阻值之和）。则计算如下：（3.0*10*1000）/（（10+20+50）*1000）=0.375V,经验证电压表显示的电压正确。R3的阻值是如何得来的呢？从图中可以看出，R3是一个100K的可调电阻，其调节百分比为50%，则在这个电路中，R3的阻值为50K。13、关闭仿真，改变R2的阻值，按照第十二步的步骤再次观察R2上的电压值，会发现随着R2阻值的变化，其上的电压值也随之变化。注意：在改变R2阻值的时候，最好关闭仿真。千万注意：一定要及时保存文件。这样我们大致熟悉了如何利用Multisim10来进行电路仿真。以后我们就可以利用电路仿真来学习模拟电路和数字电路了。六、利用multisim进行电阻、电容、电感的电原理性分析一、电阻的分压、限流电阻演示我们知道，电阻的作用主要是分压、限流。现在我们利用multisim对这些特性进行演示和验证。1、电阻的分压特性演示首先创建一个如下图所示的电路，2、打开仿真，我们来观察一下两个电压表各自测得的电压值。如下图所示。我们可以看到，两个电压表测得的电压都是6V,根据这个电路的原理。我们同样可以计算出电阻R1和R2上的电压均为6V。在这个电路中，电源和两个电阻构成了一个回路，根据电阻分压原理，电源的电压被两个电阻分担了，根据两个电阻的阻值，我们可以计算出每个电阻上分担的电压是多少。同理，我们可以改变这两个电阻的阻值，进一步验证电阻分压特性。XT4H2dB6V6V6ND設琵；|R2':—ion3、电阻限流特性演示和验证创建如下图所示的电路，WilVI4、这时需要将万用表作为电流表使用，双击万用表，弹出万用表的属性对话框，如下图所示，点击按钮“A”，这时万用表相当于被拨到了电流档。痣万用表血匹1_冈11予1可上jl!jl!|*11—■5、开始仿真，双击万用表，弹出电流值显示对话框，在这里我们可以查看电阻R1上的电流。如下图6、关闭仿真，修改电阻R1的阻值为1K，再打开仿真，观察电流的变化情况，如下图所示，我们可以看到电流发生了变化。根据电阻值大小的不同，电流大小也相应的发生变化，从而验证了限流特性。二、电容的隔直流通交流特性的演示和验证我们知道电容的特性是隔直流、通交流。也就是说电容两端只允许交流信号通过，直流信号是不能通过电容的。下面我们就来演示和验证一下1、电容的隔直流的特性演示和验证。创建如下电路图，在这个电路中，我们用直流电源加到电容的两端，通过示波器观察电路中的电压变化。XSC1ExITtlufC1hiFF位置iO3、打开仿真，如下图所示，我们看到这条红线就是示波器测得的电压，可2、由于我们已经知道，在这个电路中是没有电流通过的，所以用示波器只能看到电压为0，测量出来的电压波形跟示波器的0点标尺重合了，不便于观察，为此我们双击示波器，如下图所示，将Y轴的位置参数改为1,这样就便于观察了。密示^S-XSC1n土rz-Ti边沿可冋芒协部1:电平'类型在弦「标淮|自新』|无-时闫轴比例|lJn^D-IW,jbn^IB/AIA/BI則间C.O3Cs谨道Aj.200[V哗o.coas1.200pVo.coasO.DCOV1^4r通道也一通道§一比洌应心"比例忖畑my進jo-GNE*以看到，这个电压是0，从而验证了电容的隔直流特性。raT2-T1示渡縣x=ci比例|10m5/Div■X位苣b市加我|即A.|砸|吋间遥适小0.000£1.200pVC.OOOs1.200pVC.OOOs0.000V保存通道F適道E触发边沿孑电|贰B1夕瀏1匕匕例EW出例）5V/D^_Yfkl1.ac|o|dc柠Y位置ioAC\0jDc"-|广电平B类型正弦:标淮i自动i无Triggerr4、电容的通交流特性的演示，创建如下图所示的电路图，在本电路图中，我们将电源由直流电源换为交流电源，电源电压和频率分别为6V,50Hz。同时，由于上面的试验中我们改变了示波器的水平位置，在这里需要将水平位置仍然改为0.1V2EViint;50Hz-C1TF1nFXSC1ExITrig■■■■xVGND5、打开仿真，双击示波器，观察电路中的电压变化。如下图所示，从图中我们可以来看出，电路中有了频率为50Hz的电压变化。从而验证了电容的通交流的特性。反向保存签示液^-isci;;劉时间0.000s0.000s通道/0.000V0.000V漣道•伍-TlLI.000s0.000V时间轴比例•|10mS/Div.刘位置3RTF加载|B律|叩B|通道A通道B触发比例5V/Div比例5V/Dlv-'边沿亠J~Bji¥位置|5T土Y：位置|0老平和Vac]o|dc'归ac:odF-:r类型正弦标准自动］壬Ext・Triggerr三、电感的隔交流通直流的特性演示与验证1、电感的通直流的特性演示与验证，创建如下电路图。为了能更好的演示效果，我们在电感的两端分别连接示波器的一个通道。通道A测量电源经过电感后的电压变化情况，通道B连接电源，观察电源两端的电源情况。为了便于观察，示波器两个通道的水平位置进行了不同设置。这是因为直流电源通过电感后，其电压情况没有发生变化，示波器两个通道的波形会重叠在一起。我们通过调整两个通道的水平位置，将这两个波形分开，这样能够比较直观的看到两个通道的波形。2、打开仿真，双击示波器，我们就可以看到A,B两个通道上都有电压,电感的通直流特性反向XI_1>4T2T2-T1保百Ext.TriggerrjSjIa通道H比例!bV/Diy比例ibV/DivY位畳0.2-Y恆置ioAC：0c~厂AC|0tD匸-|呵同轴比例ms/Urv覽位詈石二[y?FIB/ftIA/BI电平|or?-类型巫莖L甦!至J~^l3、电感隔交流特性分析。建立如下电路图，将电源变为交流电源，频率为50MHz。ExITHsV2€NDGVrinsSOMtiz爪；XS<1:L1/WY\1mH4、打开仿真，双击示波器，可以看到示波器上没有电压，说明电感将交流电隔断了。我们可以试着改变频率的大小，可以发现，在频率较低的时候，电压是能够通过电感的，但是随着频率的提高，电压逐渐就被完全隔断了，这根电感时间迫道.1.2谨道丄Ext.Trigged-通道二比例|5V/DivY位置虞Rc0IDCI示波器-跖门寂向保存-通道弓——比例|5V/DivY位置|0TZ-T1融发边沿kERI外刼I电平类型正弦L标堆］自动］国•时间甲比例lOnre/Div：X位置［帀加我|B伯|刃叫四、二极管的特性分析与验证1、二极管单向导电性的演示与验证，建立如下电路图，这里我们用到了一个新的虚拟仪器：函数信号发生器，顾名思义，函数信号发生器是一个可以发生各种信号的仪器。它的信号是根据函数值来变化的，它可以产生幅值、频率、占空比都可调的波形，可以是正弦波、三角波、方波等。这里我们利用函数发生器来产生电路的输入信号。仿真前应设置好函数信号发生器的幅值，频率、占空比、偏移量以及波形型式。示波器的两个通道一路用来检测信号发生器波形，另一路用来监视信号经过二极管后的波形变化情况。2、打开仿真，双击示波器查看示波器两个通道的波形。如下图所示，可以看到，在信号经过二极管前，是完整的正弦波，经过二极管后，正弦波的负半周消失了。这样就证明了二极管的单向导电性。我们可以试着把信号发生器的波形改为三角波、矩形波，然后再观察输出效果。可以得出同样的结论：二极管正向偏置时，电流通过，反向偏置时，电流截至。3、我们尝试将在电路中将二极管反过来安装，然后观察仿真效果。我们会发现，二极管反向安装后，其输出波形与正向安装时的波形刚好相反。电路图和波形如下所示。°V无E址，Trigger时间轴比例[1ms/Div；'X位置□[Wjjg^lBMlA/BIil道c出例5卜位置曲QX俣存T2-T1^-0.6类型-1,38IV--1.331V0.000V眉示渡器-叮CL邇道E比例耳卑叫递道一E-2.004V-52..004.VO.OOOV：HW99.054m599.0E4ms0.000s触岌舖可壬IR~B|外部|正弦&1111111111IlliIlliIlliIlliIlliL__」J.1IIIIIIIIIIIIIIIIIIIILIlJ11111111111____1_UmiiiiiiiiiiiiIlli'-__i___ri___^T?t__iiiiiiiiiiiiIIII■___jTTT^_■\111111111111i—『—1—ij—■1血A……」1T1111111111■~・.■[M~~■■■~m■■aj■]i■.■■7171；_:|■—Z・1"I1"H■W■R・l・r■+"!■"1■■■■F1'1111■.';I,'\1.11■;\j■I'i'11.'|1!11.Il|11I®Ilj11.1■11111111111I1vV=111;1I'j'1111a,:V:V•:：J111S..-'L.,::V\j!，:1111111111111111111111111'11111111111111111111111111111111————T——————1111111111五、三极管的特性的演示与验证1、三极管的电流放大特性。创建并绘制如下图所示的电路图。在本图中，我们使用NPN型三极管2N1711来进行试验。采用共射极放大电路接法。基极和集电极分别连接电流表。另外注意，基极和集电极的电压是不一样的。2、打开仿真，双击两个万用表（注意选择电流档）。我们可以看到，连接在基极的电流表和连接在集电极的电流表显示的电流值差别很大。这既说明了：在基极用一个很小的电流，就可以在集电极获得比较大的电流。从而验证了三极管的电流放大特性。6pA—dB?N171I⑹078mAQnd:■KtQJ.I设置…&1M2设置…4.276mA七、MultisimIO仿真软件快速入门教程：1．1数字电子产品原理图设计步骤一般而言，数字电子产品原理图的设计可分为三个步骤。1．根据逻辑功能要求确定输入输出关系2．根据输入输出关系选择逻辑器件3．绘制原理图借用MultisimIO提供的强大功能实现数字电子产品原理图的绘制与仿真。1．2创建电路图1．启动操作启动Multisim1O以后，出现以下界面，如图7-1所示。图7-1启动后出现的窗口如图7-2所示。或屮n1vio图7-2选择文件/新建/原理图，即弹出图7-3所示的主设计窗口。图7-32．添加元件打一开元件库工具栏，单击需要的元件图标按钮如图7-4，然后在主设计电路窗口中适当的位置，再次单击鼠标左键，所需要的元件即可出现在该位置上如图7-5所示。3娄*图7-4CWlI■IlJII■r.图7-5双击此元件，会出现该元件的对话框如图7-6所示，可以设置元件的标签、编号、数值和模型参数。3．元件的移动、选中元件，直接用鼠标拖拽要移动的元件；4．元件的复制、删除与旋转选中元件，用相应的菜单、工具栏或单击鼠标右键弹出快捷菜单，进行需要的操作。5.放置电源和接地元件选择“放置信号源按钮”弹出如图7-7的对话框，可选择电源和接地元件。6．导线的操作(1)连接。鼠标指向某元件的端点，出现小圆点后按下鼠标左键拖拽到另一个元件的端点，出现小圆点后松开左键。(2)删除。选定该导线，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中单击"delet”。1．3使用仪表如图7-3主设计窗口中，右侧竖排的为仪表工具栏，常用的仪表有数字万用表、函数发生器、示波器、波特图仪等等，可根据需要选择使用。例万用表的选用(1)调用数字万用表从指示部件库中选中数字万用表，按选择其它元件的方法放置在主电路图中，双击万用表符号，弹出参数设置对话框如图7-8所示。(2)万用表设置单击万用表设置对话框中的“设置”弹出图7-9万用表设置对话框，进行万用表参数及量程设置。万用表参数及量程设置其它仪表的使用同万用表类似，不再累述。1．4实时仿真三态门分时传送电路，左上角菜单栏下方是仿真开关，用鼠标左键单击仿真开关，就开始实时仿真。1-10三态门分时传送电路1．5保存文件1．电路图绘制完成，仿真结束后，执行菜单栏中的“文件/保存”可以自动按原文件名将该文件保存在原来的路径中。2．单击左上角菜单栏中的“文件/另存为”弹出对话框如图7-12所示。在对话框中选定保存路径，并可以修改文件名保存。