大學仿真與設計multisim第一頁，共64頁。自從加拿大Interactive

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Technologies公司推出了EDA軟件工具Electronics

Workbench后，該軟件不斷得到改進與升級，用戶越來越多。該公司1999年推出的電路設計仿真工具Multisim（6.11版）和印制板設計工具Ultiboard（5.63版），本課程介紹這兩個工具用于電路輸入、仿真分析等的操作方法及其相應的基礎知識。第二頁，共64頁。Multisim2001軟件介紹利用EDA仿真技術，可對設計的電路進行分析、仿真、虛擬實驗，不僅提高了設計效率，而且可以通過反復仿真得到一個最佳設計方案。Multisim軟件的前身是“EWB”軟件，即“虛擬電子工作臺”軟件。Multisim2001軟件界面直觀、使用方便、功能強大，是一種專用仿真軟件，目前應用非常廣泛。Multisim2001仍存在仿真元件不全的問題，仿真終歸無法取代實際電路制作。

第三頁，共64頁。Multisim7概述完整的電路系統設計、仿真工具；設計功能：

Schematic&HDL仿真功能：

SPICEVHDL/VerilogRFCo-simulation虛擬儀表及分析功能以及3D效果。第四頁，共64頁。Multisim7特色所見即所得的設計環境；互動式的仿真界面；動態顯示元件（如LED，七段顯示器等）；具有3D效果的仿真電路；虛擬儀表(包括Agilent仿真儀表）；分析功能與圖形顯示窗口。第五頁，共64頁。操作環境第六頁，共64頁。環境參數設定Options/Preferences…

第七頁，共64頁。繪制電路取用元件：從元器件庫中取用所需元件；擺放元件：調整元件的位置與方向；線路連接：連接元件的引腳。第八頁，共64頁。 Multisim元件庫

左圖所示的14個元器件按鈕從上到下分別是：電源庫（Sources）基本元件庫（Basic）二極管庫（DiodesComponents）晶體管庫（TransistorsComponents）模擬元件庫（AnalogComponents）TTL元件庫（TTL）CMOS元件庫（CMOS）其他數字元件庫（MiscDigitalComponents）混合芯片庫（MixedComponents）指示器件庫（IndicatorsComponents）其他器件庫（MiscComponents）控制器件庫（ControlComponents）射頻器件庫（RFComponents）機電類器件庫（Elector-MechanicalComponents）

第九頁，共64頁。元件工具欄電源按鈕二極管按鈕基本元件按鈕晶體管按鈕模擬元件按鈕其他數字元器件按鈕模數混合元器件按鈕雜項庫元器件按鈕指示器件按鈕電機元器件按鈕射頻元器件按鈕設置元器件按鈕放置總線按鈕教育資源按鈕網站按鈕元器件按鈕（74系列）元器件按鈕（COMS系列）第十頁，共64頁。取用元件放置元件——電源第十一頁，共64頁。元件元素Multisim7的元件均具有下列元素:

Symbol

–元件符號（forSchematic）Model–元件模型（forSimulation）Footprint–元件外型（forLayout）ElectronicParameter–電子元件參數UserDefinedInfo.–使用者自定資訊

Pinmodel—管腳模型

General—元件描述第十二頁，共64頁。取用元件-元件屬性對話框在元件上雙擊鼠標左鍵開啟屬性對話框Label：修改元件序號、標識；Display：設置元件標識是否顯示；Value：設定元件參數值；Fault：設定元件故障。第十三頁，共64頁。擺放元件將元件拖拽至適當位置擺放。旋轉元件。設定元件標識。縮放視窗至最佳視點。第十四頁，共64頁。線路連接——連線屬性設定連線方式

手動連線自動連線調整走線拖拽線段拖拽節點第十五頁，共64頁。HDL模塊設置

Multisim7支持Spice、VHDL、Verilog仿真，以及這幾種仿真的混合。我們可以調用數據庫中存在的模型。第十六頁，共64頁。

創建元器件

Multisim7提供元器件編輯功能，允許用戶修改和保存數據庫中的任何元件。也可以建立自己的元件并保存到數據庫中。第十七頁，共64頁。虛擬儀表

數字萬用表（Multimeter)函數信號發生器(FunctionGenerator)瓦特表(Wattmeter)示波器(Oscilloscope)四通道示波器(4channelOscilloscope)波特圖儀(BodePlotter)頻率計數器(Frequencycounter)字符信號發生器(WordGenerator)邏輯分析儀(LogicAnalyzer)第十八頁，共64頁。虛擬儀表

邏輯轉換器(Logicconverter)

IV曲線分析儀(IVAnalyzer)失真度分析儀(DistortionAnalyzer)頻譜分析儀(SpectrumAnalyzer)網絡分析儀(NetworkAnalyzer)

Aglient函數信號發生器(AglientFunctionGenerator)

Aglient萬用表(AglientFunctionGenerator)

Aglient示波器(Aglient100MOscilloscope)動態測試筆(Dynamicmeasurementprobe)第十九頁，共64頁。虛擬儀表的設定在虛擬儀表上雙擊鼠標左鍵開啟設定視窗。如同真實儀表的操作面板。如同真實儀表的調整控制鈕。第二十頁，共64頁。Multimeter－萬用表Multimeter是一種常用的、具有多功能的測量儀表。Multisim7提供一個5位的數字萬用表，除了可以用來測量交直流電流、交直流電壓與電阻外，還可以測量分貝值。第二十一頁，共64頁。萬用表測量直流電壓和電流值第二十二頁，共64頁。FunctionGenerator——信號發生器信號發生器能輸出正弦波、三角波和方波等信號。輸出頻率1H－999MHz、振幅1uV－999KV，另可調整工作周期和直流偏差。

第二十三頁，共64頁。用信號發生器產生正弦波、

三角波和方波第二十四頁，共64頁。Oscilloscope－示波器Oscilloscope是一種顯示電路信號的重要儀器。Multisim所提供的示波器能測量頻率高達1GHz的信號，并且如同真實儀表一般，可接受外部的觸發信號。

第二十五頁，共64頁。示波器觀察李莎育圖形第二十六頁，共64頁。

Agilent儀表Agilent

33120A－函數信號發生器Agilent34401A－萬用表Agilent

54622D－示波器第二十七頁，共64頁。提供完全仿真的界面和與真實儀器相同的完整功能，為仿真過程提供性能優良的Agilent儀器。第二十八頁，共64頁。Dynamicmeasurementprobe

——動態測試筆

在仿真過程中，提供即時的V、V(p-p),V(rms)、V(dc)以及頻率的計數。第二十九頁，共64頁。3D效果電路提供20種常用器件的逼真3D視圖，給設計者以生動的器件，體會真實設計的效果。第三十頁，共64頁。Multisim7的分析功能Multisim7提供多種檢測電路特性的分析直流工作點分析－DCOperatingPoint交流分析－ACAnalysis瞬態分析－TransientAnalysis傅立葉分析－FourierAnalysis

噪聲分析－NoiseAnalysis噪聲系數分析－NoiseFigureAnalysis失真分析－DistortionAnalysis直流掃描分析－DC

Analysis

第三十一頁，共64頁。靈敏度分析－SensitivityAnalysis參數掃描分析－ParameterSweep溫度掃描分析－Temperaturesweep零—極點分析－Pole-Zero傳輸函數分析－TransferFunction最壞情況分析－WorstCase蒙特卡羅分析－MonteCarlo批處理分析－BatchedAnalysis線寬分析－TracewidthAnalysis用戶自定義分析－UserDefined射頻分析－RFAnalysis

第三十二頁，共64頁。直流工作點分析步驟1：創建電路圖。第三十三頁，共64頁。步驟2：執行直流工作點分析命令，彈出如下對話框。第三十四頁，共64頁。步驟3：選擇輸出節點。第三十五頁，共64頁。步驟4：啟動仿真，顯示節點電壓。第三十六頁，共64頁。傳輸功能（Transfer)Multisim7可以將電路原理圖資料傳輸給Ultiboard做電路板的設計；可以將電路原理圖轉換為網絡表文件，以方便其他電路板設計軟件的接受；仿真結果還可以傳輸給MathCAD或Excel。第三十七頁，共64頁。1.6創建第一個multisim電路

(1)啟動multisim電路。在“開始”→“所有程序”→“multisim7Demo”的選項中選擇multisim7.exe文件(如圖1.6-1所示)，出現如圖1.6-2所示的multisim界面窗口(包括工具欄、菜單欄、元件欄、電路窗口等)。第三十八頁，共64頁。圖1.6-1multisim的啟動第三十九頁，共64頁。圖1.6-2multisim7.0的工作界面第四十頁，共64頁。

(2)點擊元件欄或菜單欄的“放置(place)”→“元件(component)”，即彈出元件選擇對話框，在組(group)的下拉框中選擇相應的元件組，再在族(family)中選擇不同的類別，然后在元件欄選中所需的元件，單擊“OK”按鈕，最后把被選的元件拉到電路窗口中，這就完成了放置元件的工作。圖1.6-3到圖1.6-5所示的是如何選擇晶體管和電阻。第四十一頁，共64頁。圖1.6-3從元器件欄中選擇元件第四十二頁，共64頁。圖1.6-4從菜單欄中選擇元件第四十三頁，共64頁。圖1.6-5選擇電阻元件第四十四頁，共64頁。注意：multisim7.0版本與以前版本的元件選擇的不同點在于：multisim7.0的元件值是固定的，不能隨意改動，不過虛擬元件可以更改其元件值。如果元件需要垂直或水平或旋轉放置，可以在已選定該元件的情況下，用鼠標單擊菜單欄的EDIT菜單的水平翻轉(FlipHorizontal)、垂直翻轉(FlipVertical)、順時針旋轉(90Clockwise)、逆時針旋轉(90CounterCW)選項，如圖1.6-6所示。其他元件同理。雙擊元件符號，可以修改元件的屬性參數，如圖1.6-7所示。第四十五頁，共64頁。圖1.6-6改變元件的放置位置第四十六頁，共64頁。圖1.6-7元件屬性修改對話框第四十七頁，共64頁。

(3)按照電路圖排列好各元件的相對位置并對元件進行連線，如圖1.6-8和圖1.6-9所示。把鼠標指在元件的某一連接端口時會出現小黑點(表示已連上了該元件)，按住鼠標的左鍵把線拉向另一元件的端口，當該端口同樣出現小黑點時，松開左鍵，這時就可以成功地把兩個元件連起來了。同理，其他的元件也可以按照上面的方法一一相連。第四十八頁，共64頁。圖1.6-8線的連接(1)第四十九頁，共64頁。圖1.6-9線的連接(2)第五十頁，共64頁。

(4)在電路的輸入和輸出端接示波器(或其他測試儀器)，其取出過程是先選中儀器庫，再從庫中選取示波器圖標，如圖1.6-10所示。圖1.6-10從儀器庫中選取示波器圖標第五十一頁，共64頁。圖1.6-11最后的電路圖第五十二頁，共64頁。1.7運用儀器觀察實驗過程圖1.7-1仿真的啟動與停止第五十三頁，共64頁。圖1.7-2仿真的暫停第五十四頁，共64頁。

1．觀察示波器的波形電路啟動后，需要調整示波器的時基和通道控制，使波形顯示正常。一般情況下，示波器連續顯示并自動刷新所測量的波形。如果希望仔細觀察和讀取波形數據，可以暫停。如