1、上篇 Multisim 8 仿真软件应用第 1 章 基本操作与电路的搭建1.1 Multisim 8虚拟电子电路实验室对于电子电路实验室,我们都有一个感性的认识,它应具备以下条件:(1)空间按实验室建设规定给每位试验者一个空间。(2)工作台适用于进行电子电路试验研究,要具有良好的安全特性。(3)元器件库供搭建试验电路用的元器件库:二极管、三级管、电阻、电容、电感等。(4)仪器、设备供测量、分析电子电路用的各类仪器、设备:各类示波器、信号发生器、电源等。(5)工具供连接电路用的各种工具:面包板、电烙铁、小改锥、钳子、镊子等。在实验室中进行各种试验是大学学习过程中不可缺少的一个环节,对我们深刻理解
2、课堂理论、理论联系实际、强化动手能力、训练创新思维都有着不可替代的作用。因此,对一所大学的评估,实验室的硬件条件是一重要指标。由于各种条件的限制,如投资、时间、空间等,实验室又给我们带来一些限制。如:我们不可能在实验室配备所有的元器件;不可能将各种仪器、设备装配到人手一套;不可能在你任意想做试验的时间提供试验条件;不可能提供你所需要的所有设备;不可能提供你所想象出来的所有试验环境;实验室也不可能承担过大的损耗元器件的损耗,仪器、设备的损耗。因此,实验室有诸多对我们的限制只能在规定的时间内完成使用规定的元器件、仪器、设备完成规定的试验。随着计算机技术的发展,可否构建出一种虚拟实验室来克服这些传统
3、意义上的实验室的不足呢?答案是肯定的,这就是电子设计自动化软件(EDA)。仿真软件教程Multisim 和 MATLAB2我们使用各种元器件搭建的电路都是为了一个目的对给定信号利用电路对其进行某种运算,得到所要求的输出(电流、电压等)。对于各种元器件运算的数学模型,有些我们是非常清楚的(如:电容、电阻、电感),有些是在一定的条件下可以用某种数学模型来近似的(如:硅三极管工作在小信号放大状态时,其模型是一电流控制电流源;MOS 管在小信号放大状态时,其模型是一电压控制电流源),还有一些则是通过大量统计数据得到的经验数学模型(如:传输线)。在已知元器件数学模型的基础上,用元器件搭建的电路也可以看成
4、是各个数学模型的连接,电路各点的电压、电流可以通过给定元器件的数学模型精确计算。于是,对元器件的数学模型进行编程,用计算机运行程序,用这种计算过程就可以模拟各种电路的工作过程和测量分析过程,即:将原来的试验过程变成为一种计算过程,将计算结果以各种方式显示出来如:数字、曲线、表格、仪表指示等。如果元器件的模型足够多,测量、分析的程序足够多,多到足以涵盖我们所搭建的各种电路和对电路的各种测量和分析,那么这个由众多程序组成的软件包就构成了我们的虚拟实验室!换言之,你拥有了软件包就拥有了“实验室”。在这个“实验室”中,元器件符号的连接本质上是对应数学模型程序的有序堆砌,电子电路的测量、分析结果就是数学
5、模型程序运算的输出。电子电路仿真软件 Multisim 8 就是这样一个电子电路实验室。虚拟实验室与传统实验室相比具有以下优势:(1)不受时间、空间的限制只要你拥有计算机和 Multisim 8 软件就可以进行各种电子电路的仿真试验。(2)近乎零损耗不必担心会烧毁仪器、设备、元器件。(3)大量节省实验时间由于它具有足够多的虚拟元器件、虚拟仪器仪表和虚拟工具,对于实验中的需求可以做到召之即来、挥之即去。(4)为试验者提供了丰富的想象空间,为创新设计奠定了基础。Multisim 8 是一个电子电路的板级仿真软件。与其他电子电路仿真软件有所不同的是:Multisim 8 软件的使用在绝大部分情况下不
6、需要编程序,学习、使用非常简单、方便。它实际上是一个由虚拟电子元器件以及虚拟仪器、仪表和虚拟工具构成的组态软件,可以完成绝大多数电路的仿真分析。虚拟实验室虽好,但不能说有了虚拟实验室就可以取代传统实验室。原因在于电路的组成形态是复杂的,我们可以为各种组成电路的电子元器件建立各种数学模型,使之虚拟化,但这些模型的建立是有条件的。也就是说,在一定的条件下电路模型可以反映电路内电流电压的真实变化;但如果超出了限定的条件,模型就失去了意义。例如:继电器的干扰(触头电流小时没有问题,当触头电流达到一定程度,由触头开闭产生的干扰对电路的影响就不能不考虑)、高频环境工作下的普通电阻(频率较低时表现为纯电阻,
7、当频率高到一定程度时其电抗的特性就会表现出来)、各元器件间的电磁耦合(频率较高时各元器件间的电磁耦合加强,元器件的排列位置的重要性大大上升)等问题的数学描述都属于分布参数范畴,而这种分布参数的数学描述是非常困难的,在虚拟实验室中也很难仿真,必须通过具体试验去解决遇到的问题。我们再将电子电路实验室里必备的装备回忆一下:第 1 章 基本操作与电路的搭建3(1)电源各种电压、电流等级的交流、直流电源(电压源、电流源、受控源等)。(2)信号源各种信号发生器(周期的、非周期的、随机的等)。(3)电子元器件库各种电子元器件(通常理解为器件以半导体材料构造,元件以非半导体材料构造)。(4)仪器、仪表各种测量
8、、分析使用的仪器、仪表(万用表、频率计、各种示波器双踪的、多踪的、模拟数字混合的、频谱分析仪、失真度仪等)。(5)各类工具焊接元器件用工具、摘除元器件用工具、各类辅助工具(镊子、改锥、钳子等)、辅助材料(焊锡、助焊剂、连接线等)。(6)必备的说明书仪器、设备的使用说明书等。所有这些在虚拟实验室Multisim 8 中已经准备就绪,只不过它们是以计算机软件的形式存在的。本书限于篇幅,仅将 Multisim 8 的基本功能及使用方法介绍给大家,有些较复杂的使用方法可参考 Multisim 8 的随机帮助文件。1.2 Multisim 8 的安装1.2.1 软件的安装及数据库文件的导入1软件的安装根
9、据 Multisim 8 安装文件的提示,完成软件安装;启动软件工作。第一次启动 Multisim 8 后,会出现如图 1-1 所示的界面。2数据库文件的导入如 果 你 是 Multisim 2001 或 Multisim 7 的 用 户 , 并 在 原 使 用 系 统 下 建 立 过 自 己 的 元 器件 数 据 库 , 在 Multisim 8 中 仍 想 使 用 这 些 数 据 库 文 件 , 可 使 用 数 据 库 文 件 导 入 命 令Tools Database Convert Database 来 实 现 。 在 弹 出 窗 口 中 选 择 转 换 类 型 , 单 击 Selec
10、t Source Database Names 命 令 , 在 Multisim 2001 或 Multisim 7 安 装 目 录 下 的 Database 子目 录 中 寻 找 需 转 换 的 数 据 库 或 者 在 指 定 的 数 据 库 存 放 目 录 下 寻 找 需 转 换 的 数 据 库 。 选 择Start 命 令 ,在 弹 出 的 Duplicate Component Name 窗 口 中 选 择 Overwrite, 开 始 导 入 数 据 库 ,如 图 1-2 所 示 。1.2.2 Multisim 8 界面介 绍Multisim 8 的工作界面可以分成几个区域。1菜单命
11、令区仿真软件教程Multisim 和 MATLAB4菜单命令区提供了各类下拉菜单命令,如图 1-3 所示。图 1-1 Multisim 8 界面图 1-2 数据库的导入图 1-3 菜单命令区File文件操作。打开、建立、保存各类文件,打印文件等。Edit编辑操作。对电路图的内容进行编辑等。View观察操作。对电路图放大、缩小、全屏、增加网格、标尺、定制工作界面等。Place放置操作。向电路图中放置元器件、节点、总线、说明文字、标题栏,构造子电路、公共模块电路、多图电路等。第 1 章 基本操作与电路的搭建5Simulate仿真操作。启动仿真,选择各种仿真方法,设置系统仿真参数等。Transfer
12、转换操作。主要用于将仿真完成的电路转换为 Ultiboard 软件(用于生成PCB 板)所需的文件。Tools常用工具。主要有数据库操作类工具、元器件设计工具、标准电路生成工具、电路检查工具、屏幕捕捉工具、各类编辑器工具(标题栏、符号、电路描述)等。Reports报表生成操作。生成与电路相关的各类报表。Options定制工作界面,设置或修改在电路设计时所需的基本信息。Window窗口排放格式选择以及当前窗口队列内容。Help各类帮助信息。2工具按钮区工具按钮区提供了与菜单命令相对应的主要快捷按钮,如图 1-4 所示。图 1-4 工具按钮区3元器件库区元器件库区提供各种虚元器件和实元器件库,如图
13、 1-5 所示。图 1-5 元器件库区4虚拟仪器区界面右侧竖列图标为虚拟仪器区,提供了各类虚拟仪器。5电路设计窗口区界面中央带有标尺和网格的区域为电路设计窗口区,供设计电路用。6设计工具框(Design Toolbox)在 Multisim 8 的工作界面的左侧有一设计工具框窗口。在工具框窗口 Design Toolbox 中包含 3 个选项卡:(1)Visibility 改变当前电路设计窗口内电路的显示状态。(2)Hierarchy观察电路设计窗口内的电路组成情况。(3)Project View观察一个电路工程的构成情况。在设计工具框的右上方,有一些快捷工具按钮可供使用,其功能与 File
14、菜单的相关功能等价。7数据表观察区(Spreadsheet View)在 Multisim 8 的工作界面的底部有一数据表观察窗口。在数据表观察窗口 Spreadsheet View 中包含 4 个选项卡:(1)Results 显示电路连接的检查结果。其显示的内容可由命令 Tool Electrical 仿真软件教程Multisim 和 MATLAB6Rules Check 设置,一般情况下无需设置。(2)Nets观察电路的节点情况。单击节点栏,对应节点所连接的线路会被选中(选中后的线路可以被编辑)。在表中凡涉及 Trace 的栏目均为 Ultiboard 软件使用的参数。(3)Compone
15、nts观察电路所使用的元件情况。单击元件栏,对应元件会被选中(选中后的元件可以被编辑)。(4)PCB Layers观察电路 PCB 板的情况。后 3 项选项卡中,都有可修改参数,一般情况下无需修改。当选择后 3 项选项卡时,在数据表观察区的右上角,有一些工具可供使用:快速查找、生成各类文件、对选择列排序、打印、选择显示内容等。1.2.3 Multisim 8 快速入 门通过 Multisim 8 提供的范例可让我们以最快的速度对 Multisim 8 的工作过程有一个清晰的了解和直观的体验。具体操作如下:1调入范例文件使用菜单命令区的 File Open Sample命令,进入 Multisi
16、m 8 的范例目录,选择打开 ClassB_PushPullAmp.ms8(乙类推挽放大器)文件。2熟悉工具按钮区提供的各种工具将鼠标指向工具按钮区的各图标,鼠标处会出现图标功能说明。尝试使用工具按钮区提供的各种工具,体会其作用。3浏览数据表观察区注意数据表观察区(Spreadsheet View)提供的各种信息。在数据表观察区分别选择Nets、Components 选项卡;选中表格中的某一行,观察电路区的情况;单击右键选中表格中的某一行,选择弹出菜单中的各选项,体会其作用;单击表单的标题栏,选中一列后,尝试使用数据表观察区右上角的各项工具,体会其作用。4观察设计工具框注意设计工具框(Desi
17、gn Toolbox)提供的各种信息。选择设计工具框 Visibility 选项卡,对其中的复选框进行操作,注意观察电路设计窗口中的变化,体会各选项的作用;选择设计工具框 Hierarchy 选项卡,观察其内容;尝试使用设计工具框顶部右侧的各项工具,体会其作用。5启动仿真观察电路输出在工具按钮区单击 Run/Stop Simulation(F5)图标(或选择 Simulate Run 命令)启动电路仿真。启动电路仿真后界面底部右侧会出现仿真时间显示和仿真状态指示。双击电路中的示波器图标,就会看到乙类推挽放大器的输出在示波器上的波形。尝试对示波器面板上的各参数进行修改,仔细观察修改后的波形变化情
18、况;尝试对示波器面板上的各功能键进行操作,体会其作用。6改变输入频率第 1 章 基本操作与电路的搭建7在工具按钮区单击 Run/Stop Simulation(F5)图标停止电路仿真。双击电路中的各个元件,观察弹出菜单的各部分内容,观察完成后,单击“取消”按钮。双击电路中的输入信号源 V1,在弹出菜单内将 Frequency(F )改成 2kHz 后单击“确定”按钮关闭菜单。仿真软件教程Multisim 和 MATLAB87重新启动仿真观察电路输出重复第 5 步操作。仿真完成后,在工具按钮区单击 Run/Stop Simulation(F5)图标停止电路仿真。最后,在退出 Multisim 8
19、 系统时,不要对进行修改过的 ClassB_PushPullAmp.ms8 文件存盘,使范例文件保持原有的参数。也可以仿照上述步骤,对系统提供的其他范例进行操作,这样可以使我们看到更多的应用实例,体会到更多虚拟仪器的使用方法。通过上述操作,我们已经对 Multisim 8 的工作过程有了一个初步的认识。上述操作的范例电路及测试点波形如图 1-6 所示。图 1-6 推挽电路及测试点波形第 1 章 基本操作与电路的搭建91.3 定制适合自己使用的工作界面和工作环境当第一次安装并使用 Multisim 8 系统时,系统为我们定制了一个默认的工作界面。有时我们会感到此工作界面使用不方便或不符合自己的工
20、作习惯。为了使工作界面的布置更加适合自己工作的习惯和特点,在开始工作前,往往需要对工作界面进行一番定制。1.3.1 定制自己的工作界面1利用 View 命令定制工作界面最简单的定制方法是使用命令菜单中的 View 命令下的子命令和 View Toolbars 子命令下的子菜单进行定制,它可以确定和取消放置在工作界面上的快捷工具组和各类元器件库。尝试使用各种 View 命令下的子命令和子菜单进行自己的工作界面定制,图 1-7 是一种定制方案。图 1-7 工作界面的定制2利用 Options 命令定制工作界面更为细腻的工作环境定制可以通过命令菜单中的 Options 命令下的弹出窗口设置。(1)O
21、ptions Global Preferences(全局参数设置)仿真软件教程Multisim 和 MATLAB10Paths设置保存各种文件的路径,原则上仅设置 Circuit Default Path 即可,即指定自己设计的电路文件保存路径。 Save保存文件方法设置。 Creat a“Secritary Copy”:以加密的形式保存文件。 Auto-backup:自动建立备份文件。 Save simulation data with instruments:保存测量仪表数据。 Parts元器件放置模式、符号标准、设置正相位方向、仿真模式设置。该选项卡由 4 部分组成: Place com
22、ponent mode元器件放置模式。 Place single component:每次放置一个元器件。 Continuous placement for multi-section part only:用于放置一个元器件封装内有多个同样功能的部件,如 74LS00 等逻辑器件。 Continuous placement:可以放置多个同类元器件,按 Esc 键取消放置。 Symbol standard电路符号标准。 ANSI:美制标准。 DIN:欧制标准。 Positive Phase Shift Direction相位移动方向定义(仅适用于 AC 信号源中的相位设置)。 Shift rig
23、ht:右移为正。 Shift left:左移为正。 Digital Simulation Settings数字仿真设置。 Ideal (faster):快速仿真。 Real (more accurate):高精度仿真。 General元器件布线方式,电路图缩放方式等设置。该选项卡由 4 部分组成: Selection Rectangle定义用鼠标选择元器件的方式。 Insecting:按下鼠标左键拖动形成的方框内及与方框线相接触的元器件、连接线均被选中。 Full-enclosed:只有按下鼠标左键拖动形成的方框内的元器件、连接线被选中。 Mouse Wheel Behavior鼠标转轮工作模
24、式。 Zoom workspace:转动鼠标转轮缩放电路图。 Scroll workspace:转动鼠标转轮上下移动电路图。 Autowire自动布线设置。 Autowire when pins are touching:如果元器件的引脚与电路的连线、连接点或另一元器件的引脚相接触,则自动形成连接。 Autowire on connection:电路连线自动选择连接路径。 Autowire on move:当移动一个已经连线的元器件时,对应的连接线会自动选择连接路径。第 1 章 基本操作与电路的搭建11 在 General 选项卡中,还有两个可选项: Show line when moving
25、 component its text:当移动元器件说明文字时,会给出对应元器件的指示。 Show line to original location when moving parts:当移动元器件时,显示其原始位置。(2)Options Sheet Properties(定制图面特征)该功能与在电路设计窗口中单击右键选择 Properties 等价。 Circuit元器件相关参数(编号、参数、说明等)的显示设置,元器件的网络编号、总线入口号、电路色彩的设置。 Workspace电路图形态设置(网格、图面等)。 Wiring 线宽设置。 Font字体设置。 PCBPCB 图的有关设置。 Vi
26、sible可视参数的设置。(3)Options Customize User Interface(菜单与工具栏的定制) Command 选项卡将指定命令放置在指定的命令菜单里或工具按钮区中(直接拖入),也可将命令菜单里或工具按钮区中的指定项目删除(直接拖出)。 Toolbars 选项卡将被选择的虚拟元器件库放置在工作界面上(指定选择项),也可将指定的虚拟元器件库删除(取消指定选择项)。 Keyboard 选项卡对指定功能构造自己喜欢的快捷键方式。 Manu 选 项 卡 可 以 定 制 在 设 计 电 路 时 单 击 右 键 后 弹 出 的 菜 单 内 容 , 增 加 Command选项卡中提供
27、的各种命令或删除菜单中已有的命令;也可以在指定的命令菜单里或工具按钮区中增加 Command 选项卡中提供的各种命令,或将命令菜单里或工具按钮区中的指定项目删除(类似 Command 选项卡提供的功能)。在该选项卡中的 Manu animation 域可设置各种菜单弹出的方式,使界面更具个性化。 Options 选项卡工具栏、各类菜单的显示形态设置。通过上面的介绍,可以发现 Multisim 8 的命令菜单可以修改,也可以按照用户的意愿重新组合。所以,当我们发现彼此应用的 Multisim 8 菜单出现不同时并不奇怪。1.3.2 元器件库的分类元器件库分为虚拟元器件库和实元器件库,虚拟元器件库
28、为淡蓝色元器件图标。1虚拟元器件库虚拟元器件库分类图标栏如图 1-8 所示。单击图标栏中各图标右侧的下拉按钮即可看到各类库中的虚拟元器件。图 1-8 虚拟元器件库图标栏仿真软件教程Multisim 和 MATLAB12所谓虚拟元器件是指元器件模型参数可以任意修改,但并不一定存在(不一定能在市场上购买到)的元器件。虚拟元器件库的内容可分为 8 类,按图标排列(从左到右)如下:(1)电源类 交流电源、直流电源、TTL 电源、CMOS 电源、星形接法电源、三角形接法电源、 地线。(2)信号源类 交流电流源、交流电压源、调幅信号源、方波信号电流源、方波信号电压源、直流电流源、指数电流源、指数电压源、调
29、频信号电流源、调频信号电压源、PWL(分段线性)电流源、PWL(分段线性)电压源、脉冲电流源、脉冲电压源、热噪声源。(3)元件类 电阻、电容、电感、电位器、可调电容、可调电阻、各类触点形式的继电器、电源变压器、耦合变压器、磁心耦合线圈、空心线圈、压控电阻、上拉电阻。(4)二极管类 通用二极管、稳压二级管。(5)三级管、MOS 管类 PNP 三极管、NPN 三极管、砷化镓场效应管、结型场效应管(N 沟道、P 沟道)、NMOS 场效应管(耗尽型、绝缘栅型)、PMOS 场效应管(耗尽型、绝缘栅型)。(6)运算放大器类 三端运算放大器、五端运算放大器、电压比较器。(7)杂类 555 定时器、模拟开关、
30、晶体振荡器、单稳态触发器、单相电机、锁相环、灯泡、保险丝、光电耦合器、七段数码管。(8)简单测量工具类 电流表、电压表、电平测量指示器。2实元器件库实元器件库分类图标栏如图 1-9 所示。元器件库的内容可分为 13 类,单击图标栏中各图标即可看到库中的元器件,各种元器件均有详细说明(在实元器件库中也包含了一批虚拟元器件,库中对虚拟元器件都做了特殊说明,并以深绿色图标表示)。图 1-9 实元器件库图标栏实元器件库的内容可分为 13 类,按图标排列(从左到右)如下:(1)电源、信号源类 各类交流电源、直流电源、受控源、调制信号源等。(2)基本元件类各类电阻、电容、电感、排电阻、可调元件(电阻、电容
31、、电感)开关、变压器、继第 1 章 基本操作与电路的搭建13电器、接插件等。(3)二极管类 各类二极管、稳压管、可控硅、整流桥、特种二极管(变容二极管)、双向开关、发光二极管等。(4)三极管类各类三极管、组合三极管、MOS 管、组合 MOS 管等。(5)放大器类各类运算放大器、比较器等。(6)TTL 逻辑与时序电路类74STD、74LS 、 74S、74F、74ALS、74AS 系列逻辑与时序电路。(7)CMOS 逻辑与时序电路类各种电压等级的 CMOS 逻辑与时序电路,包括 4xxx、74HC 系列以及 NC7S 系列等。(8)大规模集成电路类 微处理器、存储器、DSP、CPLD、FPGA
32、等。(9)特种器件类 A/D 变换器、D/A 变换器、555 信号发生器、模拟开关、单稳态电路、锁相环等。(10)指示装置类数码管、指示灯、蜂鸣器、数字仪表等。(11)杂类直流电动机、保险丝、三端稳压器等。(12)开关类 继电器、开关、三相电动机、变压器等。(13)射频元器件类 射频三极管、射频 MOS 管、天线、延迟线等。所谓实元器件是指元器件模型参数不可以修改;大部分实元器件有型号、封装,是在市场上可以购得的真实元器件。在实元器件库中除了元器件之外,还有一些以模型出现的模块。如乘法器、积分器等。在进行电路设计时,一般先用虚拟元器件设计,最后再用实元器件取代并调整参数;也可以直接使用实元器件
33、库内的元器件进行设计。两种元器件在工作界面中的颜色可通过颜色设置而使它们有所区别。对于某些可以通过改变结构、特制或挑选而达到给定参数要求的元器件,既可以将其看成是虚拟元器件,也可以将其看成是实元器件。如变压器、线圈、某些晶体管等。1.3.3 定制电路图标题栏(1)使用 Place Title Block命令选择系统提供的各类电路图标题栏。仿真软件教程Multisim 和 MATLAB14(2)使用 Edit Title Block Position 命令选择标题栏的放置位置。(3)双击电路设计窗口中的标题栏,即可对标题栏的表格内容进行编辑。(4)使用 Edit Symbol/Title Blo
34、ck命令可对标题栏内的字体、字体方向,标题栏的格式进行编辑,可以帖入图表、照片等内容,使标题栏更具个性化。(5)使用 Tools Title Block Editor命令可以创建具有自己风格的标题栏。Edit Symbol/Title Block命令和 Tools Title Block Editor命令使用的编辑器为同一编辑器,使用方法与 Word 软件的图形编辑器极为相似。1.4 搭建电路及电路的编辑与说明1.4.1 编辑自己的电路使用 File New 命令或单击工具按钮区的 New 图标即创建了一个新的电路设计 窗口。使用 File New Project命令还可以建立自己的工程文件。
35、有关 File 菜单的命令,如保存、另存、调入、打印预览、打印、关闭等与 Word 等工具软件的操作十分相似,在此不再赘述。1.4.2 放置元器件单击元器件所在库的图标打开对应的元器件库,双击要使用的元器件,即可在电路设计窗口中看到所选的元器件符号,将其拖入电路设计窗口放在所希望的位置即可。对于虚拟元器件库而言(如果其图标已经被放置在工作界面上),单击虚拟元器件库图标右侧的下拉按钮,再单击选择要使用的元器件,即可在电路设计窗口中看到所选的元器件符号,将其拖入电路设计窗口放在所希望的位置即可。1.4.3 元器件的编辑单击已放置好的元器件,该元器件将被虚线包围,表示该元器件已被选中。将鼠标指针指向
36、被选中的元器件,单击右键,在弹出的菜单中选择编辑功能,即可对元器件进行编辑(删除、复制、粘贴、方向、颜色、字体)。这些编辑操作与命令菜单 Edit 中的对应项等价。对已在电路设计窗口内的元器件可以单个选中,单个编辑;也可以通过按下鼠标左键并拖动构成矩形选择区域,一次选中多个元器件,同时对它们进行编辑;还可以按住Shift 键,单击所要编辑的元器件进行多元器件选择,对被选中的元器件同时编辑。第 1 章 基本操作与电路的搭建15选中元器件,按 F1 键,该元器件的模型说明窗口将会弹出。仿真软件教程Multisim 和 MATLAB161.4.4 元器件参数编辑双击已放置好的元器件会出现该元器件的参
37、数表(与选中指定元器件,单击右键,在弹出的菜单中选择 Properties 命令等价)。一般情况下,每个元器件有 5 个选项卡。其中需要修改和设置参数的选项卡主要为 Lable、Display 和 Value。对实元器件而言,应避免对元器件的模型参数进行编辑修改。1.4.5 元器件的连接将光标移至需要连线的元器件管脚,当光标变为十字线时,单击左键,拖动光标至连接位置,再次单击左键完成连线。如要在连接未完成时放弃本次连接,单击右键;如要在连接未完成时单击左键,连接线在单击位置可形成垂直折线点;如要在连接完成后删除连接,可单击需删除的连线将其选中,按 Delete 键将其删除;也可以在选中要删除的
38、连接线后,单击右键,选择弹出菜单中的 Delete 选项将其删除。连接线被选中后,按下鼠标左键可对该连接线进行拖动。对所选中的连接线可以通过单击右键,选择弹出菜单中的 Wire Color 或 Segment Color 选项改变其颜色。选择 Wire Color 表示将与选中连接线相连的所有连接线改变颜色;选择 Segment Color 表示仅将选中连接线改变颜色。如果要从一条连接线(非元器件端点)上向外引线,首先要在引出点上设置一连接点。设置连接点有两种方法:(1)使用 Place Junction 命令,将在电路设计窗口中出现节点,将节点拖至设置 点,单击左键,节点设置完成。(2)在电
39、路设计窗口单击右键,使用 Place Schematic Junction 命令,将在电路设计窗口中出现节点,将节点拖至设置点,单击左键,节点设置完成。节点设置完成后,由节点向指定元器件端点或连线上引线。由元器件端点向连线上引线,在交汇点处单击左键,系统会自动生成连接节点。在电路设计窗口中的光标位置,双击左键会在光标位置生成一个节点并向外引线,当线未被引到元器件端点、连接线上、另一节点时,单击右键,该节点取消;单击左键,连接线在单击位置可形成垂直折线点;双击左键,形成两端为节点的连接线。1.4.6 电路注释为了更易于交流、记忆,我们往往要借助一些图表、文字等说明使电路更加易读。Multisim
40、 8 为此提供了丰富的电路注释工具。主要有以下几种方法:(1)在 电 路 设 计 窗 口 中 , 单 击 右 键 , 选 择 弹 出 菜 单 中 的 Place Graphic 命 令 ( 与 Place Graphic 命令等价),就可以在电路设计窗口中添加文字、直线、折线、曲线、方框、椭圆、多边形、图片等各种目标。目标添加完成后,选中目标,单击右键,即可根据弹出菜第 1 章 基本操作与电路的搭建17单的命令对目标进行各种编辑:颜色、方向、填充方式、字体、叠放顺序等。(2)在 电 路 设 计 窗 口 中 单 击 右 键 , 选 择 弹 出 菜 单 中 的 Place Comment 命 令
41、( 与Place Comment 命令等价),就可以在电路设计窗口中添加隐式说明(光标移动至说明标志时,说明才会弹出)。将光标移动至说明标志后单击右键,根据弹出的菜单可以对该隐式说明进行删除、复制、粘贴、改变字型、编辑说明、将隐式说明更改为显式说明等操作。这些编辑操作与命令菜单 Edit 中的对应项等价。(3)建立电路描述窗口。使用 Tools Description Editor命令,系统会弹出电路描述编辑器,它是一个功能比较齐全的文本编辑器。编辑完成后,关闭电路描述编辑器,电路设计窗口底部就会出现经过编辑的电路描述窗口选项卡标识,单击该标识可以看到电路描述窗口。同时在 Design Too
42、lbox 的 Hierarchy 选项卡中可以看到电路描述文件的图标,单击该图标可以看到电路描述窗口。另外电路描述窗口还可以通过 View Circuit Description Box 命令开启。1.4.7 参数可调元件的使用有些元件的参数是可以通过所设置的键盘按键调整的,如电位器、可调电感、可调电容、开关等。双击参数可调元件的图标即可对对应调节键进行设置。当设置大写键为增量操作时,对应的小写键就是减量操作,反之亦然。对于开关类元件,同一设置键可控制其接通或断开。在仿真过程中,需选中参数可调元件,才可对参数可调元件进行调整。1.4.8 子电路与公用模块电路的建立和使用为了使电路系统更加简捷、
43、清晰,可将现有电路中具有某种功能的电路做成子电路或者在现有电路中插入新设计的子电路。利用子电路可使大型、复杂系统的设计模块化、层次化。子电路与公用模块电路生成后,电路设计窗口底部都会出现子电路与公用模块电路描述窗口选项卡标识。同时在 Design Toolbox 的 Hierarchy 选项卡中可以看到子电路的图标。单击选项卡标识或图标即可打开子电路或公用模块电路窗口。公用模块电路可以共享,而子电路仅供自己的主电路使用。公用模块电路与子电路的设计均可嵌套。1子电路的建立和使用1)将现有电路中具有某种功能的电路做成子电路(1)选择需要构成子电路的元器件,单击右键,在弹出菜单中选择 Place b
44、y SC 命令。(2)在弹出的子电路命名框内为该子电路起名,单击 OK 按钮;将子电路模块拖至指定位置,单击左键,子电路的建立完毕。如果要对子电路进行修改,双击子电路,在弹出的窗口中选择 Edit HB/SC,该子电路被打开后即可修改。2)在现有电路中插入新设计的子电路仿真软件教程Multisim 和 MATLAB18(1)使用 Place New Subcircuit 命令或在电路设计窗口中单击右键,在弹出菜单中选择 Place Schematic New Subcircuit 命令,在弹出的子电路命名框内为该子电路起名;单击 OK 按钮即完成子电路的框架设计。(2)双击该子电路框架,在弹出
45、的窗口中选择 Edit HB/SC,该子电路框架被打开后即可设计子电路。(3)使用 Place Connector HB/SC Connector 命令或在电路设计窗口中单击右键,在弹出菜单中选择 Place Schematic HB/SC Connector 命令即可放置子电路连接器;双击子电路连接器,将其名称修改为电路中与之相连的连接器名称即可。例如,某计数电路如图 1-10 所示,现将计数电路 74HC190 和译码驱动电路 74LS47做成子电路,操作步骤如下: 按下鼠标左键并拖动将计数电路 74HC190 和译码驱动电路 74LS47 以及连线放入拖动鼠标所产生的虚框内,形成被选中对
46、象。 在被选中对象区域内单击右键,在弹出菜单中选择 Place by SC 命令。 在子电路命名框内,输入子电路名称后,单击 OK 按钮,生成子电路。 对连接线做一些适当的调整,最后生成的子电路应用如图 1-11 所示。对该电路进行仿真,其结果与如图 1-10 所示原电路是一致的。图 1-10 计数电路如需对子电路进行编辑,双击子电路图标即可进入子电路进行电路编辑。有 时 , 系 统 自 动 生 成 的 子 电 路 会 产 生 冗 余 输 入 /输 出 端 子 , 需 在 子 电 路 编 辑 器 中 将 其 删除 。2公用模块电路的建立和使用1)将现有电路中具有某种功能的电路做成公用模块电路(
47、1)选择需要构成公用模块电路的元器件,单击右键,在弹出菜单中选择 Place by HB;在弹出的公用模块电路命名框内为该公用模块电路起名并设置该公用模块电路保存目录,单击 OK 按钮;将公用模块电路模块拖至指定位置,单击左键,公用模块电路的建第 1 章 基本操作与电路的搭建19立完毕。图 1-11 由计数电路和译码器组成的子电路 sc1 在原电路中的使用(2)如果要对公用模块电路进行修改,双击公用模块电路,在弹出的窗口中选择Edit HB/SC,该公用模块电路被打开后即可修改和仿真。2)在现有电路中插入新设计的公用模块电路(1)使用 Place New Hierarchy Block 命令或
48、在电路设计窗口中单击右键,在弹出菜单中选择 Place Schematic New Hierarchy Block 命令,在弹出的公用模块电路命名框内为该公用模块电路起名并确定输入/输出引脚数;单击 OK 按钮即完成公用模块电路的框架设计。(2)双击该公用模块电路框架,在弹出的窗口中选择 Edit HB/SC,该公用模块电路框架被打开后即可设计公用模块电路。(3)使用 Place Connector HB/SC Connector 命令或在电路设计窗口中单击右键 ,在 弹 出 菜 单 中 选 择 Place Schematic HB/SC Connector 命 令 即 可 放 置 公 用 模 块 电 路 连 接器 ; 双 击 公 用 模 块 电 路 连 接 器 , 将 其 名 称 修 改 为 电 路 中 与 之 相 连 的 连 接 器 名 称 即 可 。3)在现有电路中插入已设计好的公用模块电路(1)在电路中如果需要使用已经设计好的公用模块电路,可用 Place Hierarchy Block from File 命令,或在电路设计窗口中单击右键,在弹出菜单中选择 Place Schematic Hierarchy Block from File 命令,从保存公用模块电路的目录中调入指定层级文件。(2