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文檔簡介

1、課題Multisim 簡介課時1-2教學目的了解Multisim 的背景與功能重點難點了解Multisim的功能教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式教學過程導入:Multisim 是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以 Windows為基礎(chǔ)的仿真 工具,適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形 輸入、電路硬件描述語言輸入方式,具有豐富的仿真分析能力。新授:一、Multisim 發(fā)展1、Multisim發(fā)展簡介力口拿大 EWB (Electrical Workbench )Multisim2001Multisim 7Multisim 8美國國家儀器(NI)有限公司M

2、ultisim 9Multisim 10Multisim 112、EDAft發(fā)達國家的應用狀況EDA(Electronic Design Automation )技術(shù)已經(jīng)在電子設(shè)計領(lǐng)域得到 廣泛應用。目前已經(jīng)基本上不存在電子產(chǎn)品的手工設(shè)計。一臺電子產(chǎn)品的設(shè)計 過程,從概念的確立,到包括電路原理、PCB版圖、單片機程序、機內(nèi)結(jié)構(gòu)、FPGA勺構(gòu)建及仿真、外觀界面、熱穩(wěn)定分析、電磁兼容分析在內(nèi)的物理級設(shè)計, 再到PCB鉆孔圖、自動貼片、焊膏漏印、元器件清單、總裝配圖等生產(chǎn)所需資 料等等全部在計算機上完成。EDA技術(shù)借助計算機存儲量大、運行速度快的特點,可對設(shè)計方案進行人 工難以完成的模擬評估、設(shè)計檢

3、驗、設(shè)計優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理等工作。EDA已經(jīng)成為集成電路、印制電路板、電子整機系統(tǒng)設(shè)計的主要技術(shù)手段。美國國家儀器公司(NI)的Multisim 9軟件就是這方面很好的一個工具。而且 計算機仿真(Multisim 9) 與虛擬儀器技術(shù)(LABVIEW 8可以很好的解決理論 教學與實際動手實驗相脫節(jié)白這一老大難問題。美國NI公司提出的理念:“把實驗室裝進PC機中”,“軟件就是儀器”。3、NI multisim 概述Multisim 被美國NI公司收購以后,其性能得到了極大的提升,最大 的改變就是:(1)可以根據(jù)自己的需求制造出真正屬于自己的儀器;(2)所有虛擬信號都可以通過計算機輸出到實際的硬件電路

4、上;(3)所有硬件電路產(chǎn)生的結(jié)果都可以輸回計算機處理和分析。NI Multisim 組成:(1)模數(shù)電路仿真(2)單片機仿真(3) FPGA PLD CPL而真(4)通信系統(tǒng)分析與設(shè)計(5) 32層PCBS計NI Multisim 仿真的內(nèi)容:(1)器件建模及仿真:模擬器件(二極管,三極管,功率管等) ;數(shù) 字器件(74系列,COM系歹【J, PLR CPL曲);FPG端件。(2)電路構(gòu)建及仿真:單元電路、功能電路、單片機硬件電路的構(gòu)建 及相應軟件調(diào)試的仿真。(3)系統(tǒng)組成及仿真。(4)儀表儀器原理及制造仿真:可以任意制造出屬于自己的虛擬儀器、 儀表,并在計算機仿真環(huán)境和實際環(huán)境中進行使用。4

5、、電子通信類其它常用的仿真軟件System view:數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真Proteus:單片機及ARM&真Lab view:虛擬儀器原理及仿真二、Multisim 的主窗口1、界面。界面由多個區(qū)域構(gòu)成:菜單欄,各種工具欄,電路輸入窗口,狀態(tài)條,列 表框等。通過對各部分的操作可以實現(xiàn)電路圖的輸入、編輯,并根據(jù)需要對電 路進行相應的觀測和分析。用戶可以通過菜單或工具欄改變主窗口的視圖內(nèi)容。 小結(jié) Multisim 是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以 Windows為基礎(chǔ)的仿真工具,適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。課題Multisim界面操作課時3-4教學目的了解Multisim界面構(gòu)成

6、與基本操作重點難點掌握Multisim 采單的內(nèi)谷與基本操作教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式教學過程導入:Multisim 以圖形界面為主,采用菜單、工具欄和熱鍵相結(jié)合的方式,具有般Windows應用軟件的界面風格,用戶可以根據(jù)自己的習慣和熟悉程度自如使用。新授:、Multisim 的主窗口2、菜單欄菜單欄位于界面的上方,通過菜單可以對Multisim的所有功能進行操作。不難看出菜單中有一些與大多數(shù) Windows平臺上的應用軟件一致的功能選項,如File , Edit , View, Options , Help。止匕外,還有一些 EDA軟件專用的選項,如 Place , Simu

7、lation , Transfer 以及 Tool 等。(1) FileFile菜單中包含了對文件和項目的基本操作以及打印等命令。命令功能New建立新文件Open打開文件Close關(guān)閉當前文件Save保存Save As另存為New Project建立新項目Open Project打開項目Save Project保存當前項目Close Project關(guān)閉項目Version Control版本管理Print Circuit打印電路Print Report打印報表Print Instrument打印儀表Recent Files最近編輯過的文件Recent Project最近編輯過的項目Exit退出

8、Multisim(2) EditEdit命令提供了類似于圖形編輯軟件的基本編輯功能,用于對電路圖進行編輯。命令功能制。UndoCutCopyPasteDeleteSelect AllFlip HorizontalFlip Vertical90 ClockWise90 ClockWiseCWComponent Properties(3) View撤消編輯剪切復制粘貼刪除全選將所選的元件左右翻轉(zhuǎn)將所選的元件上下翻轉(zhuǎn)將所選的元件順時針90度旋轉(zhuǎn)將所選的元件逆時針90度旋轉(zhuǎn)元器件屬性通過View菜單可以決定使用軟件時的視圖,對一些工具欄和窗口進行控命令功能Toolbars顯示工具欄Component

9、Bars顯示元器件欄Status Bars顯示狀態(tài)欄Show Simulation Error Log顯示仿真錯誤記錄信息窗口顯示Xspice命令窗口顯示波形窗口顯示仿真開關(guān)顯示柵格顯示頁邊界顯示標題欄和圖框放大顯示縮小顯示查找Show XSpice Command Line InterfaceShow GrapherShow Simulate SwitchShow GridShow Page BoundsShow Title Block and BorderZoom InZoom OutFindPlace通過Place命令輸入電路圖。命令功能Place Component放置元器件Place

10、 Junction放置連接點Place Bus放置總線Place Input/Output放置輸入/出接口Place Hierarchical Block放置層次模塊放置文字PauseDefault Instrument SettingsDigital Simulation Settings設(shè)置儀表的預置值設(shè)定數(shù)字仿真參數(shù)Place TextPlace Text Description Box打開描述窗口,編輯描述文字Replace Component重新選擇元器件替代當前選中的元器件Place as Subcircuit放置子電路Replace by Subcircuit重新選擇子電路替代當

11、前選中的子電路Simulate通過Simulate菜單執(zhí)行仿真分析命令。命令功能Run執(zhí)行仿真暫停仿真InstrumentsAnalysesPostprocessVHDL SimulationAuto Fault OptionGlobal Component TolerancesTransfer 菜單Transfer菜單提供的命令可以完成 文件格式的輸出。命令Transfer to UltiboardUltiboard (Multisim 中的電路板設(shè)計軟件)Transfer to other PCB Layout計軟件所支持的文件格式Backannotate From Ultiboard記到

12、正在編輯的電路中Export Simulation Results toMathCADExport Simulation Results to Excel選用儀表選用各項分析功能啟用后處理進行VHD助真自動設(shè)置故障選項設(shè)置所有器件的誤差Multisim對其它EDA軟件需要的功能將所設(shè)計的電路圖轉(zhuǎn)換為的文件格式將所設(shè)計的電路圖以其他電路板設(shè)將在Ultiboard 中所作的修改標MathCAD 將仿真結(jié)果輸出到將仿真結(jié)果輸出到Excel 輸出電路網(wǎng)表文件Export Netlist ToolsTools菜單主要針對元器件的編輯與管理的命令。命令Create ComponentsEdit Compo

13、nentsCopy ComponentsDelete Component Database Management Update Component功能新建元器件編輯元器件復制元器件刪除元器件啟動元器件數(shù)據(jù)庫管理器更新元器件Options 通過Option 命令PreferenceModify Title Block Simplified VersionGlobal RestrictionsCircuit RestrictionsHelpHelp菜單提供了對 命令Multisim HelpMultisim ReferenceRelease NoteAbout Multisim3、工具欄菜單可以對

14、軟件的運行環(huán)境進行定制和設(shè)置。功能設(shè)置操作環(huán)境編輯標題欄設(shè)置簡化版本設(shè)定軟件整體環(huán)境參數(shù)設(shè)定編輯電路的環(huán)境參數(shù)Multisim的在線幫助和輔助說明功能Multisim的在線幫助Multisim的參考文獻Multisim的發(fā)行中明Multisim的版本說明Multisim 提供了多種工具欄,并以層次化的模式加以管理,用戶可以通過View菜單中的選項方便地將頂層的工具欄打開或關(guān)閉,再通過頂層工具欄中的按鈕來管理和控制下層的工具欄。通過工具欄,用戶可以方便直接地使用軟件 的各項功能。頂層的工具欄有:Standard 工具欄、Design工具欄、Zoom工具欄、Simulation 工具欄。Stand

15、ard工具欄包含了常見的文件操作和編輯操作。Design工具欄是Multisim 的核心工具欄,通過對該工作欄按鈕 的操作可以完成對電路從設(shè)計到分析的全部工作,其中的按鈕可以直接開關(guān)下 層的工具欄。Zoom工具欄可以使用戶方便地調(diào)整所編輯電路的視圖大小。Simulation工具欄可以控制電路仿真的開始、結(jié)束和暫停。小結(jié) Multisim 界面操作,菜單,工具欄課題Multisim兀器件庫操作課時5-6教學目的掌握Multisim元器件庫的構(gòu)成與操作重點難點掌握Multisim元器件庫的操作教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式教學過程導入:EDA軟件所能提供的元器件的多少以及元器件模型的準

16、確性都直接決定了該EDA次件的質(zhì)量和易用性。新授:一、元器件庫操作1、Multisim為用戶提供了豐富的元器件,并以開放的形式管理元器件, 使得用戶能夠自己添加所需要的元器件。2、Multisim 以庫的形式管理元器件,通過菜單Tools/ Database Managemen心丁開Database Management (數(shù)據(jù)庫管理)窗口,對元器件庫進行 管理。3、在Database Management窗口中的Daltabase列表中有兩個數(shù)據(jù)庫:Multisim Master庫存放的是軟件為用戶提供的元器件,用戶對這些元器件沒有編輯權(quán),可以通過這個對話窗口中的Button in Tool

17、bar顯示框,查找?guī)熘胁煌悇e器件在工具欄中的表示方法;User庫是為用戶自建元器件準備的數(shù)據(jù)庫,用戶可以對自建元器件進行編輯管理。4、在Multisim Master中有實際元器件和虛擬元器件,它們之間根本差別 在于:實際元器件是與實際元器件的型號、參數(shù)值以及封裝都相對應的元器件, 在設(shè)計中選用此類器件,不僅可以使設(shè)計仿真與實際情況有良好的對應性,還 可以直接將設(shè)計導出到Ultiboard中進行PCB勺設(shè)計。虛擬元器件的參數(shù)值是該類器件的典型值,不與實際器件對應,用戶可以 根據(jù)需要改變器件模型的參數(shù)值,只能用于仿真,這類器件稱為虛擬器件。并 非所有的是元器件都設(shè)有虛擬類的器件。在元器件類型列

18、標中,虛擬元器件類 的后綴標有Virtual 。二、產(chǎn)生自行練習,老師點評操作小結(jié) Multisim元器件庫操作課題電路的輸入與編輯課時7-8教學目的掌握Multisim電路設(shè)計的步驟重點難點掌握Multisim電路的輸入與編輯教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式教學過程 導入:輸入電路圖是分析和設(shè)計工作的第用戶從元器件庫中選擇需要的元 器件放置在電路圖中并連接起來,為分析和仿真做準備。 新授:一、電路設(shè)計的基本步驟1、設(shè)置Multisim的通用環(huán)境艾量用菜單Option/Preferences 打開Preferences對話窗口,通過該窗口的6 個標簽選項,用戶可以就編輯界向顏色、電路

19、尺寸、縮放比例、自動存儲時間 等內(nèi)容作相應的設(shè)置。以標簽 Workspace為例,當選中該標簽時,Preferences對話框中啟3個 分項:Show可以設(shè)置是否顯示網(wǎng)格,頁邊界以及標題框。Sheet size :設(shè)置電路圖頁面大小。Zoom level :設(shè)置縮放比例。2、取用元器件取用元器件有從工具欄取用和從菜單取用兩種方法,下面將以74LS00為例說明兩種方法。從工具欄取用:直接在工具欄中選擇TTL按鈕打開 74LS類器件的ComponentBrowser窗口選取,窗口中包含的子段有 Database name (兀器件數(shù) 據(jù)庫),Component Family (X10歹1表),Co

20、mponentNameList (tew件 名細木),Manufacture Names(生廣廠豕),Model Level-ID (模型層次)等內(nèi) 容。從菜單取用:通過 Place/ Place Component 命令打開 Component Browser 窗口。3、編輯元器件當器件放置到電路編輯窗口中后,用戶就可以進行移動、復制、粘貼、旋轉(zhuǎn)、參數(shù)設(shè)置等編輯工作。4、連接元器件元器件放置在電路編輯窗口后,用鼠標就可以方便地將器件連接起來。方法是:用鼠標單擊連線的起點并拖動鼠標至連線的終點。在Multisim中連線的起點和終點不能懸空。二、學生自行練習,老師點評操作電路的輸入與編輯課題虛擬

21、儀器的使用課時9-10教學目的掌握Multisim虛擬儀表的使用重點難點掌握Multisim虛擬儀表的功能與操作教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式表示方法MultimeterFunction Generator波形發(fā)生器Wattermeter瓦特表Osc川oscape示波器Bode Plotter波特圖圖示儀Word Generator字元發(fā)生器Logic Analyzer邏輯分析儀Logic Converter邏輯轉(zhuǎn)換儀Distortion Analyzer失真度分析儀Spectrum Analyzer頻譜儀Network Analyzer網(wǎng)絡(luò)分析儀教學過程導入:對電路進行仿真運行,

22、通過對運行結(jié)果的分析,判斷設(shè)計是否正確合理, 是EDA次件的一項主要功能。新授:、虛擬儀器的使用1、Multisim 為用戶提供了類型豐富的虛擬儀器,可以通過 Instruments工具欄或菜單命令(Simulation/ instrument )選用各種虛擬儀表。各種虛擬 儀表在選用后都以面板的方式顯示在電路中。卜面將11種虛擬儀器的名稱及表示方法總結(jié)如下:儀器名稱萬用表2、在電路中選用了相應的虛擬儀器后,將需要觀測的電路點與虛擬儀器面板上的觀測口相連。3、雙擊虛擬儀器就會出現(xiàn)儀器面板, 面板為用戶提供觀測窗口和參數(shù)設(shè)定按鈕、學生自行練習,老師點評操作小結(jié) 虛擬儀器的使用課題模數(shù)電路仿真實例

23、課時11-12教學目的掌握Multisim 電路的創(chuàng)建和仿真重點難點掌握Multisim創(chuàng)建電路圖和仿真的詳細步驟教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式教學過程導入:上節(jié)我們學習了虛擬儀器的使用方法,下面以三極管單級放大電路為例, 簡要介紹利用Multisim來創(chuàng)建電路圖和仿真的過程,并分析電路的性能。新授:三極管單級放大電路如圖1-20所示,由1個2N22222極管、6個電阻、3個電容、1個12V直流電源和1個交流信號源組成。圖1-20 三極管單級放大電路1、啟動 Multisim單擊Windows “開始”菜單下“程序”中的 Multisim ,就會打開Multisim 的用戶界面,并

24、在電路窗口中自動建立一個文件名為“Circuit1 ”的電路文件。2、放置元件Multisim 將右1兀件懊型分1刊類地存放在兀件工具化中,兀件懊型是電 路仿真的基礎(chǔ)。所需的兀件可以從兀件工具欄(ComponentToolbar )或虛擬兀 件工具欄(Virtual Toolbar)中提取。兩者不同的是:從兀件工具欄中提取的 元件都與具體型號的元件相對應,在“元件屬性”對話框中不能更改元件的參 數(shù)(元件的性能參數(shù),如電阻、電容、電感的大小,三極管的IS、NR BF、VAR ISE等參數(shù)),只能用另一型號的元件來代替。從虛擬元件工具欄中提取的元件 的大多數(shù)參數(shù)都是該種/類元件的典型值,部分參數(shù)可

25、由用戶根據(jù)需要自行確 定,且虛擬元件沒有元件封裝,故制作印刷電路板時,虛擬元件將不會出現(xiàn)在 PC吸件中。下面以放置實際元器件為例來說明放置元件的過程。(1)放置電阻用鼠標單擊Multisim 用戶界面的元件工具欄的 Basic元件庫按鈕,彈出 Select a Component 對話框,再單擊該對話框左側(cè)Family滾動窗口中的RESISTOR Select a Component對話框變成如圖1-21所示的界面。該對話框中顯示了元件的許多信息,在 Component滾動窗口中,列出了許 多現(xiàn)實的電阻元件。拖動滾動條,找到Q (注意,軟件界面中歐姆符號。顯示 為Ohm電阻,單擊。儂鈕或雙擊所

26、選中的電阻,就會選中找到的電阻。選中的電阻會隨著鼠標的移動在電路窗口中移動,移到合適的位置后,單擊左鍵就可將。電阻放到指定的位置。 同理,可將另外3個Q、1個24kQ和1個。電阻 放到電路窗口適當?shù)奈恢蒙?。由于這幾個電阻均是垂直放置,可依次選中,再 單擊Edit菜單中的“90 Clockwise”或“90 CounterCW 命令,將它們垂直放 置。圖1-21 提取電阻(2)放置電容放置電容與放置電阻過程基本相似,只需要在彈出的 Select a Component 對話框左側(cè)Family滾動窗口中單擊 CAPACITORSelect a Component話框就 變成如圖1-22所示的界面。

27、在Component滾動窗口中,找到10pF電容,選中 并將它放到電路窗口中合適的位置。同理,在Family滾動窗口中單擊 CAP_ELECTRg在Component滾動窗口 中找到47仙F極性電容,選中并將它放到合適的位置。圖1-22提取電容(3)放置12V直流電源單擊Multisim 用戶使用界面的元件工具欄的 Source元件庫按鈕,彈出 Select a Component 對話框,再單擊該對話框左側(cè) Family滾動窗口中的 POWER_SOURCSelect a Component對話框變成如圖1-23所示的界面。圖1-23 提取直流電源在Componen膝動窗口中,找到DC_PO

28、WE磁中并將它放到電路窗口合適 的位置。止匕外,利用此對話框還可以將電路圖中的接地端(GROUND&到電路窗口中。同理,可以放置交流信號源 AC_POWER(4)放置NPNE極管三極管是該放大電路的核心,該電路選用三極管的型號為 2N2222A首先 單擊元件工具欄的Transistor 元件庫按鈕,彈出 Select a Component對話框, 再單擊該對話框左側(cè) Family滾動窗口中的BJT_NPN Select a Component對話 框變成如圖1-24所示的界面。圖1-24提取晶體三極管在Component1口中的第1個三極管就是2N2222A單擊O儂鈕,所選中 的三極管就會隨

29、著鼠標的移動在電路窗口中移動,移到合適的位置后,單擊左 鍵就可將三極管放到指定的位置。至此,三極管放大電路所需要的所有元件都 已被放置到電路窗口中。3、連接電路在Multisim 的電路窗口中連接元件非常簡捷方便, 通常有以下兩種類型:(1)元件與元件的連接。將鼠標指針移動到所要連接元件的引腳上,鼠標指針就會變成中間有黑點的十字,如圖1-25 (a)所示。單擊鼠標并移動,就會拖出一條實線,如圖1-25 (b)所示,移動到所要連接元件的引腳時,再次 單擊鼠標,就會將兩個元件的引腳連接起來。(a)鼠標指針變成中間有黑點的十字(b)用鼠標拖出一條實線圖1-25元件與元件的連接(2)元件與連線的連接。

30、從元件引腳開始,將鼠標指針移動到所要連接元 件的引腳上,單擊鼠標并移動,移動到所要連接的連線時,再次單擊鼠標,就 會將元件與連線連接起來,同時在連線的交叉點上,自動放置一個節(jié)點,如圖 1-26所示。按該方法連接放置的元件,連接完成后的電路圖如圖1-27所示。圖1-26 元件與連線的連接圖1-27 連接完成后的電路圖4、編輯元件為了使創(chuàng)建完成的電路符合工程習慣,便于仿真分析,可以對創(chuàng)建完成后 的電路圖作進一步的編輯。常用的編輯如下所示:(1)調(diào)整元件如果對某個元件放置的位置不滿意,可以調(diào)整其位置。具體方法是:首先 用鼠標指向所要移動的元件,選中元件,此時元件的4個角上出現(xiàn)4個小方塊, 如圖1-2

31、8所示;然后按住鼠標左鍵不放,將選中的元件拖至所要移動的位置即 可。若選中多個元件,則可將多個元件一起移動。若元件的標注位置不合適, 也可用該方法移動元件標注。(2)調(diào)整導線如果對某條導線放置的位置不滿意,可以調(diào)整其位置。具體方法是:首先 單擊所要移動的導線,選中導線,此時導線兩端和拐角處出現(xiàn)黑色小方塊。若 將鼠標放在選中的導線中間,鼠標會變成一個雙向箭頭,如圖1-29所示,按住 鼠標左鍵,拖動導線至理想的位置松開鼠標左鍵即可;若鼠標放在選中導線拐 角處的小方塊上,按住鼠標左鍵,就可改變導線拐角的形狀。圖1-28 被選中的元件圖1-29鼠標放在選中的導線中間(3)修改元件的參考序號(Refer

32、ence ID )元件的參考序號是從元件庫中提取時自動產(chǎn)生的,但有時與我們的工程習 慣不相符,例如本例中的R2習慣上應表示為Rb1??梢噪p擊該元件,在彈出的 屬性對話框中修改元件的參考序號。例如雙擊R2,彈出如圖1-30所示的屬性對話框,將Label標簽上的Reference ID 文本框內(nèi)的R2改為Rb1。(4)修改虛擬元件的數(shù)值電路窗口中的虛擬元件,其數(shù)值大小都為默認值,可通過其屬性對話框修 改數(shù)值大小。例如,交流信號源的默認頻率為 60Hz、振幅為120V。雙擊交流信 號源彈出其屬性對話框,如圖1-31所示。圖1-30 電阻的屬性對話框圖1-31交流信號源的屬性對話框在Value標簽中,

33、通過Voltage欄,將交流信號的振幅設(shè)置為10mV通過 Frequency欄,將交流信號的頻率設(shè)置為1kHz。二、學生自行練習,老師點評操作模數(shù)電路仿真實例課題模數(shù)電路仿真實例課時13-14教學目的掌握Multisim 電路的創(chuàng)建和仿真重點難點掌握Multisim創(chuàng)建電路圖和仿真的詳細步驟教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室課件教學方法講授式教學過程導入:上節(jié)我們學習了虛擬儀器的使用方法,下面以三極管單級放大電路為例, 簡要介紹利用Multisim來創(chuàng)建電路圖和仿真的過程,并分析電路的性能。新授:三極管單級放大電路如圖1-20所示,由1個2N22222極管、6個電阻、 3個電容、1個12V直流電源和1個交

34、流信號源組成。圖1-20 三極管單級放大電路5、顯示電路節(jié)點號電路元件連接后,為了區(qū)分電路不同節(jié)點的波形或電壓,通常給每個電路 節(jié)點起一個序號。初次使用Multisim仿真軟件,所建立的電路不會自動顯示節(jié) 點序號,可單擊 Multisim 的Options菜單中的Preferences 命令,彈出 Preferences對話框,如圖1-32所示。圖 1-32 Preferences 對話框在Circuit 標簽中,選中Show框中的Shownode names選項。選擇完畢后 單擊。儂鈕,就會返回Multisim用戶界面,電路圖中的節(jié)點全部顯示出來。 至此,就完成了圖1-20所示電路的創(chuàng)建。6

35、、保存電路文件編輯完電路圖之后,就可以將電路文件存盤。存盤方法與多數(shù)Windows應用程序相同,第一次保存新創(chuàng)建的電路文件時,彈出“另存為”對話框,默認 文件名為“”,也可更改文件名和存放路徑。7、電路的仿真分析Multisim為電路分析提供了強大的工具,一是利用 Multisim提供的分析 功能,仿真電路的各種性能;二是利用Multisim提供的儀表,建立虛擬電子工 作平臺。下面以圖1-20所示的三極管單級放大電路為例,說明 Multisim的仿 真過程。a.利用Multisim提供的分析功能在Multisim 用戶界面中,打開 Simulate主菜單中的Analysis 子菜單, 就會發(fā)現(xiàn)

36、Multisim提供的各種分析,下面以直流工作點分析為例來說明仿真的 過程。直流工作點分析的步驟如下所述:(1)創(chuàng)建電路原理圖。(2)顯示電路的節(jié)點序號。(3)設(shè)置顯示電壓的節(jié)點。單擊Simulate菜單中Analysis子菜單下的DCOperating Point命令,彈 出如圖 1-33 所示的 DCOperating Point Analysis 對話框。在 Output variables 標簽中,選擇需要仿真的變量??晒┻x擇的變量全部羅列在Variables incircuit 列表欄中,選中的變量全部列圖1-33 DC Operating Point Analysis對話框 圖1-

37、34 直流工作點分析仿真結(jié)果在Selected variables for列表欄中,單擊 Add和Remove鈕,就可選擇或撤銷某個變量。在該例中,選中所有的變量。(4)啟動仿真按鈕。單擊圖1-33中的Simulate按鈕,仿真的結(jié)果如圖1-34 所示。b.利用Multisim提供的儀表進行仿真分析在電路窗口右側(cè)的儀表工具欄中,Multisim 提供了 18種儀表,基本上能滿足虛擬電子工作平臺的需要,甚至還包括一些貴重儀表,如邏輯分析儀、網(wǎng) 絡(luò)分析儀等。下面以實驗室最常用的雙蹤示波器為例,具體說明如何利用儀表 進行電路節(jié)點的波形仿真。利用示波器顯示輸出波形步驟如下:(1)連接示波器。單擊儀表工

38、具欄中的Oscilloscope按鈕,鼠標指針處就 出現(xiàn)一個示波器的圖標,移動鼠標到合適的位置,再次單擊,就可將示波器放 到指定的位置。示波器的圖標上有4個端子,底部水平位置分別是 A B通道信 號輸入端,右側(cè)垂直方向由上往下分別是接地端和外觸發(fā)信號輸入端。連接后 的電路圖如圖1-35所示。(2)觀察波形。單擊“仿真”按鈕,雙擊示波器圖標,就會在示波器的顯 示屏上顯示輸入、輸出的信號波形。若顯示波形不理想,可分別調(diào)整時間刻度、 A/B通道的幅度刻度和垂直偏差,就會顯示清晰可辨的波形。調(diào)整后的波形如 圖1-36所示。圖1-35 連接示波器后的電路圖圖1-36 示波器顯示的波形從圖1-36可看出,

39、處于正常放大狀態(tài)的三極管放大電路,輸出波形是輸入波形的反相,并且有一定的電壓放大倍數(shù)(注意:A、B兩通道的Y軸刻度單位不同)。、學生自行練習,老師點評操作小結(jié) 模數(shù)電路仿真實例課題單片機電路仿真實例課時15-16教學目的掌握Multisim單片機電路設(shè)計與仿真的步驟重點難點掌握Multisim單片機程序的鏈接教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式教學過程導入:美國國家儀器公司發(fā)布的最新版 MultisimIO加入了 MCUK塊功能,可以和 8051等單片機進行編程聯(lián)調(diào)。下面介紹一下 MultisimIO剛加進來的MCU真塊 的仿真步驟。新授:一、仿真步驟1、運行multisimIO ,進入

40、以下界面:圖一Design Toolbox工具欄顯示全部工程文件和當前打開的文件。狀態(tài)欄用于 顯示程序的錯誤和警告,如果有錯誤和警告那還還需要重新修改程序。直到?jīng)] 有錯誤為止才能正常加載程序。2 、在電路窗口的空白處點擊鼠標右鍵,將出現(xiàn)如下菜單。菜單包括:放置 元件(place component)、連接原理圖(place schematic)、放置圖形(place graphic )、標注(place comment)等,這里單擊第一項 place component , 或者按“ CTRL+W放置元件。圖二點擊第一選項或者按“ CTRL+W后會出現(xiàn)以下元器件選擇對話框(圖三): 圖三3、在

41、Group中選擇我們需要的器件的類別,在 Family中選擇我們需要的 器件,點擊“OK即可。在選擇805X和PIC等可編程器件時會出現(xiàn)如下對話框: 圖四4、這時在 “Please enter the workspace name 中輸入文件名,點擊 “Next” 進入第二步:圖五5、在第二步中在 “ Programming language” 中選擇 “ Assembly” ,表示 用匯編語言編寫。如果選擇 C則表示用用C語言編寫。點擊“Finish ,完 成了對單片機的設(shè)置。這時在軟件界面左邊的“ Design Toolbox”中會出現(xiàn)新的文件,如下圖所 示:圖六、學生自行練習,老師點評操

42、作小結(jié)單片機電路仿真實例課題單片機電路仿真實例課時17-18教學目的掌握Multisim單片機電路設(shè)計與仿真的步驟重點難點掌握Multisim單片機程序的鏈接教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室課件教學方法講授式教學過程導入:美國國家儀器公司發(fā)布的最新版 MultisimIO加入了 MCUK塊功能,可以和 8051等單片機進行編程聯(lián)調(diào)。下面介紹一下 MultisimIO剛加進來的MCU真塊 的仿真步驟。新授:一、仿真步驟6、點擊Circuitl 項目,顯示電路窗口:圖七7、點擊項目,顯示編程窗口:圖八8、回到電路窗口,按照下圖選擇元器件,并連接好電路: 圖九9、連好電路圖以后,點擊,切換到編程窗口,編寫程序

43、:圖十程序?qū)懺凇?$MOD51和“ END之間:圖十一10 、程序?qū)懲旰螅d入程序。用鼠標右鍵點擊 Design Toolbox欄的,選 擇“Build 。這時在軟件最下方的“ Spreedsheet View”欄中會顯示編程的錯 誤和警告。如果出現(xiàn)錯誤會在該欄中顯示并顯示出錯的具體位置,那么我們要 回到編程窗口找到錯誤并修改,一直修改到 0錯誤和0警告為止。注意:1、在創(chuàng)建MCU勺程序文件的路徑中不能出現(xiàn)中文字符,否則會出 錯;2、只有在放置MCUK件時,MCU&導產(chǎn)生的程序文件的路徑才是正確的, 否則路徑會出錯。圖十二11、以上工作完成后,回到電路窗口,找到快捷工具欄中的“RUN按鈕(圖

44、中的第一個按鈕)。圖十三按下“RUN以后,電品&窗口中的LCD就開始顯示。圖十四、學生自行練習,老師點評操作小結(jié)單片機電路仿真實例課題單片機電路仿真實例課時19-20教學目的掌握Multisim單片機電路設(shè)計與仿真的步驟重點難點掌握Multisim單片機程序的鏈接教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 課件教學方法講授式教學過程導入:美國國家儀器公司發(fā)布的最新版 MultisimIO加入了 MCUK塊功能,可以和 8051等單片機進行編程聯(lián)調(diào)。下面介紹一下 MultisimIO剛加進來的MCU真塊 的仿真步驟。新授:二、LC淵件與顯示程序1、LCD引腳功能VCCt 源端 +5V。CV顯示屏亮度調(diào)節(jié)端,接電源+

45、5V或接地,具體情況要看廠家的數(shù)據(jù)手冊。GNDg地端。E信號使能端,下降沿有效,下降沿時,LCD對RS和DATA1行取樣和執(zhí)行 操作。RS數(shù)據(jù)/命令選擇端,1-數(shù)據(jù)、0-指令。RW實寫選擇,1-讀、0-寫,如果LCD沒有用到這個I/O 口,就接地。D7 D0是DATA勺I/O 口,接單片機的I/O 口,用于輸入數(shù)據(jù)或者指令。2 、顯小程序$MOD51 ; This includes 8051 definitions for the metalink assemblerORG 0000HCLR ; LCD開始工作第一步要進行初始化,初始化程序段開始。SETBMOV P1,#03HCLRSETBM

46、OV P1,#0CHCLRSETBMOV P1,#06HCLR ;初始化程序段結(jié)束。SETB ;初始化以后對LCD寫第一次顯示數(shù)據(jù)。SETBMOV P1,#30HCLRSETBMOV P1,#31HCLRSETBMOV P1,#32HCLRSETBMOV P1,#33HCLRCLR ;第一次顯示數(shù)據(jù)以后,要進行第二次數(shù)據(jù)顯示時,需要清屏,清屏程序段開始。SETBMOV P1,#01HCLRSETB ;清屏程序段結(jié)束。SETB ;清屏后,對LCD寫第二次對LCD寫數(shù)據(jù)。MOV P1,#34HCLRSETBMOV P1,#35HCLRSETBMOV P1,#36HCLRSETBMOV P1,#37

47、HCLRSETBMOV P1,#38HCLRSETBMOV P1,#39HCLRSETBMOV P1,#41HCLRSJMP $END3、電路功能實現(xiàn)基于單片機的LCD顯示,LCD分兩次顯示,第一次顯示“ 0123”第 次顯示“456789A。LCD采用08x1的液晶顯示器,單片機采用 8051。二、學生自行練習,老師點評操作單片機電路仿真實例課題實訓:單級放大電路課時21-22教學目的1、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻 的仿真方法,了解共射極電路特性。重點難點放大器靜態(tài)

48、工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻仿真方法教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室雙蹤示波器數(shù)字萬用表交流毫伏表信號發(fā)生器教學方法任務(wù)驅(qū)動教學過程實驗步驟:1.啟動multisim如圖所小. 點擊采單欄上 place/component , 彈出如下所/、的 select a component 對話框.在group下拉采單中選擇basic ,如圖所小.選中RESISTOR此時在右邊列表中選中Q 5%電阻,點擊O儂鈕。此時該電 阻隨鼠星移動,在工作區(qū)適當位置點擊鼠標左鍵,如下圖所示.同理,把如下所示的所有電阻放入工作區(qū)學生自行練習,老師點評操作小結(jié)單級放大電路課題實訓:單級放大電路課時23-24教學目的1

49、、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻 的仿真方法,了解共射極電路特性。重點難點放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻仿真方法教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室雙蹤示波器數(shù)字萬用表交流毫伏表信號發(fā)生器教學方法任務(wù)驅(qū)動教學過程實驗步驟:.同樣,如下圖所示選取電容10uF兩個,放在工作區(qū)適當位置結(jié)果如下:.同理如下所示,選取滑動變阻器.同理選取三極管.選取信號源.選取直流電源.選取地.最終,元器件放置如下學生自行練習,老師點評操作小結(jié)單級放大電路課題實訓:單級放大電路課時25-26

50、教學目的1、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的仿 真力法,了解共射極電路特性。重點難點放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻仿真方法教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室雙蹤示波器數(shù)字萬用表 交流毫伏表信號發(fā)生器教學方法任務(wù)驅(qū)動教學過程實驗步驟:.元件的移動與旋轉(zhuǎn),即:單擊元件不放,便可以移動元件的位置;單擊元件(就 是選中元件),鼠標右鍵,如下圖所示,便可以旋轉(zhuǎn)元件。.同理,調(diào)整所有元件如下圖所示.把鼠標移動到元件的管腳,單擊,便可以連接線路。如下圖所示.同理,把所有元件連接

51、成如下所示電路.選擇菜單欄options/sheet properties, 如圖所示.在彈出的對話框中選取show all ,如下所示19.此時,電路中每條線路出上便出現(xiàn)編號,以便為后來仿真。學生自行練習,老師點評操作小結(jié)-單級放大電路課題實訓:單級放大電路課時27-28教學目的1、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的仿 真力法,了解共射極電路特性。重點難點放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻仿真方法教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室雙蹤示波器數(shù)字萬用表 交流毫伏表信號發(fā)

52、生器教學方法任務(wù)驅(qū)動教學過程實驗步驟:.如果要在2N222A的e端加個100歐電阻,可以先選中“ 3”這條線路,然后 按鍵盤del鍵,就可以刪除。如下圖所示.之后,點擊采單欄上 place/component ,彈出如下所/、的 select a component 對話框,選取BASIC_VIRTUA喙后選取RESISTOR_VIRTUA叫點擊OK按鈕。注意:這是虛擬電阻(都帶有.VIRTUAL,因為只有麻電阻才能更改其阻值!同樣,電容,電感,三極管等等元件,只有虛擬元件才更改其參數(shù).最后,電路如下:注意:該電路當中元件阻值與前面幾個步驟中阻值不一樣,更改的方法是:比如(要把R3從千歐更改為

53、20千歐),選中R3電阻,右鍵,如圖所示:之后,重新選取20千歐電阻便會自動更換。.單擊儀表工具欄中的第一個(即:萬用表),放置如下圖所示.單擊工具欄中運行按鈕,便進行數(shù)據(jù)的仿真。之后,雙擊圖標,就可以觀察三極 管e端對地的直流電壓。如圖所示,然后,單擊滑動變阻器,會出現(xiàn)一個虛框,之 后,按鍵盤上的A鍵,就可以增加滑動變阻器的阻值,shift+A便可以降低其阻值。學生自行修習,老師點評操作/bti單級放大電路課題實訓:單級放大電路課時29-30教學目的1、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入

54、電阻、輸出電阻的仿 真力法,了解共射極電路特性。重點難點放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻仿真方法教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室雙蹤示波器數(shù)字萬用表 交流毫伏表信號發(fā)生器教學方法任務(wù)驅(qū)動教學過程實驗步驟:25.靜態(tài)數(shù)據(jù)仿真:仄調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,使萬用表的數(shù)據(jù)為。目、執(zhí)行菜單欄中 simulate/analyses/DC Operating Point目、如下所示操作注意:$1就是電路圖中三極管基級上的1, $3, $6分別是發(fā)射極和集電極 上的3和6回、點擊對tS框上的Simulate ,如下圖所小5結(jié)果是:日記錄數(shù)據(jù),填如卜表:仿真數(shù)據(jù)(對地數(shù)據(jù))單位:V計算數(shù)據(jù)單位:V基級集電

55、極發(fā)射級VbeVceRp Rp的值,等于滑動變阻器的最大阻值乘上百分比。26.動態(tài)仿真一10、單擊儀表工具欄中的第四個(即:示波器 Oscilloscope ),放置如下圖所示,并且連接電路。( 注意:示波器分為2個通道,每個通道有十和一,連接時只需用+即可,示 波器默認的地已經(jīng)連接好的。觀察波形圖時會出現(xiàn)不知道那個波形是那個通道的, 解決方法是更改連接通道的導線顏色,即:右鍵擊導線,彈出 ),單擊wire color , 可以更改顏色,同時示波器中波形顏色也隨之改變)2右擊V1,出現(xiàn),單擊properties ,出現(xiàn)對話框,把 Voltage的數(shù)據(jù)改為 10mV Freguency的數(shù)據(jù)改為

56、1kHz,確定??凇?單擊工具欄中運行按鈕,便進行數(shù)據(jù)的仿真??凇㈦p擊圖標,得如下波形::如果波形太密或者幅度太小,可以調(diào)整 Scale里邊的數(shù)據(jù),如果還不清楚,可 以看第一章中示波器的使用、記錄波形,并說出他們的相位有何不同學生自行普習,老師點評操作小結(jié)單級放大電路課題實訓:單級放大電路課時31-32教學目的1、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的仿 真力法,了解共射極電路特性。重點難點放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻仿真方法教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室雙蹤示波

57、器數(shù)字萬用表 交流毫伏表信號發(fā)生器教學方法任務(wù)驅(qū)動教學過程實驗步驟:27動態(tài)仿真1 口、刪除負載電阻R6,重新連接示波器如圖所示21、重新啟動仿真,波形如下:可以單擊T1和T2的箭頭,移動如圖所示的豎線,就可以讀出輸入和輸出的 峰值。注意:峰峰值變?yōu)橛行е党?.J記錄數(shù)據(jù)如下表:(注 此表為RL為無窮)仿真數(shù)據(jù)(注意填寫單位)計算Vi肩效值V0肩效值A(chǔ)v林 其他不變,分別加上歐和330歐的電阻,如下圖所示,并填表填表:仿真數(shù)據(jù)(注意填寫單位)計算RLViV0AvQ330 Q4 口、其他不變,增大和減小滑動變阻器的值,觀察V0的變化,并記錄波形VbVcP Ve畫出波形Rp增大Rp減小如果效果不

58、明顯,可以適當增大輸入信號28.動態(tài)仿真三1 口測量輸入電阻Ri在輸入端串聯(lián)一個的電阻,如圖所示,并且連接一個萬用表,如圖連接 啟動仿真,記錄數(shù)據(jù),并填表。萬用表要打在交流檔才能測試數(shù)據(jù)填表:仿真數(shù)據(jù)(注意填寫單位)計算信號發(fā)生器有效電 壓值萬用表的有效數(shù)據(jù)Ri性測量輸出電阻R0如圖所示:萬用表要打在交流檔才能測試數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)為 VL如圖所示:萬用表要打在交流檔才能測試數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)為V0填表:仿真數(shù)據(jù)計算VLV0R0學生自行修習,老師點評操作/bti單級放大電路課題實訓:射極跟隨器課時33-34教學目的1、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能

59、的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的仿真力法,了解共射極電路特性。4、學習Multisim9參數(shù)掃描方法5、學會開關(guān)元件的使用重點難點放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的仿真方法, 共射極電路特性教學媒體多媒體網(wǎng)絡(luò)教室雙蹤示波器數(shù)字萬用表交流毫伏表信號發(fā)生器教學方法任務(wù)驅(qū)動教學過程實驗步驟:一.回出電路如圖所示二.直流工作點的調(diào)整如上圖所示,V1頻率1kHz, Vi=3V, R1=82 ,R2= KQ0通過掃描電阻 R1 的阻值,在輸入端輸入穩(wěn)定的正弦波信號,通過觀察輸出5端的波形,使其為最大不失真波形,此時,便可以確定 Q1的靜態(tài)工作點。具體步

60、驟如下:.選擇采單欄中 simulate/analyses/parameter sweep , 如右圖所小2.參數(shù)設(shè)置如下圖所示3、點擊上圖中按鈕MoreX ,出現(xiàn)如下圖所不3、點擊按鈕Edit Analysis ,如下圖所小把其中的end time設(shè)置為秒,如果太大,那計算機計算時間將會變得很長點擊OK學生自行練習,老師點評操作小結(jié)射極跟隨器課題實訓:射極跟隨器課時35-36教學目的1、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握放大器靜態(tài)工作點的仿真方法及其對放大器性能的影響。3、學習放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的仿真力法,了解共射極電路特性。4、學習Multisi

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