第一章Multisim入門導航Multisim電路系統(tǒng)設計與仿真教程課件CONTENTSMultisim軟件簡介1Multisim的基本界面3Multisim的安裝2用戶界面與環(huán)境參數(shù)自定義4Multisim電路初步設計5內容提要本章主要介紹Multisim的發(fā)展史、Multisim14.0新增的特性、Multisim的安裝，分12個部分介紹了Multisim的基本界面，從3個方面介紹了用戶界面與環(huán)境參數(shù)自定義，以及介紹了Multisim電路設計的7個步驟。1.1Multisim軟件簡介

隨著工業(yè)技術和制造水平的不斷提高，Multisim的前身為EWB(ElectronicsWorkbench)軟件。它以其界面形象直觀、操作方便、分析功能強大、易學易用等突出優(yōu)點，早在上世紀90年代就在我國得到迅速推廣，作為電子類專業(yè)課程教學和實驗的一種輔助手段?？缛?1世紀初，將EWB5.0版本更新?lián)Q代推出EWB6.0，并更名為Multisim2001，2003年升級為Multisim7，2005年發(fā)布Multisim8.0，其功能已十分強大，能勝任電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、RF電路、電力電子及自控原理等各方面的虛擬仿真；并提供多達18種基本分析方法。1.1Multisim軟件簡介

Multisim和Ultiboard

是美國國家儀器公司下屬的ElectroNIcs

Workbench

Group推出的交互式SPICE仿真和電路分析軟件的最新版本，專用于原理圖捕獲、交互式仿真、電路板設計和集成測試。這個平臺將虛擬儀器技術的靈活性擴展到了電子設計者的工作臺上，彌補了測試與設計功能之間的缺口。通過將NI

Multisim

電路仿真軟件和LabVIEW測量軟件相集成，需要設計制作自定義印制電路板(PCB)的工程師能夠非常方便地比較仿真和真實數(shù)據(jù)，規(guī)避設計上的反復，減少原型錯誤并縮短產(chǎn)品上市時間1.1Multisim軟件簡介

使用Multisim

可交互式地搭建電路原理圖，并對電路行為進行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復雜內容，這樣使用者無需懂得深入的SPICE技術就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設計，這也使其更適合電子學教育。通過Multisim和虛擬儀器技術，使用者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。1.2Multisim的安裝

下面我們來逐步介紹Multisim的安裝過程，安裝前應關閉Windows其它應用程序，禁止病毒掃描功能，這樣可以提高安裝速度。Multisim的安裝步驟如下：1）將安裝光盤放入光驅，將自動運行安裝程序，出現(xiàn)圖1-1所示的安裝界面。如果沒有自動運行安裝程序，可手動打開光盤，運行其中的SETUP.EXE文件。安裝程序首先初始化，如要取消安裝，則單擊“Cancel”按鈕。2）初始化后單擊NEXT按鈕可執(zhí)行下一步安裝。3）彈出用戶信息對話框，要求輸入用戶全名及公司或組織名稱。如已有軟件產(chǎn)品序列號，則輸入相應序圖1-1安裝窗口1.2Multisim的安裝

3）彈出用戶信息對話框，要求輸入用戶全名及公司或組織名稱。如已有軟件產(chǎn)品序列號，則輸入相應序列號；如沒有序列號，則選擇后面的備選項，安裝評估版產(chǎn)品。點擊“Cancel”按取消安裝，點擊“NEXT”按鈕繼續(xù)執(zhí)行下一步安裝，點擊“Back”按鈕回到上一步。4）輸入的序列號校驗通過后，將彈出安裝地址對話框，用戶可選擇默認的安裝路徑，或者點擊“Browse”按鈕選擇新的安裝地址。5）選擇要安裝的功能模塊如圖1-2所示，這部分有一個備選模塊，是主要程序部分，即NICircuitDesignSuite14.0Education。對話框下面的按鈕的作用如下：“RestoreDefaults”按鈕可恢復默認設置，“DiskCost”按鈕可對相應磁盤的剩余空間及所需的安裝空間進行分析，其它按鈕的功能和上面相同。圖1-2安裝功能模塊選擇1.2Multisim的安裝

6）彈出NI軟件許可協(xié)議對話框，選擇接受協(xié)議，才可選擇下一步。7）仍然是兩個協(xié)議，選擇接受協(xié)議，進入下一步。8）對安裝信息進行確認，空白框內為已安裝模塊，可點擊“AddingorChanging”從新選擇安裝模塊。如確認無誤，單擊進行軟件安裝。9）軟件安裝完畢后，選中備選項后可對支持和升級單元進行配置。如不準備配置支持和升級單元，可結束安裝。10）軟件安裝及配置結束后，軟件提示重啟電腦。計算機重啟后，軟件就可以使用了。此時已安裝的軟件除了Multisim14以外，還包括Ultiboard14。1.3Multisim的基本界面

打開Multisim后，其基本界面如圖1-3所示。Multisim的基本界面主要包括菜單爛、標準工具欄、視圖工具欄、主工具欄、仿真開關、元件工具欄、儀器工具欄、設計工具欄、電路工作窗、電子表格視窗等等。圖1-3Multisim基本界面1.3Multisim的基本界面

1）菜單欄

和所有應用軟件相同，菜單欄中分類集中了軟件的所有功能命令。Multisim的菜單欄包含12個菜單項，它們分別為文件（File）菜單、編輯（Edit）菜單、視圖（View）菜單、放置（Place）菜單、MCU菜單、仿真（Simulate）菜單、文件輸出（Transfer）菜單、工具（Tools）菜單、報告（Reports）菜單、選項（Options）菜單、窗口（Window）菜單和幫助（Help）菜單。以上每個菜單下都有一系列功能命令，用戶可以根據(jù)需要在相應的菜單下尋找功能命令。1.3Multisim的基本界面

2）標準工具欄

如圖1-4所示，主要提供一些常用的文件操作功能，按鈕從左到右的功能分別為：新建文件、打開文件、打開設計實例、文件保存、打印電路、打印預覽、剪切、復制、粘貼、撤銷和恢復。3）視圖工具欄

視圖工具欄如圖1-5所示，其中按鈕從左到右的功能分別為：放大、縮小、對指定區(qū)域進行放大、在工作空間一次顯示整個電路和全屏顯示。圖1-4標準工具欄圖1-5視圖工具欄1.3Multisim的基本界面

4）主工具欄

主工具欄如圖1-6所示，它集中了Multisim的核心操作，從而可使電路設計更加方便。該工具欄中的按鈕從左到右分別為：顯示或隱藏設計工具欄；顯示或隱藏電子表格視窗；顯示或隱藏SPICE網(wǎng)表查看器；打開試驗電路板查看器；圖形和仿真列表；對仿真結果進行后處理；打開母電路圖；打開新建元器件向導；打開數(shù)據(jù)庫管理窗口；正在使用元器件列表；ERC電路規(guī)則檢測；將Multisim原理圖文件的變化標注到存在的Ultiboard14文件中；將Ultiboard電路的改變反標到Multisim電路文件中；將Multisim電路的注釋標到Ultiboard電路文件中；查找范例；打開Education網(wǎng)站；打開Multisim幫助文件；圖1-6主工具欄1.3Multisim的基本界面

5）仿真開關

用于控制仿真過程的開關有三個，如圖1-7所示。依次為仿真啟動、暫停、停止開關和交互式仿真分析選擇。6）元件工具欄Multisim的元件工具欄包括20種元件分類庫，如圖1-8所示，每個元件庫放置同一類型的元件，此外元件工具欄還包括放置層次電路和總線的命令。元件工具欄從左到右的模塊分別為：電源庫、基本元件庫、二極管庫、晶體管庫、模擬器件庫、TTL器件庫、CMOS元件庫、其它數(shù)字元件庫、混合元件庫、顯示元件庫、功率元件庫、其它元件庫、高級外設元件庫、RF射頻元件庫、機電類元件庫、NI元件庫、連接器元件庫、微處理器模塊、層次化模塊和總線模塊，其中層次化模塊是將已有的電路作為一個子模塊加到當前電路中。各元件庫又有不同的分類，我們將在第三章詳細介紹。圖1-7仿真開關圖1-8元件工具欄1.3Multisim的基本界面

7）儀器工具欄

儀器工具欄包含各種對電路工作狀態(tài)進行測試的儀器儀表及探針，如圖1-9所示。儀器工具欄從左到右分別為：數(shù)字萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、瓦特表、雙通道示波器、四通道示波器、波特圖儀、頻率計、字信號發(fā)生器、邏輯轉換儀、邏輯分析儀、伏安特性分析儀、失真分析儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡分析儀、安捷倫函數(shù)發(fā)生器、安捷倫萬用表、安捷倫示波器、泰克示波器、LabVIEW虛擬儀器和電流探針。各儀器儀表的功能將在第三章詳細介紹。圖1-9儀器工具欄1.3Multisim的基本界面

8）設計工具箱

設計工具箱用來管理原理圖的不同組成元素。設計工具箱由三個不同的標簽頁組成，它們分別為層次化（Hierarchy）頁、可視化（Visibility）頁和工程視圖（ProjectView）頁。9）電路工作區(qū)

在電路工作區(qū)可進行電路圖的編輯繪制、仿真分析及波形數(shù)據(jù)顯示等操作，如果需要，還可在電路工作區(qū)內添加說明文字及標題框等。10）電子表格視窗

在電子表格視窗中可方便查看和修改設計參數(shù)，如元件詳細參數(shù)、設計約束和總體屬性等。電子表格視窗包括5個頁面：Results頁、Nets頁、Components頁、CopperLayers頁和Simulation頁。1.3Multisim的基本界面

11）狀態(tài)欄

狀態(tài)欄用于顯示有關當前操作以及鼠標所指條目的相關信息。12）其它

以上主要介紹了Multisim的基本界面組成，當用戶常用View菜單下的其它的功能窗口和工具欄時，也可將其放入界面中，各功能窗口和工具欄的說明不再重復。13）用戶界面與環(huán)境參數(shù)自定義

上節(jié)簡單認識了Multisim的基本界面和主要功能，下面將介紹在設計電路前應如何對用戶界面與環(huán)境參數(shù)進行自定義，以適合用戶的需要和習慣。軟件和界面的相關設置可在Options菜單下進行修改。1.3Multisim的基本界面

14）總體參數(shù)設置

總體參數(shù)設置（GlobalPreferences）完成對軟件的相關設置，其對話框包括7頁選項卡：Paths頁、Messageprompts頁、Save頁、Components頁、General頁、Simulation頁和Preview頁。1.4用戶界面與環(huán)境參數(shù)自定義

上節(jié)簡單認識了Multisim的基本界面和主要功能，下面將介紹在設計電路前應如何對用戶界面與環(huán)境參數(shù)進行自定義，以適合用戶的需要和習慣。軟件和界面的相關設置可在Options菜單下進行修改。本節(jié)內容主要對總體參數(shù)設置、頁面屬性設置和用戶界面自定義進行了詳細介紹。1）

總體參數(shù)設置（GlobalPreferences）完成對軟件的相關設置，其對話框包括7頁選項卡：Paths頁、Messageprompts頁、Save頁、Components頁、General頁、Simulation頁和Preview頁。2）頁面屬性設置（SheetProperties）用于對工作區(qū)內的當前頁面進行設置，該窗口包括7頁選項卡：Sheetvisibility頁、Colors頁、Workspace頁、Wiring頁、Font頁、PCB頁和Layersettings頁。3）用戶界面自定義窗口包含五個選項頁：Commands頁、Toolbars頁、Keyboard頁、Menu頁和Options頁。1.5Multisim電路初步設計

啟動Multisim后程序將自動建立一個名為Design1的空白電路文件，用戶也可以選擇菜單File/New/Blank來新建一個空白電路文件，或直接點擊標準工具欄中的New按鈕新建文件。所新建的文件都按軟件默認命名，用戶可對其重新命名。

在建立電路原理圖之前，需要對頁面進行一些簡單設置。首先打開Options菜單下的GlobalPreferences窗口，將元件的符號標準選為ANSI，然后再打開Options菜單下的SheetProperties窗口進行簡單的頁面設置。1.5Multisim電路初步設計

1）在Sheetvisibility頁中，我們主要設置整體電路圖中元件參數(shù)的顯示項目，勾選Component框內的相應參數(shù)項，在右邊的圖中將有顯示瀏覽；為了方便電路的仿真分析，可選擇顯示所有的網(wǎng)點名稱（NetNames）；設置完成后點擊Ok按鈕保存設置。如圖1-10所示。圖1-10Sheetvisibility頁1.5Multisim電路初步設計

2）在Workspace頁中，我們主要設置頁面的形式，為了抓圖清晰，我們可以不選擇柵點；頁面的大小根據(jù)所設計電路的情況進行設置，由于本例中電路較簡單，選擇較小頁面即可；設置完成后點擊Ok按鈕保存設置。如圖1-11所示。圖1-11Workspace頁1.5Multisim電路初步設計

1）元器件的操作選取元件：元件可在界面中的元件工具欄中選取，也可選擇Place菜單下的Component命令打開元件選擇對話框，如圖1-12所示。所有元件總的分為幾組（Group），各組下又分出幾個系列（Family），各系列元件在Component欄下顯示。圖1-12元器件選擇對話框1.5Multisim電路初步設計

當不清楚要選擇的元件在那個分類下，點擊Search按鈕，將彈出圖1-13的查找元件對話框，當僅知道芯片的部分名稱，可用“*”號代替未知的部分進行查找，圖1-13元器件查找對話框1.5Multisim電路初步設計

1）元器件的操作移動元件：要把工作區(qū)內的某元件移到指定位置，只要按住鼠標左鍵拖動該元件即可；若要移動多個元件，則需將要移動的元件框選起來，然后用鼠標左鍵拖拽其中任意一個元件，則所有選中的元件將會一起移動到指定的位置。如果只想微移某個元件的位置，則先選中該元件，然后使用鍵盤上的箭頭鍵進行位置的調整。圖1-14元器件調整元件調整：為了使電路布局更合理，常需要對元件的放置方位進行調整。元件調整的方法為鼠標右鍵點擊要調整的元件，將彈出一個菜單，其中包括元件調整的四種操作，如圖1-14所示，它們分別為水平反轉（FlipHorizontal）、垂直反轉（FlipHorizontal）、順時針旋轉90度（Rotate90Clockwise）和逆時針旋轉90度（Rotate90CounterClockwise）。1.5Multisim電路初步設計

元件的復制和粘貼：如用到的元件當前電路中已有，可直接復制已有元件然后粘貼。元件的復制/粘貼有三種方法，一種是選中要拷貝元件后在菜單欄的Edit菜單下執(zhí)行復制（Copy）然后同樣在Edit菜單下選擇粘貼（Paste）；一種是選中要拷貝元件后在標準工具欄內點擊復制按鈕，然后點擊粘貼按鈕進行粘貼；還有一種是右鍵點擊要拷貝的元件，然后在彈出的菜單下選擇復制及粘貼命令。元件的刪除：要刪除選定元件，可在鍵盤上按[Delete]鍵，或在Edit菜單下執(zhí)行刪除命令，也可右鍵點擊該元件在彈出的菜單下選擇刪除命令。2）元件參數(shù)的設置

雙擊電路工作區(qū)內的元器件，會彈出屬性對話框，下面我們分別介紹各頁的功能及設置：1.5Multisim電路初步設計

Label頁：可用于修改元件的標識（Label）和編號（RefDes）。標識是用戶賦予元件容易識別的標記，編號一般由軟件自動給出，用戶也可根據(jù)需要自行修改。有些元件沒有編號，如連接點、接地點等。Display頁：用于設定已選元件的顯示參數(shù)。Value頁：當元件有數(shù)值大小時，如電阻、電容等，可在該頁中修改元件標稱值、容差等數(shù)值，還可修改附加的SPICE仿真參數(shù)及編輯元件引腳。Fault頁：可以在電路仿真過程中在元件相應引腳處人為設置故障點，如開路、斷路及漏電阻。

有些元件屬性窗口中還包含“Pins”頁、“Variant”頁和“UserFields”頁等，它們的主要設置內容分別為引腳相關信息、元件變量狀態(tài)和用戶增加內容。由于這些頁的設置不常用，所以不做詳細介紹。1.5Multisim電路初步設計

3）導線的連接

將鼠標指向要連接的端點時會出現(xiàn)十字光標，單擊鼠標左鍵可引出導線，將鼠標指向目的端點，該端點變紅后點擊鼠標左鍵，即完成了元件的自動連接，如圖1-15所示。當需要控制連線過程中導線的走向時，可在關鍵的地方點擊左鍵以添加導線拐點。圖1-15導線的連接1.5Multisi