multisim仿真教程门电路的应用
《multisim使用》课件
MultiSim 的数字电路设计来自数字电路设计的基础 知识
数字电路设计需要掌握二 进制和逻辑门的运算特性 等。
MultiSim 的数字电路 设计流程
在 MultiSim 中设计数字电 路可以通过绘制逻辑图以 及进行仿真和分析来实现。
MultiSim 的数字电路 设计案例
比如可以设计一个四位计 数器，或使用 shift register 实现数据存储和移位等。
Multisim 使用 PPT 课件
欢迎来学习 Multisim 的使用！在这个课程中，我们将介绍 Multisim 的基本操 作以及它在模拟电路和数字电路设计中的应用。
MultiSim 介绍
什么是 MultiSim
MultiSim 的应用场景
MultiSim 的核心功能
MultiSim 是一种电路设计软件， 可用于模拟和分析模拟电路和 数字电路。它由 National Instruments 公司开发。
MultiSim 的实现原理
MultiSim 的原理和算法
MultiSim 采用基于 SPICE 器件模型的算法，能够在多语言状态下运行，能够支持直流、交流、瞬态 响应等。
MultiSim 的实现方式和机制
MultiSim 是一款模拟电路软件，支持在电路的层次结构上进行设计，并实现了元件和信号的完美解 释。
1
模拟电路设计的基础知识
在 MultiSim 中设计模拟电路需要掌握电路基础知识、元件特性和信号处理等。
2
MultiSim 的模拟电路设计流程
在 MultiSim 中设计模拟电路可以通过绘制电路图和进行仿真分析实现。
3
MultiSim 的模拟电路设计案例
比如可以设计一个从电压源中分离直流电压的电路，或者设计一个反馈放大电路，等 等。
Multisim10的电子电路设计与应用
ｆ《 １ 石油化工安全技 术高级本》 油工业 出版社 １ 石
一
１６ ４一
中 国新技术新产 品
懂 的概念 。在 课 程 中应 用 Ｍｕ ｉｍ 软件 的 实 ｈｓ ｉ 验仿 真步 骤如 图 １ 示 。 电子 电路课 程 中。 所 在 涮制和 解 调电路 足 重要 的组 成 部分 ， 调制 、 对 解 调 的概 念难 于理 解 。现 以振 幅调制 与解 调 电路 中的几 个 典型 电路 为例 ，分 别对 仿真 电 路 工作 原理 进行 理论 分析 和功 能验证 。 的 方法 可分 为 包络 检 波 和 同步 榆 波两 大 类 ， 由于调 幅波 信 号 的包 络 与凋 制 信号 成 正 比 ， 冈此 包 络 检 波 只适 用 于 普通 涮 幅 波 的解 渊 ， 而 双边 带 信 （Ｓ ） ￣ － Ｄ Ｂ和 边 带 信 号（ Ｂ只能 Ｓ ） Ｓ 用 同步检 波解 凋 。现 以普通 调 幅采用 包 络检 波器 进行 检波 为例 进 行 电路分 析 ，包 络 检波 器 由非 线 性 电路 和 低通 滤 波 器 两部 分 组 成 ， 其 原 理框 图如 图 ３ 示 。 所 ２３调 幅信号 的解 调 电路 ＿ 普通调 幅信 号 一般 采用 二檄 舒包 络检 波 器 。 Ｖ 是 一个普 通 凋幅信 号源 ，调 制信 号频 Ｊ 率 是 ５０ Ｈ ，载波 频 率 是 ５０ ｌ ，幅度 是 ０ ｚ ０Ｋｔ ｚ １ Ｖ 调 制度 是 ０５ ． ， ６ ． 。普通 凋 幅波经 过 电容 ｃ ｌ 和二极 管 Ｄ 检波 。再 经 过 由 Ｒ １ ２和 Ｃ 组 成 ２ 的低通 滤波器 滤 波后输 出 。 运行 仿真 电路 ， 双 击示 波 器 Ｘ Ｃ ， 以得到 二极 管 包络 检波 器 Ｓ Ｉ可 的输 入输 出波 形 ， Ａ通 道 为 输 入 的调 幅 波 信 号 ， 道为 检波 器 的输 ｍ ， Ｂ通 通过 输 波形 可 以 看 出检波 器存 在一 定 的失真 ， ３结语 采 用 Ｍ ｈｓ １ 仿 真 软 件 ， 利 ｛ ｕ ｉｍ ０ ｉ ｝ 十 Ｍ ｈ ｉ ０软 件 平 台对 各个 单 元 电路 进行 性 ｕ ｉｍｌ ｓ
基于Multisim仿真的模拟电路教学实践
22 集成电路应用 第 38 卷 第 1 期（总第 328 期）2021 年 1 月Research and Design研究与设计0 引言模拟电路课程由于概念多、难点多、枯燥、抽象等特征[1]，学生普遍反映课程乏味，学习吃力，很难掌握课程重难点，从而导致理论知识不扎实，大大降低了实验的效果。
在传统的教学中，学生学习内容完全取决于老师，理论教学与实验教学往往是分开进行的，课堂上花费大量时间去讲解器件结构、工作原理及电路分析，学生很难掌握课程重难点，实验时更是无从下手。
而且目前很多学校的模拟电路教学不能满足培养人才的需求。
（1）因为模电大多数实验都是验证性实验，缺少综合性实验，一定程度上减少了学生的学习积极性；（2）学校的实验设备都是模块化的，无法增加其他实验，学生只能停留在参数调试阶段，通过参数改变输出结果，验证理论的正确性，并且当模块中某一元件损坏时，实验可能就无法进行；（3）学生基础不扎实，直接做实验可能会引起事故[2]。
Multisim 仿真软件广泛用于电路、数字电路和模拟电路中，通过搭建仿真模型能够直观的观看实验结果。
模拟电路知识点抽象、实验难等问题可以通过Multisim 仿真平台进行解决，并且学生可采取线上线下相结合的方式，充分利用信息化教学的资源，主动学习Multisim 软件从而搭建仿真图去观察实验结果，使真正做实验时更加轻松。
同时老师在课堂上用Multisim 软件模拟仿真可以化抽象为具体，使教学变得生动有趣[3]。
因此，在课程教学中，可适当引入 Multisim 仿真软件，将抽象的知识形象地显示出来，便于提高授课效率，在一定程度上激发学生的学习兴趣[4]。
1 模拟电路课程的教学模电电路与数字电路最大的区别就是前者是模拟信号，而后者是数字信号，模拟信号即信号在时间上和数值上是连续变化的，而数字信号是离散的信号。
模拟电路主要有二极管、三极管、放大器等器件，组成的应用电路主要有三极管放大电路和信号处理电路等[5]。
Multisim模拟电路仿真实验
Multisim模拟电路仿真实验电路仿真是电子工程领域中重要的实验方法，它通过计算机软件模拟电路的工作原理和性能，可以在电路设计阶段进行测试和验证。
其中，Multisim作为常用的电路设计与仿真工具，具有强大的功能和用户友好的界面，被广泛应用于电子工程教学和实践中。
本文将对Multisim模拟电路仿真实验进行探讨和介绍，包括电路仿真的基本原理、Multisim的使用方法以及实验设计与实施等方面。
通过本文的阅读，读者将能够了解到Multisim模拟电路仿真实验的基本概念和操作方法，掌握电路仿真实验的设计和实施技巧。
一、Multisim模拟电路仿真的基本原理Multisim模拟电路仿真实验基于电路分析和计算机仿真技术，通过建立电路模型和参数设置，使用数值计算方法求解电路的节点电压、电流以及功率等相关参数，从而模拟电路的工作情况。
Multisim模拟电路仿真的基本原理包括以下几个方面：1. 电路模型建立：首先，需要根据电路的实际连接和元件参数建立相应的电路模型。
Multisim提供了丰富的元件库和连接方式，可以通过简单的拖拽操作和参数设置来搭建电路模型。
2. 参数设置：在建立电路模型的基础上，需要为每个元件设置合适的参数值。
例如，电阻器的阻值、电容器的容值、电源的电压等。
这些参数值将直接影响到电路的仿真结果。
3. 仿真方法选择：Multisim提供了多种仿真方法，如直流分析、交流分析、暂态分析等。
根据不同的仿真目的和需求，选择适当的仿真方法来进行仿真计算。
4. 仿真结果分析：仿真计算完成后，Multisim会给出电路的仿真结果，包括节点电压、电流、功率等参数。
通过分析这些仿真结果，可以评估电路的性能和工作情况。
二、Multisim的使用方法Multisim作为一款功能强大的电路设计与仿真工具，具有直观的操作界面和丰富的功能模块，使得电路仿真实验变得简单而高效。
以下是Multisim的使用方法的基本流程：1. 新建电路文件：启动Multisim软件，点击“新建”按钮创建一个新的电路文件。
数字电子技术仿真软件Multisim电路设计与仿真应用
第12章数字电子技术仿真软件Multisim 2001电路设计与仿真应用12.1 Multisim 2001软件介绍Multisim 2001是加拿大交互图像技术有限公司（IIT公司）推出的最新版本，其前身是EWB5.0（电子工作平台）。
目前我国用户所使用的Multisim2001以教育版为主。
Electronics Workbench 公司推出的以Windows为系统平台的板级仿真工具Multisim，适用于模拟／数字线路板的设计，该工具在一个程序包中汇总了框图输入、Spice仿真、HDL设计输入和仿真、可编程逻辑综合及其他设计能力。
可以协同仿真Spice、Verilog和VHDL，并能把RF设计模块添加到成套工具的一些版本中。
整套Multisim工具包括Personal Multisim、Professional Multisim、Multisim Power Professional等。
这种仿真实验是在计算机上虚拟出一个元器件种类齐备、先进的电子工作台，一方面可以克服实验室各种条件的限制，另一方面又可以针对不同目的（验证、测试、设计、纠错和创新等）进行训练，培养学生分析、应用和创新的能力。
与传统的实验方式相比，采用电子工作台进行电子线路的分析和设计，突出了实验教学以学生为中心的开放模式。
12.1.1 M ultisim 2001软件操作界面启动Multisim 2001软件后，首先进入用户界面如图12-1所示，Multisim 2001的界面基本上模拟了一个电子实验工作平台的环境。
下面分别介绍主操作界面各部分的功能及其操作方法。
图12-1 Multisim 2001的基本界面1. 系统工具条图12-2所示为Multisim 2001的系统工具条，可以看出，其风格与Windows软件是一致的。
系统工具条中各个按钮的名称及功能如下所示。
2.设计工具条Multisim 2001的设计工具条如图12-3所示，它是Multisim的核心工具。
Multisim电路设计与仿真第7章数字电路仿真
217 第7章 Multisim 12在数字电路中的应用和仿真 本章主要介绍Multisim 12中在数字电路中的应用和仿真。
首先进行分立元件特性测试与仿真，然后介绍组合逻辑与时序逻辑电路的分析与仿真，最后介绍555定时器与数/模、模/数转换部分的分析与仿真。
7.1分立元件特性测试与仿真数字电路中逻辑变量有0和1两种取值，对应电子开关的断开和闭合。
构成电子开关的基本元件有二极管、三极管和MOS 管。
理想开关的开关特性有两种：（1）静态特性。
断开时，开关两端的电压不管多大，等效电阻R OFF =∞，电流I OFF = 0；闭合时，不管流过其中的电流多大，等效电阻R ON = 0，电压U AK = 0。
（2）动态特性。
开通时间t on =0，关断时间t off = 0。
客观世界中并没有理想开关。
乒乓开关、继电器、接触器等的静态特性十分接近理想开关，但动态特性很差，无法满足数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。
二极管、三极管和MOS 管做为开关使用时，其静态特性不如机械开关，但动态特性很好。
本节主要介绍二极管和三极管的开关特性测试与仿真。
7.1.1二极管开关特性测试与仿真 二极管在正偏导通时的导通压降，硅材料约0.7V ，锗材料约为0.3V ，导通电阻约为几欧姆或几十欧姆，类似关闭合；反向截止时反向饱和电流极小、反向电阻很大（约几百千欧）类似开关断开。
1.使用伏安特性图示仪观察二极管伏安特性曲线图7-1 用伏安特性分析仪观察二极管伏安特性曲线在Multisim 环境下，单击元器件库栏按钮，在弹出的窗口中，“Datebase ”栏选择“Master Datebase”，“Group”栏选择“DIODE”，“Component”栏选择“1N4001”，其它选择默认，把二极管“1N4001”放置在工作区。
再单击仪器仪表库中（IV analyzer，伏安特性分析仪）按钮，放置在工作区。
鼠标左键双击伏安特性分析仪，打开设置窗口，“Component”栏选择“Diode”，可在设置窗口右下角看到二极管符号，即要求外部接线时，左侧端口接“P”区，中间端口接“N”区。
Multisim-10的应用-数字电路仿真(1)
正脉冲幅值 负脉冲幅值 偏移电压 占空比 频率/周期 上升时间 下降时间 延时/延时率 有效占空比 替换
三种综合信号发生器
虚拟综合信号发生器
安捷伦信号发生器
LabView信号发生器
(3)获取仿真结果形式：
直流工作点
电路参数值
图形有数码和波形两种
谐波分析
数据以文字方式为主
（4）组合逻辑电路的分析与设计
已知函数表达式，逻辑转换仪可以直接给出逻辑图
任意门实现
与非门实现
组合逻辑电路逻辑测试－“总线”应用
BUS1 74LS138输入波形 BUS1 74LS148输出波形 BUS2 74LS148输出波形
在组合逻辑测试电路中，为了简化逻辑图，在图中设 立了BUS1、BUS2两个总线，将相关的测试点接入总 线，这样逻辑图中就减少了逻辑连线。总线上可以挂 接任意连接点。
对已知器件可以直接调用，再按照原理图搭建电路后再进行分析和设计； 对不熟悉的器件应该从帮助菜单或器件属性修改界面的“Info”选项进入，查找器件的功能和使用方法，参照图10-31，或查找其它相关资料。
（2）选择、设置合适的信号源
用信号源、振荡电路均可产生连续的数字信号，也可用 开关、或对信号源、振荡电路设置产生控制脉冲信号。频率、 占空比等动态参数设置对于仿真结果起很大的作用。
拖动前
拖动后
在空白处，快速点击鼠标左键两次就是节点； 用快捷键Ctrl+J，然后点击鼠标左键一次，也 可放置一节点； 用Ctrl+T，可以在空白处添加文字； 用Ctrl+T，可以打开元器件放置菜单； 用Ctrl+R，可旋转器件； 用Alt+X， 可依水平翻转器件； 用Alt+Y， 可以垂直翻转器件…
用Multisim 11仿真
数字逻辑电路仿真集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、 实验目的1、熟悉Multisim 11软件的基本功能和使用方法。
2、掌握用Multisim 11软件进行与非门、异或门的逻辑功能测试及其测试方法。
二、实验内容1．TTL 集成门电路逻辑功能的测试 1）“与非门”逻辑功能的测试 （1）按表1完成逻辑功能的测试进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图1所示连接电路，电路中三变量分别用三开关表示，分别由键盘按键A 、B 、C 控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value 标题栏在Key 项分别直接输入英文字母A 、B 、C （大小写任意）。
连接电路完成，选择File （文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。
电路图如图2所示。
（2）按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入下面表1的真值表中。
表1 “与非门”逻辑功能的测试图1 三输入与非门逻辑图图2 三输入与非门逻辑功能测试图2）.测试74LS86（四异或门）逻辑功能 （1）按表2完成逻辑功能的测试进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图3所示连接电路，电路中二变量分别用二开关表示，分别由键盘按键A、B 控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value 标题栏在Key 项分别直接输入英文字母A 、B （大小写任意）。
连接电路完成，选择File （文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。
电路图如图4所示。
（2）按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入下面的真值表中。
得表达式为Y=A⊕B表2 异或门逻辑功能的测试表2．“门”控制功能的测试（1）“与非”门控制功能的静态测试设A 为信号输入端，B 为控制端。
A 端输入单脉冲，B 端接逻辑电平“0”或“1”。
使用multisim进行数字逻辑电路建模与仿真说明书
DIGITAL LOGIC CIRCUIT MODELING AND SIMULATION WITH MULTISIMMultisim is a schematic capture and simulation program for analog, digital and mixed analog/digital circuits, and is one component of the National Instruments “Circuit Design Suite”.The basic steps in modeling and analysis of a digital logic circuit are:1.Open Multisim and create a “design”.2.Draw a schematic diagram of the circuit (components and interconnections).3.Design digital test patterns to be applied to the circuit inputs to stimulate the circuit and connect signal sourcesto the circuit inputs to produce these patterns.4.Connect the circuit outputs to one or more indicators to display the response of the circuit to the test patterns.5.Run the simulation and examine the results, copying and pasting Multisim windows into lab reports and otherdocuments as needed.6.Save the design.Step 1. Open Multisim and create a designThis creates a blank design called “Design1”, as illustrated in Figure 1. Save the file with the desired design name via menu bar File>Save As to use the standard Windows Save dialog.A previously saved design can be opened via File>Open. In the dialog window, navigate to the directory in which the design is stored, select the file, and click the Open button.Figure 1. Blank design with default name “Design 1.”Step 2. Draw a schematic diagram of the circuitPlace ComponentsA schematic diagram comprises one or more circuit components, interconnected by wires. Optionally, signal “sources” may be connected to the circuit inputs, and “indicators” to the circuit outputs. Each component is selected from the Multisim library and placed on the drawing sheet in the Circuit Window (also called the Workspace). The Multisim library is organized into “groups” of related components (Transistors, Diodes, Misc Digital, TTL, etc.). Each group comprises one or more “families”, within which the components are implemented with a common technology. For designing and simulating digital logic circuits in this course, “Misc Digital” (TIL family only) is used.The “Misc Digital” group has three families of components, of which family “TIL” contains models of generic logic gates, flip-flops, and modular functions. These components are technology-independent, which means that they have only nominal circuit delays and power dissipation, unrelated to any particular technology. Generic components can be used to test the basic functionality of a design, whereas realistic timing information requires the use of technology-specific part models, such as those in the TTL group.To place a component on the drawing sheet, select it via the Component Browser, which is opened via the component toolbar or the menu bar. From the menu bar, select Place>Component to open the Component Browser window, illustrated in Figure 2. You can also open this window by clicking on the Misc Digital icon in the component toolbar. On the left side of the window, select “Master Database”, group “Misc Digital”, and family “TIL”. The component panel in the center lists all components in the selected family. Scroll down to and click on the desired gate (NAND2 Figure 3); its symbol and description are displayed on the right side of the window. Then click the OK button. The selected gate will be shown on the drawing sheet next to the cursor; move the cursor to position the gate at the desired location, and then click to fix the position of the component. The component can later be moved to a different location, deleted, rotated, etc. by right clicking on the component and selecting the desired action. You may also select these operations via the menu bar Edit menu.Figure 2. Component Browser: Misc Digital TIL family NAND2 gate component selected.Figure 3. A third NAND2 gate is about to be placed on the drawing sheet.Figure 4 shows the schematic diagram with four placed components. Note that each placed gate has a “designator” (U2, U3, U4, U5), which can be used when referring to that gate. You can change a designator by right clicking on the component, selecting Properties, and entering the desired name on the Label tab.Figure 4. Schematic diagram with all placed components.Drawing WiresWires are drawn between component pins to interconnect them. Moving the cursor over a component pin changes the pointer to a crosshair, at which time you may click to initiate a wire from that pin. This causes a wire to appear, connected to the pin and the cursor. Move the cursor to the corresponding pin of the second component (the wire follows the cursor) and click to terminate the wire on that pin. If you do not like the path selected for the wire, you may click at a point on the drawing sheet to fix the wire to that point and then you can move the cursor to continue the wire from that point. You may also initiate or terminate a wire by clicking in the middle of a wire segment, creating a “junction” at that point. This is necessary when a wire is to be fanned out to more than one component input. A partially-wired circuit, including one junction point, is illustrated in Figure 5.Figure 5. Partially wired circuit, with one junction point.Step 3. Generating test input patterns.To drive circuit simulations, Multisim provides several types of “sources” and “instruments” to generate and apply patterns of logic values to digital circuit inputs. Sources are placed on the schematic sheet and connected to circuit inputs in the same way as circuit components, selecting them from the “Digital_Sources” family of the “Sources” group in the component browser. Note that there is a Place Source shortcut icon in the tool bar.There are three basic digital sources:1.DIGITAL_CONSTANT – this is a box with a constant logic 1 or 0 output, and would be used where the logic valueis not to be changed during simulation. To change the output value, right click on the box, select Properties, select the desired value on the Value tab, and click the OK button.2.INTERACTIVE_DIGITAL_CONSTANT – this is a clickable box that can be connected to a circuit input. Clicking onthe box toggles its output between 0 and 1. This can be used to interactively change a circuit input duringsimulation.3.DIGITAL_CLOCK – this is a box that produces a repeating pulse train (square waveform), oscillating between 0and 1 at a specified frequency. To set the frequency and duty cycle, right click on the box, select Properties,select the desired frequency and duty cycle value on the Value tab, and click the OK button.Figure 6 shows the circuit of Figure 5 with an INTERACTIVE_DIGITAL_CONSTANT connected to each input. Note that the initial state of each is logic 0. Since this circuit has only three inputs, all 8 input patterns can be produced (to generate a truth table for the circuit) by manually toggling the inputs.Figure 6. INTERACTIVE_DIGITAL_CONSTANT sources connected to circuit inputs.Step 4. Connect circuit outputs to indicatorsTo facilitate studying the digital circuit output(s), Multisim provides a variety of “indicators”. For digital simulation, the most useful are digital “probes”, hex displays, and the Logic Analyzer instrument. A probe, illustrated in Figure 7, displays a single digital value as ON or OFF (the probe is “illuminated” indicating an ON condition). The PROBE family of the Indicators group includes a generic PROBE_DIG and several PROBE_DIG_color indicators (color = BLUE, GREEN, ORANGE, RED, YELLOW). The probe in Figure 7 is PROBE_DIG_BLUE. This circuit can be verified by manually changing the three INTERACTIVE_DIGITAL_CONSTANT inputs to each of the 8 possible combinations, and recording the probe value for each combination to create a truth table.Figure 7. DIGITAL_PROBE_BLUE connected to circuit output.Step 5. Run the simulationA simulation is initiated by pressing the Run (green arrow) button in the toolbar or via the menu bar via Simulate>Run. You may simulate the circuit by clicking on the keys to change the input values and observe the output changes through the LED indicator.You may capture any window and paste it into a Word or other document for generating reports. An individual window is captured by pressing the ALT and Print Screen keys concurrently. You may then “paste” the captured window into a document via the editing features of that document. To capture a circuit diagram in the main window, the simplest method is via the menu bar Tools>Capture Screen Area. This produces a rectangle whose corners can be stretched to include the screen area to be captured; the “copy” icon on the top left corner is pressed to copy the area, which may then be pasted into a document.Step 6. Save the design and close MultisimThe simplest way to save a design is to click the Save icon in the Design Toolbar on the left side of the window, directly above the design name. Alternatively, you may use the standard menu bar File>Save.Multisim is exited as any other Windows program.-This document is a modified and short version of /department/ee/elec2210/.Appendix: Creating subcircuits and hierarchical blocks (from NI Multisim manual)Complete the following steps to place a new subcircuit:1. Select Place»New subcircuit. The Subcircuit Name dialog box appears.2. Enter the name you wish to use for the subcircuit, for example, “PowerSupply” andclick OK. Your cursor changes to a “ghost” image of the subcircuit indicating that thesubcircuit is ready to be placed.3. Click in the desired location to place the subcircuit.4. Double-click on the new subcircuit and select Open subsheet from the Label tab ofthe Hierarchical Block/Subcircuit dialog box that displays. An empty design sheetappears.5. Place and wire components as desired in the new subcircuit.6. Select Place»Connectors»Hierarchical connector, and place and wire the connector asdesired. Repeat for all required hierarchical connectors.When you attach a hierarchical connector to a wire, the net name for the wire that you connect it to does not change if it has a Preferred net name (user-assigned via the NetProperties dialog box). If the net name on the wire is auto-named, it changes to match theconnector.7. Select the sheet that contains the subcircuit from the Hierarchy tab of the DesignToolbox.OrSelect View»Parent sheet.This command moves you up to the next sheet in the hierarchy. If you have multiple nested circuits and are viewing, for example, a subcircuit within a subcircuit, you will notmove to the top of the hierarchy.The symbol for the subcircuit that appears includes pins for the number of connectors thatyou added.8. Wire the hierarchical connectors into the main circuit.Complete the following steps to place another instance of the same subcircuit:1. Select the desired subcircuit and select Edit»Copy.2. Select Edit»Paste to place a copy of the subcircuit on the workspace.。
Multisim电路设计与仿真—基于Multisim14.0平台 第6章 在数字电路中的应用和仿真
搭建由译码器构成16位循环移位电路如图6-9所示。
图6-9
字发生器设置窗口如图6-10所示。Display选择 Hex，所以窗口 右侧区域显示的是8个16进制的字元，代表32位输出的状态。鼠标 左键单击第二行最后一列，键入1，下面每一行最后一列依次键入2、 3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，且在“F”所在的行 单击鼠标右键，在右键菜单中选择“Set Final Position（设置末尾 位置）”，Frequency栏选择100Hz，在交互仿真分析下运行仿真， 可观察到探针1至探针16以100Hz的频率依次点亮，类似跑马灯。
图6-14
图6-15
搭建D触发器构成的八分频电路（即3位二进制计数器，模8）如图 6-16所示。
图6-16
示波器A通道接V1信号源，B通道接U2A的Q端输出，在交互仿真分 析下运行仿真，可观察示波器显示波形如图6-17所示，由图6-17可知， 信号源频率为输出信号频率的八倍，实现了八分频。
图6-17
搭建二十四进制计数器电路如图6-18所示。在交互仿真分析下运 行仿真，发现显示器在计数脉冲作用下依次显示0、1、2、...23、0 共二十四个状态，实现了二十四进制计数。
图6-18
搭建可变进制计数器电路如图6-19所示。 在交互仿真分析下运行仿真，开关S1=0时，发现显示器在计数 脉冲作用下依次显示0、1、2、3、4、5、0共六个状态，实现了六 进制计数；开关S1=1时，显示器在计数脉冲作用下依次显示0、1、 2、3、4、5、6、7、0共八个状态，实现了八进制计数。
图6-28
A／D和D／A转换中的应用和仿真
搭建倒T型电阻网络D/A转换器如图6-29所示。 在交互仿真分析下运行仿真，令S4S3S2S1=1110（打向右侧为1， 打向左侧为0），万用表读数为-6.993V，即把数字量1110变成了模 拟电压输出。
实验电路仿真工具Multisim的基本应用
实验电路仿真工具M u l t i s i m的基本应用 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】实验一电路仿真工具Multisim的基本应用一．实验目的1.学会电路仿真工具Multisim的基本操作。
2.掌握电路图编辑法，用Multisim对电路进行仿真。
二、实验仪器PC机、Multisim软件三、实验原理MultiSim 7 软件是加拿大Electronics Workbench 公司推出的用于电子电路仿真的虚拟电子工作台软件。
它可以对模拟电路、数字电路或混合电路进行仿真。
该软件的特点是采用直观的图形界面，在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，用屏幕抓取的方式选用元器件，创建电路，连接测量仪器。
软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。
1. Multisim 7主窗口2. 常用Multisim7 设计工具栏元件编辑器按钮--用以增加元件仿真按钮--用以开始、暂停或结束电路仿真。
分析图表按钮--用于显示分析后的图表结果分析按钮--用以选择要进行的分析。
3．元件工具栏（主窗口左边两列）其中右边一列绿色的为常用元器件（且为理想模型）。
左边一列包含了所有元器件（包括理想模型和类实际元器件模型）。
在电路分析实验中常用到的器件组包括以下三个组（主界面左边第二列）：电源组信号源基本器件组（1）电源（点击电源组）交流电源直流电源接地（2）基本信号源交流电流源交流电压源（3）基本元器件（点击基本器件组）电感电位器电阻可变电容电容4.常用虚拟仪器（主窗口右侧一列）⑴数字万用表数字万用表的量程可以自动调整。
双击虚拟仪器可进行参数设定。
下图是其图标和面板：其电压、电流档的内阻，电阻档的电流和分贝档的标准电压值都可以任意设置。
从打开的面板上选Setting按钮可以设置其参数。
（2）信号发生器信号发生器可以产生正弦、三角波和方波信号，其图标和面板如下图所示。
Multisim模拟电路仿真实例
1.6
20lg Aup 4.1dB
第4章 Multisim8应用实例
运行仿真分析： 得输入信号V1和输出信号V0的波形图
说明输入信号通过了该滤波器，并被放大； 并从中可以测试到Vo=1.6Vi
第4章 Multisim8应用实例
从波特图仪上可以观察到当20lg︱Aup︱从4.1dB下降 到1dB左右时，其f0约为100Hz，理论值基本相同，达 到设计要求。
输入电阻Ri=20k
第4章 Multisim8应用实例
通频带△f=fH-fL，设其中：fL≤20Hz，fH≥10kHz 据此可估算出电路中C1、C2、C3的取值
取标称值，C1=C2=1 、C3=5.7
第4章 Multisim8应用实例
启动仿真：得输入输出的信号，可估算出放大倍数约为1000倍
图5-9 例5.2示波器窗口
工作原理？
图5-25 乙类互补对称功放电路
第4章 Multisim8应用实例
运行仿真： 从中可以发现输出信号的波形有明显的交越失真。
其失真原因
输入波形
输出波形
当输入信号较小时，达 不到三极管的开启电压，三 极管不导电。
因此在正、负半周交替 过零处会出现非线性失真， 即交越失真。
第4章 Multisim8应用实例
其最大电压输出范围为 -11.5000V~12.5000V。
图5-28 例5.9最大输出电压测试结果
第4章 Multisim8应用实例
例5.10 针对上例中乙类互补对称功放电路的交越失 真问题，如何对电路进行改进？
电路原理分析
图5-29改进后的电路 甲乙类互补对称功放电路
第4章 Multisim8应用实例
第4章 Multisim8应用实例
(Multisim数电仿真)电路应用
实验3.12 555电路应用一、实验目的：1. 了解555电路的工作原理。
2. 学会分析555电路所构成的几种应用电路工作原理。
3．掌握555电路的具体应用。
二、实验准备：555电路是一种常见的集模拟与数字功能于一体的集成电路。
只要适当配接少量的元件，即可构成时基振荡、单稳触发等脉冲产生和变换的电路，其内部原理图如图3.12.1所示，其中(1)脚接地，(2)脚触发输入，(3)脚输出，(4)脚复位，(5)脚控制电压，(6)脚阈值输入，(7)脚放电端，(8)脚电源。
图3.12.1555集成电路功能如表3.12.1所示。
表3.12.1：C10.033CR1R2Vcc 12345678555图5-2注：1.(5)脚通过小电容接地。
2.*栏对CMOS 555电路略有不同。
图3.12.2是555振荡电路，从理论上我们可以得出：振荡周期： C R R T ⋅+=)2(7.021...........................…….....3.12.1高电平宽度： C R R t W ⋅+=)(7.021 ..........................…….....3.12.2 占空比： q =21212R R R R ++............................................…......3.12.3图3.12.2 图3.12.3图3.12.3为555单稳触发电路，我们可以得出(3)脚输出高电平宽度为： RC t W 1.1=............................................................3.12.4三、计算机仿真实验内容：1. 时基振荡发生器：(1). 单击电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条“Mixed ”按钮，如图3.12.4所示，从弹出的对话框“Family ”栏中选“TIMER ”，再在“Component ”栏中选“LM555CM ”，如图3.12.5所示，点击对话框右上角“OK ” 按钮将555电路调出放置在电子平台上。
multisim仿真教程
Multisim是一个非常简单易懂的电路仿真软件，使用它可以完成数字电路、模拟电路等的仿真。
对于初学者来说，Multisim也非常容易理解和使用。
因此，今天，我将分享如何使用Multisim进行简单电路实验的经验。
工具/原材料
Multisim软件
计算机
方法/步骤
首先，运行我们的Multisim软件
如何使用Multisim进行简单电路仿真
我们需要从原产品目录中选择电路图
如何使用Multisim进行简单电路仿真
元件库的分类从左到右依次是“电源”、“基本元件”（开关、电阻、电容和电感）、二极管、晶体管、模拟电路元件、TTL和CMOS。
你可以根据你的电路需要选择它们
如何使用Multisim进行简单电路仿真
绘制电路图后，可以单击工具栏中的“运行”按钮来运行模拟
如何使用Multisim进行简单电路仿真
在操作过程中，我们可以点击开关来控制开关的开关
如何使用Multisim进行简单电路仿真
当我们想完成模拟实验时，只需点击停止按钮
如何使用Multisim进行简单电路仿真
此外，如果您的电路需要通用仪表、示波器和其他测量仪器，您可以从右侧的测量工具栏中进行选择。
如何使用Multisim进行简单电路仿真
要保存仿真电路图时，可以单击“文件”菜单并选择“保存”项。
如何使用Multisim进行简单电路仿真
九
然后，只需选择要保存的路径并单击“确定”按钮。
如何使用Multisim进行简单电路仿真。
Multisim仿真在电路课程中的应用
自从2012年 “卓越计划试点实验班”(简称“卓越班”)成立以来,全面提高人才培养质量成为“卓越计划”的关键,如何培养具有实践和创新能力的人才,是学校面临的一个非常重要的问题。
电路作为一门重要的基础课,对于电气、电子、通信、控制以及机电一体化等学科来说,是必备的理论基础[1]。
学习电路的先修课程有大学物理、高等数学、复变函数等,后续课程有模拟电子、数字电子、电机学、电力系统分析等专业课程,电路具有承上启下的关键作用,同时2013年开始,国家电网公司对高校毕业生进行统一招聘考试,电路作为一门重要的专业基础课程被列入考察的范围,由此可见电路对工科大学生总体课程的学习和今后的工作有着深远的影响,电路教学改革迫在眉睫。
随着计算机技术的发展,利用计算机仿真进行电路的设计、分析和调试已成为科学技术发展的必然,利用计算机仿真一方面能够帮助学生理解电路理论的基本概念和基本分析方法;另一方面可以弥补实验教学的很多不足。
在课堂教学中引入了Multisim电路设计与仿真软件进行辅助教学,就解决了电路理论教学抽象以及实验室条件不足等问题。
1 Multisim 仿真软件的功能及特点Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的仿真工具,包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
用户可以使用Multisim搭建电路原理图,并对电路进行仿真[2]。
Multisim将SPICE仿真的复杂内容进行提炼,这样无需掌握深入的SPICE技术就可以进行捕获、仿真和分析新的设计[3] [4]。
通过Multisim和虚拟仪器技术,可以完成从理论到原理图捕获与仿真,再由原理图到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
2 Multisim 在电路理论教学中的应用举例交流电路参数的仿真测定。
测量交流电路常用的有三表法,即用交流电压表、交流电流表和功率表分别测出元件两端的电压、流过的电流及其消耗的有功功率,然后通过计算得出交流电路的参数。
multisim仿真教程门电路的应用
(2) TTL驱动CMOS电路 TTL电路驱动CMOS电路时，由于CMOS 电路的输入阻抗高，故此驱动电流一般不会受 到限制，但在电平配合问题上，低电平是可以 的，高电平时有困难，因为TTL电路在满载时， 输出高电平通常低于CMOS电路对输入高电平 的要求，因此为保证TTL输出高电平时，后级
高电平输出电压在负载不大时为3.5V左右。 低电平输出时，允许后级电路灌入电流，随着灌 入电流的增加，输出低电平将升高，一般LS系列 TTL电路允许灌入8mA电流，即可吸收后级20个 LS系列标准门的灌入电流。最大允许低电平输出 电压为0.4V。
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2. CMOS电路输入输出电路性质
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8.1 门电路的应用
8.1.1 门电路的性质
1.TTL电路输入输出电路性质 当输入端为高电平时，其方向是从外部流入
输入端。 当输入端处于低电平时，电流由电源 VCC
经内部电路流出输入端，电流较大，当与上一级 电路连接时，将决定上级电路应具有的负载能力。
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可用下列几个表达式来说明连接时所要满 足的条件:
UOH （前级）≥ UiH （后级） UOL （前级）≤ UiL （后级） IOH （前级）≥ n×IiH （后级） IOL （前级）≥ n×IIl （后级） n为后级门的数目
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(1) TTL与TTL的连接 TTL集成逻辑电路的所有系列，由于电路结 构形式相同，电平配合比较方便，不需要外接元 件可直接连接，不足之处是受低电平时负载能力 的限制。
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① 采用CMOS驱动器，如CC4049、CC4050的 CMOS电路。
第3讲 电路仿真工具Multisim及其应用
半加器电路
注意：输入／出端符号的 左右方向放置，将决定着 在子电路中是输入端还是 输出端。
子电路调用：
单击Place/Subcircuit命令或使用Ctrl+B快捷操作，输入已创建的 子电路名称sub1，即可使用该子电路。
放置文字与文字描述框
文字块边框
(对电路特定的地方就近进行描述性说明)
启动菜单Place/Place Text命令
④ Tigger（触发）
触发方式主要用来设置X轴的触发信号、触发电平及边沿等。 Edge（边沿）：设置被测信号开始的边沿，设置先显示上 升沿或下降沿。 Level（电平）：设置触发信号的电平，使触发信号在某一 电平时启动扫描。 触发信号选择：Auto（自动）、通道A和通道B表明用项应 的通道信号作为触发信号；ext为外触发；Sing为单脉冲触发； Nor为一般脉冲触发。
瓦特表（Wattmeter） Multisim 提供的瓦特表用来测量电路的交流或者直流功率， 瓦特表有四个引线端口：电压正极和负极、电流正极和负极。
双通道示波器（Oscilloscope） Multisim 提供的双通道示波器与实际的示波器外观和基本 操作基本相同，该示波器可以观察一路或两路信号波形的形状， 分析被测周期信号的幅值和频率，时间基准可在秒直至纳秒范 围内调节。示波器图标有四个连接点：A通道输入、B通道输入、 外触发端T和接地端G。
具有数字、模拟以及数字／模拟混合电路的仿真能力
在电路窗口中既可以分别对数字或模拟电路的进行仿真，也可以将数 字元件和模拟元件连接在一起仿真分析。
电路分析手段完备
EWB除了用七种常用的测试仪表用来对仿真电路进行测试之外，还提 供了电路的直流工作点分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声和失真分析等十 四种电路常用的仿真分析方法。这些分析方法基本能满足一般电子电路的分 析设计要求。
Multisim 在电源电路中的应用和仿真
2）启动仿真，点击示波器，可以看到ɑ=0°时的输出波形如图6-27 所示。对V1-V4的延迟时间设置为1.25ms，此时触发角ɑ=45°（ 1.25×2π/10），对应的输出波形如图6-28所示。
图6-27 ɑ=0°时输出波形
图 6-28 ɑ=45°的输出波形
1） IGBT 降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路， 是用 IGBT 作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流 的降压变换。降压式斩波电路的输出电压平均值低于直流电 压。其电路结构如图6-11所示。
图6-11 降压斩波电路结构
2)从对应库里找到所需器件，放置到窗口中，进行连线，电 路图如图6-12所示。
图6-223中S1、S2、S3、S4四个开关换成四个晶体管，为 了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并 联续流二极管，直流侧并联一个大电容，就组成了DC-AC全桥 逆变电路。从对应库里找到所需器件，放置到窗口中，进行连 线，电路图如图6-24所示。
6-19直流降压-升压斩波变换电路
图6-20 V2脉冲源参数设置对话框
3）仿真结果如图6-21、6-22所示。
图6-21 D=0.6时的输出波形
图6-22 D=0.2时的输出波形
逆变电路是指将低电压变为高电压,把直流电变为交流电的电 路,它与整流电路相对应,是通用变频器的核心部件之一，在 太阳能和风力发电中有着非常重要的作用。
图6-32 SPWM产生电路
3）XFG1和XFG2的设置如图6-33所示。
图6-33 XFG1和XFG2的设置对话框
4）产生的波形如图6-34所示，通过比较器产生的波形如图6-35所示 。
图6-34 输入波形图
%28Multisim数电仿真)集成逻辑门的应用
实验3.3 集成逻辑门的应用一、实验目的：1. 通过CMOS门电路的应用实例，加深对门电路的理解。
2．掌握用门电路构成应用电路的仿真方法。
3．利用门电路学会制作简单实用的电子电路。
二、实验准备：集成逻辑门可以组成许多应用电路，本实验介绍利用逻辑门组成简单多谐振荡器、用施密特触发器构成的脉冲占空比可调多谐振荡器、时钟脉冲源电路等电路的工作原理，并通过电子仿真实验和实验室操作实验，使我们对集成逻辑门电路有更深的了解。
它们都具电路简单、性能稳定、功耗低等优点，颇具实用价值。
1．多谐振荡器：用CMOS门电路组成的多谐振荡器具有电路简单、工作稳定可靠等优点。
如图3.3.1是它的组成工作原理图。
它利用2个反相器和两只电阻电容组成。
(注：以下所述许多电路原理理论知识虽然目前还没有学到，但并影响仿真实验的进行，故这里只对它们作简单介绍，并不需要大家透彻理解和掌握原理理论知识，)u有微小的正跳变，则必假定由于某种原因(例如电源波动或外界干扰)使1I然会引起如下的正反馈过程：1I u ↑ 1o u↓ 2I u↓ 2o u ↑使1o u 迅速跳变为低电平、2o u 迅速跳变为高电平，电路进入第一个暂稳态。
同时电容1C 开始充电而2C 开始放电。
因为1C 同时经1F R和2F R 两条支路充电，所以充电速度较快，2I u 首先上升到2G 的阈值电压TH V ，并引起如下的正反馈过程：↑ ↓ 1o ↑从而使2o u 迅速跳变至低电平而1o u 迅速跳变至高电乎，电路进入第二个暂稳态。
同时，2C 开始充电而1C 开始放电。
由于电路的对称性，这一过程和上面所述1C 充电、2C 放电的过程完全对应，当1I u 上升到TH V 时电路又将迅速地返回1o u 为低电平而1o u 为高电平的第一个暂稳态。
因此，电路便不停地在两个暂稳态之间往复振荡，在输出端产生矩形输出脉冲。
2．用施密特触发器构成的脉冲占空比可调多谐振荡器：到，倘若能使它的输入电压在+T V 与-T V 之间不停地往复变化，那么在输出端就可以得到矩形脉冲波了。
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高电平输出电压在负载不大时为3.5V左右。 低电平输出时，允许后级电路灌入电流，随着灌 入电流的增加，输出低电平将升高，一般LS系列 TTL电路允许灌入8mA电流，即可吸收后级20个 LS系列标准门的灌入电流。最大允许低电平输出 电压为0.4V。
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2. CMOS电路输入输出电路性质
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① 采用CMOS驱动器，如CC4049、CC4050的 CMOS电路。
② 几个同功能的CMOS电路并联使用，即将其 输入端并联，输出端并联（TTL电路是不允许并 联的）。
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(4) CMOS与CMOS的连接
CMOS电路之间的连接十分方便，不需另加外 接元件。对直流参数来讲，一个CMOS电路可带动 的CMOS电路数量是不受限制，但在实际使用时， 应当考虑后级门输入电容对前级门的传输速度的影 响，电容太大时，传输速度要下降，因此在高速
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可用下列几个表达式来说明连接时所要满 足的条件:
UOH （前级）≥ UiH （后级） UOL （前级）≤ UiL （后级） IOH （前级）≥ n×IiH （后级） IOL （前级）≥ n×IIl （后级） n为后级门的数目
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(1) TTL与TTL的连接 TTL集成逻辑电路的所有系列，由于电路结 构形式相同，电平配合比较方便，不需要外接元 件可直接连接，不足之处是受低电平时负载能力 的限制。
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的CMOS电路能可靠工作，通常要外接一个上拉 电阻R，如图8.1.1所示，使输出高电平达到3.5V以 上，R的取值为 2～6.2K较合适。
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图8.1.1 TTL电路驱动CMOS电路
(3) CMOS驱动TTL电路 CMOS的输出电平能满足TTL对输入电平的 要求，而驱动电流将受限制，主要是低电平时的 负载能力。除了74HC系列外的其它CMOS电路驱 动TTL的能力都较低。 既要使用此系列又要提高其驱动能力时，可 采用以下两种方法：
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(2) TTL驱动CMOS电路 TTL电路驱动CMOS电路时，由于CMOS 电路的输入阻抗高，故此驱动电流一般不会受 到限制，但在电平配合问题上，低电平是可以 的，高电平时有困难，因为TTL电路在满载时， 输出高电平通常低于CMOS电路对输入高电平 的要求，因此为保证TTL输出高电平时，后级
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第8章门电路
内容提要
用来实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单 元电路统称为门电路。本章介绍了门电路的基本 性质，编码器电路，译码器电路， 数据选择器 电路，加法器电路，数值比较器电路、用门电路 实现的ASK幅度键控调制电路、用门电路实现的 FSK频率键控调制电路、用门电路实现的PSK相位 选择法调制电路特性以及计算机仿真设计方法CC4000T系列。 CMOS电路在10MHz以上速度运用时应限制在20 个门以下。
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8.1.2 故障报警器
该电路主要用于自控设备中的自动报警， 也可用作防盗报警器。本例中，使用一片四2 输入端或非门集成电路CC4001,晶体三极管VT 和扬声器等构成故障报警器。其中门U1A、门 U1C为或非门连接，门U1B、门U1D为反相器 连接，电路如图8.1.2所示电路。电路中CC4001 的门U1A和门U1B组成一个低频振荡器，门 U1C和门U1D组成一个音频振荡器。在
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8.1 门电路的应用
8.1.1 门电路的性质
1.TTL电路输入输出电路性质 当输入端为高电平时，其方向是从外部流入
输入端。 当输入端处于低电平时，电流由电源 VCC
经内部电路流出输入端，电流较大，当与上一级 电路连接时，将决定上级电路应具有的负载能力。
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一般CC系列的CMOS电路输入阻抗可高 达1010Ω，输入电容在5pf以下，输入高电平 通常要求在3.5V以上，输入低电平通常为 1.5V以下。CMOS电路的输出结构具有对称 性，故对高低电平具有相同的输出能力，负载 能力较小，仅可驱动少量的CMOS电路。
2020/4/22
当输出端负载很轻时，输出高电平将十分接近 电源电压；输出低电平时将十分接近地电位。
2020/4/22
2020/4/22
在高速CMOS电路54/74HC系列中的一个子系 列54/74HCT，其输入电平与TTL电路完全相同，因 此在相互取代时，不需考虑电平的匹配问题。
2020/4/22
3. 集成逻辑电路的连接 在实际的数字电路系统中总是将一定数量的集
成逻辑电路按需要前后连接起来。这时，前级电路 的输出将与后级电路的输入相连并驱动后级电路工 作。这就存在着电平的配合和负载能力这两个需要 妥善解决的问题。