multisim 仿真教程 门电路的应用
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
(4பைடு நூலகம் 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
2. CMOS电路输入输出电路性质
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。
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。
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。
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。
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：
Multisim电工电子仿真应用
第一章电子仿真软件Multisim 10简介1电子仿真软件Multisim 10基本界面教育版电子仿真软件Multisim 10的启动画面如图1所示，安装好电子仿真软件Multisim 10后，首次进入基本界面，如图2所示。
图Multisim 10启动界面图Multisim 10基本界面基本界面最上方是主菜单栏，共12项，它们的中文译意如图3所示：图主菜单栏主菜单栏下方是系统工具栏，共16项，如图4所示。
图 4 系统工具栏主菜单栏下方右侧是设计工具栏，共11项，都是一些快捷按钮，均包含在主菜单的下拉菜单中；往右是使用中的元件列表框和帮助按钮，如图5所示。
图 5 设计工具栏工具栏下方左侧是元件工具条，以元件库按钮形式集中了常用的大量仿真元器件。
其元件库按钮含义如图６所示。
图 6 元件库按钮说明工具栏下方右侧是仿真开关的运行／暂停／停止等按钮，主要用于单片机仿真，如图７所示。
图7 仿真开关基本界面左侧是默认打开的设计管理窗口：中间带网格点的白色图纸，用来组建仿真电路的“workspace”，也称为电子平台，共２１个按钮，其中文意思为图８所示。
图8 虚拟仪器、仪表工具条2电子仿真软件Multisim 10基本界面调整和设置在基本界面上，关闭“设计工具窗口”、“仿真开关工具条”；用鼠标直接拉动“虚拟仪器、仪表工具条”到原“开关工具条”位置，经以上调整后，使基本界面上的电子平台图纸更宽阔，有利于在电子平台上组建仿真电路，调整后的基本界面部分如图９所示。
图9 调整后的基本界面上部分在调出元件组建仿真电路之前，需要对电子仿真软件Multisim10的基本界面进行设置，设置完成后可以将设置内容保存起来，以后再次打开软件可以不必再做设置。
该功能是通过主菜单“Options”的下拉菜单进行。
（１）单击主菜单“Options”，将出现其下拉菜单，如图10所示。
选中第一项“Global Preferences”,打开设置对话框，如图11所示。
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电路仿真实验
仿真错误
遇到仿真错误时，首先 检查电路原理是否正确 ，然后检查元件库是否
完整。
界面显示问题
如果界面显示异常，可 以尝试调整软件设置或
重启软件。
导出问题
在导出电路图或仿真结 果时出现问题，检查文 件路径和格式是否正确
。
THANKS
分析实验结果，验证电路的功 能和性能是否符合预期。
如果实验结果不理想，需要对 电路进行调整和优化。
04
电路仿真实验分析
实验数据整理
1 2 3
实验数据整理
在Multisim中进行电路仿真实验后，需要将实验 数据导出并整理成表格或图表形式，以便后续分 析和处理。
数据格式
数据整理时需要确保数据的准确性和完整性，包 括电压、电流、电阻、电容、电感等参数，以及 仿真时间和波形图等。
数据存储
整理好的数据应妥善存储，以便后续查阅和引用。
数据分析与处理
数据分析
对整理好的实验数据进行深入分 析，包括参数变化趋势、波形图 特征等，以揭示电路的性能和特 性。
数据处理
根据分析结果，对数据进行必要 的处理，如计算平均值、求取标 准差等，以得出更准确的结论。
误差分析
分析实验数据中可能存在的误差 来源，如测量误差、电路元件误 差等，以提高实验的准确性和可 靠性。
Multisim软件
Multisim软件是进行电路仿真实验的核心工具，用户可以在软件中创建电路图、设置元件参数、 进行仿真实验等操作。
实验电路板
实验电路板是用来搭建实际电路的硬件设备，用户可以在上面放置电路元件、连接导线等，实现 电路的物理连接。
元件库
Multisim软件提供了丰富的元件库，用户可以从元件库中选择需要的元件，将其添加到电路图中 ，方便快捷地搭建电路。
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仿真电路
1.输入和逻辑状态判断电路的测试
1)调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为低电平（VL<0.8v）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2）调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为高电平（VH>3.5v）用数字万用表测逻辑状态判断电路输出电平。
2.音响声调产生电路
1）逻辑电平测试器的被测电压为低电平（VL<0.8v）用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f.
四、实验内容及步骤
1．场效应管共源放大器的调试
(1)连接电路。按图1连接好电路，场效应管选用N沟道消耗型2N3370，静态工作点的设置方式为自偏压式。直流稳压电源调至12V。
图1
2.测量静态工作点
将输入端短接（图2），并测量此时的 Vg、Vs、VD、 ，填入下表1
静态工作点：
1.006V
39.355nV
1）输入电阻测量：先闭合开关S1(R2=0)，输入信号电压Vs，测出对应的输出电压 ，然后断开S1，测出对应的输出电压 ，因为两次测量中和是基本不变的，所以
,测得 =134.137mV， =67.074mV,
仿真结果如下图4：
2）输出电阻测量:在放大器输入端加入一个固定信号电压Vs，分别测量当已知负载RL断开和接上的输出电压 和 。则 ,由于本实验所用的场效应管必须接入很大的负载才能达到放大效果，因此此方法不适合用来测量本实验输出电阻效果不太好，仿真结果如下图5 =66.8mV, =125mV .
38.328
43.36
35
40
45
50
55
60
65
47.847
51.875
55.507
Multisim仿真软件在中职电工电子技术课程教学中的应用实例分析
122ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2017 02A PPLICATION技术与应用编辑 姜学霞Mu l t i s im仿真软件在中职电工电子技术课程教学中的应用实例分析文／汪 峰一、Multi s im仿真软件在电位与电压教学中的实例分析电工电子技术属于中职电类专业的基础课程，是学习其他电类知识的基础。
对于电子电工专业的中职学生而言，电工基础则是专业课中的基础课。
该学科主要以物理学知识为基础，以数学为工具，分析用电技术中的基本任务、理论以及分析方法。
案例教学中“电位与电压”的教学重难点，是要让学生厘清电位和电压的关系，以及两者之间的概念。
培养学生知识层面的教学目标为夯实电阻上电压与电源电动势概念，理解电压与电位概念，理解电位和电压关系。
培养学生能力层面的教学目标为：可以熟练运用Multisim 仿真软件实施操作与辅助应用，学生有能力绘制仿真实验电路图，学生能理解与掌握测量电路中各点电位的手段，明白检测元件两端电压的手段。
尽管有的年级学生已经学习了这门专业的基础课。
然而，由于绝大部分中职学生普遍存在学习基础薄弱、理解能力欠缺，以致于学生往往会对学过的内容无法深化理解，概念模糊。
教师可在课堂中先提出如下问题：电位与电压，分别指向什么含义，两者的区别与联系是什么。
接着，利用Multisim 仿真软件布置教学任务：在Multisim 仿真软件环境下，学生可正确绘制仿真实验电路图；教师在从旁观察中，告知学生应当注意操作要点，如测试仿真时电路中一定要有接地；需要在断开仿真开关的形势下才可去选择删除元件、连线、仪器；测量并记录仿真学习中的实验内容及相关数据。
当绝大部分学生都做好了测试内容后，教师组织学生参与实验测试校对。
让学生积极讨论测量所用办法，分别通过什么办法完成的电位测量和电压测量，学生共同分析，分享实验心得。
最后再由教师施以点评、总结。
教师通过对学生软件绘制能力、仿真测试能力的观察，分析每位学生的学情与学习态度，帮助困难生找出学习的改进方法。
基于Multisim电子仿真软件的电路设计与研究
基于Multisim电子仿真软件的电路设计与研究黄荷英【摘要】Application of simulation system for measuring and verifying the electronic technologies can reform traditional design pattern, improve experiment efficiency, inspire and broaden developers' idea. The function and features of the software Multisim are introduced. In combination with the instances of electronic circuit. the concrete application of the software Multisim in design, simulation and analysis is described. The analysis demonstrates that the application of Multisim is favourable to innovation of the teaching contents and standards, and to cultivation of students' autonomous learning ability and the joy of learning. It also provs that the software Multisim is powerful in electronic circuit simulation.%应用仿真系统对电子技术方面进行测量和验证,可以改革传统设计模式,提高实验效率,启发和拓宽开发者的思路.在此通过介绍Multisim软件的功能、特点,并结合电子电路实例叙述其设计、仿真与分析的具体运用.通过分析证明其有利于创新课程教学内容与标准,有利于充分激发和培养学生自主学习能力及学习的乐趣,同时也说明Multisim 是一种功能强大的电子电路仿真软件.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)016【总页数】4页(P33-36)【关键词】电子设计自动化;电路设计;电子仿真;Multisim软件【作者】黄荷英【作者单位】浙江同济科技职业学院,浙江杭州 311231【正文语种】中文【中图分类】TN919-340 引言随着电子技术的发展，电子元器件的种类越来越多，集成度越来越高，所设计电路的复杂程度也相应提高，而电子产品的更新周期却越来越短，因此，传统的电子电路设计模式就会暴露出许多的局限性：经济与效率的局限性。
第7章数字电子技术MULTISIM仿真实验2.
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
(1) 设计要求：设计一个火灾报警控制电路。该报警系 统设有烟感、温感和紫外线感三种不同类型的火灾探测器。 为了防止误报警，只有当其中两种或两种以上的探测器发出 火灾探测信号时，报警系统才产生控制信号。
(2) 探测器发出的火灾探测信号有两种可能：一种是高 电平(1)，表示有火灾报警；一种是低电平(0)，表示无火灾 报警。设A、B、C分别表示烟感、温感和紫外线感三种探 测器的探测信号，为报警电路的输入信号；设Y为报警电路 的输出。在逻辑转换仪面板上根据设计要求列出真值表，如 图7-8所示。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
2．实验原理 译码是编码的逆过程。译码器就是将输入的二进制代码 翻译成输出端的高、低电平信号。3线-8线译码器74LS138有 3个代码输入端和8个信号输出端。此外还有G1、G2A、G2B使 能控制端，只有当G1 = 1、G2A = 0、G2B = 0时，译码器才 能正常工作。 7段LED数码管俗称数码管，其工作原理是将要显示的十 进制数分成7段，每段为一个发光二极管，利用不同发光段 的组合来显示不同的数字。74LS48是显示译码器，可驱动共 阴极的7段LED数码管。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
4．实验步骤 (1) 按图7-12连接电路。双击字信号发生器图标，打开 字信号发生器面板，按图7-14所示的内容设置字信号发生器 的各项内容。 (2) 打开仿真开关，不断单击字信号发生器面板上的单 步输出Step按钮，观察输出信号与输入代码的对应关系，并 记录下来。 (3) 按图7-13连接电路。双击字信号发生器图标，打开 字信号发生器面板，按图7-15所示的内容设置字信号发生器 的各项内容。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
Multisim仿真软件初识与基本门电路测试
实验一: Multisim仿真软件初识与基本门电路测试一、仿真实验目的1）认识电路仿真软件Multisim，了解其基本操作，掌握构建仿真电路的基本方法，体会虚拟设备与仿真。
2) 通过逻辑电路测试与非门的功能，得到其真值表；3）学会使用与非门组成其他门电路二、计算机仿真实验内容：1. 测与非门的逻辑功能：(1). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”按钮，从弹出的对话框中选取一个与非门74LS00N，将它放置在电子平台上；单击真实元件工具条的“place Source”按钮，将电源和地线调出Vcc放置在电子平台上；单击真实元件工具条的“place Basic”按钮，选择switch 中的SPDT（单刀双掷开关），“”和“”调出放置在电子平台上，并分别J1J2双击“”和“”图标，将弹出的对话框的“Key for Switch”栏设置成“J1J2A B”和“”，最后点击对话框下方“OK”按钮退出。
(2). 单击电子仿真软件Multisim10基本界面右侧虚拟仪器工具条“Multimeter”按钮，如图1左图所示，调出虚拟万用表“XMM1”放置在电子平台上，如图3.2.4右图所示。
图1(3). 将所有元件和仪器连成仿真电路如图2所示。
图2(4). 双击虚拟万用表图标“XMM1”，将出现它的放大面板，按下放大面板上的“电压”和“直流”两个按钮，将它用来测量直流电压如图3所示。
图3A B(5). 打开仿真开关，按表3.2.1所示，分别按动“”和“”键，使与非门的两个输入端为表中4 种情况，从虚拟万用表的放大面板上读出各种情况的直流电位，将它们填入表内，并将电位转换成逻辑状态填入表内。
表1：输入端输出端A B电位(V)逻辑状态0 05V2．用与非门组成其它功能门电路：(1). 用与非门组成或门：1). 根据摩根定律，或门的逻辑函数表达式可以写成：B A Q +=，因此，可以用三个与非门构成或门。
Multisim软件在电路分析课程中的应用
Multisim软件在电路分析课程中的应用Multisim是一款电路仿真软件，被广泛应用于电气和电子领域的教育、研究和工程设计等领域。
在电路分析课程中，Multisim可以帮助学生更深入地理解电路原理和设计，提高他们的实践能力和创新思维。
本文将详细介绍Multisim软件在电路分析课程中的应用。
一、Multisim软件概述Multisim是由美国电子制造商National Instruments公司开发的一款电路仿真软件，它提供了一个交互式环境，用于设计、仿真和分析电路。
它可以帮助工程师和学生设计和验证电路原理，评估电路性能，调试故障和优化设计。
Multisim拥有可视化的界面，可以让用户通过拖拉拽方式轻松搭建复杂的电路，同时提供了丰富的元器件库和模型选项，用户可以自己编写元器件参数和模型等。
Multisim还支持多种仿真模式，如直流分析、交流分析、时域分析、频域分析、傅里叶分析等，可以满足不同类型的电路分析需求。
二、Multisim在电路分析课程中的应用1.基础电路实验在基础电路实验中，Multisim可以替代传统的纸笔作图和计算，使学生能够更直观地理解电路原理和计算方法。
例如，学生可以通过Multisim绘制简单的电路图，计算电流、电压、电阻等基本参数，并观察电路中的元件如何作用。
此外，Multisim还支持多种交流和直流分析模式，可以方便学生进行各种不同类型的实验。
在学生完成实验后，Multisim还可以自动生成实验报告和结果图表，帮助学生更好地总结实验结果。
2.电路设计和优化Multisim可以帮助学生在设计和优化电路方案时更加高效和准确。
例如，在进行复杂电路的设计时，学生可以利用Multisim 的元器件库搭建电路，并通过多种分析模式进行仿真分析。
通过观察仿真结果，学生可以快速发现电路中可能存在的问题，如电路失稳、振荡、放大倍数低等，并进行相应的修正和优化。
此外，Multisim还可以帮助学生进行电路参数的计算和优化，如电容、电阻、电感等参数的选择和调整，从而实现电路性能的最大化。
(Multisim数电仿真)与非门逻辑功能测试及组成其它门电路
实验3.2 与非门逻辑功能测试及组成其它门电路一、实验目的：1.熟悉THD-1型(或Dais-2B型)数电实验箱的使用方法。
2. 了解基本门电路逻辑功能测试方法。
3．学会用与非门组成其它逻辑门的方法。
二、实验准备：1. 集成逻辑门有许多种，如：与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、OC门、TS门等等。
但其中与非门用途最广，用与非门可以组成其它许多逻辑门。
要实现其它逻辑门的功能，只要将该门的逻辑函数表达式化成与非-与非表达式，然后用多个与非门连接起来就可以达到目的。
例如，要实现或门Y=A+B，A ，可用三个与非门连根据摩根定律，或门的逻辑函数表达式可以写成：Y=B接实现。
集成逻辑门还可以组成许多应用电路，比如利用与非门组成时钟脉冲源电路就是其中一例，它电路简单、频率范围宽、频率稳定。
2. 集成电路与非门简介：74LS00是“TTL系列”中的与非门，CD4011是“CMOS系列”中的与非门。
它们都是四-2输入与非门电路，即在一块集成电路内含有四个独立的与非门。
每个与非门有2个输入端。
74LS00芯片逻辑框图、符号及引脚排列如图与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出才是低电平(即有“0”得“1”，全“1”得“0”）。
其逻辑函数表达式为：B=。
Y⋅ATTL电路对电源电压要求比较严，电源电压Vcc只允许在+5V±10%的范围内工作，超过5.5V将损坏器件；低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。
CMOS集成电路是将N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管同时用于一个集成电路中，成为组合两种沟道MOS管性能的更优良的集成电路。
CMOS电路的主要优点是：(1). 功耗低，其静态工作电流在10-9A数量级，是目前所有数字集成电路中最低的，而TTL器件的功耗则大得多。
(2).高输入阻抗，通常大于1010Ω，远高于TTL器件的输入阻抗。
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。
Multisim14电子系统仿真与设计第11章 Multisim14在数字电路中的应用
Y (A, B,C, D, E) ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE
11.1.1 逻辑函数的化简
2）打开逻辑转换仪 点击从A到H八个变量上方与之
11.3 A/D与D/A转换电路的分析与设计
11.3.1 A/D转换电路的仿真分析
滑动变阻器R1构成分 压电路，通过改变滑动变 阻器的大小，即可改变输 入模拟信号的大小，ADC 输出的高4位和低4位分别 接1个数码管，显示输入模 拟信号的转换结果。
11.3 A/D与D/A转换电路的分析与设计
11.3.1 A/D转换电路的仿真分析
11.2.4 555定时器仿真与分析
1. 555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析
参数说明： Vs：工作电压。 Frequency：工作频率。 Duty：占空比。 C：电容大小。 Cf：反馈电容大小。 R1、R2、RL：电阻，其中 R1、R2不可更改。
11.2.4 555定时器仿真与分析
第11章 Multisim14 在数字电路中的应用
CHINA MACHINE PRESS
11.1 组合逻辑电路的仿真与分析
11.1.1 逻辑函数的化简
例：将下列逻辑表达式化成最简形式：
Y (A, B,C, D, E) ABCDE ACDE ABCD ABDE BCDE ABCDE ABCDE
11.2.4 555定时器仿真与分析
在Multisim14中有专门针对555定时器设计的向导，通过向导可以很方便地 构建555定时器应用电路。
单击菜单“Tools”→“Circuit Wizards”→“555 Timer Wizard”命 令，可启动定时器使用向导。“Type” 下拉列表框中的选项列表可以设定555定 时电路的两种工作方式：无稳态工作方 式和单稳态工作方式。
Multisim使用入门教程
图3 Component Browser对话框
该对话框显示出元器件的许多信息。在Component Name List栏中列出了若干现实电阻元件。拉动滚动条，找到 10kOhm_5%，点击选中，再点击OK按钮，则选出的电阻会紧 随着鼠标在电路窗口内移动，移到合适的位置后，点击即可 将这个10 kΩ的电阻放置在适当位置。同理，可将电路中所 需的其他电阻一一选出放到电路窗口中适当的位置。
4) 设置连接线的颜色 缺省的连接线的颜色是由Option/Preferences命令所设 定的。若需要改变某一根连接线的颜色，可将光标指向这根 连接线，点击右键，弹出快捷菜单，选择Color...命令进行 设置。 5) 删除连接线或节点 若要删除连接线或节点，可选中连接线或节点，按 Delete键；或将光标指向要删除的连接线或节点，单击右键， 弹出快捷菜单，选择Delete命令。
图15 由示波器观察到的正处于放大状态的波形
(5) 继续增大阻值到Key=80%时，电路出现明显的截止 失真。由示波器观察到的波形如图16所示。
图16 由示波器观察到的截止失真波形
电路分析方法 在以上由示波器观察电路输出的过程中，可以确定 Key=30%的电路是处于放大状态的。可以通过仪器仪表测得 电路的静态工作点，也还可以采用软件提供的分析方法进行 仿真分析得到电路的静态工作点。 启动Simulate/Analyses/DC Operating point...命令，打开 DC Operating Point Analysis对话框，如图17所示。
调整元件 根据需要适当调整元器件的位置和方向，可以使工作区 内的电路图更为整齐。点击并拖动元件，可以调整元件的位 置。如果元件要垂直放置或上下、左右翻转，可在选中元件 后打开Edit菜单，选取相应的翻转命令。也可弹出快捷菜单， 在其中选取相应的命令来进行调整。若已经连接了线，翻转 时连线不会断开；若要同时调整多个元件，可先将要调整的 元件全部选中，然后再拖动或执行相应的命令。
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
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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。
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
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。
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。
2. CMOS电路输入输出电路性质
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
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）。
(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
UOH （前级）≥ UiH UOL （前级）≤ UiL IOH （前级）≥ n×IiH IOL （前级）≥ n×IIl n为后级门的数目
（后级） （后级） （后级） （后级）
(1) TTL与L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
U1C和门U1D组成一个音频振荡器。在
的限制。
(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
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。
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：
① 采用CMOS驱动器，如CC4049、CC4050的 CMOS电路。
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。
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。
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。
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。
可用下列几个表达式来说明连接时所要满
足的条件:
使用时要从负载电容来考虑，例如CC4000T系列。 CMOS电路在10MHz以上速度运用时应限制在20
个门以下。
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