Multisim10的基本使用-搭建电路

Multisim（含义是多重仿真），NI Multisim 10是美国NI公司2007年推出的，它沿袭了加拿大IIT公司EWB的优良传统，在内容和功能上已有很大的不同。它能兼容以前从EWB5.0开始的所有版本，它不仅可完成一般电子电路的虚拟仿真测量，在LabVIEW虚拟仪器、单片机仿真等方面都有很大的创新和提高。虽目前Multisim已升级为Multisim 11（增强了单片机和制版功能），但Multisim 10版本目前在中国电子企业行业应用极为普及。
图1-22调用电容器对话框
图1-23连续放置3个电容器 图1-24放置晶体管按钮
（3) 调用三极管
如图1-24所示，单击元器件栏上的放置晶体管“ ”按键。弹出如图1-25所示的晶体管选择对话框，选择NPN型的2N2221三极管，单击“确定”，将三极管放置于电路工作区，按鼠标右键退出。
（3）可方便地对电路参数进行测试和分析；
（4）可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；
（5）实验中不消耗实际的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，实验成本大大降低，实验速度快，效率高；
（6）设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。
Multisim 10 软件提供了非常好的操作界面，点击鼠标就可以轻松完成原理图输入的繁琐工作。软件提供了相当广泛的元器件，从无源器件到有源器件，从模拟器件到数字器件，从分离元器件到集成电路，还有单片机模型和三维元器件模型，有数千个器件模型。软件还提供了种类齐全的虚拟电子测量设备及三维测量仪器，操作这些设备如同操作真实的设备一样。如图1-4所示为Multisim 10提供的三维元器件和三维仪器。
（a）“ANSI”标准的一些电路符号 （b）“DIN”标准的一些电路符号
图1-12Multisim10中的两种符号标准
另外两栏内容可以采用默认设置，如图1-7所示。以上两项设置完成后，先单击对话框下方的 “确定”按钮退出。
（2)设置电路保存路径和方式
在“首选项”设置对话框，打开的“保存”选项页，该页下有3栏内容。如图1-13所示，可以勾选“创建安全复件”以防止搭建的文件丢失；勾选“自动备份”，可设置为自动保存和自动保存的时间间隔；勾选“保存仿真数据和仪器”可保存仪器设备和设置保存空间。
任务实施
一、认识Multisim10的操作界面
如图1-5所示的Multisim10操作界面，就如同一个真实的电子实验台。有菜单栏、工具栏、电路仿真开关、元器件栏、仪器仪表栏、电路工作区、设计工具箱、状态栏和电子表格。
1.菜单栏(Menu Bar)：Multisim10的所有功能均可在此栏找到，其中MCU表示是单片机菜单。
图1-5Multisim10操作界面
2.标准工具栏(StandardToolbar)：新建、打开、保存、打印这些都是常用的功能按钮。
3.电路工作区(Circuit Windows or Workspace)：即电子实验台，该工作区是用来搭建、编辑电路图以及进行仿真分析、显示波形的地方。
4.设计工具箱(Design Toolbox)：利用设计工具箱这个管理窗口可以把有关电路设计的原理图、PCB图、相关文件、电路的各种统计报告进行分类管理，还可以观察分层电路的层次结构。设计工具箱可在“视图”菜单下关闭或打开。
5.元器件工具栏(Components Toolbar)：提供电路图中所需的各类电子元器件，如基本元件（电阻、电容、电感等）、二极管、三极管、集成电路等，如图1-6所示。该工具条可在“视图”\“工具栏”\“元件”中关闭或打开。
图1-6元器件工具栏各按钮的含义
6．虚拟仪器仪表栏(Instruments Toolbar)：Multisim 10的所有虚拟仪器仪表均可在此工具条找到，如万用表、示波器、频率计、信号发生器、逻辑分析仪等。如图1-7所示。
图1-3 Multisim10操作界面
NI公司的EWB包含有电路仿真设计模块Multisim、PCB设计软件Ultiboard、布线引擎Ultiroute及通信电路分析与设计模块Commsim 4个部分，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程，是一套功能完善、操作界面友好、方便使用的EDA（电子设计自动化）工具。
图1-8关闭设计工具箱和电子表格视窗
若需要重新打开“设计工具箱”和“电子表格”时，可以单击主菜单“视图（View）下拉菜单中勾选“设计工具箱”，即可打开“设计工具箱”视窗，如图1-9所示；同理勾选“电子表格”，即可打开“电子表格”视窗。
图1-9打开设计工具箱和电子表格视窗
2. 设置零件、保存路径和常规模式
三、搭建电路的常用操作
以图1-17所示电路为例，介绍在Multisim10虚拟电子实验平台搭建电路的基本操作。
图1-17搭建电路基本操作图
1.调用元器件
在Multisim10中调用电子元器件有多种方法，下面介绍比较常用的一种方法。
（1) 调用电阻器
如图1-18所示，单击元器件栏上的“ ”按钮。（软件中显示的“基楚元件”汉化有误）
图1-19调用电阻对话框
如图1-20所示，此时鼠标箭头将带出一个电阻，在电路工作区单击一下鼠标左键，即可将一个100kΩ电阻放置在电路工作区，移开鼠标箭头，仍然可以连续单击鼠标左键放置多个电阻。按键盘上的“ESC”键，回到“选择元件”对话框，选取24KΩ的电阻，如图1-21所示。同理调用3kΩ和1kΩ电阻于电路工作区。
在“颜色”栏背景颜色有：白色背景、黑背景、黑白、自定义，一般选择“白色背景”。
图1-15打开表单属性对话框 图1-16工作区选项页
（2）设置工作区显示和图纸大小
单击“表单属性”对话框的“工作区”的选项页，如图1-16所示的选项页，单击“图纸大小（Sheet size）”栏下拉箭头，可选取“A4”尺寸图纸，使绘制的电路图纸便于打印，当然也可工具打印需要设置图纸尺寸；其他选项一般默认。
（3）设置大小粗细和字体
单击“表单属性”对话框的“配线”的选项页，可在该页选择导线、总线宽带；在“表单属性”对话框的“字体”的选项页，可选择系统字体大小和类型。最后取消“以默认值保存”前的“√”，然后单击“确定”按钮退出。
以上设置完成并Βιβλιοθήκη Baidu存后，下次打开软件就不必再设置。对于初学者来说，完成以上设置就可以了，若要了解更多设置，在后续中介绍。
NI Multisim 10用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”。与传统的电子电路实验相比，具有：
（1）设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；
（2）设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；
电子仿真软件很多，但比较适合初学者的，就是目前使用较多的NI Multisim10电子仿真软件，它有许多版本，这里介绍的是Multisim10.0.1教育汉化版本。从现在开始，就让我们一起走进这个虚拟电子实验室，来搭建电路和仿真测量电路。
知识准备
什么是虚拟电子实验室？
在安装有NI Multisim10电子仿真软件的电脑桌面或程序中找到程序 Multisim10，如图1-1所示。
单击主菜单“选项\Global Preferences…”，如图1-10所示。将打开“首选项”设置对话框，如图1-11所示，默认打开的“零件（Parts）”选项页，该页下有4栏内容。
（1) 设置元器件调用方式、电路符号标准
图1-10“选项”下拉菜单 图1-11首选项（Preferences）对话框
① 设置“放置元件方式”
（a）桌面快捷图标 （b）Nation Instruments中程序Mulitism
图1-1 启动Multisim10的两种方法
启动程序Mulitism10，将出现如图1-2所示的启动界面。
图1-2 Mulitism10的启动界面
程序启动后，出现如图1-3所示的Multisim10后的操作界面，即：虚拟电子实验平台。
二、设置Multisim10操作界面
在搭建和仿真电路之前，需要对Multisim 10的操作界面进行一些必要的设置，目的是符合中国电路符号标准，以及适应初学者的个性操作。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进行设置
1.设置工作区区域大小
Multisim 10的操作界面默认窗口较多，可以打开或关闭这些窗口，单击“设计工具箱”和“电子表格”窗口 上“×”即可关闭，如图1-8所示。
图1-7虚拟仪器仪表工具条
7.电子表格(Spreadsheet View)：即元器件属性视窗，该视窗是当前电路文件中所有元器件属性的统计窗口，可通过该视窗改变部分或全部元器件的某一属性。可在“视图”菜单下关闭或打开该视窗。
8.状态栏(Status Bar)：主要用于显示当前的操作及鼠标指针所指条目的有关信息。可在“视图”菜单下关闭或打开该状态栏。
图1-20放置100kΩ电阻 图1-21调用24kΩ电阻对话框
（2) 调用电容器
如图1-22所示为“选择基本元件”对话框，在左侧“系列”栏中选中“CAP_ELECTROLIT”(电解电容)，拉动 “元件”栏滚动条，选取“1uF”电容器，单击 “确定”按钮，放置该电容于电路工作区。可连续单击鼠标左键放置3个电解电容，如图1-23所示，按鼠标右键退出。
3.设置电路显示内容、图纸大小和字体
单击主菜单“选项（Options）\Sheet Properties…” ，打开如图1-15所示的“表单属性”对话框，默认打开的“电路”选项页下有2栏内容。
（1）设置电路显示内容和背景颜色
如图1-15所示，在“显示”栏有元件、网络名字、总线入口3项选择，一般都为默认，在“网络名字（Net Names）”这一项可选为“全隐藏”，这样可以暂时隐藏电路节点的编号，电路看起来比较简洁。而当需要对电路进行仿真分析时，要给电路节点加注编号，再将该选项设置成“全显示”。
图1-13“自动保存”选项页图 1-14“常规”选项页
（3)设置鼠标功能和软件语言
在“首选项”设置对话框，打开的“常规”选项页，该页下有4栏内容。如图1-14所示，选择“鼠轮行为”可以是：“缩放”或“移动”工作区，这里选择默认的“缩放”功能；语言栏选择有：英语、法语、日语、中文等，这里选择“ZH”，中文汉化。
如图1-11所示，在“放置元件方式（Place component mode）”栏有3种方式。默认“放置单一元件”项，建议单选“连续放置（Continuous placement）[ESC键退出]”项，即可以连续放置所选元件，按ESC键盘键退出。
② 设置“电路符号标准”
在“符号标准（Symbol standard）”栏有2种标准。一种是美国标准模式“ANSI”，在电子行业广泛应用，常见的一些符号如图1-12（a）所示；另一种是欧洲标准模式“DIN”，符合中国电路符号标准，常见的一些符号如图1-12（b）所示。这里选择欧洲标准模式“DIN”。
Multisim10的基本使用
-------电路的搭建
电子技术爱好者都有两个愿望，一是拥有一间设备齐全的电子实验室，二是有快速学会电子技术的捷径。那就是电子仿真软件，只要有一台计算机和一套电子仿真软件就能实现你的愿望。它解决了电子实验室昂贵的配置（如下图所示）和实验耗材的浪费，你可随时随地的重复实验，对电路的测量直观、智能，是快速学会电子技术有利的工具。
图1-18放置基本元件按钮
打开如图1-19所示的“选择基本元件”对话框，左侧有3项，最上面选择“主数据库”；“组”选择“基本元件”；“系列”栏中选中“RESISTOR”(电阻)。
然后拉动中间“元件”栏滚动条，可以从1mΩ～5TΩ(注：1TΩ=1012Ω)范围内选取所需电阻。选取“100kΩ”，单击 “确定”按钮。
（a） 三维元器件 （b）三维仪器
图1-4 三维元件和仪器模型
Multisim 10 软件还提供了全面的电路分析工具，利用这些工具可以完成对电路的静态和动态分析、时域和频域分析、噪声分析和失真度分析等等，帮助设计者较快的全面了解电路性能，大大的缩短了实验的周期，也降低了实验成本。
所有的Multisim 10的操作都是在计算机环境下进行的，它不是真实的元器件的搭接和电路的测量，因此我们把它称为虚拟电子实验室。