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Multisim例子


五、基于 Multisim 10 的例 1
1、打开 Multisim 10 设计环境。选择:文件-新建-原理图。即弹出一个新的 电路图编辑窗口,工程栏同时出现一个新的名称。单击 “保存”,将该文件命名, 保存到指定文件夹下。 这里需要说明的是:1)文件的名字要能体现电路的功能,要让自己一年后 看到该文件名就能一下子想起该文件实现了什么功能。 2)在电路图的编辑和仿真过程中,要养成随时保存文件的习惯。以免由于 没有及时保存而导致文件的丢失或损坏。 3)文件的保存位置,最好用一个专门的文件夹来保存所有基于 Multisim 10 的例子,这样便于管理。 2 、在绘制电路图之前,需要先熟悉一下元件栏和仪器栏的内容,看看 Multisim 10 都提供了哪些电路元件和仪器。 由于我们安装的是汉化版的, 直接把 鼠标放到元件栏和仪器栏相应的位置,系统会自动弹出元件或仪表的类型。详细 描述我们在这里就不说了,大家自己体会一下。说明:这个汉化版本汉化的不彻 底,并且还有错别字(像放置基础原件被译成放置基楚元件) ,我们姑且凑合着 用吧。 3、首先放置电源。点击元件栏的放置信号源选项,出现如下图所示的对话 框。 1)“数据库”选项,选择“主数据库”。 2)“组”选项里选择“sources” 3)“系列”选项里选择“POWER_SOURCES” 4)“元件”选项里,选择“DC_POWER” 5)右边的“符号”、“功能”等对话框里,会根据所选项目,列出相应的说明

4、选择好电源符号后,点击“确定”按钮,移动鼠标到电路编辑窗口,选择 放置位置后, 点击鼠标左键即可将电源符号放置于电路编辑窗口中, 仿制完成后, 还会弹出元件选择对话框,可以继续放置,点击关闭按钮可以取消放置。
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5、我们看到,放置的电源符号显示的是 12V。我们的需要可能不是 12V, 那怎么来修改呢?双击该电源符号, 出现如下所示的属性对话框, 在该对话框里, 可以更改该元件的属性。在这里,我们将电压改为 3V。当然我们也可以更改元 件的序号引脚等属性。大家可以点击各个参数项来体验一下。

6、接下来放置电阻。点击“放置基楚元件”(注意这个错别字,为了一致, 我用它汉化的字,便于大家查找) 。 ,弹出如下图所示对话框, 1)“数据库”选项,选择“主数据库”。 2)“组”选项里选择“Basic”
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3)“系列”选项里选择“RESISTOR” 4)“元件”选项里,选择“20K” 5)右边的“符号”、“功能”等对话框里,会根据所选项目,列出相应的说明

7、按上述方法,再放置一个 10K 的电阻和一个 100K 的可调电阻。放置完毕 后,如下图。

8、我们可以看到,放置后的元件都按照默认的摆放情况被放置在编辑窗口 中。例如电阻是默认横着摆放的,但实际在绘制电路过程中,各种元件的摆放情 况是不一样的,比如我们想把电阻 R1 变成竖直摆放,那该怎样操作呢。 我们可以通过这样的步骤来操作,将鼠标放在电阻 R1 上,然后右键点击,这时 会弹出一个对话框,在对话框中可以选择让元件顺时针或者逆时针旋转 90°。 如果元件摆放的位置不合适, 想移动一下元件的摆放位置, 则将鼠标放在元件上, 按住鼠标左键,即可拖动元件到合适位置。 9、放置电压表。在仪器栏选择“万用表”,将鼠标移动到电路编辑窗口内, 这是我们可以看到,鼠标上跟随着一个万用表的简易图形符号。点击鼠标左键, 将电压表放置在合适位置。 电压表的属性同样可以双击鼠标左键进行查看和修改。 所有元件放置好后,如下图所示:
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10、 下面就进入连线步骤了。 将鼠标移动到电源的正极, 当鼠标指针变成 时,表示导线已经和正极连接起来了,单击鼠标将该连接点固定,然后移动鼠标 到电阻 R1 的一端,出现小红点后,表示正确连接到 R1 了,单击鼠标左键固定, 这样一根导线就连接好了。如下图所示。如果想要删除这根导线,将鼠标移动到 该导线的任意位置,点击鼠标右键,选择“删除”即可将该导线删除。或者选中导 线,直接按“delete”键删除。

11、按照前面第三步的方法,放置一个公共地线,然后如下图所示,将各连 线连接好。 注意:在电路图的绘制中,公共地线是必须的。

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12、电路连接完毕,检查无误后,就可以进行仿真了。点击仿真栏中的绿色 开始按钮 。电路进入仿真状态。双击图中的万用表符号,即可弹出如下图的 对话框,在这里显示了电阻 R2 上的电压。对于显示的电压值是否正确,我们可 以验算一下:根据电路图可知,R2 上的电压值应等于: (电源电压*R2 的阻值)/ (R1,R2,R3 的阻值之和) 。则计算如下: (3.0*10*1000)/( (10+20+50)*1000) =0.375V,经验证电压表显示的电压正确。R3 的阻值是如何得来的呢?从图中可 以看出,R3 是一个 100K 的可调电阻,其调节百分比为 50%,则在这个电路中, R3 的阻值为 50K。

13、关闭仿真,改变 R2 的阻值,按照第十二步的步骤再次观察 R2 上的电 压值,会发现随着 R2 阻值的变化,其上的电压值也随之变化。注意:在改变 R2 阻值的时候,最好关闭仿真。千万注意:一定要及时保存文件。 这样我们大致熟悉了如何利用 Multisim 10 来进行电路仿真。以后我们就可 以利用电路仿真来学习模拟电路和数字电路了。

六、利用 multisim 进行电阻、电容、电感的电原理性分析
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一、电阻的分压、限流电阻演示 我们知道,电阻的作用主要是分压、限流。现在我们利用 multisim 对这些特 性进行演示和验证。 1、电阻的分压特性演示 首先创建一个如下图所示的电路,

2、 打开仿真, 我们来观察一下两个电压表各自测得的电压值。 如下图所示。 我们可以看到,两个电压表测得的电压都是 6V,根据这个电路的原理。我们同 样可以计算出电阻 R1 和 R2 上的电压均为 6V。在这个电路中,电源和两个电阻 构成了一个回路,根据电阻分压原理,电源的电压被两个电阻分担了,根据两个 电阻的阻值,我们可以计算出每个电阻上分担的电压是多少。 同理,我们可以改变这两个电阻的阻值,进一步验证电阻分压特性。

3、电阻限流特性演示和验证创建如下图所示的电路,

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4、这时需要将万用表作为电流表使用,双击万用表,弹出万用表的属性对 话 框 , 如 下 图 所 示 , 点 击 按 钮 “A” , 这 时 万 用 表 相 当 于 被 拨 到 了 电 流 档 。

5、开始仿真,双击万用表,弹出电流值显示对话框,在这里我们可以查看 电阻 R1 上的电流。如下图

6、关闭仿真,修改电阻 R1 的阻值为 1K,再打开仿真,观察电流的变化情 况,如下图所示,我们可以看到电流发生了变化。根据电阻值大小的不同,电流
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大小也相应的发生变化,从而验证了限流特性。 二、电容的隔直流通交流特性的演示和验证 我们知道电容的特性是隔直流、通交流。也就是说电容两端只允许交流信号 通过,直流信号是不能通过电容的。下面我们就来演示和验证一下 1、电容的隔直流的特性演示和验证。创建如下电路图,在这个电路中,我 们用直流电源加到电容的两端,通过示波器观察电路中的电压变化。

2、由于我们已经知道,在这个电路中是没有电流通过的,所以用示波器只 能看到电压为 0, 测量出来的电压波形跟示波器的 0 点标尺重合了, 不便于观察, 为此我们双击示波器,如下图所示,将 Y 轴的位置参数改为 1,这样就便于观察 了。

3、打开仿真,如下图所示,我们看到这条红线就是示波器测得的电压,可
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以看到,这个电压是 0,从而验证了电容的隔直流特性。

4、电容的通交流特性的演示,创建如下图所示的电路图,在本电路图中, 我们将电源由直流电源换为交流电源,电源电压和频率分别为 6V,50Hz。同时, 由于上面的试验中我们改变了示波器的水平位置, 在这里需要将水平位置仍然改 为 0.

5、打开仿真,双击示波器,观察电路中的电压变化。如下图所示,从图中 我们可以来看出,电路中有了频率为 50Hz 的电压变化。从而验证了电容的通交 流的特性。

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三、电感的隔交流通直流的特性演示与验证 1、 电感的通直流的特性演示与验证, 创建如下电路图。 为了能更好的演示效果, 我们在电感的两端分别连接示波器的一个通道。 通道 A 测量电源经过电感后的电 压变化情况,通道 B 连接电源,观察电源两端的电源情况。为了便于观察,示波 器两个通道的水平位置进行了不同设置。这是因为直流电源通过电感后,其电压 情况没有发生变化, 示波器两个通道的波形会重叠在一起。我们通过调整两个通 道的水平位置,将这两个波形分开,这样能够比较直观的看到两个通道的波形。

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2、打开仿真,双击示波器,我们就可以看到 A,B 两个通道上都有电压, 这 就 验 证 了 电 感 的 通 直 流 特 性 。

3、 电感隔交流特性分析。 建立如下电路图, 将电源变为交流电源, 频率为 50MHz。

4、打开仿真,双击示波器,可以看到示波器上没有电压,说明电感将交流 电隔断了。我们可以试着改变频率的大小,可以发现,在频率较低的时候,电压 是能够通过电感的,但是随着频率的提高,电压逐渐就被完全隔断了,这根电感 的频率特性是一致的。

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四、二极管的特性分析与验证 1、二极管单向导电性的演示与验证,建立如下电路图,这里我们用到了一 个新的虚拟仪器:函数信号发生器,顾名思义,函数信号发生器是一个可以发生 各种信号的仪器。它的信号是根据函数值来变化的,它可以产生幅值、频率、占 空比都可调的波形,可以是正弦波、三角波、方波等。这里我们利用函数发生器 来产生电路的输入信号。 仿真前应设置好函数信号发生器的幅值, 频率、 占空比、 偏移量以及波形型式。 示波器的两个通道一路用来检测信号发生器波形,另一路 用来监视信号经过二极管后的波形变化情况。

2、打开仿真,双击示波器查看示波器两个通道的波形。如下图所示,可以 看到,在信号经过二极管前,是完整的正弦波,经过二极管后,正弦波的负半周 消失了。 这样就证明了二极管的单向导电性。我们可以试着把信号发生器的波形

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改为三角波、矩形波,然后再观察输出效果。可以得出同样的结论:二极管正向 偏置时,电流通过,反向偏置时,电流截至。

3、我们尝试将在电路中将二极管反过来安装,然后观察仿真效果。我们会 发现,二极管反向安装后,其输出波形与正向安装时的波形刚好相反。电路图和 波 形 如 下 所 示 。

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五、三极管的特性的演示与验证 1、三极管的电流放大特性。创建并绘制如下图所示的电路图。在本图中,我 们使用 NPN 型三极管 2N1711 来进行试验。采用共射极放大电路接法。基极和集 电极分别连接电流表。另外注意,基极和集电极的电压是不一样的。

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2、打开仿真,双击两个万用表(注意选择电流档)。我们可以看到,连接 在基极的电流表和连接在集电极的电流表显示的电流值差别很大。这既说明了: 在基极用一个很小的电流, 就可以在集电极获得比较大的电流。从而验证了三极 管的电流放大特性。

七、Multisim10 仿真软件快速入门教程:
1.1 数字电子产品原理图设计步骤 一般而言,数字电子产品原理图的设计可分为三个步骤。 1.根据逻辑功能要求确定输入输出关系 2.根据输入输出关系选择逻辑器件 3.绘制原理图 借用 Multisim10 提供的强大功能实现数字电子产品原理图的绘制与仿真。 1.2 创建电路图 1.启动操作 启动 Multisim10 以后,出现以下界面,如图 7-1 所示。

图 7-1 启动后出现的窗口如图 7-2 所示。
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图 7-2 选择文件/新建/原理图,即弹出图 7-3 所示的主设计窗口。

图 7-3 2.添加元件 打一开元件库工具栏,单击需要的元件图标按钮如图 7-4,然后在主设计电路窗 口中适当的位置,再次单击鼠标左键,所需要的元件即可出现在该位置上如图 7-5 所示。

图 7-4

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图 7-5 双击此元件, 会出现该元件的对话框如图 7-6 所示, 可以设置元件的标签、 编号、 数值和模型参数。 3.元件的移动、选中元件,直接用鼠标拖拽要移动的元件; 4.元件的复制、删除与旋转 选中元件,用相应的菜单、工具栏或单击鼠标右键弹出快捷菜单,进行需要的操 作。 5.放置电源和接地元件 选择“放置信号源按钮”弹出如图 7-7 的对话框,可选择电源和接地元件。 6.导线的操作 (1)连接。鼠标指向某元件的端点,出现小圆点后按下鼠标左键拖拽到另一个 元件的端点,出现小圆点后松开左键。 (2)删除。选定该导线,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中单击“delet”。 1.3 使用仪表 如图 7-3 主设计窗口中,右侧竖排的为仪表工具栏,常用的仪表有数字万用表、 函数发生器、示波器、波特图仪等等,可根据需要选择使用。 例 万用表的选用 (1)调用数字万用表 从指示部件库中选中数字万用表,按选择其它元件的方法放置在主电路图中,双 击万用表符号,弹出参数设置对话框如图 7-8 所示。 (2)万用表设置 单击万用表设置对话框中的“设置”弹出图 7-9 万用表设置对话框,进行万用表参 数及量程设置。 万用表参数及量程设置 其它仪表的使用同万用表类似,不再累述。 1.4 实时仿真 三态门分时传送电路, 左上角菜单栏下方是仿真开关, 用鼠标左键单击仿真开关, 就开始实时仿真。 1-10 三态门分时传送电路 1.5 保存文件 1.电路图绘制完成,仿真结束后,执行菜单栏中的“文件/保存”可以自动按原文 件名将该文件保存在原来的路径中。 2.单击左上角菜单栏中的“文件/另存为”弹出对话框如图 7-12 所示。
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在对话框中选定保存路径,并可以修改文件名保存。

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