第三章 元 (器)件库于元 (器)件编辑,电源库,基本元件库,二极管库,三极管库,模拟元件库,TTL元件库,COMS元件库,混合芯片库,其他数字元件库,指示部件库,控制部件库,机电类元器件,其他部件库,射频器件库,,1.电源库,接地端 VCC电压源 直流电压源 交流电压源 时钟电压源 调频电压源 FSK信号源 电压控制方波电压源 电压控制电压源 电流控制电压源 脉冲电压源 指数电压源 分段线性电压源 压控分段线性源 多项式电源,数字接地端 VDD数字电压源 直流电压源 正弦交流电流源 调幅信号源 调频电流源 电压控制正弦波电压源 电压控制三角波电压源 电压控制电流源 电流控制电流源 脉冲电流源 指数电流源 分段线性电流源 受控单脉冲 非线性相关电源,2.基本元件库,实际电阻 实际电容 实际电解电容 实际电感 实际电位器 实际可变电容 实际可变电感 开关 变压器 磁芯 连接器 半导体电阻 封装电阻,虚拟电阻 虚拟电容 上拉电阻 虚拟电感 虚拟电位器 虚拟可变电容 虚拟可变电感 开关 非线性变压器 无芯线圈 插座 半导体电容,,特殊标称值的电阻、电容、电解和电感,其中要说明的是:电位器为可调节电阻。
百分比表示滑动点下放电阻占总阻值的百分比,电位器滑动点的移动通过按键盘上的某个字母进行,小写字母表示减小,大写字母表示增大其设置对话框见下右图,例题:以电容为例对现实元件进行编辑 双击基本元件库中现实电容元件图标,得到下左图,,点击上左图中的Edit按钮,得到上右图对话框通过对话框,可以编辑电容元件的标号、引脚核电参数需要注意的事,不能对交互元件(在 Multisim 中,将用来显示电路仿真结果的显示器件,如发光二极管等,成为交互元件)进行编辑3.二极管库,实际二极管 引线二极管 发光二极管 肖特基二极管 双向二极管 变容二极管,虚拟二极管 齐纳(稳压)二极管 二极管整流桥 肖特基二极管 双向可控硅,注:1. 发光二极管要正向偏置,教材上的压降电压同学们可以通过 自己验证 2. 注意齐纳二极管的连线4.晶体管库,晶体三极管库中包含了各种类型的三极管,使用时参照属性框的技术指标,5.TTL器件库,TTL元件库含有74系列和74LS系列的TTL数字集成逻辑器件74系列是普通型的集成电路,又称标准型74STD,包括7400~7493N 74系列是低功耗肖特基型集成电路,包括74LS00N~ 74LS93N。
74系列元件的功能、引脚可从属性对话框中读取 注:1.同一个器件有多种封装形式,如74LS138D和 74LS138N 仅用于仿真时无区别 2.含有TLL数字元件的电路进行Real仿真时,电路窗口中要 有数字电源符号和相应的数字接地端,通常选用VDD=5V6.模拟元件库,7.COMS元件库,运算放大器 诺顿运放,电流放大运算 宽带放大器,可达100MHz 实际比较器 特殊功能运放,三端虚拟运算放大器 五端虚拟运放 七端虚拟运放 虚拟比较器,其中,特殊功能运放包括测试运放、视频运放、乘法/除法器、前置放大器和有源滤波器10V,15V,8.其他数字元件库,其他数字元件库中的元件箱是把常用的数字元件按照其功能存放的,它们多是虚拟元件,不能转换成版图文件如上图所示,最左边对话框中可以看到的AND2~ AND8即为与门元件9.混合器件库,10.指示器件库,数/模、模/数转换器,虚拟元件 模拟开关 单稳态触发器,555定时器 虚拟模拟开关 锁相环,电压表 探测灯 十六进制显示器 蜂鸣器,电流表 灯泡 条形柱,注:交互元件不允许用户在模型上进行修改,11.其它器件库 --- 该库把不便划归为某一类型的元件库中 的元件放在一起,故也称之为杂项库。
晶体振荡器 光耦合器 真空管(电子管) 电压校准器(三端稳压电源) 过压保护器件(双向二极管) 开关电源降压转换器 开关电源升降压转换器 无损耗传输线类型1 有损耗传输线,虚拟晶体振荡器 虚拟光耦合器 虚拟真空管 电压基准器件 支流励磁电机(马达) 开关电源降升转换器 保险丝 无损耗传输线类型2 保险丝网络,12.混合器件库 ----虽然没有绿色衬底,但属于虚拟元件,乘法器 传输函数模块 电压微分器 电压磁滞模块 电流限幅器模块 电压回转率模块,除法器 电压增益模块 电压积分器 电压限幅器 电压控制限制器 三通道电压总加器,13.射频器件库,14.机电类元件库,射频电容器 射频NPN晶体管 射频MOSFET 传输线(射频耦合电感),射频电感器 射频PNP晶体管 肖特基二极管 传输线,感测开关 接触器 线圈与继电器 保护装置,开关 计时接点 线性变压器 输出设备,3.2编辑元件 Multisim 元件库中虽然村有成千上万个仿真器件,但由于用户的需求设各种各样的,因此不可能满足每个用户的所有要求如果用户在仿真时缺少一个或几个仿真元件,就可以直接利用Multisim所提供的元件编辑工具,对现有的元件模型进行编辑修改,或创建一个新元件。
但是,要创建一个元件,要求输入的细节很多,因此因尽可能使用编辑工具修改一个已存在的相似的元件,而不去创建一个新的元件3.2.1 编辑仿真器,,点击工具栏中的按钮,即可进入元件编辑,弹出下图菜单,创建一个新元件 编辑元件 拷贝元件 删除元件 元件管理库,,,用与选择要编辑的元件所属的元件库,用于选择要编辑的元件所属的元件箱,,,,,Name栏用于选择要编辑的元件的名称 Manufactruer 栏用于描述需要编辑的元件制作厂商的名称 Model level栏用于选择要编辑的元件的模型层次,待编辑元件的按钮图标,待编辑元件箱的按钮图标,,,,元件名称,制作厂商名称,元件创建日期,最初编辑作者,注:由于这里是对原有器件进行修改,因而日期及作者不能修改,Edit对话框,,Symbol对话框,点击进入符号编辑器,点击可以从数据库中直接复制一个元件图形符号使用,不用进行任何改动Model 对话框,,原来元件模型的名称,启动模型产生器,由模型的程序加载,从 Multisim 数据库复制指定元件模型,显示元件引脚数目,显示元件模型引脚数目,Footprint对话框,根据外型标准确定元件外型名称,元件引脚数,元件库,元件引脚对照表,提供符合PCB标准的外型名称,供用户选择,元件包装数。
如果不为1,则为复合包装元件所谓复合包装元件是指同一包装体内有多个性能完全一样的器件,,Electronic Parameters对话框,元件内部的热电阻,单位为瓦特或焦耳,元件外壳的热电阻,单位为瓦特或焦耳,元件的耗散功率,单位为瓦特,元件的折断点温度,极不正常的工作温度,单位为摄氏度,元件的最高工作温度,单位为摄氏度,元件的最低工作温度,单位为摄氏度,元件可忍受的静电放电量,存放元件的特定参数,以便在设计时参考,,User fields 对话框,卖主,状态、地位、身份,价格,,3.2.2 创建仿真元件 实际中创建一个新元件并不容易,不仅需要一定的元件建模方面的知识,还需要获得所创建元件的许多技术参数,有些参数甚至需要元件生产厂家提供,下面介绍创建一个仿真器件的过程1.点击Create Component命令,进入如下对话框,建立的元件名称,该元件的制造厂商的名称,制定该元件的类型,其中包括:Analog(模拟)、 Digital(数字)、 Verilog-Hdl、VHDL元件创建向导对话框,2.点击Next命令,进入如下对话框,定义元件外型对话框,指定元件外型名称,元件外型名称必须符合PCB软件所要求的定义名称。
其右边有一个专门供选择的按钮指定该元件为单一包装元件,指定该元件为复合包装元件,,3.点击Next命令,进入如下对话框,设置元件符号信息对话框,用于定义隐藏电源的引脚,用于定义隐藏接地的引脚,程序自动给出的元件符号图形,点击Edit按钮进入图形编辑,可编辑或创建元件的图形符号4.点击Next命令,进入如下对话框,用于定义元件符号与元件外型的对应关系,,5.点击Next命令,进入如下对话框,该对话框中提供了16个模拟元件模型产生器,这些模型产生器是为了方便用户专门设计的,选择 Bjt 后单击Accept按钮,出现对话框在对话框中的4个标签中大约有数10个需要填写或选择的参数,且每项必须填写,参数对用户来说很难从一般手册上查找到,故本教材不采用此模式输入元件的模型信息,由模型程序加载的,从数据库中复制已有元件模型或相近模型,然后适当修改部分参数3.2.3 复制仿真元件 复制仿真元件的目的是将已经存在的仿真元件,从一个元件库中复制到另一个元件库中,或从一个元件相复制到另一个元件箱中复制元件对话框,删除仿真元件对话框,3.2.4 使用元件符号编辑器 由于仿真元件符号的引脚与模型之间必须存在完全对应关系,因此,仿真元件符号的绘制不能用一般绘图软件完成,必须使用专用的程序。
向左对齐、向右对齐、向上对齐、乡下对齐、垂直居中、水平居中、帮助,第四章 虚拟仿真仪器 4.1 虚拟仿真仪器简介 Multisim2001的Instruments(仪器库)中共有11种虚拟仪器: Multimeter (数字万用表)、 Wattmeter(瓦特表)、 Function Generator(函数信号发生器)、 Oscilloscope(示波器)、Bode Plotter(波特图仪)、 Word Generator(字信号发生器)、 Logic Analyzer(逻辑分析仪)、 Logic Converter(逻辑转换仪)、 Distortion Analyzer(失真分析仪)、 Spectrum Analyzer(频谱分析仪)、 Network Analyzer(网络分析仪) 这些仪器可用于电路基础、模电、数字电路和高频电路的测试使用时只需托东仪器库中所需仪器的图标,在双击该图标就可以得到该仪器的控制面板4.2 电路分析中常用的虚拟仿真仪器 本节对在电路分析中常用的四种虚拟仿真仪器Multimeter (数字万用表)、 Wattmeter(瓦特表)、 Function Generator(函数信号发生器)、Oscilloscope(示波器)的参数设置、面板操作分别加以介绍。
4.2.1 数字万用表(Multimeter) 数字万用表和实验室的数字万用表一样,是一种多用途的常用仪、器,它能完成交直流电压、电流和电阻的测量及显示,也可以用分贝(dB)形式显示电压和电流,其图标和面版图如下图所示数字万用表的图标和面板,1.连接 图标上的正(+)、负(-)两个端子用于连接所要测试的端点,与现实万用表一样,使用时必须遵循如下原则: (1)测量电压时,数字万用表图标的正、负端子应并接在被测元件两端 ; (2)测量电流时,数字万用表图标的正、负端子应串接在被测支路 ; (3)测量电压时,数字万用表图标的正、负端子应与被测元件的端点并联 ; 并且必须使电子工作台“启动/停止开关”处于“启动”状态 2.面板操作,电流,电压,显示区,单位自动产生,电阻,分贝单位,交流,直流,,参数设置,用于设置与电流表并联的电阻,其大小会影响电流的测量精度用于设置与电压表串联的电阻,其大小会影响电压的测量精度用于设置用欧姆表测量时,流过欧姆的电流4.2.2 示波器(Oscilloscope),示波器是用来观测信号波形并测量信号幅度、频率及周期等参数的仪器,使电子实验室中使用最为频繁的仪器之一。
其图标和面版图如下图所示示波器的图标和面板,A、B两个通道,接地端,外触发端,1.连接 示波器上A、B两通到显示的波形即为被测点与“地”之间的波形测量时接地点G一般要求接地(当电路中已有极地符号时,也可不接地) 2.面板操作 1.)参数设置和按钮功能,,显示区 显示A、B两通到的波形,存储指针测量的数据,改变屏幕背景。