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1、10.4 典型电路设计与测试,目 录,10.1 虚拟电子实验室(Multisim 7),10.1.1Multisim 7基本操作,10.1.2 Multisim 7电路仿真分析,10.2 Multisim 7基本分析方法,10.2.1直流工作点分析,10.2.2 交流分析,10.3 常用模拟电路分析举例,10.3.1 单管共发射极放大电路,10.3.2 整流电路,附录 电路仿真软件介绍,要点:,1. Multisim 7的基本操作功能，用Multisim 7对低频模拟电路进行仿真的方法,2. 用Multisim 7对电路进行电路进行设计和测试的方法,3. Multisim 7的高级分析方法,难
2、点:,用Multisim 7对典型电路的测试和设计,10.1 虚拟电子实验室(Multisim 7),加拿大IIT(Interactive Image Technologies)公司推出的从电路仿真设计到版图生成全过程的电子设计平台(Electronics Workbench)，该软件是一套功能完善、操作界面友好、使用方便的EDA工具。电子设计平台主要包括Multisim电路仿真设计工具、VHDL/Verilog编辑/编译工具、UltiboardPCB设计工具和ULtirounte自动布线工具。各工具之间的相互关系如图10-1所示。 这些工具可以独立使用，也可以配套使用，如果配备了上述全部工具
3、，就可以构成一个相对完整的电子设计软件平台。,图10-1 电子设计平台EWB各工具之间的关系,1. 界面介绍,(1) 菜单栏,提供文件管理，创建电路和仿真分析等所需的各种命令。,(2) 工具栏,提供常用的操作命令，如图10-3所示，用鼠标单击某一按钮，可完成其对应的功能。,图10-3 常用的操作命令,(3) 元器件库栏 (如图10-4所示),图10-4 元器件库栏,(4) 仪器仪表栏(如图10-5所示),图10-5 仪器仪表栏,2. 元器件库的使用方法,调用元器件是电路创建中最基本的操作之一，调用元器件经常遇到的操作有选择元器件、移动元器件、旋转元器件和设置元器件参数等。,(1) 选择元器件,
4、点击你要找的元器件库栏的图标，打开该元器库。在屏幕上会出现一个对话框，从中选择所需的元器件，如图10-6所示。图中所示为在基本元件库中选择了NPN的双极性三极管，单击OK按钮，三极管则跟随鼠标移动，可以将该元器件放到电路工作区合适的位置。常用的元器件库有10个，如图10-4所示。,(2) 选中元器件并对其进行操作,进行电路连接时，经常需要对元器件进行各种操作，如移动、删除、旋转等。用鼠标单击要选中的元器件后并右击，又会弹出一个对话框，点击对话框中相应的操作，就可以对其进行相应的操作。操作结束后，单击电路工作区的空白处，即可取消对该元器件的选择。若要同时选中多个元器件，可以用鼠标左键画出一个矩形
5、区，将所要选中的元器件包含在矩形内，这时用对单个元件操作的方法就可以对选中的多个元器件进行操作。元器件操作对话框的功能，如图10-7所示。,图10-6 选择元器件对话框,图10-7 对元器件操作的菜单,(3) 元器件特性参数,元器件被选中后，双击该元器件或者选择菜单Edit下的Properties命令，在弹出的元器件特性对话框中，可以设置或编辑元器件的各种特性参数。一个三极管的特性对话框如图10-8所示，Label选项用于设置元器件的Reference ID(序号)，Label(标识)和Attributes(属性)，其中Reference ID是系统自动分配的，也可以修改，但修改时应保证Ref
6、erence ID的唯一性。电路图中是否显示元器件的编号、标识等信息，可以通过菜单Options下的Preferences对话框进行设置。,Display选项用于设置Label(标识)、Value(数值)、Reference ID(序号)和Attributes(属性)的显示方式。显示方式与Options下的Pregerences对话框的设置一致，也可以改变每个元器件的显示方式。Value选项用于编辑元器件的特性、模型参数和引脚封装等。Fault选项可以人为设置元器件的隐含故障，如None(无故障)、Open(开路)、Short(短路)或Leakage(漏电)。,图10-8 元器件特性对话框,3
7、. 电路图,Options菜单下的Preferences命令用于设置与电路显示方式相关的选项。选择Options|Preferences命令，出现如图10-9所示的对话框，每个选项下又有各个不同的对话内容。,(1) Circuit选项卡,Circuit选项下面有两个选项组，Show选项组决定是否显示电路参数，Color选项组决定电路显示的颜色。Show选项组的显示控制如下。,Show component label：是否显示元器件的标识文字。 Show component reference ID：是否显示元器件的序号。 Show node names：是否显示节点的编号。 Show comp
8、onent values：是否显示元器件的数值。 Show component attribute：是否显示元器件的属性。,Color选项组用来改变电路显示的颜色，如果选择自定义方式，Color选项组中的5个按钮就会被激活，用来定义电路工作区的背景、导线和元器件的颜色。,(2) Workspace选项卡,Workspace选项卡有3个选项组。其中，Show选项组实现电路工作区显示方式的控制：Sheet size选项组实现图纸大小和方向的设置；Zoom level选项组实现电路工作区显示比例的控制。显示方式的控制如下。,Show gird：电路工作区是否显示格点。 Show page bound
9、s：电路工作区是否显示页面边界。 Show title block：电路工作区是否显示标题栏。,图10-9 器件特性对话框,(3) Wiring选项卡,Wiring选项卡有两个选项组。其中，Wire width选项组设置连接线的线宽；Autowire选项组控制自动边线的方式。自动连线的控制如下。,Autowire on connection：选择是否自动连线。 Autowire on move：选中该项，移动元器件时，连接线可以自动保直/水平走线，否则，移动元器件时，其边接线可能出现斜线。,Bin选项卡,Component Bin选项卡有两个选项组。Symbol standard选项组用来选择
10、元器件的符号标准，有两种符号标准可以选择：ANSL美国标准元件符号和DIN欧洲标准元件符号；Place component mode选项组选择元器件的操作模式，元器件的操作模式有以下3种。,Place single component：选中该选项时，从库里取出元器件，只能放置1次。 Continuous placement for multi-section part only(Esc to quit)：该选项被选中时，表明一个封装里有多个元器件，如一个74000有4个双输入与非门，可以连续置入元器件，按Esc键退出该项操作。 Continuous placement(Esc to quit)
11、：该选项被选中时，从库里取出元器件，可以连续放置，按Esc键退出该项操作。,(4) Component,(5) Front选项卡,Front选项卡可以选择字体，选择字体的应用项以及应用范围等选项组。, Front选项组下可以选择Front(字体)、Front Style(字形)和Size(字号)。 Sample选项组下显示设定的字体。 Apply to选项组选择字体的应用范围，有两种选择：Entire circuit和Selection，前者应用于整个电路图，后者应用于选取的项目。 Change All选项组选择字体应用的项目，项目选择如下。,Component reference ID：选择
12、的字体应用于元器件序号。 Component values and lab：选择的字体应用于元器件数值和标识。 Component attributes：选择的字体应用于元器件属性。 Pin names：选择的字体应用于引脚名。 Node names：选择的字体应用于节点名。 Schematio text：选择的字体应用于电路图中的文字。,(6) Miscellaneous选项卡,Miscellaneou选项卡控制文件备份方式等。其中Auto-backup选择自动备份的时间；Circuit Default Path选择电路存盘的路径；Digital Simulation Setting选择数字
13、仿真的两种状态：Idea理想仿真和Real真实状态仿真，前者可以获得较高的仿真速度，后者可以获得更为精确的仿真结果。,(7) Rule Check选项卡,Rule Check选项卡用来完成ERC(电路规则检查)功能，创建和显示详细的检测报告，报告给出电路连接错误，如电源与输出引脚直接连接错误、未连接引脚错误和重复ID错误等。,(8) PCB选项卡,PCB选项卡选择与制作电路板相关的命令，如接地选择、印制板层数选择等。 Ground Option为接地选择，如果选中Connect digital ground to analog ground，则表明数字地与模拟地相连。 Export setti
14、ngs输出设置，Rename nodes为节点重新命名，Rename components为元器件重新命名。 Number of copper layers设置印制板的层数。,(9) Default对话框,图10-9所示Preference命令对话框的左下角有两个按钮。Set as Default按钮将当前设置存为用户的默认设置，影响新建电路图；Restore Default按钮将当前设置恢复为用户的默认设置。OK按钮不影响用户的默认设置，只影响当前电路图的设置。,4. 导线,(1) 导线的连接,鼠标指向一个元器件端点，使其出现一个小圆点，按住鼠标左键并移动，会出现一根导线，将鼠标移到另一个元
15、器件端点，使其出现小圆点，释放鼠标，则两个元器件之间用导线连接完成。导线自动选择合适的走向，不会与其他元器件出现交叉。,(2) 导线的删除,用鼠标点击准备删除的导线，导线被选中后，在导线的两端会出现小方块，按Delete键，选中的导线将会被删除。出现小方块后，用鼠标指向导线时将出现双箭头，此时按住鼠标左键拖动，可以修改导线。,(3) 导线的颜色,根据需要可以将导线设置成不同的颜色。用鼠标指向导线，单击鼠标右键，在出现的菜单中选择Color，选择合适的颜色。,(4) 导线的连接点,在Place菜单下选择Junction命令，可以放置连接点，可以将连接点直接插入导线中。连接点是小圆点，连接点最多可
16、以连接来自4个不同方向的导线,(5) 在导线中间插入元器件,我们可以非常方便地实现在导线中间插入元器件。选中元器件，用鼠标将其拖至导线上，释放鼠标即可。,5. 输入/输出,6. 仪器仪表使用方法,单击右边所需仪器仪表的图标，把它放到电路工作区，这时在电路工作区会出出一个万用表图标，双击它便会弹出仪器仪表的控制面板，单击控制面板上的Set按钮将会打开仪器仪表的参数设置窗口。,(1) 万用表的使用,图10-10 万用表图标、面板和参数设置,如图10-10所示，在万用表控制面板上可以选择电压值、电流值、电阻以及分贝值。参数设置窗口，可以设置万用表的一些参数。,(2) 函数信号发生器,图10-11 函数信号发生器图标和面板,如图10-11所示，在函数信号发生器中可以选择正弦波、三角波和矩形波三种波形，频率可在1999范围内调整。信号的幅值、占空比、偏移量也可以根据需要进行调节。偏移量指的是交流信号中直流电平的偏移。,(3) 瓦特表,图10-12 瓦特表图标和面板,该仪表用来测量电路的交直流功率，注意电压端应与测量电路并联，电流端应与测量电路串联，其面板如图10-12所
