《Multisim2001及其在电子设计中的应用 教学课件 ppt 作者 蒋卓勤 第1－4章 第3章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Multisim2001及其在电子设计中的应用 教学课件 ppt 作者 蒋卓勤 第1－4章 第3章（103页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 元(器)件库与元(器)件编辑,3.1 Multisim元(器)件库 3.2 编辑元件 习题,3.1 Multisim元(器)件库,Multisim 2001教育版的Multisim Database中含有14个元(器)件分类库(即Component Toolbar)，由这14个元(器)件分类库组成元(器)件工具库(简称元(器)件库)，通常以图3-1所示按钮形式放在工作窗口左边，但也可以任意移动。每个元(器)件分类库中又含有330个元件箱(又称之为Family)，各种仿真元件分门别类地放在这些元件箱中供用户随意调用。,图3-1 元(器)件库,图3-1所示的14个元(器)件按钮从左至右分别
2、是电源库(Sources)、基本元件库(Basic)、二极管库(Diodes Components)、晶体管库(Transistors Components)、模拟元件库(Analog Components)、TTL器件库(TTL)、CMOS器件库(CMOS)、其他数字元件库(Misc Digital Components)、混合器件库(Mixed Components)、指示器件库(Indicators Components)、其他器件库(Misc Components)、控制器件库(Controls Components)、射频器件库(RF Components)和机电类器件库(Elect
3、or-Mechanical Components)。,3.1.1 电源库 电源库中共有30个电源器件，有功率电源、各式各样的信号源、受控源以及1个模拟接地端和1个数字电路接地端。Multisim把电源类的器件全部当作虚拟器件，因而不能使用Multisim中的元件编辑工具对其模型及符号等进行修改或重新创建，只能通过自身的属性对话框对其相关参数进行设置。电源库中的元件如图3-2所示。,图3-2 电源库,图3-2中的各电源器件从左到右、从上到下依次为： (1) 接地端 (2) 数字接地端 (3) VCC电压源 (4) VDD数字电压源 (5) 直流电压源 (6) 直流电流源 (7) 交流电压源 (8
4、) 正弦交流电流源 (9) 时钟电压源 (10) 调幅信号源 (11) 调频电压源 (12) 调频电流源 (13) FSK信号源 (14) 电压控制正弦波电压源 (15) 电压控制方波电压源 (16) 电压控制三角波电压源,(17) 电压控制电压源 (18) 电压控制电流源 (19) 电流控制电压源 (20) 电流控制电流源 (21) 脉冲电压源 (22) 脉冲电流源 (23) 指数电压源 (24) 指数电流源 (25) 分段线性电压源 (26) 分段线性电流源 (27) 压控分段线性源 (28) 受控单脉冲 (29) 多项式电源 (30) 非线性相关电源,例3.1 观察调频电压源的参数设置和
5、输出波形。步骤如下： (1) 首先创建图3-3(a)所示的调幅信号源电路，该图中V1为调幅信号源。双击示波器图标，可获得图3-3(b)所示的调幅信号源波形。,(a),图3-3 调幅信号源,(b),图3-3 调幅信号源,(2) 在图3-3(a)中，双击调幅信号源图标，可弹出图3-4所示的属性对话框。,图3-4 属性对话框,3.1.2 基本元件库 基本元件库中包含现实元件箱18个，虚拟元件箱7个，如图3-5(a)所示。虚拟元件箱中的元件不需要选择，而是直接调用，然后再通过其属性对话框设置其参数值。不过，在选择元件时还是应该尽量到现实元件箱中去选取，这不仅是因为选用现实元件能使仿真更接近于现实情况，
6、还因为现实的元件都有元件封装标准，可将仿真后的电路原理图直接转换成PCB文件。但在选取不到某些参数，或者要进行温度扫描或参数扫描等分析时，就要选用虚拟元件。,图3-5(a)中的各元件箱从左到右、从上到下依次为： (1) 电阻 (2) 虚拟电阻 (3) 电容 (4) 虚拟电容 (5) 电解电容 (6) 上拉电阻 (7) 电感 (8) 虚拟电感 (9) 电位器 (10) 虚拟电位器 (11) 可变电容 (12) 虚拟可变电容 (13) 可变电感 (14) 虚拟可变电感 (15) 开关 (16) 虚拟开关,(17) 变压器 (18) 虚拟变压器 (19) 非线性变压器 (20) 虚拟非线性变压器 (
7、21) 磁芯 (22) 无芯线圈 (23) 连接器 (24) 插座 (25) 半导体电阻 (26) 半导体电容 (27) 封装电阻 (28) 开关,其中要说明的是：电位器为可调节电阻。点击电位器按钮，选择一个图3-5(b)所示的可变电阻。可变电阻符号旁所显示的数值(如100K_LIN)指两个固定端子之间的阻值，而百分比(如50%)则表示滑动点下方电阻占总电阻值的百分比。电位器滑动点的移动通过按键盘上的某个字母进行，小写字母表示减小百分比，大写字母表示增大百分比。字母的设定可在该元件属性对话框中进行，AZ之间的任何字母均可。,例3.2 以电容元件为例对现实元件进行编辑。 双击图3-5(a)中的现
8、实电容元件图标，可得到图3-6所示的对话框。,图3-6 电容元件对话框,点击图3-6中的Edit按钮，可得到图3-7所示的对话框。通过该对话框，可以编辑电容元件的标号、引脚和电参数。需要注意的是，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)称为交互元件)进行编辑。,图3-7 编辑参数对话框,3.1.3 二极管库 二极管库中包含10个元件箱，如图3-8所示。该图中虽然仅有两个虚拟元件箱，但发光二极管元件箱中存放的是交互式元件，其处理方式基本等同于虚拟元件。 图3-8中各元件箱从左到右、从上到下依次为： (1) 普通二极管 (2) 虚拟二极管 (3) 齐
9、纳二极管 (4) 虚拟齐纳二极管 (5) 发光二极管 (6) 波桥式整流器 (7) 可控硅整流器 (8) 双向开关二极管 (9) 三端开关可控硅开关元件 (10) 变容二极管,图3-8 二极管库,发光二极管有6种不同颜色，使用时应注意如下两点： (1) 该元件有正向电流流过时才产生可见光，其正向压降比普通二极管大。红色LED正向压降约为1.11.2 V，绿色LED的正向压降约为1.41.5 V。 (2) Multisim把发光二极管归类于Interactive Component(交互式元件)，不允许对其进行编辑处理。,3.1.4 晶体管库 晶体管库中共有30个元件箱，如图3-9所示。其中，1
10、4个现实元件箱中存放着Zetex等世界著名晶体管制造厂家的众多晶体管元件模型，这些元件的模型都以Spice格式编写，有较高的精度；另外16个带有绿色背景的元件箱里面存放着16种模拟晶体管。模拟晶体管相当于理想的晶体管，其模型参数都用默认值。通过打开晶体管属性对话框，点击Edit Model按钮，可在Edit Model对话框中对其模型参数进行修改。,图3-9中各元件箱从左到右、从上到下依次为： NPN晶体管 (2) 虚拟NPN晶体管 (3) PNP晶体管 (4) 虚拟PNP晶体管 (5) 虚拟四端式NPN晶体管 (6) 虚拟四端式PNP晶体管 (7) 达林顿NPN晶体管 (8) 达林顿PNP晶
11、体管; (9) BJT晶体管阵列 (10) MES门控制功率开关,(11) 三端N沟道耗尽型MOS管 (12) 虚拟三端N沟道耗尽型MOS管 (13) 三端P沟道耗尽型MOS管 (14) 虚拟三端P沟道耗尽型MOS管 (15) 三端N沟道增强型MOS管 (16) 虚拟三端N沟道增强型MOS管 (17) 三端P沟道增强型MOS管 (18) 虚拟三端P沟道增强型MOS管,(19) 虚拟四端N沟道耗尽型MOS管 (20) 虚拟四端P沟道耗尽型MOS管 (21) 虚拟四端P沟道耗尽型MOS管 (22) 虚拟四端N沟道增强型MOS管 (23) N沟道JFET (24) 虚拟N沟道JFET (25) P沟
12、道JFET (26) 虚拟P沟道JFET (27) 虚拟N沟道砷化镓FET (28) 虚拟 P沟道砷化镓FET (29) N沟道功率MOSFET (30) P沟道功率MOSFET,例3.3 以NPN晶体管为例，通过其属性对话框(见图3-10)对其参数进行设置。,图3-10 NPN晶体管属性对话框,在图3-10中的Fault页中，可以对管子开路、短路情况进行设置分析；在Value页中，可以对管子引脚进行编辑。点击图3-10中的Edit Model按钮，弹出图3-11所示对话框，通过该对话框可对NPN晶体管的参数进行设置。,图3-11 Edit Model按钮对话框,用例3.3设置的三极管可构成图
13、3-12所示的共射放大电路。双击示波器图标，可获得图3-13所示的输入、输出波形。,图3-12 三极管共射放大电路,图3-13 输入、输出波形,3.1.5 模拟元件库 模拟元件库共有9类器件，其中4个是虚拟器件，如图3-14所示。,图3-14 模拟元件库,图3-14中各器件从左到右、从上到下依次为： (1) 运算放大器 (2) 三端虚拟运放 (3) 诺顿运放 (4) 五端虚拟运放 (5) 宽带运放 (6) 七端虚拟运放 (7) 比较器 (8) 虚拟比较器 (9) 特殊功能运放,3.1.6 TTL元件库 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，
14、又称标准型74STD，包括7400N7493N。74LS系列是低功耗肖特基型集成电路，包括74LS00N74LS93N。74LS系列元件的功能、引脚可从属性对话框中读取。以74151N八选一数选器为例，如图3-15(a)所示。 点击Detail Report项可以得到元件家族的欧美不同符号等更详细的资料，如图3-15(b)所示。,(a),图3-15 74系列元件,(b),图3-15 74系列元件,使用TTL元件库时应注意如下几点： (1) 74STD是标准型，74LS是低功耗肖特基型，使用时应根据具体要求选择。 (2) 有些器件是复合型结构，如7400N。在同一个封装里存在4个相互独立的二端与
15、非门：A、B、C及D，选用时出现图3-16所示的选择框。这4个二端与非门功能完全一样，可任意选取。 (3) 若同一个器件有多种封装形式，如74LS138D和74LS138N，则当仅用于仿真分析时可任意选取其一；当要把仿真的结果传送给Ultiboard等软件进行印制版图设计时，要区分选用。,图3-16 二端与非门选择框,(4) 含有TTL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VCC=5 V。 (5) 这些器件的逻辑关系可查阅有关器件手册，也可以打开Multisim的帮助文件，从中得到帮助。 (6) 器件的某些电器参数，如上升延迟时间和下降延迟时间等，可通过点击其属性对话框上的Edit Model按钮，从打开的Edit Model对话框中读取。,3.1.7 CMOS元件库 CMOS元件库是含有74HC系列和4XXX系列的CMOS数字集成逻辑器件，如图3-17所示。CMOS元件库中各元件从上到下、从左到右依次为： (1) 5V4XXX系列CMOS逻辑器件； (2) 10V4XXX系列CMOS逻辑器件； (3) 15V4XXX系列CMOS逻辑器件； (4) 2V74HC系列低电压高速CMOS逻辑器件； (5) 4V74HC系列低电压高速CMOS逻辑器件； (6) V74HC
