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Multisim软件的使用方法和实例分享

【摘要】:Multisim的基础是正向仿真,为用户提供一个软件平台,允许用户在硬件实现以前,对电路进行观测和分析。为了帮助初学者轻松掌握Multisim的使用要领,下面将结合一个电路实例来说明基于Multisim进行电路设计和分析的具体实现过程。利用Multisim软件对如图2-47所示电路进行仿真,分析电阻R2两端的电压输出。图2-56移动并翻转元器件后的窗口需要指出的是,Multisim除了可以对元器件进行移动、翻转等操作,还可对元器件进行复制、粘贴等操作。

Multisim的基础是正向仿真,为用户提供一个软件平台,允许用户在硬件实现以前,对电路进行观测和分析。具体的过程分为5步:文件的创建、取用元器件、连接电路、仪器仪表的选用与连接、电路分析。

为了帮助初学者轻松掌握Multisim的使用要领,下面将结合一个电路实例来说明基于Multisim进行电路设计和分析的具体实现过程。

【例】 利用Multisim软件对如图2-47所示电路进行仿真,分析电阻R2两端的电压输出。

图2-47 Multisim仿真电路图

1)文件创建

启动Multisim,进入主界面窗口,选择菜单栏中的保存命令后,会弹出“保存”窗口,选择合适的保存路径和输入所需的文件名“Example1”,然后点击保存按钮,完成新文件的创建,如图2-48所示。

图2-48 新建文件“Example1”

为适应不同的需求和用户习惯,用户可以用菜单:“Options”→“Sheet Properties”打开电路图属性对话窗口,定制用户的通用环境变量,如图2-49所示。

图2-49 电路图属性对话窗口

用户可以对其中每一项内容作相应的设置。以工作区标签为例,当选中该标签时,电路图属性对话框如图2-50所示。

图2-50 电路图属性的工作区设置对话框

在图2-50对话窗口中有2个分项:

Show(显示):可以设置是否显示网格,页边界以及边界。

Sheet size(电路图页面大小):设置电路图页面大小。)

2元器件放置

由所要设计的电路实例可知,其中元器件主要包括电源、电阻和可变电阻。下面以选用电源为例来介绍元器件放置方法。

(1)选取元器件

选用元器件的方法有两种:从工具栏选用或从菜单选用。

从工具栏选用:打开元器件工具栏的小窗口。鼠标在元器件工具栏窗口中每个按钮上停留时,会有按钮名称提示出现,直接从元器件工具栏中点击“”按钮,打开图2-51选择元器件的窗口。

从菜单选用:从菜单中选择“Place”→“Component”,打开选择元器件的窗口。该窗口与图2-51一致。

图2-51 选用元器件窗口

在图2-51所示窗口中,首先,在数据库(Database)的下拉框中选择“Master Database”,组(Group)的下拉框中选择“Sources”;接着,在系列(Family)中选择“POWER_SOURCES”,在元器件(Component)中选择“DC_POWER”,这样,符号框(Symbol)中就出现相应的直流电源符号,如图2-51右上方所示;最后点击“OK”按钮即可。

(2)放置元器件

上述步骤完成后,系统自动关闭元器件选取窗口,回到电路设计窗口,此时鼠标的箭头旁边出现了直流电源的电路符号,该元件随着鼠标的移动而移动。将该元件移动到合适位置后,单击鼠标左键,便在电路设计窗口中完成了一个电源元件放置,如图2-52所示。同理,可根据需要放置第二个、第三个……,直至元器件放置完毕。单击鼠标右键,退出放置元器件的操作窗口。

(3)元器件属性修改

由图2-52可知,放置的电源符号显示为12 V。若需修改电源电压的大小,可双击该电源符号,弹出如图2-53所示的属性对话框,在该对话框里,可以更改该元器件的属性。

若将电源电压改为10 V,修改后的电路图窗口如图2-54所示。

图2-52 放置一个电源元件窗口

图2-53 电源属性修改窗口

图2-54 电源属性修改后的电路图

(4)元器件的移动和翻转

放置好所需电源元器件后,按照上述方法及其步骤,可继续完成两个1.0 kΩ电阻和一个10 kΩ可变电阻的放置。初步完成元器件放置后的窗口如图2-55所示。

图2-55 初步完成元件放置后的窗口

根据实际电路中各个元器件之间连线的需要,可对图2-55中的元器件进行进一步移动和翻转操作,完成后电路中各个元器件的放置位置如图2-56所示。

图2-56 移动并翻转元器件后的窗口

需要指出的是,Multisim除了可以对元器件进行移动、翻转等操作,还可对元器件进行复制、粘贴等操作。这些工作与Window其他软件操作方法一致,这里不再赘述。

3)电路连接

当所有元器件放置完毕,便可完成电路中各个元器件间的连线。在图2-56基础上,首先,将鼠标移动到电源的正极,当鼠标指针变成“”时,表明导线已经和正极连接好,单击鼠标左键将该连接点固定;接着,移动鼠标到电阻R1的一端,当出现小红点后单击鼠标左键,这样便将导线正确连到了R1,完成连线后的效果如图2-57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“Delete”即可将该导线删除;或者选中导线,直接按“delete”键删除。

图2-57 电源V1和电阻R1间的连线

根据上述方法,完成所有连线后的电路如图2-58所示。

图2-58 完成连线后的电路图

注意:在电路中放置一个公共地线,在电路图的绘制中,公共地线是必需的。

4)仪器仪表的选用与连接

电路中基本元器件间完成连线后,为了对电路电阻R2的输出进行仿真分析,需要在R2两端添加万用表。此时,可以从仪器的工具栏中选用万用表,添加方法和步骤与元器件类似。添加万用表并完成连线后的电路如图2-59所示。

5)电路的仿真分析

电路连接完毕,检查无误后,便可进行仿真。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,即可弹出如图2-60右侧所示的对话框,其中显示了电阻R2上的电压。R3是可调电阻,其调节百分比为20%,即在这个电路中,R3阻值为2 kΩ,此时可以对显示的电压值进行验算。

在调试运行的过程中,可以通过“A”或“Shift+A”键增减R3所接入电路阻值的百分比,或者拖动R3旁边的滑动条,观察万用表的数值变化情况。

图2-59 添加万用表后的电路图

图2-60 仿真结果图

6)文件保存

当电路图绘制完成、仿真结束后,执行菜单栏中的“文件”→“保存”命令可以自动按原文件名将该文件保存在原来的路径中。在对话框中可选定保存路径,并可修改保存文件名。