Multisim7

Multisim7（精选4篇）

Multisim7 篇1

1. 引言

人类社会处于高度发达的信息化社会,信息化社会的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品性能高、集成度高,而且产品更新换代的步伐也越来越快,实现这种进步的其中一个主要原因就是EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)技术在电子设计领域的广泛应用。EDA技术借助计算机存储容量大、运行速度快的特点,可以对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作,具有极大的灵活性。EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子系统设计的主要技术手段。Multisim就是被广泛应用的EDA工具之一。

2. Mul t i si m仿真系统特点

Multisim是加拿大IIT(图像交互技术)公司在EWB基础上推出的一个用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。它为用户提供了一个软件平台,允许用户在进行硬件实现以前,对电路进行观测和分析。基于Windows下运行的Multisim是一个完整的集成化设计环境,它具有如下特点:

(1)提供了方便友好的操作界面,系统高度集成,界面直观,操作方便。整个操作界面像一个实验台,提供了相当丰富的元器件,有实际元件和虚拟元件,其中实际元件的基本参数完全和实际产品一致,虚拟元件的参数可以方便地更改。元器件分别分库存放:从无源器件到有源器件,从模拟器件到数字器件,从分立元件到集成电路,还有微机接口元件、射频元件等。设计过程中,还可以自己添加新元件。

(2)提供的虚拟电子设备种类齐全,有直流电源、示波器、函数发生器、万用表、频谱仪、失真度仪、网络分析仪和逻辑分析仪等,操作这些设备如同操作真实设备一样,好学易用。

(3)具有数字、模拟及数字/模拟混合电路的仿真能力。在电路窗口中既可以分别对数字或模拟电路进行仿真,也可以将数字元件和模拟元件连接在一起进行仿真分析。仿真结果可随时储存和打印。

(4)除了提供常用的测试仪表对仿真电路进行测试之外,还提供了电路的直流工作点分析、瞬态分析、傅立叶分析、噪声和失真分析等18种常用的电路仿真分析方法。这些分析方法基本上能满足一般电子电路的分析设计要求,帮助开发者全面了解电路的性能。

(5)提供射频电路仿真功能,是目前众多通用电路仿真软件所不具备的。

(6)元件之间的连接方式灵活,允许连线任意走向,允许把子电路当作一个元器件使用,从而增大了电路的仿真规模。还支持VHDL和Verilog语言的电路仿真与设计,使得大规模可编程逻辑器件的设计和仿真与模拟电路、数字电路的设计和仿真融为一体。

3. 电路的仿真分析

3.1计数器设计中的竞争冒险

本例采用异步清零法,用十进制计数器74160设计一个6进制计数器,即从0到5循环计数。在Multisim7的元件库中,找到相应的元器件,连线之后如图1所示。打开仿真开关,在连续CP的作用下,观察译码显示器数字的变化规律之后发现,译码显示器只在0到3之间循环,并不是6进制计数器,但设计上并没有原理性错误。用4通道的示波器观察74160输出端QC、QB、QA,如图2所示。

从图2的波形图,可以清楚的看到:当计数器显示3(如图中标尺位置所示QCQBQA=011),将要跳变到4的时候,输出端QC出现了一个正跳变的窄脉冲,而此时QB还没来得及从“1”变为“0”。与非门的输出端F==0,出现一个负脉冲,激活74160的异步置零端~CLR,所以译码显示器还没显示4,计数器就被清零了,只能看到从0到3循环变化。虽然电路设计没有原理性错误,但是信号从输入到稳定输出,由于经过门电路的传输,必然有一定的延迟,而且信号高低电平的变换也需要一定的过渡时间。本例中QC的跳变发生在QB之前,发生了竞争冒险现象,使电路产生了误动作。

消除这种现象的一个很简单的方法就是在输入端QC加上一个与门,使QC端的输出延迟。如图3所示,使用74160的状态6(即QCQBQA=110)激活异步置零端~CLR,在显示过程中,数字6的显示时间非常短暂,所以不作为计数状态。在连续CP的作用下,译码显示器显示的结果从0到5循环变化,构成6进制计数器。此时再用示波器观察波形,如图4所示:在图中标尺位置,虽然QB出现了正跳变的窄脉冲,但不影响正确结果的显示。数字6的显示时间非常短暂,还没来得及显示,计数器就被清零了,从而实现了0到5循环显示。

采用置数法实现6进制,用Multisim7仿真则不会出现74160的输出端出现窄脉冲的现象。仿真电路如图5所示,74160的状态5通过与非门的输出端激活74160的同步置数端~LOAD,此时在CP脉冲的作用下,74160的输出端被置零。从仿真波形图6可以看出,当QCQBQA=101时,在CP脉冲的作用下,计数器输出端被置0(QDQC-QBQA=ABCD=0000),重新开始计数,从而实现了从0到5循环计数。

4. 结论

使用M进制的计数器构成任意N进制计数器(N可以大于M,也可以小于M),在实际的应用中会出现与上述情况类似的现象。读者可采用类似的方法来具体问题具体分析。

参考文献

[1]路而红.虚拟电子实验室[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[2]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]熊伟等.Multisim7电路设计及仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2005.

Multisim7 篇2

1 Multisim7功能介绍

Multisim7是加拿大Interactive Image Technologies公司于2003年推出的电子仿真软件,是Multisim2001的升级版,是目前电子仿真软件中比较实用和广泛流行的一款。它具有操作界面方便友好,元件库丰富(提供了从分立元件到集成电路、从模拟电路到数字电路等领域6000多种元件或模型,并可以导入新元件,建立用户元件库),完整的模拟/数字混合仿真,强大的分析功能和虚拟仪器功能,可以与电路板设计软件无缝连接,能直接打印输出实验数据、曲线、原理图和元件清单等。总之,Multisim7如果和其它相关软件配合使用,可以完成从电路原理图输入、电路分析、仿真、自动化部线到制作印刷电路版等全套自动化工序,是一种功能相当强大的仿真软件。

2 交通信号灯设计与仿真

在数字电路课程设计中,交通信号灯是传统的设计项目。下面以交通信号灯的设计与仿真为例,说明Multisim7在课程设计中的应用。

2.1 设计任务

假设有某个十字交叉路口,分别有南北(NB),东西(DX)方向两条道路,交通信号等的控制方式如下:

南北(NB)道路绿灯先亮3秒、然后再黄灯亮1秒,此时东西(DX)道路为红灯亮4秒;而南北(NB)道路为红灯4秒时,东西(DX)道路先绿灯亮3秒,然后黄灯亮1秒;如此循环。

从上述可知:交通灯控制的一个循环的时间为8秒,可以采用一片2-5-10进制异步加法计数器74LS90来完成时间控制,相当于模8的计数器。

假如南北(NB)、东西(DX)道路的红、绿、黄等分别用RNB、GNB、YNB和RDX、GDX、YDX表示,则交通信号灯电路的真值表如表1所示。

2.2 计数器设计

74LS90为中规模TTL集成计数器,可实现二分频、五分频和十分频等功能,它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成,将输出QA与输入INB相接,就构成8421BCD码计数器。74LS90是由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成,整个电路可分两部分,其中FA触发器构成一位二进制计数器;FD、FC、FB构成异步五进制计数器,在74LS90计数器电路中,设有专用置“0”端R01、R02和置位(置“9”)端R91、R92。其引脚排列图和功能表如图1所示。

根据芯片的引脚和功能信息设计的电路如图2所示。

2.3 计算交通灯逻辑逻辑表达式并化简

根据交通信号灯控制电路的真值表,通过Multisim7提供的虚拟器件逻辑转换仪就可以获得对应的逻辑表达式。图3所示为获得YNB逻辑表达式的方式。在逻辑转换仪中分别选择A、B、C、D四个输入端,将YNB的真值表输入右侧,执行,就可获得逻辑表达式,YNB=AˉBˉCD。对照74LS90芯片可获得实际逻辑表达式为:YNB=ABCˉDˉ,同理可以获得其它灯的逻辑表达式。

2.4 交通信号灯控制电路的实现

根据上述逻辑表达式,可以用门电路画出相应的电路图,如图4所示。

2.5 电路仿真

交通信号灯控制电路的控制规律可以通过图4所示的电路中的指示灯观察,为了更直观地观察各灯之间的时间关系,可以将该电路的指示输出接到逻辑分析仪中,即将RNB、GNB、YNB和RDX、GDX、YDX六个端口依次接到逻辑分析仪进行仿真分析,仿真的结果如图5所示,从输出的波形中可以看出与真值表中所描述的关系一致,说明电路设计是正确的。

3 结论

与传统的课程设计相比较,Multisim7仿真软件具有元件库丰富,虚拟仪器齐全,连线快捷,查找问题方便,而且还不怕连错线,不怕烧坏芯片等优点。在交通信号灯设计过程当中,我们要留意在使用逻辑转换器生成各灯的逻辑表达式时,A、B、C、D四个变量依次表示二进制的从高位到低位的变化,这刚好与计数器74LS90上表示的相反。因此,我们应根据实际接线情况对逻辑表达式进行相应的调整,否则会出错。

参考文献

[1]杨志忠.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2000:230.

[2]廖先芸.电子技术实践与训练[M].北京:高等教育出版社,2005:69-72.

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[4]周政新,何学仪.EDA电子设自动化实践与训练[M].北京:中国民航出版社,1998.

[5]康华光.电子技术基础数字部分[M].4版.北京:高等教育出版社,2000.

[5]熊伟,侯传教,梁青,等.Multisim7电路设计及仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2005.

[7]周凯.EWB虚拟电子实验室——Multisim7&Ultiboard电子电路设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.

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双语教学开展的时间虽然不长,但在大多数双语教学过程中存在着一些明显的不足和矛盾。我国的双语教学(Bilingual Education)主要是指学校全部或部分采用外语(英语)传授数学、物理、化学、历史和地理等非语言学科的教学。电工学双语教学的实施主要源于社会对外语人才的需求,以及对目前外语教学自身的一种反思,即学生不能把习得的语言知识很好地应用于真实的交际情境,学生的语言知识和语言运用能力没有呈现出所预想的正相关,反而表现为语言知识与语言行为之间的断裂,造成语言学习的低效。因此,找到从语言知识到语言行为的现实路径就显得尤为重要。众多原版E D A仿真软件和虚拟仪器如Multisim、Protel、Workbench、Maxplus II等的广泛应用使得课堂上的实例演示成为可能,也为电工学的双语教学提供了一个良好的英语应用环境。

Multisim7是IIT(Interactive Image Technologies)公司推出的以Windows为基础的仿真工具,提供了全面集成化的设计环境,能完成从电路的仿真设计到电路板图生成的全过程,从而为电子系统设计、电子产品开发和电子系统工程提供一种全新的手段和便捷的途径。当改变电路连接或改变元件参数,对电路进行仿真时,可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响。从而使学生在完全的英语环境下,对具体电路的分析和测试学习变得很轻松,同时又简化了专业词汇的记忆难度。

一、英文版M u l t i s i m7软件的操作简便,有利于对专业词汇的理解

Multisim7具有和Windows相同的常用文件操作,所见即所得的设计环境,使对电路原理图的设计和输入快捷简单。它将电路图的创建、电路的测试分析和仿真结果等内容都集成到一个电路窗口中,整个操作界面就像是一个实验平台。创建电路所需要的元器件,仿真电路所需要的测试仪器都可以直接从电路窗口中选取,并且虚拟的元器件,仪器与实物外观非常相似,仪器的操作开关,按键也同实际仪器极为相似。

在电工学双语教学过程中,很好地利用Multisim7软件建立的共射极基本放大电路的电路图(如图1所示),电路图由符合国际标准的电路符号构成,与常用的分析电路图完全相同。在整个放大电路的构建过程中,由于Multisim7采用完整英文版本,一方面系统元件的英文单词的意思在使用中得到熟练记忆,为以后阅读专业英文资料打下了基础;另一方面把枯燥无味的理论知识由完全的说教变成了一种直观理解,提高了学生的学习兴趣。

二、M u l t i s i m7仿真软件丰富的元件库,使专业词汇和电路的理解更轻松

Multisim7具有丰富的资源元件库,它自带了数千个元器件模型,电源和仪表以及十几种电路的分析方法,可以对电路环境和电路过程进行仿真,从而使电工学的双语教学模式变得更加动态直观。在构造电路时,需要对元器件进行选择,同时布局电路模型结构。在选择元器件的过程中,不知不觉中就将器件的英文单词跟实际器件建立联系,减少记忆途径,记得更牢。并且提供了20种常用器件的逼真3D视图,辅以生动的真实器件照片,使构造的电路如同真实的电路连接一样,极大地提高了学生的学习兴趣,同时还能使学生体会到模拟真实电路的工作效果。

图2为由Multisim7软件建立与图1相同的三维器件模拟的共射级基本放大电路的电路图。由图中可以清楚地看到常用的直流电源,小信号交流电源、电阻、电容和三极管的实物器件的具体型号和参数的选择以及管脚连接情况,比由电路符号构成的电路模型更直观。

三、Multisim7仿真软件众多的虚拟仪器,使得电路的工作过程更透明

Multisim7具有众多种类齐全的虚拟电子设备,并且操作十分简单,大都是单键操作,并且如同操作真实设备一样,能用虚拟仪器对构造好的电路进行实时检测,也能像对实际仪表的测量一样得到测量结果,还可直接打印输出实验数据、曲线、原理图和元件清单等。

Multisim7还具有对常用器件的电子电路故障设置,或者对特定器件引脚设置的特定故障。电子电路是由特定功能的电子元件组成,每个元件都有自己的作用。如果某个元件损坏,电路功能必将发生变化,电子电路丧失规定功能的现象就是电路故障。电路故障的诊断就是从故障现象出发,通过对主要测试点的测试,做出分析判断,逐步找出故障的过程。图3是对图2建立的放大电路中设置了管脚故障,在这里,设置的故障是对该三极管的集电极开路。通过对各个管脚电压的测量,就可以检查出发生故障的管脚,从而将故障排除。在排除故障的过程中,不仅能使学生熟悉常见的实际电路故障参数,更重要的是鼓励学生勤动手勤动脑,引导学生根据所学过的知识,发现电路中存在的问题,然后想办法解决问题,在提高学生自主学习能力的同时培养了学生的创新能力。

四、结束语

在Multisim7仿真软件(英文版)在电工学双语教学中的应用过程中,利用该软件的全英文环境,电路模型建立的简单可操作性,自带的17种仿真分析功能和仿真过程的可视化,较好地实现了以专业课程学习为基础的英文浸入性双语学习,极大地调动了学生的学习兴趣,得到了较好的教学效果。

参考文献

[1]陈滟涛,杨俊起.Multisim7在电工学教学中的应用[J].中国现代教育装备,2008,6

[2]熊伟,侯传教.Multisim7电路设计及仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2005

[3]杨丽.我国高校双语教育面临的问题及对策[J].西南民族大学学报(人文社科版),2007,12:268～270

[4]张政才.基于Multisim2001模拟电路实验的探讨[J].通化师范学院学报,2006,27(6):42～44

[5]张晶,李心广.基于Multisim的电路设计与仿真[J].计算机仿真,2005,22(5):109～110

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Multisim7.0软件是Microsoft提出的一组使用COM (Component Object Model, 部件对象模型) 使得软件部件在软件环境中进行交互的技术集。它与具体的编程语言无关。作为针对Internet应用开发的技术, Multisim7.0软件被广泛应用于WEB服务器以及客户端的各个方面。应用Multisim7.0软件辅助设计系统建立企业电子电路模块, 对企业现场设计各个阶段实施三维可视化的模拟与控制, 在综合设计中了解各设计模块在实际结构中的相对位置和相互关系, 势必有利于我国电子电路的技术经济效益, 对企业事业的设计与生产都会有非常好的借鉴与指导意义。

二、Multisim7.0软件在企业电子电路设计中的应用

2.1信号节点设计。

信号节点采用有线方式与软件交换机连接。IP信号调制电路主要作用是将IP信号经调制后, 使用载波进行远距离传输, 或与之相反。信号调制电路采用模块化设计技术, 分为处理器单元、调制解调单元、IP协议转换单元、电源电路单元等组成。

2.2电路几何数据模型设计。

在企业电子电路系统中, 整个系统都是以Multisim7.0软件与TCP/IP协议为基本架构, 不但要对企业固有的生产属性进行数据化设计, 而且将各个数据之间的层次分布关系整理清楚。由于Multisim7.0软件下的企业设计系统中各地物设备都是根据点、线、面的几何集合构成, 对象较为复杂, 因此有必要对企业复杂地物类的属性特征和几何特征作出详细的分类与定义。

2.3属性数据模型。

复杂电子电路内部环境下, 电路信息的属性特征无疑是描述各电子电路要素特征、形态和分布关系的最直接数据。而电路信息属性同图形信息关系极其密切。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。这里首先介绍属性数据与客观数据间的联系。在Multisim7.0软件与TCP/IP协议架构下, 电路基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性, 共计八种类型。而根据分类和层次关系, 我们可以将各属性数据又分做两大类, 比如说, 企业设备设计属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、属性坐标等构成, 最终获得该电路的属性信息与图形信息, 一举找到和该电路相关的所有信息, 很好地满足了企业电路电子电路系统的快捷性和简便性。

三、结语

综上所述, 通过将Multisim7.0软件技术应用到企业电子电路中来, 不但可以大幅降低企业生产运营难度, 还能很好地控制设计成本, 最终求得企业电子电路设计的最优化解。为此, 我们务须不断探索Multisim7.0软件技术在企业电子电路中的应用策略, 以便更好地为社会主义现代化服务。

摘要：随着计算机技术的快速发展, 图像仿真系统的处理能力越来越强。在企业电子电路中应用广泛的Multisim7.0软件逐渐向自动化方向扩展, 并得到更广泛的应用, 在企业电子电路中实现信息化深入对我国现代化建设有着非常重大的意义。本文在分析Multisim7.0软件技术的优缺点基础上, 提出在企业电子电路作业中应用可靠传输技术, 设计企业电子电路自动化模型, 并在该机制中引入传输层信息的反馈, 以达到企业电子电路高效化应用的最优化。

关键词：企业,Multisim7.0软件,电子电路,实现

参考文献

[1]高娟, 李峰.基于Multisim的电子电路仿真研究[J].青岛职业技术学院学报, 2006 (02) :77-79.

[2]李爱秋, 潘春月.基于Multisim7的模拟电子技术实验教学研究[J].中国现代教育装备, 2007 (11) :49-50.