设计应用

从PSPICE过渡至NI Multisim：教程

发布日期：2010-02-22

为何采用本教程作为PSPICE到Multisim间的过渡？

    本教程的目标受众为那些使用过PSPICE的Multisim用户，我们的目标是为这些正在积极寻找如何在Multisim中创建和仿真电路的用户提供进阶指南。本教程除了讲述如何在PSPICE中完成任务，同时亦为您提供使用Multisim的简单设置步骤。无论您是否有过操作其它仿真工具的经验，本教程均可帮助您迅速上手Multisim。这一评价来自于我们在斯坦福大学创建的优秀教程，见此处。

 Multisim

    如果您是首次使用Multisim，您可能会很快发现仿真环境和原理图捕获环境非常相似，只是传统的多级步骤和复杂过程已被简化，仿真变得更加简单。如果您仍需通过下载Multisim环境来完成本教程，ni.com/nicif/zhs/evalmultisim/content.xhtml">请点击此处。

 

1.0 PSPICE过渡至Multisim教程:放置电阻和电容

1.1   打开软件

    在PSPICE中，仿真设计开始前，用户通常需要通过下列步骤（程序>>PSPICE学生版>>原理图），打开“原理图”程序。

必须通过开始 >> 所有程序 >> National Instruments >>电路设计套件11.0 >> Multisim 11.0这一步骤打开Multisim

 

1.2 放置 Op-Amp

    在PSPICE中，用户需要打开“获取新部件”窗口，然后在描述框中搜索“opamp”。搜索到合适的型号后，将其连接到对应的设备符号上，然后单击“放置并关闭”。此时需要正确定向部件。双击Op-Amp，用户就可以设置相应的仿真参数。

在Multisim中放置部件：

  1. 选择 放置>> 部件。
  2. 在“选择部件”对话框中，按照下图红圈内的参数设置界面（图1）。图中选择的为模拟组中的模拟_虚拟类。
  3. 在“部件区域”中，选择OPAMP_3T_VIRTUAL(红圈)。
  4. 单击OK，在黄框内放置部件。
  5. 左击鼠标，在原理图区域放置OPAMP。
  6. 右击部件，选择“垂直翻转”
  7. 此时会出现图2所示的原理图。

 

 

图1 选择部件界面

图2. 运算放大器

 

 

 

1.3   放置电阻和电容

    在PSPICE中, 此时已返回“使用获取新部件”，可在此搜索名称为“R”和 “C”的部件（对应为电阻和电容）。当用户在原理图中放置了两个电阻和一个电容之后，需要双击各个部件设定及更改参数数值。

    在Multisim中，放置电阻和电容：

  1. 选择放置 >> 部件。
  2. 在 “选择部件”对话框中，按照红圈内给出的参数进行设置。图示为选择基本组和电阻类（见图3）
  3. 在“部件区域”中输入电阻值 - 本例中为2K（蓝色区域）。
  4. 单击OK，在黄框内放置部件。
  5. 左击鼠标，在原理图区域放置电阻。
  6. 同样返回至部件选择指南。
  7. 在“选择部件”对话框中，对应红圈内的参数进行设置。图示为选择基本组和电阻类。
  8. 在“部件区域”中输入电阻值 - 本例中为1K 。
  9. 点击OK，在黄框内放置部件。
  10. 左击鼠标，在原理图区域放置电阻。

 

图3. 放置电阻

  1. 选择放置>> 部件。
  2. 在“选择部件”对话框中，对应红圈内参数进行设置。图示为选择基本组和电容类（图4）。
  3. 在“部件区域”中输入电容值 - 本例中为0.08u（蓝色区域）。

图4. 放置电阻

 

  1. 用户的设计界面应如图5所示。

 

图5. 第一阶段设计结束

 

 2.0   PSPICE过渡至Multisim教程：增加电源部件

2.1   增加电源和接地

    在PSPICE中，现在已返回“使用获取新部件”界面，在此处搜索AC电压源（对应标识为VAC）。此处需要查找名为ACMAG的参数，即AC幅值。放置部件。然后搜索名为“GND_EARTH”的接地标识。

    在Multisim中放置源:

  1. 选择放置 >> 部件。
  2. 在“选择部件”对话框中，按照对话框提示进行设置：选择源组和信号电压源类。
  3. 在“部件区域”选择交流电压，然后放置在原理图中。其预配置为1V。
  4. 选择放置 >> 部件。
  5. 在“选择部件”对话框中，按照对话框提示进行设置：选择源组和电源类。
  6. 在“部件区域”中，选择地，然后放置在原理图中。
  7. 此时的设计应如图6所示。

 

图6. 第二阶段设计结束

 

 

3.0   PSPICE过渡至Multisim教程：接线部件

 3.1   接线过程

    在PSPICE中，用户现在必须开始搜索并选择“绘制接线”按钮，或在绘图菜单中选择一个选项。此后方可连接不同节点。

Multisim采用无模式接线环境，允许用户方便绘制网络接线图：

  1. 在引脚附近悬停鼠标（如V1 AC_Voltage源的+引脚）。鼠标靠近引脚时，会变成十字形图标。现在即可绘制到电阻R2的网络接线。
  2. 左击鼠标，会在引脚后出现红线。随着鼠标移动，红色网络（线）会随之移动。将红线移至另一部件引脚，然后左击完成连接。
  3. 重复利用该方法完成整个设计的接线，直至如图7所示。

 

图7. 完成的原理图

 

 

 

4.0   PSPICE过渡至Multisim教程：设置仿真

4.1  设定分析

    在PSPICE中，用户现在就可以建立分析。分析设置需要设置节点名称，在单独“分析界面”中选择特定分析类型然后设置起始频率（Star Freq），截止频率（End Freq），十倍频扫描点数（Pts/Decade），和扫描类型（十倍频）。

    在Multisim中，过程略有简化。

  1. 选择仿真 >> 仪器>> 测量探针
  2. 在电路输出点单击鼠标左键以放置探针。该节点此时命名为“Probe 1”。 
  3. 双击黄色区域，然后在“RefDes”中，将探针名称 “探针 1” 更改为“Vout” (图 8)。

图8. 放置测量探针

 

  1. 选择仿真>> 分析>> AC 分析… 此时已打开AC分析对话框。

  2. 设置“起始频率(FSTART)”为10

  3. 设置“截止频率(FSTOP)”为1，单位为MHz

  4. 设置“10倍频扫描点数”为101

  5. 设置“垂直刻度”为“对数” 

 

5.0   PSPICE过渡至Multisim教程：运行仿真

5.1   运行AC分析

在PSPICE中，为查看仿真数据，用户必须打开绘图窗口然后通过“添加画线”按钮或画线菜单，在坐标轴上绘制不同数值和不同参数。此外用户还须进行其它相关设置（如通过表达式创建对数坐标）。

在Multisim中，用户只需进行如下简单步骤：

  1. 在AC分析对话框，设置“垂直刻度”为“对数”

  2. 选中“输出”选项卡

  3. 在“电路变量”部分，选择参数“V(Vout)”。

  4. 单击添加按钮

  5. 单击仿真按钮。此时即可看到仿真数据(图9)。

图9. 绘图仪中的仿真分析数据

  1. 为查找-3db点，首先须选择光标。首先在工具栏单击光标项。然后光标就会在Y轴顶端出现（图10所示的红框内）

图10. 设置光标

 

  1. 右击Y轴上的绿色光标箭头。

  2. 选择设定Y值=>

  3. 在值域内键入-3

  4. 单击Ok。光标就会自动移至-3dB点（图11）。

图11. -3dB点

 

6.0   PSPICE过渡至Multisim教程：结语

    恭喜您！经过本文一系列进阶步骤学习后，您现在已经可以使用Multisim进行原理图捕获和仿真了。

    您也籍此了解了Multisim的一些简单功能。与PSPICE类似，许多高级功能用户也可轻松上手。使用Multisim最大特性就是，完成高级任务原来可以变得那么简单。

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