教程：從PSPICE過渡至NI Multisim
發布時間：2010-2-20 18:38
發布者：嵌入式公社
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概覽 SPICE (針對集成電路的仿真程序)是加利福尼亞大學伯克萊分校開發的模擬電路仿真器，是作為CANCER (除射頻電路外的非線性電路計算分析)程序的一部分進行開發的。 過去的50年中，眾多公司開發了大量不同的SPICE變體（包括HSPICE和PSPICE）。 SPICE以網表形式定義電路并使用參數仿真電路特性。網表描述電路中的部件及其連接方式。SPICE可以仿真DC工作點、AC響應、瞬態響應以及其它有用的仿真項目。 為何采用本教程作為PSPICE到Multisim間的過渡？ 本教程的目標受眾為那些使用過PSPICE的Multisim用戶，我們的目標是為這些正在積極尋找如何在 Multisim中創建和仿真電路的用戶提供進階指南。本教程除了講述如何在PSPICE中完成任務，同時亦為您提供使用Multisim的簡單設置步驟。無論您是否有過操作其它仿真工具的經驗，本教程均可幫助您迅速上手Multisim。 Multisim 如果您是首次使用Multisim，您可能會很快發現仿真環境和原理圖捕獲環境非常相似，只是傳統的多級步驟和復雜過程已被簡化，仿真變得更加簡單。 1.0 PSPICE過渡至Multisim教程:放置電阻和電容 1.1 打開軟件 在PSPICE中，仿真設計開始前，用戶通常需要通過下列步驟（程序>>PSPICE學生版>>原理圖），打開“原理圖”程序。 必須通過開始 >> 所有程序 >> National Instruments >>電路設計套件11.0 >> Multisim 11.0這一步驟打開Multisim 1.2 放置 Op-Amp 在PSPICE中，用戶需要打開“獲取新部件”窗口，然后在描述框中搜索“opamp”。搜索到合適的型號后，將其連接到對應的設備符號上，然后單擊“放置并關閉”。此時需要正確定向部件。雙擊Op-Amp，用戶就可以設置相應的仿真參數。 在Multisim中放置部件： 1. 選擇 放置>> 部件。 2. 在“選擇部件”對話框中，按照下圖紅圈內的參數設置界面（圖1）。圖中選擇的為模擬組中的模擬_虛擬類。 3. 在“部件區域”中，選擇OPAMP_3T_VIRTUAL(紅圈)。 4. 單擊OK，在黃框內放置部件。 5. 左擊鼠標，在原理圖區域放置OPAMP。 6. 右擊部件，選擇“垂直翻轉” 7. 此時會出現圖2所示的原理圖。 
圖1 選擇部件界面
圖2. 運算放大器 1.3 放置電阻和電容 在PSPICE中, 此時已返回“使用獲取新部件”，可在此搜索名稱為“R”和 “C”的部件（對應為電阻和電容）。當用戶在原理圖中放置了兩個電阻和一個電容之后，需要雙擊各個部件設定及更改參數數值。 在Multisim中，放置電阻和電容： 1. 選擇放置 >> 部件。 2. 在 “選擇部件”對話框中，按照紅圈內給出的參數進行設置。圖示為選擇基本組和電阻類（見圖3） 3. 在“部件區域”中輸入電阻值 - 本例中為2K（藍色區域）。 4. 單擊OK，在黃框內放置部件。 5. 左擊鼠標，在原理圖區域放置電阻。 6. 同樣返回至部件選擇指南。 7. 在“選擇部件”對話框中，對應紅圈內的參數進行設置。圖示為選擇基本組和電阻類。 8. 在“部件區域”中輸入電阻值 - 本例中為1K 。 9. 點擊OK，在黃框內放置部件。 10. 左擊鼠標，在原理圖區域放置電阻。
圖3. 放置電阻 11. 選擇放置>> 部件。 12. 在“選擇部件”對話框中，對應紅圈內參數進行設置。圖示為選擇基本組和電容類（圖4）。 13. 在“部件區域”中輸入電容值 - 本例中為0.08u（藍色區域）。
圖4. 放置電阻 14. 用戶的設計界面應如圖5所示。
圖5. 第一階段設計結束 2.0 PSPICE過渡至Multisim教程：增加電源部件 2.1 增加電源和接地 在PSPICE中，現在已返回“使用獲取新部件”界面，在此處搜索AC電壓源（對應標識為VAC）。此處需要查找名為ACMAG的參數，即AC幅值。放置部件。然后搜索名為“GND_EARTH”的接地標識。 在Multisim中放置源: 1. 選擇放置 >> 部件。 2. 在“選擇部件”對話框中，按照對話框提示進行設置：選擇源組和信號電壓源類。 3. 在“部件區域”選擇交流電壓，然后放置在原理圖中。其預配置為1V。 4. 選擇放置 >> 部件。 5. 在“選擇部件”對話框中，按照對話框提示進行設置：選擇源組和電源類。 6. 在“部件區域”中，選擇地，然后放置在原理圖中。 7. 此時的設計應如圖6所示。
圖6. 第二階段設計結束 3.0 PSPICE過渡至Multisim教程：接線部件 3.1 接線過程 在PSPICE中，用戶現在必須開始搜索并選擇“繪制接線”按鈕，或在繪圖菜單中選擇一個選項。此后方可連接不同節點。 Multisim采用無模式接線環境，允許用戶方便繪制網絡接線圖： 1. 在引腳附近懸停鼠標（如V1 AC_Voltage源的+引腳）。鼠標靠近引腳時，會變成十字形圖標�，F在即可繪制到電阻R2的網絡接線。 2. 左擊鼠標，會在引腳后出現紅線。隨著鼠標移動，紅色網絡（線）會隨之移動。將紅線移至另一部件引腳，然后左擊完成連接。 3. 重復利用該方法完成整個設計的接線，直至如圖7所示。
圖7. 完成的原理圖 4.0 PSPICE過渡至Multisim教程：設置仿真 4.1 設定分析 在PSPICE中，用戶現在就可以建立分析。分析設置需要設置節點名稱，在單獨“分析界面”中選擇特定分析類型然后設置起始頻率（Star Freq），截止頻率（End Freq），十倍頻掃描點數（Pts/Decade），和掃描類型（十倍頻）。 在Multisim中，過程略有簡化。 1. 選擇仿真 >> 儀器>> 測量探針 2. 在電路輸出點單擊鼠標左鍵以放置探針。該節點此時命名為“Probe 1”。 3. 雙擊黃色區域，然后在“RefDes”中，將探針名稱 “探針 1” 更改為“Vout” (圖 8)。
圖8. 放置測量探針 4. 選擇仿真>> 分析>> AC 分析… 此時已打開AC分析對話框。 5. 設置“起始頻率(FSTART)”為10 6. 設置“截止頻率(FSTOP)”為1，單位為MHz 7. 設置“10倍頻掃描點數”為101 8. 設置“垂直刻度”為“對數” 5.0 PSPICE過渡至Multisim教程：運行仿真 5.1 運行AC分析 在PSPICE中，為查看仿真數據，用戶必須打開繪圖窗口然后通過“添加畫線”按鈕或畫線菜單，在坐標軸上繪制不同數值和不同參數。此外用戶還須進行其它相關設置（如通過表達式創建對數坐標）。 在Multisim中，用戶只需進行如下簡單步驟： 1. 在AC分析對話框，設置“垂直刻度”為“對數” 2. 選中“輸出”選項卡 3. 在“電路變量”部分，選擇參數“V(Vout)”。 4. 單擊添加按鈕 5. 單擊仿真按鈕。此時即可看到仿真數據(圖9)。
圖9. 繪圖儀中的仿真分析數據 6. 為查找-3db點，首先須選擇光標。首先在工具欄單擊光標項。然后光標就會在Y軸頂端出現（圖10所示的紅框內）
圖10. 設置光標 7. 右擊Y軸上的綠色光標箭頭。 8. 選擇設定Y值=> 9. 在值域內鍵入-3 10.單擊Ok。光標就會自動移至-3dB點（圖11）。
圖11. -3dB點 6.0 PSPICE過渡至Multisim教程：結語 恭喜您！經過本文一系列進階步驟學習后，您現在已經可以使用Multisim進行原理圖捕獲和仿真了。 您也籍此了解了Multisim的一些簡單功能。與PSPICE類似，許多高級功能用戶也可輕松上手。使用 Multisim最大特性就是，完成高級任務原來可以變得那么簡單。 如果您想通過在線多媒體方式進行培訓，可選擇以下交互式演示來使用Multisim：Multisim 交互式演示>> NI公司供稿 |
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