概覽
SPICE(針對(duì)集成電路的仿真程序)是加利福尼亞大學(xué)伯克萊分校開(kāi)發(fā)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(jì)算分析)程序的一部分進(jìn)行開(kāi)發(fā)的,。
過(guò)去的50年中,,眾多公司開(kāi)發(fā)了大量不同的SPICE變體(包括HSPICE和PSPICE),。
SPICE以網(wǎng)表形式定義電路并使用參數(shù)仿真電路特性。網(wǎng)表描述電路中的部件及其連接方式,。SPICE可以仿真DC工作點(diǎn)、AC響應(yīng),、瞬態(tài)響應(yīng)以及其它有用的仿真項(xiàng)目,。
目錄
1.為何采用本教程作為PSPICE到Multisim間的過(guò)渡?
2.1.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:放置電阻和電容
3.2.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:增加電源部件
4.3.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:接線部件
5.4.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:設(shè)置仿真
6.5.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:運(yùn)行仿真
7.6.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:結(jié)語(yǔ)
為何采用本教程作為PSPICE到Multisim間的過(guò)渡,?
本教程的目標(biāo)受眾為那些使用過(guò)PSPICE的Multisim用戶,,我們的目標(biāo)是為這些正在積極尋找如何在Multisim中創(chuàng)建和仿真電路的用戶提供進(jìn)階指南。本教程除了講述如何在PSPICE中完成任務(wù),同時(shí)亦為您提供使用Multisim的簡(jiǎn)單設(shè)置步驟,。無(wú)論您是否有過(guò)操作其它仿真工具的經(jīng)驗(yàn),,本教程均可幫助您迅速上手Multisim。這一評(píng)價(jià)來(lái)自于我們?cè)谒固垢4髮W(xué)創(chuàng)建的優(yōu)秀教程,,見(jiàn)此處,。
Multisim
如果您是首次使用Multisim,您可能會(huì)很快發(fā)現(xiàn)仿真環(huán)境和原理圖捕獲環(huán)境非常相似,,只是傳統(tǒng)的多級(jí)步驟和復(fù)雜過(guò)程已被簡(jiǎn)化,,仿真變得更加簡(jiǎn)單。
1.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:放置電阻和電容
1.1打開(kāi)軟件
在PSPICE中,,仿真設(shè)計(jì)開(kāi)始前,,用戶通常需要通過(guò)下列步驟(程序>>PSPICE學(xué)生版>>原理圖),打開(kāi)“原理圖”程序,。
必須通過(guò)開(kāi)始>>所有程序>>NationalInstruments>>電路設(shè)計(jì)套件11.0>>Multisim11.0這一步驟打開(kāi)Multisim
1.2放置Op-Amp
在PSPICE中,,用戶需要打開(kāi)“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(hào)后,,將其連接到對(duì)應(yīng)的設(shè)備符號(hào)上,然后單擊“放置并關(guān)閉”,。此時(shí)需要正確定向部件,。雙擊Op-Amp,用戶就可以設(shè)置相應(yīng)的仿真參數(shù),。
在Multisim中放置部件:
1.選擇放置>>部件,。
2.在“選擇部件”對(duì)話框中,按照下圖紅圈內(nèi)的參數(shù)設(shè)置界面(圖1),。圖中選擇的為模擬組中的模擬_虛擬類(lèi),。
3.在“部件區(qū)域”中,選擇OPAMP_3T_VIRTUAL(紅圈),。
4.單擊OK,,在黃框內(nèi)放置部件。
5.左擊鼠標(biāo),,在原理圖區(qū)域放置OPAMP,。
6.右擊部件,選擇“垂直翻轉(zhuǎn)”
7.此時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖2所示的原理圖,。
圖1選擇部件界面
圖2.運(yùn)算放大器
1.3放置電阻和電容
在PSPICE中,此時(shí)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(duì)應(yīng)為電阻和電容)。當(dāng)用戶在原理圖中放置了兩個(gè)電阻和一個(gè)電容之后,,需要雙擊各個(gè)部件設(shè)定及更改參數(shù)數(shù)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(duì)話框中,,按照紅圈內(nèi)給出的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,。圖示為選擇基本組和電阻類(lèi)(見(jiàn)圖3)
3.在“部件區(qū)域”中輸入電阻值-本例中為2K(藍(lán)色區(qū)域)。
4.單擊OK,,在黃框內(nèi)放置部件,。
5.左擊鼠標(biāo),在原理圖區(qū)域放置電阻,。
6.同樣返回至部件選擇指南,。
7.在“選擇部件”對(duì)話框中,對(duì)應(yīng)紅圈內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,。圖示為選擇基本組和電阻類(lèi),。
8.在“部件區(qū)域”中輸入電阻值-本例中為1K。
9.點(diǎn)擊OK,,在黃框內(nèi)放置部件,。
10.左擊鼠標(biāo),在原理圖區(qū)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(duì)話框中,對(duì)應(yīng)紅圈內(nèi)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,。圖示為選擇基本組和電容類(lèi)(圖4),。
13.在“部件區(qū)域”中輸入電容值-本例中為0.08u(藍(lán)色區(qū)域)。
圖4.放置電阻
14.用戶的設(shè)計(jì)界面應(yīng)如圖5所示,。
圖5.第一階段設(shè)計(jì)結(jié)束
2.0 PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:增加電源部件
2.1 增加電源和接地
在PSPICE中,,現(xiàn)在已返回“使用獲取新部件”界面,在此處搜索AC電壓源(對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)為VAC),。此處需要查找名為ACMAG的參數(shù),,即AC幅值。放置部件,。然后搜索名為“GND_EARTH”的接地標(biāo)識(shí),。
在Multisim中放置源:
1.選擇放置>>部件。
2.在“選擇部件”對(duì)話框中,,按照對(duì)話框提示進(jìn)行設(shè)置:選擇源組和信號(hào)電壓源類(lèi),。
3.在“部件區(qū)域”選擇交流電壓,然后放置在原理圖中,。其預(yù)配置為1V,。
4.選擇放置>>部件。
5.在“選擇部件”對(duì)話框中,,按照對(duì)話框提示進(jìn)行設(shè)置:選擇源組和電源類(lèi)。
6.在“部件區(qū)域”中,選擇地,,然后放置在原理圖中,。
7.此時(shí)的設(shè)計(jì)應(yīng)如圖6所示。
圖6.第二階段設(shè)計(jì)結(jié)束
3.0 PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:接線部件
3.1接線過(guò)程
在PSPICE中,,用戶現(xiàn)在必須開(kāi)始搜索并選擇“繪制接線”按鈕,,或在繪圖菜單中選擇一個(gè)選項(xiàng)。此后方可連接不同節(jié)點(diǎn),。
Multisim采用無(wú)模式接線環(huán)境,,允許用戶方便繪制網(wǎng)絡(luò)接線圖:
1.在引腳附近懸停鼠標(biāo)(如V1AC_Voltage源的+引腳)。鼠標(biāo)靠近引腳時(shí),,會(huì)變成十字形圖標(biāo)?,F(xiàn)在即可繪制到電阻R2的網(wǎng)絡(luò)接線。
2.左擊鼠標(biāo),,會(huì)在引腳后出現(xiàn)紅線,。隨著鼠標(biāo)移動(dòng),紅色網(wǎng)絡(luò)(線)會(huì)隨之移動(dòng),。將紅線移至另一部件引腳,,然后左擊完成連接。
3.重復(fù)利用該方法完成整個(gè)設(shè)計(jì)的接線,,直至如圖7所示,。
圖7.完成的原理圖
4.0 PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:設(shè)置仿真
4.1設(shè)定分析
在PSPICE中,用戶現(xiàn)在就可以建立分析,。分析設(shè)置需要設(shè)置節(jié)點(diǎn)名稱,,在單獨(dú)“分析界面”中選擇特定分析類(lèi)型然后設(shè)置起始頻率(StarFreq),截止頻率(EndFreq),,十倍頻掃描點(diǎn)數(shù)(Pts/Decade),,和掃描類(lèi)型(十倍頻)。
在Multisim中,,過(guò)程略有簡(jiǎn)化,。
1.選擇仿真>>儀器>>測(cè)量探針
2.在電路輸出點(diǎn)單擊鼠標(biāo)左鍵以放置探針。該節(jié)點(diǎn)此時(shí)命名為“Probe1”,。
3.雙擊黃色區(qū)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(cè)量探針
4.選擇仿真>>分析>>AC分析…此時(shí)已打開(kāi)AC分析對(duì)話框,。
5.設(shè)置“起始頻率(FSTART)”為10
6.設(shè)置“截止頻率(FSTOP)”為1,單位為MHz
7.設(shè)置“10倍頻掃描點(diǎn)數(shù)”為101
8.設(shè)置“垂直刻度”為“對(duì)數(shù)”
5.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:運(yùn)行仿真
5.1運(yùn)行AC分析
在PSPICE中,,為查看仿真數(shù)據(jù),,用戶必須打開(kāi)繪圖窗口然后通過(guò)“添加畫(huà)線”按鈕或畫(huà)線菜單,,在坐標(biāo)軸上繪制不同數(shù)值和不同參數(shù)。此外用戶還須進(jìn)行其它相關(guān)設(shè)置(如通過(guò)表達(dá)式創(chuàng)建對(duì)數(shù)坐標(biāo)),。
在Multisim中,,用戶只需進(jìn)行如下簡(jiǎn)單步驟:
1.在AC分析對(duì)話框,設(shè)置“垂直刻度”為“對(duì)數(shù)”
2.選中“輸出”選項(xiàng)卡
3.在“電路變量”部分,,選擇參數(shù)“V(Vout)”,。
4.單擊添加按鈕
5.單擊仿真按鈕。此時(shí)即可看到仿真數(shù)據(jù)(圖9),。
圖9.繪圖儀中的仿真分析數(shù)據(jù)
6.為查找-3db點(diǎn),,首先須選擇光標(biāo)。首先在工具欄單擊光標(biāo)項(xiàng),。然后光標(biāo)就會(huì)在Y軸頂端出現(xiàn)(圖10所示的紅框內(nèi))
圖10.設(shè)置光標(biāo)
7.右擊Y軸上的綠色光標(biāo)箭頭,。
8.選擇設(shè)定Y值=>
9.在值域內(nèi)鍵入-3
10.單擊Ok。光標(biāo)就會(huì)自動(dòng)移至-3dB點(diǎn)(圖11),。
圖11.-3dB點(diǎn)
6.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程:結(jié)語(yǔ)
恭喜您,!經(jīng)過(guò)本文一系列進(jìn)階步驟學(xué)習(xí)后,您現(xiàn)在已經(jīng)可以使用Multisim進(jìn)行原理圖捕獲和仿真了,。
您也籍此了解了Multisim的一些簡(jiǎn)單功能,。與PSPICE類(lèi)似,許多高級(jí)功能用戶也可輕松上手,。使用Multisim最大特性就是,,完成高級(jí)任務(wù)原來(lái)可以變得那么簡(jiǎn)單。