由PSPICE過(guò)渡至NIMultisim

由PSPICE過(guò)渡至NIMultisim

　概覽

　　SPICE(針對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(xiàn)性電路計算分析)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、瞬態(tài)響應以及其它有用的仿真項目。

　　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(xiàn)部件
5.4.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程：設置仿真
6.5.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程：運行仿真
7.6.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程：結語(yǔ)

　　為何采用本教程作為PSPICE到Multisim間的過(guò)渡？

　　本教程的目標受眾為那些使用過(guò)PSPICE的Multisim用戶(hù)，我們的目標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(hù)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)單設置步驟。無(wú)論您是否有過(guò)操作其它仿真工具的經(jīng)驗，本教程均可幫助您迅速上手Multisim。這一評價(jià)來(lái)自于我們在斯坦福大學(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)現仿真環(huán)境和原理圖捕獲環(huán)境非常相似，只是傳統的多級步驟和復雜過(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，仿真設計開(kāi)始前，用戶(hù)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>>電路設計套件11.0>>Multisim11.0這一步驟打開(kāi)Multisim

　　1.2放置Op-Amp

　　在PSPICE中，用戶(hù)需要打開(kāi)“獲取新部件”窗口，然后在描述框中搜索“opamp”。搜索到合適的型號后，將其連接到對應的設備符號上，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(hù)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(huà)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(lèi)。
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(shí)會(huì )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(shí)已返回“使用獲取新部件”，可在此搜索名稱(chēng)為“R”和“C”的部件（對應為電阻和電容）。當用戶(hù)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(huà)框中，按照紅圈內給出的參數進(jìn)行設置。圖示為選擇基本組和電阻類(lèi)（見(jiàn)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(huà)框中，對應紅圈內的參數進(jìn)行設置。圖示為選擇基本組和電阻類(lèi)。
8.在“部件區域”中輸入電阻值-本例中為1K。
9.點(diǎn)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(huà)框中，對應紅圈內參數進(jìn)行設置。圖示為選擇基本組和電容類(lèi)（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(hù)的設計界面應如圖5所示。

圖5.第一階段設計結束

　　2.0PSPICE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(huà)框中，按照對話(huà)框提示進(jìn)行設置：選擇源組和信號電壓源類(lèi)。
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(huà)框中，按照對話(huà)框提示進(jìn)行設置：選擇源組和電源類(lèi)。
6.在“部件區域”中，選擇地，然后放置在原理圖中。
7.此時(shí)的設計應如圖6所示。

圖6.第二階段設計結束

　　3.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程：接線(xiàn)部件

　　3.1接線(xiàn)過(guò)程

　　在PSPICE中，用戶(hù)現在必須開(kāi)始搜索并選擇“繪制接線(xiàn)”按鈕，或在繪圖菜單中選擇一個(gè)選項。此后方可連接不同節點(diǎn)。

　　Multisim采用無(wú)模式接線(xiàn)環(huán)境，允許用戶(hù)方便繪制網(wǎng)絡(luò )接線(xiàn)圖：

1.在引腳附近懸停鼠標（如V1AC_Voltage源的+引腳）。鼠標靠近引腳時(shí)，會(huì )變成十字形圖標?，F在即可繪制到電阻R2的網(wǎng)絡(luò )接線(xiàn)。
2.左擊鼠標，會(huì )在引腳后出現紅線(xiàn)。隨著(zhù)鼠標移動(dòng)，紅色網(wǎng)絡(luò )（線(xiàn)）會(huì )隨之移動(dòng)。將紅線(xiàn)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(gè)設計的接線(xiàn)，直至如圖7所示。

圖7.完成的原理圖

　　4.0PSPICE過(guò)渡至Multisim教程：設置仿真

　　4.1設定分析

　　在PSPICE中，用戶(hù)現在就可以建立分析。分析設置需要設置節點(diǎn)名稱(chēng)，在單獨“分析界面”中選擇特定分析類(lèi)型然后設置起始頻率（StaRFreq），截止頻率（EndFreq），十倍頻掃描點(diǎn)數（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>>測量探針
2.在電路輸出點(diǎn)單擊鼠標左鍵以放置探針。該節點(diǎn)此時(shí)命名為“Probe1”。
3.雙擊黃色區域，然后在“RefDes”中，將探針名稱(chēng)“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(shí)已打開(kāi)AC分析對話(huà)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(diǎn)數”為101

　　8.設置“垂直刻度”為“對數”

　　5.0PSPICE過(guò)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(hù)必須打開(kāi)繪圖窗口然后通過(guò)“添加畫(huà)線(xiàn)”按鈕或畫(huà)線(xiàn)菜單，在坐標軸上繪制不同數值和不同參數。此外用戶(hù)還須進(jìn)行其它相關(guān)設置（如通過(guò)表達式創(chuàng )建對數坐標）。

　　在Multisim中，用戶(hù)只需進(jìn)行如下簡(jiǎn)單步驟：

　　1.在A(yíng)C分析對話(huà)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(shí)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(diǎn)，首先須選擇光標。首先在工具欄單擊光標項。然后光標就會(huì )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(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：結語(yǔ)

　　恭喜您！經(jīng)過(guò)本文一系列進(jìn)階步驟學(xué)習后，您現在已經(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，許多高級功能用戶(hù)也可輕松上手。使用Multisim最大特性就是，完成高級任務(wù)原來(lái)可以變得那么簡(jiǎn)單。