1 引言
Multisim是著名的電路設計與仿真軟件,它不需要真實電路環境的介入,具有仿真速度快、精度高、準確及形象等優點。通過對實際電子電路的仿真分析,對于縮短設計周期、節省設計費用和提高設計質量有重要意義。
2 Multisim軟件的特點
Multisim是加拿大IIT公司在EWB基礎上推出的電子電路仿真設計軟件。它有以下一些特點:
(1)系統高度集成,界面直觀,操作方便。將電路原理圖的創建、電路的仿真分析和分析結果的輸出都集成在一起。采用直觀的圖形界面創建電路:在計算機屏幕上模擬仿真實驗室的工作臺,繪制電路圖需要的元器件、電路測量需要的測試儀器均可直接從屏幕上選取。操作方法簡單易學。
(2)支持模擬電路、數字電路以及模擬/數字混合電路的設計仿真。既可以對模擬電子系統和數字電子系統進行仿真,也可以對數字電路和模擬電路混合在一起的電子系統進行仿真分析。
(3)電路分析手段完備。除了可以用多種常用測試儀表(如示波器、數字萬用表和伯德圖儀等)對電路進行測試以外,還提供多種電路分析方法,包括靜態工作點分析、瞬態分析和傅立葉分析等。
(4)提供多種輸入/輸出接口。可以輸入由PSpice等其它電路仿真軟件所創建的Spice圖表文件,并自動形成相應的電路原理圖,也可以把Multisim環境下創建的電路原理圖輸出給Protel等常見的印刷電路軟件PCB進行印刷電路設計。
3 Multisim仿真實例
3.1 AD620電路仿真及響應
以AD620電路仿真為例,首先運行Multisim10,在繪圖編輯器中選擇信號源、直流電源、集成芯片AD620、電阻、電容和示波器,創建AD620仿真電路,如圖1所示。該次仿真中,采用峰峰值為5V,頻率為10Hz的正弦波信號源,輸出響應如圖2所示。
圖1 AD620仿真電路圖
圖2 AD620輸出響應
3.2 AD620方波及鋸齒波響應
修改圖1的信號源部分,構成如圖3所示的電路結構圖。在信號源輸入部分增加一個示波器,用于檢測輸入信號。在AD620的正輸入端輸入鋸齒信號,在負輸入端輸入方波,則輸出信號為正弦波,仿真結果如圖4所示。
圖3 變換后的電路仿真圖
圖4 鋸齒及方波仿真結果
3.3 AD620不同幅值的正弦波響應
在電路的實際使用中,不允許進行超輸入負荷等實驗,因為這將損壞電路元器件。但在Multisim電路仿真環境下是可以進行這類實驗的。
圖5和圖6是不同幅值的正弦波響應。其中圖5是輸入為40V峰峰值條件下的響應,圖6是輸入為10V峰峰值條件下的響應。從圖中可以看出,輸入峰峰值高的,失真度大。
圖5 40V峰峰值正弦波及響應
圖6 10V峰峰值正弦波及響應
4 結束語
本文敘述了Multisim10的特點,并以AD620的仿真為實例,研究了電路仿真的過程及仿真結果分析。Multisim10的電路仿真,在實際電路過程中,對于縮短研制周期及節省設計經費這些方面是非常有益的。
參考文獻
[1] 康華光,陳大欽.電子技術基礎(模擬部分)[M].北京:高等教育出版社,1999.
[2] 葉建波.用Multisim軟件實現電子電路的仿真[J].電子工程師,2005,31(7):18~20.
[3] 熊旭軍.基于Multisim的差分放大電路仿真分析[J].現代電子技術,2009,4.
向剛(1980-)
男,湖北宜都人,畢業于湖北工業大學,主要從事機械工程及自動化方面的研究,現就職于中船重工第710所
摘自《自動化博覽》2011年第二期