向 剛(中船重工第710所,湖北 宜昌 443003)
Multisim是著名的電路設(shè)計(jì)與仿真軟件,它不需要真實(shí)電路環(huán)境的介入,具有仿真速度快、精度高、準(zhǔn)確及形象等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)實(shí)際電子電路的仿真分析,對(duì)于縮短設(shè)計(jì)周期、節(jié)省設(shè)計(jì)費(fèi)用和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量有重要意義。
Multisim是加拿大IIT公司在EWB基礎(chǔ)上推出的電子電路仿真設(shè)計(jì)軟件。它有以下一些特點(diǎn):
(1)系統(tǒng)高度集成,界面直觀,操作方便。將電路原理圖的創(chuàng)建、電路的仿真分析和分析結(jié)果的輸出都集成在一起。采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路:在計(jì)算機(jī)屏幕上模擬仿真實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái),繪制電路圖需要的元器件、電路測(cè)量需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選取。操作方法簡(jiǎn)單易學(xué)。
(2)支持模擬電路、數(shù)字電路以及模擬/數(shù)字混合電路的設(shè)計(jì)仿真。既可以對(duì)模擬電子系統(tǒng)和數(shù)字電子系統(tǒng)進(jìn)行仿真,也可以對(duì)數(shù)字電路和模擬電路混合在一起的電子系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。
(3)電路分析手段完備。除了可以用多種常用測(cè)試儀表(如示波器、數(shù)字萬(wàn)用表和伯德圖儀等)對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試以外,還提供多種電路分析方法,包括靜態(tài)工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)分析和傅里葉分析等。
(4)提供多種輸入/輸出接口??梢暂斎胗蒔Spice等其它電路仿真軟件所創(chuàng)建的Spice圖表文件,并自動(dòng)形成相應(yīng)的電路原理圖,也可以把Multisim環(huán)境下創(chuàng)建的電路原理圖輸出給Protel等常見(jiàn)的印刷電路軟件PCB進(jìn)行印刷電路設(shè)計(jì)。
以AD620電路仿真為例,首先運(yùn)行Multisim10,在繪圖編輯器中選擇信號(hào)源、直流電源、集成芯片AD620、電阻、電容和示波器,創(chuàng)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(hào)源,輸出響應(yīng)如圖2所示。
圖1 AD620仿真電路圖
圖2 AD620輸出響應(yīng)
修改圖1的信號(hào)源部分,構(gòu)成如圖3所示的電路結(jié)構(gòu)圖。在信號(hào)源輸入部分增加一個(gè)示波器,用于檢測(cè)輸入信號(hào)。在AD620的正輸入端輸入鋸齒信號(hào),在負(fù)輸入端輸入方波,則輸出信號(hào)為正弦波,仿真結(jié)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(jié)果
在電路的實(shí)際使用中,不允許進(jìn)行超輸入負(fù)荷等實(shí)驗(yàn),因?yàn)檫@將損壞電路元器件。但在Multisim電路仿真環(huán)境下是可以進(jìn)行這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的。
圖5和圖6是不同幅值的正弦波響應(yīng)。其中圖5是輸入為40V峰峰值條件下的響應(yīng),圖6是輸入為10V峰峰值條件下的響應(yīng)。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(yīng)
圖6 10V峰峰值正弦波及響應(yīng)
本文敘述了Multisim10的特點(diǎn),并以AD620的仿真為實(shí)例,研究了電路仿真的過(guò)程及仿真結(jié)果分析。Multisim10的電路仿真,在實(shí)際電路過(guò)程中,對(duì)于縮短研制周期及節(jié)省設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)這些方面是非常有益的。
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