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算分析)程序的一部分進行開發(fā)的。

　　過去的50年中，眾多公司開發(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、AC響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)以及其它有用的仿真項目。

目錄

　　為何采用本教程作為PSPICE到Multisim間的過渡?

　　1.0 PSPICE過渡至Multisim教程:放置電阻和電容

　　2.0 PSPICE過渡至Multisim教程：增加電源部件

　　3.0 PSPICE過渡至Multisim教程：接線部件

　　4.0 PSPICE過渡至Multisim教程：設(shè)置仿真

　　5.0 PSPICE過渡至Multisim教程：運行仿真

　　6.0 PSPICE過渡至Multisim教程：結(jié)語

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(chuàng)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(wù)，同時亦為您提供使用Multisim的簡單設(shè)置步驟。無論您是否有過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。這一評價來自于我們在斯坦福大學(xué)創(chuàng)建的優(yōu)秀教程。

      Multisim

　　如果您是首次使用Multisim，您可能會很快發(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)的多級步驟和復(fù)雜過程已被簡化，仿真變得更加簡單。如果您仍需通過下載Multisim環(huán)境來完成本教程。

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(shè)計開始前，用戶通常需要通過下列步驟(程序>>PSPICE學(xué)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(shè)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(yīng)的設(shè)備符號上，然后單擊“放置并關(guān)閉”。此時需要正確定向部件。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：

　　選擇 放置>> 部件。

　　在“選擇部件”對話框中，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。

　　在“部件區(qū)域”中，選擇OPAMP_3T_VIRTUAL(紅圈)。

　　單擊OK，在黃框內(nèi)放置部件。

　　左擊鼠標，在原理圖區(qū)域放置OPAMP。

　　右擊部件，選擇“垂直翻轉(zhuǎn)”

　　此時會出現(xiàn)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(yīng)為電阻和電容)。當(dāng)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(shè)定及更改參數(shù)數(shù)值。

　　在Multisim中，放置電阻和電容：

　　選擇放置 >> 部件。

　　在 “選擇部件”對話框中，按照紅圈內(nèi)給出的參數(shù)進行設(shè)置。圖示為選擇基本組和電阻類(見圖3)

　　在“部件區(qū)域”中輸入電阻值 - 本例中為2K(藍色區(qū)域)。

　　單擊OK，在黃框內(nèi)放置部件。

　　左擊鼠標，在原理圖區(qū)域放置電阻。

　　同樣返回至部件選擇指南。

　　在“選擇部件”對話框中，對應(yīng)紅圈內(nèi)的參數(shù)進行設(shè)置。圖示為選擇基本組和電阻類。

　　在“部件區(qū)域”中輸入電阻值 - 本例中為1K 。

　　點擊OK，在黃框內(nèi)放置部件。

　　左擊鼠標，在原理圖區(qū)域放置電阻。

圖3. 放置電阻

　　選擇放置>> 部件。

　　在“選擇部件”對話框中，對應(yīng)紅圈內(nèi)參數(shù)進行設(shè)置。圖示為選擇基本組和電容類(圖4)。

　　在“部件區(qū)域”中輸入電容值 - 本例中為0.08u(藍色區(qū)域)。

圖4. 放置電阻

　　用戶的設(shè)計界面應(yīng)如圖5所示。

圖5. 第一階段設(shè)計結(jié)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(xiàn)在已返回“使用獲取新部件”界面，在此處搜索AC電壓源(對應(yīng)標識為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”的接地標識。

　　在Multisim中放置源:

　　選擇放置 >> 部件。

　　在“選擇部件”對話框中，按照對話框提示進行設(shè)置：選擇源組和信號電壓源類。

　　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。

　　選擇放置 >> 部件。

　　在“選擇部件”對話框中，按照對話框提示進行設(shè)置：選擇源組和電源類。

　　在“部件區(qū)域”中，選擇地，然后放置在原理圖中。

　　此時的設(shè)計應(yīng)如圖6所示。

圖6. 第二階段設(shè)計結(jié)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(xiàn)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(jié)點。

　　Multisim采用無模式接線環(huán)境，允許用戶方便繪制網(wǎng)絡(luò)接線圖：

　　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。現(xiàn)在即可繪制到電阻R2的網(wǎng)絡(luò)接線。

　　左擊鼠標，會在引腳后出現(xiàn)紅線。隨著鼠標移動，紅色網(wǎng)絡(luò)(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。

　　重復(fù)利用該方法完成整個設(shè)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(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)點名稱，在單獨“分析界面”中選擇特定分析類型然后設(shè)置起始頻率(Star Freq)，截止頻率(End Freq)，十倍頻掃描點數(shù)(Pts/Decade)，和掃描類型(十倍頻)。

　　在Multisim中，過程略有簡化。

　　選擇仿真 >> 儀器>> 測量探針

　　在電路輸出點單擊鼠標左鍵以放置探針。該節(jié)點此時命名為“Probe 1”。

　　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. 放置測量探針

　　選擇仿真>> 分析>> AC 分析… 此時已打開AC分析對話框。

　　設(shè)置“起始頻率(FSTART)”為10

　　設(shè)置“截止頻率(FSTOP)”為1，單位為MHz

　　設(shè)置“10倍頻掃描點數(shù)”為101

　　設(shè)置“垂直刻度”為“對數(shù)”

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(shù)據(jù)，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(shù)值和不同參數(shù)。此外用戶還須進行其它相關(guān)設(shè)置(如通過表達式創(chuàng)建對數(shù)坐標)。

　　在Multisim中，用戶只需進行如下簡單步驟：

　　在AC分析對話框，設(shè)置“垂直刻度”為“對數(shù)”

　　選中“輸出”選項卡

　　在“電路變量”部分，選擇參數(shù)“V(Vout)”。

　　單擊添加按鈕

　　單擊仿真按鈕。此時即可看到仿真數(shù)據(jù)(圖9)。

圖9. 繪圖儀中的仿真分析數(shù)據(jù)

　　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(xiàn)(圖10所示的紅框內(nèi))

圖10. 設(shè)置光標

　　右擊Y軸上的綠色光標箭頭。

　　選擇設(shè)定Y值=>

　　在值域內(nèi)鍵入-3

　　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(jié)語

　　恭喜您!經(jīng)過本文一系列進階步驟學(xué)習(xí)后，您現(xiàn)在已經(jīng)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(wù)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(xùn)，可選擇以下交互式演示來使用Multisim：

　　Multisim 交互式演示>>