1概述
20世纪80年代,计算机技术在不断的发展,同时,随着计算机技术的发展,我国的电路设计分析方法也随之产生了非常大的转变,在这样的发展形势下,也出现了很多新型的功能强大的软件,这些软件的出现使得以往的设计思路和设计方法有了颠覆性的转变,这样一来也在很大程度上提高了电路设计的质量和水平。
2Multisim软件介绍
Multisim基本界面:Multisim基本界面主要有菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、使用中的元件列表、仿真开关、元件工具栏、仪表工具栏、电路窗口、状态栏等。与所有的Windows应用软件类似,菜单栏提供了本软件几乎所有的命令。定制用户界面。启动菜单栏Options选项菜单中的Preferences命令,出现Preferences命令对话框,该对话框有6个选项,可对图纸格式、方向、尺寸、标题栏、元件放置方式、元器件和编辑窗口背景颜色、导线宽度、导线连接方式等进行设置。选取元器件、放置元器件。用户界面最左侧一列为实际元件库,共有13个元件库。第二列背景为绿色是虚拟元件库,共有10个虚拟元件库。右侧一列为仪器库。根据实际需要,选择实际元件库中的元件、(或虚拟元件库元件)总线、激励源、地线、及仪器,放置在编辑窗口,在根据元件之间走线,调整好元件等的位置。编辑和调整。利用Multisim提供的强大功能对仿真原理图进一步调整和修改,以保证仿真原理图的美观和正确。同时对元器件、激励源、虚拟仪器的编号、参数等进行设定。绘图操作。利用操作界面主工具栏View\Toolbars\GraphicAnnota-tionToolbars,将编辑窗口内的元器件等用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整准确的仿真电路原理图。操作工具栏。simulate\Analyses,选择好仿真的基本分析方法。共有18种仿真分析方法,常用的有:直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析等,设计者可根据实际需要进行选择。运行仿真开关,进行仿真实验。
3Multisim仿真实例
运用Multisim进行电子电路设计仿真的基本步骤:
3.1仿真原理图设计步骤。a.定制用户界面;b.元器件(包括虚拟元件)选取、放置;c.放置总线;d.放置激励源、接地端;e.放置虚拟仪器;f.线路的连接;g.编辑调整。
3.2模拟仿真。a.设置激励源参数;b.设置虚拟仪器参数;c.选定仿真分析方法;d.运行仿真开关,观察仪器显示的测试参数、波形;e.调整电路参数,得出最佳仿真结果。
3.3仿真实例。仿真目的要求。a.对设计电路运行仿真,参数调整;b.功能验证、电路改进、结果分析。
3.4本例运行仿真的波形图,当然也可以选择其它特征点作为仿真波形的输出端。虚拟仪器示波器与普通实验室现实示波器面板相试,本例是一个双踪示波器,有A、B两个通道,可用来比较两个波形图。G是接地端,A、B通道分别只需一根线与被测点相连,测量的是该点与“地”之间的波形,当电路中已有接地符号时,可不接地。
4常见问题及解决思路
4.1仿真过程中常见的问题。因为设计人员在要求方面有着非常显著的不同,所以在设计的过程中也会经常遇到找不到合适的方针元件的情况,而Multisim在运行的过程中存在着非常多的仿真元件,但是其还是不能完全的满足用户的实际需要,这样就会对系统正常功能的发挥产生十分不利的影响,仿真运行面临着失败或者是错误的问题。
4.2缺仿真元件的解决方法。首先是可以使用性能比较类似的元器件对其予以取代,但是如果采用这种方法有可能会对准确性产生相对较大的不利影响。其次是可以通过相关网站之间的联系,从这些元器件库当中查找同时也采购需要的器件模型,同时还要根据实际的需要对图形或者是引脚进行适当的改进和处理。第三是使用Multisim所提供的编辑工具当前的元器件模型进行适当的处理和,这也是一个非常重要的改进方法。第四是如果需要在系统运行的过程中自己创建一个元件,那么在这一过程中就需要对SPICE予以全面的了解,同时还要对各种元件之间的关系和参数熟练的掌握,所以在这一过程中一定要注意的就是其设计的科学性和合理性。一般情况下,在设计的过程中主要要考虑到的是以下几个方面:首先是元件的名称、制造商等一些最为基本的材料、其次是元件的符号,元件的符号应该清晰的展现在电路图当中,这样用户也就可以对其有一个全面的清晰的认识。之后就是元件模型,在其运行的过程中应该提供一个相对全面的数据,这也成为了系统运行过程中需要关注的一个主体内容,如果在这一过程中没有元件的模型,就没有办法对电路进行科学的仿真和分析。然后就是元件的封装。元件封装的过程中需要提供一个相对比较科学的电路板接口,这样也就使得电路板设计软件在实际的运行中能够满足外形的需要。最后一点就是元件自身的电气参数。一些元件在运行的过程中应该充分考虑到参数的要求,,虽然在系统运行的过程中并不会对其仿真的质量和效果产生一些不利的影响,但是它更能反映元器件自身的运行状况,这样处理也给元件的查找工作提供了诸多的便利。
4.3仿真失败提示的处理。设计人员一定要对失败提示进行全面的分析,同时还要采取有效的措施来对其进行处理,这样也就完成了模拟仿真过程,常见错误的纠正方法如下所示:如果是没有找到节点或者是节点出现错误的情况,按照失败提示,设计人员可以根据仿真原理图对其进行详细的分析,从而在这一过程中找出那些存在着一定缺失的节点,找到对应的方式予以纠正。如果出现了设计结果冲突的现象,就证明设计者设计的仿真原理图和电气设置的基本规则出现了一些严重不符的现象,同时通过对仿真原理图和相关规则的仔细分析,要对原理图或者是原则做适当的修正和调整。
Multisim是一个相对比较先进的电路设计软件,其在运行的过程中能够展现出非常好的功能性,同时其也可以体现出自身独到的一些特点,但是在实际的应用中,设计人员必须还要采取有效的措施对其进行发展和完善,这也成为了电路设计工作中非常重要的一个趋势。
作者:阮逸鑫 陈宇 黄博 单位:沈阳理工大学