浅谈Multisim电路设计及仿真中的基本流程和技巧

2021-12-27 19:34廖先元
科学与生活 2021年22期
关键词:原理图电路设计元器件

廖先元

摘要:近十年来,随着经济的发展和科技的进步,计算机仿真技术也得到了迅速的发展,它是现代工程设计中经常使用到的方法,是进行电子工程设计的重要工具,Multisim电路设计相对来说具有很强的抽象性,有很多的电路理论看是简单,但要达到正确理解电路完成的功能,调试达到满意的效果,实现工程要求,还不是件容易的事情。如果采用Multisim 仿真技术仿真一些基本电路,通过对偏置电阻、反馈量的改变、激励源的频率、幅度的改变,将输出波形和静态工作点的关系通过虚拟示波器表现出来,可以通过观察波形变化,将最佳工作点找到,进而了解诸如放大器、比较器、微积分电路、高通滤波器等输入和输出信号的关系,对于饱和失真和截止失真、相频特性、帧频特性、零极点关系等概念也能很好地理解并达到工程应用的目的。电路设计中如何熟练掌握利用EDA-Multisim进行电路原理图设计和仿真电路, 验证设计的正确性,下面就Multisim进行电路设计方面,谈几点基本流程及应用技巧,供大家在工程实践过程中参考。

关键词:Multisim 仿真技术、放大器、比较器、微积分电路、高通滤波器等输入和输出信号的关系,饱和失真和截止失真、相频特性、帧频特性、零极点关系;Multisim设计基本流程及技巧。

一、基本流程

启动Multisim 11.0,进入软件界面后,设置好工作区的属性及其他的相关设置之后,就可以开始原理的设计,其基本流程如下:

1、准备原理图的草图

在进行设计之前,必须明确设计目的,明确设计出什么样的电路。最好是能够在纸上绘制出设计电路的原理图,检查无误后,再利用Multisim进行设计。

2、设计工作区的尺寸、元器件的标准

打开Multisim软件之后,首先根据需要,按照前面设置方法,设置工作区的尺寸和元器件符号的标准,并设置工作区需不需要显示格点,显示元器件哪些属性等。

3、放置元器件

设置好工作区及元器件的显示符号之后,就可以进行设计电路。首先,根据要设计的电路原理图,向工作区添加元器件,按照顺序和元器件的标签添加好元器件之后,设置元器件的参数,并进行简单的布局,以便于进行布线。

4、布线

按照原理图的草图放置好元器件后,在工作区放置导线将元器件连接起来,形成完整的电路图。

5、检查设计的正确性

检查在Multisim工作区设计的电路原理图的正确性,以便于后续的仿真操作。

6、放置仿真仪器

经过检查,电路原理图没有错误后,向工作区添加仿真仪器,并根据仿真的需要,将仿真仪器连接到电路中。

7、进行仿真,修改元器件的相关参数

将仿真仪器接入电路后,按下F5键启动仿真,观察仿真仪器输出的结果。根据结果对电路进行调整,直到仿真结果满足设计的要求为止。

8、放置Title Block

仿真完成后,为了标记原理图的相信息,还需要在电路中添加Title Block。添加好Title Block,完成相关信息的填写,检查无误后即可。

9、后期处理

完成上面的布置后,还需要进行后期处理,比如导出元件列表(List)、导出电路原理图的统计信息,转换到Uliboard或Protel等操作。

二、操作技巧

为了设计出精美且符合电气规则的电路图,在利用Multisim进行原理图设计时,需注意并掌握以下技巧

1、元器件之间的距离要适中,还宜太远,也不能太近,如下图一所示,这样设计看起来比较美观,如下图二所示就不美观。

2、在布线时,不应在元器件的引脚处直接形成转折,如下图所示,转折点的元器件引脚至少有一个格点的距离。也不应该让交叉节点出现在元件的引脚处,如图所示。

3、在原理图设计中,应该尽量使用图像的外形为长方形,如下图五所示,布线使连接两个元器件之间的导线尽量有最少的转折,如下图六就不美观。

4、需要进行仿真时,不要忘记了电路中放置“地”和电源,如果忘记了放置“地”或电源,在仿真时就出弹出如图七所示的警告框。

放置好仿真仪器后,一定要仔细检查仿真仪器连接的是否正确。如果仿真仪器连接的不正确,仿真结果将不正确,有时甚至不能进行仿真。如图八所示的电路中,共射放大电路仪器正确接入方式,仿真结果是正确有效的,如图九所示波形图,可通过输入、输出波形图上读取到放大后的幅度与输入波形幅度的比值,图中交流电压放大倍数大概为68倍。

5、当启动仿真后,仿真仪器没有出现应该出现的仿真结果,此时,应先调整仿真仪器相关参数,如果调整不了参数还是不出现应该出现的结果,再进行其它检查。

三、结束语

作为一名电路设计工作者,掌握一些电路设计的基本流程及就应用技巧,对平时的电路设计起到至关重要的作用,熟悉掌握Multisim的应用,就如掌握Office的Worde及Excel的操作一樣。

参考文献

[1]冯宝珍. Multisim 仿真在电工电子实验中的应用思考[J].电源技术应用,2014(3):120.

[2]肖如杏,房俊龙,杨方,等.基于LaVIEW和Multism的电子电路虚拟实验室[J].东北农业大学学报,2011(4):106-108.

[3]付洋. Multisim 仿真在电工电子实验中的应用[J].实验室研究与探索,2011(4):120-122,126.

[4]陈利恒.Multisim 仿真在电工电子实验中的应用[J].无线互联科技,2013(1):184.

[5]赵月飞.Altium Designer 13 电路设计标准教程.

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