向 刚(中船重工第710所,湖北 宜昌 443003)
Multisim是著名的电路设计与仿真软件,它不需要真实电路环境的介入,具有仿真速度快、精度高、准确及形象等优点。通过对实际电子电路的仿真分析,对于缩短设计周期、节省设计费用和提高设计质量有重要意义。
Multisim是加拿大IIT公司在EWB基础上推出的电子电路仿真设计软件。它有以下一些特点:
(1)系统高度集成,界面直观,操作方便。将电路原理图的创建、电路的仿真分析和分析结果的输出都集成在一起。采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模拟仿真实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路测量需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。操作方法简单易学。
(2)支持模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真。既可以对模拟电子系统和数字电子系统进行仿真,也可以对数字电路和模拟电路混合在一起的电子系统进行仿真分析。
(3)电路分析手段完备。除了可以用多种常用测试仪表(如示波器、数字万用表和伯德图仪等)对电路进行测试以外,还提供多种电路分析方法,包括静态工作点分析、瞬态分析和傅里叶分析等。
(4)提供多种输入/输出接口。可以输入由PSpice等其它电路仿真软件所创建的Spice图表文件,并自动形成相应的电路原理图,也可以把Multisim环境下创建的电路原理图输出给Protel等常见的印刷电路软件PCB进行印刷电路设计。
以AD620电路仿真为例,首先运行Multisim10,在绘图编辑器中选择信号源、直流电源、集成芯片AD620、电阻、电容和示波器,创建AD620仿真电路,如图1所示。该次仿真中,采用峰峰值为5V,频率为10Hz的正弦波信号源,输出响应如图2所示。
图1 AD620仿真电路图
图2 AD620输出响应
修改图1的信号源部分,构成如图3所示的电路结构图。在信号源输入部分增加一个示波器,用于检测输入信号。在AD620的正输入端输入锯齿信号,在负输入端输入方波,则输出信号为正弦波,仿真结果如图4所示。
图3 变换后的电路仿真图
图4 锯齿及方波仿真结果
在电路的实际使用中,不允许进行超输入负荷等实验,因为这将损坏电路元器件。但在Multisim电路仿真环境下是可以进行这类实验的。
图5和图6是不同幅值的正弦波响应。其中图5是输入为40V峰峰值条件下的响应,图6是输入为10V峰峰值条件下的响应。从图中可以看出,输入峰峰值高的,失真度大。
图5 40V峰峰值正弦波及响应
图6 10V峰峰值正弦波及响应
本文叙述了Multisim10的特点,并以AD620的仿真为实例,研究了电路仿真的过程及仿真结果分析。Multisim10的电路仿真,在实际电路过程中,对于缩短研制周期及节省设计经费这些方面是非常有益的。
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