【正文】 tisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。 工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。 Multisim 2001 繼承了 EWB 界面形象直觀、操作方便、仿真分析功能強(qiáng)大、分析儀器齊全、易學(xué)易用等諸多優(yōu)點(diǎn)，并在功能和操作上進(jìn)行了較大改進(jìn)。但是隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，EWB 5 . x 版本的仿真設(shè)計(jì)功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足復(fù)雜的電子電路的仿真設(shè)計(jì)要求。1 Multisim 的功能和特點(diǎn) 加拿大Interactive Image Technologie 公司在1958 年推出了一個(gè)專門用于電子電路仿真和設(shè)計(jì)的EDA 工具軟件EWB ( Electronics Workbench ）。仿真得到的結(jié)果與理論分析的結(jié)果基本一致，這對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)具有重大的意義。Multisim 就為此提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。EDA ( Electronic Design Automation ，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)是一門綜合了現(xiàn)代電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)對(duì)電子電路、系統(tǒng)或芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。另外電子產(chǎn)品廠商不懈追求縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，從而獲取高收益。關(guān)鍵詞：模擬電路；Multisim ；仿真技術(shù)；EDA 從20 世紀(jì)80 年代以來，電子系統(tǒng)日趨數(shù)字化、復(fù)雜化和大規(guī)模集成化。海軍航空工程學(xué)院畢業(yè)論文本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 基于Multisim的 模擬電路仿真技術(shù)部 系 地方生部 專 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 員 鄭懌 指導(dǎo)教員 梁發(fā)麥 中國(guó)人民解放軍海軍航空工程學(xué)院2007 年 7 月基于Multisim的模擬電路仿真技術(shù)摘要：介紹了Multisim 軟件的功能和特點(diǎn)，提出運(yùn)用Multisim 實(shí)現(xiàn)模擬電路的仿真方法。通過幾個(gè)電子原理性電路的仿真實(shí)例闡述了模擬電路建立、元器件的選用和仿真參數(shù)的設(shè)置方法等關(guān)健問題，同時(shí)得到了正確的仿真結(jié)果。同時(shí)深亞微米半導(dǎo)體工藝、B 表面安裝技術(shù)的發(fā)展又支持了產(chǎn)品集成化程度的進(jìn)步，使電子產(chǎn)品進(jìn)入了片上系統(tǒng)（SOC ）時(shí)代。在這些因素的影響下，EDA 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用EDA 技術(shù)對(duì)電力電子電路進(jìn)行仿真一直是研究電力電子技術(shù)的工程技術(shù)人員所期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。在這個(gè)平臺(tái)上可以容易地實(shí)現(xiàn)了基本的電力電子電路的仿真，包括不控整流電路、可控整流電路、逆變電路等電路的仿真分析。本文主要介紹利用Multisim 10平臺(tái)對(duì)基本電子電路進(jìn)行仿真的方法，得出與理論相符合的結(jié)果，有利于實(shí)際的工程設(shè)計(jì)。由于EWB 具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，引起了電子電路設(shè)計(jì)工作者的關(guān)注，迅速得到了推廣使用。因此IIT 公司將用于電路級(jí)仿真設(shè)計(jì)的模塊升級(jí)為Multisim ，并于2001 年推出了Multisim 的最新版本Multisim 2001 。主要表現(xiàn)為：增加了射頻電路的仿真功能；極大擴(kuò)充了元器件庫；新增了元件編輯器；擴(kuò)充了電路的測(cè)試功能；增加了瓦特表、失真儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等虛擬儀器，并允許儀器儀表多臺(tái)同時(shí)使用；改進(jìn)了元件之間的連接方式，允許任意走向；支持VHDL 和Verilog 語言的電路仿真與設(shè)計(jì)；允許把子電路作為一個(gè)元器件使用，允許用戶自定義元器件的屬性等。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。（一）模擬電路舉例： 晶體管基本放大電路 共射極，共集電極和共基極三種組態(tài)的基本放大電路是模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)，通過EWB對(duì)其進(jìn)行仿真分析，進(jìn)一步熟悉三種電路在靜態(tài)工作點(diǎn)，電壓放大倍數(shù)，頻率特性以及輸入，輸出電阻等方面各自的不同特點(diǎn)。 （1）１.　靜態(tài)工作點(diǎn)分析選擇分析菜單中的直流工作點(diǎn)分析選項(xiàng)（Analysis/DC Operating Point）（當(dāng)然，也可以使用儀器庫中的數(shù)字多用表直接測(cè)量）分析結(jié)果表明晶體管Ｑ１工作在放大狀態(tài)。由波形圖可觀察到電路的輸入，輸出電壓信號(hào)反相位關(guān)系。３.　參數(shù)掃描分析在圖1所示的共射極基本放大電路中，偏置電阻Ｒ１的阻值大小直接決定了靜態(tài)電流ＩＣ的大小，保持輸入信號(hào)不變，改變Ｒ１的阻值，可以觀察到輸出電壓波形的失真情況。４.　頻率響應(yīng)分析選擇分析菜單中的交流頻率分析項(xiàng)（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流頻率分析參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中設(shè)定：掃描起始頻率為１Hz，終止頻率為１GHz，掃描形式為十進(jìn)制，縱向刻度為線性，節(jié)點(diǎn)５做輸出節(jié)點(diǎn)。由理論分析可得，上述共射極基本放大電路的輸入電阻由晶體管的輸入電阻rbe限定，輸出電阻由集電極電阻Ｒ３限定。用示波器測(cè)得電路的輸出，輸入電壓波形，選用交流頻率分析項(xiàng)分析出電路的頻率響應(yīng)曲線及相關(guān)參數(shù)?！　」不鶚O基本放大電路　　　圖3為一共基極基本放大電路，用儀器庫的函數(shù)發(fā)生器為電路提供正弦輸入信號(hào)Vi(幅值為5mV,頻率為10kHz)，采用與共射極基本放大電路相同的分析方法獲得電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分析結(jié)果。 （3）　　　由圖所示共基極基本放大電路的頻率響應(yīng)曲線可求得：電路的上限頻率（Ｘ２），下限頻率（Ｘ１）。雙擊Q1，出現(xiàn)三端式增強(qiáng)型NMOSFET參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，選模型 (Model) 項(xiàng)，將庫元件設(shè)置為默認(rèn) (default) ，理想 (ideal) 模式，然后點(diǎn)擊對(duì)話框右側(cè)編輯 (Edit) 按鈕，在 Sheet 1中將跨導(dǎo)系數(shù) (Transconductance coefficient (KP)) 。 共漏極放大電路 （5） 共漏極放大電路如圖5所示，按圖在EWB主界面內(nèi)搭建電路后，選Q1為理想三端式增強(qiáng)型N溝道絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。 共柵極放大電路 （6）共柵極放大電路如圖6所示，按圖在EWB主界面內(nèi)搭建電路后，選Q1為理想三端式增強(qiáng)型N溝道絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。可根據(jù)圖5電路參數(shù)和共源極放大器的電壓放大倍數(shù)表達(dá)式求得A的理論計(jì)算值，然后與仿真實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。若將場(chǎng)效應(yīng)管與半導(dǎo)體三極管組合使用，就可大大提高和改善放大電路的某些性能指標(biāo)，擴(kuò)展場(chǎng)效應(yīng)管的應(yīng)用范圍。先隊(duì)該電路進(jìn)行靜態(tài)分析，再進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，頻率特性分析以及關(guān)鍵元件的參數(shù)掃描分析等。 選擇分析菜單中的直流工作點(diǎn)分析項(xiàng)，獲得電路靜態(tài)分析結(jié)果。 （1）理論分析。用儀器庫的函數(shù)發(fā)生器為電路提供正弦輸入信號(hào)(Vi的幅值為5mV,頻率為10kHz)，用示波器測(cè)得電路的輸出，輸入電壓。3. 頻率特性分析。差動(dòng)放大電路是模擬集成電路中使用最廣泛的單元電路，它幾乎是所有集成運(yùn)放，數(shù)據(jù)放大器，模擬乘法器，電壓比較器等電路的輸入級(jí)，又幾乎完全決定著這些電路的差模輸入特性。以下僅對(duì)晶體管構(gòu)成的射極耦合差放和恒流源差放進(jìn)行仿真分析，對(duì)用場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的差放電路可采用相同方法進(jìn)行分析。將開關(guān)S1和R3相連，構(gòu)成射極偶合差放電路。 選擇分析菜單中的直流工作點(diǎn)分析項(xiàng)，獲得電路靜態(tài)分析結(jié)果。（1） 理論分析。A。按單端輸入方式（見圖8）用儀器庫的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器為電路提供正弦輸入信號(hào)(Vi的幅值為10mV,頻率為1kHz)。 B。選擇分析菜單中的交流頻率分析項(xiàng)（Analysis/AC Frequency Analysis）），在交流頻率分析參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中設(shè)定：掃描起始頻率為1Hz，中指頻率為10GHz，掃描形式為十進(jìn)制 （9）(3)，縱向刻度為線性，節(jié)點(diǎn)2為輸出點(diǎn)。 差模輸入傳遞函數(shù)分析。射極耦合電路進(jìn)行差模輸入傳遞函數(shù)分析時(shí)的電路連接方式如圖91所示。 D。 按共