基于PWM调制的微弱信号检测的毕设论文 (本科)要点

学校代码： 11059

学号：

Hefei University

毕业设计（论文）BACH ELOR DISSERTATION

论文题目：基于PWM调制的微弱信号检测

学位类别：工学学士

年级专业：

作者姓名：孙悟空

导师姓名：

完成时间： 2015年5月8号

中文摘要

工程设计领域中在强噪声环境下对微弱信号的检测始终是个技术难点。因此，全面地去研究、分析微弱信号在时域、频域等方面的特点，以及微弱信号的检测技术，都非常重要且有意义的。

本文首先介绍了在电子设备中元器件内部因为载流粒子的运动及外部因素导致系统噪声产生的原理。阐述了在分析研究微弱信号的方法中，时域分析法是目前应用范围最为广泛的分析方法，比如短时Fourier、小波变换。在此基础上，本文从工程设计的角度重点分析了PWM技术检测微弱信号的原理及实现的方法。PWM检测技术是利用PWM脉冲对微弱信号的调制, 从而达到进行频谱搬移。最后，对于调制后的信号，本文中采用带通、全波整形以及低通等三种方式实现了对待调制信号的解调，并在解调端得到最终的解调信号。

在电路仿真方面本文给出了基于Multisim软件的系统电路仿真图。通过搭建各个模块然后利用仿真电路给出了系统调制解调的各个过程及波形图。利用示波器对系统调制、解调等模块的波形检测可以发现各个模块的信号波形与理论波形基本吻合，系统的设计满足对微弱信号检测的要求。

关键词:微弱信号检测；频谱搬移；PWM调制

Abstract

The detection of weak signal in the field of engineering design is always a technical difficulty.. Therefore, it is very important and meaningful to study and analyze the characteristics of weak signal in time domain and frequency domain and the detection technology of weak signal..

In this paper, we first introduce the in Zhongyuan electronic equipment device for load flow particle's motion and external factors lead to system noise principle. In the research of weak signal analysis, time-domain analysis is the most widely used method, such as short time Fourier and wavelet transform.. On this basis, the paper analyzes the principle and the method of the weak signal detection from the angle of the engineering design from the point of view of the engineering design.. PWM detection technology is the use of PWM pulse modulation of the weak signal, so as to achieve the frequency shift. Finally, for modulated signals, this paper by band-pass, full wave shaping and low pass in three ways the treated signal modulation and demodulation, and the final demodulation signal at the end of the demodulation.

In the circuit simulation, the paper presents the simulation chart of the system circuit based on Multisim.. By building each module and using the simulation circuit, the process and the waveform of the system modulation and demodulation are given.. Using the oscilloscope system modulation and demodulation module of waveform detection can be found that each module of signal waveform and theoretical waveforms are basically consistent, the design of the system meet the requirements of weak signal detection.

.Keyword：Weak signal detection ；Frequency shift ；PWM detection

目录

前言 (1)

第一章绪论 (2)

第二章微弱信号的检测方法 (3)

2.2 时域平均 (4)

2.3 时频检测法 (5)

2.4 PWM调制检测技术 (6)

第三章 PWM调制检测系统设计 (7)

3.1 信号调制 (7)

3.2信号解调 (7)

3.2.1 带通滤波器的设计 (7)

3.2.2 全波整流的设计 (10)

3.2.3 低通滤波器的设计 (12)

第四章系统仿真及总结 (16)

4.1仿真环境简介 (16)

4.2系统仿真 (17)

4.2.1 调制电路部分 (17)

4.2.2 系统混入噪声信号图 (20)

4.2.3 带通滤波器仿真 (21)

4.2.4 整流电路 (22)

4.2.5 低通滤波器的仿真 (23)

结论 (24)

参考文献 (25)

致谢 (26)

前言

若对电子器件（电阻、电容、电感）的两端外加某一数值的直流偏致电压V 时，元器件内部会因外部直流电压的作用，电荷产生定向移动形成电流，但该电流的瞬时值却不是保持固定不变的，它会因元器件内部属性以及外部因素做随机变化。对于电子元器件两侧的信号测量值，测量者能得到的是直流的电压值、电流值以及由于随机起伏导致的交流电压值、电流这两个成分的相加[3]。

这种起伏涨落是由电子元器件内部载流子的无规律的运动，以及元器件的内部缺陷等对载流子的随机俘获释放和原子晶体势垒对载流子的辐射、散射等多种因素导致的。在微弱信号研究领域，我们将这种信号的无规律涨落称为噪声。这种噪声信号可以是电流信号、电压信号以及辐射信号。在检测这类微弱信号时当样品接入检测电路中，电路不仅仅会有直流电源的作用，检测电路中同时还会伴随产生一定的低频噪声，一般情况下将其视为相应检测系统中的微弱噪声的来源。

噪声信号虽然微弱但其大多数情况下却包含了丰富的信息。通常情况下，由不同机理特征产生的电流噪声信号一般情况下会具有不同的频率分布特性。由于一般常见导电样品中微弱信号十分微小，因此在检测时需要利用放大倍数和系数足够大以及频带范围足够宽的放大器电路对微弱噪声进行充分放大才能对样品的微弱信号进行有效地分析。分析论证表明电子器件噪声和材料中微弱噪声主要是由三类噪声成分组成，分别为白噪声（重要的有热噪声以及散粒噪声）、1/f 噪声以及G-R噪声等。

在工程项目使用中，电子元器件的低频微弱噪声大致可分为如下四类：热噪声、g-r噪声、1/f噪声以及散粒噪声。这四种噪声的性质特征各不相同，理论分析也不尽相同，通常噪声测试技术在实际生活应用中主要考虑的有如下两种：g-r噪声以及1/f噪声。这两种是最常考虑的，这是由于这两种噪声和器件的属性缺陷特征直接相关，这些噪声信号为低频微弱噪声分析、研究领域之中的重要研究方向。

第一章绪论

由于信息科学技术以及生产力的不断提升，人们越来越想去获得一些现实量的微小改变。例如：微弱电压或电流，细小温度更新，细微的偏移，细小的抖动，等等。尤其是在特殊周围环境因素下对细微信号的观察。一般说来，可以通过利用传感器装置去将微小信号量的变化进行处理，从而有利于信号的放大以及记录分析。但是如果把实际遇到的细小量的改变用传感器将其改变成相应电信号，在对这些细小的变化信号进行分析时，噪声则是分析微弱信号中需要解决问题。因为物体大多是由携有一定能量的粒子构成，而且物体通常情况下都是以特定的属性置于相应的环境中。携有能量的粒子的运动会形成相应的热噪声[5]。此外，在电子硬件系统里由于半导体物质里的能量粒子因聚集和重新生成而形成的微弱噪声，和由于半导体外部变化产生变化噪声，导致这些干扰引起的噪声压值会把所需要的有价值的微弱信号埋藏在无用的干扰中。排除以上的这些情况之外，很多研究者认为影响还存在于外界自然。这些影响因素均出自电子硬件系统之外。一般来说能够利用噪声滤除的手段让干扰变到合适的要求点。但是，在现实的检测中，如果想合理的滤除外来的无用噪声，是非常不容易做到的。微弱信号检测技术主要是分析、探讨、观测科研及实验过程中所遇到的众多物理信号量的细小改变，提出质疑，并完成如何在干扰的情况下获得所需要的微弱信号。

相对于普通的放大器件来说，因为微弱噪声、外界干扰以及有效信息值都掺和在共同的系统，因此在放大的过程中，放大器将无用的噪声、干扰信号以及有效信号全都放大，这样的结果对微弱信号的检测分析产生了严重的干扰，甚至使有用的信号失真。假使微弱的众多影响因素的物理量值都比所需要的有效微弱信号量值大，经过放大电路后，是无法提取所需的有效信息。而且，放大器的输出信号同样也包含了放大器元器件本身的噪声，这样的结果就是使有用信号被噪声淹没的更加的严重。即使假设放大器是优良的，忽略器件自己的内部影响，这也只可以保证器件输入与输出的信噪比。

近数十年来，信息论、电子传感器等学科在对微弱信号以及噪声的自身统计、属性特征方面都做了很多的探索与分析。这些理论研究的结论与经验为检测、分析淹没在噪声背景里的微弱信号的提取提供了理论依据。同时总结出了实际工作中在噪声的自身属性不同的条件下，利用特定的检测系统在一定的误差允许范围之内检测噪声中我们所需要的实际微弱信号的方法。

第二章微弱信号的检测方法

微弱信号的检测是基于电路理论技术、信号的传递技术、现代化超高速计算等学科知识领域的理论，其适用于研究外界以及自身内部干扰形成的微弱信号。微弱信号检测技术对于讨论微弱信息源所有的属性以及信息之间的关联[6]，并获取干扰信号中我们在实际工程里所需要的有价值的微弱信号等方面都具有重要意义。微弱信号检测技术其核心内容为分析怎么样由特定强干扰里将我们需要的有用信息量分离出来，它基本的要求为分析细小信号的提取方式方法，并追求更加符合科学不断进步的现代化生产的新技术，提出创新的方法。以便将这些分析方法应用到对微弱信号的各个学科领域范畴之中。

在微弱信号实际检测过程中，系统信号总是会伴随着噪声，而无规律的噪声大多数属于电路中的随机扰动。这种扰动或许产生于诸多方面，例如电子电路中元件内部高能粒子的高能变化，也可产生于物理器件内部载能粒子的随机活动。一般情况下噪声为影响测试环境特性的重要来源，所以噪声是实际过程里最为常见的有害原因。相比于对微弱信号提取、分析来说，只要可以合理、高质量的避免噪声，便能够大大地增加系统工作的精度。通常系统的干扰为一种持续不断的变化值，即信号于某一特定时间可能出现不同的数值。当电路状态为不变的情况下，干扰将为方差以及数学期望都为一定的数值，此刻的干扰就称做广义平稳。若干扰的概率范围密度为固定值时，那么叫做狭义平稳随机过程。信号的狭义平稳过程并不是一定的，这要取决于微弱信号的特有属性，以及在整个检测系统各个环节的处理方法和处理依据。

2.1 取样积分与数字平均

微弱信号在时间域的分析研究中有一些典型的方法，取样积分、数字式平均和时域平均这些是较为常见的方法。

取样积分与数字式均值的实现依据是以所要得到的信号精准度为要求，把目标值的周期分割为很多在时域上连续并且相等小段。下一步对所获得的时域段采用抽样，把同一时域中位于相同的特定点的样值采用积分或者平均。取样积分有取样连续部分和积分连续部分组成，它实现方式的原理如图2-1所示。将需要分析的信号通过放大电路再到图中取样开关，r(t)是设计频率的参考值，或者为分析研究信号的自身[2]。图中的触发电路能够根据实际的参考信号的情况形成一定的脉冲信号，经过一定的时间延迟后，可以得到符合脉宽要求的脉冲，同时由于取样硬件的作用，通过硬件的操作来实现对检测信号分析研究。而积分环节只能在时域分析段内为有效数据，除此之外得到的数据都为样值持续环节。

图2-1 取样积分原理图

如果时域的取样以T 为时间单位，在N 次的相加后的，它的结果为：

∑∑∑-=-=-=+++=+=1

1010)(1)(1)(1)(N i N i N i iT t n N iT t S N iT t x N t U 当N 较大时，由于噪声的随机性

∑-==+1

0)(N 1N i iT t n 所以 )()(1)(1)(1

10t S iT t S N iT t x N t U N i N i ≈+=+=∑∑-=-= 取样积分和数字式平均是在工程实际中用来分析研究一定频率信号的常见、通用高效的方法。这种方法能够有效地解决在频谱上不常见的一些信号。而对任何含有一定干扰的信号来说，在其有效地时间间隔内对干扰进行若干次的重复取值并将所得的有效数值进行累加或者取数值的均值，这样，信号输出端的信噪比能够得到很好的提高，而且当对信号取值的次数不断的加大，性噪比就能得到更好地提高，这种特性在微弱信号的研究方面都十分得有价值。

2.2 时域平均

时域平均分析研究是指将微弱信号的能够利用的分量和特点从含有众多不可知的、无法利用的信号中提取出来的过程。这种分析方法能够有效地避免在众多信号中参杂的不可知的扰动，同样也能够除去和待定要求没有任何关系的分量，从而获得与要求频率相关的信号。所以，时域平均法能够在有干扰环境条件下运行，并且提高信号的特性。

如果以Δ作为信号采样的时间标准对原始信息源处理，可以获得一定的序列)(n x ，n= 0,1,2....。把x(n)以一定的有效时间间隔分量的频率去获取一定的周

期信号的特定参数，把时间域以相等的间隔分为N 个若干段落 ,每段对应周期为01f T =，每段的点数为M ， 则有序列：∑-=-=1

)(1)(N i iM n x N n y 1....,,.........1)1(,)1(-+--=NM M N M N n 称为)(n x 经过时域平均处理得到的新序列。序列的)(n y 长度为M ，

?=?=01f T M 。

M MN

iM N i N i z

z z X N z z X N iM n x Z N Z Y ----=-=--==-=∑∑11)(1)(1)]([1)(1010 令?=f j e z π2,化简得函数式为：

)()()

1(1)1(1)(00000000N 2222f f j f f j f f j f f j f N f j f N f j f f j f N f j M f j MN f j e e Ne e e

e e N e e N e

f H ππππππππππ------?-?---=--=--=

2.3 时频检测法

由于在时域和频域里的分析研究不能表示信号在时域或频域内某一时刻或某一部分的局部特性，可是这点正好是非平稳信号的最为重要的特点。

时频分析为对非平稳信号分析研究最主要的途径措施。该种方式是用时间和频率共同来描述一种信号特征，能够把一维的时间信息通过特定的理论方式映射于另一个二维时频域面。对时域领域里的信号做定性的研究，能够很详细地表示出所研究对象信号的联合特性，还能够清楚地了解信号于时域和频域内的信号特性和属性。时频分析其主要要求为构建符合特定标准的分布函数关系，该关系所需的标准非但要可以全面、准确的刻画所测试信号在能量方面的强度。同时也要能描述一定频率及时间范围内的能量分布情况、一定时间段频率密度和分布函数的每一阶的矩[7]。

在工程常用的分析方法中，短时Fourier 变换和小波变换方法用的最多。这是由于Fourier 的原理是使用了信号的线性变换，这种有方法在探讨含有许多分量的信号时，可以有效地抑制交叉项的形成，而且还能够有比较小的计算量。小波变换则侧重稍多的分辨率，这种方法在信号时频域两方面都能够体现被测信号全局特性的要求[8]。

2.4 PWM调制检测技术

利用特定频率的调制信号，与被测微弱直流信号通过乘法器，使低频的微弱信号载波到一定频率的脉冲信号上[11]。利用此种理论依据，将需要测的微弱信号的频谱搬移到所设定的具有特定值的频率上。从时域上看，信号的频率没有发生改变，直流信号、脉冲信号也都没有在频谱结构上发生变化，各自都保持着原有的结构特性。

ω的脉冲调制被测直流微弱信号。在解调端，在调制端，该技术采用频率为

ω的带通滤波器选频滤波，混有噪声的调制信号经前置放大后，经中心频率为

ω的正弦波，正弦波幅值与被测直流信号幅值成正比；然后采获得中心频率为

用全波整形电路对正弦波信号全波整形，最后利用平均值检波电路转换成与直流被测信号成正比的直流信号。

该方法通过脉冲调制技术，把需要分析的直流信号进行频谱搬移，可以有效

1噪声的影响。

抑制低频噪声和f

1噪声一般也叫做电流噪声，在有些文献中可能被叫做闪烁干扰以及过剩

f

干扰。它属于系统中的低频段干扰噪声，在日常生活中的很多电子物理器都会或多或少地包括这些干扰噪声[1]。

第三章 PWM 调制检测系统设计

3.1 信号调制

在前端，调制过程是使用了某一个频率的脉冲信号去载波某未知一待测的微弱信号，调制的原理如图3-1

图 3-1 前端信号调制

此过程是使用了将两个信号通过乘法器的方法。将PWM 脉冲与直流信号输入到双端输入乘法器，利用乘法器的相乘原理，使一个信号的幅度受到另一个信号的控制，将直流微弱信源的频谱搬移到特定的频段，此方法有利于对微弱的有价值信号的研究、分析。将微弱直流信号载波到PWM 信号中，通过对已调波的调制过程来对微弱信号的检测。

3.2信号解调

图3-2所示的为本设计解调端实现的系统流程

图3-2 解调系统

3.2.1 带通滤波器的设计

对于带通滤波器，它的设计要求是让一定频率段的信号通过，对于通频段之外的其他频率段信号将没有办法通过。能够实现带通滤波器的电路有很多，RCL 、RC 等常见元器件加上一定的运放器件等都可以搭建出带通滤波器。通常情况下理想的带通滤波器在通带内应该有平稳的带通性能，并且可以很有效、理想的阻隔带通以外频率信号的通过，但现实电路中的带通滤波器由于电路元器件性能、全波整形电路 低通滤波器

带通滤波器 Ui Uo

电路干扰、噪声影响等外界影响下是不可能达到理想的状态的，也不可能在通带内保证完整的带通滤波，在通带之外也不可能完全的阻隔通带之外频率信号的通过。理论上，在带通边界会有一部分的频率是无法完全滤除的，从截止频率点到信号完全被滤除点之间的信号曲线被称为滚降斜率。对于滚降斜率，为了工程计算方便常采用dB 的单位基础值来表示信号的减少的程度。工程中设计带通器的基本要求就是尽量把衰减区设置的最小，这样才能有效地实现带宽信号的通过，减少系统的无关频率的影响。

1、二阶带 通 滤 波 器 理论分析

要求设计的滤波器的通过信号频率0f 和带 宽BW 之 间的相对应联系为[9]： L H f f f BW f Q -==

00 L H f f f =

图3-3一种常用带通滤波器

图3-3中，i Y 为各部分电路的电阻阻抗，信号在流经电路的过程中，参数受到各个电路的元器件的影响。

i Y 的参数设置原理如下

5

15,,,1,144332211R Y sC Y sC Y R Y R Y ===== 把上面的每一个式子带入如下的系统的特征方程式子中

)

()()()(43215310Y Y Y Y Y Y Y s U s U s G i +++-== 得到传递函数

???? ??++++-

=

21543435241111)11(1)(R R C C C s C C R s C R s s G

这个带通滤波器其特征参数（ξω、、00G ）为：

)1(1

34510C C R R G +=

???? ??+=

21

3501141R R C C R ω ???? ??+???? ??+==3443215111

1C C C C R R R Q

ξ 2、设计参数及设计步骤：

根据以上分析设计出图3-4 所示的二阶RC 带通滤波器

图3-4二阶RC 带通滤波器

(1) 设计条件：ξω,,00G ，这里设定40=G ，5.0=ξ，30102?=πω，这里中心频率kHz f 10=，

(2) 选择参数：C C C ==21（需要选择一组合适的数值，结根据电路的实现功能和性质，选取0.9uF ）

(3) 设计计算

ξ1

=Q

ξωC G R 0011

=

ξωξC G R 0022121

???? ??-=

ξ

ωC R 052= 将上面(1)、(2)步骤中数值带入步骤(3)中得到Ω=Ω===650,90,2231R R R Q 并根据带通滤波器带宽BW 与中心频率0f 之间的关系，得到如下等式

L

H f f -=3

102 L H f f =

310

(3) 解上面的式子，能有kHz f H 28.1=，Hz f L 78.780=。设计符合系统带宽要求。

3.2.2 全波整流的设计

在许多信号的测量和控制系统中，很多情况下都需要对信号进行整流。整形

包括把波形的全部整形、把一定信号的正半或负半进行整形。整流电路的最根本的模块便为整流电路的构建，在目前实际电子电路中我们使用的最为普遍的是利用二极管器件。二极管具有单方向可以流过电流这一特性，因此能够在一定压值之内有效地选择导通和截止。但二极管在使用时存在一定的缺陷，由于二极管存在门槛电压，因此当整流信号的电压压值低于二极管的门槛电压时，整流电路就失去了对信号整流的功能，即使加大信号的电压值，整流电路也会存在非线性误差。当二极管的温度升高时二极管的正向压降就会随着温度的变化产生一定的变化，因此整个电路都会受到影响。而利用电子电路的放大器搭建的整形系统能够很好的避免二极管门槛电压影响，可以获取非常近似于理论的整形效果。运放的属性同样决定了整形模块受外界或器件自身的影响要远小于二极管搭建的模块。

图3-5单运放全波整形

(1)参数设置：

R=

R

=

2

11

10

4R

(2) 电路分析：

若流入的信号为正压值时，D1工作D2不工作，此时运放的功能便为把R10的压值控制在0V。输入电阻：10

Rz

R

Rin+

R

+

R

=，Rz为

+

>

10

4

11

||

||)

11

R

R

4R

(

负载内阻

输出电阻：11

R

Rout+

+

=，Ri为信号源内阻

Ri

R

||)

4

(R

10

开路输出电压：2

Vout=

Vin

若输入是负值时，D1不工作、D2工作，此时电路为一个反向的放大模块。

输入电阻：4

Rin=

R

输出电阻：0

Rout

=

Vout=

2

Vin

在电路输入信号为1-10KHz时，为使信号源内阻对电路输出输入影响较小11

2

4=

=

=

10

R5

R

K

R

所以，此电路能够比较完善的解决全部波形整形。该模块的不足之处是流入和流出阻值随信号的正负发生改变。

3.2.3低通滤波器的设计

对于二阶RC低通滤波器，用的比较多的是压控源方式以及无限多增益反馈方式[10]。这两种类型电路在使用范围有一定差别，对于压控电压源电路，如图3-6所示，电路中的运放通常为同向输入。从输入端看，输入阻抗会很高，但从输出端看，输出阻抗会很低，这时滤波器相当于一个电压源。此时模块的好处便是性能的稳定，误差少，系统的增益幅度也很方便调节。而对于无线增益多路反馈电路，其中的运放为反向接入，从输出端看，输出端是通过两个电容形成两条反馈支路。从信号输出效果看，电路的输出会有倒向的作用，但元器件比较少，系统的增益调节对其性能参数也会有影响。

图3-6 二阶RC低通压控电压源电路

1、根据理论推倒其特征函数为

()222c

c

c s Q s Av s A ωωω++=

， 其中：

Av 为电路电压增益

c ω 为低通截止角频率

Q 为品质因素

BW Q 0

ω≈

2、设计步骤及参数：

仿真电路中的二阶RC 低通滤波器设计如图3-7

图3-7 二阶RC 低通滤波器

(1)、先选择电容C4的标称值，电容的初始值通常依据经验来取值，按照实际的工程经验常有一下取值情况

Hz f c 100≤ F C μ)1.010(-=

Hz f c )1000100(-= F C μ)01.01.0(-=

Hz K f c )101(-= F C μ)001

.001.0(-=

(2)、根据使用的电容的实际数值，然后利用下面的方式转换成阻值的转换系数K

C

f k c 100= (1) 上式中c f 的单位为Hz ，C 的单位为F μ。

经过计算及实际工程，K 值不能太大，否则会使电阻的取值较大，从而使引入的误差增加，通常取101≤≤k 。

(3)、性能参数

1

2121CC R R c =ω 707.0≈Q

3

41R R Av +=（2≤Av 时电路稳定） ()2 (4)、其它参数的设定

表1 元件参数数值表

表1为常见压控电压源的各项参数的设定，其中元器件参数为参考值。

3、设计模块里各个元件数值实际

因为要求频率低的信号通过，本设计设置系统最大的信号通过频率为c f =10Hz ， 可得电路中电容F F C μμ9.9)1.010(4=-=，由上式(1)可得

01.1=k

由于检测不使信号放大，在信号允许通过的频率内的信号增益为1倍。

1=Av

将电路搭建好后，将低通滤波器接入系统，经仿真发现信号有失真，在全波整形电路处，整形波形出现波形比较大的浮动，所以需调节低通滤波器的参数，通过对参数的不断测试，当信号稳定时，各个参数为电路实际参数。 实际使用带路参数：

Ω==K R R 1076，F C μ13=，F C μ34=。

第四章系统仿真及总结

4.1仿真环境简介

随着电路设计以及PC机技术的快速提高，电路设计已经开始从硬件转向软件设计。计算机软件设计在日常的专业工作和学科教学中都起了很大作用。软件设计其方便、实用是计算机软件能够在很大范围内适用的非常直接原因。软件设计能够大大地降低硬件设计的设计成本、减轻工作量，可以提供很高的用户平台，能够模拟硬件设备在各种环境下的工作状况，从而提高硬件的设计性能。同时，软件仿真技术还能够保存电路设计的各项数据，这些数据在实际电路的设计中能够提供很好的参考，可以为设计人员设计电路提供良好的经验。Multisim是一个可以在电子线路模拟并实现的一个重要的专业化工具。Multisim 软件是电子电路设计的常用软件，它能够提供强大的电路元器件库、软件数据库等，是EDA设计的优良方法。该工具可以在微软计算机环境下良好、完美的工作，可以非常方便地用于实验室以及学校的教学。

Multisim的特点：

(1) 优秀的图形界面：软件的界面与windows应用软件具有相同的操作属性，用户能够在界面的提示和图标下良好地使用该软件，实验仿真的各个元器件又能够通过鼠标任意的放置，软件还能过方便的修改元器件参数并且观测到实验数据和检测波形。。

(2) 强大的元器件库：该工具提供强大的元器件类，它不仅提供日常生活的电子元器件、还提供了各种半导体、运算放大器和一些常见的氧化形元器件。如果用户在实际的设计中还用到其他不常用的元器件，还可以通过软件升级等方式获得软件最新提供的元器件库。

(3) 提供了快速运行的仿真方式。用户可以在将电路搭建好后，点击运行钮，系统会将电路以实际、理想的方式运行起来。用户可以在电路运行的基础上对电路进行分析，通过一定的结果来让电路的每一个数值都达到用户的要求，这样就可以大大节省设计的步骤。