基于Multisim10的函数发生器设计应用
Multisim10虚拟仪器仪表的使用
PART 01
Multisim 10软件介绍
软件特点与优势
真实模拟
丰富的元件库
Multisim 10提供了高精度的模拟环境，能 够真实地模拟电路的工作状态。
软件内置了丰富的元件库，包括各种电子 元件、集成电路和虚拟仪器仪表等，方便 用户进行电路设计和仿真。
强大的分析功能
易用性
Multisim 10提供了多种电路分析功能，如 直流分析、交流分析、瞬态分析等，能够 帮助用户深入了解电路的性能。
点击运行按钮，观察信号 接收元件的反应。
虚拟万用表
在工具栏上选择虚拟万用 表。
在万用表上选择测量类型 （电压、电流、电阻等）。
将万用表的探针连接到电 路中的测量点。
点击运行按钮，观察测量 结果在万用表上显示。
虚拟逻辑分析仪
在工具栏上选择虚拟逻辑分 析仪。
04
点击运行按钮，观察逻辑信 号在逻辑分析仪上显示。
问题描述
仪器仪表操作不灵敏或响应慢 。
解决方案
检查计算机性能，确保满足软 件运行要求；关闭其他占用资
源的程序。
电路仿真与分析问题
问题描述
电路仿真结果不准确或不收敛。
问题描述
电路分析功能无法正常使用。
ABCD
解决方案
检查电路元件参数设置，确保符合实际应用；调 整仿真参数，如时间步长、仿真精度等。
解决方案
电路图检查与修改
提供电路图检查工具，帮助用户发现错误并进行 修正，同时支持对电路图的编辑和修改。
PART 04
实际应用案例
模拟电路实验
模拟电路实验是使用Multisim 10进行实际应用的重要案例之一。 通过在虚拟环境中搭建和测试模拟电路，用户可以深入了解电路 的工作原理和性能。
基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器
课程： Multisim课程设计班级： 10电信本2班姓名： 6 2 2 学号： 100917024教师：吕老师课程设计----基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器一．设计目的1．掌握电子系统的一般设计方法2．掌握模拟IC器件的应用3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力4．掌握常用元器件的识别和测试5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法二．设计要求能够同时显示出方波、三角波和正弦波。
三．设计原理函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，本课程设计中函数发生器电路组成框图如下所示：由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。
特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
图1 原理框图方波发生电路工作原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路即作为迟滞环节，又作为反馈网络，通过RC冲、放电实现输出状态的自动转换。
设某一时刻输出电压Uo=+Uz，则同相输入端电位Up=+Ut,Uo通过R3对电容C正向充电，如图中箭头所示。
Multisim10的电子电路设计与应用
ｆ《 １ 石油化工安全技 术高级本》 油工业 出版社 １ 石
一
１６ ４一
中 国新技术新产 品
懂 的概念 。在 课 程 中应 用 Ｍｕ ｉｍ 软件 的 实 ｈｓ ｉ 验仿 真步 骤如 图 １ 示 。 电子 电路课 程 中。 所 在 涮制和 解 调电路 足 重要 的组 成 部分 ， 调制 、 对 解 调 的概 念难 于理 解 。现 以振 幅调制 与解 调 电路 中的几 个 典型 电路 为例 ，分 别对 仿真 电 路 工作 原理 进行 理论 分析 和功 能验证 。 的 方法 可分 为 包络 检 波 和 同步 榆 波两 大 类 ， 由于调 幅波 信 号 的包 络 与凋 制 信号 成 正 比 ， 冈此 包 络 检 波 只适 用 于 普通 涮 幅 波 的解 渊 ， 而 双边 带 信 （Ｓ ） ￣ － Ｄ Ｂ和 边 带 信 号（ Ｂ只能 Ｓ ） Ｓ 用 同步检 波解 凋 。现 以普通 调 幅采用 包 络检 波器 进行 检波 为例 进 行 电路分 析 ，包 络 检波 器 由非 线 性 电路 和 低通 滤 波 器 两部 分 组 成 ， 其 原 理框 图如 图 ３ 示 。 所 ２３调 幅信号 的解 调 电路 ＿ 普通调 幅信 号 一般 采用 二檄 舒包 络检 波 器 。 Ｖ 是 一个普 通 凋幅信 号源 ，调 制信 号频 Ｊ 率 是 ５０ Ｈ ，载波 频 率 是 ５０ ｌ ，幅度 是 ０ ｚ ０Ｋｔ ｚ １ Ｖ 调 制度 是 ０５ ． ， ６ ． 。普通 凋 幅波经 过 电容 ｃ ｌ 和二极 管 Ｄ 检波 。再 经 过 由 Ｒ １ ２和 Ｃ 组 成 ２ 的低通 滤波器 滤 波后输 出 。 运行 仿真 电路 ， 双 击示 波 器 Ｘ Ｃ ， 以得到 二极 管 包络 检波 器 Ｓ Ｉ可 的输 入输 出波 形 ， Ａ通 道 为 输 入 的调 幅 波 信 号 ， 道为 检波 器 的输 ｍ ， Ｂ通 通过 输 波形 可 以 看 出检波 器存 在一 定 的失真 ， ３结语 采 用 Ｍ ｈｓ １ 仿 真 软 件 ， 利 ｛ ｕ ｉｍ ０ ｉ ｝ 十 Ｍ ｈ ｉ ０软 件 平 台对 各个 单 元 电路 进行 性 ｕ ｉｍｌ ｓ
电子线路CAD设计第三篇 Multisim10虚拟仪器仪表使用与电路仿真分析
EXIT
第三篇 Multisim10虚拟仪器仪表使用与电电气路工仿程制真图分与析CAD
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第三篇 Multisim10虚拟仪器仪表使用与电路仿真分析
1 Multisim10在电工技术中的应用 2 Multisim10在电子技术中的应用 3 单管放大电路的仿真分析
1.双踪示波器 1）双踪示波器首先介绍双踪示波器，该仪器的图标和面板如图所
示。 2） 面板操作
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第三篇 Multisim10虚拟仪器仪表使用与电电气路工仿程制真图分与析CAD
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项目1 Multisim10在电工技术中的应用
1.3 知识准备
1.3.7 示波器 2.四通道示波器
EXIT
(a)图标
(b)面板
第三篇 Multisim10虚拟仪器仪表使用与电电气路工仿程制真图分与析CAD
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项目2 Multisim10在电子技术中的应用
2.3 知识准备
2.3.6 安捷伦函数信号发生器
伏安特性分析仪简称IV分析仪，专门可以用来测量二极管、晶体管、 MOS管的伏安特性曲线，相当于实验室的晶体管特性图示仪，不能在线 测量，只能将晶体管与连接电路断开，才能进行连接与测试。 IV分析仪的图标与面板如图所示。 1、连接 2、面板操作
1.3.1 仪器仪表的基本操作
1.仪器的选用与连接 2. 仪器面板操作与参数设置 3. 仪表的使用 1.3.2 电压表 1.电压表的调用和图标 选用电压表可以点击器件工具栏中按钮，打开选择元件窗口，如图 所示，然后单击“VOLTMETER”即可从“元件”窗口中选择出上、 下、左、右四种电压元件连接的图标。
multisim函数发生器使用
multisim函数发生器使用Multisim是一款强大的电路设计和模拟软件，可以模拟各种电路，并提供丰富的仿真工具。
Multisim中的函数发生器是一种可以产生多种波形信号的电路，它可以产生正弦波、方波、三角波等不同波形的信号。
在这里，我们将介绍Multisim函数发生器的使用方法。
1. 打开Multisim软件，选择“新建”按钮，打开新建电路窗口。
2. 在工具栏中找到“Active Analog”部分，选择“函数发生器”，将函数发生器拖动到新建电路窗口中。
3. 在函数发生器的属性窗口中，可以设置输出波形的类型和频率。
在波形类型选项卡中，可以选择正弦波、方波、三角波、锯齿波等不同类型的波形。
在频率选项卡中，可以设置输出波形的频率。
可以使用鼠标滚轮或手动输入进行设置。
4. 在函数发生器的属性窗口中，还可以设置输出电压的振幅和直流偏置。
在振幅选项卡中，可以设置输出电压的振幅，可以使用鼠标滚轮或手动输入进行设置。
在偏置选项卡中，可以设置输出电压的直流偏置，可以使用鼠标滚轮或手动输入进行设置。
5. 连接电路。
将函数发生器的正、负极分别连接到其他器件的正、负极即可。
6. 仿真。
在Multisim软件中，可以进行电路仿真。
可以预览和测量电路中各个电器件的电压、电流等数据，以及输出波形的形状和频率等数据。
总之，Multisim函数发生器是一种可以产生多种波形信号的电路，它可以为电路设计者提供丰富的波形信号来验证其电路设计的合理性和可靠性。
在使用函数发生器时，需要根据实际需求进行设置，才能得到满意的输出波形。
基于Multisim10 软件的波形发生器设计
目录1虚拟仪器----------------------------------------------21.1虚拟仪器概述-------------------------------------21.2虚拟仪器的优势-------------------------------21.3虚拟仪器系统的组建方案-----------------------32 Multisim软件-----------------------------------------52.1 Multisim软件概述-------------------------------52.2 Multisim发展简介----------------------------52.3 Multisim 组成--------------------------------62.4仿真的内容------------------------------------62.5 Multisim新特点-------------------------------72.6电路的构建及仿真------------------------------73基于Multisim 软件的波形发生器设计---------------------73.1摘 要-------------------------------------------73.2引言----------------------------------------------83.3硬件电路设计--------------------------------------93.4 软件设计和仿真结果-------------------------------104 结论--------------------------------------------------135 心得体会----------------------------------------------146 参考文献----------------------------------------------151虚拟仪器1.1虚拟仪器概述虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
Multisim-10的应用-数字电路仿真(1)
正脉冲幅值 负脉冲幅值 偏移电压 占空比 频率/周期 上升时间 下降时间 延时/延时率 有效占空比 替换
三种综合信号发生器
虚拟综合信号发生器
安捷伦信号发生器
LabView信号发生器
(3)获取仿真结果形式：
直流工作点
电路参数值
图形有数码和波形两种
谐波分析
数据以文字方式为主
（4）组合逻辑电路的分析与设计
已知函数表达式，逻辑转换仪可以直接给出逻辑图
任意门实现
与非门实现
组合逻辑电路逻辑测试－“总线”应用
BUS1 74LS138输入波形 BUS1 74LS148输出波形 BUS2 74LS148输出波形
在组合逻辑测试电路中，为了简化逻辑图，在图中设 立了BUS1、BUS2两个总线，将相关的测试点接入总 线，这样逻辑图中就减少了逻辑连线。总线上可以挂 接任意连接点。
对已知器件可以直接调用，再按照原理图搭建电路后再进行分析和设计； 对不熟悉的器件应该从帮助菜单或器件属性修改界面的“Info”选项进入，查找器件的功能和使用方法，参照图10-31，或查找其它相关资料。
（2）选择、设置合适的信号源
用信号源、振荡电路均可产生连续的数字信号，也可用 开关、或对信号源、振荡电路设置产生控制脉冲信号。频率、 占空比等动态参数设置对于仿真结果起很大的作用。
拖动前
拖动后
在空白处，快速点击鼠标左键两次就是节点； 用快捷键Ctrl+J，然后点击鼠标左键一次，也 可放置一节点； 用Ctrl+T，可以在空白处添加文字； 用Ctrl+T，可以打开元器件放置菜单； 用Ctrl+R，可旋转器件； 用Alt+X， 可依水平翻转器件； 用Alt+Y， 可以垂直翻转器件…
Multisim10仿真软件在模拟电子技术教学中的应用
Multisim10仿真软件在模拟电子技术教学中的应用摘要：为了提高学生的学习积极性，加深学生对模拟电子技术的学习兴趣，本文详细介绍Multisim10在模拟电子技术中的具体应用，通过教学实例阐述Multisim10在教学过程中的应用方法和实际意义。
实践结果表明，在教学过程中采用Multisim10进行电路的仿真分析与计算，使得理论教学更加直观、灵活，从而学生能够更好的掌握基础理论知识，取得良好的教学效果。
关键词：Multisim10；模拟电子技术；反馈放大电路；仿真分析0 引言模拟电子技术是大学电子、自动化、计算机类等相关专业的专业基础课，它是介于基础课和专业课之间的一门过渡课程，该课程的教学效果直接影响到后续专业课的学习。
传统的教学模式以板书为主，教学手段比较单一，而该课程的内容比较抽象，这就使得学生对基本概念和基本分析方法缺乏清晰的认识。
为了提高教学效果，加深学生对基础理论知识的掌握，我们将Multisim10仿真软件引入到课堂教学过程中，及时帮助学生接受课堂教学内容，使学生感性理解模拟电路知识，将抽象变具体，激发学生学习模拟电子技术的兴趣，强化学生的自体作用，提高了教学质量。
1 Multisim10功能特点Multisim10仿真软件是美国国家仪器(NI)有限公司2007年推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
作为专业的应用软件，它具有以下功能特点。
(1)直观地图形界面。
Multisim10把电路原理图的创建、电路的测试和仿真分析都集成在一个电路窗口中，整个操作界面像是一个电子实验工作平台，实现“软件即元器件”、“软件即仪器”。
(2)丰富的元器件库。
Multisim10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到，因此也很方便在工程设计中使用。
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基于Multisim10的函数发生器设计应用
文章基于Multisim 10使用放大器3554AM以及乘法器等设计了一次函数发生器、二次函数发生器以及幅值和频率可调的方波和三角波函数信号发生器，用Multisim 1O进行仿真分析，并和理论计算进行了比较。
1 Multisim 10软件简介
美国国家仪器公司(NI)最新推出电子线路仿真软件Multisim 10，该软件包含电路仿真(Multisim)、PCB设计(Ultiboard)、布线(Ultir-oute)以及通信分析与设计(Commsim)四个部分，Multisim 10中虚拟仪器仪表种类齐全，如示波器、函数发生器等，也有强大的电路分析功能，可进行直流工作点分析、瞬态分析、传递函数分析、傅里叶分析等，同时还可以测试设计演示各种电路，支持常用的8051单片机，并且在程序编译中支持C代码、汇编和16进制代码。
与传统的电路设计相比，可随时调整元器件参数以达到预期的要求，从而能降低电路设计成本，缩短设计周期，提高设计效率。
2 函数发生器的设计与仿真分析
2．1 一次函数发生器
在函数发生器设计中，往往需要对一定电压Ui给予放大再偏置以得到Uo=AUi+Vo这种形式的电压，其中Vo就是期望的偏置量，利用求和放大器可实现这种偏置放大。
此一次函数表达式为f(x)=-Ax-B类型，由运放3554AM构成的比例相减电路来实现。
相关电路如图1所示。
图1 一次函数发生器电路及仿真结果
由图可得：，将电阻值等代入可得：Uo=-3Ui-4V，代入输入电压12V，则Uo=-3×
12-4V=-40V。
用Multisim 10仿真结果如图1模拟电压表所示，与理论计算结果一致。
2．2 二次函数发生器
此函数表达式为：，该函数由乘法器构成的平方电路和由运放3554AM构成的比例相减电路的组合电路来实现。
设计电路如图2所示。
运放有两个输入和一个输出，分别加在同相边和反相边，可由叠加原理算出，Uo=Uo1+Uo2，将图2中反相边置于零，此时电路起一个同相放大作用，又因电路中加入了乘法器，则有：。
而同理将正相边置于零，此时电路又起一个反相放大作用，则：，所以总输出电压值Uo为：。
代入各电阻值可得：，即得到二次
函数表达式形式，代入输入电压Ui=12V，则和电路仿真结果一致。
图2 二次函数发生器电路及仿真结果
2．3 方波-三角波函数信号发生器
在电子技术的学习中，我们常用到方波和三角波的函数发生器，下面基于Multisim 10设计并仿真一个频率f0在10Hz到1kHz之间，以10倍频程步级进行变化，产生幅值可调的方波和三角波，此处设计方波幅值为±5V、三角波幅值为±10V。
此设计具有频率可调、幅值可调的特点。
方波和三角波函数发生器电路框图如图3所示。
图3 方波和三角波函数发生器电路框图
方波-三角波设计电路如图4所示。
图4 方波-三角波函数发生器电路
参数的计算为：方波接入示波器的A通道，三角波接入示波器的B通道。
双向稳压二极管将比较器的输出电平稳定在±5V，选用IN4731(4．3V)，其Uo=±(4．3+0．7)=±5V，而，可变电阻Rp3、Rp4用来改变电阻比值以改变方波和三角波的输出幅值。
取R2为10kΩ，则R1为20kΩ，需要改变幅值时再使用可变电阻。
f0需在10Hz到1kHz的范围内以10倍频程变化，则电路用两个电容来实现10倍频程变化，甩R=Rs+Rp1来实现每个频程内的f0的连续变化，设Rs为5k Ω，则Rp1约为50kΩ，计算f0从10Hz到100Hz时电路中的电容C1有：因为，
，则R取Rs时频率达到最大，此时C1=250nF，f0从100Hz到1kHzft寸电路中的电容C2=25nF。
Multisim 10的仿真结果如下：A通道为方波，取纵轴坐标为5V／Div，B通道为三角波取纵轴坐标为10V／Div。
手动放置坐标线有微小误差。
当Rp3、Rp4都取0 kΩ时，可实现方波幅值为±5V，三角波幅值为±10V。
接通电容C1，f0的范围为10Hz～100Hz，调节Rp1可实现f0的连续变化，由模拟示波器可得仿真结果如图5所示。
图5 频率为100Hz的仿真图
Rp1取0kΩ时，由图5可见T=T1-T2约为10ms，则f0=100Hz，当Rp1取最大值50k Ω时，由图6可见T=T1-T2约为100ms，则f0为10Hz。
实现了方波幅值为±5V，三角波幅值为±10V，且f0在10Hz～100Hz内连续可调。
图6 频率为10Hz的仿真图
接通电容C2，Rp1取0kΩ时，则由图7可见T=T1-T2约为1ms，即f0=1kHz，当Rp1取最大值f0=100Hz和前面图5一致。
图7 频率为1kHz的仿真图
3 结束语
文章基于NI Multisim 10设计了一次、二次以及方波。
三角波函数发生器，代入参数进行了理论计算与仪器仿真，仿真结果与理论计算相符。
元件的选择和参数的设置对设计函数发生器至关重要，而使用Multisim仿真软件，不但能随时切换参数和调用合适的元件还可以直观地观察设计结果，给电路的设计带来了方便。