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Multisim14仿真设计流程

Multisim 14仿真设计流程

用一个案例（模拟小信号放大及数字计数电路）来演示Multisim 仿真大体流程，这个案例来自Multisim 软件自带 Samples，Multsim 也有对应的入门文档（Getting Started）。只要用户安装了 Multsim 软件，就会有这样的一个工程在软件里，这样就不需要再四处搜索案例来学习。

执行菜单【File】→【Open samples…】即可弹出“打开文件”对话框，从中找到“Getting Started”下的“Getting Started Final”（Final 为最终完成的仿真文件）打开即可。

此案例的难度与复杂度都不高，因为过于复杂的电路会让Multisim 仿真初学者精力过于分散，难以从宏观上把握Multisim 电路仿真设计流程。在这个案例中，我们对于Multisim 软件的使用操作（如调用元器件、连接元器件、编辑参数、运行仿真）都会做尽量详细的描述，以期达到尽快让新手熟悉Multisim 目的，这也是为更简要阐述后续案例打基础。

本书在行文时描述的Multisim 步骤操作，均使用菜单方式，事实上，大多数操作可以直接使用工具栏上的快捷按钮，读者可自行熟悉，执行的结果与菜单操作都是一致的

1 电路原理

我们将要完成的仿真电路如下图所示：

一切不以原理为基础的仿真都是耍流氓，所以这里我们简要阐述一下原理：以U4-741 运算放大器

为核心构成的同相比例放大器，对来自V1 的交流信号进行放大（其中，R4 为可调电阻，可对放大倍

数进行调整）。放大后的信号，一路送入示波器进行观测，另一路作为时钟脉冲信号送入U2-74LS190N（可预置同步BCD 十进制加减法计数器）进行计数，计数结果输出为十进制，经U3-74LS47N（BCD-七段数码管译码器）译码后驱动七段数码管进行数字显示。另外 U2-74LS190N 配置为

加法器，同时将行波时钟输出第 13 脚（RCO）驱动发光二极管。

左下区域有两个单刀双掷开关进行计数控制，S1 接到U2 的第4 脚（CTEN）计数使能控制引脚，低有效，当S1 切换到接地（GND）时，计数才开始，否则计数停止；S2 接到U2 的第11 脚（LOAD），也是低有效，当S2 切换到接地（GND）时，就把预置数（ABCD）赋给（Q A Q B Q C Q D），这里电路配置的（ABCD）都是接地（GND），因此相当于 S2 开关为清零功能。

右上区域还有三个旁路电路，左侧的插座与仿真没有关系。

1.1 新建仿真文件

1、首先我们打开 Multsim 软件，如下图所示，默认有一个名为 Design1 的空白文件已经打开在工

作台（WorkSpace）中。

2、这个名为“Design1”的文件是没有保存的，我们先将其保存起来，并将其重新命名。执行菜单【F ile】→【Save as】即可弹出如下图所示的“另存为”对话框，选择合适的路径，并将其命名为“MyGettingStarted”，最后点击“保存”即可

3、此时的主界面应如下图所示：可以看到之前为“Design1”的地方都已经被我们刚刚取的名称“MyGettingStarted”替换掉了

4 1.2 放置元器件

仿真文件新建完成后，下一步应该将电路相关的元器件从器件库中调出来，这个案例涉及的器件

有点多，请读者耐心点。

下表为本电路中所有元器件在库中的位置，熟悉 Multisim 软件的读者可以直接根据表中信息进行

查找并调出相应的元器件。

标识符与元器件组系列

（RefDes and Component）（Grop）（Family）

LED1 – LED_blue Diodes LED

VCC

GND - DGND Sources POWER_SOURCES

GRROUND

U1-SEVEN_SEG_DECIMAL_Indicators HEX_DISPLAY

COM_A_BLUE

U2 – 74LS190N

TTL74LS

U3 – 74LS47N

R1- 200ΩBasic RESISTOR

R2– 8Line_Isolated Basic RPACK

R3– 1k Basic RESISTOR

R4– 50k Basic RESISTOR

S1,S2 - SPDT Basic SWITCH

U4 - 741Analog OPAMP

V1 – AC_VOLTAGE Sources SIGNAL_VOLTAGE_ SOURCES

C1– 1uF

C2– 10nF Basic CAP_ELECTROLIT

C3– 100uF

J1 – HDR1X4Connectors HEADERS_TEST 如果是 Multisim 软件新手，可以一步步往下阅读：

1、执行菜单【Place】→【Component】即可打开“选择元器件”（Select a Component）对话框。

首先如下图所示选择“Indicators ”组下“HEX_DISPLAY ”系列中的“SEVEN_SEG_DECIMAL_COM_A_BLUE”，再点击 OK 按钮即可。

2、此时元器件在光标上呈现为虚线等待用户确定放置的位置。在此过程中，如果元器件有必要进

行旋转或镜像等操作，可以使用通用的【Ctrl+R】、【Ctrl+X】、【Ctrl+Y】等快捷键

3、将光标移动到工作台的合适位置，再左键点击即可放置此元器件，可以看到，此元器件的标识符是U1。

4、我们继续放置“计数器电路”的其它元器件，如下图所示：

排阻默认值为 1k 欧姆，我们双击排阻元器件，即可弹出如下所示的对话框，将 Value 值改为 180 即

可 10

5、放置元器件的顺序不同时，元器件标记符可能有所不同，但这不会对仿真产生影响。完成后应如下图所示

VCC VCC

5.0V

LED1

200Ω

A B C D E F G H

15 A

QA 3 7 A OA 1 2 1 12 B QB B OB 10 6 2 11 C QC C OC 9 7

6 10 D

D OD 9

OE 4 3 15 CTEN

~LT OF 11 5 14

LOAD ~RBI OG

5 13

U/D RCO ~BI/RBO

MAX/MIN

CLK

74LS47N

74LS190N

GND

180Ω