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计算机仿真软件Multisim10在电路仿真的应用.pdf

计算机仿真软件Multisim10在电路仿真的应用

小酒花生
2011-06-08 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《计算机仿真软件Multisim10在电路仿真的应用pdf》,可适用于高等教育领域

科技信息年第期SCIENCETECHNOLOGYINFORMATION计算机仿真软件Multisim在电路设计中的应用集成电路的应用在Multisim中的实现尹静(南京钟山职业技术学院江苏南京)【摘要】Multisim是一个完整的电子设计工具系统工程师利用该软件可有效的完成电子工程项目的概念建模到最终成品的全过程。仅以Multisim实现集成电路的一些应用为例介绍基于计算机仿真设计与虚拟实验来实现电路设计的全新理念和手段。【关键词】计算机仿真Multisim集成电路引言EDA就是“ElectronicDesignAutomation”技术已经在电子设计领域得到广泛应用。电子设计是人们在进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步其核心工作就是电子电路的设计。使用EDA方法进行电路设计其中大部分工作都是由计算机来完成的。借助计算机仿真软件提供的人机界面使得电路的设计更加直观更加简单。EDA所涉及的范围由以下三个方面:()电路设计:主要指原理电路的设计、PCB设计、专用集成电路设计(ASIC)、可编程逻辑器件设计和单片机(MCU)的设计。()电路仿真:利用EDA系统工具的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真。这个工作对应着传统电子设计的电路搭建和性能测试。由于不需要真实电路环境的介入因此花费少、效率高、而且结果快捷、准确、形象。()系统分析:利用EDA技术及工具对电路进行直流工作点分析、交流分析、傅立叶分析、噪声分析、失真分析、用户自定义分析等等。本文将用计算机仿真软件Multisim实现集成电路的一些应用介绍原理电路的仿真实现。.Multisim简介Multisim是一个完整的系统设计工具系统提供了一个庞大的元件数据库并提供原理图输入接口全部的数模spice仿真功能VHDLVerilog设计接口与仿真功能FPGACPLD综合RF射频设计能力和后处理功能还可以进行从原理图到PCB布线工具包的无缝隙数据传输。Multisim提供全部先进的设计功能满足您从参数到产品的设计要求。.集成电路简介集成电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖构思奇妙用途广泛备受电子专业设计人员和电子爱好者的青睐人们将其戏称为伟大的小IC。集成电路使用方便只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器因此广泛应用于信号的产生、变幻、控制和检测。目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型其中双极型集成电路具有较大的驱动能力而CMOS型具有低功耗、高输入阻抗等优点。不管是那种类型的集成电路它的内部结构的简化原理图都可用下图来表示。集成电路的主要功能取决于比较器比较器的输出控制RS触发器和放电BJT(Q)的状态。集成电路的功能表如表所示:表集成电路功能表图注:调节可变电阻R即可改变输出方波的占空比R的比例越大占空比也越大调节可变电容C即可改变输出方波的频率。C接入越多周期越长频率也就越低。输出为高电平时LED发光。用Multisim实现集成电路的应用原理都是基于这一功能表注意输入门限电平的变化影响电路的工作状态。集成电路的应用电路仿真结果输出占空比和频率可调方波发生器电路的搭建(图)电路的调节图所示的电路,在仿真环境中可以清楚地看出C的改变对输出方波频率的影响C接入越多频率也就越低。图所示的电路在仿真环境中可以清楚地看出R的改变对输出方波频率的影响,R比例越大占空比也就越大。简易电阻估测器电路电路的搭建(如图左图)输入输出阈值输入(THR)触发输入(TRI)复位(RET)输出(OUT)放电管(Q)XX导通<VCC<VCC截止>VCC>VCC导通<VCC>VCC不变不变图集成电路的内部结构等效原理电路○机械与电子○科技信息年第期SCIENCETECHNOLOGYINFORMATION●图注:可以从点和点接探测笔头读入待测电阻。待测电阻阻值不同时输出的方波频率不同。电阻越大输出方波频率越低相反待测电阻越小输出方波频率越高。经扬声器听方波的声音便可粗略估计出待测电阻的高低。图所示的电路在仿真环境中可以清楚地看到使待测电阻值不同时输出方波的频率不同。利用扬声器的功能可以从听觉上感受到不同阻值的待测电阻的不同声音越尖即频率越高说明待测电阻越小反之则越大。简易逻辑测试笔电路电路的搭建如图所示LED发光时可判断笔头输入为低电平不亮则为高电平。电路的调节经仿真实验得出简易逻辑测试笔的工作表其中U:待测电平估计最小值R:精度调节电阻R的接入百分比的最小值可见待测电平越高对精度电阻R的接入百分比要求也越宽松。简易定时器的电路在图中,调节可变电阻R可以改变定时时间时长可以达到数小时由于仿真环境时间上的限制图示参数实现了ms的定时以作示例。在输出波形的下降沿定时时间到此时蜂鸣器会发出鸣叫声提示用户定时已到。当然可以用定时时间到时输出信号的变化去控制其它的设备。可见集成电路的作用之强大。高压产生电路如图示输入电压仅为伏特输出的尖脉冲的幅值可达近K伏特。结束语随着EDA技术的发展电子设计过程的大部分工作(特别是底层工作)均都可由计算机自动完成。利用EDA系统工具的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真花费少效率高而且结果快捷准确形象。本文仅介绍了利用Multisim实现集成电路部分应用的仿真主要是现象的观测Multisim的功能远不止这些。本文意在抛砖引玉介绍的是一种新的电路设计理念新的方法。与传统电子电路设计方法相比EDA技术具有如下特点:可以边设计边调试元器件及测试仪器仪表齐全可以完成各种类型的电路设计可以方便的对电路参数进行测试和分析可以直接打印输出实验数据测试参数曲线和电路原理图设计中不消耗实际的元器件所需元器件的种类和数量不受限制设计成本低速度快效率高等。【参考文献】[]聂典编著计算机仿真软件Multisim在电子电路设计中的应用电子工业出版社,[]陈永甫编著集成电路应用电子工业出版社,作者简介:尹静主任助理讲师南京钟山职业技术学院信息与电子工程系。[责任编辑:翟成梁]U(V)<>R()图图图科○机械与电子○

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