《Multisim及其在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》課件第3章

第3章元器件庫與元器件編輯3.1Multisim元器件庫3.2編輯元件3.3Multisim11中的元件庫

本章主要介紹Multisim中的元器件庫以及元器件的編輯。其中，3.1節(jié)介紹Multisim2001的元器件庫，3.2節(jié)介紹元器件的編輯，3.3節(jié)介紹目前Multisim軟件的最新版本Multisim11的元件庫，使讀者對Multisim中的元器件有一個全面的認(rèn)識，進(jìn)而更方便地使用元器件。3.1Multisim元器件庫圖3-1元器件庫

圖3-2電源庫圖3-1所示的14個元器件按鈕從左至右分別是電源庫(Sources)、基本元件庫(Basic)、二極管庫(DiodesComponents)、晶體管庫(TransistorsComponents)、模擬元件庫(AnalogComponents)、TTL元件庫(TTL)、CMOS元件庫(CMOS)、其他數(shù)字元件庫(MiscDigitalComponents)、混合器件庫(MixedComponents)、指示器件庫(IndicatorsComponents)、其他器件庫(MiscComponents)、控制器件庫(ControlsComponents)、射頻器件庫(RFComponents)和機(jī)電類元件庫(Elector-MechanicalComponents)。3.1.1電源庫

電源庫中共有30個電源器件，有功率電源、各式各樣的信號源、受控源以及1個模擬接地端和1個數(shù)字電路接地端。Multisim把電源類的器件全部當(dāng)作虛擬器件，因而不能使用Multisim中的元件編輯工具對其模型及符號等進(jìn)行修改或重新創(chuàng)建，只能通過自身的屬性對話框?qū)ζ湎嚓P(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。電源庫中的元件如圖3-2所示。圖3-2中的各電源器件從左到右、從上到下依次為：

(1)接地端； (2)數(shù)字接地端；

(3)?VCC電壓源； (4)?VDD數(shù)字電壓源；

(5)直流電壓源； (6)直流電流源；

(7)交流電壓源； (8)正弦交流電流源；

(9)時鐘電壓源； (10)調(diào)幅信號源；

(11)調(diào)頻電壓源； (12)調(diào)頻電流源；

(13)?FSK信號源；(14)電壓控制正弦波電壓源；

(15)電壓控制方波電壓源；(16)電壓控制三角波電壓源；

(17)電壓控制電壓源； (18)電壓控制電流源；

(19)電流控制電壓源； (20)電流控制電流源；

(21)脈沖電壓源； (22)脈沖電流源；

(23)指數(shù)電壓源； (24)指數(shù)電流源；

(25)分段線性電壓源； (26)分段線性電流源；

(27)壓控分段線性源； (28)受控單脈沖；

(29)多項(xiàng)式電源； (30)非線性相關(guān)電源。

例3.1

觀察調(diào)頻電壓源的參數(shù)設(shè)置和輸出波形。步驟如下：

(1)首先創(chuàng)建圖3-3(a)所示的調(diào)幅信號源電路，該圖中V1為調(diào)幅信號源。雙擊示波器圖標(biāo)，可獲得圖3-3(b)所示的調(diào)幅信號源波形。

圖3-3調(diào)幅信號源(a)

圖3-3調(diào)幅信號源(b)

(2)在圖3-3(a)中，雙擊調(diào)幅信號源圖標(biāo)，可彈出圖3-4所示的屬性對話框。

在Label欄中設(shè)置標(biāo)號；在Display欄中設(shè)置顯示狀態(tài)；在Value欄中改變輸出波形，如在圖3-4中，改變Carrieramplitude、Carrierfrequency和Modulationfrequency便可對輸出電壓峰值幅度、載波頻率和信號頻率進(jìn)行設(shè)置；在Fault欄中可設(shè)置故障。

圖3-4屬性對話框3.1.2基本元件庫

基本元件庫中包含現(xiàn)實(shí)元件箱18個，虛擬元件箱10個，如圖3-5(a)所示。虛擬元件箱中的元件不需要選擇，而是直接調(diào)用，然后再通過其屬性對話框設(shè)置其參數(shù)值。不過，在選擇元件時還是應(yīng)該盡量到現(xiàn)實(shí)元件箱中去選取，這不僅是因?yàn)檫x用現(xiàn)實(shí)元件能使仿真更接近于現(xiàn)實(shí)情況，還因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)元件都有元件封裝標(biāo)準(zhǔn)，可將仿真后的電路原理圖直接轉(zhuǎn)換成PCB文件。但在選取不到某些參數(shù)，或者要進(jìn)行溫度掃描或參數(shù)掃描等分析時，就要選用虛擬元件。

(a)(b)

圖3-5基本元件庫(28)開關(guān)。需要說明的是：電位器為可調(diào)節(jié)電阻。點(diǎn)擊電位器按鈕后，可選擇一個圖3-5(b)所示的可變電阻。可變電阻符號旁所顯示的數(shù)值(如100K_LIN)指兩個固定端子之間的阻值，而百分比(如50%)則表示滑動點(diǎn)下方電阻占總電阻值的百分比。電位器滑動點(diǎn)的移動通過按鍵盤上的某個字母來實(shí)現(xiàn)，小寫字母表示減小百分比，大寫字母表示增大百分比。字母的設(shè)定可在該元件屬性對話框中進(jìn)行，A～Z之間的任何字母均可。

基本元件庫中的元件均可通過其屬性對話框?qū)ζ鋮?shù)進(jìn)行設(shè)置。

例3.2

以電容元件為例對現(xiàn)實(shí)元件進(jìn)行編輯。

雙擊圖3-5(a)中的現(xiàn)實(shí)電容元件圖標(biāo)，可得到圖3-6所示的對話框。

點(diǎn)擊圖3-6中的Edit按鈕，可得到圖3-7所示的對話框。通過該對話框，可以編輯電容元件的標(biāo)號、引腳和電參數(shù)。需要注意的是，不能對交互元件(在Multisim中，將用來顯示電路仿真結(jié)果的顯示器件(如發(fā)光二極管等)稱為交互元件)進(jìn)行編輯。

圖3-6電容元件對話框

圖3-7編輯參數(shù)對話框3.1.3二極管庫

二極管庫中包含10個元件箱，如圖3-8所示。該圖中雖然僅有兩個虛擬元件箱，但因發(fā)光二極管元件箱中存放的是交互式元件，所以其處理方式基本等同于虛擬元件。

圖3-8中各元件箱從左到右、從上到下依次為：

(1)普通二極管；

(2)虛擬二極管；

(3)齊納二極管；

(4)虛擬齊納二極管；

(5)發(fā)光二極管；

(6)波橋式整流器；

(7)可控硅整流器；

(8)雙向開關(guān)二極管；

(9)三端開關(guān)可控硅開關(guān)元件；

(10)變?nèi)荻O管。

圖3-8二極管庫

發(fā)光二極管有6種不同顏色，使用時應(yīng)注意如下兩點(diǎn)：

(1)該元件有正向電流流過時才產(chǎn)生可見光，其正向壓降比普通二極管大。紅色LED正向壓降約為1.1～1.2V，綠色LED的正向壓降約為1.4～1.5V。

(2)?Multisim把發(fā)光二極管歸類于InteractiveComponent(交互式元件)，不允許對其進(jìn)行編輯處理。3.1.4晶體管庫

晶體管庫中共有30個元件箱，如圖3-9所示。其中，14個現(xiàn)實(shí)元件箱中存放著Zetex等世界著名晶體管制造廠家的眾多晶體管元件模型，這些元件模型都以SPICE格式編寫，有較高的精度；另外16個帶有綠色背景的元件箱里存放著16種模擬晶體管。模擬晶體管相當(dāng)于理想晶體管，其模型參數(shù)都為默認(rèn)值。通過打開晶體管屬性對話框，點(diǎn)擊EditModel按鈕，可在EditModel對話框中對其模型參數(shù)進(jìn)行修改。圖3-9晶體管庫圖3-9中各元件箱從左到右、從上到下依次為：

(1)?NPN晶體管；

(2)虛擬NPN晶體管；

(3)?PNP晶體管；

(4)虛擬PNP晶體管；

(5)虛擬四端式NPN晶體管；

(6)虛擬四端式PNP晶體管；

(7)達(dá)林頓NPN晶體管；

(8)達(dá)林頓PNP晶體管；

(9)?BJT晶體管陣列；

(10)?MES門控制功率開關(guān)；

(11)三端N溝道耗盡型MOS管；

(12)虛擬三端N溝道耗盡型MOS管；

(13)三端P溝道耗盡型MOS管；

(14)虛擬三端P溝道耗盡型MOS管；

(15)三端N溝道增強(qiáng)型MOS管；

(16)虛擬三端N溝道增強(qiáng)型MOS管；

(17)三端P溝道增強(qiáng)型MOS管；

(18)虛擬三端P溝道增強(qiáng)型MOS管；

(19)虛擬四端N溝道耗盡型MOS管；

(20)虛擬四端P溝道耗盡型MOS管；

(21)虛擬四端P溝道增強(qiáng)型MOS管；

(22)虛擬四端N溝道增強(qiáng)型MOS管；

(23)?N溝道JFET；

(24)虛擬N溝道JFET；

(25)?P溝道JFET；

(26)虛擬P溝道JFET；

(27)虛擬N溝道砷化鎵FET；

(28)虛擬P溝道砷化鎵FET；

(29)?N溝道功率MOSFET；

(30)?P溝道功率MOSFET。

例3.3

以NPN晶體管為例，通過其屬性對話框(見圖3-10)對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

在圖3-10中的Fault頁中，可以對晶體管開路、短路情況進(jìn)行設(shè)置分析；在Value頁中，可以對晶體管引腳進(jìn)行編輯。點(diǎn)擊圖3-10中的EditModel按鈕，彈出圖3-11所示對話框，通過該對話框可對NPN晶體管的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

用例3.3設(shè)置的三極管可構(gòu)成圖3-12所示的共射放大電路。雙擊示波器圖標(biāo)，可獲得圖3-13所示的輸入、輸出波形。

圖3-10NPN晶體管屬性對話框

圖3-11EditModel按鈕對話框

圖3-12共射放大電路

圖3-13輸入、輸出波形3.1.5模擬元件庫

模擬元件庫共有9類器件，其中4類是虛擬器件，如圖3-14所示。

圖3-14中各器件從左到右、從上到下依次為：

(1)運(yùn)算放大器； (2)三端虛擬運(yùn)放；

(3)諾頓運(yùn)放； (4)五端虛擬運(yùn)放；

(5)寬帶運(yùn)放； (6)七端虛擬運(yùn)放；

(7)比較器； (8)虛擬比較器；

(9)特殊功能運(yùn)放。

其中，特殊功能運(yùn)放包括測試運(yùn)放、視頻運(yùn)放、乘法器/除法器、前置放大器和有源濾波器。圖3-14模擬元件庫3.1.6TTL元件庫

TTL元件庫含有74系列和74LS系列的TTL數(shù)字集成邏輯器件。74系列是普通型集成電路，又稱標(biāo)準(zhǔn)型74STD，包括7400N～7493N。74LS系列是低功耗肖特基型集成電路，包括74LS00N～74LS93N。74LS系列元件的功能、引腳可從屬性對話框中讀取。這里以74151N八選一數(shù)選器為例，如圖3-15(a)所示。

點(diǎn)擊DetailReport項(xiàng)可以得到元件家族的歐美不同符號等更詳細(xì)的資料，如圖3-15(b)所示。

圖3-1574系列元件(a)

圖3-1574系列元件(b)

圖3-16二端與非門選擇框使用TTL元件庫時應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

(1)?74STD是標(biāo)準(zhǔn)型，74LS是低功耗肖特基型，使用時應(yīng)根據(jù)具體要求選擇。

(2)有些器件是復(fù)合型結(jié)構(gòu)，如7400N，在同一個封裝里存在4個相互獨(dú)立的二端與非門：A、B、C及D，選用時將出現(xiàn)圖3-16所示的選擇框。這4個二端與非門功能完全一樣，可任意選取。

(3)若同一個器件有多種封裝形式，如74LS138D和74LS138N，則當(dāng)僅用于仿真分析時可任意選取其一；當(dāng)要把仿真的結(jié)果傳送給Ultiboard等軟件進(jìn)行印制版圖設(shè)計(jì)時，要區(qū)分選用。

(4)含有TTL數(shù)字元件的電路進(jìn)行Real仿真時，電路窗口中要有數(shù)字電源符號和相應(yīng)的數(shù)字接地端，通常VCC=5V。

(5)這些器件的邏輯關(guān)系可查閱有關(guān)器件手冊，也可以打開Multisim的幫助文件，從中得到幫助。

(6)器件的某些參數(shù)，如上升延遲時間和下降延遲時間等，可通過點(diǎn)擊其屬性對話框上的EditModel按鈕，從打開的EditModel對話框中讀取。

圖3-17CMOS元件庫3.1.7CMOS元件庫

CMOS元件庫是含有74HC系列和4XXX系列的CMOS數(shù)字集成邏輯器件，如圖3-17所示。

CMOS元件庫中各元件從上到下、從左到右依次為：

(1)?5V4XXX系列CMOS邏輯器件；

(2)?10V4XXX系列CMOS邏輯器件；

(3)?15V4XXX系列CMOS邏輯器件；

(4)?2V74HC系列低電壓高速CMOS邏輯器件；

(5)?4V74HC系列低電壓高速CMOS邏輯器件；

(6)?V74HC系列低電壓高速CMOS邏輯器件。3.1.8其他數(shù)字元件庫

按照型號存放的TTL和CMOS數(shù)字元件會給初學(xué)者調(diào)用元件帶來不便，如按照其功能存放，調(diào)用起來將會方便得多。其他數(shù)字元件庫中的元件箱是把常用的數(shù)字元件按照其功能存放的，它們多是虛擬元件，不能轉(zhuǎn)換成版圖文件。

圖3-18為其他數(shù)字元件庫對話框。從該對話框中最左邊的ComponentNameList中可以看到，各類功能相同的元件存放在一起，如AND2～AND8。

圖3-18其他數(shù)字元件庫

圖3-19混合器件庫3.1.9混合器件庫

混合器件庫中存放著6個元件箱，其中盡管ADC_DAC元件箱沒有綠色襯底，但仍屬于虛擬元件，如圖3-19所示。

圖3-19中各元件箱從左到右、從上到下依次為：

(1)數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；(2)?555定時器；

(3)模擬開關(guān)； (4)虛擬模擬開關(guān)；

(5)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器； (6)鎖相環(huán)。

圖3-20指示器件庫3.1.10指示器件庫

指示器件庫中包含8種可用來顯示電路仿真結(jié)果的顯示器件，Multisim稱之為交互式元件，如圖3-20所示。對于交互式元件，Multisim不允許用戶從模型上進(jìn)行修改，只能在其屬性對話框中對某些參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

圖3-20中各元件從左到右、從上到下依次為：

(1)電壓表；(2)電流表；(3)探測器；

(4)蜂鳴器；(5)燈泡；(6)模擬燈泡；

(7)十六進(jìn)制顯示器； (8)條形光柱。

圖3-21其他器件庫3.1.11其他器件庫

其他器件庫如圖3-21所示，該庫把不便劃歸在某一類型元件庫中的元件放到一起，故也稱之為雜項(xiàng)庫。

圖3-21中各元件從左到右、從上到下依次為：

(1)晶體振蕩器(簡稱晶振)；(2)虛擬晶體振蕩器；

(3)虛擬光耦合器； (4)真空管；

(5)虛擬真空管； (6)保險絲；

(7)虛擬保險絲； (8)電壓校準(zhǔn)器；(9)電動機(jī)；(10)開關(guān)電源降壓轉(zhuǎn)換器；

(11)開關(guān)電源升壓轉(zhuǎn)換器；(12)開關(guān)電源升降壓轉(zhuǎn)換器；

(13)有損耗傳輸線；(14)無損耗傳輸線類型1；

(15)無損耗傳輸線類型2； (16)保險絲網(wǎng)絡(luò)。3.1.12控制器件庫

控制器件庫中共有12個常用的控制模塊，如圖3-22所示。雖然這些控制模塊都沒有綠色襯底，但仍屬于虛擬元件，即不能改動其模型，只能在其屬性對話框中設(shè)置相關(guān)參數(shù)。圖3-22控制器件庫圖3-22中各控制模塊從左到右、從上到下依次為：

(1)乘法器； (2)除法器；

(3)傳遞函數(shù)模塊； (4)電壓增益模塊；

(5)電壓微分器； (6)電壓積分器；

(7)電壓磁滯模塊； (8)電壓限幅器；

(9)電流限幅器； (10)電壓控制限制器；

(11)電壓回轉(zhuǎn)率模塊； (12)三通道電壓總加器。3.1.13射頻器件庫

當(dāng)信號處于高頻率工作狀態(tài)時，電路中元件的模型要產(chǎn)生質(zhì)的改變，因此Multisim射頻器件庫提供了一些適合高頻電路的元件，如圖3-23所示。

圖3-23中各元件從左到右、從上到下依次為：

(1)射頻電容器； (2)射頻電感器；

(3)射頻NPN晶體管； (4)射頻PNP晶體管；

(5)射頻MOSFET； (6)傳輸線。圖3-23射頻器件庫

圖3-24機(jī)電類元件庫3.1.14機(jī)電類元件庫

機(jī)電類元件庫如圖3-24所示，該庫共包含8個元件箱，主要由一些電工類器件組成。除線性變壓器外，其他元件都以虛擬元件處理。

圖3-24中各元件箱從左到右、從上到下依次為：

(1)感測開關(guān)； (2)開關(guān)；

(3)接觸器； (4)計(jì)時節(jié)點(diǎn)；

(5)線圈與繼電器； (6)線性變壓器；

(7)保護(hù)裝置； (8)輸出設(shè)備。

Multisim元件庫中雖然存有成千上萬個仿真器件，但由于用戶的需求是各種各樣的，因此不可能滿足每個用戶的所有要求。如果用戶在進(jìn)行某個仿真時缺少一個或幾個仿真元件，就可以直接利用Multisim所提供的元件編輯工具，對現(xiàn)有的元件模型進(jìn)行編輯修改，或創(chuàng)建一個新元件。但是，要創(chuàng)建一個元件，要求輸入很多細(xì)節(jié)，因此應(yīng)該盡可能使用元件編輯工具修改一個已存在的相似的元件，而不是去創(chuàng)建一個新的元件。3.2編輯元件3.2.1編輯仿真器件

Multisim2001為用戶提供了多種編輯仿真元件的方法?？梢岳貌藛蚊罹庉嬙?，也可以利用工具欄編輯元件。圖3-25所示為Multisim的編輯工具欄。

圖3-25Multisim的編輯工具欄點(diǎn)擊圖3-25中的 按鈕，即可進(jìn)入元件編輯，彈出圖3-26所示菜單。該菜單各項(xiàng)功能如下：

(1)?CreateComponent：創(chuàng)建一個新元件；

(2)?EditComponent：編輯元件；

(3)?CopyComponent：拷貝元件；

(4)?DeleteComponent：刪除元件；

(5)?DatabaseManagement：元件庫管理。點(diǎn)擊圖3-26中的EditComponent后，出現(xiàn)圖3-27所示對話框。該對話框用來選取要編輯的已存在于元件庫中的仿真元件。圖3-27所示對話框共有3個區(qū)，每個區(qū)的功能如下：

(1)?Database區(qū)的Name欄用于選擇要編輯的元件所屬的元件庫。

(2)?Family區(qū)的Name欄用于選擇要編輯的元件所屬的元件箱，右邊是該元件箱的按鈕圖標(biāo)。

(3)?Component區(qū)中的Name欄用于選擇要編輯的元件名稱，Manufacturer欄用于描述需要編輯的元件制造廠商的名稱，ModelLevel欄用于選擇要編輯的元件的模型層次。在Component區(qū)右邊顯示要編輯的元件的圖形符號。

圖3-26編輯仿真元件菜單

圖3-27編輯已存在于元件庫中的仿真元件的對話框

圖3-28Edit對話框該對話框中共有5個翻頁標(biāo)簽，各頁功能如下：

(1)在General頁中可對元件名稱、制造廠商名稱、元件創(chuàng)建日期以及最初編輯該元件的作者進(jìn)行修改，但是要注意，由于在這里是對原有器件進(jìn)行修改，因而日期及作者不能修改。

(2)打開Symbol頁，得到圖3-29所示對話框，在此可以對元件符號進(jìn)行編輯。在該對話框中點(diǎn)擊New按鈕，可以進(jìn)入符號編輯器；點(diǎn)擊SelectfromDB按鈕，可以從數(shù)據(jù)庫中直接復(fù)制一個元件圖形符號使用，不用進(jìn)行任何改動。

(3)打開Model頁，得到圖3-30所示對話框。該對話框中各欄功能如下：

●?ModelName欄：原來元件模型的名稱；

●?StartModelMaker…按鈕：啟動模型產(chǎn)生器；

●?LoadModelfromFiles按鈕：由模型的程序加載；

●?SelectfromDB按鈕：從Multisim數(shù)據(jù)庫復(fù)制指定元件的模型；

●?Restore按鈕：取消對元件模型的改動，恢復(fù)到原來的元件模型；

●?ModelData區(qū)：顯示元件模型的資料；

●?PinMappingTable區(qū)：顯示元件的引腳數(shù)目。

圖3-29Symbol頁對話框

圖3-30Model頁對話框

(4)打開Footprint頁，得到圖3-31所示對話框。該頁主要用于描述有關(guān)元件的封裝名稱，各欄的功能如下：

●?PackageType：根據(jù)外形標(biāo)準(zhǔn)確定元件外形名稱。StandardFootprint按鈕的功能是提供符合PCB標(biāo)準(zhǔn)的外形名稱，供用戶選擇。

●?NumberofPins：元件的引腳數(shù)。

●?NumberofSections：元件的包裝數(shù)。如果不是1，則為復(fù)合包裝元件。所謂復(fù)合包裝元件，是指同一個包裝體內(nèi)有多個性能完全一樣的器件。

●?SymboltoFootprintPinMappingTable：元件的引腳對照表。

圖3-31Footprint頁對話框

(5)打開ElectronicParameters頁，得到圖3-32所示對話框。該頁主要用于描述元件的參數(shù)，其中各項(xiàng)功能如下：

●?CommonParameters區(qū)：

ThermalResistance：元件內(nèi)部的熱電阻，單位為歐姆。

ThermalResistanceCase：元件外殼的熱電阻，單位為歐姆。

PowerDissipation：元件的耗散功率，單位為瓦。

DeratingKneePoint：元件斷點(diǎn)的溫度，即不正常的工作溫度，單位為攝氏度。

Min.Operating：元件的最低工作點(diǎn)溫度，單位為攝氏度。

Max.Operating：元件的最高工作點(diǎn)溫度，單位為攝氏度。

ESDRating：元件可忍受的靜電放電量。

●?DeviceSpecificParameters區(qū)：存放該元件的特定參數(shù)，以便在設(shè)計(jì)時參考。

圖3-32ElectronicParameters頁對話框3.2.2創(chuàng)建仿真元件

這一節(jié)介紹如何創(chuàng)建一個全新的仿真元件。實(shí)際中創(chuàng)建一個新元件并不容易，不僅需要一定的元件建模方面的知識，還需要獲得所創(chuàng)建元件的許多技術(shù)參數(shù)，有些參數(shù)甚至需要元件生產(chǎn)廠家提供。下面介紹創(chuàng)建一個仿真器件的過程。

(1)啟動圖3-26中的CreateComponent命令，進(jìn)入元件創(chuàng)建向?qū)У牡谝粋€對話框，如圖3-33所示。

圖3-33元件創(chuàng)建向?qū)υ捒蚴紫仍贑omponentName欄內(nèi)輸入所要建立的元件的名稱；在ManufacturerName欄內(nèi)指定該元件的制造廠商的名稱；在ComponentType欄內(nèi)指定該元件的類型，其中包括Analog(模擬元件)、Digital(數(shù)字元件)、Verilog-Hdl(用Verilog語言編寫的元件)和VHDL(用VHDL語言編寫的元件)等4個選項(xiàng)。然后，選中Simulationonly(model)產(chǎn)生元件模型，選中Layoutonly(footprint)產(chǎn)生元件外形。

(2)完成圖3-33中的有關(guān)項(xiàng)設(shè)定后，點(diǎn)擊Next按鈕，進(jìn)入下一個對話框，如圖3-34所示。

該對話框的功能是定義元件外形。在PackageType欄內(nèi)指定元件外形名稱，元件外形名稱必須是符合PCB軟件要求的定義名稱。在該欄的右邊有一個StandardFootprint按鈕，點(diǎn)擊該按鈕將出現(xiàn)一系列符合PCB軟件標(biāo)準(zhǔn)的外形包裝，供選擇使用。SingleSectionComponent選項(xiàng)用來設(shè)定該元件為單一包裝元件，如果選取該選項(xiàng)，則可在NumberofPins欄內(nèi)指定該元件的引腳數(shù)。Multi-SectionComponent用來設(shè)定該元件為復(fù)合包裝元件，選取該項(xiàng)后，可在NumberofPins欄中指定該元件包含的引腳數(shù)。

(3)完成圖3-34中各項(xiàng)設(shè)定后，點(diǎn)擊Next按鈕，進(jìn)入下一個對話框，如圖3-35所示。該對話框用于設(shè)置元件符號信息。

圖3-34定義元件外形對話框

圖3-35設(shè)置元件符號信息對話框在Symbol區(qū)內(nèi)是程序自動給出的元件符號圖，點(diǎn)擊Edit按鈕進(jìn)入元件符號編輯器，在此可以編輯或創(chuàng)建元件圖形符號(關(guān)于創(chuàng)建元件圖形符號的內(nèi)容，將在3.2.4節(jié)中介紹)。

圖3-35所示對話框右邊有兩個區(qū)：HiddenPowerPins區(qū)，用于定義隱藏的電源引腳；HiddenGroundPins區(qū)，用于定義隱藏的接地引腳。

(4)完成圖3-35中各項(xiàng)設(shè)置后，點(diǎn)擊Next按鈕，進(jìn)入下一個對話框，如圖3-36所示。該對話框用于定義元件符號與元件外形的對應(yīng)關(guān)系(必須參照元件的實(shí)際資料來定義)。

(5)完成圖3-36中各項(xiàng)設(shè)置后，點(diǎn)擊Next按鈕，進(jìn)入下一個對話框，如圖3-37所示。

該對話框用于輸入元件的模型信息。

圖3-36定義元件符號與元件外形的對應(yīng)關(guān)系對話框

圖3-37輸入元件的模型信息對話框

ModelData區(qū)用于顯示元件模型，也可以直接在其中定義。其右邊有3個按鈕，分別對應(yīng)著3種不同的元件模型制作方式，說明如下：

●點(diǎn)擊StartModelMaker按鈕，得到圖3-38所示對話框。該對話框提供了16個模擬元件模型產(chǎn)生器，這些模型產(chǎn)生器是為方便用戶而專門設(shè)計(jì)的。選擇Bjt后單擊Accept按鈕，出現(xiàn)圖3-39所示對話框。

圖3-38模型產(chǎn)生器對話框

圖3-39標(biāo)簽頁對話框在該對話框中，Bjt模型產(chǎn)生器有4個標(biāo)簽頁，其中有大約數(shù)十項(xiàng)需要填寫或選擇的參數(shù)，而且每項(xiàng)都必須填。如此多的參數(shù)很難從一般元件手冊上查找到，因此本書不采用這種模型設(shè)計(jì)方式。有興趣的讀者可點(diǎn)擊幫助按鈕，了解此模型的設(shè)計(jì)過程。

●點(diǎn)擊LoadModelfromFiles按鈕，由模型程序加載元件模型。模型程序是一種用Ｃ語言編寫的元件模型定義。

●點(diǎn)擊SelectfromDB按鈕，則從數(shù)據(jù)庫復(fù)制已有元件模型或相近模型，然后適當(dāng)修改部分參數(shù)即可。這是一種最常用的方式。點(diǎn)擊該按鈕后，出現(xiàn)圖3-40所示對話框。

圖3-40SelectfromDB對話框在該對話框中，Database區(qū)的Name欄用于指定所要復(fù)制元件模型的來源(通常是從MultisimMaster數(shù)據(jù)庫中復(fù)制元件模型)；Family區(qū)的Name欄用于指定所要復(fù)制元件模型的名稱；Component區(qū)的Name欄用于指定所要復(fù)制元件模型的名稱，Manufacturer欄用于指定該元件的制造廠商的名稱，ModelLevel欄用于指定該元件模型的層次。設(shè)置完畢后，所選取元件模型的資料將出現(xiàn)在ModelData區(qū)，而其元件模板(Template)則顯示在ModelTemplate區(qū)中。最后，點(diǎn)擊Select按鈕即可將所選取的元件模型復(fù)制到所建立的元件中。

至此，仿真元件的創(chuàng)建基本完成。3.2.3復(fù)制、刪除仿真元件

復(fù)制元件的目的是將已經(jīng)存在的仿真元件從一個元件庫中復(fù)制到另一個元件庫中，或者從一個元件箱中復(fù)制到另一個元件箱中。

選中圖3-26中的CopyComponent選項(xiàng)，出現(xiàn)圖3-41所示對話框。該對話框用來選取需要復(fù)制的元件。選擇好所需的元件后，點(diǎn)擊Copy按鈕，出現(xiàn)一個存放目的地選擇對話框，從中可選擇存放元件的庫和元件箱。對教育版用戶來說，只能將選擇好的元件存放在UserDatabase中。隨后經(jīng)過幾次確認(rèn)后，可完成元件復(fù)制。當(dāng)用戶對自己元件庫中的仿真元件不滿意或不再需要時，可以將該元件從用戶元件庫中刪除，操作方法非常簡單。首先選中圖3-26中的DeleteComponent選項(xiàng)，出現(xiàn)圖3-42所示對話框。在該對話框中選取元件所在的庫(只能是User，Master層次不能變動)、存放元件的元件箱和元件名稱。然后點(diǎn)擊Delete按鈕。經(jīng)過幾次確認(rèn)后，即可刪除想要刪除的仿真元件。

圖3-41復(fù)制元件對話框

圖3-42刪除仿真元件對話框3.2.4使用元件符號編輯器

在3.2.2節(jié)中，曾提到專門用來編輯或創(chuàng)建仿真元件的符號編輯器。由于仿真元件符號的引腳與模型之間必須存在完全對應(yīng)關(guān)系，因此，仿真元件符號的繪制不能用一般繪圖軟件完成，必須使用專用的程序。

在圖3-35中，點(diǎn)擊Edit按鈕，選擇“創(chuàng)建元件圖形符號”，彈出圖3-43所示的元件符號編輯對話框，通過該對話框，可創(chuàng)建一個元件圖形符號。

圖3-43符號編輯器的主界面

圖3-44符號編輯器的菜單欄

點(diǎn)擊Edit菜單，得到圖3-45所示的菜單項(xiàng)。

圖3-45Edit菜單點(diǎn)擊View菜單，得到圖3-46所示的菜單項(xiàng)。該菜單項(xiàng)提供顯示或隱藏工具欄、狀態(tài)欄、調(diào)色板、柵格或紙張邊框以及對圖形進(jìn)行大小縮放處理的命令。

點(diǎn)擊Align菜單，得到圖3-47所示的菜單項(xiàng)。該菜單項(xiàng)提供改動窗口中已選中的圖形相對于其他圖形或柵格的位置的命令。這些命令在工具欄中都有相應(yīng)的按鈕。

圖3-46View菜單

圖3-47Align菜單點(diǎn)擊Graphics菜單，可以獲得實(shí)用繪圖命令。

符號編輯器的工具欄如圖3-48所示，圖中從左到右各項(xiàng)的功能如下：

(1)保存；(2)剪切； (3)復(fù)制； (4)粘貼；

(5)打??；(5)向左對齊； (7)向右對齊； (8)向上對齊；

(9)向下對齊；(10)垂直居中； (11)水平居中； (12)幫助信息。

圖3-48常用的工具欄

本節(jié)主要介紹Multisim11中的元件庫。與Multisim2001相比較，Multisim11對各元件庫中的元件箱重新進(jìn)行了分類，界面也有所不同，并且增加了3個元件庫，元件數(shù)也有所增加，更加方便設(shè)計(jì)者使用。

啟動View菜單下Toolbars中的Components命令，可顯示Multisim11包含的多個元件庫，如圖3-49所示。3.3Multisim11中的元件庫

圖3-49Multisim11的元件庫

Multisim11的元件菜單欄如圖3-50所示。

從結(jié)構(gòu)上分，Multisim11主要包含以下三個數(shù)據(jù)庫：

MultisimDatabase：用來存放元件自帶的模型。Multisim為用戶提供的大量較為精確的元件模型都放在其中。圖3-50元件菜單

UserDatabase：用來存放用戶使用Multisim提供的編輯器自行開發(fā)的元件模型，或者修改MultisimDatabase某個元件信息以后的模型，供以后使用。

CorporateDatabase：用于多人開發(fā)項(xiàng)目時建立共有的元件庫。

Multisim11含有17個元器件分類庫(即Component)，比Multisim2001增加了3個。每個庫中又含有3～30個元件箱(Farmily)，各種仿真元件分門別類地放在這些元件箱中供用戶調(diào)用。下面我們來了解Multisim11中的元器件。

1.電源庫

Multisim11對電源庫重新進(jìn)行了分類，界面與Multisim2001有所不同。電源庫共有7個元件箱，如圖3-51所示。

(1)

POWER_SOURCES：功率源；

(2)

SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES：信號電壓源；

(3)

SIGNAL_CURRENT_SOURCES：信號電流源；

(4)

CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCES：控制電壓模塊；

圖3-51電源庫

圖3-52基本元件庫

(5)

CONTROLLED_CURRENT_SOURCES：控制電流源；

(6)

CONTROL_FUNCTION_BLOCKS：控制功能模塊；

(7)

DIGITAL_SOURCES：數(shù)字源。

箱內(nèi)各元件的使用方法與Multisim2001的基本相同。

2.基本元件庫

基本元件庫有19個基本元件箱，如圖3-52所示。

(1)

BASIC_VIRTUAL：基本虛擬元件；

(2)

RATED_VIRTUAL：定值虛擬元件；

(3)

3D_VIRTUAL：虛擬元件；

(4)

RPACK：上拉電阻；

(5)

SWITCH：開關(guān)；

(6)

TRANSFORMER：變壓器；

(7)

NON_LINEAR_TRANSFORMER：非線性變壓器；

(8)

Z_LOAD：Z模型；

(9)

RELAY：繼電器；

(10)

CONNECTORS：連接器；

(11)

SOCKETS：接口；

(12)

SCH_CAP_SYMS：綜合元件庫；

(13)

RESISTOR：電阻器；

(14)

CAPACITOR：普通電容器；

(15)

INDUCTOR：電感器；

(16)

CAP_ELECTROLIT：極性電容器；

(17)

VARIABLE_CAPACITOR：可變電容器；

(18)

VARIABLE_INDUCTOR：可變電感器；

(19)

POTENTIOMETER：分壓器。

3.二極管元件庫

二極管元件庫包含10個元件箱，如圖3-53所示，其中有一個虛擬元件箱，存放了許多公司的產(chǎn)品，可直接選取。

圖3-53二極管元件庫

(1)

DIODES_VIRTUAL：虛擬二極管；

(2)

DIODE：二極管；

(3)

ZENER：齊納二極管；

(4)?LED：發(fā)光二極管；

(5)

FWB：全波橋式整流器；

(6)

SCHOTTKY_DIODE：肖特基二極管；

(7)

SCR：可控硅整流器；

(8)

DIAC：雙向開關(guān)二極管；

(9)

TRIAC：三端可控硅開關(guān)元件；

(10)

VARACTOR：變?nèi)荻O管。

4.三極管元件庫

在Multisim11中，晶體管庫如圖3-54所示，共有17個元件箱。其中16個為現(xiàn)實(shí)元件箱，1個為虛擬元件箱?，F(xiàn)實(shí)元件箱中存放了Zetex等世界著名晶體管廠家的眾多晶體管元件模型，這些元件模型都有很高的精度。虛擬元件箱存放了16種虛擬晶體管，相當(dāng)于16種理想晶體管。

圖3-54晶體管元件庫

(1)

TRANSISTORS_VIRTUAL：虛擬三極管元件；

(2)

BJT_NPN：雙極型NPN；

(3)

BJT_PNP：雙極型PNP；

(4)

BJTARRAY_BJT：晶體管陣列；

(5)

DARLINGTON_NPN：達(dá)林頓NPN；

(6)

DARLINGTON_PNP：達(dá)林頓PNP；

(7)

IGBT：絕緣柵雙極型晶體管；

(8)

MOS_3TDN：3端N溝道耗盡型MOS管；

(9)

MOS_3TEN：3端N溝道增強(qiáng)型MOS管；

(10)

MOS_3TEP：3端P溝道增強(qiáng)型MOS管；

(11)

JFET_N：虛擬N溝道；

(12)

JFET_P：虛擬P溝道；

(13)

POWER_MOS_N：N溝道功率；

(14)

POWER_MOS_P：P溝道功率；

(15)

POWER_MOS_COMP：互補(bǔ)功率MOS；

(16)

UJT：單結(jié)晶體管；

(17)

THERMAL_MODELS：熱模型晶體管。

5．模擬元件庫

Multisim11中的模擬元件庫包含6類器件，其中有1類是虛擬器件，如圖3-55所示。

(1)

ANALOG_VIRTUAL：模擬虛擬元件庫；

(2)

OPAMP：運(yùn)算放大器；

(3)

OPAMP_NORTON：諾頓運(yùn)放；

(4)

COMPARATOR：比較器；

(5)

WIDEBAND_AMPS：寬帶運(yùn)放；

(6)

SPECIAL_FUNCTION：特殊功能運(yùn)放。

6．TTL元件庫

TTL元件庫含有74系列的TTL數(shù)字集成邏輯器件。與Multisim2001相比，Multisim11器件更全面，如圖3-56所示。

74STD：普通型集成電路；

74LS：低功耗肖特基型集成電路；

74ALS：先進(jìn)低功耗肖特基型集成電路。

圖3-55模擬元件庫

圖3-56TTL元件庫

7.?COMS元件庫

CMOS元件庫含有74系列和4XXX系列等CMOS數(shù)字集成邏輯器件，如圖3-57所示。與Multisim2001相比，Multisim11增加了快捷微型集成電路元件箱。

(1)

CMOS_5V至CMOS_15V：CMOS系列5V、10V、15V；

(2)

74HC_2V至74HC_6V：74高速系列2V、4V、6V；

(3)

TinyLogic_2V至TinyLogic_6V：快捷微型集成電路2～6V。

8．其他數(shù)字元件庫

前面的TTL和CMOS數(shù)字元件是按照型號存放的，而其他數(shù)字元件庫改用按功能存放，如圖3-58所示，這可以方便初學(xué)者使用。

(1)

TIL：數(shù)字邏輯元件；

(2)

MEMORY：存儲元件；

(3)

LINE_TRANSCEIVER：線性元件。

圖3-57CMOS元件庫

圖3-58其他數(shù)字元件庫

9．混合芯片庫

混合芯片庫存放著混合元件，如圖3-59所示。

圖3-59混合芯片庫

(1)

MIXED_VIRTUAL：混合虛擬元件；

(2)

ANALOG_SWITCH：模擬開關(guān)；

(3)

TIMER：定時器；

(4)

ADC_DAC：模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器；

(5)

MULTIVIBRATORS：多諧振蕩器。

10．指示器件庫

指示器件庫包含8種可以用來顯示仿真結(jié)果的顯示器件，如圖3-60所示。這些器件屬于交互式器件，不可以修改。

(1)

VOLTMETER：電壓表；

(2)

AMMETER：電流表；

(3)

PROBE：探針；

(4)

BUZZER：蜂鳴器；

(5)

LAMP：燈泡；

(6)

VIRTUAL_LAMP：虛擬燈泡；

(7)

HEX_DISPLAY：十六進(jìn)制顯示器；

(8)

BARGRAPH：條形光柱。

圖3-60指示器件庫