第1章 NI Multisim 10系统
内容提要 NI Multisim 10仿真软件是电子电路计算机仿真设计与分析的基础。本章介绍了multisim的基本界面与操作方法 ，multisim的电路创建的基础，multisim的仪器仪表的使用，multisim的电路分析方法。 知识要点：multisim的菜单，工具，元器件库，仪器仪表库，分析功能，操作方法。
1.1 NI Multisim 10系统简介 NI Multisim 10是美国国家仪器公司（NI，National Instruments）最新推出的Multisim最新版本。 目前美国NI公司的EWB的包含有电路仿真设计的模块Multisim、PCB设计软件Ultiboard、布线引擎Ultiroute及通信电路分析与设计模块Commsim 4个部分，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4个部分相互独立，可以分别使用。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4个部分有增强专业版（Power Professional）、专业版（Professional）、个人版（Personal）、教育版（Education）、学生版（Student）和演示版（Demo）等多个版本，各版本的功能和价格有着明显的差异。
NI Multisim 10用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”。NI Multisim 10是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。 NI Multisim 10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，因此也很方便的在工程设计中使用。
NI Multisim 10的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源；而且还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪等。 NI Multisim 10具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。
NI Multisim 10可以设计、测试和演示各种电子电路，包括电工学、模拟电路、数字、电路、射频电路及微控制器和接口电路等。可以对被仿真的电路中的元器件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电等，从而观察不同故障情况下的电路工作状况。在进行仿真的同时，软件还可以存储测试点的所有数据，列出被仿真电路的所有元器件清单，以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据等。
NI Multisim 10有丰富的Help功能，其Help系统不仅包括软件本身的操作指南，更重要的是包含有元器件的功能解说，Help中这种元器件功能解说有利于使用EWB进行CAI教学。另外，NI Multisim10还提供了与国内外流行的印刷电路板设计自动化软件Protel及电路仿真软件PSpice之间的文件接口，也能通过Windows的剪贴板把电路图送往文字处理系统中进行编辑排版。支持VHDL和Verilog HDL语言的电路仿真与设计。
利用NI Multisim 10可以实现计算机仿真设计与虚拟实验，与传统的电子电路设计与实验方法相比，具有如下特点：设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；设计和实验用的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与实验；可方便地对电路参数进行测试和分析；可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；实验中不消耗实际的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，实验成本低，实验速度快，效率高；设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。
NI Multisim 10易学易用，便于电子信息、通信工程、自动化、电气控制类专业学生自学、便于开展综合性的设计和实验，有利于培养综合分析能力、开发和创新的能力。
1.2 multisim的基本界面 1.2.1 multisim的主窗口 点击“开始”→“程序”→“ National Instruments” →“Circuit Design Suite 10.0”→“multisim”，启动multisim10，可以看到图1.2.1所示的multisim的主窗口。
从图1.2.1可以看出，multisim的主窗口如同一个实际的电子实验台。屏幕中央区域最大的窗口就是电路工作区，在电路工作区上可将各种电子元器件和测试仪器仪表连接成实验电路。电路工作窗口上方是菜单栏、工具栏。从菜单栏可以选择电路连接、实验所需的各种命令。工具栏包含了常用的操作命令按钮。通过鼠标器操作即可方便地使用各种命令和实验设备。电路工作窗口两边是元器件栏和仪器仪表栏。元器件栏存放着各种电子元器件，仪器仪表栏存放着各种测试仪器仪表，用鼠标操作可以很方便地从元器件和仪器库中，提取实验所需的各种元器件及仪器、仪表到电路工作窗口并连接成实验电路。按下电路工作窗口的上方的“启动／停止”开关或“暂停／恢复”按钮可以方便地控制实验的进程。
1.2.2 multisim菜单栏 multisim10有12个主菜单，如图1.2.2所示，菜单中提供了本软件几乎所有的功能命令。
1. File（文件）菜单 File（文件）菜单提供19个文件操作命令，如打开、保存和打印等， File菜单中的命令及功能如下： New：建立一个新文件。 Open：打开一个己存在的*．msm10、*．msm9、*．msm8、*．msm7、*．ewb或*．utsch等格式的文件。 Close：关闭当前电路工作区内的文件。 Close All：关闭电路工作区内的所有文件。 Save：将电路工作区内的文件以 *．msm10的格式存盘。 Save as：将电路工作区内的文件另存为一个文件，仍为 *．msm10格式。
Save All：将电路工作区内所有的文件以 *．msm10的格式存盘。 New Project：建立新的项目（仅在专业版中出现，教育版中无此功能）。 Open Project：打开原有的项目（仅在专业版中出现，教育版中无此功能）。 Save Project：保存当前的项目（仅在专业版中出现，教育版中无此功能）。 Close Project：关闭当前的项目（仅在专业版中出现，教育版中无此功能）。 Version Control：版本控制（仅在专业版中出现，教育版中无此功能）。
Print：打印电路工作区内的电原理图。 Print Preview：打印预览。 Print Options: 包括Print Setup（打印设置）和Print Instruments（打印电路工作区内的仪表）命令。 Recent Files：选择打开最近打开过的文件。 Recent Projects：选择打开最近打开过的项目。 Exit：退出。
2. Edit（编辑）菜单 Edit（编辑）菜单在电路绘制过程中，提供对电路和元件进行剪切、粘贴、旋转等操作命令，共21个命令， Edit菜单中的命令及功能如下： Undo：取消前一次操作。 Redo：恢复前一次操作。 Cut：剪切所选择的元器件，放在剪贴板中。 Copy：将所选择的元器件复制到剪贴板中。 Paste：将剪贴板中的元器件粘贴到指定的位置。
Delete：删除所选择的元器件。 Select All：选择电路中所有的元器件、导线和仪器仪表。 Delete Multi-Page：删除多页面。 Paste as Subcircuit：将剪贴板中的子电路粘贴到指定的位置。 Find：查找电原理图中的元件 Graphic Annotation:图形注释。 Order：顺序选择。 Assign to Layer：图层赋值。 Layer Settings：图层设置。
Orientation: 旋转方向选择。包括：Flip Horizontal（将所选择的元器件左右旋转），Flip Vertical（将所选择的元器件上下旋转），90 Clockwise（将所选择的元器件顺时针旋转90度），90 CounterCW（将所选择的元器件逆时针旋转90度）。 Title Block Position：工程图明细表位置。 Edit Symbol/Title Block：编辑符号/工程明细表。 Font：字体设置。 Comment：注释。 Forms/Questions：格式/问题。 Properties：属性编辑。
3. View（窗口显示）菜单 View（窗口显示）菜单提供19个用于控制仿真界面上显示的内容的操作命令， View菜单中的命令及功能如下： Full Screen：全屏。 Parent Sheet：层次。 Zoom In：放大电原理图。 Zoom Out：缩小电原理图。 Zoom Area：放大面积。 Zoom Fit to Page：放大到适合的页面。 Zoom to magnification：按比例放大到适合的页面。
Zoom Selection：放大选择。 Show Grid：显示或者关闭栅格。 Show Border：显示或者关闭边界。 Show Page Border：显示或者关闭页边界。 Ruler Bars：显示或者关闭标尺栏。 Statusbar：显示或者关闭状态栏。 Design Toolbox：显示或者关闭设计工具箱。 Spreadsheet View：显示或者关闭电子数据表。扩展显示窗口。 Circuit Description Box：显示或者关闭电路描述工具箱。 Toolbar：显示或者关闭工具箱。 Show Comment/Probe：显示或者关闭注释/标注。 Grapher：显示或者关闭图形编辑器。
4. Place（放置）菜单 Place（放置）菜单提供在电路工作窗口内放置元件、连接点、总线和文字等17个命令， Place菜单中的命令及功能如下： Component：放置元件。 Junction：放置节点。 Wire：放置导线。 Bus：放置总线。 Connectors：放置输入／输出端口连接器。 New Hierarchical Block：放置层次模块。 Replace Hierarchical Block：替换层次模块。
Hierarchical Block form File：来自文件的层次模块。 New Subcircuit：创建子电路。 Replace by Subcircuit：子电路替换。 Multi-Page: 设置多页。 Merge Bus: 合并总线。 Bus Vector Connect：总线矢量连接。 Comment：注释。 Text：放置文字。 Grapher：放置图形。 Title Block：放置工程标题栏。
5. MCU（微控制器）菜单 MCU（微控制器）菜单提供在电路工作窗口内MCU的调试操作命令， MCU菜单中的命令及功能如下： No MCU Component Found:没有创建MCU器件。 Debug View Format：调试格式。 Show Line Numbers：显示线路数目。 Pause：暂停。 Step into：进入。 Step over：跨过。 Step out：离开。 Run to cursor：运行到指针。 Toggle breakpoint：设置断点。 Remove all breakpoint：移出所有的断点。
6. Simulate（仿真）菜单 Simulate（仿真）菜单提供18个电路仿真设置与操作命令， Simulate菜单中的命令及功能如下： Run：开始仿真。 Pause：暂停仿真。 Stop：停止仿真。 Instruments：选择仪器仪表。 Interactive Simulation Settings...：交互式仿真设置。 Digital Simulation Settings...：数字仿真设置。 Analyses：选择仿真分析法。 Postprocess：启动后处理器。
Simulation Error Log/Audit Trail：仿真误差记录/查询索引。 XSpice Command Line Interface：XSpice命令界面。 Load Simulation Setting：导入仿真设置。 Save Simulation Setting：保存仿真设置。 Auto Fault Option：自动故障选择。 VHDL Simlation：VHDL仿真。 Dynamic Probe Properties：动态探针属性。 Reverse Probe Direction: 反向探针方向。 Clear Instrument Data：清除仪器数据。 Use Tolerances：使用公差。
7. Transfer（文件输出）菜单 Transfer（文件输出）菜单提供8个传输命令， Transfer菜单中的命令及功能如下： Transfer to Ultiboard 10：将电路图传送给 Ultiboard 10。 Transfer to Ultiboard 9 or earlier：将电路图传送给 Ultiboard 9或者其它早期版本。 Export to PCB Layout：输出 PCB设计图。
Forward Annotate to Ultiboard 10：创建Ultiboard 10注释文件。 Forward Annotate to Ultiboard 9 or earlier：创建Ultiboard 9或者其它早期版本注释文件。 Backannotate from Ultiboard：修改Ultiboard注释文件。 Highlight Selection in Ultiboard：加亮所选择的Ultiboard Export Netlist：输出网表。
8. Tools（工具）菜单 Tools（工具）菜单提供17个元件和电路编辑或管理命令， Tools菜单中的命令及功能如下： Component Wizard：元件编辑器。 Database：数据库。 Variant Manager：变量管理器。 Set Active Variant：设置动态变量。 Circuit Wizards：电路编辑器。 Rename/Renumber Components：元件重新命名/编号。
Replace Components...：元件替换。 Update Circuit Components...：更新电路元件。 Update HB/SC Symbols：更新HB/SC符号。 Electrical Rules Check：电气规则检验。 Clear ERC Markers：清除ERC标志。 Toggle NC Marker：设置NC标志。 Symbol Editor...：符号编辑器。 Title Block Editor...：工程图明细表比较器。 Description Box Editor...：描述箱比较器。 Edit Labels...：编辑标签。 Capture Screen Area：抓图范围。
9. Reports（报告）菜单 Reports（报告）菜单提供材料清单等6个报告命令， Reports菜单中的命令及功能如下： Bill of Report:材料清单。 Component Detail Report:元件详细报告。 Netlist Report:网络表报告。 Cross Reference Report:参照表报告。 Schematic Statistics:统计报告。 Spare Gates Report:剩余门电路报告。
10. Option（选项）菜单 Option（选项）菜单提供5个电路界面和电路某些功能的设定命令， Options菜单中的命令及功能如下： Global Preferences...：全部参数设置。 Sheet Properties:工作台界面设置。 Customize User Interface...:用户界面设置。
10. Windows（窗口）菜单 Windows（窗口）菜单提供9个窗口操作命令， Windows菜单中的命令及功能如下： New Window：建立新窗口。 Close：关闭窗口。 Close All ：关闭所有窗口。 Cascade：窗口层叠。 Tile Horizontal：窗口水平平铺。 Tile Vertical：窗口垂直平铺。 Windows...:窗口选择。
11. Help（帮助）菜单 Help（帮助）菜单为用户提供在线技术帮助和使用指导， Help菜单中的命令及功能如下： Multisim Help：主题目录。 Components Reference：元件索引。 Release Notes：版本注释。 Check For Updates...：更新校验。 File Information...：文件信息。 Patents...：专利权。 About Multisim：有关 Multisim的说明。
1.2.3 multisim工具栏 multisim常用工具栏如图1.2.3所示，工具栏各图标名称及功能说明如下：
新建：清除电路工作区，准备生成新电路。 打开：打开电路文件。 存盘：保存电路文件。 打印：打印电路文件。 剪切：剪切至剪贴板。 复制：复制至剪贴板。 粘贴:从剪贴板粘贴。 旋转: 旋转元器件。 全屏：电路工作区全屏。 放大：将电路图放大一定比例。
缩小：将电路图缩小一定比例。 放大面积：放大电路工作区面积。 适当放大：放大到适合的页面。 文件列表：显示电路文件列表。 电子表：显示电子数据表。 数据库管理：元器件数据库管理。 元件编辑器： 图形编辑/分析：图形编辑器和电路分析方法选择。 后处理器：对仿真结果进一步操作。 电气规则校验：校验电气规则。 区域选择：选择电路工作区区域。
1.2.4 multisim的元器件库 multisim10提供了丰富的元器件库，元器件库栏图标和名称如图1.2.4所示。 用鼠标左键单击元器件库栏的某一个图标即可打开该元件库。元器件库中的各个图标所表示的元器件含义如下面所示。关于这些元器件的功能和使用方法将在后面介绍。读者还可使用在线帮助功能查阅有关的内容。
1. 电源/信号源库 电源/信号源库包含有接地端、直流电压源（电池）、正弦交流电压源、方波（时钟）电压源、压控方波电压源等多种电源与信号源。电源/信号源库如图1.2.5所示。
2. 基本器件库 基本器件库包含有电阻、电容等多种元件。基本器件库中的虚拟元器件的参数是可以任意设置的，非虚拟元器件的参数是固定的，但是可以选择的。基本器件库如图1.2.6所示。
3. 二极管库 二极管库包含有二极管、可控硅等多种器件。二极管库中的虚拟器件的参数是可以任意设置的，非虚拟元器件的参数是固定的，但是是可以选择的。二极管库如图1.2.7所示。
4. 晶体管库 晶体管库包含有晶体管、FET等多种器件。晶体管库中的虚拟器件的参数是可以任意设置的，非虚拟元器件的参数是固定的，但是是可以选择的。晶体管库如图1.2.8所示。
5. 模拟集成电路库 模拟集成电路库包含有多种运算放大器。模拟集成电路库中的虚拟器件的参数是可以任意设置的，非虚拟元器件的参数是固定的，但是是可以选择的。模拟集成电路库如图1.2.9所示。
6. TTL数字集成电路库 TTL数字集成电路库包含有74××系列和74LS××系列等74系列数字电路器件。TTL数字集成电路库如图1.2.10所示。
7. CMOS数字集成电路库 CMOS数字集成电路库包含有40××系列和74HC××系列多种CMOS数字集成电路系列器件。CMOS数字集成电路库如图1.2.11所示。
8. 数字器件库 数字器件库包含有DSP、FPGA、CPLD、VHDL等多种器件。数字器件库如图1.2.12所示。
9. 数模混合集成电路库 数模混合集成电路库包含有ADC/DAC、555定时器等多种数模混合集成电路器件。数模混合集成电路库如图1.2.13所示。
10. 指示器件库 指示器件库包含有电压表、电流表、七段数码管等多种器件。指示器件库如图1.2.14所示。
11. 电源器件库 电源器件库包含有三端稳压器、PWM控制器等多种电源器件。电源器件库如图1.2.15所示。
12. 其他器件库 其他器件库包含有晶体、滤波器 等多种器件。其他器件库如图1.2.16所示。
13. 键盘显示器库 键盘显示器库包含有键盘、LCD等多种器件。键盘显示器库如图1.2.17所示。
14. 机电类器件库 机电类器件库包含有开关、继电器等多种机电类器件。机电类器件库如图1.2.18所示。
15. 微控制器库 微控制器件库包含有8051、PIC等多种微控制器。微控制器件库如图1.2.19所示。
16. 射频元器件库 射频元器件库包含有射频晶体管、射频FET、微带线等多种射频元器件。射频元器件库如图1.2.20所示。
1.2.5 multisim仪器仪表库 仪器仪表库的图标及功能如图1.2.21所示。
1.3 Multisim的基本操作 1.3.1 文件（File）基本操作 与Windows一样，用户可以用鼠标或快捷键打开multisim的File菜单。使用鼠标可按以下步骤打开File菜单：（1）将鼠标器指针指向主菜单File项；（2）单击鼠标左键，此时，屏幕上出现File子菜单。multisim的大部分功能菜单也可以采用相应的快捷键进行快速操作。
1. 新建 （File→New）—— Ctrl＋N 当启动multisim时，将自动打开一个新的无标题的电路窗口。在关闭当前电路窗口前将提示是否保存它。 用鼠标单击工具栏中的“新建”图标，等价于此项菜单操作。
2. 打开（File→Open）—— Ctrl＋O 用鼠标单击工具栏中的“打开”图标，等价于此项菜单操作。 3. 关闭（File→Close） 用鼠标单击File→Close选项，关闭电路工作区内的文件。
4. 保存（ File→Save）—— Ctrl＋S 用鼠标单击工具栏中的“保存”图标，等价于此项菜单操作。
5. 文件换名保存（File→Save As） 用鼠标单击File→Save As选项，可将当前电路文件换名保存，新文件名及保存目录／驱动器均可选择。原存放的电路文件仍保持不变。 6. 打印（File→Print）—— Ctrl＋P 用鼠标单击File→Print选项或用Ctrl＋P操作，将当前电路工作窗口中的电路及测试仪器进行打印操作。必要时，在进行打印操作之前应完成打印设置工作。
7. 打印设置（File→Print Options→Print Circuit Setup） 用鼠标单击File→Print Circuit Setup选项，显示一个标准的打印设置对话框，从中选择各打印的参数进行设置。打印设置内容主要有打印机选择、纸张选择、打印效果选择等。 8. 退出（File→Exit） 用鼠标单击File→Exit选项，关闭当前的电路退出multisim。如果你在上次保存之后作过电路修改，在关闭窗口之前，将会提示你是否再保存电路。
1.3.2 编辑（Edit）的基本操作 编辑（Edit）菜单是multisim用来控制电路及元器件的菜单。菜单中： 1. 顺时针旋转（Edit→Orientation→90 Clockwise）——Ctrl＋R 用鼠标单击Edit→90 Clockwise选项或进行Ctrl＋R操作，将所选择的元器件顺时针旋转 90°，与元器件相关的文本，例如标号、数值和模型信息可能重置，但不会旋转。 2. 逆时针旋转（Edit→Orientation→ 90 CounterCW）——Shift＋Ctrl＋R 用鼠标单击Edit→90 CounterCW选项或进行Shift＋Ctrl＋R操作，将所选择的元器件逆时针旋转 90°，与元器件相关的文本，例如标号、数值和模型信息可能重置，但不会旋转。
3. 水平反转 （Edit→Orientation→ Flip Horizontal） 用鼠标单击Edit→Flip Horizontal选项，将所选元器件以纵轴为轴翻转180°，与元器件相关的文本，例如标号、数值和模型信息可能重置，翻转。 4. 垂直反转（Edit→Orientation →Flip Vertical） 用鼠标单击Edit→Flip Vertical选项，将所选元器件以横轴为轴翻转180°，与元器件相关的文本，例如标号、数值和模型信息可能重置，翻转。
5. 元件属性（Edit→Properties）——Ctrl＋M
1.3.3创建子电路（Place →New Subcircuit） 子电路是由用户自己定义的一个电路（相当于一个电路模块），可存放在自定元器件库中供电路设计时反复调用。利用子电路可使大型的、复杂系统的设计模块化、层次化，从而提高设计效率与设计文档的简洁性、可读性，实现设计的重用，缩短产品的开发周期。 Place操作中的子电路（New Subcircuit）菜单选项，可以用来生成一个子电路。子电路的创建步骤如下： 首先在电路工作区连接好一个电路，如图1.3.1所示的一个波形变换电路。
然后用拖框操作（按住鼠标左键，拖动）将电路选中，这时框内元器件全部选中。用鼠标器单击Place →New Subcircuit菜单选项，即出现子电路对话框，如图1.3.3所示。
输入电路名称如BX（最多为8个字符，包括字母与数字）后，用鼠标单击“OK”选项，生成一个子电路图标如图1.3.3所示。 用鼠标单击File→Save选项或用Ctrl＋S操作，可以保存生成的子电路。用鼠标单击File→Save As选项，可将当前子电路文件换名保存。
1.3.4 在电路工作区内输入文字（Place→Text） 为加强对电路图的理解，在电路图中的某些部分添加适当的文字注释有时是必要的。在Multisim的电路工作区内可以输入中英文文字，其基本步骤为： 1. 启动Text命令（Place→Text） 启动Place菜单中的Text命令（Place→Text），然后用鼠标点击需要放置文字的位置，可以在该处放置一个文字块，如图1.3.4所示（注意：如果电路窗口背景为白色，则文字输入框的黑边框是不可见的）。
2. 输入文字 在文字输入框中输入所需要的文字，文字输入框会随文字的多少会自动缩放。文字输入完毕后，用鼠标点击文字输入框以外的地方，文字输入框会自动消失。 3. 改变文字的颜色 如果需要改变文字的颜色，可以用鼠标指向该文字块，点击鼠标右键弹出快捷菜单。选取Pen Color命令，在“颜色”对话框中选择文字颜色。注意：选择Font可改动文字的字体和大小。
4. 移动文字 如果需要移动文字，用鼠标指针指向文字，按住鼠标左键，移动到目的地后放开左键即可完成文字移动。 5. 删除文字 如果需要删除文字，则先选取该文字块，点击右键打开快捷菜单，选取Delete命令即可删除文字。
1.3.5输入注释（Place→Comment） 利用注释描述框输入文本可以对电路的功能、使用说明等进行详尽的描述，并且在需要查看时可打开，不需要时关闭，不占用电路窗口空间。注释描述框的操作很简单，写入时，启动Place菜单中的Comment命令（Place→Comment），打开如图1.3.5所示的对话框，在其中输入需要说明的文字，可以保存和打印所输入的文本。
1.3.6 编辑图纸标题栏（Place→Title Block） 用鼠标点击Place菜单中的Title Block（Place→Title Block）则打开一个标题栏文件选择对话框如图1.3.6所示，在标题栏文件中包括10个可选择的标题栏文件。
图1.3.7 选择default.tb7所提供的标题栏
图1.3.7中： Title：当前电路图的图名，程序会自动将文件名称设定为图名 Desc..：当前电路图的功能描述，可以用来说明该电路图。 Designed：当前电路图的设计者姓名。 Checked ：当前电路图的检查者姓名。 Approved by：当前电路图的核准者姓名。 Document：当前电路图的图号。
Date：当前电路图的绘制日期。 Sheet ：标明当前电路图为图集中的第几张图。 Of：当前电路图所属的图集，总共有多少张图。 Revision：当前电路图的版本号码。 Size：图纸尺寸。 双击鼠标可以打开标题栏设置对话框，可以编辑修改标题栏内容，编辑完毕点击“OK”即可。
1.4电路创建的基础
1.4.1 元器件的操作 1. 元器件的选用 选用元器件时，首先在元器件库栏中用鼠标点击包含该元器件的图标，打开该元器件库。然后从选中的元器件库对话框中（如图1.4.1所示电容库对话框），用鼠标点击将该元器件，然后点击“OK”即可，用鼠标拖曳该元器件到电路工作区的适当地方即可。
2. 选中元器件 在连接电路时，要对元器件进行移动、旋转、删除、设置参数等操作。这就需要先选中该元器件。要选中某个元器件可使用鼠标的左键单击该元器件。被选中的元器件的四周出现4个黑色小方块（电路工作区为白底），便于识别。对选中的元器件可以进行移动、旋转、删除、设置参数等操作。用鼠标拖曳形成一个矩形区域，可以同时选中在该矩形区域内包围的一组元器件。 要取消某一个元器件的选中状态，只需单击电路工作区的空白部分即可。
3. 元器件的移动 用鼠标的左键点击该元器件（左键不松手），拖曳该元器件即可移动该元器件。 要移动一组元器件，必须先用前述的矩形区域方法选中这些元器件，然后用鼠标左键拖曳其中的任意一个元器件，则所有选中的部分就会一起移动。元器件被移动后，与其相连接的导线就会自动重新排列。 选中元器件后，也可使用箭头键使之作微小的移动。
4. 元器件的旋转与反转 对元器件进行旋转或反转操作，需要先选中该元器件，然后单击鼠标右键或者选择菜单Edit，选择菜单中的Flip Horizontal（将所选择的元器件左右旋转）、Flip Vertical（将所选择的元器件上下旋转）、90 Clockwise（将所选择的元器件顺时针旋转90度）、90 CounterCW：（将所选择的元器件逆时针旋转90度）等菜单栏中的命令。也可使用Ctrl键实现旋转操作。Ctrl键的定义标在菜单命令的旁边。
5. 元器件的复制、删除 对选中的元器件，进行元器件的复制、移动、删除等操作，可以单击鼠标右键或者使用 菜单Edit→Cut（剪切）、Edit→Copy（复制）和 Edit→Paste（粘贴）、Edit→Delete（删除）等菜单命令实现元器件的复制、移动、删除等操作。
6. 元器件标签、编号、数值、模型参数的设置 在选中元器件后，双击该元器件，或者选择菜单命令Edit→Properties（元器件特性）会弹出相关的对话框，可供输入数据。 器件特性对话框具有多种选项可供设置，包括Label（标识）、Display（显示）、Value（数值）、Fault（故障设置）、Pins（引脚端）、Variant（变量）等内容。电容器件特性对话框如图1.4.2所示。
（1）Label（标识） Label（标识）选项的对话框用于设置元器件的 Label（标识）和RefDes（编号）。 RefDes（编号）由系统自动分配，必要时可以修改，但必须保证编号的唯一性。注意连接点、接地等元器件没有编号。在电路图上是否显示标识和编号可由Options菜单中的Global Preferences（设置操作环境）的对话框设置。 （2）Display（显示） Display（显示）选项用于设置Label、RefDes的显示方式。该对话框的设置与Options菜单中的Global Preferences（设置操作环境）的对话框的设置有关。如果遵循电路图选项的设置，则 Label、RefDes的显示方式由电路图选项的设置决定。
（3）Value（数值） 点击Value（数值）选项，出现Value（数值）选项对话框。 （4）Fault（故障） Fault（故障）选项可供人为设置元器件的隐含故障。例如在三极管的故障设置对话框中，E、B、C为与故障设置有关的引脚号，对话框提供Leakage（漏电）、Short（短路）、Open（开路）、None（无故障）等设置。如果选择了Open（开路）设置。图中设置引脚E和引脚B为Open（开路）状态，尽管该三极管仍连接在电路中，但实际上隐含了开路的故障。这可以为电路的故障分析提供方便。
（5）改变元器件的颜色 在复杂的电路中，可以将元器件设置为不同的颜色。要改变元器件的颜色，用鼠标指向该元器件，点击右键可以出现菜单，选择Change Color选项，出现颜色选择框，然后选择合适的颜色即可。点击右键出现的菜单如图1.4.3所示。
1.4.2电路图选项的设置 选择Options菜单中的Sheet Properties（工作台界面设置）（Options→Sheet Properties）用于设置与电路图显示方式有关的一些选项。 1. Circuit对话框 选择Options→Sheet Properties对话框的Circuit选项可弹出如图1.4.4所示的Circuit对话框，在Circuit对话框中： Show 图框中可选择电路各种参数，如labels选择是否显示元器件的标志，RefDes选择是否显示元器件编号，Values选择是否显示元器件数值，Initial Condition选择初始化条件，Tolerance选择公差。 Color图框中的5个按钮用来选择电路工作区的背景、元器件、导线等的颜色。
2. workspace对话框 选择Options→Sheet Properties对话框的workspace选项可弹出如图1.4.5所示的workspace对话框，在workspace对话框中： Show Grid：选择电路工作区里是否显示格点。 Show Page Bounds：选择电路工作区里是否显示页面分隔线（边界）。 Show border：选择电路工作区里是否显示边界。 Sheet size区域的功能是设定图纸大小（A－E、A0－A4以及Custom选项），并可选择尺寸单位为英寸（Inches）或厘米（Centimeters），以及设定图纸方向是Portrait（纵向）或Landscape（横向）。
3. Wiring对话框 选择Options→Sheet Properties对话框的Wiring选项可弹出Wiring对话框，在Wiring对话框中： Wire Width：选择线宽。 Bus Width：选择总线线宽。 Bus Wiring Mode：选择总线模式。
4. Font对话框 选择Options→Sheet Properties对话框的Font选项可弹出Font对话框，Font对话框如图1.4.6所示。在Font对话框中： (1) 选择字型 Font区域可以字型，可以直接在栏位里选取所要采用的字型。 Font Style区域选择字型，字型可以为粗体字（Bold）、粗斜体字（Bold Italic）、斜体字（Italic）、正常字（Regular）。 Size区域选择字型大小，可以直接在栏位里选取。 Sample区域显示的是所设定的字型。
（2）选择字型的应用项目 Change All区域选择本对话框所设定的字型应用项目。 Component Values and Labels：选择元器件标注文字和数值采用所设定的字型。 Component RefDes：选择元器件编号采用所设定的字型。 Component Attributes：选择元器件属性文字采用所设定的字型。 Footprint Pin names：选择引脚名称采用所设定的字型。
Symbol Pin names：选择符号引脚采用所设定的字型。 Net names：选择网络表名称采用所设定的字型。 Schematic text：选择电路图里的文字采用所设定的字型。 （3）选择字型的应用范围 Apply to区域选择本对话框所设定的字型的应用范围。 Entire Circuit：将应用于整个电路图。 Selection：应用在选取的项目。
5. Part对话框 选择Options→Global Preferences...对话框的Part选项可弹出如图1.4.7所示的Part对话框，在Part对话框中： (1) 选择元器件操作模式 在Place component mode区域选择元器件操作模式。 Place single component：选定时，从元器件库里取出元器件，只能放置一次。 Continuous placement for multi-section part only（ESC to quit）：选定时，如果从元器件库里取出的元器件是74xx之类的单封装内含多组件的元器件，则可以连续放置元器件；停止放置元器件，可按［ESC］键退出。 Continuous placement（ESC to quit）：选定时，从元器件库里取出的零件，可以连续放置；停止放置元器件，可按［ESC］键退出。
(2) 选择元器件符号标准 在Symbol standard区域选择元器件符号标准。 ANSL：设定采用美国标准元器件符号。 DIN：设定采用欧洲标准元器件符号。 （3）选择相移方向 在Positive Phase shift Direction区域选择相移方向，左移（Shift left）或者右移（Shift right）。 (4) 数字仿真设置 在Digital Simulation Setting区域选择数字仿真设置， Idea（faster simulation）状态为理想状态仿真，可以获得较高速度的仿真；Real（more accurate simulation-requires power and digital ground）为真实状态仿真。
6. Default对话框 在Options→Sheet Properties和Options→Global Preferences...的各对话框的左下角有一个用于用户默认的设置，点击选择 Save as default则将当前设置存为用户的默认设置，默认设置的影响范围是新建图纸；除去Save as default选择则将当前设置恢复为用户的默认设置。若仅点击OK按钮则不影响用户的默认设置，仅影响当前图纸的设置。
1.4.3 导线的操作 1. 导线的连接 在两个元器件之间，首先将鼠标指向一个元器件的端点使其出现一个小圆点，按下鼠标左键并拖曳出一根导线，拉住导线并指向另一个元器件的端点使其出现小圆点，释放鼠标左键，则导线连接完成。 连接完成后，导线将自动选择合适的走向，不会与其他元器件或仪器发生交叉。 2. 连线的删除与改动 将鼠标指向元器件与导线的连接点使出现一个圆点，按下左键拖曳该圆点使导线离开元器件端点，释放左键，导线自动消失，完成连线的删除。也可以将拖曳移开的导线连至另一个接点，实现连线的改动。
3. 改变导线的颜色 在复杂的电路中，可以将导线设置为不同的颜色。要改变导线的颜色，用鼠标指向该导线，点击右键可以出现菜单，选择Change Color选项，出现颜色选择框，然后选择合适的颜色即可。 4. 在导线中插入元器件 将元器件直接拖曳放置在导线上，然后释放即可插入元器件在电路中。 5. 从电路删除元器件 选中该元器件，按下Edit→Delete即可,或者点击右键可以出现菜单，选择Delete即可。
6. “连接点”的使用 “连接点”是一个小圆点，点击Place Junction可以放置节点。一个“连接点”最多可以连接来自四个方向的导线。可以直接将“连接点”插入连线中。 7. 节点编号 在连接电路时，multisim自动为每个节点分配一个编号。是否显示节点编号可由Options→Sheet Properties对话框的Circuit选项设置。选择RefDes选项，可以选择是否显示连接线的节点编号。
1.4.4 输入/输出端 用鼠标点击Place菜单中的Connectors选项（Place →Connectors）即可取出所需要的一个输入/输出端 。输入/输出端菜单如图1.4.8所示。 在电路控制区中，输入/输出端可以看作是只有一个引脚的元器件，所有操作方法与元器件相同。不同的是输入/输出端只有一个连接点。
1.5 仪器仪表的使用 1.5.1仪器仪表的基本操作 multisim的仪器库存放有数字多用表、函数信号发生器、示波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、瓦特表、失真度分析仪、网络分析仪、频谱分析仪11种仪器仪表可供使用，仪器仪表以图标方式存在，每种类型有多台，仪器仪表库的图标及功能如图1.2.5所示。
1. 仪器的选用与连接 （1）仪器选用 从仪器库中将所选用的仪器图标，用鼠标将它“拖放”到电路工作区即可，类似元器件的拖放。 （2）仪器连接 将仪器图标上的连接端（接线柱）与相应电路的连接点相连，连线过程类似元器件的连线。
2. 仪器参数的设置 （1）设置仪器仪表参数 双击仪器图标即可打开仪器面板。可以用鼠标操作仪器面板上相应按钮及参数设置对话窗口的设置数据。 （2）改变仪器仪表参数 在测量或观察过程中，可以根据测量或观察结果来改变仪器仪表参数的设置，如示波器、逻辑分析仪等。
1.5.2数字多用表（Multimeter） 数字多用表是一种可以用来测量交直流电压、交直流电流、电阻及电路中两点之间的分贝损耗，自动调整量程的数字显示的多用表。 用鼠标双击数字多用表图标，可以放大的数字多用表面板，如图1.5.1所示。用鼠标单击数字多用表面板上的设置（Settings）按钮，则弹出参数设置对话框窗口，可以设置数字多用表的电流表内阻、电压表内阻、欧姆表电流及测量范围等参数。参数设置对话框如图1.5.2所示。
图1.5.1 数字多用表面板图 1.5.2数字多用表参数设置对话框 图1.5.1 数字多用表面板图 1.5.2数字多用表参数设置对话框
1.5.3函数信号发生器（Function Generator） 函数信号发生器是可提供正弦波、三角波、方波三种不同波形的信号的电压信号源。用鼠标双击函数信号发生器图标，可以放大的函数信号发生器的面板。函数信号发生器的面板如图1.5.3所示。 函数信号发生器其输出波形、工作频率、占空比、幅度和直流偏置，可用鼠标来选择波形选择按钮和在各窗口设置相应的参数来实现。频率设置范围为1Hz～999THz；占空比调整值可从1％～99％：幅度设置范围为1μV～999kV；偏移设置范围为一999kV～999kV。
1.5.4 瓦特表（Wattmeter） 瓦特表用来测量电路的功率，交流或者直流均可测量。用鼠标双击瓦特表的图标可以放大的瓦特表的面板。电压输入端与测量电路并联连接，电流输入端与测量电路串联连接。瓦特表的面板如图1.5.4所示。
1.5.5示波器（Oscilloscope） 示波器用来显示电信号波形的形状、大小、频率等参数的仪器。用鼠标双击示波器图标，放大的示波器的面板图如图1.5.5所示。 示波器面板各按键的作用、调整及参数的设置与实际的示波器类似。
1. 时基（Time base）控制部分的调整 （1）时间基准 X轴刻度显示示波器的时间基准，其基准为0.1fs／ Div～1000Ts／ Div可供选择。 （2）X轴位置控制 X轴位置控制X轴的起始点。当X的位置调到0时，信号从显示器的左边缘开始，正值使起始点右移，负值使起始点左移。X位置的调节范围从一5.00～＋5.00。
（3）显示方式选择 显示方式选择示波器的显示，可以从“幅度／时间（Y／ T）”切换到“A通道／ B通道中（A／ B）” 、“ B通道／ A通道（B／ A）” 或“Add”方式。 ① Y／T方式：X轴显示时间，Y轴显示电压值。 ② A／ B、 B／ A方式： X轴与Y轴都显示电压值。 ③ Add方式：X轴显示时间，Y轴显示A通道、B通道的输入电压之和。
2. 示波器输入通道（Channel A/B）的设置 （1）Y轴刻度 Y轴电压刻度范围从1fV／Div～1000TV／Div，可以根据输入信号大小来选择Y轴刻度值的大小，使信号波形在示波器显示屏上显示出合适的幅度。 （2）Y轴位置(Y position) Y轴位置控制Y轴的起始点。当Y的位置调到0时， Y轴的起始点与X轴重合，如果将Y轴位置增加到1.00，Y轴原点位置从X轴向上移一大格，若将Y轴位置减小到期一1.00，Y轴原点位置从X轴向下移一大格。Y轴位置的调节范围从一3.00～＋3.00。改变A、B通道的Y轴位置有助于比较或分辨两通道的波形。
（3）Y轴输入方式 Y轴输入方式即信号输入的耦合方式。当用AC耦合时，示波器显示信号的交流分量。当用DC耦合时，显示的是信号的AC和DC分量之和。 当用0耦合时，在Y轴设置的原点位置显示一条水平直线。
3. 触发方式（Trigger）调整 （1）触发信号选择 触发信号选择一般选择自动触发（Auto）.选择“A”或“B”，则用相应通道的信号作为触发信号。选择“EXT”，则由外触发输入信号触发。选择“Sing”为单脉冲触发。选择“Nor”为一般脉冲触发。 （2）触发沿（Edge）选择 触发沿（Edge）可选择上升沿或下降沿触发。 （3）触发电平（Level）选择 触发电平（Level）选择触发电平范围。
4. 示波器显示波形读数 要显示波形读数的精确值时，可用鼠标将垂直光标拖到需要读取数据的位置。显示屏幕下方的方框内，显示光标与波形垂直相交点处的时间和电压值，以及两光标位置之间的时间、电压的差值。 用鼠标单击“Reverse”按钮可改变示波器屏幕的背景颜色。用鼠标单击“Save”按钮可按ASCII码格式存储波形读数。
1.5.6 波特图仪（Bode Plotter） 波特图仪可以用来测量和显示电路的幅频特性与相频特性，类似于扫频仪。用鼠标双击波特图仪图标，放大的波特图仪的面板图如图1.5.6所示。可选择幅频特性（Magnitude）或者相频特性（Phase） 波特图仪有In和Out两对端口，其中In端口的十 和 － 分别接电路输入端的正端和负端；Out端口的十 和－ 分别电路输出端的正端和负端。使用波特图仪时，必须在电路的输入端接入AC（交流）信号源。
1. 坐标设置 在垂直（Vertical）坐标或水平（Horizontal）坐标控制面板图框内，按下“Log”按钮，则坐标以对数（底数为10）的形式显示；按下“Lin”按钮，则坐标以线性的结果显示。 水平（Horizontal）坐标标度（1mHz～ 1000THz）：水平坐标轴戏／轴总是显示频率值。它的标度由水平轴的初始值（I Initial）或终值（F Final）决定。 在信号频率范围很宽的电路中，分析电路频率响应时，通常选用对数坐标（以对数为坐标所绘出的频率特性曲线称为波特图）。 垂直（Vertical）坐标当测量电压增益时，垂直轴显示输出电压与输入电压之比，若使用对数基准，则单位是分贝；如果使用线性基准，显示的是比值。当测量相位时，垂直轴总是以度为单位显示相位角。
2. 坐标数值的读出 要得到特性曲线上任意点的频率、增益或相位差，可用鼠标拖动读数指针（位于波特图仪中的垂直光标），或者用读数指针移动按钮来移动读数指针（垂直光标）到需要测量的点，读数指针（垂直光标）与曲线的交点处的频率和增益或相位角的数值显示在读数框中。 3. 分辨率设置 Set用来设置扫描的分辨率，用鼠标点击Set，出现分辨率设置对话框，数值越大分辨率越高。
1.5.7字信号发生器（Word Generator） 字信号发生器是能产生16路（位）同步逻辑信号的一个多路逻辑信号源，用于对数字逻辑电路进行测试。 用鼠标双击字信号发生器图标，放大的字信号发生器图标如图1.5.7所示。
1. 字信号的输入 在字信号编辑区，32bit的字信号以8位16进制数编辑和存放，可以存放1024条字信号，地址编号为0000～03FF。 字信号输入操作：将光标指针移至字信号编辑区的某一位，用鼠标器单击后，由键盘输入如二进制数码的字信号，光标自左至右，自上至下移位，可连续地输入字信号。 在字信号显示（Display）编辑区可以编辑或显示字信号格式有关的信息。字信号发生器被激活后，字信号按照一定的规律逐行从底部的输出端送出，同时在面板的底部对应于各输出端的小圆圈内，实时显示输出字信号各个位（bit）的值。
2. 字信号的输出方式 字信号的输出方式分为Step（单步）、 Burst（单帧）、 Cycle（循环）三种方式。用鼠标单击一次Step按钮，字信号输出一条。这种方式可用于对电路进行单步调试。 用鼠标单击Burst按钮，则从首地址开始至本地址连续逐条地输出字信号。 用鼠标单击Cycle按钮，则循环不断地进行Burst方式的输出。 Burst和Cycle情况下的输出节奏由输出频率的设置决定。 Burst 输出方式时，当运行至该地址时输出暂停。再用鼠标单击Pause则恢复输出。
3. 字信号的触发方式 字信号的触发分为Internal（内部）和External（外部）两种触发方式。当选择Internal（内部）触发方式时，字信号的输出直接由输出方式按钮（SteP、Burst、Cycle）启动。当选择External（外部）触发方式时，则需接入外触发脉冲，并定义“上升沿触发”或“下降沿触发”。然后单击输出方式按钮，待触发脉冲到来时才启动输出。此外在数据准备好输出端还可以得到与输出字信号同步的时钟脉冲输出。
4. 字信号的存盘、重用、清除等操作 用鼠标单击Set按钮，弹出Pre-setting patterns对话框，在对话框中Clear buffer（清字信号编辑区）、Open（打开字信号文件）、 Save（保存字信号文件）三个选项用于对编辑区的字信号进行相应的操作。字信号存盘文件的后缀为“． DP”。对话框中 UP Counter（按递增编码）、 Down Counter（按递减编码）、 Shift right（按右移编码）、 Shift left（按左移编码）四个选项用于生成一定规律排列的字信号。例如选项UP Counter（按递增编码），则按0000～03FF排列；如果选择Shift right（按右移编码），则按8000，4000，2000等逐步右移一位的规律排列；其余类推。
1.5.8逻辑分析仪（Logic Analyzer） 逻辑分析仪用于对数字逻辑信号的高速采集和时序分析，可以同步记录和显示16路数字信号。逻辑分析仪的面板图如图1.5.8所示。
1. 数字逻辑信号与波形的显示、读数 面板左边的16个小圆圈对应16个输入端，各路输入逻辑信号的当前值在小圆圈内显示，接从上到下排列依次为最低位至最高位。16路输入的逻辑信号的波形以方波形式显示在逻辑信号波形显示区。通过设置输入导线的颜色可修改相应波形的显示颜色。波形显示的时间轴刻度可通过面板下边的Clocks per division设置。读取波形的数据可以通过拖放读数指针完成。在面板下部的两个方框内显示指针所处位置的时间读数和逻辑读数（4位16进制数）。
2. 触发方式设置 单击Trigger区的Set按钮，可以弹出触发方式对话框。触发方式有多种选择。对话框中可以输入A、B、C三个触发字。逻辑分析仪在读到一个指定字或几个字的组合后触发。触发字的输入可单击标为A、B或C的编辑框，然后输入二进制的字（0或1）或者x，x代表该位为“任意”（0、1均可）。用鼠标单击对话框中Trigger combinations方框右边的按钮，弹出由A、B、C组合的八组触发字，选择八种组合之一，并单击Accept（确认）后，在Trigger combinations方框中就被设置为该种组合触发字。
三个触发字的默认设置均为xxxxxxxxxxxxxxxx，表示只要第一个输入逻辑信号到达，无论是什么逻辑值，逻辑分析仪均被触发开始波形的采集，否则必须满足触发字条件才被触发。此外，Trigger qualifier（触发限定字）对触发有控制作用。若该位设为x，触发控制不起作用，触发完全由触发字决定；若该位设置为“1”（或“0”），则仅当触发控制输入信号为“1”（或“0”）时，触发字才起作用；否则即使触发字组合条件满足也不能引起触发。
3. 采样时钟设置 用鼠标单击对话框面板下部Clock区的Set按钮弹出时钟控制对话框。在对话框中，波形采集的控制时钟可以选择内时钟或者外时钟；上升沿有效或者下降沿有效。如果选择内时钟，内时钟频率可以设置。此外对Clock qualifier（时钟限定）的设置决定时钟控制输入对时钟的控制方式。若该位设置为“1”，表示时钟控制输入为“1”时开放时钟，逻辑分析仪可以进行波形采集；若该位设置为“0”，表示时钟控制输入为“0”时开放时钟；若该位设置为“x”，表示时钟总是开放，不受时钟控制输入的限制。
1.5.9逻辑转换仪（Logic Converter） 逻辑转换仪是multisim特有的仪器，能够完成真值表、逻辑表达式和逻辑电路三者之间的相互转换，实际中不存在与此对应的设备。逻辑转换仪面板及转换方式选择图如图1.5.9和图1.5.10所示。
1. 逻辑电路→真值表 逻辑转换仪可以导出多路（最多八路）输入一路输出的逻辑电路的真值表。首先画出逻辑电路，并将其输入端接至逻辑转换仪的输入端，输出端连至逻辑转换仪的输出端。按下“电路一真值表”按钮，在逻辑转换仪的显示窗口，即真值表区出现该电路的真值表。
2. 真值表→逻辑表达式 真值表的建立：一种方法是根据输入端数，用鼠标单击逻辑转换仪面板顶部代表输入端 的小圆圈，选定输入信号（由A至H）。此时其值表区自动出现输入信号的所有组合，而输出列的初始值全部为零。可根据所需要的逻辑关系修改真值表的输出值而建立真值表；另一种方法是由电路图通过逻辑转换仪转换过来的真值表。 对已在真值表区建立的真值表，用鼠标单击“真值表→逻辑表达式”按钮，在面板的底部逻辑表达式栏出现相应的逻辑表达式。如果要简化该表达式或直接由真值表得到简化的逻辑表达式，单击“真值表→简化表达式”按钮后，在逻辑表达式栏中出现相应的该真值表的简化逻辑表达式。在逻辑表达式中的“ ’”表示逻辑变量的“非”。
3．表达式→真值表、逻辑电路或逻辑与非门电路 可以直接在逻辑表达式栏中输入逻辑表达式，“与一或”式及“或一与”式均可，然后按下“表达式→真值表”按钮得到相应的真值表；按下“表达式→电路”按钮得相应的逻辑电路；按下“表达式→与非门电路”按钮得到由与非门构成的逻辑电路。
1.5.10 失真分析仪（Distortion Analyzer） 失真分析仪是一种用来测量电路信号失真的仪器，multisim提供的失真分析仪频率范围为20Hz～20kHz，失真分析仪面板如图1.5.11所示。 在Control Mode（控制模式）区域中，THD设置分析总谐波失真，SINAD设置分析信噪比。Settings设置分析参数。
1.5.11 频谱分析仪（Spectrum Analyzer） 频谱分析仪用来分析信号的频域特性，multisim提供的频谱分析仪频率范围上限为4GHz，频谱分析仪面板如图1.5.12所示。
在图1.5.12所示频谱分析仪面板中，分5个区。 在Span Control区中：当选择Set Span时，频率范围由Frequency区域设定。当选择Zero Span时，频率范围仅由Frequency区域的Center栏位设定的中心频率确定。 当选择Full Span时，频率范围设定为0～4GHz。 在Frequency区中：Span设定频率范围。start设定起始频率。Center设定中心频率。End设定终止频率。 在Amplitude区中：当选择dB时，纵坐标刻度单位为dB。当选择dBm时，纵坐标刻度单位为dBm。当选择Lin时，纵坐标刻度单位为线性。
在Resolution Frequency区中可以设定频率分辨率，即能够分辨的最小谱线间隔。 在Controls区中：当选择Start时，启动分析。当选择Stop时，停止分析。当选择trigger Set时，选择触发源是Internal（内部触发）还是External（外部触发），选择触发模式是Continue（连续触发）还是Single（单次触发）。 频谱图显示在频谱分析仪面板左侧的窗口中，利用游标可以读取其每点的数据并显示在面板右侧下部的数字显示区域中。
1.5.12 网络分析仪（Network Analyzer） 网络分析仪是一种用来分析双端口网络的仪器，它可以测量衰减器、放大器、混频器、功率分配器等电子电路及元件的特性。Multisim提供的网络分析仪可以测量电路的S参数并计算出H、Y、Z参数。网络分析仪面板如图1.5.13所示。
1. 显示窗口数据显示模式设置 显示窗口数据显示模式在Marker区中设置。当选择Re/Im时，显示数据为直角坐标模式。当选择Mag／Ph（Degs）时，显示数据为极坐标模式。当选择dB Mag／Ph（Deg）时，显示数据为分贝极坐标模式。滚动条控制显示窗口游标所指的位置。 2. 选择需要显示的参数 在Trace区域中选择需要显示的参数，只要按下需要显示的参数按钮（Z11、Z12、Z21、Z22）即可。 3. 参数格式 参数格式在Graph区中设置。 Param.选项中可以选择所要分析的参数，其中包括S－Parameters（S参数）、H－Parameters（H参数）、Y－Parameters（Y参数）、 Z－Parameters（Z参数）， Stability factor（稳定因素）四种。
4. 显示模式 显示模式可以通过选择Smith（史密斯格式）、 Mag／Ph（增益／相位的频率响应图即波特图）、Polar（极化图）、Re/Im（实部／虚部）完成。以上四种显示模式的刻度参数可以通过Scale设置；程序自动调整刻度参数由Auto Scale设置； 显示窗口的显示参数，如线宽、颜色等由Set up设置。 5. 数据管理 Settings区域提供数据管理功能。点击LOAD读取专用格式数据文件；点击SAVE储存专用格式数据文件；点击Exp输出数据至文本文件；点击PRINT打印数据。
6. 分析模式设置 分析模式在Mode区中设置。当选择Measurement时为测量模式；当选择Match Net．Designer时为电路设计模式，可以显示电路的稳定度、阻抗匹配、增益等数据；当选择RF Characterizer时为射频特性分析模式。Set up设定上面三种分析模式的参数，在不同的分析模式下，将会有不同的参数设定，如图1.5.14～1.5.15所示。
图1.5.14 Measurement参数设置
图1.5.15 RF Characterizer参数设置
1.5.13 IV（电流/电压）分析仪 IV（电流/电压）分析仪用来分析二极管、PNP和NPN晶体管、PMOS和CMOS FET的IV特性。注意：IV分析仪只能够测量未连接到电路中的元器件。IV（电流/电压）分析仪的面板如图1.5.16所示。
1.5.14 测量探针和电流探针 Multisim提供测量探针和电流探针。在电路仿真时，将测量探针和电流探针连接到电路中的测量点，测量探针即可测量出该点的电压和频率值。电流探针即可测量出该点的电流值。
1.5.15电压表 电压表存放在指示元器件库中，在使用中数量没有限制，如图1.5.17所示。点击旋转按钮可以改变其引出线的方向。电压表用来测量电路中两点间的电压。测量时，将电压表与被测电路的两点并联。电压表交、直流工作模式及其他参数设置，可双击电压表图标，弹出电压表参数对话框。电压表预置的内阻很高，在1MΩ以上。然而，在低电阻电路中使用极高内阻电压表，仿真时可能会产生错误。电压表特性对话框具有多种选项可供设置，包括Label（标识）、Models（模型）、Value（数值）、Fault（故障设置）、Display（显示）内容的设置，设置方法与元器件中标签、编号、数值、模型参数的设置方法相同。
1.5.16电流表 电流表存放在指示元器件库中，在使用中数量没有限制，如图1.5.18所示。点击旋转按钮可以改变其引出线的方向。电流表用来测量电路回路中的电流。测量时将它串联在被测电路回路中。双击电流表图标，弹出电流表参数对话框。电流表特性对话框具有多种选项可供设置，包括Label（标识）、Models（模型）、Value（数值）、Fault（故障设置）、Display（显示）内容的设置，设置方法与元器件中标签、编号、数值、模型参数的设置方法相同。
1.6 电路分析方法
1.6.1 multisim的分析菜单 multisim具有较强的分析功能，用鼠标点击Simulate（仿真）菜单中的Analysis（分析）菜单（Simulate→ Analysis），可以弹出电路分析菜单。点击设计工具栏的也可以弹出该电路分析菜单。
1.6.2直流工作点分析（DC Operating Point...） 在进行直流工作点分析时，电路中的交流源将被置零，电容开路，电感短路。用鼠标点击Simulate→ Analysis→DC Operating Point...，将弹出DC Operating Point Analysis对话框，进入直流工作点分析状态。如图1.6.1所示，DC Operating Point Analysis对话框有Output、Analysis Options和Summary 3个选项，分别介绍如下：
图1.6.1 DC Operating Point Analysis对话框
1. Output对话框 Output对话框用来选择需要分析的节点和变量。 （1）Variables in Circuit栏 在Variables in Circuit栏中列出的是电路中可用于分析的节点和变量。点击 Variables in circuit窗口中的下箭头按钮，可以给出变量类型选择表。在变量类型选择表中： 点击Voltage and current选择电压和电流变量。 点击Voltage选择电压变量。 点击 Current选择电流变量。 点击Device／Model Parameters 选择元件／模型参数变量。 点击All variables选择电路中的全部变量。
点击该栏下的 Filter Unselected Variables按钮，可以增加一些变量。点击此按钮，弹出Filter nodes对话框，如图1.6.2所示，该对话框有 3个选项， 选择Display internal nodes选项 显示内部节点，选择Display submodules选项显示子模型的节点，选择Display open pins选项显示开路的引脚。 图1.6.2 Filter nodes对话框
（2）More Options区 在Output对话框中包含有More Options区，在More Options区中： 点击Add device／model parameter可以在Variables in circuit栏内增加某个元件／模型的参数，弹出Add device／model parameter对话框。 在Add device／model parameter对话框，可以在Parameter Type栏内指定所要新增参数的形式；然后分别在Device Type栏内指定元件模块的种类、在Name栏内指定元件名称（序号）、在Parameter栏内指定所要使用的参数。 Delete selected variables按钮可以删除已通过Add device／model parameter按钮选择到 Variables in circuit栏中的变量。首先选中需要删除变量，然后点击该按钮即可删除该变量。
（3）Selected variables for analysis栏 在Selected variables for analysis栏中列出的是确定需要分析的节点。默认状态下为空，用户需要从 Variables in circuit栏中选取，方法是：首先选中左边的 Variables in circuit栏中需要分析的一个或多个变量，再点击 Plot during simulation按钮，则这些变量出现在 Selected variables for analysis栏中。如果不想分析其中已选中的某一个变量，可先选中该变量，点击 Remove按钮即将其移回Variables in circuit栏内。 Filter Selected Variables筛选Filter Unselected Variables已经选中并且放在 Selected variables for analysis栏的变量。
2. Analysis Options对话框 Analysis Options对话框如图1.6. 3所示。在Analysis Options对话框中包含有SPICE Options区和Other Options区。Analysis Options对话框用来设定分析参数，建议使用默认值。 如果选择Use Custom Settings，可以用来选择用户所设定的分析选项。可供选取设定的项目已出现在下面的栏中，其中大部分项目应该采用默认值，如果想要改变其中某一个分析选项参数，则在选取该项后，再选中下面的Customize选项。选中Customize选项将出现另一个窗口，可以在该窗口中输入新的参数。点击左下角的Restore to Recommended Settings按钮，即可恢复默认值。
图1.6.3 Analysis Options对话框
3. Summary对话框 在Summary对话框中，给出了所有设定的参数和选项，用户可以检查确认所要进行的分析设置是否正确。 4. 保存设置 点击OK按钮可以保存所有的设置。 5. 放弃设置 点击Cancel按钮即可放弃设置。 6. 进行仿真分析 点击Simulate按钮即可进行仿真分析，得到仿真分析结果。
1.6.3 交流分析（AC Analysis...） 交流分析用于分析电路的频率特性。需先选定被分析的电路节点，在分析时，电路中的直流源将自动置零，交流信号源、电容、电感等均处在交流模式，输入信号也设定为正弦波形式。若把函数信号发生器的其它信号作为输入激励信号，在进行交流频率分析时，会自动把它作为正弦信号输入。因此输出响应也是该电路交流频率的函数。 用鼠标点击Simulate→Analysis→AC Analysis...，将弹出AC Analysis对话框，进入交流分析状态，AC Analysis对话框如图1.6.4所示。AC Analysis对话框有Frequency Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Frequency Parameters选项。
图1.6.4 AC Analysis对话框
在Frequency Parameters对话框中： 1. 参数设置 在Frequency Parameters参数设置对话框中，可以确定分析的起始频率、终点频率、扫描形式、分析采样点数和纵向坐标（Vertical scale）等参数。其中： 在Start frequency窗口中，设置分析的起始频率，默认设置为1Hz。 在Stop frequency（FSTOP）窗口中，设置扫描终点频率，默认设置为10GHz。 在Sweep type窗口中，设置分析的扫描方式，包括 Decade（十倍程扫描）和 Octave（八倍程扫描）及Linear（线性扫描）。默认设置为十倍程扫描（Decade选项），以对数方式展现。 在Number of points per decade窗口中，设置每十倍频率的分析采样数，默认为10。 在Vertical Scale窗口中，选择纵坐标刻度形式：坐标刻度形式有Decibel（分贝）、Octave（八倍）、Linear（线性）及Logarithmic（对数）形式。默认设置为对数形式。
2.默认值恢复 点击Reset to default按钮，即可恢复默认值。 3. 仿真分析 按下 “Simulate”（仿真）按钮，即可在显示图上获得被分析节点的频率特性波形。交流分析的结果，可以显示幅频特性和相频特性两个图。如果用波特图仪连至电路的输入端和被测节点，同样也可以获得交流频率特性。 在对模拟小信号电路进行交流频率分析的时候，数字器件将被视为高阻接地。
1.6.4 瞬态分析（Transient Analysis...） 瞬态分析是指对所选定的电路节点的时域响应。即观察该节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形。在进行瞬态分析时，直流电源保持常数，交流信号源随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式元件。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Transient Analysis...，将弹出Transient Analysis对话框，进入瞬态分析状态, Transient Analysis对话框如图1.6.5所示。Transient Analysis对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.5 Transient Analysis对话框
在 Analysis Parameters对话框中： 1. Initial conditions区 在Initial conditions区中可以选择初始条件。 点击Automatically determine Initial conditions，由程序自动设置初始值。 点击Set to zero，初始值设置为0。 点击User defined，由用户定义初始值。 点击Calculate DC operating point，通过计算直流工作点得到的初始值。
2. Parameters区 在Parameters区可以对时间间隔和步长等参数进行设置。 Start time窗口：设置开始分析的时间。 End time窗口：设置结束分析的时间。 点击Maximum time step settings，可以设置分析的最大时间步长。其中： （1）设置单位时间内的采样点数 点击Minimum number of time points，可以设置单位时间内的采样点数。 （2）设置最大的采样时间间距 点击Maximum time step（TMAX），可以设置最大的采样时间间距。 （3）设置分析的时间步长 点击Generate time steps automatically，由程序自动决定分析的时间步长。
3. More Options区 在More Options区中： 选择Set initial time step选项，可以由用户自行确定起始时间步，步长大小输入在其右边栏内。如不选择，则由程序自动约定。 选择Estimate maximum time step based on net list，根据网表来估算最大时间步长。 4. Reset to default按钮 点击Reset to default按钮，即可恢复默认值。 5. Simulate按钮 按下“Simulate”（仿真）按钮，即可在显示图上获得被分析节点的瞬态特性波形。
1.6.5 傅里叶分析（Fourier Analysis...） 傅里叶分析方法用于分析一个时域信号的直流分量、基频分量和谐波分量。即把被测节点处的时域变化信号作离散博里叶变换，求出它的频域变化规律。在进行傅里叶分析时，必须首先选择被分析的节点，一般将电路中的交流激励源的频率设定为基频，若在电路中有几个交流源时，可以将基频设定在这些频率的最小公因数上。譬如有一个10.5kHz和一个7kHz的交流激励源信号，则基频可取0.5kHz。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Fourier Analysis...，将弹出Fourier Analysis对话框，进入傅里叶分析状态, Fourier Analysis对话框如图1.6.6所示。Fourier Analysis对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.6 Fourier Analysis对话框
在Analysis Parameters对话框中： 1. Sampling options区 在Sampling options区可以对博里叶分析的基本参数进行设置。其中： 在Frequency resolution（Fundamental frequency）窗口中可以设置基频。如果电路之中有多个交流信号源，则取各信号源频率的最小公倍数。如果不知道如何设置时，可以点击Estimate按钮，由程序自动设置。 在Number of窗口可以设置希望分析的谐波的次数。 Stopping time for sampling：设置停止取样的时间。如果不知道如何设置时，也可以点击Estimate按钮，由程序自动设置。 点击Edit transient Analysis按钮，弹出的对话框与瞬态分析类似，设置方法与瞬态分析相同。
2. Results区 在Results区可以选择仿真结果的显示方式。其中： 选择Display phase可以显示幅频及相频特性。 选择Display as bar graph可以以线条显示出频谱图。 选择Normalize graphs：可以显示归一化的（Normalize）频谱图 在Display窗口可以选择所要显示的项目，有 3个选项： Chart（图表）、Graph曲线）及 Chart and Graph（图表和曲线）。 在Vertical窗口可以选择频谱的纵坐标刻度，其中包括Decibel（分贝刻度）、Octave（八倍刻度）、Linear（线性刻度）及Logarithmic（对数刻度）。
3. More Options区 点击More>>，将增加一个More Options区（点击Less<<按钮可以消除More Options区）。在More Options区中： 选择Degree of polynomial for interpolation可以设置多项式的维数，选中该选项后，可在其右边栏中输入维数值。多项式的维数越高，仿真运算的精度也越高。 Sampling frequency窗口可以设置取样频率，默认为100000Hz。如果不知道如何设置时，可点击Stopping time for sampling区中的 Estimate按钮，由程序设置。
4. Simulate 按钮 按“Simulate”（仿真）按钮，即可在显示图上获得被分析节点的离散博里叶变换的波形。傅里叶分析可以显示被分析节点的电压幅频特性也可以选择显示相频特性，显示的幅度可以是离散条形，也可以是连续曲线型。
1.6.6 噪声分析（Noise Analysis...） 噪声分析用于检测电子线路输出信号的噪声功率幅度，用于计算、分析电阻或晶体管的噪声对电路的影响。在分析时，假定电路中各噪声源是互不相关的，因此它们的数值可以分开各自计算。总的噪声是各噪声在该节点的和（用有效值表示）。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Noise Analysis...，将弹出Noise Analysis对话框，进入噪声分析状态，Noise Analysis对话框如图1.6.7所示。Noise Analysis对话框有Analysis Parameters、Frequency Parameters、Output、Analysis Options和Summary 5个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，Frequency Parameters与交流分析类似，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.7 Noise Analysis对话框
在Analysis Parameters对话框中： 在Input noise reference source窗口，选择作为噪声输入的交流电压源。默认设置为电路中的编号为第1的交流电压源。 在Output node窗口，选择作测量输出噪声分析的节点。默认设置为电路中编号为第1的节点。 在Reference node窗口，选择参考节点。默认设置为接地点。 当选择Set point per summary选项时，输出显示为噪声分布为曲线形式。末选择时，输出显示为数据形式。 在Analysis Parameters对话框中的右边的有3个Change Filter，分别对应于其左边的栏，其功能与Output对话框中的 Filter Unselected Variables按钮相同，详见直流工作点分析中的 Output对话框。 按“Simulate”（仿真）键，即可在显示图上获得被分析节点的噪声分布曲线图。
1.6.7 噪声系数分析（Noise Figure Analysis...） 噪声系数分析主要用于研究元件模型中的噪声参数对电路的影响。在Multisim中噪声系数定义中：No是输出噪声功率，Ns是信号源电阻的热噪声，G是电路的AC增益（即二端口网络的输出信号与输入信号的比）。噪声系数的单位是dB，即10log10（F）。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Noise Figure Analysis...，将弹出Noise Figure Analysis对话框，进入噪声系数分析状态，Noise Figure Analysis对话框如图1.6.8所示。Noise Figure Analysis对话框有Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 3个选项，其中Analysis Options和Summary 2个选项与直流工作点分析的设置一样，Analysis Parameters与噪声分析类似。只是多了Frequency （频率）和Temperature（温度）两项，默认值如图1.6.8所示。
图1.6.8 Noise Figure Analysis对话框
1.6.8失真分析（Distortion Analysis…） 失真分析用于分析电子电路中的谐波失真和内部调制失真（互调失真），通常非线性失真会导致谐波失真，而相位偏移会导致互调失真。若电路中有一个交流信号源，该分析能确定电路中每一个节点的二次谐波和三次谐波的复值，若电路有两个交流信号源，该分析能确定电路变量在三个不同频率处的复值：两个频率之和的值、两个频率之差的值以及二倍频与另一个频率的差值。该分析方法是对电路进行小信号的失真分析，采用多维的“Volterra”分析法和多维“泰勒”（Taylor）级数来描述工作点处的非线性，级数要用到三次方项。这种分析方法尤其适合观察在瞬态分析中无法看到的、比较小的失真。
用鼠标点击Simulate→Analysis→Distortion Analysis 用鼠标点击Simulate→Analysis→Distortion Analysis...，将弹出Distortion Analysis对话框，进入失真分析状态，Distortion Analysis对话框如图1.6.9所示。Distortion Analysis对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.9 Distortion Analysis对话框
在Analysis Parameters对话框中： 在Start frequency（FSTART）窗口中，设置分析的起始频率，默认设置为1Hz。 在Stop frequency（FSTOP）窗口中，设置扫描终点频率，默认设置为10GHz。 在Sweep type窗口中，设置分析的扫描方式，包括 Decade（十倍程扫描）和 Octave（八倍程扫描）及Linear（线性扫描）。默认设置为十倍程扫描（Decade选项），以对数方式展现。 在Number of points per decade窗口中，设置每十倍频率的分析采样数，默认为10。 在Vertical Scale窗口中，选择纵坐标刻度形式。 坐标刻度形式有Decibel（分贝）、Octave（八倍）、Linear（线性）及Logarithmic（对数）形式。默认设置为对数形式。
选择F2／F1 ratio时，分析两个不同频率（F1和F2）的交流信号源，分析结果为（F1＋F2），（F1－F2）及（2F1－F2）相对于频率F1的互调失真。在右边的窗口内输入F2／F1的比值，该值必须在0到1之间。 不选择F2／F1 ratio时，分析结果为F1作用时产生的二次谐波、三次谐波失真。 Reset to main AC values按钮将所有设置恢复为与交流分析相同的设置值。 Reset to default按钮将本对话框的所有设置恢复为默认值。 按“Simulate”（仿真）按钮，即可在显示图上获得被分析节点的失真曲线图。该分析方法主要被用于小信号模拟电路的失真分析，元器件噪声模型采用SPICE模型。
1.6.9 直流扫描分析（DC Sweep…） 直流扫描分析（DC Sweep...）是利用一个或两个直流电源分析电路中某一节点上的直流工作点的数值变化的情况。注意：如果电路中有数字器件，可将其当作一个大的接地电阻处理。 用鼠标点击Simulate→Analysis→DC Sweep...，将弹出DC Sweep Analysis对话框，进入直流扫描分析状态， DC Sweep Analysis对话框如图1.6.10所示。DC Sweep Analysis对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.10 DC Sweep Analysis对话框
在Analysis Parameters对话框中有Source1与 Source 2两个区，区中的各选项相同。如果需要指定第 2个电源，则需要选择Use source 2选项。 在Start value窗口设置开始扫描的数值。 在Stop value窗口设置结束扫描的数值。 在Increase窗口设置扫描的增量值。 在Analysis Parameters对话框中的右边的有1个Change Filter，其功能与Output对话框中的 Filter Unselected Variables按钮相同，详见直流工作点分析中的 Output对话框。 按下“Simulate”（仿真）按钮，可以得到直流扫描分析仿真结果。
1.6.10 灵敏度分析（Sensitivity…） 灵敏度分析（Sensitivity...）是分析电路特性对电路中元器件参数的敏感程度。灵敏度分析包括直流灵敏度分析和交流灵敏度分析功能。直流灵敏度分析的仿真结果以数值的形式显示，交流灵敏度分析仿真的结果以曲线的形式显示。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Sensitivity...，将弹出Sensitivity Analyses对话框，进入灵敏度扫描分析状态，Sensitivity Analyses对话框如图1.6.11所示。Sensitivity Analyses对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.11 Sensitivity Analyses对话框
在Analysis Parameters对话框中有两区。 1. Output nodes/currents区 在Output nodes/currents中： ①选择Voltage可以进行电压灵敏度分析。选择该项后即可在其下部的 output node窗口内选定要分析的输出节点；在 output reference窗口内选择输出端的参考节点。 ②选择Current可以选择进行电流灵敏度分析。电流灵敏度分析只能对信号源的电流进行分析，在选择该项后即可在其下部的 Output source窗口内选择要分析的信号源。 在Output scaling窗口可以选择灵敏度输出格式，有Absolute（绝对灵敏度）和 Relative（相对灵敏度）两个选项。 在Analysis Parameters对话框中的右边的有3个Change Filter，分别对应左边的三个栏，其功能与Output对话框中的 Filter Unselected Variables按钮相同，详见直流工作点分析中的 Output对话框。
2. Analysis Type区 在Analysis Type中： 选择DC Sensitivity进行直流灵敏度分析，分析结果将产生一个表格。 选择AC Sensitivity进行交流灵敏度分析，分析结果将产生一个分析图。选择交流灵敏度分析后，点击Edit Analysis，进入灵敏度交流分析对话框，参数设置与交流分析相同。 3. Simulate按钮 按下“Simulate”（仿真）按钮，可以得到灵敏度分析仿真结果。
1.6.11 参数扫描分析（Parameter Sweep…） 采用参数扫描方法分析电路，可以较快地获得某个元件的参数，在一定范围内变化时对电路的影响。相当于该元件每次取不同的值，进行多次仿真。对于数字器件，在进行参数扫描分析时将被视为高阻接地。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Parameter Sweep ...，将弹出Parameter Sweep Analyses对话框，进入参数扫描分析状态，Parameter Sweep Analyses对话框如图1.6.12所示。Parameter Sweep Analyses对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.12 Parameter Sweep Analyses对话框
在Analysis Parameters对话框中有Sweep Parameter区、Point to sweep区和More Options区。 在Sweep Parameter区可以选择扫描的元件及参数。在Sweep Parameter窗口可选择的扫描参数类型有：元件参数（Device Parameter）或模型参数（Model Parameter）。选择不同的扫描参数类型之后，还将有不同的项目供进一步选择。
（1）选择元件参数类型 Device Parameter窗口可以选择元件参数类型。选择Device Parameter后，该区的右边 5个栏出现与器件参数有关的一些信息，还需进一步选择。 在Device窗口选择所要扫描的元件种类，这里包括了电路图中所用到的元件种类，如：Capacitor（电容器类）、Diode（二极管类）、Resistor（电阻类）和Vsource（电压源类）等。 在Name窗口可以选择要扫描的元件序号，例如若 Device Type栏内选择 Capacitor，则此处可选择电容。 在Parameter窗口可以选择要扫描元件的参数。当然，不同元件有不同的参数，其含义在 Description栏内说明。而 Present Value栏则为目前该参数的设置值。
（2）选择元件模型参数类型 Model Parameter可以选择元件模型参数类型。选择Model Parameter后，该区右边同样出现需要进一步选择的5个栏。这5个栏中提供的选项，不仅与电路有关，而且与选择Device Parameter对应的选项有关，需要注意区别。
2. Point to sweep区 在Point to sweep区可以选择扫描方式。 在Sweep Variation Type窗口中可以选择扫描变量类型：有 Decade（十倍刻度扫描）、Octave（八倍刻度扫描）、Linear（线性刻度扫描）及List（取列表值扫描）。 如果选择Decade、Octave或Linear选项，则该区的左边将出现Decade、Octave或Linear选项的参数栏4个窗口。其中：在Start可以输入开始扫描的值。在Stop可以输入结束扫描的值。在＃of可以输入扫描的点数。在Increment可以输入扫描的增量。在这4个数值之间有：（Increment）＝［（Stop）－（Start）］／［（＃of）－1］，故＃of与Increment只须指定其中之一，另一个由程序自动设定。 如果选择List选项，则其右边将出现Value栏，此时可在Value栏中输入所取的值。如果要输入多个不同的值，则在数字之间以空格、逗点或分号隔开。
3. More Options区 在More Options区可以选择分析类型。 在Analysis to sweep窗口可以选择分析类型，有3种分析类型DC Operating Point（直流工作点分析）、 AC Analysis（交流分析）和Transient Analysis（瞬态分析）可供选择。在选定分析类型后，可点击Edit Analysis按钮对该项分析进行进一步编辑设置，设置方法与1.6.4相同。 选择Group all traces on one plot选项，可以将所有分析的曲线放置在同一个分析图中显示。 4. Simulate按钮 点击Simulate按钮，可以得到参数扫描仿真结果。
1.6.12温度扫描分析（Temperature Sweep …） 采用温度扫描分析，可以同时观察到在不同温度条件下的电路特性，相当于该元件每次取不同的温度值进行多次仿真。可以通过“温度扫描分析”对话框，选择被分析元件温度的起始值、终值和增量值。在进行其它分析的时候，电路的仿真温度默认值设定在27℃。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Temperature Sweep ...，将弹出Temperature Sweep Analyses对话框，进入温度扫描分析状态，Temperature Sweep Analyses对话框如图1.6.13所示。Temperature Sweep Analyses对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.13 Temperature Sweep Analyses对话框
在Analysis Parameters对话框中： 1. Sweep Parameter区 在Sweep Parameter区可以选择扫描的温度Temperature。Temperature默认值为27℃ 2. Point to sweep区 在Point to sweep区可以选择扫描方式。设置方法与1.6.11参数扫描分析中的Point to sweep区完全相同。 3. More Options区 在More Options区可以选择分析类型。设置方法与1.6.11参数扫描分析中的More Options区完全相同。 选择Group all traces on one plot选项，可以将所有分析的曲线放置在同一个分析图中显示。 4. Simulate按钮 点击Simulate按钮，即可得到扫描仿真分析结果。
1.6.13 零一极点分析（Pole Zero） 零一极点分析方法是一种对电路的稳定性分析相当有用的工具。该分析方法可以用于交流小信号电路传递函数中零点和极点的分析。通常先进行直流工作点分析，对非线性器件求得线性化的小信号模型。在此基础上再分析传输函数的零、极点。零极点分析主要用于模拟小信号电路的分析，对数字器件将被视为高阻接地。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Pole Zero，将弹出Pole－Zero Analyses对话框，进入零一极点分析状态，Pole－Zero Analyses对话框如图1.6.14所示。Pole－Zero Analyses对话框有Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 3个选项，其中Analysis Options和Summary与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.14 Pole－Zero Analyses对话框
在Pole－Zero Analysis Parameters对话框中： 1. AnalysiS type区 在Analysis type区可以选择4种分析类型 （1）电路增益分析 选择Gain Analysis（output voltage／input voltage）进行电路增益分析，也就是输出电压／输入电压。 （2）电路互阻抗分析 选择Impedance Analysis（output voltage／input current）进行电路互阻抗分析，也就是输出电压／输入电流。 （3）电路输入阻抗分析 选择Input Impedance进行电路输入阻抗分析。 （4）电路输出阻抗分析 选择Output Impedance进行电路输出阻抗分析。
2. Nodes区 在Nodes区可以选择 输入、输出的正负端（节）点。 （1）选择正的输入端（节）点 在Input（＋）窗口可以选择正的输入端（节）点。 （2）选择负的输入端（节）点 在Input（－）窗口可以选择负的输入端（节）点（通常是接地端，即节点0）。 （3）选择正的输出端（节）点 在Output（＋）窗口可以选择正的输出端（节）点。 （4）选择负的输出端（节）点 在Output（－）窗口可以选择负的输出端（节）点（通常是接地端，即节点0）。 在Nodes对话框中的右边的有4个Change Filter，分别对应左边的四个栏，其功能与Output对话框中的 Filter Unselected Variables按钮相同，详见直流工作点分析中的 Output对话框。
3. Analyses performed区 Analyses performed区可以选择所要分析的项目，有 Pole and Zero Analysis（同时求出极点与零点）、 Pole Analysis（仅求出极点）和Zero Analysis（仅求出零点）3个选项。 4. Simulate按钮 点击Simulate按钮，即可得到极点与零点仿真分析结果。
1.6.14 传递函数分析（Transfer Function…） 传递函数分析可以分析一个源与两个节点的输出电压或一个源与一个电流输出变量之间的直流小信号传递函数。也可以用于计算输入和输出阻抗。需先对模拟电路或非线性器件进行直流工作点分析，求得线性化的模型，然后再进行小信号分析。输出变量可以是电路中的节点电压，输入必须是独立源。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Transfer Function...，将弹出Transfer Function Analyses对话框，进入传递函数分析状态，Transfer Function Analyses对话框如图1.6.15所示。Transfer Function Analyses对话框有Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 3个选项，其中Analysis Options和Summary与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.15 Transfer Function Analyses对话框
在Analysis Parameters对话框中： 在Input source窗口可以选择所要分析的输入电源。 在Output node/source区中可以选择Voltage或者Current作为输出电压的变量。 选择Voltage，在Output node窗口中指定将作为输出的节点，而在 output reference窗口中指定参考节点，通常是接地端（即 0）。 选择Current，在Output source栏中指定所要输出的电流。 在Analysis Parameters对话框中的右边的有3个Change Filter，分别对应左边的三个栏，其功能与Output对话框中的 Filter Unselected Variables按钮相同，详见直流工作点分析中的 Output对话框。 点击Simulate按钮，即可得到传递函数分析结果。
1.6.15 最坏情况分析（Worst Case…） 最坏情况分析是一种统计分析方法。它可以使你观察到在元件参数变化时，电路特性变化的最坏可能性。适合于对模拟电路值流和小信号电路的分析。所谓最坏情况是指电路中的元件参数在其容差域边界点上取某种组合时所引起的电路性能的最大偏差，而最坏情况分析是在给定电路元件参数容差的情况下，估算出电路性能相对于标称值时的最大偏差。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Worst Case...，将弹出Worst Case Analyses对话框，进入最坏情况分析状态，Worst Case Analyses对话框如图1.6.16所示。Worst Case Analyses对话框有Model tolerance List、Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Analysis Options和Summary与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Model tolerance List和Analysis Parameters选项。
图1.6.16 Worst Case Analyses对话框
1. Model tolerance list对话框 在Current list of tolerances区中列出目前的元件模型误差，可以点击下方的Add a new tolerance按钮，添加误差设置。 （1）Parameter Type窗口 在Parameter Type窗口可以选择所要设定的元件模型参数（Model Parameter选项）或器件参数（Device Parameter选项），其下的 Parameter区将随之改变，说明如下：
（2）Parameter区 ①在Parameter区中的Device Type窗口可以选择需要设定参数的器件种类，其中包括电路图中所使用到的元件种类，例如 BJT（双极性晶体管类）、 Capacitor（电容器类）、 Diode（二极管类）、 Resistor（电阻器类）及Vsource（电压源类）等。 ② 在Name窗口可以选择所要设定参数的元件序号。 ③ 在Parameter可以选择所要设定的参数，当然，不同元件有不同的参数。 ④ Present Value显示当前该参数的设定值（不可更改）。 ⑤ Description为Parameter所选参数的说明（不可更改）。
（3）Tolerance区 在Tolerance区可以确定容差的设置方式，其中包括4个窗口： ① 在Distribution窗口可以选择元件参数容差的分布类型，其中包括元件参数的误差分布状态呈现一种高斯曲线的形式的Guassian（高斯分布）和元件参数值在其误差范围内以相等概率出现的Uniform（均匀分布）两个选项。 ② 在Lot number窗口可以选择容差随机数出现方式，其中选择Lot表示对各种元件参数都有相同的随机产生的容差率，较适用于集成电路；而选择Unique则表示每一个元件参数随机产生的容差率各不相同，较适用于离散元件电路。 ③ 在Tolerance Type窗口可以选择容差的形式，其中包括Absolute（绝对值）和Percent（百分比）两个选项。 ④ 在Tolerance value窗口可以根据所选的容差形式设置容差值。 当完成新增设定后，点击Accept按钮即可将新增项目添加到前一个对话框中。 点击Edit selected tolerance按钮，可以对所选取的某个误差项目进行重新编辑。 点击Delete tolerance entry按钮，可以删除所选取的误差项目。
2. Analysis Parameters对话框 Worst Case Analyses的Analysis Parameters对话框如图1.6.17所示。在Analysis Parameters对话框中： 在Analysis窗口中，可以选择所要进行的分析，有 AC analysis（交流分析）及 DC Operating point（直流工作点分析）两个选项。 在Output variable窗口中，可以选择所要分析的输出节点。 在Collating Function窗口中，可以选择分析方式。其中：MAX最大值分析，仅在 DC operating point选项时选用。MIN 最小值分析，仅在 DC operating point选项时选用。RISE EDGE上升沿分析，其右边的Threshold窗口用来输入其门限值。 FALL EDGE下降沿分析，其右边的Threshold窗口用来输入其门限值。 在Direction窗口中，可以选择容差变化方向，有Default、Low及High等3个选项。 在Output Control窗口中，选择Group all traces on one plot项将所有仿真分析结果和记录在一个图形中显示。若不选此项，则将标称值仿真、最坏情况仿真和 Run Log Descriptions分别输出显示。
图1.6.17 Worst Case Analyses的Analysis Parameters对话框
1.6.16 蒙特卡罗分析（Monte Carlo…） 蒙特卡罗是采用统计分析方法来观察给定电路中的元件参数，按选定的误差分布类型在一定的范围内变化时，对电路特性的影响。用这些分析的结果，可以预测电路在批量生产时的成品率和生产成本。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Monte Carlo...，将弹出Monte Carlo Analyses对话框，进入蒙特卡罗分析状态，Monte Carlo Analyses对话框如图1.6.18所示。Monte Carlo Analyses对话框有Model tolerance List、Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Summary和Analysis Options与直流工作点分析的设置一样，Monte Carlo 的Model tolerance List对话框与1.6.15最坏情况分析中的Model tolerance List对话框完全相同。下面仅介绍Analysis Parameters选项。
图1.6.18 Monte Carlo Analyses的Analysis Parameters对话框
在Monte CarloAnalyses的Analysis Parameters对话框中： 在Analysis窗口中，可以选择所要进行的分析，有Transient analysis（瞬态分析）、 AC analysis（交流分析）及 DC Operating point（直流工作点分析）3个选项。 在Number of runs窗口中设定执行次数，必须≥2。 在Output variable窗口中，可以选择所要分析的输出节点。 在Collating Function窗口中，可以选择分析方式。其中：MAX最大值分析，仅在 DC operating point选项时选用。MIN 最小值分析，仅在 DC operating point选项时选用。RISE EDGE上升沿分析，其右边的Threshold窗口用来输入其门限值。 FALL EDGE下降沿分析，其右边的Threshold窗口用来输入其门限值。 在Output Control窗口中，选择Group all traces on one plot项将所有仿真分析结果和记录在一个图形中显示。若不选此项，则将标称值仿真、最坏情况仿真和 Run Log Descriptions分别输出显示。 在Text Output窗口可以选择文字输出的方式。
1.6.17 导线宽度分析（Trace Width…） 导线宽度分析主要用于计算电路中电流流过时所需要的最小导线宽度。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Trace Width…，将弹出Trace Width Analyses对话框，进入导线宽度分析状态，Trace Width Analysis对话框如图1.6.19所示。Trace Width Analysis对话框有Trace Width Analysis、Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Analysis Parameters、Analysis Options和Summary与直流工作点分析的设置一样。下面仅介绍Trace Width Analysis选项。 在Trace Width Analysis选项中，Maximum temperature above ambient用来设置环境温度，Weight of plating用来设置镀层，默认值如图1.6.20所示。 Set node trace widths using the results from this analysis用来设置是否将分析结果用于建立导线宽度。
图1.6.19 Trace Width Analysis对话框
1.6.18 批处理分析（Batched…） 在实际电路分析中，通常需要对同一个电路进行多种分析，例如对一个放大电路，为了确定静态工作点，需要进行直流工作点分析：为了了解其频率特性，需要进行交流分析；为了观察输出波形，需要进行瞬态分析。批处理分析可以将不同的分析功能放在一起依序执行。 用鼠标点击Simulate→Analysis→Batched...，将弹出Batched Analyses对话框，进入批处理分析状态，Batched Analyses对话框如图1.6.20所示。
图1.6.20 Batched Analyses对话框
在Batched Analysis对话框的左边 Available区中可以选择所要执行的分析，点击 Add analysis按钮，则所选择的分析的参数对话框出现。例如选择Monte Carlo ，点击 Add analysis按钮，则弹出Monte Carlo Analysis对话框。 该对话框与蒙特卡罗分析的参数设置对话枢基本相同，其操作也一样，所不同的是Simulate按钮变成了 Add to list按钮。在设置对话框中各种参数之后，点击 Add to list按钮，即回到 Batch Analyses对话框，这时在此右边的Analyses To区中出现将要分析的选项Monte Carlo ，点击Monte Carlo分析左侧的十号，则显示出该分析的总结信息。
如果需要继续添加所希望的分析，可以按照上述办法进行，全部选择完成后，在 Batch Analyses对话框的右边 Analyses To区中将出现全部选择分析项，点击Run All Analyses按钮即执行所选定在 Analyses To区中的全部分析仿真。仿真的结果将依次出现在 Analyses Graphs中。 选择右边 Analyses To区中的某个分析，点击Edit Analysis，可以对其参数进行编辑处理。 选择右边 Analyses To区中的某个分析，点击Run Selected Analysis，可以对其运行仿真分析。 选择右边 Analyses To区中的某个分析，点击Delete Analysis，可以将其删除. 点击Remove all Analysis，可以将已选中在Analysis To区内的分析全部删除。 点击Accept可以，保留Batched Analysis对话框中的所有选择设置。
1.6.19 用户自定义分析（User Defined…） 用户自定义分析可以使用户扩充仿真分析功能。 用鼠标点击Simulate→Analysis→User Defined...，将弹出User Defined Analyses对话框，进入用户自定义分析状态，User Defined Analyses对话框如图1.6.21所示。用户可在输入框中输入可执行的Spice命令，点击Simulate按钮即可执行此项分析。对话框中Analysis Options和Summary与直流工作点分析的设置一样。
图1.6.21 User Defined Analyses对话框
本章小结 NI Multisim 10是电子电路计算机仿真设计与分析的基础。本章介绍的主要内容有： （1）multisim的基本操作： multisim的主窗口、multisim菜单栏、multisim工具栏、multisim的元器件库、multisim仪器仪表库的基本界面操作。 （2）multisim的文件操作：编辑（Edit）的基本操作，创建子电路，在电路工作区内输入文字，输入文本，编辑图纸标题栏。 （3）multisim的电路创建的基础：元器件的操作，电路图选项的设置，导线的操作，输入/输出端点设置。
（4）multisim的仪器仪表的使用：仪器仪表的基本操作，包括数字多用表、函数信号发生器、瓦特表、示波器、 波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真分析仪、频谱分析仪、网络分析仪的使用。 掌握NI Multisim 10的使用方法是本章的重点，是进行以后各章学习的基础。软件学习最重要的是实践，不断的实践，需要在实际的电路设计与仿真分析中，通过在学习以后各章的内容的过程中，熟练的掌握和使用Multisim仿真软件。
第2章 晶体管放大器电路
内容提要 晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础部分。本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、负反馈放大器电路、射极跟随器、差动放大器、OTL低频功率放大器、单调谐放大器、双调谐回路谐振放大器的工作原理、主要性能指标、特性以及计算机仿真设计方法。
本章的重点是掌握晶体管放大器电路的仿真设计与分析方法。单管晶体管放大器是基础，注意区分不同类型放大器之间的不同点。
2.1 单管放大器
2.1.1单管放大器电路基本原理 图2.1.1为电阻分压式工作点稳定的单管放大器电路图。它的偏置电路采用RB11(RB11)和RB12(RB12)组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE(RE1)，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号uo，从而实现了电压放大。
uo ui 图2.1.1电阻分压式工作点稳定放大电路
在图2.1.1电路中，当流过偏置电阻RB11和RB12 的电流远大于晶体管的基极电流IB时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算
UCE＝VCC－IC（RC＋RE） 电压放大倍数： 输入电阻： Ri＝RB11 // RB12 // rbe 式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻 输出电阻 RO≈RC
由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各
项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计 与实验调整相结合的产物。因此，除了掌握放大 器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的 测量和调试技术。
2.1.2 单管放大器静态工作点的分析 1. 函数信号发生器参数设置 双击函数信号发生器图标，出现如图2.1.2面板图，改动面板上的相关设置，可改变输出电压信号的波形类型、大小、占空比或偏置电压等。
图2.1.2 函数信号发生器面板图
Waveforms区：选择输出信号的波形类型，有正弦波、三角波和方波等3种周期信 号供选择。本例选择正弦波。 Signal Options区：对Waveforms区中选取的信号进行相关参数设置。 Frequency：设置所要产生信号的频率，范围在1Hz-999MHz。本例选择1KHZ
Duty Cycle：设置所要产生信号的占空比。设定范围为1％-99％。 Amplitude：设置所要产生信号的最大值(电压)，其可选范围从1μV级到999KV。本例选择10mV Offset：设置偏置电压值，即把正弦波、三角波、方波叠加在设置的偏置电压上输出，及可选范围从lμV级到999KV。
Set Rise／Fall Time按钮：设置所要产生信号的上升时间与下降时间，而该按钮只有在产生方波时有效。点击该按钮后，出现如图2. 1
图2.1.3 Set Rise／Fall Time对话框
此时，请在栏中以指数格式设定上升时间(下降时间)，再点击Accept按钮即可。如点击Default，则恢复为默认值1.000000e-12。 注意：当所有面板参数设置完成后，可关闭其面板对话框，仪器图标将保持输出的波形。
2. 电位器RP参数设置 双击电位器RP，出现如图2.1.4所示对话框，点击Value选项。 Key区：调整电位器大小所按键盘。 Increment区：设置电位器按百分比增加或减少。
图2.1.4 Potentiometer对话框
调整图2.1.1中的电位器RP确定静态工作点。电位器RP旁标注的文字“Key=a”表明按动键盘上a键，电位器的阻值按5％的速度减少：若要增加，按动Shin+a键，阻值将以5％的速度增加。电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显示在一旁。启动仿真电源开关，反复按键盘上的a键。双击示波器图标，观察示波器输出波形如图2.1.5（节点8的波形）所示。
输入波形 输出波形 图2.1.5 示波器显示节点8的波形
3. 直流工作点分析 在输出波形不失真情况下，点击Options→Preferences→Show node names使图2.1.1显示节点编号，然后点击 Analysis→DC operating Point→Output variables选择需要用来仿真的变量，然后点击Simulate按钮，系统自动显示出运行结果，如图2.1.6所示。
图2.1.6 系统运行结果显示
4. 电路直流扫描 直流扫描分析（DC Sweep Analysis）是利用一个或两个直流电源分析电路中某一节点上的直流工作点的数值变化的情况。直流扫描操作分析方法请看第1章中的1.7.8小节。本例分析了图2.1.1电路中节点“2”随电源电压变化的曲线如图2.1.7所示，在图2.1.7中点击
图标可显示/隐蔽指针，该指针与示波器显示屏上的读数指针相同，即拖动指针可测出集电极的电位随电源电压变化的情况。
图2.1.7 图2.1.1电路中节点“2”直流扫描分析结果
2.1.3 单管放大器动态分析 用鼠标点击Simulate→Analysis→AC Analysis，将弹出AC Analysis对话框，进入交流分析状态。AC Analysis对话框有Frequency Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4个选项，本例中首先用鼠标点击其中Output variables选定节点8进行仿真，然后点击 Frequency Parameters选项，弹出Frequency Parameters对话框如图2.1.8所示。
图2.1.8 AC Analysis对话框
1. Frequency Parameters参数设置 在Frequency Parameters参数设置对话框中，可以确定分析的起始频率、终点频率、扫描形式、分析采样点数和纵向坐标（Vertical scale）等参数。本例中： 在Start frequency窗口中，设置分析的起始频率，设置为1Hz。 在Stop frequency（FSTOP）窗口中，设置扫描终点频率，设置为100GHz。
在Sweep type窗口中，设置分析的扫描方式为， Decade（十倍程扫描） 在Number of points per decade窗口中，设置每十倍频率的分析采样数，默认为10。 在Vertical Scale窗口中，选择纵坐标刻度形式为： Logarithmic（对数）形式。默认设置为对数形式。
2. 恢复默认值 点击Reset to default按钮，即可恢复默认值。 3. 分析节点的频率特性波形 按下“Simulate”（仿真）按钮，即可在显示图上获得被分析节点的频率特性波形。交流分析的结果，可以显示幅频特性和相频特性两个图，仿真分析结果如图2.1.9所示。
如果用波特图仪连至电路的输入端和被测节点，双击波特图仪（波特图仪各参数设置方法参照 1. 5节中的1. 5 如果用波特图仪连至电路的输入端和被测节点，双击波特图仪（波特图仪各参数设置方法参照 1.5节中的1.5.6）,同样也可以获得交流频率特性，显示结果如图2.1.10所示。
图 2.1.9 单管放大器AC Analysis仿真分析结果 幅频特性曲线 相频特性曲线 图 2.1.9 单管放大器AC Analysis仿真分析结果
幅频特性曲线 相频特性曲线 图2.1.10 波特图仪测试频率特性显示
4. 放大器幅值及频率测试 双击示波器图标，通过拖拽示波器面板（图2.1.5）中的指针可分别测出输出电压的峰-峰值及周期。示波器参数设置方法参照1.5节中的1.5.5小节。
5. 电路噪声分析（Noise Analysis） 噪声分析用于检测电子线路输出信号的噪声功率幅度，用于计算、分析电阻或晶体管的噪声对电路的影响。在分析时，假定电路中各噪声源是互不相关的，因此它们的数值可以分开各自计算。总的噪声是各噪声在该节点的和（用有效值表示）。噪声分析操作方法请看第1章中的1.7.6小节。图2.1.11是图2.1.1节点“2”噪声分析仿真结果。
图2.1.11 噪声分析图2.1.1节点2的仿真分析结果
6. 电路失真分析 失真分析用于分析电子电路中的谐波失真和内部调制失真（互调失真），通常非线性失真会导致谐波失真，而相位偏移会导致互调失真。若电路中有一个交流信号源，该分析能确定电路中每一个节点的二次谐波和三次谐波的复值。失真分析操作方法请看第1章中的1.7.7小节。本例分析了图2.1.1电路中的节点“2”，分析结果如图2.1.12所示。
图2.1.12 图2.1.1电路节点“2”失真分析结果
本章小结
本章介绍了晶体管放大器的工作原理、主要性能指标、特性以及仿真分析。本章的主要内容包括： （1）单管放大器电路基本原理，静态工作点的分析，动态特性分析。 （2）以两级共射级放大电路构成的放大电路为例，进行了多级放大电路的频率响应和仿真分析。多级放大电路能够提高总的电压增益，但通频带会变窄。
（3）负反馈使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。 （4）介绍了射极跟随器工作原理和瞬态特性分析。
（5）介绍了差动放大器电路结构和工作点分析。差动放大器对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。 （6）介绍了OTL 电路的主要性能指标，OTL低频功率放大器电路。
(7）单调谐放大器是由单调谐回路作为交流负载的放大器。介绍了LC并联谐振回路的特性，进行了单级单调谐放大器电路分析。
(9) 移相电路：介绍了一个0～360°的移相电路。 掌握晶体管放大器电路的仿真设计与分析方法是本章的重点，注意不同类型放大器之间的差别。
思考题与习题 2.1 在Multisim仿真平台中建立如图2.1所示晶体管放大电路，设VCC=12V，RC=3KΩ，Rb=240KΩ,三极管选择2N222A。（1）用万用表测出各极静态工作点。（2）用示波器观察输入及输出波形。
图2.1 习题2.1图
2.2 在上图中如改变Rb ，使 Rb=100KΩ其他不变，用万用表测出各极静态工作点，并观察其输入、输出波形的变化。
2.3 在仿真软件中建立如图2.2所示分压式偏置电路，调节合适静态工作点，用示波器观察使输出波形最大不失真。（1）测出各极静态工作点：（2）测出输入、输出电阻。（3）改变RP的大小观察静态工作点的变化，并用示波器观察输出波形是否失真。
图2.2 习题2.3图
2.4 （1）在上图中用示波器观察接上负载和负载开路时对输出波形的影响。（2）学会使用波特图仪在放大电路中的连接：（3）观察放大电路的幅频特性和相频特性。
2.5 两级放大电路如图2.3所示，在输出波形不失真的情况下；（1）测出各级静态工作点：（2）用示波器测出各级输出电压的大小。
图2.3 习题2.5图
2.6 两级负反馈电路如图2.4所示。（1）断开反馈支路开关“K”加大输入信号使输出波形失真，然后合上反馈支路开关“K”，观察负反馈对放大电路失真的改善:（2）接上波特图观察有、无负反馈时放大电路的幅频特性和相频特性。
图2.4 习题2.6图
2.7 电路如图2.5所示。（1）调试合适的静态工作点：（2）用示波器测出输入、输出电压的大小。
图2.5 习题2.7图
2.8 在仿真平台上建立一个双端输入、双端输出的差动放大电路。（1）输入共模分量，分别测出单端输出电压及双端输出电压：(2)输入差模分量，分别测出单端输出电压及双端输出电压
2.9 电路如图2.6所示。（1）学会设置喇叭参数：（2）调节RP1电位器使A点的电压等于： （3）测出各级静态工作点：（4）改变信号发生器的频率倾听喇叭声音的变化。
图2.6 习题2.9图
2.10 在仿真平台上设计一个单级单调谐放大电路，要求谐振频率为10.904MHZ，用波特图仪测出调谐放大电路的频率。 2.11 在仿真平台上设计一个单级双调谐放大电路，用波特图仪观察双调谐回路放大器的通频带。
本章小结
理想运算放大器开环电压增益Aud=∞，输入阻抗ri=∞，输出阻抗ro=0，带宽fBW=∞，失调与漂移均为零。理想运算放大器在线性应用时具有两个重要的特性：“虚短”和“虚断”。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。
本章的主要内容有： (一).运算放大器组成的反相比例运算电路、反相加法电路、同相比例运算电路、减法运算电路、积分运算电路、微分电路的结构、工作原理与计算机仿真分析。 (二).运算放大器组成的一阶有源滤波器、二阶压控电压源有源滤波器、二阶有源高通滤
波器、二阶有源带通滤波器、双T带阻滤波器的结构、工作原理与计算机仿真分析。 (三).电压比较器组成的过零比较器和滞回比较器的结构、工作原理与计算机仿真分析。 (四).运算放大器组成的对数器是实现输出电压与输入电压成对数关系的非线性模拟器件，介绍了结构、工作原理与计算机仿真分析。
(五).运算放大器组成的指数器是实现输出电压与输入电压成指数关系的非线性模拟器件，由于输入电压也是输出电压的对数，因此也称为逆对数器，介绍了结构、工作原理与计算机仿真分析。
掌握运算放大器电路的仿真设计与分析方法是本章的重点。改变运算放大器输入回路和负反馈回路上的元器件，即可改变电路的功能。
思考题与习题 3.1 在图3.1反相比例运算电路中，R1=10KΩ RF=500KΩ，问R2的阻值应为多大。若输入信号为10mV，用万用表测出输出信号的大小。
图3.1 习题3.1图
3.2 在 Multisim仿真平台上设计一个同相比例运算电路，若输入信号为10mV ，用示波器观察输入、输出信号波形的相位，并测出输出电压。 3.3 电路如图3.2所示，已知ui1=1V，ui2=2V， ui3=3V， ui4=14V，R1= R2=2 KΩ， R3= R4=RF=1 KΩ，试测出uo。
图3.2 习题3.3图
3.4 在 Multisim仿真平台上建立如图3.3所示电路，用示波器测出输入、输出信号波形。改变电容的大小，观察输入、输出波形的变化。
图3.3 习题3.4图
3. 5 在 Multisim仿真平台上建立一个微分运算电路如图3
图3.4 习题3.5图
3.6 在 Multisim仿真平台上设计一个有源低通滤波器，要求1KHZ以下的频率能通过，试用波特图仪测出电路的幅频特性。
3.8 在 Multisim仿真平台上设计一个二阶有源低通滤波器电路，要求1KHZ以下的频率能通过，试用波特图仪测出电路的幅频特性。
图3.5 习题3.9图
3.9 在 Multisim仿真平台上建立一个双T带阻滤波器电路，试用波特图仪测出电路所通过的频率范围。 3.10 设计一个过零比较器，输入信号最大值为5V的正弦交流电，选择稳压值为3V的双向稳压管。用示波器观察输入、输出波形，并将观察到的波形画在同一坐标纸上。 3.11 在 Multisim仿真平台上建立一个反相滞回比较器如图3.6所示。试用示波器测出门限电平UT+、UT-及回差电压△UT。
图3.6 习题3.11图
3.12 在 Multisim仿真平台上设计一个同相滞回比较器。试用示波器测出门限电平UT+、UT-及回差电压△UT。
图3.7 习题3.13图
3.14 在 Multisim仿真平台上建立一个温度补偿指数器的电路，如图3.8所示。
图3.8 习题3.14图
本章小结
信号发生器可以分为正弦波发生器和非正弦波发生器。本章主要内容有： （1）双T选频网络正弦波振荡器是带选频网络的正反馈放大器。若用R、C元件组成选频网络，就称为RC 振荡器， 一般用来产生1Hz～1MHz的低频信号。
（2）运算放大器组成的RC正弦波振荡器，其中RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络。 （3）LC振荡器振荡应满足相位平衡条件和振幅平衡条件。电容反馈三点式振荡器有一个LC并联谐振回路，由于其选频作用，所以使振荡器只有在某一频率时才能满足振荡条件，
可以得到单一频率的正弦波振荡信号。 （4）由集成运算放大器构成的方波发生器和三角波发生器，构成形式有多种，把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，则比较器输出的方波经积分器积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波。
（5）锯齿波产生电路由同相输入滞回比较器(A1)和充放电时间常数不等的积分器(A2)两部分组成，产生锯齿波电压。 掌握信号发生器电路的仿真设计与分析方法是本章的重点。振荡频率和波形是信号发生器的基本参数，注意计算值与仿真结果的差别。
思考题与习题 4.1 在 Multisim仿真平台上设计一个如图4.1所示的RC串并联选频网络振荡器，调节Rf使电路起振，测出起振时电阻Rf的大小，并用示波器测出其振荡频率。改变正反馈支路RC的大小，再测其振荡频率。
图4.1 习题4.1图
4. 2 在 Multisim仿真平台上建立一个如图4 4.2 在 Multisim仿真平台上建立一个如图4.2所示的双T网络RC正弦波振荡器，调节合适的静态工作点，用示波器测出其振荡频率。改变反馈支路RP1的大小，再测其振荡频率。
图4.2 习题4.2
4. 3 在Multisim仿真平台上建立一个如图4 4.3 在Multisim仿真平台上建立一个如图4.3所示的音频信号发生器的简化电路。（1）R5大致调到多大才能起振？（2）RP为双联电位器，可以从0调到10KΩ,试测出振荡频率的调节范围。
图4.3 习题4.3图
4.4 实验室自制一台由运算放大器组成的文氏电桥振荡器电路，要求输出频率共四档，频率范围分别为20～200HZ, 20OHZ～2KHZ, 2～20KHZ, 20～200KHZ,各档之间的频率略有覆盖。可采用图4.3所示的方案，改变不同的电容作为粗调，调节电位器作为细调。已知有四个电容分别为0.1μF, 0.01μF, 0.001μF, 0.0001μF,试选择电位器电阻RP的值。
4.5 在 Multisim仿真平台上建立一个如图4.3所示的电容反馈三点式振荡器电路。（1）测出起振时RP1的值。（2）测出振荡频率。
图4.4 习题4.5图
4.6 在图4.5所示电路中设稳压管的稳压值为V。电阻R1, R2, R3已知。(1)若要求三角波的输出幅值为3V振荡周期为1mS，试选择电容CF和电阻RF的值。（2）用示波器测出振荡周期及幅值。
图4.5 习题4.6图
4.7 在图4.5电路中调节RP电位器阻值，一边调节RP一边用示波器观察输出波，使其从三角波变为锯齿波，并用示波器测出振荡周期及幅值。
本章小结
变换电路属于非线性电路，其传输函数随输入信号的幅度、频率或者相位变化，输出信号的波形不同于输入信号的波形。本章介绍了不同类型的变换电路与计算机仿真设计方法，主要内容有：
（1）由运算放大器组成的线性检波电路。 （2）在线性检波器的基础上，加一级加法器，便构成绝对值电路。绝对值电路又称为整流电路。 （3）限幅电路介绍了串联限幅电路和稳压管双向限幅电路。
（4）死区电路介绍了二极管死区电路和精密死区电路。 （5）介绍了负载不接地U/I变换电路和负载接地的U/I变换电路。 （6）将输入的电压信号转换为电流输出的电流/电压转换电路。 （7）VFC（电压一频率变换）电路能把输入信号电压变换成相应的频率信号。
（8）峰值检出电路是一种由输入信号自行控制采样或保持的特殊采样一保持电路。 （9）负阻抗变换器电路输入阻抗Z变换到等效输入阻抗Zie ，其特性由正变为负。 （10）阻抗模拟变换器电路选择不同性质的元件时，则可构成不同性质的阻抗模拟电路。
（11）模拟电感器采用电容和集成运放组成。 （12）电容倍增器由反相放大器构成。 掌握变换电路的仿真设计与分析方法是本章的重点。运算放大器是构成各种变换电路的基础，改变运算放大器输入回路和负反馈回路上元器件，可以获得不同类型的变换电路。
思考题与习题 5.1简述线性检波电路的工作原理。 5.2 试分析题图5.2工作原理与输出波形。
图5.1 习题5.2图
5.3 试分析题图5.3工作原理与输出波形。
图5.2 习题5.3图
5.4 改变题图5.4中稳压二极管D1和D2的连接方式，观察输出波形的变化。如果稳压二极管D1和D2改为二极管，情况会怎样？
图5.3 习题5.4图
5.5 试分析二极管桥式死区电路的传输特性。 5.6 改变图5.4.4 精密死区电路中二极管D1～D4的连接方向，其传输特性有何变化？ 5.7题图5.7负载不接地电压／电流变换电路，如果采用单电源电压的运算放大器情况会怎样？
图5.4 习题5.7图
5.8 试设计一个VFC（电压一频率变换）电路，要求：输入电压0～1V，转换频率范围0～1000Hz。 5.9 简述峰值检出电路的工作原理。 5.10 试设计一个反相峰值检出电路。 5.11 仿真图5.5 所示可变电容倍增器电路，分析工作原理与各参数关系。
图5.5习题5.11图
第6章 模拟乘法器电路
内容提要 模拟乘法器能实现两个互不相关的模拟信号间的相乘功能，是一种普遍应用的非线性模拟集成电路。本章介绍了模拟乘法器的基本概念与特性，multisim2001模拟乘法器，以及模拟乘法器组成的乘法与平方运算电路、除法与
开平方运算电路、函数发生电路、调幅电路、振幅键控（ASK）调制电路、混频器电路、倍频器电路、抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）解调电路和功率测量电路与计算机仿真设计方法。
本章的重点是掌握模拟乘法器应用电路的仿真设计与分析方法。模拟乘法器是构成应用电路的基础，注意模拟乘法器与运算放大器的结合，以及将模拟乘法器连接在运算放大器的输入回路和负反馈回路上对电路功能的影响。
6.1模拟乘法器的基本概念与特性
6.1.1 通用模拟乘法器 模拟乘法器是一种普遍应用的非线性模拟集成电路。模拟乘法器能实现两个互不相关的模拟信号间的相乘功能。它不仅应用于模拟运算方面，而且广泛地应用于无线电广播、电视、通信、测量仪表、医疗仪器以及控制系统，进行模拟信号的变换及处理。
z 模拟乘法器具有两个输入端口X和Y，及一个输出端口Z（K*XY），是一个三端口非线性网络，其符号如图6.1.1所示。 图6.1.1 模拟乘法器符号
一个理想的模拟乘法器，其输出端Z的瞬时电压UO仅与两个输入端（X和Y）的瞬时电压UX和UY的(波形、幅值、频率均是任意的)的相乘积成正比，不含有任何其它分量。模拟乘法器输出特性可表示为: UO＝KUX UY （6.1.1） 式（6.1.1）中，K为相乘增益。
根据模拟乘法器两输入电压UX和UY的的极性，乘法器有四个工作象限（又称区域）。如果两输入电压都只能取同一极性（同为正或同为负）时，乘法器才能工作，则称之为“单象限乘法器”；如果其中一个输入电压极性可正、可负，而另一个输
入电压极性只能取单一极性（即只能是正或只能是负），则称之为“二象限乘法器”；如果两输入电压极性均可正、可负，则称之为“四象限乘法器”。两个单象限乘法器可构成一个二象限乘法器；两个二象限乘法器则可构成一个四象限乘法器.
模拟乘法器有两个独立的输入量UX和UY，输出量UO与UX和UY之间的传输特性既可以用式VO＝KUX UY表示，也可以用四象限输出特性和平方律输出特性来描述。 当模拟乘法器两个输入信号中，有一个为恒定的直流电压E，根据式（6.1.1）得到 UO＝(KE) UY （6.1.2） 或 UO＝(KE) UX （6.1.3）
上述关系称为理想模拟乘法器四象限输出特性。由上式可知，模拟乘法器输入、输出电压的极性关系满足数学符号运算规则；有一个输入电压为零时，模拟乘法器输出电压亦为零；有一个输入电压为非零的直流电压E时；模拟乘法器相当于一个增益为Au=KE的放大器。
当模拟乘法器两个输入电压相同，则其输出电压为: UO＝KUX 2＝KUY2 （6.1.4）
当模拟乘法器两个输入电压幅度相等而极性相反，则其输出电压为 UO＝－KUX 2＝－KUY2 （6.1.5） 上述关系称为理想模拟乘法器的平方律输 出特性。 模拟乘法器是一种非线性器件，一般情况下，它体现出非线性特性。例如，两输入信号为UX ＝UY＝Umcosωt时，则输出电压为
模拟乘法器是一种非线性器件，一般情况下，它体现出非线性特性。例如，两输入信号为UX ＝UY＝Umcosωt时，则输出电压为 UO＝KUX UY＝KU2mcos2ωt＝KU2mcos2ωt＝ KU2mcos2ωt+KU2mcos22ωt （6.1.6） 可见，输出电压中含有新产生的频率分量。 注意：一般情况下，线性迭加原理不适用于模拟乘法器。
6.1.2 multisim2001模拟乘法器 在multisim2001模拟乘法器模型中，输出电压： （6.1.7） 式中：Uout ：在Z（K*XY）端的输出电压。 UX ：在X端的输入电压。 UY ：在Y端的输入电压。
K ：输出增益，默认值1V/V。 Off ：输出补偿，默认值0 V。 Yoff ：Y补偿，默认值0V。 Xoff ：X补偿，默认值0V。 YK ：Y增益，默认值1V/V。 XK ：X增益，默认值1V/V。
点击控制类元器件库 的乘法器图标 ， 即可取出一个乘法器放置在电路工作区中，双击乘法器图标，即可弹出乘法器属性对话框如图6.1.2所示，可以在对应的窗口中对乘法器的参数值、标识符等进行修改。
图6.1.2 乘法器设置对话框