第9章 Multisim 9虚拟仪器的使用 单击Multisim 9操作面板上的 图标，会将指示器件库Indicators打开，如图
9-1所示。在Family中，包含有很多的指示器件，如电压表、电流表、电压探测器、灯泡、条形光柱、数码管和蜂鸣器等。9.1 常用指
示器件的使用9.1 常用指示器件的使用9.1.1 电压表、电流表的使用 选用电压表和电流表可以分别测量电路中的交直流电压和电
流，测量值可以直接从表头上读出，电压表和电流表都有“＋”“－”端子与电路相连。 双击电压表或者电流表，可以打开仪表的参数设置
对话框，根据需要调整仪表的相关参数。如设置电压表的内阻，交直流档位等，在进行电路分析时还可进行故障设置，十分方便。9.1 常用指示
器件的使用9.1.2 电压探测器、灯泡、蜂鸣器和条形光柱的使用 电压探测器是一个单端器件，相当于一个发光二极管，当其探极所
测电压大于设定值时，探测器发光。在Multisim 9中有多种颜色的电压探测器供用户选择。 Multisim 9中提供的灯泡
分为灯泡（LAMP）和虚拟灯泡（VIRTUA L-LAMP）两种，前一种工作电压和功率不可调整，后一种可根据需要调整工作电压和功率
。加在灯泡两端的电压达到额定电压的50％～150％时，灯泡发光，且随着电压的增加灯泡的亮度会逐渐增加，当电压超过灯泡额定电压的15
0％时，灯泡不亮。重新调整电路，使灯泡两端电压恢复正常，灯泡恢复发光。对于直流，灯泡发出稳定的光；而对于交流，灯泡一闪一闪发光。
指示器件库中提供蜂鸣器供用户检测电路中的交流信号。当电路中的交流信号达到某个值时，蜂鸣器发声。 Multisim 9中
提供的条形光柱有三种，如图9-2所示。其中a、b两种是探测电路两端电压的，当电压达到某个值时，a中相应数量的灯发光，而b中是对应的
第几个灯发光。c是探测电路电流的，可同时探测多个支路电流是否达到规定值，达到的相应灯会亮。9.1 常用指示器件的使用9.1 常用指
示器件的使用9.1.3数码管的使用 Multisim 9中提供的数码管有五类：阿尔法数码管，可以显示英文字母和数字；带译码的
8421数码管；七段数码管；符号显示数码管；双数码管等。其中较为常用的是带译码的8421数码管和七段数码管，其对应外观如图9-3所
示。 带译码的8421数码管有四个管脚，从左往右对应4位二进制数码的高位到低位，可以显示0～F之间的16个数。 七段数
码显示管有八个管脚，一个管脚用于选定该数码管，其余七个端子分别和数码管的七段显示管对应，如果某个管脚加高电平，则对应的数码段亮。需
注意的是，要显示十进制数，要另加译码电路。9.2 数字万用表的使用 Multisim 9中的万用表与实际的万用表外观类似，图
9-4所示为万用表的图标和操作面板图。通过图标中的 “＋”“－”端子将万用表连接到电路的两节点之间，可测量交直流电压、电流和电阻，
也能测量分贝损耗。9.2 数字万用表的使用9.2.1数字万用表的测量方法 测量电压和电阻时，万用表图标中的 “＋”和“－”应
与所测端点并联。然后按下面板中的V或Ω按钮即可进行测量。当测电流时，万用表图标中的 “＋”和“－”应串接在电路中。然后按下面板中的
A按钮即可进行测量。 根据待测信号是交流还是直流，可以通过点击【～】按钮或【——】按钮来切换。9.2 数字万用表的使用9.2
.2数字万用表的参数设置 按下Set…按钮，能对万用表相关参数进行测量，如图9-5所示。由电路理论知，电流表的内阻要求尽可能
的小，而电压表的内阻应尽可能的大，否则会影响测量结果的精确度。读者可以自行设置参数，仿真后可直观得出内阻对于测量精度的影响。9.2
数字万用表的使用9.2.3应用实例 如图9-6所示是利用万用表进行测量的实例，表1串接在电路中，测量时按下A按钮即可测量电
流；表2并联在待测电路两端，测量时按下V按钮即可测量电压。从两表中可以读出电路中的电流为6mA，而R2电阻两端电压为6V。
从应用实例中可以看出，与实际万用表相比，Multisim 9中的万用表测量时不存在档位的选择。9.3 函数信号发生器的使用 函数
信号发生器可以产生正弦波、三角波和矩形波。输出的波形的频率、幅度、直流偏置电压以及占空比等都可以在面板上直接调节。9.3.1函数信
号发生器的连接 图9-7是函数信号发生器的图标和操作面板图。从图标可以看出信号发生器有三个端子，分别是 “＋”、“接地”和“－”
。在面板上可以设置相关参数，其中占空比参数主要是针对三角波和方波信号的，而上升沿/下降沿时间调节是用于方波波形的调整。 函数信号
发生器有两种接法：一种是单极性连接，即将“＋”或“－”和“接地”一起接入到电路中，输出极性信号，其幅值等于信号发生器的有效值；另一
种是双极性连接，即将“＋”和“－”连接到电路中，输出幅值等于信号发生器有效值两倍的信号。9.3 函数信号发生器的使用9.3.2应用
实例 图9-8所示为函数信号发生器的两种连接方式，两个函数信号发生器的参数设置完全一致，都选择的是输出频率为50Hz,幅度为
10V的正弦波。它们分别接到示波器的A通道和B通道，示波器两通道设置也完全相同，从示波器所显示的输出波形来看，双极性连接方式输出信
号的幅度是单极性连接方式输出信号幅度的2倍。9.4 功率计的使用9.4.1功率计的连接 功率计是用来测量电路中的平均功率和功
率因数，图9-9所示为功率计的图标和面板图。功率计共有四个接线端子，电压端的正负端和电流端的正负端。在测量时，功率计电压端应与待测
电路两端并联，而电流端应串接在电路中。仿真开始后，双击功率计图标，就可从功率计面板上读出平均功率和功率因数。9.4 功率计的使用9
.4.2功率计的应用 图9-10 功率计的应用 图9-10所示为纯电阻负载和容
性负载电路的平均功率和功率因数的测试，图中交流电流源输出的电压幅值为220V。从仿真可以看出，对于纯电阻负载，平均功率为近40W，
功率因数为1。而电路中存在容性负载后，平均功率为37.4W，功率因数为0.967。因而电路中如果存在容性负载，功率因数会减少。 9
.5 双通道示波器的使用 Multisim 9中提供的双通道示波器图表和面板如图9-11所示，它有A、B两个通道，可以同时
观察一路或两路信号波形的形状，分析被测周期信号的幅值和频率，与真实示波器不同的是，其接地线可以接，也可不接,Ext Trig为外触
发输入端。9.5.1扫描时基选择 图9-12 双通道示波器的设置窗口 1.Scale（扫描时间）表示X轴每一刻度代表的时间。2.X
position(X位移)表示时间基准的起始点位置。3.Y/T按钮表示X轴显示时间刻度，Y轴显示A、B通道信号波形的显示方式，是
打开示波器后的默认显示方式。4.Add表示X轴显示时间刻度，Y轴显示A、B通道信号叠加波形的显示方式。5.B/A表示将A通道信号作
为X轴扫描信号，Y轴显示B通道信号波形的显示方式。A/B与之相反。9.5 双通道示波器的使用9.5.2输入通道设置 示波器
有两个完全相同的输入通道：Channel A通道和Channel B通道。以Channel A为例，其面板如图9-12（b）所示。
其中： 1.Scale（Y轴刻度选择）表示Y轴每一刻度所代表的电压刻度，其单位为V/Div，范围为1pv～1000Tv。
2.Y position（Y位移）表示Y轴的原点位置。即波形在Y轴的偏移位置，调整范围为－3～＋3。9.5 双通道示波器的使
用9.5.3触发方式设置示波器触发方式设置面板如图9-12所示。其中：1.Edge用于触发边沿的选择，有上升边沿和下降边沿等触发方
式。2.Level用于设置触发电平的大小。3.Type用于触发方式的选择。 9.5 双通道示波器的使用9.5.4示波器的读数方法
9.5 双通道示波器的使用9.5.5应用举例9.6 四通道示波器的使用9.6.1与双踪示波器的不同9.6 四通道示波器的使用
9.6.2 应用举例9.7 波特图示仪的使用9.7.1波特图示仪的操作 波特图示仪与实验室中的频率特性测试仪类似，可以用来测试
电路或者系统的幅频特性和相频特性。如图9-17是波特图示仪的图标和操作面板图。 1.连接 2.参数设置9.7 波特图示仪的使
用9.7.2应用举例9.8 频率计的使用9.8.1频率计的认识 Multisim 9中提供的频率计的图标和操作面板如图9-1
9所示，它可以用来测量数字信号的频率、周期、相位以及脉冲信号的上升沿和下降沿。9.8 频率计的使用9.8.2应用举例 在Mu
ltisim 9的电路仿真窗口中建立如图9-20的仿真电路。函数信号发生器产生的是频率为1KHz、幅度为10V的正弦波信号。仿真开
始，可以利用频率计测出相关的参数。9.9 字信号发生器的使用9.9.1 认识字信号发生器 字信号发生器是一个通用的数字激励
源编辑器，可以采用多种方式产生32位的同步逻辑信号，用于对数字逻辑电路进行测试。如图9-21为字信号发生器的图标和操作面板图。在操
作面板上，左侧是控制面板，右侧是字信号发生器的字符窗口。控制面板分为Controls（控制方式）、Display（显示方式）、Tr
igger（触发）、Frequency（频率）等几个部分。9.9 字信号发生器的使用 单击Set按钮，弹出图9-22所示的对话
框，其中Pre-set Patterns区中：No Change表示没改变；Load为载入；Save为保存；Clear buffe
r为清除缓冲区； Up Counter为加计数； Down Count为减计数； Shift Right为右移位； Shift L
eft为左移位。Display Type区：Hex为十六进制；Dec为十二进制。Buffer Size为设置缓冲区大小，而Init
ial Pattern为设定初始值。9.9 字信号发生器的使用9.9.2应用举例 如图9-23所示，是用虚拟的数码管显示由
字信号发生器产生一个由0～3之间循环代码的例子。在图9-24中设置缓冲区大小为0004，然后在图9-25的字符显示窗口中单击起始字
符，输入0001～0003，每输入一次，按一次回车键，系统自动跳到下一个地址。 整个设置完毕，启动仿真，单击Cycle按钮，
会看到数码显示管会从0～3循环显示。 9.9 字信号发生器的使用9.10 逻辑分析仪的使用 逻辑分析仪常用于数字电路的时序
分析，可以同时观察十六路逻辑信号，图9-26所示为逻辑分析仪的图标和内部参数设置对话窗口。9.10 逻辑分析仪的使用9.10.1逻
辑分析仪的认识 控制面板下半部分从左往右依次为显示控制区（图9-27）、数据显示读数区（图9-28）、时钟控制设置区（图9-
29）和触发方式设置区（图9-30）。9.10 逻辑分析仪的使用9.10 逻辑分析仪的使用9.10.2应用举例 图9-33所
示为利用逻辑分析仪分析同步二进制计数器的逻辑电路。电路中集成计数器4520是同步二进制计数器，通过CP1端口对信号源V1输出的方波
信号进行计数。信号源V1输出的是频率为100Hz幅度为5V的方波。9.10 逻辑分析仪的使用9.11 逻辑转换仪的使用 Mult
isim 9提供了一种虚拟仪器逻辑转换仪，图9-35所示为逻辑转换仪的图标和操作面板图。实际中没有这种仪器，逻辑转换仪可以在逻辑电
路、真值表和逻辑表达式之间进行转换。 逻辑转换仪图标上共有9个接线端，从左至右的8个接线端为信号输入端，剩下1个为信号输出端。
在操作面板的最上方的A、B、C、D、E、F、G、H和OUT九个按钮分别对应图标上的九个接线端子。单击A、B、C等几个端子后，在下
方的显示区中将显示所输入的数字逻辑信号的所有组合以及其所对应的输出。9.11 逻辑转换仪的使用9.11.1从逻辑电路导出真值表1.
绘制逻辑电路图。2.将逻辑电路的输入端、输出端分别连接到逻辑分析仪的输入端和输出端。3.双击逻辑分析仪，弹出操作面板，单击
按钮，系统自行转换并在真值表区列出该电路对应的真值表，如图9-36所示。9.12 Ⅳ分析仪的使用 Ⅳ分
析仪用于测试二极管、晶体管和MOS管的伏安特性曲线，等同于实验室中的晶体管特性曲线测试仪，其图标和参数控制面板如图9-37所示。9
.12.1 Ⅳ分析仪的认识9.12 Ⅳ分析仪的使用Ⅳ分析仪的操作面板的右半部分为几个部分，其中：Components区是伏安特性
测试对象选择区，有二极管、晶体管、MOS管等选项。Current Range区是电流范围设置区，有对数（Log）和线性(Lin)两
种选择。Voltage Range区是电压范围设置区，有对数（Log）和线性(Lin)两种选择。Reverse用于转换显示区背景颜
色。Sim_Param是仿真参数设置区。单击该按钮，弹出如图9-38所示的参数设置对话框。9.12 Ⅳ分析仪的使用9.12.2应
用举例9.13 失真度分析仪的使用 失真度分析仪是用于测量信号的失真程度与信噪比的仪器，图9-40所示为失真度分析仪的图标
和操作面板图。9.13 失真度分析仪的使用9.13.1失真度分析仪的认识 失真度分析仪的图标上只有一个接线端子，使用时只需
与电路的输出端相连即可。 失真度分析仪的操作面板上方的显示屏显示的是总谐波失真的值。 9.13 失真度分析仪的使用9.13
.2应用举例9.13 失真度分析仪的使用 调节电位器R5的阻值（按下A可以增加阻值，按下Shift键再按A可以减小阻值），
可以改变输入信号的幅度大小，通过增加输入信号的幅度，使之超过三极管Q1的动态范围，从而产生失真。9.14 频谱分析仪的使用
频谱分析仪是用来分析信号的频域特性的，在Mutisim 9中其频域分析范围的上限为4GHz，图9-45所示为频率分析仪的图标和操
作面板图。9.14.1频谱分析仪的认识9.14 频谱分析仪的使用 频谱分析仪的图标上有两个接线端子，IN端子与电路的输出端相连
，T端子与外部触发相连。 频谱分析仪操作面板右侧包括4个区： 1．Span Control区用来控制频率范围： 2．Freq
uency区用来设定频率：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。 3．Am
plitude区用来设定幅值单位，有三种选择：dB、dBm和Lin。dB = 10log10V；dBm = 20log10（V/0
.775）；Lin为线性表示。4．仿真按钮及触发方式设置区 9.14 频谱分析仪的使用9.14.2应用举例 建立图9-47
所示的仿真电路图。其中信号发生器产生的波形设置为频率为1KHz,幅值为10V的方波，而频谱分析仪的参数设置如图中所示，触发源参数设
置默认即可。值得注意的是，参数设置完毕，必须点击Frequency区中Enter按钮方才有效。启动仿真分析，所得结果如显示屏所示，
与理论分析一致。9.15 安捷伦信号发生器的使用 Multisim 9提供的安捷伦信号发生器的型号是33120A，这是一个
高性能15 MHz的综合信号发生器，不仅能产生常用的函数波形，还可以产生特殊波形和用户自定义波形，其图标和操作面板如图9-48所示
，从图中可以看出，安捷伦信号发生器的操作面板与真实的安捷伦信号发生器的操作方式完全一样，这就为用户提供了更为逼真的仿真环境。9.1
5.1操作使用9.15 安捷伦信号发生器的使用 安捷伦信号发生器的图标上有两个连接端，上方是SYNC信号输出端，下方是普通
信号输出端，与操作面板上接线端相对应。 在安捷伦信号发生器的操作面板上单击最左侧的电源按钮，即可按照要求输出信号。通过面板上
的相关按钮，可以调节输出信号。 安捷伦信号发生器操作面板分为若干个区，其中： 1．FUNCTION/MODULATIO
N区用来产生常用的信号。 2．AM/FM区调节信号的频率和幅度。 3．MODIFY区调节信号的调频频率和调频度。
4．TRIG区用来设置信号的触发模式，有单触发（Single）和内部触发（Internal）两种模式。 5．STATE区
中的Rcall用于调用前次存储的数据，Store用于选择存储状态。9.15 安捷伦信号发生器的使用9.15.2应用举例 按
照图9-49所示连接电路，设置输出频率为1KHz、幅度为7V的方波电压信号。 9.15 安捷伦信号发生器的使用9.16 安捷伦
数字万用表的使用 Multisim 9提供的安捷伦万用表的型号是34401A，这是一个高性能6位半的数字万用表，不仅能测量电
压、电流、电阻和频率，还可以进行数字运算，其图标和操作面板如图9-51所示。仿真方式下的安捷伦万用表操作面板和实际仪器操作方式完全
一样。9.16 安捷伦数字万用表的使用9.16.1操作使用9.16.2应用举例 安捷伦万用表的图标上有五个连接端，与操作面板
上的接线端子对应。上面4个接线端子分为两对测量输入端，右侧的上下两个端子为一对，左侧的上下两个端子为一对，它们都可以用来测量电压，
上面的端子为正极，下面端子为公共端。最下面一个端子为电流测试输入端。在实际连接时可通过观察操作面板上右侧的提示信息连接，也可参阅仪
器操作说明书连接端子到应用电路中。 按照如图9-52所示的实验电路连接仿真电路，仿真过程中安捷伦万用表的操作同万用表操作类似，这
里不赘述。仿真结果是其测量电压值为6V，与理论计算完全一致。9.17 安捷伦数字示波器的使用 安捷伦示波器的型号是5462
2D，其图标和操作面板如图9-53所示，这是一个2模拟通道、16个逻辑通道、100-MHz的宽带示波器。它不仅可以实现各种波形的测
量，还可以进行数学运算。9.17 安捷伦数字示波器的使用9.17.1操作使用 安捷伦示波器图标下方的18个接线端是信号输入
端：最左侧的两个是模拟信号输入端；余下的十六个为数字信号输入端。图标右侧三个接线端分别是外接触发信号端、接地端、探头补偿输出端。仿真时单击电源按钮，即可使用示波器。1．Horizontal区中：2．Run Control区中3．Measure区中有Cursor和Quick Mear两个按钮。单击Cursor按钮，在显示区下方出现如图9-54所示设置对框图。9.17 安捷伦数字示波器的使用 如果单击Quick Mear按钮，则会弹出如图9-55所示设置对框图。 其中Source为选择被测信号源；Clear Mear为清除显示数据；而其后面是测量量的选择，测量的依次是频率、周期、峰峰值、最大值、最小值、上升沿时间、下降沿时间、占空比、有效值、正脉冲宽度、负脉冲宽度以及平均值等。9.17 安捷伦数字示波器的使用 图9-56所示面板最上面的两个旋钮分别对应用于第1通道和第2通道模拟信号幅度的衰减。 图9-57所示面板最上面的旋钮用于数字信号通道的选择，中间两个按钮分别对应选择D0～D7和D8～D15。最下面的旋钮用于调整数字信号在垂直方向上的位置。9.17.2应用举例 9.17 安捷伦数字示波器的使用 |
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