第8章 Multisim9仿真电路绘制

第8章 Multisim9仿真电路绘制8.1 原理图电路绘制 或非逻辑电路属于一般基本电路，其电路如图8-1所示。绘制前要先认识Mu
ltisim9的操作界面，如何调用元件以及连接导线。8.1.1 熟悉Multisim 9系统界面8.1 原理图电路绘制
执行开始→程序→Electronics Workbench→Multisim9，打开Multisim9的主窗口，如图8-2所示。它
是一个Multisim 9的虚拟电子实验平台，各部分主要功能如下： 1.电路工作区：用于搭建仿真电路和显示仿真分析结果。
2.菜单栏：包括File（文件菜单）、Edit（编辑菜单）、View（视图菜单）、Place（放置菜单）、Simulate（仿
真菜单）、Transfer（导出菜单）、Tools（设计工具菜单）、Options（选项菜单）和Help（帮助菜单）等。 3
.工具栏：常用的工具栏包括System（系统工具栏）、Designs（设计工具栏）、Instrument（仪器工具栏）、Zoom（
缩放工具栏）和In Use List（当前原件清单），这些提供了电路仿真时常用的工具按钮。执行菜单View→Toolbars可打开
或关闭所选中的工具栏。 4.元件栏：提供电路仿真所需要的各种元件，执行菜单View→Toolbars可打开或关闭元件栏。
5.仿真开关：用于控制仿真实验的操作过程，执行菜单View→Toolbars→Main可打开或关闭仿真开关，系统默认为打开状态
。 8.1 原理图电路绘制8.1.2 熟悉Multisim 9仿真电路绘制步骤8.1 原理图电路绘制 1.绘制步骤 进行电
路仿真实验前，必须先搭建好线路。仿真电路的建立主要包括以下几个步骤： (1) 新建电路文件。 (2) 设置电路工作窗口。 (
3) 选择和放置元件。 (4) 连接线路。 (5) 设置元件参数。 (6) 调用和连接仪器。 (7) 显示电路的节点编号。
(8) 启动仿真。8.1 原理图电路绘制2.文件的创建与打开 (1) 新建电路文件 执行菜单命令File→New创建一个
新的电路文件，屏幕出现一个新的电路工作窗口，系统自动产生circuit1的电路文件，在电路文件未保存之前，其文件名为circuit
1.ms9。在该窗口，我们可以进行仿真电路的创建。 如果当前已打开一个电路，并且已被修改，则在打开新的电路的窗口之前，系统会提示
是否保存当前修改过的电路。 (2)打开已有文件 执行菜单命令File→Open打开已有的电路文件。屏幕显示如图8-3所示的对话
框，选择路径后选中要打开的文件。8.1 原理图电路绘制 3.窗口参数设置 Multisim 9可以根据用户的要求，能
够对窗口界面进行设置。 (1) 设置图纸大小 执行菜单命令Options→Sheet Properties（参考选项）或在
电路绘制区的空白处单击鼠标右键，选择Properties，也可以打开参考选项对话框。单击其中的Work Space（工作空间）选项
卡，屏幕弹出如图8-4所示的窗口。 8.1 原理图电路绘制 (2)设置栅格、页边缘和标题栏的显示状态 在图8-5所示的选项框
中，Show栏设置电路图栅格、页边缘和标题栏显示状态，单击复选框打“√”后选中该项。8.1 原理图电路绘制 (3)设置电路图
选项 执行菜单命令Options→Sheet Properties，打开Circuit选项，屏幕弹出图8-4所示的电路图选项对
话框。Show用于设置元件标号、参考编号、属性、标称值和节点编号等显示状态；Color用于设置电路图颜色，在下拉列表框中可以选择四
种固定配色方案或Custom（自定义），当选择Custom时，可自行对电路图背景、连接线和元件颜色等进行设置。 Compon
ent Label（元件标号）和Component Reference ID（元件参考编号）是两个不同的概念，前者是用户自定义的元
件标签，允许不同的元件具有相同的标号，但实际中不同的元件应设置不同的的标号，后者为计算机用来区分两个元件的一种标示，尽管可以修改参
考编号，但在电路中不允许重复。8.1 原理图电路绘制 (4)设置元件符号标准 执行菜单Options→Global Pr
eference，打开Part（部件箱）选项，屏幕弹出对话框，在Symbol standard区设置元件符号标准，如图8-6所示，
共有DIN（欧洲标准）和ANSI（美国标准）两种标准。选择不同的符号标准，在部分元件库中以不同的符号表示，其中DIN标准接近我国国
标符号。8.1 原理图电路绘制 (5)自动备份设置 执行菜单Options→Global Preference，单击Save
选项卡，选中Auto-backup可以设置自动备份时间，如图8-7所示。8.1 原理图电路绘制 (6)字体、字号设置 执行菜单O
ptions→Sheet Properties，单击Font（字体）选项卡可以设置元件标号、标称值、管脚号、节点号、说明文字的字体
和字号的大小等，如图8-8所示。8.1 原理图电路绘制4.放置元件 创建电路的第一步是将所需要的元件放进电路窗口中，常见的方法有
从元件工具栏中选取元件、启动菜单的放置元件命令、利用查找命令以及从In Use List中选取元件。 (1)从元件工具栏中选取元
件 选取元件最直接的方法是从元件工具栏中选取。首先要确定该元件属于哪个库，然后确定所属元件库中所在的元件栏，再从选中的元件工具栏
中选出具体型号的元件。下面以4511BD（5V）为例来说明具体的操作步骤。 1) 单击元件工具栏中 按钮，弹出如图8-9
所示的Select a Component对话框。 2) 在图8-9所示对话框的database下拉菜单中，选取所需要的元件库。
Multisim 9提供了3个元件库，分别是Multisim Master元件库、Corporate Library元件库和Use
r元件库。Multisim 9默认的元件库为Multisim Master元件库，也是最常用的元件库。 3) 在图8-9所示对话
框的Group下拉列表中，选取所需元件所在组。由于是在Multisim 9用户界面中，单击COMS元件工具栏，利用此下拉列表，还可
以选择其他元件工具栏。8.1 原理图电路绘制 4) 在Family显示窗口中，显示了COMS元件库中COMS、74HC和Tin
alogic三个系列。选中COMS系列，在Compnent滚动窗口中显示COMS系列的各种集成电路，在此可以选择所需元件的具体型号
，例如4511BD（5V）。 5) 在图8-9所示的对话框右侧，Symbol窗口中显示了选中元件的电路符号。在Fuction显示
框中显示了该元件的功能。在Model Manuf.\ID显示框中显示了该元件的生产厂家，在Footprint显示框中显示了该元件的
封装。8.1 原理图电路绘制 单击Search按钮，可以搜索具有某特点的元件。单击Model按钮，可以查看选中元件的模型参
数报告。例如4511BD模型参数报告如图8-10所示。8.1 原理图电路绘制 (2) 启动菜单的放置元件命令 使用放置元件命
令的方式来选择元件，执行菜单Place→Component命令，就会弹出如图8-9所示的对话框，具体操作同上一样。 (3) 从I
n User List中选取已调用的元件 在In User List中列出了当前电路中已经放置的元件，如果要使用相同的元件，可以
直接从In User List的下拉列表中选取，选取元件的参考序号会自动加1。 (4) 放置虚拟元件 在电路设计中，会用到各种
各样的元件，特别是在电路调试过程中，要达到设计要求，需要频繁更改元件的参数。这就对仿真软件提出了更高的要求，即能随意修改元件的参数
。Multisim 9据此要求，提供了区别现实元件的虚拟元件。放置虚拟元件主要有两种方法，一是按照放置现实元件的方法在元件工具栏相
应类型的选项中选取；二是通过虚拟元件栏选取。 1) 通过元件工具栏放置。单击相应元件工具栏，弹出该类元件工具栏的Select a
Component对话框，在Family栏选择相应的虚拟元件。例如，单击Basic元件工具栏，弹出如图8-9所示的Select
a Component对话框，在Family下拉列表中选择元件类，在Component窗口中罗列了相应的虚拟元件。 2)
通过虚拟元件栏放置。在用户界面中，有一组底色为天蓝色图标的工具栏就是虚拟工具栏（Virtual Toobar），如图8-11（a
）所示。若用户界面没有显示虚拟工具栏，单击View→Toobar→Virtual命令显示出该工具栏。虚拟工具栏包含有10个虚拟图标
，单击每个图标都会弹出相应的一组虚拟元件栏，如单击Basic Component Bar图标，弹出如图8-11（b）所示的基本元件
栏。8.1 原理图电路绘制8.1 原理图电路绘制 3) 修改虚拟元件的参数。下面以放置100kΩ的虚拟电阻为例说明如何修
改虚拟元件的参数。单击图8-11（b）所示基本元件工具栏中的Place Resistor按钮，可在电路窗口中放置一个默认值为1kΩ
的虚拟电阻，双击该虚拟电阻图标，弹出如图8-12所示的虚拟电阻的属性对话框。8.1 原理图电路绘制5.调整元件布局 (1) 选中
元件 在对元件进行移动、旋转、删除和参数设置等操作前，必须先选中该元件，用鼠标单击选取。选择某一个元件，可用鼠标左键单击该元件；选
中多个元件，可在按住Shift键的同时，依次单击要选中的元件；选中某区域的元件，可在电路窗口中拖拽出一个矩形区域，该区域内的元件被
同时选中。 单击工作区的空白处，取消元件的选中状态。 (2) 元件移动 为了使电路布局合理，有时需要对元件，包括图标、参考编号和标
称值等进行移动。移动一个元件，通过选中该元件图标后拖动光标来实现；移动一组元件，先选中这些元件，然后用鼠标左键拖拽其中任意一个元件
，则所有选中元件都会一起移动。元件移动后，与其相连的导线会自动重新排列。 (3) 元件旋转和翻转 在绘制电路图时，为了避免迂回绕行
的连线，常常需要对元件进行翻转或旋转等操作。将光标移动到元件上，单击鼠标右键，屏幕弹出一个元件调整快捷菜单，如图8-13所示，从中
选择相应操作可完成相应功能。8.1 原理图电路绘制 (4) 元件复制和删除 在图8-13中选中菜单Copy复制当前选中元件；执
行菜单Cut剪切当前选中元件。选中元件后，单击Delete键可以删除选中的元件。 (5) 调整可调元件 对于电位器、可变电容、
可变电感和开关等可调元件，在仿真过程中是通过键盘上的按键来控制的。 在电路窗口中放置一只电位器，双击该电位器，屏幕弹出如图8-1
4所示的电位器控制键的设置窗口。元件中的“Key＝×”（×为控制键），一般修改为所需的字母，图中为大写字母“A”，按键在同一窗口中
一般不能重复，以免多个元件同时受控于同一个按键；“50%”表示阻值的百分比，当前为50%。8.1 原理图电路绘制6.连接线路
元件布局完毕，就可进行线路连接，Multisim 9有手工连线和自动连线两种连接方式。 (1)自动连线 电路图在元件数目不多
的情况下，可以采用自动连线。自动连线时将光标指向第一个元件的管脚上，光标变为“+”号，单击鼠标左键开始连线，移动光标屏幕自动拖出一
条连线，将光标移动到下一个元件管脚处，再次单击鼠标左键，系统自动产生一条连线。 在光标移动过程中，若单击鼠标右键，则取消该操作。
导线连接完成后系统自定义节点编号。 连线默认为红色，要改变颜色默认值，右击电路窗口，从弹出的菜单中单击Color菜单项，进行设置
。若要改变某段连线的颜色，把光标放到该连接线上，单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Color项进行设置即可。8.1 原理图电路绘制
(2)自动连线参数设置 执行菜单命令Options→Sheet Properties,单击Wiring（连线）选项，屏幕弹出
如图8-15所示的连接参数设置对话框。 其中Wire Width用于设置连线宽度。8.1 原理图电路绘制 (3) 手工连线 当电
路图比较庞大时，系统在自动布线时可能会出现不必要的绕行，造成电路图复杂，读图困难，此时可以选择手工连线。手工连线可以在光标移动过程
中改变导线的路径，即每单击一次鼠标左键改变一次导线路径。 (4) 修改走线 连线完成后，想进行局部调整，可以单击该连线，连线上
出现很多拖动点，单击两拖动点之间的连线，光标变成双箭头“ ”，拖动箭头实现连线的修改；如果单击拖动点，则该点上出现三角箭头
，此时拖动箭头实现任意角度的的走线。 (5) 节点的使用 在连线过程中，如果连线一端为元件管脚，另一端为导线，则在导线交叉处系
统自动打上节点。若连线的起点不是元件管脚或节点，则需要在电路中手工添加节点才可以进行连线。执行菜单Place →Junction（
节点），此时光标带有一个悬浮的节点，将光标移动到适当的位置，单击鼠标左键放置节点。在连接过程中，一个节点最多可以连接四个方向的连线
。 (6) 设置节点的特性 在电路连接时，系统对电路中每一个节点自动分配一个节点号，在进行仿真分析时需要使用节点号。双击该连接
线，屏幕弹出节点特性设置对话框，其中Node Name用于设置节点编号。在同一电路中，节点编号是唯一的；PCB→Track Wid
th用于设置PCB布线宽度。 (7) 删除元件、连线和节点 用鼠标左键选中元件，执行菜单Edit→Delete键，可以实现元件
的删除操作。元件删除后，与之相连的导线会一起删除。用鼠标单击连线或节点，按下Delete键，可以删除连线或节点。8.1 原理图电
路绘制7.文字添加 (1) 添加文字说明 执行菜单命令Place→Text，在电路窗口合适位置单击鼠标左键，即可放置输入文字对话框
，单击鼠标右键结束输入。 (2) 添加电路描述 执行菜单Tools→Description Box Editor(放置电路描述)，
屏幕弹出一个窗口，在窗口内输入描述文字后，保存内容并关闭窗口。如果要查看写好的电路描述内容，执行菜单View→Circuit De
scription Box，可以打开电路描述窗口。 (3) 添加标题栏 放置标题栏的方法是执行菜单命令Place→Title Bl
ock，弹出“打开”对话框，将文件路径添加为Multisim 9安装路径下的Title blocks目录，在该文件夹内，存放了Mu
ltisim 9为用户设计的9个标题栏文件。 例如选中Multisim 9默认标题文件（default.Tb7）,单击打开按钮，弹
出如图8-16所示的标题栏。8.1 原理图电路绘制8.文件的保存与退出 (1) 文件存盘 执行菜单File→Save，保存当
前电路。如果是第一次进行文件存盘，屏幕将弹出一个对话框，此时可以选择驱动器和路径，输入文件名，系统自动给定文件格式为ms9,单击
“保存”即可存盘。 (2) 更名保存 执行菜单File→Save As，用新的文件名保存当前电路图，原有文件名中的电路不会发生
变化。 (3) 关闭文件 执行菜单File →Colse，关闭当前的电路图。若当前电路已进行修改，并且尚未存盘，系统在关闭之前
会提示保存电路图。 (4) 退出编辑 执行菜单File→Exit，关闭所有打开的电路窗口，并退出Multisim 9系统。如果
修改的电路图尚未保存，系统会提示是否保存电路。8.1 原理图电路绘制8.1.3 或非逻辑电路绘制1.设置电路工作窗口 创建一个新
电路文件，选择菜单Options→Sheet Properties进行电路工作窗口参数设置，单击Workspace（工作空间），设
置图纸大小为A4，方向设置为纵向；选择菜单Options→Global Preferences，单击Part（部件箱）选项，在Sy
mbol standard区设置元件符号标准为DIN，在此我们绘制的是一个或非逻辑电路图，如图8-1所示。2.放置元件 电路工作窗
口设置完成后，开始放置元件。用鼠标单击打开元件所在库，单击所需要的元件，此时光标上带有一个悬浮的元件图标显示在电路工作区，将元件移
动到适当的位置再次单击鼠标，放置好元件。 由于在Multisim 9中数字IC的电源和接地一般设置为隐藏，为保证电路仿真的正常进行
，通常在涉及数字器件的电路中要放置数字电路的电源和地。本图中使用了数字器件74LS08D，所以在电路中放置了数字的电源和地。3.元
件布局 依次将元件从部件箱中放置于电路工作区的适当位置，并通过移动和旋转元件等操作对元件进行布局调整。8.1 原理图电路绘制5.
设置元件参数 从部件箱中选出的元件没有标号，其参考编号也是由系统自动给定的，连接完电路应根据实际情况对元件进行重新编号和重新确定标
称值，用光标双击所需元件可以进行修改。绘制好的电路如图8-1所示。6.观察电路工作结果 电路绘制完成后，单击仿真开关，按下A键或
B键，根据或非逻辑关系，三个电压探测器亮起来。8.2 总线电路绘制 译码器显示电路可以用一般的绘制方法，但为了简化电路，我
们往往用总线来进行绘制，其电路如图8-17所示。总线（Bus）通常是一组具有相关性信号线的总称，如计算机中的数据总线、地址总线和彩
电中的控制总线等。总线在电路上通常表现为一根粗线，由于总线本身没有实际的电气连接意义，所以必须定义总线名和分支编号，具有相同分支编
号的导线，通过总线在电气上是连接的，这样可以使原理图的空间简洁，也便于读图。8.2 总线电路绘制 放置总线的操作过程如下：
1.执行菜单Place→Bus，进入绘制总线状态。 2.拖动所要绘制总线的总线的起点，即可拉出一条总线，如要转弯，则单击即可。到
达指定位置后，双击完成该总线，系统自动给出总线名称。如果要修改总线名称，则双击该总线打开Bus对话框，在其中的Bus Name栏输
入新的总线名称，然后单击OK按钮。 3.接着绘制元件与该总线连接的端线，单击所要连接的元件引脚，然后移向总线，再单击则出现如图8
-18所示的对话框。输入端线的名称，如A或B，本教材采用默认端线名称（即Ln1、Ln2、Ln3、……），单击OK按钮，关闭对话框，
即可把端线名称反映到电路图上，如图8-17（b）。8.2 总线电路绘制 4.第二个元件管脚与总线连接端线的方法与第一个元件
管脚连接方法相同。单击所要连接第二个元件的引脚，单击右键，弹出菜单，选择Properties命令，出现如图8-19所示的对话框。将
图中Net Name栏的9修改为1，即表示该元件的该管脚与第一个元件的1管脚相连接。单击OK按钮，出现如图8-20所示对话框，单击
“是”按钮，完成连接。其他管脚利用总线连接方法相同，完成后的电路图如8-17（b）。8.3 子电路绘制 在电路图的创建过
程中，经常遇到以下两种情况，一是电路规模庞大，很难全部显示在一个窗口中，因此我们先将电路的某一部分用一个框图加上适当的引脚来表示；
二是电路的某一部分在另外一个或多个电路中多次使用，若将其圈成一个模块，使用起来会很方便，子电路就是这样一种模块。 创建与使用子电
路的基本过程如下: 1.建立子电路部分的电路图，与其它电路部分相连的端子上必须连接输入/输出端符号，可以执行菜单命令Place→Connectors→HB/SC Connector放置端口。如图8-21所示为与门电路，它包括三个输入端（IN1、IN2和IN3）和一个输出端（OUT）。另外要注意，输入/输出符号按不同方向放置，将决定其在子电路中是输入端还是输出端。8.3 子电路绘制 2.按住鼠标左键，拉出一个矩形，把用来组成子电路的部分电路全部选定。 3.执行菜单Place→Replace by Subcircuit屏幕弹出如图8-22所示的对话框。 在其编辑栏输入子电路名称，如YU（只能是英文名称，不能是中文名称），单击OK按钮即得到如图8-23所示的子电路。8.3 子电路绘制4.取出子电路，移到适当位置后，双击出现如图8-24所示的对话框。 可在对话框的RefDes栏内修改该子电路的序号。如果单击EditHB/SC按钮，则可以进入该子电路重新编辑。 5.调用子电路。执行菜单命令Place→New Subcircuit出现如图8-22相同的对话框，输入电路名称，如YU，即可在电路中放置该子电路模块。这个子电路模块就像一般的元件，但不能旋转和更改属性。 在同一个电路中可以使用多个相同或不同的子电路。