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基于Multisim10矩形波发生电路的仿真分析

摘要：介绍了一种EDA仿真软件Multisim10的主要功能及特点,并用该软件

对矩形波发生电路进行了仿真分析.仿真得到了与现有教材对该电路分析一致的

结果。在课堂上使模拟电子技术教学更形象、灵活、更贴近工程实际,调动了学

生的学习积极性,活跃了课堂气氛,从而加深了学生对理论知识的理解。

关键词：矩形波信号发生器Multisim10仿真分析

1、引言

《模拟电子技术》是一门实践性很强的专业基础课，长期以来《模拟电子技

术》理论课堂教学，是以黑板加粉笔的传统教学方法，教师授课时只能对电路原

理和运行结果进行讲解和描述，由于很多学生在此之前没有接触过电子元器件和

电子电路，这样会使学生较难理解电路的原理和实际功能，不能达到最佳的教学

效果，同时也影响学生的学习兴趣。如果教师使用多媒体教学将计算机仿真软件

Multisim10运用到电路或元件的分析中，在分析电路原理的同时使用仿真软件模

拟电路的运行过程和输出波形[1]，通过实时改变电路元件的参数输出一系列仿

真波形，可以使学生直观地看到各元件的作用，促进学生对电路原理的理解和元

器件在电路中的作用的充分认识，使学生更容易掌握所学的内容，从而提高课堂

教学质量。同时对学生毕业后从事的电子工程设计工作，都具有一定的辅助价值。

2、Multisim10的主要功能和特点

Multisim仿真软件是加拿大IIT(InteractiveImageTechnologies)公司推出的专

门用于电路仿真和设计的电子设计自动化软件，在20世纪90年代初推出的EDA

工具软件，是众多EDA工具软件的佼佼者，是基于PC平台的电子设计软件，

其内核是SPICE数/模混合仿真系统。Multisim10主要特点如下：

(1)界面直观，易学易用。整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电

路所需的元器件和仿真所需的测试仪器都以图标方式出现，可直接拖放到屏幕

上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都如同

在使用真实仪器一样。

(2)丰富齐全和可扩充的元器件库。包括基本元件、半导体器件运算放大器、

TTL和CMOS数字IC、DAC、ADC及其他各种部件，另外用户可以通过元件

编辑器自行创建或修改所需元件模型，还可以通过IIT公司网站或其代理商获得

元件模型的扩充和更新服务。

(3)丰富的测试仪器。具备数字万用表、函数信号发生器、双通道示波器、

扫频仪、数字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、瓦特表、失真分析仪、频

谱分析仪和网络分析仪，而且所有的仪器均可多台同时调用。

(4)完备的分析手段。提供直流工作点分析、交流动态分析、瞬态分析、傅

里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、极点一零点分

析、传递函数分析、灵敏度分析、最坏情况分析和蒙特卡罗分析，直流扫描分析、

批处理分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等，另外还可人为地设置

短路、开路、漏电等故障分析。

(5)强大的仿真能力。既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行

数模混合仿真，尤其是新增了射频(RF)电路的仿真功能。仿真失败时会显示出错

信息、提示可能出错的原因，仿真结果可随时储存和打印[2]。

(6)可自动排出印制电路版。调试所得结果，电路可以和Tango、Protel和

Orcad等印制电路设计软件共享，生成印制电路，自动排出印制电路版，是一种

非常好的实训工具。

可以发现Multisim软件的突出p电路的工作原理：当时，。此时，输出给电

容器C充电!

时，。此时，电容器C通过输出端放电！

当uo重新回到以后，电路又进入另一个周期性的变化。

电容器上的电压和输出电压的波形如图3-2所示，

图3-2

从图3－2可以计算出矩形波的周期和频率。

uc上升阶段表示式:

ｕc下降阶段表示式：

4、矩形波发生电路的Multisim10仿真分析

4.1基本的矩形波仿真

打开Multisim10仿真软件，在其界面上建立如图4-1所示矩形波发生电路。

图4-1矩形波发生器仿真电路

打开仿真开关，调节示波器的时间轴，使其比例为100μS/Div，则可得到如

图4-2所示的波形[3]，