Multisim & Ultiboard电路设计与虚拟仿真
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第1章 Multisim 11.0基础

1.1 EDA基础与NI Multisim 11.0

1.1.1 EDA基础

20世纪90年代,电子技术专家和计算机技术专家致力于探索新的电子电路设计方法,并在设计方法和设计工具方面取得了巨大的成功。EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)技术是在CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)、CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)、CAT(Computer Aided Testing,计算机辅助测试)和CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)的基础上发展起来的计算机软件系统。EDA以计算机为平台,融合应用电子技术、计算机技术、信息处理技术和智能化技术的最新成果,利用计算机进行电子产品的自动化设计。EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率,减轻了设计者的劳动强度,并在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥了巨大的作用。

在电子产品开发的过程中,为了有效地降低产品的开发周期和开发代价,利用EDA技术对电子电路进行辅助设计,并对设计电路进行仿真已经成为了很重要的设计方法。一般来说,利用EDA进行电子产品的自动化设计,主要包含以下两个方面。

1.电路辅助设计

电子线路设计是根据给定的功能和工作特性指标要求,通过各种方法确定采用的线路拓扑结构以及各个元件的参数值,有时还需要进一步将设计好的线路转换为印制电路板图设计。要完成上述任务,一般需要经过设计方案的提出、验证和修改等过程,设计任务重、产品开发周期长、效率低。随着计算机技术的发展,众多的电子线路设计软件也开始流行起来。现在,已经可以使用EDA软件进行电路原理图、PCB的设计,大大地降低了劳动强度,提高了设计效率。

2.电路系统的仿真和分析

利用EDA软件中的仿真工具,可以很方便地对电路系统进行仿真和分析,这样,就可以在进行实际产品生产之前,及早发现电路系统中潜在的错误,设计者可以及时地对设计进行完善和修改。一般来说,目前EDA软件完成的仿真和分析数据快捷准确,使产品的设计费用更低、效率更高、周期更短。

1.1.2 NI Multisim 11.0

1988年,加拿大IIT(Interactive Image Technologies)公司推出了EWB(Electronic WorkBench)套件,这是一款优秀的电子线路设计和仿真的EDA套件。该套件可以对模拟、数字、模拟/数字混合电路进行仿真,并且具有界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点。

随着技术和科技的进步,低版本的EWB软件已经不能满足用户的要求了。IIT公司随后就推出了更高版本的EWB软件。在EWB 6.0时,将套件名称改为Multisim,即Multisim 2001。2005年,IIT公司被美国NI(National Instrument)公司并购之后,在2006年推出了Multisim 9.0,随后在2007年推出了Multisim 10.0。到了2010年,NI公司对Multisim 10.0再次进行升级,推出了新版Multisim 11.0。Multisim 11.0的启动界面如图1-1所示。

图1-1 Multisim 11.0启动界面

1.1.3 Multisim 11.0新特性

2007年推出的Multisim 10.0的功能已经很强大了,基本上能够胜任常用电路的设计和仿真工作。2010年推出的Multisim 11.0在Multisim 10.0的基础上,又做了进一步的改进,Multisim 11.0的新特性如下:

1.操作更加简单、便捷

Multisim 11.0使用起来更加简单、方便,对多页设计文件的标记和管理功能都做了进一步的提升。

2.更好的模拟电路设计和仿真体验

Multisim 11.0在模拟电路设计和仿真模块,提升了Spice建模功能和Spice网表文件的可视化能力,使软件本身具有更强的分析能力。

3.增强的数字电路设计和仿真能力

Multisim 11.0在进行模拟电路、数字电路和混合电路的仿真时,仿真速度更快,仿真结果更加准确。

4.更加强大的电路分析能力

Multisim 11.0新增了AC信号频率分析、电源分析和配置文件分析功能,使该软件的分析功能更加强大。

5.增强了的数据可视化功能和图形化操作界面

Multisim 11.0新增了图形和文字注释功能、用户界面制定和界面锁定功能,使用户能够获得更好的使用体验。

6.元器件库容量和质量的提升

Multisim 11.0中新增了550多种不同厂家生产的先进元器件,主要包括Texas Instruments,Linear Technologies和Microchip等公司的产品,还添加了新的NI硬件连接装置和众多的虚拟元器件。

7.更加便捷的工程项目管理功能

Multisim 11.0可以使用户更加方便地对工程项目进行管理,用户可以很方便地在计算机和网络上分享自己的设计。

8.更加人性化的LabVIEW-Multisim用户界面

Multisim 11.0提升了对LabVIEW的支持,主要包括:

● AC分析;

● DC扫描分析;

● 为新变量赋值,包括电流、电压、电阻、电容等元器件。

9.Multisim帮助文件的改进

Multisim 11.0的帮助文件中,对使用Multisim进行设计和仿真的步骤和方法有更加详细的说明,方便用户学习和使用。

10.兼容Multisim 10.0和9.0版本的设计文件

Multisim 11.0对10.X和9.0版本的软件生成的设计文件有很好的兼容性。

11.安装文件占用更少的硬盘空间

Multisim 11.0的安装文件占用更少的硬盘空间。在Microsoft Windows 7操作系统上安装完成之后,Multisim 11.0占用硬盘空间580MB,而Mulsitim 10.0占用硬盘空间1.20GB。

1.1.4 Multisim 11.0对计算机的要求

Multisim 11.0对计算机的要求如下:

1.对操作系统的要求

● 32位的Windows Vista/XP操作系统。

● 64位的Windows Vista操作系统。

● 32位/64位的Windows 7操作系统。

2.对硬件的要求(推荐)

● Pentium 4系列(或以上)的CPU。

● 512MB内存(最少256MB)。

● 1.5GB硬盘空间(最少1GB)。

● 支持Open GL的3D图形卡。

● 为了在Multisim中使用LabVIEW功能,需安装LabVIEW 8.6.X或2009以上版本的软件。