《電子技術(shù)應(yīng)用》
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Multisim電子仿真軟件使用實(shí)踐
摘要: 電子仿真軟件MultiSIM的元件庫(kù)中雖然收集了大量的常用電子元件,供讀者調(diào)用搭建電路進(jìn)行虛擬仿真,,但有些讀者有時(shí)用到的電子元件,,MultiSIM的元件庫(kù)中沒(méi)有怎么辦?
Abstract:
Key words :

  眾所周知,,電子仿真軟件MultiSIM最初由加拿大的IIT 公司推出,從Multisim2001開(kāi)始到后來(lái)的Multisim7和Multisim8止,;Multisim9到目前的Multisim10版本,,已改由美國(guó)國(guó)家儀器公司(NI公司)所推出。Multisim版本每次升級(jí),,軟件功能都有相應(yīng)的提高,,但它們的操作方法和電子電路虛擬仿真這一塊內(nèi)容幾乎沒(méi)有太大的變化。也就是說(shuō),,讀者只要掌握和學(xué)會(huì)了Multisim7軟件的使用方法,,其它的版本也就觸類(lèi)旁通了。軟件更新快,,讀者也不一定要一味去趕時(shí)髦,,這要看你用軟件做什么內(nèi)容來(lái)決定,如果是初學(xué)者和一般電子電路虛擬仿真,,學(xué)會(huì)和掌握Multisim7軟件的使用方法已足夠,。一是上手快,二是獲得軟件容易,。當(dāng)然,,讀者要進(jìn)一步提高,要學(xué)LabVIEW技術(shù),,要學(xué)單片機(jī)仿真,,要學(xué)UltiBoard制版,那當(dāng)然需要安裝Multisim9或 Multisim10版本了,但目前介紹這方面的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍資料不太多,,且新版本軟件剛推出時(shí)不易得到,、存在不夠穩(wěn)定等缺點(diǎn);再說(shuō)LabVIEW技術(shù)也不像電子電路仿真那樣容易學(xué)會(huì),,它是屬于構(gòu)建虛擬儀器技術(shù)范疇,;至于單片機(jī)仿真,軟件目前只適用匯編語(yǔ)言,,不能用C語(yǔ)言編程,;且模塊也僅有8051和8052 兩種,單片機(jī)仿真技術(shù)方面還不是太理想,,有待于版本進(jìn)一步升級(jí)和提高,。

  電子仿真軟件MultiSIM的元件庫(kù)中雖然收集了大量的常用電子元件,供讀者調(diào)用搭建電路進(jìn)行虛擬仿真,,但有些讀者有時(shí)用到的電子元件,,MultiSIM的元件庫(kù)中沒(méi)有怎么辦?下面就這個(gè)話(huà)題談?wù)勛约旱囊恍┨幚矸椒?,或許對(duì)讀者有一些啟發(fā),。

   一、沒(méi)有“熱釋電人體紅外傳感器”怎么辦,?

  “熱釋電人體紅外傳感器”是一種新產(chǎn)品,,電子仿真軟件MultiSIM的元件庫(kù)中沒(méi)有。我們知道“熱釋電人體紅外傳感器”是一種能接收人體發(fā)出的微弱紅外線,,然后將它轉(zhuǎn)換成微弱電信號(hào)的一種器件,。既然我們知道了它的工作機(jī)理,很簡(jiǎn)單,,我們可以用一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)代替它,。將開(kāi)關(guān)和電源連在一起,開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)表示電路沒(méi)有接收到信號(hào),;開(kāi)關(guān)閉合一下隨即打開(kāi),,表示電路已接收到人體走動(dòng)的紅外線信號(hào),并已轉(zhuǎn)換成電信號(hào)被接收,,電路會(huì)動(dòng)作,,或控制的節(jié)能燈亮了,或控制的繼電器閉合了等,。圖一是“熱釋電人體紅外感應(yīng)節(jié)能燈”的虛擬仿真電路,,讀者可以去試一下,開(kāi)關(guān)J1閉合一下隨即打開(kāi),,看紅色指示燈是否會(huì)亮一段時(shí)間,,然后自動(dòng)熄滅。在實(shí)際電路中,電路是控制交流燈泡的,,這里采取了用紅色指示燈來(lái)代替的變通方法,,一般來(lái)說(shuō)只要虛擬仿真成功了,做成實(shí)物也就沒(méi)有大問(wèn)題了(注:圖中電阻R19是為了仿真時(shí)紅色指示燈發(fā)光穩(wěn)定添加的,,實(shí)際電路可以不用,;圖一是在Multisim10軟件下做的仿真,讀者完全可以在Multisim7或 “漢化特殊版Multisim8.3.30”軟件下實(shí)現(xiàn)),。

圖一是在Multisim10軟件下做的仿真
 
圖1

  二,、沒(méi)有“光敏電阻”怎么辦?

  同樣地,,電子仿真軟件MultiSIM的元件庫(kù)中也找不到光敏電阻,。比如圖一的實(shí)際節(jié)能燈電路,要求天黑以后工作,,白天不工作,。這時(shí)在實(shí)際電路中就需要接上光敏電阻,光敏電阻接收到光照時(shí),,阻值降低,,如MG45-13型光敏電阻亮阻≤5KΩ;相反,,光敏電阻在黑暗中時(shí),,阻值升高,如MG45-13型光敏電阻暗阻≥5MΩ,。既然知道了光敏電阻這一特性,我們就可以用兩個(gè)電阻來(lái)分別代替它進(jìn)行電路虛擬仿真,。在圖1的運(yùn)放第9腳接一個(gè)5.1MΩ電阻到地,,表示黑夜,接在此處的光敏電阻對(duì)原電路仿真沒(méi)有任何影響,,即開(kāi)關(guān)J1閉合一下隨即打開(kāi),,紅色指示燈會(huì)亮一段時(shí)間,然后自動(dòng)熄滅,;將接在此處的電阻換成 5.1KΩ,,表示白天,則開(kāi)關(guān)J1閉合后紅色指示燈始終不會(huì)亮,。

  三,、如何對(duì)雙向晶閘管控制交流燈泡進(jìn)行虛擬仿真?

  上述節(jié)能燈電路實(shí)際應(yīng)用時(shí),,是用雙向晶閘管來(lái)控制交流燈泡的亮和滅的,,可以在電子仿真軟件中搭建如圖2所示虛擬仿真電路。先用“+10V”電源控制交流燈泡X1的發(fā)光如圖3所示;再用“–10V”電源控制交流燈泡X1的發(fā)光如圖4所示,。以上虛擬仿真結(jié)果,,實(shí)現(xiàn)了用雙向晶閘管來(lái)控制交流燈泡發(fā)光的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)際上,,雙向二極管是受交流電的正,、負(fù)半周電壓控制的,這里也可用正,、負(fù)直流電壓來(lái)代替仿真,,效果是一樣的。

虛擬仿真電路
 
圖2
電源控制交流燈泡X1的發(fā)光 
圖3
 “–10V”電源控制交流燈泡X1的發(fā)光
圖4

   四,、沒(méi)有“熱敏電阻”怎么辦,?

  同樣地,電子仿真軟件MultiSIM的元件庫(kù)中也找不到熱敏電阻,。熱敏電阻特性和光敏電阻相似,,有負(fù)溫度系數(shù)和正溫度系數(shù)之分,如圖5所示為一用負(fù)溫度系數(shù)電阻控制電路,,圖中以普通電阻R4代替熱敏電阻,,打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度正常時(shí),,晶體管不工作,,繼電器K2常閉觸點(diǎn)吸合,控制加熱器加熱,;假設(shè)溫度升高,,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻阻值減小,我們?cè)儆靡粋€(gè)普通電阻R5并聯(lián)到電阻R4上,,模擬負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻阻值減小,,這時(shí)再打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān),繼電器K2常閉觸點(diǎn)分開(kāi)如圖6所示,,控制加熱器停止加熱(注:圖5和圖6是在Multisim7軟件下做的仿真),。

 

負(fù)溫度系數(shù)電阻控制電路
 
圖5
繼電器K2常閉觸點(diǎn)分開(kāi) 
圖6

  五、結(jié)束語(yǔ)

  以上所列例子都說(shuō)明了,,在應(yīng)用電子仿真軟件MultiSIM進(jìn)行虛擬仿真時(shí),,有許多傳感器或新器件,只要知道了它們的電特性或在電路中的作用,,完全可以靈活采用變通的辦法代替進(jìn)行仿真,,本來(lái)軟件就是進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的,并不一定非要用真實(shí)元件不可,,這樣可以大大地拓寬電子仿真軟件MultiSIM的應(yīng)用范圍,。再說(shuō)用軟件仿真時(shí)不存在損壞和燒毀元件,、儀器的問(wèn)題,只要設(shè)計(jì)好了電路都可以試一試,,仿真成功了就可以進(jìn)行實(shí)際電路的組裝和調(diào)試,,不成功再修改電路重新仿真。

  電子仿真技術(shù)MultiSIM軟件更新很快,,不斷有新版本問(wèn)世,,一方面說(shuō)明推出軟件的公司資源雄厚、精益求精,、不懈努力,、與時(shí)俱進(jìn);另一方面,,更說(shuō)明了電子仿真技術(shù)MultiSIM市場(chǎng)看好,、前途光明。特別是加拿大的IIT公司被美國(guó)國(guó)家儀器公司(NI公司)收購(gòu)以后,,實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,,在 Multisim9和Multisim10版本中加強(qiáng)了LabVIEW技術(shù),MCU仿真技術(shù),,VHDL仿真技術(shù),,Verilog HDL仿真技術(shù),CommSIM 仿真技術(shù),,UltiBOARD制版技術(shù)等內(nèi)容,,使MultiSIM軟件性能更加先進(jìn)和實(shí)用,相信不久的將來(lái),,MultiSIM技術(shù)會(huì)在國(guó)內(nèi)受到廣大電子工作者的喜愛(ài),,應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。

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