1. Multisim 10 简介：了解它是什么,能做什么。
2. 软件界面概览：熟悉工作区,知道每个部分的功能。
3. 第一个仿真电路：点亮一个 LED：手把手带你完成一个完整的仿真流程。
4. 核心功能详解：深入学习元件、虚拟仪器、仿真分析等。
5. 进阶技巧与实用提示：提高你的仿真效率。
6. 资源与总结：推荐更多学习资源。

Multisim 10 简介

Multisim 是美国国家仪器公司推出的电路设计与仿真软件，是电子设计自动化领域的经典工具之一，它被称为“虚拟的电子实验室”。

主要功能：

• 原理图绘制：像在纸上画电路一样,直观地拖放元件并连接导线。
• 电路仿真：无需焊接任何实际元件,即可在电脑上模拟电路的实时工作状态。
• 虚拟仪器：内置了示波器、万用表、函数发生器、逻辑分析仪等数十种虚拟仪器,其外观和操作与真实仪器高度相似。
• 元件库：拥有庞大的元件库，从基本的电阻、电容到复杂的微控制器、FPGA 都有模型支持。
• 分析功能：提供直流工作点分析、交流扫描、瞬态分析、傅里叶分析等多种强大的分析工具,帮助你深入理解电路特性。
• PCB 设计：可以将仿真成功的原理图自动转换为印制电路板设计图。

学习 Multisim 的意义：

• 验证设计：在制作实物前，先验证电路设计的正确性,节省时间和成本。
• 学习电路：对于初学者，可以安全地搭建各种电路，观察其现象,加深对理论知识的理解。
• 故障排查：对有问题的实际电路，可以在 Multisim 中搭建同样电路进行对比,快速定位故障点。

软件界面概览

打开 Multisim 10,你会看到如下界面：

主要分为以下几个区域：

1. 菜单栏：包含所有软件命令，如文件、编辑、视图、放置、仿真、转移、工具、报告、选项、窗口、帮助。
2. 标准工具栏：常用命令的快捷按钮，如新建、打开、保存、放大、缩小、仿真运行/停止等。
3. 视图工具栏：控制是否显示网格、边界、标题栏等。
4. 主要工具栏：
   • 设计工具箱：显示当前电路的所有层级，如原理图、PCB、仿真结果等。
   • 电子数据表视图：显示和编辑电路中所有元件的详细参数（如电阻值、容值、容差等）。
5. 元件工具栏：这是最核心的工具栏，分类存放了所有可以使用的电子元件，点击每个图标会弹出更详细的分类菜单。
   • Sources：电源、信号源、地。
   • Basic：基本元件，如电阻、电容、电感、开关、继电器等。
   • Diodes：二极管、稳压管、发光二极管、整流桥等。
   • Transistors：双极性晶体管、场效应管、晶闸管等。
   • Analog：模拟集成电路，如运放、比较器、稳压器等。
   • TTL：TTL 逻辑门电路。
   • CMOS：CMOS 逻辑门电路。
   • Mixed：混合器件，如 ADC/DAC、555 定时器、存储器等。
   • Indicators：显示器件，如电压表、电流表、七段数码管、LED、蜂鸣器等。
   • Power Components：功率组件。
   • Miscellaneous：杂项元件，如晶振、保险丝、光耦等。
   • Electromechanical：机电元件，如开关、电机、继电器等。
   • RF Components：射频元件。
   • MCU Module：微控制器模块。
6. 仿真开关：位于界面右上角，是启动和停止仿真的核心按钮，通常包含 Run（运行）、Stop（停止）、Pause（暂停）。
7. 仪表工具栏：包含了所有虚拟仪器，直接拖放到工作区即可使用。
   • 万用表：测量电压、电流、电阻。
   • 函数发生器：产生正弦波、方波、三角波。
   • 示波器：双踪示波器,观察电压信号波形。
   • 波特图仪：分析电路的频率响应。
   • 字发生器：产生数字信号。
   • 逻辑分析仪：分析多路数字信号时序。
   • 逻辑转换仪：在真值表、逻辑表达式、逻辑门电路之间转换。
   • 失真分析仪、频谱分析仪等。
8. 电路设计区：中间最大的区域，是你绘制和仿真电路的地方，也称为“电路窗口”或“画布”。

第一个仿真电路：点亮一个 LED

让我们通过一个最简单的例子来熟悉整个流程。

目标：使用一个 5V 直流电源和一个限流电阻点亮一个发光二极管。

步骤 1：新建电路图

• 启动 Multisim 10。
• 软件会自动创建一个名为 Design1 的新电路图文件，你也可以通过菜单 文件 -> 新建 -> 原理图 来新建。

步骤 2：放置元件

1. 放置电源 (VCC)：

   • 在元件工具栏中，点击 Sources (电源) 图标。
   • 在弹出的对话框中，从 主数据库 中选择 SOURCE。
   • 在 元件 列表中找到 VCC，点击 确定。
   • 在电路设计区点击一下，放置一个 VCC 电源符号，双击这个符号，可以将其电压值从默认的 5V 改为你需要的值（这里保持 5V 即可）。

2. 放置电阻：

   • 在元件工具栏中，点击 Basic (基本) 图标。
   • 在弹出的对话框中，从 主数据库 中选择 RESISTOR。
   • 在 元件 列表中找到一个合适的阻值，1kΩ，点击 确定。
   • 在电路设计区点击放置，双击电阻，可以修改其阻值（例如改为 330Ω，这是一个常见的 LED 限流电阻）。

3. 放置 LED：

   • 在元件工具栏中，点击 Diodes (二极管) 图标。
   • 在弹出的对话框中，从 主数据库 中选择 LED。
   • 在 元件 列表中选择一个 LED，点击 确定,然后放置在电路设计区。

4. 放置地：

   • 非常重要！ 任何电路都必须有参考点，即“地”。
   • 再次点击 Sources (电源) 图标。
   • 在对话框中，选择 POWER_SOURCES。
   • 在 元件 列表中找到 GROUND，点击 确定,然后放置。

步骤 3：连接导线

• 将鼠标移动到一个元件的引脚上,鼠标指针会变成一个带十字的黑色圆点。
• 点击并按住鼠标左键，拖动到另一个元件的引脚上，然后松开,一条导线就连接好了。
• 连接电路：
  • 连接 VCC 的正极到电阻的一端。
  • 连接电阻的另一端到 LED 的正极（通常较长的引脚为正极）。
  • 连接 LED 的负极到地。
• 完成后的电路图如下所示：

步骤 4：放置虚拟仪器（观察结果）

• 虽然我们可以直接运行仿真，但为了更直观地观察,我们放一个万用表。
• 在仪表工具栏中，找到 万用表 图标,点击并拖动到电路设计区。
• 将万用表的两个表笔并联在 LED 的两端,用来测量其两端的电压。

步骤 5：运行仿真

• 点击界面右上角的 绿色三角形 Run 按钮。
• 电路开始仿真，你应该能看到 LED 的符号被点亮（变成红色或绿色，取决于你选择的模型）。
• 观察万用表的显示，它会测量出 LED 两端的电压（大约在 1.8V - 2.2V 之间，取决于 LED 的颜色）。

步骤 6：停止仿真

• 点击红色的 方块 Stop 按钮,仿真停止。

恭喜！你已经成功完成了你的第一个 Multisim 电路仿真！

核心功能详解

元件操作

• 查找元件：如果知道元件名称，可以使用菜单 放置 -> 元件，或者直接按快捷键 Ctrl+W，在弹出的对话框中搜索元件名称（如 resistor、capacitor）。
• 旋转元件：选中元件，然后按 Ctrl+R 逆时针旋转 90 度。
• 修改参数：双击元件，在弹出的属性对话框中修改其数值、容差、模型等。
• 元件信息：选中元件，右键选择 属性,可以查看更详细的信息。

虚拟仪器使用（以示波器为例）

示波器是分析模拟电路最重要的工具之一。

1. 放置：从仪表工具栏拖出 示波器 到工作区。
2. 连接：
   • 示波器有四个连接端：A 通道正负、B 通道正负、触发端、接地端。
   • 将 A+ 连接到你想要观察波形的节点上。
   • 必须连接 GND：将示波器的接地端连接到电路的地上。
3. 设置：
   • 双击示波器,打开其面板。
   • 时间基准：设置 X 轴（时间）的每格代表的时间，如果信号频率为 1kHz，周期为 1ms，可以设置 1ms/Div,这样能看到一到两个完整的波形。
   • 通道 A：设置 Y 轴（电压）的每格代表的电压值，如果信号幅度为 5V，可以设置 2V/Div 或 5V/Div。
   • 触发：设置触发的边沿（上升沿或下降沿）和电平,以便稳定地显示波形。
4. 运行仿真：运行仿真后,你就能在示波器屏幕上看到实时的电压波形了。

仿真分析

虚拟仪器适合实时观察，而“分析”功能则用于对电路进行更深入、定量的计算。

1. 进入分析：菜单 仿真 -> 分析,选择你需要的分析类型。
2. 常用分析：
   • 直流工作点分析：计算电路在直流电源作用下的各节点电压和支路电流，这是最基础的分析,用于验证电路的静态工作点是否正确。
   • 瞬态分析：类似于用示波器观察信号随时间的变化，但结果是数据图表，可以更精确地测量幅度、周期等参数。
   • 交流扫描分析：分析电路在不同频率下的增益和相位变化，得到波特图，常用于分析滤波器、放大器的频率响应。

进阶技巧与实用提示

• 总线连接：当电路中有许多并行的数据线（如 8 位数据总线）时，一根一根连线会很乱，可以使用总线来简化。
  1. 使用 放置 -> 总线 工具绘制总线。
  2. 将需要连接的导线末端拖到总线上，会弹出节点编号对话框，为它们分配相同的总线名称（如 D[0..7]）。
  3. 在目标元件的引脚处也放置相同名称的节点（放置 -> 总线入口）,然后连接导线。
• 子电路：将一个复杂的电路模块（如一个电源模块）打包成一个“黑匣子”,方便在更大的电路中重复调用。
• 虚拟与真实元件：Multisim 的元件分为虚拟和真实两种。
  • 虚拟元件：模型理想化，参数可任意修改，主要用于快速验证电路功能，模型在 Basic、Sources 等分类下。
  • 真实元件：基于真实厂商的元件数据，有封装和精确的模型，适合进行更精确的仿真和后续的 PCB 设计，这些元件通常在 数据库 栏选择 `或。
• 电路注释：使用 文本 工具为电路添加注释,使其更具可读性。
• 保存与导出：保存 .ms10 工程文件，可以将电路图导出为高分辨率的图片（文件 -> 打印 -> 在打印对话框中选择 打印到文件 并选择格式为 PDF 或 图片）。

资源与总结

Multisim 10 是一个非常强大的学习与设计工具，掌握它的关键在于 多动手实践，从简单的电路开始，逐步尝试更复杂的模拟电路、数字电路，甚至单片机仿真，不要害怕犯错，虚拟实验室的成本为零,你可以大胆尝试各种参数和设计。

推荐资源

• 官方 NI 社区：搜索 "National Instruments Community"，里面有官方的讨论区、教程和示例。
• Bilibili (B站)：搜索 "Multisim 教程" 或 "Multisim 10"，有大量中文视频教程，从入门到精通,非常直观。
• 大学课程资源：许多大学的电子技术、电路分析课程网站都会提供 Multisim 的实验指导书和案例。
• 书籍：可以寻找《电路仿真与 Multisim 应用》等相关书籍,通常有更系统化的讲解。

希望这份教程能帮助你顺利开启 Multisim 的学习之旅！祝你仿真愉快！