【NI Multisim 14.0原理图的设计——简单电路设计】

news2025/1/21 15:45:36

 

目录

🥝🥝序言

🍍1.使用菜单命令

🍍2.右键快捷命令

🍍3. 使用快捷键

🥝🥝一、放置导线

🍍1.自动连线

🍍2. 手动连线

🍍 3.设置导线的属性

🍍4. 命名

🍍5. 编辑导线轨迹

🍍 6.在导线中插入元器件

🥝🥝 二、放置总线

🥝🥝三、放置总线入口

🥝🥝 四、放置节点

🍍1.添加节点

🍍 2.节点显示

🍍3.编辑导线

🥝🥝 五、放置文字说明

🍍1.放置文本

🍍2.文字注释

🍍 3.“显示”选项卡

🍍4.“字体”选项卡

🥝🥝 六、放置在页连接器

🥝🥝七、放置全局连接器

🥝🥝 八、放置网络符号

🍉注意:


序言

NI Multisim最突出的特点之一就是用户界面友好。它可以使电路设计者方便、快捷地使用虚拟元器件和仪器、仪表进行电路设计和仿真。

首先启动NI Multisim 14.0,打开如图所示的启动界面,完成初始化后,便可进入主窗口。

  打开之后,我们先来了解一下 NI Multisim 14.0的主界面。

主窗口包括标题栏、菜单栏、工具栏、工作区域、电子表格视图(信息窗口)、状态栏及项目管理器7个部分。

上期我们了解了 NI Multisim 14.0的保存/备份文件及新建电路图页文件,现在我们来了解一下简单电路设计。

  • 简单电路设计

简单电路包括单页图纸,设计简单。在 Multisim 14.0 中对原理图进行连接的操作方法有3种。下面简单介绍这3种方法。

1.使用菜单命令

 菜单栏中的“绘制”菜单就是原理图连接工具菜单,如图所示:

在该菜单中,提供了放置各种元器件的命令,也包括导线、总线、连接器等连接工具的放置命令。其中,“在原理图上绘制”子菜单如图所示,

经常使用的有“导线”命令、“总线”命令等。

2.右键快捷命令

在工作区单击右键,快捷命令分别与“绘制”菜单栏中的按钮一 一对应,直接选择快捷命令中的相应按钮,即可完成相同的功能操作。 

3. 使用快捷键

上述各项命令都有相应的快捷键。例如,绘制总线的快捷键是〈Ctrl〉+〈U〉,绘制结的快捷键是〈Ctrl〉+〈J〉等。使用快捷键可以大大提高操作速度。

一、放置导线

 元器件之间电气连接的主要方式是通过导线来连接的。导线是电路原理图中最重要、用得最多的图元,具有电气连接的意义,不同于一般的绘图工具。绘图工具没有电气连接的意义。

导线是电气连接中最基本的组成单位,Multisim 包括自动连线与手动连线两种方法,自动连线为 Multisim 特有,选择引脚间最好的路径完成连线,它可以避免连线通过元器件和连线重叠;手工连线要求用户控制连线路径。可以将自动连线与手工连线结合使用。

1.自动连线

将光标指向要连接的元器件的引脚上,鼠标指针自动变为实心圆圈状,单击左键并移动光标,即可拉出一条虚线;如果要从某点转折,则在该处单击,固定该点,确定导线的拐弯位置:然后移动光标,将鼠标放置到终点引脚处,显示红色实心圆,单击鼠标左键,即可完成自动连线。若连接点与其他元器件距离太近,可能导致连线不成功。

2. 手动连线

选择菜单栏中的“绘制”→“导线”命令,或右键单击选择“在原理图上绘制”→“导线”命令,或按快捷〈Ctrl〉+〈Shift〉+〈W〉,此时光标变成实心圆圈状,激活导线命令。

将光标移动到想要完成电气连接的元器件的引脚上,单击放置导线的起点,电气连接很容易完成。移动光标,多次单击可以确定多个固定点,最后放置导线的终点,当出现红色的实心圆圈符号时,表示电气连接成功。完成两个元器件之间的电气连接。此时光标仍处于放置导线的状态,重复上述操作可以继续放置其他导线。

 如图所示。导线放置完毕后,右击或按〈Esc〉键即可退出该操作。

 3.设置导线的属性

 任何一个建立起来的电气连接都称为一个网络,每个网络都有自己唯一的名称。系统为每一个网络设置默认的名称,用户也可以自行设置。

双击导线或选中导线单击右键弹出如图所示的快捷菜单,

选择“属性”命令,弹出如图所示的“网络属性”对话框,在该对话框中可以对导线的颜色、线宽等参数进行设置。

4. 命名

在“网络名称”选项卡下,显示当前默认的以数字排序的网络名称,在“首选网络名称”文本框中输入要修改的网络名。

勾选“显示网络名”复选框,则在选中的导线上方显示输入的网络名称,结果如图所示。

 在“高级命名”选项卡下显示复杂的命名格式,在特殊情况下使用该操作设置网络名称。

(1)在“网络名称”选项卡下,单击“网络颜色”颜色框,系统将弹出如图所示的“颜色”对话框,在该对话框中可以选择并设置需要的导线颜色。系统默认设置为红色。

 (2)在“网络名称”选项卡下,显示“印制线宽度”的默认值、最大值、最小值;“印制线长度”的最大值、最小值;“间隙”选项组下印制线到不同区域的间隙。系统选择默认。在实际中应该参照与其相连的元器件印制线的宽度进行选择。

(3)仿真分析参数

在“仿真设置”选项卡中,勾选“对瞬态分析使用IC”“对 DC使用 NODESET”复选框,添加仿真参数,为元器件进行仿真分析提供条件。

5. 编辑导线轨迹

选中导线,导线两端显示矩形实心夹点。

(1)将光标移动到夹点上,光标显示为双箭头,拖曳光标可改变导线形状,如图所示。

 光标移动到导线上会显示为双箭头形状,拖曳光标可平移该导线,如图所示:

 6.在导线中插入元器件

将元器件直接拖曳放置在导线上,如图所示,

然后松开鼠标左键即可将元器件插人在电路中,如图所示。

 二、放置总线

总线是一组具有相同性质的并行信号线的组合,如数据总线、地址总线、控制总线等的组合。在大规模的原理图设计,尤其是数字电路的设计中,如果只用导线来完成各元器件之间的电气连接,那么整个原理图的连线就会显得杂乱而烦琐。而总线的运用可以大大简化原理图的连线操作,使原理图更加整洁、美观。

原理图编辑环境下的总线没有任何实质的电气连接意义,仅仅是为了绘图和读图方便而采取的一种简化连线的表现形式。

通常总线总会有网络定义,会将多个信号定义为一个网络,而以总线名称开头,后面连接想用的数字及总线各分支子信号的网络名,如图所示,

 总线的放置与导线的放置基本相同,其操作步骤如下。

(1)选择菜单栏中的“绘制”→“总线”命令,或右键单击选择“在原理图上绘制”→“总线”命令,或按快捷键〈Ctrl〉+〈U〉,此时光标变成实心圆形状。

(2)将光标移动到想要放置总线的起点位置,单击确定总线的起点,然后拖动光标,单击确定多个固定点,最后确定终点,如图所示。总线的放置不必与元器件的引脚相连,它只是为了方便接下来对总线分支线的绘制而设定的。

 (3)设置总线的属性。双击总线,弹出图所示的“总线设置”对话框,在该对话框中可以对总线的属性进行设置。

 总线属性设置对话框中的选项与导线属性设置对话框中的选项类似,这里不再赘述。

三、放置总线入口

总线入口是单一导线与总线的连接线,不可单独出现,是导线与总线的连接过渡。使用总线入口把总线和具有电气特性的导线连接起来,可以使电路原理图更为美观、清晰,且具有专业水准。与总线一样,总线入口也不具有任何电气连接的意义,而且它的存在也不是必须的。即使不通过总线入口,直接把导线与总线连接也是正确的。

以上步骤完成了总线的绘制,下一步还要将各信号线连接在总线上,在连线过程中。如果需要与总线相交,则相交处为一段斜线段。

(1)在图中捕捉起点,向右侧拖动,在正对总线处,显示悬浮的总线入口,如图所示。

 (2)此时,从引脚引出的连线自动分配给总线,相交处自动添加一小段斜线,如图所示。

 (3)同时自动弹出“总线入口连接”对话框,在对话框中显示总线与总线线路名称,如图所示。

 (4)单击“总线入口连接”对话框中的“确认”按钮,总线人口到线上自动附着输人的网络名,标志着这两条线的关系不仅仅相交而且是同一网络,结果如图所示。

 四、放置节点

在 Multisim 14.0 中,默认情况下,系统会在导线的T型交叉点处自动放置电气节点,表示所画线路在电气意义上是连接的。但在其他情况下,如十字交叉点处,由于系统无法判断导线是否连接,因此不会自动放置电气节点。如果导线确实是相互连接的,就需要用户自己手动放置电气节点。

“节点”是一个小圆点,一个“节点”最多可以连接来自4个方向的导线。可以直接将“节点”插人连线中。

1.添加节点

选择菜单栏中的“绘制”→“结”命令,或按快捷键〈Ctrl〉+〈J〉,此时光标变成一个电气节点符号。移动光标到需要放置电气节点的地方,单击即可完成放置。

节点应用于相互交叉的导线中,交叉导线分丁字形与十字交叉型两种,下面讲解这两种交叉导线的连接方法。

(1)在丁字形交叉点处,程序自动放置节点表示相连接,如图所示。

 (2)在十字形交叉点处,程序不自动放置节点,表示不相连,如图所示。若有需要,可自行进行节点添加,表示相互连接。利用一般的先绘制相交导线,最后添加节点的方法是错误的,此种方法绘制的相交导线没有真正相连。绘制十字相交导线有两种方法。

①在交叉处放置一个节点,在绘制与该节点相交的4条导线形成十字交叉线;

②先绘制一根导线,在绘制一根导线形成丁字交叉,相交处自动添加节点,如图所示:

 最后在交点处绘制第4根导线,形成十字交叉,如图所示:

 2.节点显示

在连接电路时,Multisim 14.0自动为每个节点分配一个编号。选择菜单栏中的“选项”→“电路图属性”命令,弹出“电路图属性”对话框,在“电路图可见性”选项卡中设置是否显示节点编号。

勾选“ReDes”复选框,可以选择是否显示连接线的节点编号。

3.编辑导线

在放置电气节点的导线中,用户可以对导线进行调整。对包含节点、已连接好、不符合要求的连接线,将鼠标放置到节点处,鼠标变为单向箭头状,如图所示。

 单击并移动鼠标,显示虚线状的移动轨迹,如图所示。

 将鼠标放置在要移动到的位置上,显示节点图标,如图所示,

在终点处单击,显示导线轨迹更改,结果如图所示。

 五、放置文字说明

在绘制电路原理图时,为了增加原理图的可读性,设计者会在原理图的关键位置添加文字说明,文字说明有两种方法:直接在电路工作区输入文字或在文本描述框中输入文字。操作方式有所不同。

1.放置文本

选择菜单栏中的“绘制”→“文本”命令或在原理图的空白区域单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“在原理图上绘制”→“文本”命令,或按快捷键<Ctrl>+<T>,启动放置文本字命令。

移动光标至需要添加文字说明处,单击鼠标左键,显示矩形文字输入框,如图所示,

即可输入文本字。如图所示。

在放置状态下,弹出“文本”工具箱,可对输入的文本进行设置,如图所示。 

 完成文字输入后,若需要修改,直接双击文字,在需要修改的文字外侧显示矩形框,弹出文本工具箱,可进行直接修改。

下面详细介绍文本工具箱中的按钮选项。

(1)字体:在该下拉列表下显示输入文字可选字体。

(2)“文字高度”下拉列表框:用于确定文本的字符高度,可在文本编辑器中设置输入新的字符高度,也可从此下拉列表框中选择已设定过的高度值。

(3)“加粗”和“斜体”按钮:用于设置加粗或斜体效果,如图所示。

 (4)“颜色”按钮:用于在文字上添加颜色,下拉列表中的颜色方案如图所示。

 (5)对齐方式:设置文字对象的对齐方式,包括左对齐、右对齐、居中3种方式。

2.文字注释

如果原理图中需要大段的文字说明,就需要用到文字注释了。使用文字注释可以放置多行文本,并且字数没有限制,文字注释仅仅是对用户所设计的电路进行说明,本身不具有电气意义。

选择菜单栏中的“绘制”→“注释”命令或在原理图的空白区域单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择“放置注释”命令,或按快捷键〈Ctrl〉+〈D〉,鼠标变为状。

移动光标至需要添加文字说明处,单击鼠标左键,显示如图所示的文本输入框,输入所需要的文字。

 单击文本描述左下方的【Advanced RefDes configuration...】按钮,弹出如图所示的“注释特性”对话框,该对话框包括两个选项卡。

 3.“显示”选项卡

在该选项卡中可以设置注释文字的颜色、大小及可见度。如图所示。

 注释文字颜色包括背景颜色、文本颜色;颜色的设置包括系统与自定义,选择“自定义”单选钮,激活“选择颜色”按钮,单击该按钮,弹出“颜色”对话框,在该对话框中选择颜色。

注释文本框的大小有两种设置方法,在“大小”选项组下,勾选“自动调整大小”复选框,可自动调整文本框大小;取消该复选框的勾选,直接在“宽度”“高度”文本框中输入参数值。需要注意的是,若勾选“自动调整大小”复选框,则无法修改参数值。

在“注释文本”列表框中可输入需要的文字

4.“字体”选项卡

在该选项卡下设置注释文字的字体、字形、大小及应用范围,如图所示。

 六、放置在页连接器

通过上面的学习可以知道,在同一张图纸上设计原理图时,两点之间的电气连接,可以直接使用导线连接,也可以通过设置相同的网络标签来完成,即使用电路的在页连接器,能同样实现两点之间(只能是同个电路之间)的电气连接。

网络名称有唯一性,但添加了在页连接器的相同名称的端口是存在的,在电气关系上是连接在一起的。

选择菜单栏中的“绘制”→“连接器”→“在页连接器”命令,或按快捷键〈Ctrl〉+〈AIt〉+〈O〉,在工作区单击,弹出“在页连接器”对话框,如图所示。在该对话框中可以确定连接器名称。

 在“可用的连接器”列表框中显示当前电路图中的其余在页连接器,双击“新建”命令,新建连接器,如图所示。

 在“该连接器无法连接至”列表框中显示当前打开的其余电路图中的在页连接器,由于该列表框中的在页连接器不在当前图纸中,因此不可用,无法与该连接器进行连接。

七、放置全局连接器

在同一张图纸上表示两点之间的电气连接,不止在页连接器,还包括全局连接器,能在同个电路之间实现两点之间的电气连接。

选择菜单栏中的“绘制”→“连接器”→“全局连接器”命令,或按快捷键〈Ctrl〉+〈Alt〉+〈G〉,在工作区单击,弹出“全局连接器”对话框,如图所示。在该对话框中可以确定连接器名称。

 在“可用的连接器”列表框中显示当前打开的所有电路图中的连接器,包括在页与全局。全局连接器应用范围广,不仅适用于当前图页,还可以应用在当前打开的其余图纸中。双击“新建”命令,新建不同类型的连接器,如图所示。

 八、放置网络符号

在原理图绘制过程中,元器件之间的电气连接除了使用导线外,还可以通过设置网络标签的方法来实现。

网络标签具有实际的电气连接意义,具有相同网络标签的导线或元器件引脚不管在图上是否连接在一起,其电气关系都是连接在一起的。特别是在连接的线路比较远,或者线路过于复杂,而使走线比较困难时,使用网络标签代替实际走线可以大大简化原理图。

将鼠标放置在元器件引脚处,鼠标变为实心圆状,单击该引脚,向外拖动,在空白处双击,绘制悬浮线。未与其余元器件引脚或其余对象相连的导线悬浮显示,悬浮端端点处显示为实心圆,如图 所示。

 所有连线都会被赋予一个固定的网络名称,也可以通过相同的方式显示名称,此时,连线被赋予一个默认的名称,双击该线,在弹出的“网络属性”对话框中打开“网络名称”选项卡,如图所示,

勾选“显示网络名称”复选框即可在悬浮线上显示导线网络名,结果如图所示。

 在“首选网络名称”显示框中输入修改的网络名,两根导线即使不相连,如果网络名称相同,也能够完成了实际意义上的“电气连接”,两条导线通过“网络名称”下的网络来与被选择的网络连接成一个网络,从而达到网络合并的目的。

如图所示,在图中另一根悬浮线上双击,输入相同的网络名,

如图所示。单击“确认”按钮,弹出提示对话框。

 由于网络的唯一性,单纯的两条网络线不可能存在的,因此出现警告提示对话框,该对话框提出两条解决方法,添加在页连接器或修改网络名,如图所示。

 默认选择“用在页连接器连接两个网络”单选钮,单击“确认”按钮,在原理图中悬浮线端点上取消显示实心圆,自动添加在页连接器,如图所示。

🍉注意:

  • 若需要大量显示对象的网络名,可以进行统一设置,若无要求,可按照上面的方法对需要的对象进行显示设置。
  • 选择菜单栏中的“选项”→“电路图属性”命令,弹出“电路图属性”对话框,如图所示,打开“电路图可见性”选项卡,在右侧“选项”选项组下选择“全部显示”单选钮,单击“确认”按钮,退出对话框。完成此设置后,在原理图中显示所有网络名。 


 

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