ГЛАВА 1. РЕДАКТИРОВАНИЕ БАЗОВОЙ СХЕМЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1. Запуск программы Multisim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Размещение компонентов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3. Исправление ошибок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4. Подключение компонентов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.5. Заземление схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.6. Удаление провода при ошибочном подключении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.7. Разметка узлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.8. Вывод и модификация блока заголовка (штампа). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.9. Трехмерные компоненты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.10. Задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
ГЛАВА 2. ФУНКЦИИ POSTPROCESSOR И GRAPHER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.1. Создание одного графика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.2. Создание двух графиков с кривыми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.3. Создание трех графиков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.4. Сохранение и загрузка страниц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.5. Удаление объектов в программе Postprocessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.5.1. Удаление кривой из графика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.5.2. Удаление графика со страницы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.5.3. Удаление страницы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.6. Изменение параметров графика в программе Grapher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.6.1. Добавление сетки и легенды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.6.2. Толщина, цвет и ярлык кривой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.6.3. Изменение заголовков и ярлыков осей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.6.4. Добавление второй оси y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.7. Использование курсора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
2.8. Увеличение и уменьшение масштаба . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
2.9. Сохранение и открытие страниц в программе Grapher. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
2.10. Задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
ГЛАВА 3. ИЗМЕРЕНИЯ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3.1. Схемы с резисторами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3.1.1. Измерения с использованием индикаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3.1.2. Измерения с помощью мультиметра. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
3.1.3. Использование ваттметра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
3.1.4. Анализ DC Operating Point Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
3.2. Анализ узловых напряжений в цепях с зависимыми источниками . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.3. Ток и напряжение диода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
3.3.1. Изменение температуры, принятой при моделировании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
3.4. Получение эквивалентных схем по теоремам Тевенина и Нортона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
3.5. Рабочая точка транзистора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
3.6. Задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
ГЛАВА 4. ВАРИАЦИИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
4.1. Основы анализа на постоянном токе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
4.2. Вольтамперная характеристика диода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
4.2.1. Получение вольтамперных характеристик диода с помощью IV"плоттера . . . . . . . . . . . . 201
4.3. Передаточные кривые на постоянном токе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
4.3.1. Ограничитель на стабилитроне. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
4.3.2. Передаточная кривая для инвертора на транзисторах NMOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
4.4. Вложенный анализ DC Sweep. Характеристики биполярного транзистора BJT . . . . . . . . . 211
4.4.1. Получение вольтамперных характеристик биполярного транзистора BJT
с помощью IV–плоттера. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
4.5. Коэффицент усиления по току для BJT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
4.5.1. Зависимость коэффициента усиления HFE от тока эмиттера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
4.5.2. Зависимость коэффициента усиления HFE от тока IC
при различных значениях VCE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
4.6. Задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ МОДУЛЯ И ФАЗЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ . . . . . . . . . . . . . . . . 233
5.1. Измерение модуля и фазы при одной частоте . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
5.1.1. Измерение модуля с помощью приборов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
5.1.2. Измерение модуля и фазы с помощью функции AC Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
5.2. Графики Боде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
5.2.1. Создание графиков Боде с помощью Боде"плоттера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
5.2.2. Создание графиков Боде с помощью функции AC Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
5.3. Анализ коэффициента усиления усилителя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
5.4. Коэффициент усиления операционного усилителя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
5.5. Вариация параметров. Полоса пропускания ОУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
5.6. Мощность переменного тока и коррекция коэффициента мощности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
5.6.1. Коррекция коэффициента мощности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
5.7. Измерение полного комплексного сопротивления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
5.7.1. Измерение активного сопротивления с помощью мультиметра. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
5.7.2. Измерение сопротивления в пассивной схеме с помощью анализа SPICE . . . . . . . . . . . . 294
5.7.3. Измерение сопротивления в активной схеме с помощью анализа SPICE . . . . . . . . . . . . . 297
5.8. Задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
ГЛАВА 6. АНАЛИЗ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
6.1. Использование виртуального осциллографа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
6.1.1. Временная развертка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
6.1.2. Настройка масштаба напряжения для каналов A и B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
6.1.3. Настройки синхронизации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
6.1.4. Использование курсоров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
6.2. Измерение фазы в емкостной схеме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
6.3. Измерение фазы в индуктивной схеме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
6.4. Последовательная резонансная RLC_цепь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
6.5. Стабилизатор постоянного тока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
6.5.1. Непрерывный стабилизатор. Моделирование в виртуальной лаборатории . . . . . . . . . . . . 356
6.5.2. Непрерывный стабилизатор напряжения. Моделирование с использованием функции
SPICE Transient Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
6.6. Схема ограничителя на стабилитроне. Исследование с помощью
SPICE Transient Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
6.7. Схема ограничителя на стабилитроне. Моделирование в виртуальной лаборатории . . . . 385
6.7.1. Получение передаточных характеристик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
6.8. Размах напряжения на транзисторе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
6.8.1. Анализ Фурье в программе Multisim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
6.9. Интегрирующая схема на виртуальном ОУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
6.10. Триггер Шмитта на операционном усилителе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
6.11. Многовариантный анализ. Скорость переключения инвертора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
6.12. Вариация по температуре. Непрерывный стабилизатор. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
6.13. Компоненты с предельными параметрами. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
6.14. Задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
ГЛАВА 7. ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
7.1. Цифровые индикаторы, генераторы сигнала и инструменты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
7.1.1. Инструменты Word Generator и Logic Analyzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
7.1.2. Цифровой пробник и недешифрирующие столбиковые индикаторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
7.1.3. Различные индикаторы сигналов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
7.2. Схемы, содержащие аналоговые и цифровые модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
7.3. Моделирование схем, содержащих только цифровые компоненты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
7.4. Схема с обнулением при запуске. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
7.5. Цифровое моделирование и задержки на логических элементах в идеальном
и реальном режимах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
7.5.1. Цифровое моделирование в идеальном режиме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
7.5.2. Цифровое моделирование в реальном режиме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
7.6. Задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480