在NI ELVIS III上使用Multisim Live

更新 Sep 20, 2021

本文档将指导您使用Multisim Live和NI ELVIS III来模拟和构建有源低通滤波器。它还将展示如何连接至NI ELVIS III波特分析仪,以测量真实电路并将真实数据与仿真进行比较。
Multisim Live是一个在线SPICE电路仿真器,它使学生能够使用Web浏览器创建,交互地仿真,学习和共享电路。 Multisim Live使用与Multisim(用于台式机)相同的技术,无需安装任何软件,也无需将任何软件插入学生的计算机,即可使学生有机会在任何设备(手机,平板电脑,计算机等)上学习,从而增加了学生的电路学习体验。超过30,000个公共巡回赛的社区,以帮助激发想法并加速学习。

注册和登录

 

您可以通过multisim.com访问Multisim Live。

注意:此说明是使用笔记本电脑创建的,如果您使用平板电脑或手机,则图像会有所不同。

  • 您必须先创建ni.com个人资料,然后才能访问Multisim Live。单击注册按钮以创建一个帐户,如果您已有一个帐户,请转到步骤7。

  • 在字段中输入您的个人信息。
  • 选中NI隐私声明框。
  • 点击创建帐户

  • 登录到您用于创建配置文件的电子邮件帐户。您应该已经收到一封电子邮件,要求您确认注册。单击电子邮件中的链接以激活您的NI帐户。
  • 激活帐户后,在multisim.com上单击登录以进入该站点。
  • 输入您的电子邮件地址和密码,然后单击登录按钮。

编辑您的个人资料

  • 如果您已经具有有效的Multisim桌面序列号,例如Student,Education或Professional Edition,请在新序列号文本框中输入序列号,这将为您提供高级访问,其具有比免费访问级别更多的功能。您可以通过单击定价链接查看这些级别之间的比较。

  • (可选)您可以通过添加图像,传记等来编辑Multisim Live用户帐户配置文件。


建立电路

 

单击创建电路以进入Multisim Live环境。

在此示例中,您将创建一个单级低通滤波器,如下所示。

放置组件

 

组件工具栏位于屏幕的左侧,您可以从该工具栏访问所有组件。

  • 将直流电压源放在工作区上。
    • 单击Sources组,然后选择DC Voltage

  • 调整组件属性。
    • 单击某个组件时,应该在该组件周围看到四个符号。这允许用户使用仅触摸屏设备来编辑组件属性。快捷键适用于有权使用键盘的用户,它使您可以更快地放置零件。

  • 您可以通过单击12V来调整DC电压

  • 使用滑块或单击12V为电源输入新的DC电压,为此电路输入15V。

  • 单击V1 DC源将其选中,然后单击复制进行复制。
  • 单击15V可以更改第二个直流电源以输出负电压。

  • 单击+/-符号将电压设置为-15V。单击空白区域以关闭退出该模式。

注意:更改组件属性的另一种方法是选择工作空间上的零件,然后选择打开配置窗格。该窗格使您可以访问所有组件属性,并在某些情况下可以更快地更改多个组件属性。

  • 将下表中的其余组件放在工作区上。如果使用键盘,请使用快捷键快速放置部件。

 

零件
(键盘快捷键)
数量图书馆位置
地线(G)4原理图连接器不适用
电阻(R)2被动10 K
电容器(C)2

通过

我有

0.1 uF,0.01 uF
运算放大器1个模拟量U741
交流电源(V)1个资料来源不适用

 

  • 安排元件以简化电路接线,请记住,您可以使用翻转,镜像和旋转功能来定位零件。

接线组件


有几种连接组件的方法。

方法1 : 将导线从引脚到引脚放置。

  • 单击组件引脚以开始接线模式。鼠标光标应看起来像线轴,并且鼠标光标上附有红色导线。
  • 将鼠标光标放在要连接的另一个引脚上,然后单击以完成连接。

方法2 : 引脚对引脚连接

  • 移动组件,使两个引脚端点相互接触,Multisim将自动连接两个部分。

方法3 :虚拟连接。

  • 从工作区上的“逻辑示意图”连接器组中放置一个连接器(快捷键为X)。

  • 将连接器连接到-15V DC电压源。
  • 双击IO1

  • ID文本框中,输入-15V
  • 选择-15V连接器,然后单击复制进行复制。
  • 将新的连接器放在运算放大器的负极引脚上方,并将其连接至运算放大器。

  • 接线其余组件。完成的电路应如下图所示。

 

模拟电路

 

  • 放置分析和注释组中的电压探针。

  • 将探针放在输出节点的电线上。

  • 您刚刚建立的电路是一个滤波器,这意味着您应该使用交流扫描来查看电路响应。默认的仿真模式是交互,当查看输出与时间的关系时将使用该模式,并将响应组件值的实时变化。但是,对于此示例,请单击下拉列表并选择AC Sweep

  • 调整交流扫描模拟设置。
    • 配置窗格中,开始频率设置为1 Hz ,将停止频率设置1 kHz
    • 单击垂直比例中的下拉箭头,然后将比例设置为分贝 。

  • 单击运行以开始仿真。

  • 调整Grapher属性。
    • 取消选中相位:PR1 V(3)以隐藏相位图。

    • 垂直比例区域中将最大值更改为0dB

    • 单击光标区域中的类型下拉箭头,然后选择X轴

    • 沿曲线滑动光标C1C2来找到-3dB点并查看下降率。您可以在底部的表格中查看仿真数据。

  • 单击逻辑示意图绘图仪以显示逻辑示意图或仿真结果,拆分选项将在拆分屏幕中同时显示两者。

节省电路

 

  • 您可以通过选择文件导航菜单,然后另存为您的电路保存到网上。

  • 名称文本框中,输入电路名称。
  • 您可以添加描述或标签,以帮助其他用户找到并了解您的电路。

注意:如果您具有高级访问级别,则可以将电路另存为私有电路并可以决定谁可以查看它。所有免费访问级别的用户都必须将电路保存给公众,每个人都可以看到您的电路。

 

导出模拟数据

 

  • 您可以通过选择文件导航菜单»导出»图形数据来导出模拟数据。这对于以后将模拟数据与实验数据进行集成非常重要。

  • Multisim将数据另存为.csv文件,并将该文件放入Web浏览器的默认下载路径。

 

NI ELVIS III入门


转到measurementslive.ni.com,然后按照屏幕上的说明进行操作。如果您以前没有使用过NI ELVIS III,则会弹出一个有用的链接,指导您入门。

进行测量

在面包板上建立上述低通滤波器电路。如果您不知道面包板是如何工作的,可以查看如何使用NI ELVIS III进行面包板教程。


连接仪器

  • 将探头连接到函数发生器CH 1
  • 将另外两个探头连接,一个连接到示波器Ch1,另一个连接到CH 2

  • 使用以下示意图,将适当的探针连接到标记为ScopeCh1ScopeCh2FGenCH1的节点

使用Bode分析仪进行测量

 

  • 在MeasurementsLive中,单击仪器,然后选择Bode Analyzer

  • 设置扫描频率范围以与仿真匹配。
    • 开始频率设置为1 Hz
    • 停止频率设置为1 kHz。
    • 单击运行以获取信号。电路响应应如下图所示。

 

将Multisim Live仿真与NI ELVIS III实验进行比较

  • 在Bode Analyzer或您使用的任何其他软前面板中,启用Reference 1开关。
  • 之前,您已将仿真数据从Multisim Live导出到.csv文件,单击浏览按钮并导航到该文件。
  • 注意:您必须从模拟中导入与您正在执行的实验类型相匹配的数据。在这种情况下,我们进行了交流扫描,以找到电路在不同交流频率上的响应,因此我们必须使用波特分析仪从真实电路中获得相同的输出。

绿色曲线显示模拟数据,黄色曲线显示实际测量值。通过将仿真与实际数据进行比较,您可以确信电路工作正常。如果实际电路存在问题,此功能可以通过比较电路中不同节点处的仿真与实际电路中相应节点的比较来帮助您隔离问题区域。

下一步

  1. 访问Multisim Live,立即开始仿真
  2. 了解有关NI ELVIS III仪器的更多信息