multisim共源放大电路仿真设计原理

在模电、数电的复杂电路虚拟仿真。电路仿真是指在计算机上通过软件来模拟具体电路的实际工作过程，并计算出在给定条件下电路中各节点（包括中间节点和输出节点）的输出波形，其设计在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面比较好，它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。

电路仿真，顾名思义就是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟，模拟出实际功能，然后通过其分析改进，从而实现电路的优化设计。是EDA(电子设计自动化)的一部分。

现在比较常用的电路仿真软件有：Multisim系列，Cadence等。

Multisim Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

Protel设计系统作为电子设计自动化(EDA)软件中的佼佼者，一直受到广泛的欢迎。Protel99SE是Protel公司2000年推出的最新版本，内部集成了功能强大的模数混合仿真器，采用Spice仿真内核，含有丰富的器件模型库，能快速简便地实现大部分模块电路和数字电路的仿真[1～2]。且仿真结构十分精确，提高了电路设计的效率和效益。由于Protel99SE的数字电路（门电路）模型没有采用Spice模型，而是采用类C语言（Digital

Sim

code）编写，它只注意到电路的输入与输出逻辑电平值，而对门电路的输入输出阻抗考虑不够，从而导致这些模型不适用于输入、输出电流较大的数字电路的仿真。在脉冲电路中，由门电路构成的对称式多谐振荡器和微分型单稳态触发器等电路的输入、输出电流都较大，如果直接调用仿真库内的器件设计这些电路并进行仿真，结果将的失败的。然而，Protel99SE提供了开放的仿真器件库维护护环境，用户可创新器件模型，它还支持层次式电路的设计与仿真。基于这两点，笔者探索出两种适合于脉冲电路的仿真方法，其结果是令人满意的。

就像一个充气娃娃一样，当你没有经验的时候，避免初次交锋会遇到尴尬，就事先拿充气娃娃操练一下，增加一些经验。

电路仿真就是，在你进行理论设计的时候，采用仿真软体模拟你设计线路的工作状况。看看是否有哪些问题，避免后端实做带来的麻烦。缩短了开发时间，尤其是对CPLD，FPGA这类的前端线路设计仿真，是非常非常重要的。这就是电路仿真技术啦

清楚了吗？

电路仿真软件如下：

一、Cadence。

Cadence 公司是老牌的EDA工具提供商，采用Cadence的软件、硬件和半导体IP，用户能更快速向市场交付产品。

Cadence公司创新的"系统设计实现" (SDE)战略，将帮助客户开发出更具差异化的产品——小到芯片大至系统——涵盖移动设备、消费电子、云数据中心、汽车、航空、物联网、工业应用以及其他细分市场。

二、Altium Designer。

Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows操作系统。

这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件使电路设计的质量和效率大大提高。

三、Proteus。

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件，支持电路图设计、PCB布线和电路仿真。

Proteus支持单片机应用系统的仿真和调试，使软硬件设计在制作PCB板前能够得到快速验证，不仅节省成本，还缩短了单片机应用的开发周期。Proteus 是单片机工程师必须掌握的工具之一。

早期设计电路时没有仿真这个概念，尤其是低速数字设计时。并不是这个不重要。感觉到仿真的重要性是在设计一个3GHz速率的电路时。大多数情况下，或者初次使用仿真时总是感觉仿真的结果跟最后的测试对不上。尤其在做模拟电路的仿真时，比如运放等组成的放大电路。这其实不是仿真的问题而是 1）model的准确性 2）对实际电路的描述。你怎么看待电路图？电路图是否代表了所有设计信息？不是的。电路图只是给你了一个所有集中参数元件的连接顺序。大家知道电路的实质是用电场和磁场描述的。而电场和磁场的相互作用跟携带他们物体（元器件）的空间相对位置有关。也就是这些元器件的摆放位置，方向，和公用的通路（地，电源）会对电磁场的行为产生影响。所以一个电路图只是携带了有限的设计信息，至少不是全部！具体来说，每个信号loop的大小和相互作用，在公用通路上的相互耦合，电感等元件产生的磁场对其他电路的影响，大信号（比如控制的输出）对小信号（被检测的弱信号）回路的影响，等等都是应该考虑的。有时大家在纠缠数模混合设计是否该分地和怎么分，其实你把每个信号都看成有一个loop，该loop会影响别人，也会被别人影响，分析起来就清晰多了。地和电源符号的使用往往使设计者忽略的这一因素。一般做仿真会从电路图开始编写仿真的描叙。更有甚者有的人想用自动软件直接从电路图得到spice的网表。其实电路图并没有告诉你元器件是怎样连接的，除了告诉你他们的连接顺序外。电路图上表示的是一根线，虽然你做仿真时已经考虑到了一个trace可以用传输线来描述。但在不同频率下介电常数不是个常量，趋肤效应使得高频下的trace thickness发生了变化。过孔对高频影响最甚，过孔的model到现在也没个精确的数学模型。过孔中non-functional pad产生的寄生电容，你是否想着model了？via stub呢？记得几年前公司招一个人对他面试，他说起他的博士论文就是研究过孔的model。所以仿真不是一个简单的事情。专业的公司有专门的modeling和仿真的工程师。做仿真不是学会了用仿真软件就可以做的。就像比尔盖茨用basic能写出MS来一样。当你仿真的结果跟最后测试不一致时，可以考虑一下上边提到的两个问题。有篇文章说，一个简单的放大电路，在一般人眼里是几个电阻和一个运放器件。在一个有经验的工程师眼中是一个有若干传输线，寄生参数，干扰源，干扰回路，以及非线性的复杂网络。当你看到电路图背后隐含的那些复杂网络时，做仿真才能对你有帮助。另外两点：1）仿真不能替你设计电路，它只能验证你的设计和你期待的结果是否相符2）仿真不只是验证工具，它的最终目的是代替大部分实验台的作用通常的设计流程是设计电路，仿真，实现，测试。当你发现测试结果跟仿真不相符时，你可能接下就修改电路版上的电路，加点电容拉，去掉噪声了，调整放大倍数拉，使得最后得到你的指标。然后就去修改电路图，再制版去了。且慢！这时你可能丢掉了一次非常珍贵的使你的水平提高到另一层次的机会！正确的做法是测试结果与仿真不相符时，在确认不是制造和测试引起的之后，a）先根据实际情况调试你的仿真（可能是模型，可能是对实现的描述）使得仿真跟测试在预计的误差之内b)在仿真平台上调试你的设计，使得达到预期指标的仿真结果 c）根据仿真所做的修改来相应调试实际电路达到预期的指标。以上3步可能要需要有几个来回。这样最后做到仿真和实际测试一直后，你就积累了完全描述这个设计的仿真知识库和经验。下次做类似设计时，大大提高了你的一次设计成功率。最后的目的是达到在工作站上进行设计和调试，而不是在LAB的实验台上。话是这么说，可有多少人这么做，有多少人相信这么做有价值呢？进度的压力，懒惰的惯性，认识的深度。。。。。。所以大侠永远是少数，呵呵。

1）protel画好原理图，检查电器属性，没有错误（这个是指连接错误，但是不代表你原理图可以实现你要实现的功能），然后才能生成网络列表，画出PCB。我理解你要仿真的是电路的基本功能，那个是用原理图在prote中l仿真的，但是只有最原始的那版protel仿真的时候不容易出毛病，说实话用protel仿真，不太方便。一般你只要保证你画的原理图的可靠性，是不需要用protel仿真的。生成PCB板了，说明你的电路大体上接线连接没问题。

2）proteus用来仿真单片机及模拟电路还是比较好的，它的原件仿真库很全，可以找到相应原件的pspice模型，这个比原来的EWB现在叫multisim强一些，虽然它的操作要比multisim别扭些。因为库里有仿真模型，这意味着仿真的时候能更准确些！至于你要进行什么目的仿真，查看什么样的仿真参数，你可以在Proteus选择相应的仿真分析，例如直流工作点分析、交流频率分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析等这些高级分析。