multisim元器件库参考资料

Multisim 2001的器件库

Multisim 2001含有4个种类的器件库，执行View\\Component Bars命令即可显示如图2-1所示的下拉菜单。

图2-1 View\\Component Bars命令的下拉菜单

图2-1中的Multisim Database也称为Multisim Master，用来存放软件自带的元件模型。随着版本的不同，该数据库中包含的仿真元件的数量也不一样。

Corporate Database 仅专业版有效，为用于多人协同开发项目时建立的共用器件库。

User Database 用来存放用户使用Multisim编辑器自行创建的元器件模型。 EDAParts Bar 为用户提供通过因特网进入EDAParts.com网站，下载有关元器件的信息和资料。

Multisim 2001的Multisim Database中含有14个器件库(即Component Toolbar)，每个器件库中又含有数量不等的元件箱(又称之为Farmily)，共有6000多个元器件，各种元器件分门别类地放在这些器件箱中供用户调用。User Database在开始使用时是空的，只有在用户创建或修改了元件并存放于该库后才能有元件供调用。

本章将分别对Multisim Database中的14个器件库中的元器件加以介绍。

第一节 电源库

一、电源库组成

电源库(Sources)如图2-2所示，其中共有30个电源器件，有为电路提供电能的电源，也有作为输入信号的信号源及产生电信号转变的控制电源，还有两个接地端。电源库中的器件全部为虚拟器件。

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图2-2 电源库

二、电源库中的器件箱 1.接地端（Ground）

在电路中，“地”是一个公共参考点，电路中所有的电压都是相对于该点而言的电势差。在Multisim电路图上可以同时调用多个接地端，它们的电位都是OV。 2．数字接地端(Digital Ground)

在实际数字电路中，许多数字器件需要接上直流电源才能正常工作，而在原理图中并不直接表示出来。为更接近于现实，Multisim在进行数字电路的“Real”仿真时，电路中的数字元件要接上示意性的电源，数字接地端是该电源的参考点。

3．Vcc电压源(Vcc Voltage Source)

直流电压源的简化符号，常用于为数字元件提供电能或逻辑高电平。

4. VDD电压源(VDD Voltage Source)

与Vcc基本相同。当为CMOS器件提供直流电源进行“Real”仿真时，只能用VDD。 5．直流电压源(DC Voltage Source(Battery))

这是一个理想直流电压源，使用时允许短路，但电压值将降为0。 6．直流电流源(DC Current Source)

这是一个理想直流电流源，使用时允许开路，但电流值将降为0。

7．交流电压源(AC Voltage Source)

这是一个正弦交流电压源，电压显示的数值是其有效值(均方根值)。 8．正弦交流电流源(AC Current Source)

这是一个正弦交流电流源，电流显示的数值是其有效值(均方根值)。

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9．时钟电压源(Clock Source)

实质上是一个幅度、频率及占空比均可调节的方波发生器，常作为数字电路的时钟触发信号，其参数值在其属性对话框中设置。

10. 调幅信号源(Amplitude Modulation(AM)Source) 产生受正弦波调制的调幅信号源，表达式为：

U0=Ucsin2π?ct(1+msin2π?mt)

其中：Uc为载波幅度，?c为载波频率，m为调制指数, ?m为调制频率。

11. 调频电压源(FM Voltage Source)

受单一频率调制的信号源，能产生一个频率可调制的电压波形，表达式为： U0=Uasin[2π?ct + msin(2π?mt)]

式中，Ua为峰值幅度, ?c为载波频率，m为调制指数，?m为调制频率。

12. 调频电流源(FM Current Source)

除了输出量是电流外，其余与调频电压源相同。 13. FSK信号源(FSK Source)

当电压源输入信号为二进制码“1”(高电平)时，输出一个频率为?1的正弦波；当输入为二进制码“0”(低电平)时，输出一个频率为?2的正弦波。输出频率?1和?2以及正弦波峰值电压可在该信号源的属性对话框中设置。

14. 电压控制正弦波电压源（Voltage-Controlled Sine Wave）

该电压源产生的是一正弦波电压，但其频率受外加的AC或DC输入电压控制，其控制结果可打开该电源的属性对话框进行设置。

15. 电压控制方波电压源(Voltage-Controlled Square Wave) 与电压控制正弦波电压源类似，所不同的是输出为方波信号。 16．电压控制三角波电压源(Voltage-Controlled Triangle Wave) 与前两个电压源类似，所不同的是输出为三角波信号。 17.电压控制电压源（Voltage-Controlled Voltage Source）

输出电压大小受输入电压控制，其比值是其电压增益（E），数值从mV/V到kV/V， 具体数值需打开其属性对话框进行设置。

18.电压控制电流源（Voltage-Controlled Current Source）

输出电流大小受输入电压控制，其比值称为转移导纳(G)，用mhos(即seimens)来衡量，范围从mmhos到kmhos，具体数值需打开其属性对话框进行设置。

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19．电流控制电压源(Current-Controlled Voltage Source)

输出电压大小受输入电流控制，其比值称为转移电阻(H)，用mhos(即seimens)来衡量，范围从mmhos到kmhos，具体数值需打开其属性对话框进行设置。 20．电流控制电流源(Current-Controlled Current Source)

输出电流大小受输入电流控制，其比值称为电流增益(F)，用mA／A至kA／A来衡量，具体数值也需打开其属性对话框进行设置。 21．脉冲电压源(Pulse Voltage Source)

脉冲电压源是一种输出脉冲参数可配置的周期性电源，可设置的脉冲参数有Initial Value(初始值)、Pulsed Value(脉冲值)、Delay time(延迟时间)、Rise Time(上升时间)、Fall time(下降时间)、Pulse Width(脉冲宽度)和Period(周期)等。打开其属性对话框即可进行设置。

22．脉冲电流源(Pulse Current Source) 除输出脉冲电流之外，其余与脉冲电压源一样。 23.指数电压源(Exponential Voltage Source)

指数电压源也是一种可配置性电源，其输出的指数信号参数可适当设置。可改变的参数有Initial Value(初始值)、Pulsed Value(脉冲值)、Rise Delay time(上升延迟时间)、Rise Time(上升时间)、Fall Delay time(下降延迟时间)和Fall Time(下降时间)。打开其属性对话框即可进行参数设置。

24．指数电流源(Exponential Current Source) 除输出为指数电流之外，其余与指数电压源一样。 25.分段线性电压源(Piecewise Linear Voltage Source)

简称PWL电压源，通过插入不同的时间及电压值，可控制输出电压的波形形状。每一对时间、电压值决定从该时刻起输出的新波形(大小)，直到下一对时间、电压值对应的时刻，然后按新的时间、电压值对输出电压波形。

26. 分段线性电流源（Piecewise Linear Current Source） 除输出为电流之外，其余与分段线性电压源一样。

27. 压控分段线性源（Voltage-Controlled Piecewise Linear Source）

习惯上称之为PWL受控源，该电压源允许用户插入7对数据坐标（输入电压和输出电压），以控制输出电压波形的形状。

28. 受控单脉冲(Controlled One-Shot)

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该器件实质上是一种波形变换器，它能将输入的波形信号变换成具有特定幅值和特定脉宽的脉冲输出。

29.多项式电源(Polynomial Source)

该电压源的输出电压是一个取决于多个传递函数的受控电压源，它是一般非线性电压源的一种特殊形式，常用于模拟电子器件的特性。

30.非线性相关电源(Nonlinear Dependent Source)

从该电源的电路符号上可以看出，它有V(1)、V(2)、V(3)、V(4)等4个电压输入端和I(V5)、I(V6)两个电流输入端，一个输出端。输出量既可以是电压变量，也可以是电流变量，取决于在其对话框中的设置。

第二节 基本器件库

一、基本器件库组成

基本器件库(Basic)如图2-3所示。

图2-3 基本器件库

基本器件库中包含现实器件箱18个，虚拟器件箱（背景为墨绿色）7个，每个现实器件箱中又存放着若干个与现实元器件一致的仿真元器件供选用。在选择元器件时应该

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尽量选取现实元器件，这不仅是因为选用现实元器件能使仿真更接近于现实情况，还在于现实的元件都有元件封装标准，可将仿真后的原理图直接转换成PCB文件。但在选取不到某些参数，或要进行温度扫描或参数扫描等分析时，就要选用虚拟元件。

二、基本器件库的器件箱 1. 电阻（Resistor）

电阻是电路中最常用的元件之一，该电阻箱中的电阻都是现实的商品器件，参数值不允许改动。

2．虚拟电阻(Resistor Virtual)

虚拟电阻的阻值可以任意设置，还可以设置其温度特性。 3.电容（Capacitor）

电容是电路中最常用的元件之一，现实电容箱中的电容都是无极性的，其参数值只能选用，不能改动，而且非常精确，没有考虑误差，也未考虑耐压大小。

4．虚拟电容(Capacitor Virtual)

虚拟电容的参数值要通过其属性对话框设置，并考虑温度特性和容差等。 5. 电解电容 (CAP_Electrolit)

电解电容是一种带极性的电容。使用时，标有“+”极性标志的端子必须接直流高电位。实际的电解电容有一定的电压限制，而这里没有限制，使用应注意这一点。

6. 上拉电阻(Pull up)

上拉电阻一端接Vcc(+5V)，另一端接逻辑电路上的一个点，使该点电压接近Vcc。 7.电感（Inductor）

电感是电路中最常用的元件之一，现实电感的参数值只能选用，不能改动，不用考虑耐电流大小。

8. 虚拟电感(Inductor Virtual)

虚拟电感的参数值通过其属性对话框设置。 9.电位器（Potentiometer）

电位器即可调节电阻。元件符号旁所显示的数值如100K_LIN指两个固定端子之间的阻值，而百分比如70％，则表示滑动点下方电阻占总R值的百分比。电位器滑动点的移动则通过按键盘上的某个字母进行，小写字母表示减少百分比，大写字母表示增加百分比。

10.虚拟电位器(Virtual Potentiometer)

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虚拟电位器的两个固定端子之间的阻值需通过其属性对话框自行确定。 11.可变电容(Variable Capacitor)

可变电容的电容量可在一定范围调整，其设置方法类似于电位器。 12. 虚拟可变电容(Virtual Variable Capacitor)

虚拟可变电容与现实可变电容不同之处仅在于其参数值需通过属性对话框自行确定。

13．可变电感(Variable Inductor)

可变电感的电感量可在一定范围调整，其设置方法也类似于电位器。 14．虚拟可变电感(Virtual Variable Inductor) 虚拟可变电感设置方法也类似于电位器。 15.开关(Switch)

该元件箱中包含着5种开关：

(1)电流控制开关(Current-controlled Switch) 用流过开关线圈的电流大小来控制开关动作。当电流大于门限电流(Threshold Current(1T))时，开关闭合；而当电流小于滞后电流(Hysteresis Current(1H))时开关断开。

(2)单刀双掷开关(SPDT) 通过计算机键盘可以控制其通断状态。 (3)单刀单掷开关(SPST) 设置方法与SPDT相同。

(4)时间延迟开关(TD_SWl) 该开关有两个控制时间，即闭合时间TON和断开时间TOFF， TON、TOFF的值在该元件属性对话框中设置。

(5)电压控制开关(Voltage-Controlled Switch) 该开关要求设置门限电压(Threshold Voltage(VT))和滞后电压(Hysteresis Voltage(VH))的值。

16.继电器(Relay)

继电器的开关动作由加在其线圈两端的电压大小决定。 17.变压器(Transformer)

变压器的电压比N =U1/U2。U1为一次电压，U2为二次电压，二次侧中心抽头的电压是U2的一半。这里的电压比不能直接改动，如要变动，则需要修改变压器的模型。使用时，通常要求变压器的两边都接地。

18．非线性变压器(Nonlinear Transformer)

利用该变压器可以构造诸如非线性磁饱和、一次二次线圈损耗、一次二次线圈漏感及磁芯尺寸大小等物理效果。

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19．磁芯(Magnetic Core)

该元件是理想化模型，利用它可以构造一个多种类型的电磁感应电路。

20.无芯线圈(Coreless Coil)

利用该元件可创建一个理想的宽变化范围的电磁感应电路模型，如可将无芯线圈与磁芯结合在一起组成一个系统来构造线性和非线性电磁元件的特性。

21．连接器(connectors)

连接器是一种机械装置，在电路设置中，用以给输入和输出的信号提供连接方式。

22. 半导体电阻(Resistor Semiconductor) 23. 半导体电容(Capacitor Semiconductor) 24. 封装电阻(Resistor Packs)

封装电阻也称为排电阻，相当于8个并列的电阻封装在一个壳内，具有相同阻值。

第三节 二极管库

一、二极管库组成

二极管库(Diode)如图2-4所示。

图2-4 二极管库

二、二极管库的器件箱

二极管库包含11个器件箱，其中有一个虚拟器件箱。 1.普通二极管(Diode)

该器件箱存放着许多公司的不同型号的产品，可直接选取。 2. 虚拟二极管(Diode Virtual)

相当于一个理想二极管，可以在Edit Model对话框中修改模型参数。 3. Pin二极管(Pin Diode) 4. 齐纳二极管(Zener Diode)

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即稳压二极管，有国外各大公司的众多型号的元件供调用。 5. 发光二极管(LED)

含有6种不同颜色的发光二极管，当有正向电流流过时才产生可见光。注意其正向压降比普通二极管大，红色LED正向压降约1.1～1.2V，绿色LED的正向压降约1.4～1.5V。

6. 全波桥式整流器(Pull-Wave Bridge Rectifier)

由4个二极管组成全波桥式整流器，将输入的交流电进行全波整流后输出直流电。

7. 肖特基二极管（Shockley Diode）。

8. 可控硅整流器(Silicon-Controlled Rectifier) 可控硅整流器简称SCR，又称晶闸管。

9. 双向二极管（DIAC）

该元件相当于背靠背的两个肖特基二极管并联，是依赖于双向电压的双向开关。当电压超过开关电压时，才有电流流过二极管。

10. 双向晶闸管 (TRIAC)

该元件是由门极控制的双向开关，可使电流双向流过。

11. 变容二极管(Varactor Diode)

变容二极管是一种在反偏时具有相当大的结电容的PN结二极管，这个结电容的大小受加在变容二极管两端的反偏电压大小的控制。

第四节 晶体管库

一、 晶体管库组成

晶体管库（Transistors）如图2-5所示。

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图2-5 晶体管库

二、晶体管库的器件箱

晶体管库中共有33个器件箱，其中有17个现实器件箱和16个带有墨绿色背景的虚拟器件箱。

1） NPN晶体管（BJT_NPN） BJT表示双极型，下同。 2） 虚拟NPN晶体管(BJT_NPN_VIRTUAL)。 3） PNP晶体管(BJT_PNP)。

4) 虚拟PNP晶体管(BJT_PNP_VIRTUAL)。

5) 虚拟四端式NPN晶体管(BTJ_NPN_4T_VIRTUAL)。 6) 虚拟四端式PNP晶体管(BJT_PNP_4T_VIRTUAL)。 7) 达林顿NPN晶体管(Darlington_NPN)。 8) 达林顿PNP晶体管(Darlington_PNP)。 9） 内电阻偏置NPN晶体管（BJT_NRES）。 10） 内电阻偏置PNP晶体管（BJT_PRES）。

11） BJT晶体管阵列(BJT Array)。 BJT晶体管阵列是一个复合晶体管封装块，其中有若干个相互独立的晶体管。在具体使用时可根据实际需要选用其中的几只。使用晶体管阵列比使用单晶体管更容易配对，噪声性能更优，要求PCB的空间也更少。

晶体管阵列有3种类型：

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图2-10 混合芯片库

二、混合芯片库的器件箱

混合芯片库中存放着6个器件箱，其中ADC_DAC和Analog Switch Virtual器件箱属于虚拟元件。

1） 模/数、数/模转换器(ADC_DAC) 其中包括三种类型：

ADC——将输入的模拟信号转换成8位的数字信号输出。 IDAC——将数字信号转换成与其大小成比例的模拟电流。

VDAC——将数字信号转换成与其大小成比例的模拟电压。 2） 定时器（Timer） 555定时电路。

3）模拟开关(Analog Switch)

模拟开关是一种在特定的两控制电压之间以对数规律改变的电阻器。如果控制电压超过了指定的值，其电阻值将会非常大或非常小。

4）虚拟模拟开关(Analog Switch Virtual) 5） 单稳态（Monostable）

该元件是边沿触发脉冲产生电路，被触发后产生固定宽度的脉冲信号，脉冲宽度由RC定时电路控制。它有两个输入控制端，A1为上升沿触发，A2为下降沿触发。一旦电路被触发，输入信号将不起作用。

连接要求：定时电容的一端接CT端，另一端接RT/CT端，定时电阻一端连到RT/CT端，另一端连到Vcc端。输出脉冲宽度Tw =O.693RC。

6） 锁相环(Phase-Locked Loop)

该元件模型用来实现锁相环路的功能，它有压控振荡器、相位检测电路和低通滤波器。

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第十节 指示器件库

一、指示器件库组成

指示器件库（Indicators）如图2-11所示。

图2-11 指示器件库

二、指示器件库的器件箱

指示器件库中包含8种可用来显示电路仿真结果的显示器件，称之为交互式元件。对于交互式元件，软件不允许用户从模型上进行修改，只能在其属性对话框中对某些参数进行设置。

1）电压表（Voltmeter） 该表可用来测量交、直流电压。 2）电流表（Ammeter） 该表可用来测量交、直流电流。 3）探测器（Probe）

相当于一个LED(发光二极管)，仅有一个端子，可将其连接到电路中某个点。当该点电平达到高电平(即“1”电平，其门限值可在属性对话框中设置)时便发光指示，可用来显示数字电路中某点电平的状态。

4） 峰鸣器（Buzzer）

该器件是用计算机自带的扬声器模拟理想的压电蜂鸣器。当加在其端口的电压超过设定值时，压电蜂鸣器就按设定的频率鸣响。其参数值可通过属性对话框设置。

5）灯泡（Lamp）

其工作电压及功率不可设置，额定电压对交流而言是指其最大值。当加在灯泡上的电压大于额定电压的50％至额定电压时，灯泡一边亮；而大于额定电压至150％额定电压值时，灯泡两边亮；而当外加电压超过150％额定电压值时，灯泡被烧毁。灯泡烧毁后不能恢复，只有选取新的灯泡。对直流而言，灯泡发出稳定的灯光；对交流而言，灯

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泡将一闪一闪地发光。

6）虚拟灯泡(Virtual Lamp)

其工作电压及功率可由用户在属性对话框中设置。工作情况同灯泡。

7）十六进制显示器(Hex Display)

有带译码的七段数码显示器和不带译码的七段数码显示器。

8）条形光柱(Bar graph)

DCD_BARGRAPH(带译码的条形光柱)：相当于10个LED发光管串联，但只有一个阳极(左侧端子)和一个阴极(右侧端子)。点亮第n个LED所需的最小电压值(从最低段到最高段)为：Uon=UL+(Uh-UL)×(n-1)/9, 其中n为点亮LED的数量。Uh是点亮所有LED所需的最高电压，UL是点亮所有LED所需的最低电压。

LVL_BARGRPH：通过电压比较器来检测输入电压的高低，并把检测结果送到光柱中某LED以显示电压高低。其余与DCD_BARGRAPH相同。

UNDCD_ BARGRPH (不需译码的条形光柱)：由10个独立的条形光柱组成。左侧为阳极，右侧为阴极。LED发光管正向压降为2V。

第十一节 混杂器件库

一、混杂器件库组成

混杂器件库（Miscellaneous）如图2-12所示。

图2-12 其他器件库

二、混杂器件库的器件箱

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混杂器件库是把不便划归某一类型器件库中的器件箱放到一起单独成库。 1） 压电晶体（Crystal）为石英晶体振荡器。 2）虚拟压电晶体 (Crystal Virtual)。 3）光耦合器(Optocoupler)。

光耦合器是一种利用光把信号从输入端(光电发射体)耦合到输出端(光电探测器)的器件，它能有效地控制系统噪声，消除接地回路的干扰，响应速度较快，常用于微机系统的输入和输出电路中。

4) 虚拟光耦合器(Optocoupler Virtual)。

5) 真空管（Vacuum Tube Virtual）。 真空管有3个电极：阴极K被加热后发射电子，阳极P(又称板极)收集电子，栅极(控制极)G控制到达阳极的电子数量。真空晶体管与N沟道结型场效应晶体管的工作特性相似，属于电压控制器件。真空管经常作为放大器使用在音频电路中。

6) 虚拟真空管(Vacuum Tube Virtual)。 7) 稳压器 (Voltage Regulator)。 8) 电压基准器 （Voltage reference）。 9) 浪涌电压抑制器（Voltage suppressor）。

10）直流电机(Motor)。 该器件是理想直流电动机的通用模型，用以仿真直流电动机在串联激励(简称串励)、并联激励(简称并励)和分开激励下的特性。

11） 开关电源降压转换器（Buck Converter）。 12) 开关电源升压转换器（Boost Converter）。 13） 开关电源升降压转换器(Buck-Boost Convener)。 14） 熔断器（Fuse）。

作短路保护和过载保护的器件，选用时要注意：

① 要选取适当电流大小的熔丝，太小会使电路不能工作，太大起不了保护作用。 ② 在交流电路中最大电流是电流的峰值，不是习惯上的有效值。 ③ 熔丝一经烧断，不能恢复，只有将其删除，重新从元件库中选取。

15）无损耗传输线类型1 (Lossless Line Type l)。 该模型模拟理想状态下传输线的特性阻抗和传输延迟特性，且特性阻抗是纯电阻性的，其值等于L/C的均方根值。使用时可对属性对话框中的相关项进行设置。

16）无损耗传输线类型2 (Lossless Line Type2)。 与无损耗传输线类型1相似，

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不同之处仅在于传输时间延迟是通过设置传输信号频率和线路归一化电长度来确定。

17） 有损耗传输线（Loss Transmission Line）。 有损耗传输线是一个模拟有损耗媒介的两端口网络，如通过电信号的一段导线。它能模拟由传输线特性阻抗和传输延迟导致的纯电阻性损耗，打开其属性对话框可对传输线的长度、单位上的电感、电容、电阻和电导进行设置。在实际应用时，如将其电阻和电导设置为0，就成为了无损耗线，而用这种无损耗线进行仿真的结果会更精确。

18） 网络（Net）。这是一个创建模型的模板，允许用户输入一个2～20个引脚的网络表。

第十二节 控制部件库

一、控制部件库组成

控制部件库（Controls）如图2-13所示。

图2-13 控制部件库

二、控制部件库的器件箱

控制部件库共有12个常用的控制模块器件箱，虽然这些控制模块都没有绿色衬底，但仍属于虚拟元件，即不能改动其模型，只能在其属性对话框中设置相关参数。

1） 乘法器(Multiplier)

该器件的输出Uo等于Ux与Uy的乘积。 2） 除法器

该器件的输出Uo等于Ux除以Uy的商。 3） 传递函数模块

该器件的功能是模拟在S域中一个电子器件、电路或系统的传输特性。 4）电压增益模块(Voltage Gain Block)

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该器件的功能是将输入电压扩大K倍后传递到输出端，K值与频率无关。 5）电压微分器(Voltage Differentiator)

该器件通常应用于控制系统和模拟量的计算，功能是对输入电压Ui求微分，并且将结果传递到输出端，即U0=dUi/dt。

在对话框中对其增益K，输出失调电压UOOFF(输入为零时，输出不为零)等参数进行设置。若UOOFF不等于零，则Uo=K×dUi/dt +UOOFF。 6） 电压积分器(Voltage Integrator)

该器件对输入电压进行积分并将结果传递到输出端。对与X轴对称的正弦波、方波、三角波而言，其积分为零。利用函数发生器在上述波形的基础上叠加Offset值，则积分器部件将对Offset积分。输出电压是上升还是下降取决于Offset的极性，Offset也可在对话框的Input Offset Voltage窗口进行设置。积分器部件的输出表达式为：

U0=K??U?t??Ui0tIOFF?dt?Uoic

式中，K是积分器增益，UIOFF表示输入电压的偏移，Uoic表示初始条件，可在对话框中进行设置。

7）电压磁滞模块(Voltage Hysterisis Block)

该模块仿真同相比较器的功能，它提供了输出电压相对输入电压的滞回。其属性对话框中的UiH和UiL分别用于设置输入电压的高、低门限值，H用于设置滞回电压值，H值必须大于零。UiH和UiL分别为输出电压的上及下限值，ISD表示输入平滑范围。

8） 电压限幅器(Voltage Limiter)

该器件表示输出电压UOUT在预定的上限UH和下限UL范围内的变化，输出电压UOUT与输入电压U1N关系如下：

UOUT=K(UIN+UIOFF) 当UL≤UOUT≤UH时 UOUT=UH 当UOUT> UH时 UOUT =UL 当UOUT

式中，K(增益)、UIOFF (输入失调电压)、UL及UU等参数可在其属性对话框中设置。

9）电流限幅器模块(Current Limiter Block)

该器件高度抽象模拟运放或比较器的特性，共有6个连接端，均可作输入端，其中

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3个可作输出端。

10）电压控制限制器(Voltage_Controlled Limiter)

该器件是一个电压限幅器，具有电压单入、单出的函数关系，输出电压的偏移被限制在设定的上、下限电平之间，输出电压的平滑性发生在预定的范围内。该部件可工作在直流、交流和瞬态分析方式下。

11）电压回转率模块(Voltage Slew Rate Block)

该模块的功能是模拟放大器或系统中输出电压对时间的最大变化率，可在属性对话框中设置最大上升斜率值(RSMAX)和最大下降斜率值(FSMAX)。

12）三通道电压总加器(Three-Way Voltage Summer)

该器件是一个数学功能块，其输出电压等于3个输入电压的算术之和。其数学表达式为：

UOUT=KOUT[KA(UA+UAOFF)+KB(UB+UBOFF)+KC(UC+UCOFF)]+UOOFF

式中，KOUT是输出增益，KA、KB、KC分别表示输入电压UA,UB,UC的增益，UAOFF、UBOFF 、UCOFF分别表示UA、UB、UC的偏移，UOOFF表示UOUT的偏移。打开其属性对话框可对有关参数进行设置。

第十三节 射频器件库

一、射频器件库组成 射频器件库如图2-14所示。

图2-14 射频器件库

射频器件库提供当信号的频率足够高时电路中元器件的模型。 二、射频器件库的器件箱 1）射频电容器(RF Capacitor)

在射频中，RF电容的性能不同于低频状态下的常规电容，它是作为许多传输线、波导、不连续器件和电介质之间的一种连接。电介质层通常很薄(典型值为0.2mm)，适应

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这种电容器的方程随同于传输线的方程。因此，可以用单位长度上的电感、阻抗和并联电容来描述射频电容器。依所使用技术的不同，实际的电容在数pF到nF之间，这种电容可以在频率到达20GHz时用作耦合和旁路。

2）射频电感器(RF Inductor)

在众多的射频电感器中，螺旋形的电感提供了较高的电感量和Q值。它可以在较小的平面内做成，描述公式为R =r/I +kq。其等效电路是电阻(由于集肤效应)与电感串联，与电容并联。

3）射频NPN晶体管(RF BJT_NPN)

射频双极型晶体管的基本工作原理与低频段的晶体管相同。然而，射频晶体管有一个取决于基极和集电极的转换和充电次数较高的最大工作频率。为了获得这样的效果，其发射极、基极和集电极在版图上的面积要求达到最小。但是制作晶体管的工艺限制了基极面积的缩小，集电极面积的减小受到集电极的最大承受电压的限制。为了获得最大的功率输出，发射极外围面积应该尽可能大。

4）射频PNP晶体管(RF BJT_PNP) 5）射频MOSFET(RF MOS_3TDN)

射频FETS与双极晶体管相比，有不同的载流子。FET的多子应该有较好的传输特性(比如好的流动性、速度和扩散系数)。因此，射频FET制作在N型材料上，因为电子有较好的特性。

栅极的长度和宽度是两个重要参数，减少栅极的长度可以提高增益、噪声值和工作频率，增加栅极的宽度可以提高射极功率容量。

测量直流和射极S参数可以得到射极FET晶体管的模型参数，其等效电路模型几乎等同于直流和射极S参数。

6）隧道二极管 （Tunnel diode） 7）传输线(Strip Line)

传输线在微波频段是很常用的传导线，传输线是在电介质(通常是空气)包裹下的地-导体-地传导线。鉴于电路功能、衬底、技术和频段的多样性，传输线导体有很大的选择范围。比如微波传输线就是一种特类，其上面的地在无穷远处。传输线导体的位置、形状和厚度不同，适应传输线的方程也会不同。比如中心传输线(通常称为Tri-plate线)，其电导在每一个位置上都是对称的(顶端和末端、左端和右端)。另一个例子是zero-thickness传输线，与它到地的距离相比，其导体的厚度可以忽略。

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第十四节 机电类器件库

一、 机电类器件库组成

机电类元件库（Electromechanical）如图2-15所示。

图2-15 机电类元件库

二、机电类器件库的器件箱

机电类元件库有8个器件箱，包含一些电工类器件，除线性变压器外，都以虚拟元件处理。

1．感测开关（Sensing Switches）

该类的开关都可以通过按键盘上的一个键来控制其断开或闭合。 2．开关(Switches)

与感测开关不同之处仅在于按键盘上对应的键使开关断开或闭合后，状态在整个仿真过程中一直保持不变。如要恢复初始状态，只有删除这个开关，重新从元件库中调用。

3．接触器(Supplementary Contacts) 4. 计时接点(Timed Contacts) 5. 直流电动机(DC motor ) 6. 线性变压器(Line Transformer)

包含各种空芯类和铁心类电感器及变压器，其中电感器的参数只能在其Component Properties对话框的Model页中查找，并可重新设置。

7. 保护装置(Protection Devices) 。 该器件箱中有下列保护装置： 1)熔丝。 2)过载保护器。 3)热过载。

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4)磁过载。 5)梯形逻辑过载。

8. 输出设备(Output Devices) 该器件箱中的输出设备有： 1)发光指示器。 2)电机。

3)直流电动机电枢。 4)三相电动机。 5)加热器。 6)LED指示器。 7)螺线管。 思 考 题

2-1 Multisim包含有几个种类的器件库？说明各器件库的区别。 什么是现实器件？什么是虚拟器件？二者在器件库中如何区别？ 中含有多少个器件库？说明这些器件库的名称。说明Multisim Database各个器件库中的元器件名称。

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2-2 2-3 Multisim Database 2-4

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