如何正确使用仪器仪表

1）仪器仪表的基本操作

Multisim 的仪器库存放有数字多用表、函数信号发生器、示波器、波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、瓦特表、失真度分析仪、网络分析仪、频谱分析仪等多种仪器仪表，仪器仪表以图标方式存在，每种类型有多台。

（1）仪器的选用与连接

①仪器选用

从仪器库中将所选用的仪器图标，用鼠标将它“拖放”到电路工作区即可，类似元器件的拖放。

②仪器连接

将仪器图标上的连接端（接线柱）与相应电路的连接点相连，连线过程类似元器件的连线。

（2）仪器参数的设置

①设置仪器仪表参数

双击仪器图标打开仪器面板，用鼠标操作仪器面板上相应按钮及参数设置对话窗口的设置数据。

②改变仪器仪表参数

在测量或观察过程中，可以根据测量或观察结果来改变仪器仪表参数的设置，如示波器、逻辑分析仪等。

2）常用仪器仪表介绍

（1）数字多用表（Multimeter）

数字多用表是一种可以用来测量交直流电压、交直流电流、电阻及电路中两点之间的分贝损耗，自动调整量程的数字显示的多用表。用鼠标双击数字多用表图标，可以放大数字多用表面板，如图6.1.9 所示。用鼠标单击数字多用表面板上的设置（Settings）按钮，则弹出参数设置对话框窗口，可以设置数字多用表的电流表内阻、电压表内阻、欧姆表电流及测量范围等参数。参数设置对话框如图6.1.10 所示。

图6.1.9　数字多用表

图6.1.10　参数设置对话框图

（2）函数信号发生器

函数信号发生器是可以提供正弦波、三角波、方波3 种不同波形的信号的电压信号源。用鼠标双击函数信号发生器图标，可以放大函数信号发生器的面板。函数信号发生器的面板如图6.1.11所示。函数信号发生器其输出波形、工作频率、占空比、幅度和直流偏置，可用鼠标来选择波形选择按钮和在各窗口设置相应的参数来实现。频率设置范围为1 fHz～1 000 THz；占空比调整值可从1%～99%；幅度设置范围为1 fVp～1 000 TVp；偏移设置范围为－1 000～1 000 TV。

（3）示波器（ Oscilloscope）

示波器是用来显示电信号波形的形状、大小、频率等参数的仪器。用鼠标双击示波器图标，放大的面板图如图6.1.12 所示。示波器面板各按键的作用、调整及参数的设置与实际的示波器类似。

图6.1.11　函数信号发生器

图6.1.12　双通道示波器

①时基（Time base）控制部分的调整

a.时间基准

X 轴刻度显示示波器的时间基准，其基准为0.1 fs／Div～1 000 Ts／Div 可供选择。

b.X 轴位置控制

X 轴位置控制X 轴的起始点。当X 的位置调到0 时，信号从显示器的左边缘开始，正值使起始点右移，负值使起始点左移。X 位置的调节范围从－5.00～＋5.00。

c.显示方式选择

显示方式选择示波器的显示，可以从“幅度／时间（Y／T）”切换到“A 通道／B 通道中（A／B）”“B 通道／A 通道（B／A）”或“Add”方式。

·Y／T 方式：X 轴显示时间，Y 轴显示电压值。

·A／B，B／A 方式：X 轴与Y 轴都显示电压值。

·Add 方式：X 轴显示时间，Y 轴显示A 通道、B 通道的输入电压之和。(www.xing528.com)

②示波器输入通道（Channel A／B）的设置

a.Y 轴刻度

Y 轴电压刻度范围为1 fV／Div～1 000 TV／Div，可以根据输入信号大小来选择Y 轴刻度值的大小，使信号波形在示波器显示屏上显示出合适的幅度。

b.Y 轴位置（Y position）

Y 轴位置控制Y 轴的起始点。当Y 的位置调到0 时，Y 轴的起始点与X 轴重合，如果将Y轴位置增加到1.00，Y 轴原点位置从X 轴向上移一大格，若将Y 轴位置减小－1.00，Y 轴原点位置从X 轴向下移一大格。Y 轴位置的调节范围从－3.00～＋3.00。改变A，B 通道的Y 轴位置有助于比较或分辨两通道的波形。

c.Y 轴输入方式

Y 轴输入方式即信号输入的耦合方式。当用AC 耦合时，示波器显示信号的交流分量。当用DC 耦合时，显示的是信号的AC 和DC 分量之和。当用0 耦合时，在Y 轴设置的原点位置显示一条水平直线。

③触发方式（Trigger）调整

a.触发信号选择

触发信号一般选择自动触发（Auto）。选择“A”或“B”，则用相应通道的信号作为触发信号。选择“EXT”，则由外触发输入信号触发。选择“Sing”为单脉冲触发。选择“Nor”为一般脉冲触发。

b.触发沿（ Edge）选择：触发沿（ Edge）可选择上升沿或下降沿触发。

c.触发电平（ Level）选择：触发电平（ Level）选择触发电平范围。

④示波器显示波形读数

要显示波形读数的精确值时，可用鼠标将垂直光标拖到需要读取数据的位置。显示屏幕下方的方框内，显示光标与波形垂直相交点处的时间和电压值，以及两光标位置之间的时间、电压的差值。用鼠标单击“Reverse”按钮可改变示波器屏幕的背景颜色。用鼠标单击“Save”按钮可按ASCII 码格式存储波形读数。

（4）字信号发生器（Word Generator）

字信号发生器是能产生16 路（位）同步逻辑信号的一个多路逻辑信号源，用于对数字逻辑电路进行测试。用鼠标双击字信号发生器图标，放大的字信号发生器图标如图6.1.13 所示。

图6.1.13　字信号发生器

在字信号编辑区，32bit 的字信号以8 位十六进制数编辑和存放，可以存放1 024 条字信号，地址编号为0000～03FF。

字信号输入操作：将光标指针移至字信号编辑区的某一位，用鼠标器单击后，由键盘输入如二进制数码的字信号，光标自左至右，自上至下移位，可连续地输入字信号。

在字信号显示（Display）编辑区可以编辑或显示字信号格式有关的信息。字信号发生器被激活后，字信号按照一定的规律逐行从底部的输出端送出，同时在面板的底部对应于各输出端的小圆圈内，实时显示输出字信号各个位（ bit）的值。

字信号的输出方式分为Step（单步）、Burst（单帧）、Cycle（循环）3 种。用鼠标单击一次Step 按钮，字信号输出一条。这种方式可用于对电路进行单步调试。用鼠标单击Burst 按钮，则从首地址开始至本地址连续逐条地输出字信号。用鼠标单击Cycle 按钮，则循环不断地进行Burst 方式的输出。Burst 和Cycle 情况下的输出节奏由输出频率的设置决定。Burst 输出方式时，当运行至该地址时输出暂停。再用鼠标单击Pause 则恢复输出。

字信号的触发方式分为Internal（内部）和External（外部）两种。当选择Internal（内部）触发方式时，字信号的输出直接由输出方式按钮（ Step，Burst，Cycle）启动。当选择External（外部）触发方式时，则需接入外触发脉冲，并定义“上升沿触发”或“下降沿触发”。然后单击输出方式按钮，待触发脉冲到来时才启动输出。此外，在数据准备好输出端，还可以得到与输出字信号同步的时钟脉冲输出。

字信号的存盘、重用、清除等操作。用鼠标单击Set 按钮，弹出Pre-setting patterns 对话框，在对话框中Clear buffer（清字信号编辑区）、Open（打开字信号文件）、Save（保存字信号文件）3 个选项用于对编辑区的字信号进行相应的操作。

（5）逻辑转换仪（Logic Converter）

逻辑转换仪是Multisim 特有的仪器，能够完成真值表、逻辑表达式和逻辑电路三者之间的相互转换，实际中不存在与此对应的设备。逻辑转换仪面板及转换方式选择如图6.1.14 和图6.1.15 所示。

图6.1.14　逻辑转换仪面板

图6.1.15　转换方式选择图

①逻辑电路——真值表

逻辑转换仪可以导出多路（最多8 路）输入1 路输出的逻辑电路的真值表。首先画出逻辑电路，并将其输入端接至逻辑转换仪的输入端，输出端连至逻辑转换仪的输出端。按下“电路——真值表”按钮，在逻辑转换仪的显示窗口，即真值表区出现该电路的真值表。

②真值表——逻辑表达式

真值表的建立：一种方法是根据输入端数，用鼠标单击逻辑转换仪面板顶部代表输入端的小圆圈，选定输入信号（由A 至H）。此时真值表区自动出现输入信号的所有组合，而输出列的初始值全部为零。可根据所需要的逻辑关系修改真值表的输出值而建立真值表；另一种方法是由电路图通过逻辑转换仪转换过来的真值表。

对已在真值表区建立的真值表，用鼠标单击“真值表—逻辑表达式”按钮，在面板的底部逻辑表达式栏出现相应的逻辑表达式。如果要简化该表达式或直接由真值表得到简化的逻辑表达式，单击“真值表—简化表达式”按钮后，在逻辑表达式栏中出现相应的该真值表的简化逻辑表达式。在逻辑表达式中的“，”表示逻辑变量的“非”。

③表达式——真值表、逻辑电路或逻辑与非门电路

可以直接在逻辑表达式栏中输入逻辑表达式，“与—或”式及“或—与”式均可，然后按下“表达式—真值表”按钮得到相应的真值表；按下“表达式—电路”按钮得相应的逻辑电路；按下“表达式—与非门电路”按钮得到由与非门构成的逻辑电路。