1）数字万用表

数字万用表（Multimeter）可以测量交（直）流电压、电流、电阻以及电路中两测试点之间的分贝损失。图5.29表示数字万用表的图标、面板和参数设置对话框。

图5.29　数字万用表的图标、面板和参数设置对话框

如图5.29所示的万用表面板从上到下各部分功能如下。

（1）显示栏：显示测量数值。

（2）挡位选择：依次对应为电流挡、电压挡、电阻挡、分贝挡。

（3）交直流选择：依次对应为交流、直流。

（4）参数设置：单击Set按钮，打开万用表的参数设置对话框，如图5.29所示，可设置数字万用表内部的电流表内阻、电压表内阻、欧姆表电流及测量范围等参数。

2）函数信号发生器

函数信号发生器（Function Generator）可以提供正弦波、三角波、方波三种电压信号，可调节的参数有频率、占空比、幅值、直流电平偏置等。函数信号发生器图标和面板分别如图5.30所示。

图5.30　函数信号发生器图标和面板

函数信号发生器图标上有正端、负端和公共端3个接线端子，其中正端表示输出信号对公共端向外输出正向信号，负端表示输出信号对公共端向外输出负向信号，公共端提供了输出信号的参考电平，使用中一般应接地。

函数信号发生器面板上各测试选择功能如下。

（1）Waveforms（信号选择）：依次为正弦波、三角波、方波。

（2）Frequency（信号频率）：调节范围为（1 fHz～1 000 THz）。

（3）Duty Cycle（信号占空比）：调节范围为（1%～99%），仅对三角波和方波有效。

（4）Amplitude（信号幅度）：调节范围为（1 fVp～1 000 TVp）。

（5）Offset（电压偏置）：表示在输出的信号上叠加一个直流分量，调节范围为（-1 000 TV～+1 000 TV）。

（6）Set rise/Fall time按钮：设置方波的上升和下降时间，仅对方波有效。

3）瓦特表

瓦特表（Wattmeter）用来测量电路的交流或者直流功率，瓦特表的图标和面板如图5.31所示。

图5.31　瓦特表图标和面板

瓦特表有4个接线端子：电压输入端正极、电压输入端负极、电流输入端正极、电流输入端负极，其中电压输入端与测量电路并联，电流输入端与测量电路串联。

瓦特表面板上分别显示被测电路的功率和功率因数（Power Factor）。

4）双通道示波器

Multisim 12提供的双通道示波器（Oscilloscope）外观及操作与实际的示波器基本相同，可同时显示两路信号的幅度和频率变化，并可以分析周期信号大小、频率值以及比较两个信号的波形。双通道示波器的图标和面板如图5.32所示。

图5.32　双通道示波器图标和面板

双通道示波器的图标有6个接线端子，分别是A输入通道的正负端、B输入通道的正负端、外触发信号的正负端。如测量电路中某节点与地之间的波形，只需将A或B通道的正端与该节点相连接；如测量电路中某个元件两端的波形，只需将A或B通道的正负端与该元件两端相连接。

示波器面板各个按键的作用及参数的设置方法说明如下：

（1）Timebase（时基控制）

①Scale（时间标尺）：设置X轴刻度显示波形时的时间基准，调节范围为1 fs/Div～1 000 Ts/Div）。

②X position（X轴位置控制）：设置X轴的起始点，调节范围为-5～+5，正值使起始点右移，负值使起始点左移，调为0时信号从示波器屏幕的左边缘开始显示。

③显示方式选择：共有以下4种显示方式。

·Y/T（幅度/时间）方式：表示X轴显示时间，Y轴显示电压值（此方式为默认方式）。

·Add（叠加）方式：表示X轴显示时间，Y轴显示A通道和B通道的输入信号之和。

·B/A（B通道/A通道）方式：表示X轴显示A通道信号，Y轴显示B通道信号。X轴与Y轴都显示电压值。

·A/B方式与B/A方式相反。

（2）Channel A（输入通道A）/Channel B（输入通道B）

①Scale（Y轴刻度）：设置Y轴电压刻度，调节范围为1 fV/Div～1 000 TV/Div。

②Y position（Y轴位置控制）：设置Y轴的起始点，调节范围为-99～+99，起始点为正值表示Y轴原点位置向上移，否则向下移，起始点为0表示Y轴的起始点在示波器屏幕中线。

③耦合方式：选择信号输入的耦合方式，有以下3种耦合方式。

·AC耦合：仅显示信号的交流分量。

·0耦合：输入端接地，在Y轴设置的原点位置显示一条水平直线。

·DC耦合：信号中的交流和直流分量全部显示。

（3）Trigger（触发控制）

①触发方式选择：触发方式主要用来设置X轴的触发信号、触发电平及触发边沿等，有以下几种触发方式。

·Single（单脉冲触发）：单次触发方式。

·Normal（一般脉冲触发）：普通触发方式。

·Auto（自动）：自动触发，示波器通常采用该方式。

·None：无触发脉冲。

②触发源选择：包括A、B和Ext（外触发）3个按钮。

·A按钮：A通道信号为触发信号。

·B按钮：B通道信号为触发信号。

·Ext按钮：外接触发端的输入信号为触发信号。

③Edge（触发沿）：可以选择输入信号或外触发信号的上升沿或下降沿触发采样。

④Level（触发电平）：用来预先设置触发电平的大小，默认值为0 V。

（4）示波器其他设置

①波形参数测量：可以通过拖动示波器屏幕上红色指针1和蓝色指针2的位置来精确读取波形数值。在示波器屏幕下方的方框内，将显示指针1和指针2所对应波形的时间和电压，以及指针1和指针2之间的时间、电压的差值。

②背景颜色控制和波形存储：单击示波器屏幕右侧的Reverse按钮可改变波形显示区的背景颜色，单击示波器屏幕右侧的Save按钮可按ASCII码格式存储波形数据。

5）四通道示波器

四通道示波器（Four Channel Oscilloscope）可同时测量4路通道的信号，其使用方法和参数调整方式与双通道示波器几乎完全一样，只是多了一个通道控制器旋钮，只有当该旋钮拨到某个通道位置时，才能对该通道的Y轴参数进行调整和设置。四通道示波器的图标和面板如图5.33所示。

6）波特图仪

波特图仪（Bode Plotter）类似于实验室的扫频仪，用于分析电路的幅度频率特性和相位频率特性，可测量输入与输出的幅度比、相位差。波特图仪的图标和面板如图5.34所示。

波特图仪的图标上有IN和OUT两对端口，其中IN端口的“+”端和“-”端分别接电路输入端的正端和负端，OUT端口的“+”端和“-”端分别接电路输出端的正端和负端。此外在使用波特图仪时，必须在电路的输入端接入AC（交流）信号源，但对其信号参数的设定并无特殊要求，频率测量的范围由波特图仪的参数设置决定。

图5.33　四通道示波器图标和面板

图5.34　波特图仪图标和面板

波特图仪面板各个按键的作用及参数的设置方法说明如下。

（1）Mode（方式选择）：Magnitude（幅值）按钮显示幅频特性，Phase（相位）按钮显示相频特性。

（2）Horizontal（横轴）/Vertical（纵轴）：Log（对数）按钮为分贝刻度，Lin（线性）按钮为线性刻度；F表示最终值，I表示初始值。

（3）Controls（控制）：Reverse按钮和Save按钮的功能与示波器的两个按钮的功能相同。单击Set按钮，在打开的参数设置对话框中可以设置扫描点数（分辨率）。

（4）数值读取：可使用鼠标拖动波特图仪屏幕上的读数指针，或者单击左右箭头按钮来移动读数指针，则读数指针处的横轴数据和纵轴数据会显示在波特图仪下部的读数框中。(www.daowen.com)

7）频率计

频率计（Frequency Counter）主要用来测量信号的频率、周期、相位等参数，频率计的图标和面板如图5.35所示。

图5.35　频率计图标和面板

频率计的图标上只有一个接线端子，用来连接电路的输出信号。

频率计面板各个按键的作用及参数的设置方法说明如下。

（1）Measurement（测量）：选择测量参数，有以下4个按钮。

①Freq：测量频率。

②Period：测量周期。

③Pulse（脉冲）：测量正脉冲和负脉冲的持续时间。

④Rise/Fall（上升/下降）：测量脉冲的上升和下降时间。

（2）Sensitivity（灵敏度）：设置灵敏度值。

（3）Trigger level（触发电平）：设置触发电平值，输入信号必须大于触发电平。

8）字信号发生器

字信号发生器（Word Generator）是一个通用的数字激励源编辑器，可产生32路同步逻辑信号，可用于数字电路的测试。字信号发生器的图标和面板如图5.36所示。

图5.36　字信号发生器图标和面板

字信号发生器图标左侧和右侧各有16个端子，表示32路信号输出，每一个端子均可连入数字电路的一个输入端，R端为数据准备端，T端为外触发信号端。

字信号发生器面板各个按键的作用及参数的设置方法说明如下。

（1）Controls（控制方式）

①Cycle（循环）：字信号在初始值与终止值间循环不断地输出。

②Burst（单帧）：字信号从地址初值到终值只完成一个周期的字符输出。

③Step（单步）：单击该按钮一次只输出一组字信号。

④Set：单击该按钮，将弹出如图5.37所示的对话框。

图5.37　字信号参数设置对话框

（2）Display（显示形式）：包括Hex（十六进制）、Dec（十进制）、Binary（二进制）和ASCII码4种显示形式。

（3）Trigger（触发）：字信号发生器的触发信号可以选择Internal（内部触发）或External（外部触发），触发方式可以选择上升沿触发或下降沿触发。

（4）Frequency（频率）：设置字信号发生器的频率。

按图5.38所示连接电路，打开字信号发生器面板，在字信号编辑区设置首地址和终地址分别为8位16进制的0到9，编码方式选择“Up counter”，打开仿真开关，数码管将循环显示数字0到9。

图5.38　字信号发生器仿真电路

9）逻辑分析仪

逻辑分析仪（Logic Analyzer）主要用于数字信号的高速采集和时序分析，可同步记录和显示16路逻辑信号，分析输出波形。逻辑分析仪图标和面板如图5.39所示。

图5.39　逻辑分析仪图标和面板

逻辑分析仪图标左侧为16路信号输入端，C端为外接时钟端，Q端为时钟控制输入端，T端为触发控制输入端。

逻辑分析仪面板分为上下两个部分。上半部分为波形显示区，其顶部是时间坐标，如果某路输入端有被测信号，面板左侧该路小圆圈内会出现一个黑圆点。Clock-Int表示标准的参考时钟信号；下半部分是控制窗口，包括Stop（停止）、Reset（复位）、Reverse（背景反色）、Clock（时钟设置）和Trigger（触发设置）。逻辑分析仪面板下方有一个小窗口，显示指针1（T1）和指针2（T2）处的时间值及逻辑读数（4位16进制数）以及两个指针之间（T2-T1）的时间差。

（1）Clock（时钟设置）：该区域内的Clocks/Div栏用来设置每个水平刻度显示的时钟脉冲个数。单击Set按钮，将弹出如图5.40所示对话框。

①Clock Source（时钟源）：External为外部时钟，Internal为内部时钟。

②Clock Rate（时钟频率）：设置时钟脉冲的频率。

③Sampling Setting（采样点设置）：Pre-trigger Samples栏设置触发前采样点数，Post-trigger Samples栏设置触发后采样点数，Threshold Voltage（V）栏设置门限电压。

（2）Trigger（触发设置）：单击该区域内的Set按钮，将弹出如图5.41所示对话框。

①Trigger Clock Edge（触发边沿）：包括Positive（上升沿触发）、Negative（下降沿触发）和Both（升降沿皆可触发）3个选项。

②Trigger Patterns（触发模式）：可以用3个触发字A、B、C来定义触发限制和触发模式，在Trigger Combinations（触发组合）栏内有21种触发组合可供选择。

③Trigger Qualifier（触发限定字）：对触发限定字的设定，包括0、1、X（只要有信号，分析仪就采样）三个选项。

图5.40　时钟设置对话框

图5.41　触发设置对话框

按图5.42所示连接电路，设置字信号发生器的首地址和终地址分别为8位16进制的0到3，编码方式选择“Up counter”，频率为10 kHz，打开仿真开关，仿真结果如图5.39所示。

图5.42　逻辑分析仪仿真电路

10）逻辑转换仪

逻辑转换仪（Logic Converter）是Multisim软件提供的特有的虚拟仪器，现实中并不存在与之对应的仪器，是数字电路中一个非常实用的测试仪器。它可用来完成真值表、逻辑表示式和逻辑电路三者之间的相互转换。逻辑转换仪的图标和面板如图5.43所示。

逻辑转换仪图标中有9个端子。其中左边8个端子是输入端子，连接待分析逻辑电路的输入信号，最右边的一个端子为输出端子，连接待分析逻辑电路的输出信号。

逻辑转换仪面板左侧是真值表显示窗口，面板底部是逻辑表达式显示栏，面板右侧的Conversions（转换方式选择）提供了以下6种转换功能。

图5.43　逻辑转换仪的图标和面板

（1）按钮：将逻辑电路转换为真值表。首先画出逻辑电路图，然后将电路输入端和输出端分别连接至逻辑转换仪的输入端和输出端，单击该按钮，在真值表显示窗口即可看到该电路的真值表。

（2）按钮：将真值表转换为逻辑表达式。首先根据输入信号的个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～H），此时真值表显示窗口自动出现输入信号的所有组合，再根据实际的逻辑关系修改真值表的输出值，然后单击该按钮，在面板底部的逻辑表达式显示栏内即出现相应的逻辑表达式。

（3）按钮：将真值表转换为最简逻辑表达式。

（4）按钮：将逻辑表达式转换为真值表。

（5）按钮：将逻辑表达式转换为逻辑电路。

（6）按钮：将逻辑表达式转换为由与非门构成的逻辑电路。

建立如图5.44所示电路，打开逻辑转换仪面板，选择按钮，可得到如图5.45所示的真值表。

图5.44　逻辑转换仪仿真电路

图5.45　真值表

11）伏安特性分析仪

伏安特性分析仪（IV Analyzer）相当于实验室的晶体管图示仪，专门用来分析晶体管的伏安特性曲线，如二极管、三极管和MOS管等器件。只有将待测晶体管与连接电路完全断开，才能进行伏安特性分析仪的连接和测试。伏安特性分析仪的图标和面板如图5.46所示。

图5.46　伏安特性分析仪的图标和面板

伏安特性分析仪图标有3个接线端子实现与晶体管的连接。其面板左侧是伏安特性曲线显示窗口，右侧是测试功能选择。

（1）Components（元器件）：选择所测量的元器件类型，包括二极管、PNP型三极管、NPN型三极管、P沟道MOS管、N沟道MOS管，选定一种元器件后，在面板右下方会出现对应的接线方法。

（2）Current Range（A）/Voltage Range（V）：分别实现电流范围和电压范围的设置，F栏、I栏分别表示终止值与初始值，坐标有Log（对数）和Lin（线性）两种显示方式。