仿真軟件Multisim與PSpice在電路設計中的功能比較

　　隨著計算機技術的迅速發(fā)展，計算機輔助設計技術(CAD)已滲透到電子線路設計的各個領域，包括電路圖生成、邏輯模擬、電路分析、優(yōu)化設計、最壞情況分析、印刷板設計等。目前國際上比較流行兩個仿真軟件：Multisim (EWB的版本)和PSpice。通過對兩個軟件的認真學習和反復比較，發(fā)現(xiàn)二者存在很多差異，下面進行一一說明。

　　1 Muitisim與PSpice元器件的異同

　　Muhisim的元器件分為電源/信號源元器件、虛擬元器件和真實元器件3種，電源/信號源器件大多放在電源分類庫中;虛擬元器件，其模型參數(shù)可以根據(jù)用戶的需要進行設置，沒有具體的封裝，印刷電路板軟件也沒有相應的元器件庫，在市場上沒有相應的元器件出售;真實元器件具有精確的仿真模型和相應的封裝，在印刷板電路設計軟件中有相應的元器件庫，且在市場上有相應的元器件出售，Multisim提供的元器件都能用于電路的仿真，并且有用于RF仿真的微波器件。

　　PSpice有4個虛擬元件IPRINT，IPLOT，VPRINT1，VPLOT1，其功能和Multisim 中的虛擬儀表有點相似，但只是記錄電路中某一點的電流或電壓值。PS pice的基本元器件的屬性都可以修改。他把元器件分為有仿真模型的和無仿真模型的，只有那些具有仿真模型的才能用于原理圖的仿真，其他的就只能用于原理圖的繪制。PSpice有一類特殊的元器件：模擬行為模型元器件，用此類元件可以去仿真一塊尚未完成或是極復雜的子電路，用戶可以自行定義或使用PSpice內(nèi)已經(jīng)建好的模擬行為模型元件，他運用描述電路特性的方式而不需要以真實電路來輸入與仿真，可大幅精簡仿真的時間及復雜度。圖1是一個頻域模擬行為的電路。對其中的各個模塊進行設置后，就可以進行各種仿真。

　　2 Multisim 與PSpice繪制原理圖的異同

　　Multisim與PSpice繪制原理圖時，在很多功能上是相同的，比如：復制、粘貼、旋轉、放置文字、建立新元件、繪制層次圖等，但PSpice可以繪制非電氣性質的圖元，可以通過輸人VHDL程序來代替繪制原理圖(Multisim只是可以在原理圖中用VHDL器件)，在原理圖中可以添加網(wǎng)絡標識，且網(wǎng)絡標識可以直接代替節(jié)點編號用于仿真，原理圖繪制完成后可以進行DRC (設計規(guī)則檢查)，可以產(chǎn)生元器件之間互連關系的報表，可以對設計的電路進行優(yōu)化程序設計。在Multisim中繪制導線如果彎折仍是一條導線，刪除時彎折的兩部分都將刪除，而在PSpice中將作為兩條導線分別刪除。

　　3 Multisim 與PSpice仿真功能的異同

　　Multisim與PSpice都可以對電路進行功能仿真，比如：直流工作點分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析、噪聲分析、直流掃描分析、溫度分析、參數(shù)分析、最壞情況分析、蒙特卡羅分析，但Multisim還可以對電路進行失真分析、直流/交流靈敏度分析、零點/極點分析、交流傳遞函數(shù)分析、RF (射頻)電路仿真、自定義類型仿真，雖然PSpice也有靈敏度、傳遞函數(shù)分析功能，但都只適用于直流情況 。

　　Multisim 比PSpice出色的地方是提供了多種常用的虛擬儀表，包括數(shù)字萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、功率計、雙蹤示波器、波特圖示儀、字符發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀、失真度分析儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡分析儀等，其中，邏輯轉換儀是Multisim所特有的虛擬儀器，實際工作中不存在與之相對應的設備。 Multisim的虛擬儀表與現(xiàn)實中所使用的儀表一樣，可以直接通過這些儀表觀察電路的運行狀態(tài)，同時，虛擬儀表還充分利用了計算機處理數(shù)據(jù)速度快的優(yōu)點，對測量的數(shù)據(jù)進行加工處理，并產(chǎn)生相應的結果。圖2是一個帶通濾波器。

　　用Multisim進行交流分析得到如圖3所示的波形。用PSpice對其進行交流分析得到如圖4所示的波形?？梢钥闯龆叩姆抡娼Y果幾乎一樣。當電壓源的幅度AC增加到2(AC=2)時，Multisim的仿真波形不變，而PSpice的仿真波形幅度將相應增大為原來的2倍。

　　在仿真時，如果電路有問題，Multisim沒有出錯提示，仍然繼續(xù)進行仿真，不過是按錯誤的電路進行的，仿真結果也是錯誤的，而PSpice會給以文本提示錯誤，并在原理圖上進行標注，還可以點擊幫助查看出錯的詳細信息，并不顯示電路的仿真結果。下面是將圖1中的R2與地的連線刪除以后的交流仿真結果。用Multisim對修改后的電路進行仿真的結果如圖5所示。

　　用PSpice對修改后的電路進行仿真的結果如圖6所示。

　　DC Operating Point

　　1 0.00000

　　4 0.00000

　　3 0.00000

　　ll1#branch 0.00000

　　vvl#branch 0.00000

{{分頁}}

　　PSpice會在輸出文件中列出所有節(jié)點的電壓值、電流值、功率值，并可以在電路中顯示。

　　4 Multisim與PSpice對仿真分析結果處理的異同

　　Muhisim能將仿真分析結果傳輸給多種軟件：

　　(1) 把仿真電路的原理圖資料傳輸給Electronics WorkBench的UhiBoard模塊，也可以將原理圖轉換成其他PCB電路板格式的軟件OrCAD，PADS和Protel等所能接受的網(wǎng)絡表文件。需要注意的是，如果電路中使用了虛擬儀器，這些虛擬儀器將不會傳輸?shù)骄W(wǎng)表中。

　　(2)把仿真分析的結果輸出到MathCAD做各種數(shù)學處理。

　　(3)把仿真分析的結果輸出到Excel電子表格做各種處理。

　　與Multisim相比，PSpice在這方面的功能顯得更強大一點，他能把仿真電路的原理圖資料轉換成EDIF200，PSpice，Spice， VHDL，Verilog，Layout，INF等7種格式電連接網(wǎng)表，并且把仿真電路的原理圖能轉換成40種CAD軟件所要求的網(wǎng)表類型，不過不包括 MathCAD網(wǎng)表格式，也不能轉換成Excel電子表格形式。

　　5 結論

　　從以上Muhisim和PSpice軟件的比較可知，二者在進行電路仿真時各有優(yōu)缺點。因此從事電子線路設計的人員要熟悉這兩個軟件的用法，才能在實際仿真工作中做到事半功倍。