Multisim7.0特點(diǎn)及在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)解析

在電子電路設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，電子工程師為了驗(yàn)證電路的功能，往往是焊接一塊試驗(yàn)板或在面包板上搭接電路，然后通過測(cè)試儀器進(jìn)行分析和判斷。這種方法耗資耗時(shí)耗力，而且還受到硬件設(shè)備的制約，測(cè)量精度差。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助分析和仿真技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用。加拿大Interactive Image Technologies公司在成功推出EWB（Electronics Workbench），Multisim2001的基礎(chǔ)上，于2003年5月發(fā)布了Multisim7.0仿真軟件，為電路功能的全面驗(yàn)證及優(yōu)化提供了快捷、高效的手段。
　　1 Multisim 7.0的功能特點(diǎn)
　　Multisim7.0是一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，為使用者造就了一個(gè)集成一體化的試驗(yàn)環(huán)境，他采用圖形化的輸入方式，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的拖放和連接操作，便可完成電路的搭建與分析。作為一個(gè)專業(yè)應(yīng)用軟件，他具有以下特點(diǎn)：
　?。?）豐富的元件和測(cè)試儀器
　　Multisim7.0提供了數(shù)千種電路元件，包括基本獨(dú)立元件（電阻、電容、三極管等）、集成電路（74及40系列芯片、DA及AD、集成運(yùn)放等）、源器件（各種獨(dú)立源、受控源、時(shí)鐘信號(hào)等）、基本顯示器件（伏特表、電流表、數(shù)碼管等）和其他元器件（繼電器、電磁鐵、直流電機(jī)等），而且還可以根據(jù)需要擴(kuò)充或新建已有的元器件庫，大大方便了使用者。軟件中各元器件參數(shù)可調(diào)，并提供了理想值，這為分析電路的實(shí)際值與理論值的差異提供了依據(jù)。Multisim7.0的測(cè)試儀器包括數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器、多綜示波器、掃頻儀、頻率計(jì)、邏輯分析儀等，很難設(shè)想實(shí)際購(gòu)置這些儀器設(shè)備所需的巨額投資。
　?。?）動(dòng)態(tài)可視化效果
　　Multisim7.0的元器件采用與實(shí)物一致的外形，使用者即便是第一次使用，也能方便地找到所需的元器件。對(duì)于測(cè)試儀器，其測(cè)量結(jié)果的顯示也與實(shí)際設(shè)備一致，能實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行。另外，他的數(shù)碼管能夠發(fā)光、熔斷絲可以燒斷、蜂鳴器能夠發(fā)聲、電阻器能夠通過鍵盤隨時(shí)改變阻值，形象地表征了電路的動(dòng)態(tài)特性，體現(xiàn)了其“軟件即儀器”的本質(zhì)特性。
　　（3）多種分析功能
　　作為虛擬的電子工作臺(tái)，Multisim7.0提供了詳細(xì)的電路分析手段，不僅可以完成電路的瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析等常規(guī)電路分析方法，而且還提供了離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析和電路容差分析等共計(jì)27種電路分析方法，以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能。此外他還可以對(duì)被仿真電路中的元件設(shè)置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察到在不同故障情況條件下的電路工作狀態(tài)。
　?。?）兼容性好
　　Multisim 7.0的器件模型和分析方法都是建立在SPICE（Simulation Program With Integrated CircuitEmphasis）仿真程序的基礎(chǔ)上，因此他與SPICE的網(wǎng)格兼出PCB文件，這樣利用Multisim7.0一個(gè)軟件，便可完成從電路的設(shè)計(jì)分析直至印刷電路板格式文件輸出等全部設(shè)計(jì)工作，大大加快了產(chǎn)品的開發(fā)速度，提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。
　　2 Multisim 7.0用于噴油器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
　　2.1發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)模型
　　在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制中，噴油控制是其控制的核心，發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的好壞都取決于噴油質(zhì)量的高低，為了保證電控噴射系統(tǒng)有良好的工作性能，除了要求噴油器具有好的結(jié)構(gòu)特性外，還應(yīng)具有一個(gè)工作可靠的噴油器驅(qū)動(dòng)電路。因此，要求在該電路的設(shè)計(jì)中有足夠的功率輸出以保證噴油器的正常工作；有快速的響應(yīng)特性，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)也能正確放大噴射的脈沖信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路也應(yīng)該具有良好的開關(guān)特性，以減少噴油器開啟與關(guān)閉所需要的時(shí)間。因?yàn)閲娪推髅看蔚淖畲髧娪蜁r(shí)間較短，在其驅(qū)動(dòng)電路上，應(yīng)力求在噴油器開啟期間適當(dāng)加大電流，使噴油器中的電磁線圈迅速勵(lì)磁，將噴油器快速開啟；在噴油器打開之后，只提供保持電流即可，這樣有助于噴油器迅速關(guān)閉，還可節(jié)省耗電。圖1是一種實(shí)用的噴油器驅(qū)動(dòng)電路方案。
　　
　　由單片機(jī)發(fā)出的噴油脈沖，分別送入單穩(wěn)態(tài)電路和功放管Q2，單穩(wěn)態(tài)電路輸出窄的開啟脈沖，經(jīng)波形變換后進(jìn)入功放管Q1，這2個(gè)功放管均工作在開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)單穩(wěn)態(tài)電路輸出的窄脈沖使功放管Q1導(dǎo)通而處于飽和狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于電阻R5短路，這時(shí)電源提供噴油器的開啟電流。通過調(diào)節(jié)R1C1即可得到適當(dāng)?shù)膰娪烷_啟脈沖寬度。當(dāng)單穩(wěn)態(tài)電路提供的噴油開啟脈沖消失時(shí)，功放管Q1截止，這時(shí)電源通過R5向噴油器提供保持電流，直到噴油脈沖消失時(shí)，功率管Q2也由飽和狀態(tài)變?yōu)榻刂?，噴油器關(guān)閉，噴油結(jié)束。