数字电路的设计方法
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数字电路的设计方法范文第1篇
关键词：电子电路；单元电路；设计方法
1 前言
在我国，电子技术是随着我国的改革开放发展起来的，虽然起步晚，但是当今的发展也在世界发展水平之列。经过几十年的发展，电子技术从电路的设计和应用的领域都发生了翻天覆地的改变，应用范围越来越广，对于我国的电子电路的工程师和设计人员来说，合理的设计出一个符合要求的完整的电路图是非常重要的。
2 电子技术和单元电路的概念
所谓的电子技术，就是在我们解决实际的电路问题时，电路工程师根据电子学的原理，将电子的某种特性设计在一个实际的电子器件上的一门新兴的技术。电子技术主要分为电子信息技术和电子电路技术两大类。在电子信息技术中，从前只有电子模拟技术，但是最近几年又新发展出一门数字电子技术，后者处理电路的能力更强，因此，成为现今社会电子技术的主流。在电子电路中，组成电子电路系统的一个主要部分就是我们要分析的单元电路。单元电路很复杂，对电子工程师要求的技术严格，为了将电子电路设计的水平不断的进行提高，我们电子工程师就要对单元电路进行设计的研究，通过这些来增加单元电路的经验。
3 单元电路的设计步骤和方法
3.1 单元电路的设计步骤
在传统的电路设计时，一般的步骤有三步。单元电路在设计上也一样，都是明确设计任务、计算单元电路的参数以及画出最后的单元电路图。
在单元电路设计前，一定要明确设计的目的和任务。主要考虑的是设计出的单元电路的性能，在单元电路设计时，我们要将电压、电阻、电流设计为最佳的状态，以使设计出的单元电路的性能达到最好，当然，在设计时，还要考虑到设计出的电路体积要小，成本要低，结构要简单，方便使用和维护、
在计算单元电路参数时，我们一定要运用我们电子工程师的专业知识，将设计的参数计算准确，保证设计出的单元电路功能达到预期的目标。举例说明，当我们在设计单元电路中的放大器电路时，我们一定要计算准确电阻值及其放大的倍率，这样才能保证放大器电路正常的工作。在参数计算时，我们要计算不止一次，将计算的结果进行比较，在误差范围内才能使用。
在单元电路设计参数计算出来后，接下来就是画单元电路图。画出完整的单元电路图主要是让我们能总体的了解单元电路和整机电路间的相互联系和转换。在画单元电路图时，要确保所画的电路图简单、明了、准确。尽可能的将电路图画在一张图纸上，这样方便电子工程师检查其中的问题和错误，单元电路的主要部分要在图纸上标明，有必要的还要画出主要部件的详细电路图。
3.2 单元电子电路的设计方法
前面详细的讲解到单元电路的设计步骤，这都是为单元电路的设计方法做准备，一个单元电子电路正常运行与否，根本还要看单元电路的设计是否合理，因此单元电子电路的设计方法尤为重要。下面主要讲三种实际生产中常用的设计方法。
第一种就是线性的集成运放组成的稳压电源的设计方法，在稳流网络，稳压电源中的电压变压器只有通过输入电压才能借助滤波网络进入最后的稳压网络中去，因此，在电子工程师设计电路时，要将电流的短路保护考虑在内，防止负载的电流超过额定电流，对电路产生损害，一般的稳压电路都是串联式，因此在设计时，要将负载区的纹波系数降低，保证电路的稳压效果，带动负载一定不能选用直流电，防止出现短路。
第二种就是单元电路的级联设计方法。在将各个分单元的电路设计好后，就要设计他们之间的级联图了，一些涉及的是模拟电路的联系，一些是数字电路的联系，更多的是两者结合的综合电路，这些电路总体是要提高电路的放大倍数和提高其负载能力，因此，我们设计时要综合考虑对电路进行匹配设计。在耦合信号的设计中，要考虑不同耦合种类的相互影响，对电路进行最优设计。对于电路中的时序配合，要总体的先对系统进行分析，确定电路系统的时序，在按照最简原则进行设计。
第三种就是对电路中的放大器的设计。放大器在电路中的作用主要是放大电路中的单元倍数，加强电路中某个模块的功能。放大器要考虑的因素主要是电源的单、双供电，电源的最优电流，最佳输入和输出电压等，在放大器设计中，一定要处理好各个参数的关系，在设计中要避免出现两级以上的放大级别，减少出现的消振问题。
4 结语
现在的电路中的单元电路种类很多，因此在设计方法上会有很多版本，随着科学技术的不断发展，集成电路逐渐成为电子市场的新宠，并且已经形成集成电路的新兴器件，这对电路的单元电路设计要求提出了更加严格的要求。这就需要我们电子工程师在电路的设计上要积极地积累设计经验，参考国外的先进技术，将我国的电子设计推向一个新的台阶。
[参考文献]
[1]徐雷.关于电子技术单元电路的级联问题[J].电子制作，2013，（9）：17-19.
数字电路的设计方法范文第2篇
关键词：数字电路 教学 课堂教学 实验教学
中图分类号：TN79-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0121-02
数字电路是电子信息类专业的一门学科基础课程，通过本课程的学习，同学们能够了解数字电子技术的基本概念、数字逻辑电路分析和设计方法，掌握常用集成电路芯片的使用，实现简单数字应用电路设计，为后续有关专业课程学习和解决工程实践中遇到的数字逻辑问题打下良好的基础，培养具有一定创新能力的应用型人才。
数字电路是现代电子系统的必要组成部分，从一般的数字逻辑电路、微处理器控制电路、到复杂的信号处理系统，无不留下数字电路的身影，因此掌握数字电路分析、设计方法和测试方法是电子信息类专业的基本要求。
1、对数字概念的建立是该门课程的重要基础。
数字电路是真正接触数字逻辑、数字概念的第一门课，这部分概念的掌握与否，直接影响到后续课程的学习，比如：微机原理、单片机原理、数字信号处理和EDA等。
（1）逻辑量概念和逻辑运算是数字电路的基础，逻辑量是用来表示事件是否发生的物理量，在具体电路实现上用高低电平来表示逻辑量0和1。逻辑关系表示了事件之间的因果关系，在具体电路方面用各种门电路来实现。
（2）编码方法、二进制概念、算术运算是数字逻辑的具体应用。用多位有序逻辑量排列来表示不同的符号和不同的数就形成了编码，其中二进制是表示数的一种常用方法，这时的0和1也变成了数，但是其运算电路实现仍然是用逻辑电路来实现的。
比如一位全加器就是一个典型的二进制运算器，其运算规则是按照二进制运算进行的，每个变量的值，代表真实的二进制数0和1，但是其实现电路有时按照逻辑电路来实现的。
假设一位全加器的输入信号两个加数分别为Ai，Bi与低位进位Ci-1，输出信号分别为和Si与进位Ci，则得到真值表如下。
由上述逻辑表达式就可以得到一位二进制全加法器，如果有多个这样的二进制全加器就可以实现多位二进制加法器，实现加法运算。
2、组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计是数字电路教学的主要内容
组合逻辑电路的分析和设计主要包括各种门电路和一些常用组合逻辑电路，这部分内容是逻辑运算关系的具体实现，也是一些常用小规模集成电路原理理解和应用的具体实现，特别是译码器74LS138和数据选择器74LS151的理解和应用。
时序逻辑电路的分析和设计主要包括触发器原理介绍、由触发器构成的时序电路和中小规模集成电路的应用，这部分内容是数字电路教学的主要内容，特别是用时序电路来解决具体应用问题时，如何把具体问题转换成电路设计问题时一大难点。其中两个重要的集成电路模块是移位寄存器74LS194和异步复位十六进制计数器74LS161。
组合逻辑电路和时序逻辑电路是按照电路中有无触发器来区分的两种电路形式，实际时序逻辑电路中往往肯定包含组合电路，按照一定的分析和设计思路，就可以顺利完成电路的分析和设计。
图一是用译码器和数据选择器分别实现全加器的电路图，我们在输入端用拨动开关来表述不同的输入信号，在输出端用发光二级管来表示输出结果，这样非常直观，利于同学们的理解。
（b）用74LS151数据选择器实现
图1 全加器实现与演示
3、积极改进教学内容，注重应用技能的培养
数字电子技术的发展、电子设计手段的进步已经发生了巨大的变化，但是我们教材的主要内容和20多年前没有大的变化，强调数字技术的基础性，在门电路、集成电路方面花了很多的篇章，这也是现在同学们学习时比较难掌握的部分，但是这一部分也是绝大部分同学今后很少用到的部分。另外一方面，现代设计所需要的CPLD、FPGA知识和HDL语言没有介绍或介绍不够。因此，我们在教学中，弱化门电路和集成电路的教学，强调集成电路的功能和接口条件，在介绍集成电路芯片的同时，介绍其Verilog HDL描述。这样对照硬件和软件进行学习，相互印证，能够得到比较好的效果。这种学习方法，可以适应硬件设计的软件化设计趋势。
4、积极改进理论和实验教学方法，加强动手能力的培养
在数字电路教学中多讲解各种实用电路的设计和实验，可以提高课程教学的效果，帮助同学们理解数字电路理论教学内容，增强同学们感官认识和动手能力。现在数字电路实验特别是多个集成电路芯片的实验因为接线问题，常常影响同学们的实验效果，甚至得不到所需要的结论。另外硬件实验要花费较多的时间资源和硬件资源，并且以后的工作需要更多的是软件仿真工作，因此仿真工作是很多设计过程中不可或缺的一个重要环节。因此在教学过程中我们要求学生掌握Multisim仿真软件。通过老师演示，学生自己仿真，花时间少，可以充分发挥自己的想象。
Mutilsim软件具有非常强大的功能，不仅可以满足数字电路的仿真还可以满足模拟电路的仿真要求，系统提供了大量的信号源和测试设备，使系统的运行看起来非常逼真。系统还可以实现硬件描述语言编程的仿真，还可以进行CPU软件编程程序的仿真，因此建议同学们掌握Mutilsim软件的使用。（如图2）
图2是60进制计数器的电路，图中不仅包含由两个74LS161组成的60进制计数器，还包含了两个数码管驱动电路和两个7段数码管。这样通过仿真软件实现具有下列优点：
（1）可以方便地修改60进制计数器的各种设计方法，只需简单修改就可以实现同步计数电路、异步计数电路、同步置零、异步清零等计数器控制策略；
（2）可以方便地实现其他进制的计数器，如果采用74LS160电路可以更简单；
（3）进一步理解数码管驱动电路的原理和使用方法。
（4）进一步理解数码管的模块的连接方法。
本文针对数字电路课程教学中的数字电路概念、教学内容和教学方法等问题做了比较具体的分析，并用具体实例进行了说明。
参考文献
[1]谢剑斌，李沛秦等.在“数字电子技术”教学中培养学生创新能力.电气电子教学学报，Vol.32，No.6，2010.12.
[2]张振亚.数字电路教改探讨.西南民族大学学报·自然科学版第37卷5，2011.5.
[3]宋伟，朱幼莲.“数字电路”课程设计教学改革探索.江苏技术师范学院学报Vol.17，No.8，2011.8.
数字电路的设计方法范文第3篇
关键词：数字电路设计 常见问题 注意事项
中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（a）-00-02
随着科学技术的飞速发展，新的电子产品和器件层出不穷，21世纪显然已经成为了信息化和数字化的时代。数字地球、数字商场、数字化生存、数字服务等概念早就成为人们生活中屡见不鲜的名词，当前人们日常交往中的很多方面都与数字联系得越来越紧密，比如每一个人的QQ号、身份证号、手机号、IP地址等等都在广泛的数字化。数字已经不再是传统意义上的1、2、3、5…，它们已经成为了区分标示和进行社会管理的重要载体。现在和今后，我们的生活都在进一步进行数字符号化，我们需要的资料和存储的信息都会用这些简单的数字传递复杂的内容，这一系列看似简单的数字承载了我们学习、工作和生活中的很多方面。这些任务的承担都必须以数字电路为根本进行数据信息的采集、分析、区分和处理，从而转化成影响着我们现实社会的数字电路信息符号。现在，数字电路已经十分广泛的深入到社会中的各个领域。近年来，科学技术的突飞猛进引发了很多行业深刻的变革和翻天覆地的变化，数字信息行业在很多方面都处在科学技术发展的前端，其中显而易见的是数字电子科学技术，在科学大发展大繁荣的浪潮中，数字电子科学技术得到狂飙式的发展，当前毫无疑问已经成为了发展最快和影响力最大的学科之一。数字逻辑器件从20世纪60年代以小规模集成电路为主发展到当前的中、大规模集成电路，甚至是超大规模的集成电路。数字逻辑器件的不断发展和应用更新，势必会推动着整个数字电路的继续前进。
1 数字电路的噪讯干扰处理
在数字电路中我们会经常采用布尔代数的数学方法，用来描述事件之间相互的逻辑关系。和一般普通代数层面中的变量不一样，逻辑变量则是用来描述逻辑关系中的二值变量，即用1和0这两个值来表示对立的逻辑状态。数字电路依照0和1的稳定情况来作为运算基础，所以这其中就会存在噪讯界限。相对于模拟电路而言，数字电路有着非常强大的噪讯。数字电路中，数字信号因为与电流变化中磁数变化的诱导电压的影响，电流变化就会在某个地方形成了噪讯的产生地，这又与电路长度、回路的面积息息相关。数字信号转变时会带来过渡性的电路，进而带动导体产生噪讯电压，再加上噪讯电流的流动会容易造成数字电路的误动作。电路的阻抗越高受到外部噪讯干扰就越容易，对抗噪讯的干扰除了控制噪讯电压以外，还应该加大结合阻抗，同时减少输入阻抗。数字IC中如果空端子表现出open的状态就会使阻抗变高，这进而又会导致数字电路极容易受到噪讯的误动作干扰。所以，数字IC的空端子需要连接电阻与电源。多层板信号线的阻抗，因为导线系设在背景的表面上，所以也可以减低阻抗的效果。
2 数字技术与模拟技术的融合
因为LSI和IC本身的高速化，为了能够使机器能够同时达到正常运行的目标，所以这就难免会使得技术的竞争越来越激烈。尽管系统构成的电路不一定有clock的设计，但是毋庸置疑的是系统是否可靠必须要考量到选用电子组件、电路设计和成本、封装技术、防止噪讯产生、防止噪讯外漏等综合因素上。数字或模拟电路的极其小型化、多功能化、高速化会使得小功率信号与大功率信号、低输出阻抗与高输出阻抗、小电流与大电流等问题常常会在同一个密封密度的电路板中出现，设计人员置身于这样的环境就将面对如此高难度和富有设计思维的挑战。比如，十分稳定的电路和吵杂的电路相依时，一旦没有把噪讯侵入到十分稳定的电路对策看做成设计的重点，那么事后尽管进行很多次设计也将难免会陷入无解的局面。又如，假设将小型的模拟信号增幅后，利用10bitA/D的数字转换器转换成数字信号，但是就因为分割辐宽是4.9 mV，但是要把该电压的level正确的读取出来就不会是一件容易的事情，很多事情就会使得超过10bit的A/D转换器陷入了不能正常顺利运行的困境。
3 数字集成电路的选择
基本门电路是由简单的分离元件构成，虽然设计起来比较容易简单，但是运行和反映的速度很多时候相对较慢，负载承受的能力也较差，电气的性能也有待进一步提高。目前使用得最为广泛则是数字集成电路。其优点是：体积较分立元件设备小几百倍；抗干扰能力强；故障率和功耗率都很低，输出电阻低；输出特性好；稳定性强。数字集成电路中又以是CMOS和TTL系列电路这两种为主。CMOS系列器件的工作电压在3～18 V之间，TTL系列的工作电压是5 V，所以CMOS电路的工作范围相对较广，其噪声的容限也较大，所需要消耗的功率相对较低。尽管CMOS的电路输入端进行了保护电路的设置，但是因为限流电阻的尺寸有限和保护二极管，这就会难免使得其承受的脉冲功率和静电电压受到限制。CMOS电路在运输、组装和调试中因为不可避免的会接触到静电和高压的物件，所以要保护好输入的静电。此外，CMOS还会产生电路锁定效应，为了安全和方便的使用，人们一直在致力于从设计和制造上排除锁定效应的研究。因为，集成电路的要求都比较高，需要先进行芯片的设计和程序的编制，但是更多的时候在使用现成数字电路中进行了简单的分析，这是非常不够的。专用的集成电路是一种新型的逻辑器件，因为其具有灵活性和通用性的特点，所以成为了对数字系统进行设计和研制的首选器件。总的来说，数字电路在今后的发展中还有广阔的空间，但是其基础知识不会发生改变，如何进行进一步的改进，这就迫切需要新型的数字人才去发现并改进当中不大完善的地方，完善和弥补电路中的每一个缺点和不足，使得当中各个部分和环节都能发挥最大的作用。
4 数字电路系统设计
数字电路设计是从原理方案出发，把整个系统按照一定的标准和要求划分成若干个单元电路，将各个单元电路间的连接方式和时序关系确定下来，在这个前提下进行数字电路系统的实验，最终完成总体电路。数字系统结构由时基电路、控制电路、子系统、输出电路、输入电路五部分构成，当中数字系统的核心是控制系统。数字电路系统的设计有分析系统要求、设计子系统、系统组装和系统安装调试等步骤组成。数字电路系统的设计也不是一次两次就能完成，需要设计人员进行反复的调试和探究，通过自上而下的设计方法和自下而上的设计方法进行数字系统的设计，依托RTL传输语言等常用工具完成。数字电路系统设计包含了很多问题，比如，电路的简化可能会使得电路性能降低，但是电路性能指标提升难免会以牺牲电路简化为条件。所以，数字电路系统的设计过程有很多因素需要考虑和兼顾。
5 数字电路的抗干扰措施
在利用TTL或CMOS这两种逻辑门电路作为具体的对象进行设计时，还需要注意到下面几个问题。
5.1 多余端的处理
数字集成逻辑门电路在正常的使用时是不允许多余端悬空的，不然就极有可能十分容易的把干扰信号引入到数字电路中。所以，在数字电路的设计中，针对多余端的处理，我们则是按照不改变数字电路的正常工作状态以及确保其性能稳定和可靠为基本原则。
5.2 去耦合滤波器
数字电路一般都是由多数片逻辑门电路组成，他们供电则来自于公共的直流电源。所以，这种电源并不是很理想的，很多时候是依靠整流稳压的电路进行供电，所以也会存在一定程度的内阻抗。数字电路正在处于运行时，就会产生很大的尖峰电流或者是脉冲电流，这些电流流经到电路的公共内阻抗时，必然相互间会产生一定的影响，情况严重时会使得数字电路的逻辑功能发生混乱，甚至是陷入崩溃状态。所以数字电路在设计中针对这一情况的处理办法一般都会使用耦合滤波器去应对，常常会使用10～100 μF范围之内的大电容器和直流电源再联合去滤除多余的频率成分。值得注意的是，还需要将每一集成芯片的电源与地之间接一个0.1 μF的电容器，用来滤除掉开关带来的噪声干扰。
5.3 接地和安装防范
科学的接地和安装工艺是数字电路设计中比较有效的措施。在实际操作中，可以把信号地和电源地分开出来，将信号地集中到一点，再把这两者用最短的导线相互连接起来，用来避免大电流流向其他器件的输入端，进而导致系统的逻辑功能失效。如果电路设计中同时有数字和模拟这两种器件，也需要将它们分开，再选择一个符合条件的共同点接地，皆宜消除相互之间的影响。当然也可以设计出数字和模拟两块电路板，分别给他们配上直流电源，再把两者合适的连接起来。在电路板的设计和安装中，也必须要注意尽量将连线缩短，这就能很大程度的减少接线电容带来的寄生振荡。
6 结语
数字处理技术和集成电路技术正在飞速的发展，数字电路也得到了越来越广泛的运用，像当前的数字电视、数字照相机等产品已经走进了广大人们生活当中，数字化已经成为了当前科学技术和社会发展的不可逆转的潮流。数字电路设计组成了诸如数字测量系统、数字通讯系统、数字控制系统等等。随着科学技术的不断进步，数字电路的设计带来的成果和发挥的影响力将会越来越受到重视。
参考文献
[1] 王华奎.电子电路设计[M].北京：电子工业出版社，2004.
数字电路的设计方法范文第4篇
>> 基于研究性教学的数字电路与系统实验教学改革 数字电路课程教学方式改革的探讨 数字电路课程的教学改革与研究 脉冲与数字电路课程教学模式改革探讨 数字电路课程教学方法研究 数字电路实验课程教学方法的改进与探讨 中职学校提高《数字电路》课程教学质量的探讨 中职《数字电路制作与调试》课程教学评价方案的探讨与实践 数字电路课程的任务驱动教学初探 数字电路课程的教学案例分析 谈“数字电路”课程的教学改革 数字电路课程教学体会 基于项目教学模式的数字电路课程设置研究 如何提高《数字电路》课程教学质量的研究 项目驱动法在数字电路课程教学中的研究与应用 数字电路课程改革的思考 数字电路教学体系改革的研究 数字电路教学架构的与时俱进 基于项目教学的高职电子产品数字电路分析与制作课程教学研究 《数字电路与逻辑设计》课程教学内容及方法的改革与研究 常见问题解答 当前所在位置：.
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The Exploration of Study-based Teaching Applying in Digital Circuit Course
ZHANG Dan, CHENG Shu-wei, JIE Long-mei
(Colloge of Computer Science & Information Technology, Daqing Normal University, Daqing 163712, China)
数字电路的设计方法范文第5篇
【关键词】Multisim11.0；模拟或数字电路；故障诊断
0 引言
Multisim11.0作为目前世界上较为先进的电子自动化设计软件，通过它强大的性能和比较领先的自动化机制引起了电子专家的注意。人们开始尝试将multisim11.0应用于模拟或数字电路的故障诊断与排除，并取得了非常显著的效果，本文将重点介绍multisim11.0在故障诊断方面的优势及应用过程中需要注意的问题。
1 什么是Multisim11.0
Multisim11.0是目前在电子领域知名度和应用度都比较高的一款电子设计自动化软件，它和NI Ultiboard一样都属于美国国家仪器公司，都作为电路设计软件套件而被众人所认知。同样，由于其不凡的产品性能，该应用软件成功入选伯克利加大SPICE项目，能获得这一殊荣的电子应用软件为数并不多。在具体的应用实践中，该软件主要应用在电路图的设计和电路的教学。在这一过程中，参与者可以真实的感受到电路的整个交互式的搭建过程，并且体验其强大的捕获、仿真和分析功能。所以在电子学教育中Multisim11.0被广泛应用，帮助教育工作者实现从理论到原理图设计甚至电路故障的诊断和测试的完整的综合设计流程。Multisim11.0的突出性能如下：
1.1 图形界面比较直观
Multisim11.0的操作界面具有很强的直观性，它的呈现方式如同一个正在进行的电子实验的工作台，在电路的绘制过程中，只需借助鼠标就可完成电路所需个元件和测试仪器与导线的连接而且，在控制面板上所显示的模拟电路与操作方式基本一致，在操作过程中可以通过显示器清楚的看到测量数据，以及各相关数据的波形轨迹和特性曲线，帮助实验者或者系统维护人员更好的进行电路的维护和保养。
1.2 元器件比较丰富
Multisim11.0和上代的软件相比，拥有了更为强大的元器件供应，目前在全世界已经有上万种元件为其提供专业的支持，而且软件自身可以方便的实现对系统内元件的参数按照实际的需要进行相应的修改，并且软件本身可以借助自带的模拟生成器及代码自创模型实现对自己所需元件的生成与创建，可以说具有很强的智能性。
1.3 较强的仿真能力与丰富的检测仪器
Multisim11.0和上代的软件相比，借由SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能，这些仿真功能在具体的实际操作中发挥着越来越重要的作用。同时，该软件提供了近20多种的虚拟仪器来实现对各种电路动作的实际监测。例如，比较常见的万能表，以及函数信号发生器、瓦特表、示波器、字符发生器、逻辑分析仪等设备，虽然这些设备只是该软件的一个虚拟构成，但它得的设置与运行和真实生活中的一样，这种交互式的动态显示帮助我们更好的对模拟或数字电路进行有效的分析。同时，该软件还可以通过自定义相关仪器来实现电路测试的升级与灵活控制各应用程序的仪器。
1.4 分析手段比较完备
Multisim11.0具有比较完备的分析手段，通过进行对直流工作点的分析，以及交流和瞬态分析来实现对原型开发和测试设计的迅速完成。具体来说，该软件利用仿真产生的数据来完成数据的执行与分析，这个范围比较广泛，从简单的基本数据到异常的极端数据都可以进行完整的分析，并且每一个数据的分析都为下一步分析做好铺垫，具有了符合电子行业标准的交互式的测量和分析性能。
1.5 比较好的信息转换的兼容性
在Multisim11.0软件中，提供了比较完备的原理图与仿真数据的转换。可以通过自带的相关软件实现对数据的输出，可以进行将原理图输出到布线，也可以输出为网络表文件，对数据进行互联网的共享。在数据输出以前，软件会首先对结果进行分析运算。例如，进行基本的算数运算，三角运算，复合运算，向量运算和逻辑运算等等，从而提高结果分析的可靠性，与此同时，该软件支持C代码、汇编代码以及16进制代码，并兼容第三方工具源代码；包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。
2 Multisim11.0的模拟或数字电路故障诊断
在当今社会，数字化发展非常迅速，已经逐渐成为现今世界发展的主要潮流。不夸张的奖，在各个行业各个领域，数字化都有其非常广泛的应用，这也是未来发展的方向。在数字化的进程中，它发展的主题是电路。从传统的模拟电路到今天的数字电路，见证者科技的突飞猛进。数字化的核心就是其数字电路，数字电路也是计算机硬件电路和通信电路以及信息自动化的关键所在。数字电路经历了电子管、半导体分立器以及集成电路等重要的历史发展阶段。它是模拟电路的提升与改进，实现了对数字信号进行的数字量化与一系列的数字运算和逻辑运算。由于其较强的稳定性和良好的抗干扰性，自60年代以后得到了非常广泛的运用，速度比模拟电路还要快。在这中间模拟电路和数字电路在各个领域推广，极大的带动了电子产业的发展。尤其是上个世纪末，微型处理器的出现让数字电路有了本质的提升，规模更大，功能也更加强大。现在已经超过过去的简单的二进制演变为八进制甚至是多进制。
2.1 模拟或数字电路故障产生的主要原因
在本文中我们重点分析数字电路产生故障的主要原因。首先我们要简单了解一下数字电路的基本组成单位，那就是门电路。门电路的主要功能是用来实现基本的逻辑运算与复合的逻辑运算。通俗来讲，门电路其实就是一个简单的开关电路。一般我们经常看到的是与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或和同或门等几种，而这些门电路的主要构成是：半导体二极管、半导体三极管、CMOS等具有开关特性的元件及电阻、二极管。这些开关特性所处的条件不同其元器件所处的跳转状态也会不同。所以面对如此多的门电路，尤其是出现了结构比较复杂的集成电路，将电路的大多数部分甚至是全部集中在一个小芯片上，一旦某一物理元件存在缺陷或者出现一些细微的变化，都会影响整个电路的正常运行，严重时还会对整个电路造成意想不到的伤害。所以，对正在运行的电路进行定期的诊断显得尤为重要，另外在电路运行前的检查也是必要的，例如，各引线之间的连接，以及是否存在短路，各个接口，插件之间的连接是否出现接触不良等等。
2.2 模拟或数字电路故障的主要特点
数字电路的故障来源门电路，门电路的输入可以唯一，也可以为两个，甚至更多，这就会出现信号传输的快慢问题，虽然门电路的传输时延很小，但是，对于不同的器件材料，延时区别是很多的，比如三极管材料要远大于CMOS材料的器件。当一个门电路的输入有多个，且根据不同路径到来时候，由于时间的先后顺序，这就会产生竞争，导致冒险现象。数字电路是用0和1表示电平信号的高低，但是在数字电路的传输过程中依然是电流或者电压的传播，在每（下转第175页）（上接第85页）一个门电路中，或多或少都会有耗能器件，这时候，随着信号的流通，耗能必不可少，这就可能影响电平的情况，甚至会影响门电路的驱动问题，即前一个门电路的输出达不到驱动下一个门电路的能力，这会使电路无法正常工作。信号在传输的过程中也会收到外界电磁的影响，这可能会是信号的电平发生改变，从而影响电路的功能实现，乃至出现错误的逻辑关系，这些情况都是随机的，不可预见的，我们很难控制，我们所能做的仅仅是尽量避免这些情况的发生，所以我们要知道数字电路会存在哪些故障的隐患，从而达到减少电路故障的发生概率。
2.3 Multisim11.0在模拟或数字电路故障诊断
Multisi11.0作为美国国家仪器有限公司推出的一款比较优秀的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。因此本文借助其强大的仿真性能来完成它对模拟与数字电路的故障诊断。
经过Multisim11.0在模拟或数字电路的应用，我们发现该软件比较直观的将电路故障所处的位置通过数据分析和运算以后，传出到我们面前。我们比较直观并且准确的找到故障所在模块，借助诊断备件将其进行替换。尤其是该软件自带的升级功能帮助我们更好的做好了电路故障的预警机制，为故障的及时判断和准确分析提供了强有力的支持。
同时借助该软件的各个元件，我们对时序电路的故障进行了比较有效的诊断。因为时序电路存在时序，所以电路需要在一定时序的作用下才能实现其功能，这就让其测试问题变得复杂，借助Multisim11.0软件我们还是可以对电路的功能进行检测的，虽然时序电路是一个很庞大的整体，但是我们可以借助Multisim11.0软件将其划分为不同的小部分，当然部分的划分还要根据电路所实现的功能的不同，对此我们可以对小部分电路的功能进行检测，从而实现对整体电路的检测。
在过去的模拟与数字故障诊断方法中，直方图法是一种比较科学的检测方法，一般广泛用于模数转换电路静态参数测试中，但很少用于内建自测试的设计中。本文借助了Multisim11.0其自带的一种基于码密度直方图分析算法测试模数转换电路静态参数的内建自测试结构。该内建自测试结构包括一个用于生成测试信号的模拟信号发生电路，以及简化的模数转换电路静态参数测量算法。经过检测发现该结构不仅硬件开销成本低、测试速度比较快，而且能够测试独立的模数转换电路电路。通过仿真试验表明，该信号发生器能按设计要求准确生成所需要的幅度、频率均可调的模拟测试信号。
本文还根据实际操作需要，借助Multisim11.0软件研究神经网络在模拟电路故障诊断中的应用。由于传统神经网络的模拟电路故障诊断方法普遍存在网络收敛慢、易陷于局部最优等缺陷。因此，本文借助Multisim11.0软件对容差模拟电路故障诊断的新方法，该方法能对没有任何先验假设的测试数据进行准确的诊断。与传统的普通神经网络相比较，这种方法给出的模糊神经网络的学习既包括网络权值的修正，也包括模糊神经元中隶属度函数参数的调整，而且其模糊推理体现出来的权值易于理解。最后也取得了非常好的效果。这也是通过求得电路的故障检测序列，在加于待测电路中，对比于电路的功能实现情况得出故障存在与否。故障检测试验大致分为3步，第一是引导阶段，将电路从未知状态引导至预定状态，第二步是验证是否存在电路所具有的所有状态，第三步验证电路中的状态是否可以按电路的功能实现状态的转换。经过Multisim11.0的一系列工作，成功的实现了对数字电路的诊断。
