Multisim创建新元器件

在 NI Multisim 中创建一个 TexasInstruments THS7001 元器件THS7001是一个带有独立前置放大器级的可编程增益放大器（PGA）。可编程增 益通过三个TTL兼容的输入进行数字控制。下面的附录A包含有THS7001的数据 表供参考。步骤一：输入初始元器件信息从Muitisim主菜单中选择工具元器件向导，启动元器件向导。通过这一窗口，输入初始元器件信息（图1）。选择元器件类型和用途（仿真 布局或两者兼具）。完成时选择下一步 。图1-THS7001元器件信息步骤二：输入封装信息a）选择封装以便为该元器件选择一种封装。注意：在创建一个仅用于仿真的元器件时，封装信息栏被置成灰色。图 2- 选择一种管脚（第 1 步（共 2 步）b.） TSS0P20 from the Mas ter Dat abase. Choose Selec t when done .选择制造 商数据表所列出的封装。针对THS7001,从主数据库中选择TSS0P20。完成时点 击选择。注意：如果知道封装的名称,您也可以在封装类型栏内直接输入该名称。图 3- 选择一种封装（第 2 步（共 2 步）C.）定义元器件各部件的名称及其管脚数目。此例中，该元器件包括两个部件：A 为前置放大器部件， B 为可编程增益放大器部件。注意1：在创建多部件元器件时，管脚的数目必须与将用于该部件符号的管脚数 目相匹配，而不是与封装的管脚数目相匹配。注意2：对于THS7001,需要为这两个部件的符号添加接地管脚和关闭节能选项 的管脚。完成时选择下一步。图4-定义多部件的第 1步（共2步）。图 5-定义一个多部件的第 2 步（共 2 步）注意：如需了解如何在NI Ultiboard中创建一个自定义封装，请查阅在NI Ultiboard 中仓U建自定义元器件。步骤三：输入符号信息在定义部件、选择封装之后，就要为每个部件指定符号信息。您可以通过在符号 编辑器（选择编辑）中对符号进行编辑或者从数据库中拷贝现有符号（选择从 DB 拷贝），完成符号指定。在创建自定义部件时，为缩短开发时间，建议您在 可能的情况下从数据库中拷贝现有符号。您也可以将符号文件加载到符号编辑器 中。本指南中 THS7001 涉及的符号是作为文件被包括进来的。a.）为前置放大器设备加载符号：选择编辑以打开符号编辑器。一旦加载符号编辑器之后，选择文件打开并找到保存指南文件的地方。选择 preamp.sym 。所加载的符号如下面的图 6所示。注意1：除了常见的关闭管脚和接地管脚，其他管脚的名称均带有前缀“PA”这样便于区分前置放大器部分的管脚名称和可编程增益放大器部分的管脚名称。注意2：为确保共享管脚能够在获取环境中正确工作，它们必须在不同部分具 有相同的名称。此外，在步骤中它们必须被分配给COM(公共)部分。M_WT Urg-Ii亠 irv-hi-* Urnnt Ura 两 IM-*La- Ln l%鼻昌祁 him 1刁町j|*J图 6- 前置放大器符号选择符号编辑器。如询问是否保存，选择“是”。前置放大器符号现在将被显示在预览框中。如果您打算与世界各地的同事共享这 一元器件，那么同时为该设备创建ANSI和DIN符号是个不错的选择。仅须简单 地选中拷贝至，然后选择唯一可见的选项 Section A (ANSI) or Section A (DIN) 。b.)为PGA加载符号。选择设备 B 并选择编辑以启动符号编辑器。选中文件打开并找到保存指南文件的地方，选择 preamp.sym 。所得到的符号 如下面的图 7所示。# |)申卡秤-Symbol串 A 叶缈a tphcs 叶M 3 也睾DE口也电OR屈占&f q* S GO丘 J r11丄IM霁西血會M 3b. Bijy qL于 f IViN-OrH(Ml! O d?CLAMF+OUT6CLAMP-口NPmV32Uid旳口比-1i. i. 1X雹SEMZ; GQ-WCGGOG-UGGGMaBEpp丨i 舁nbd 阶W i 峠rne OncWbi J 血ne FcEWto Fty LhpPh 旳G T Ph REFLhfcPhSHI t Litt Ph GO 商 百j LE丽 总 LhePln MW - LMPh CLik. k LkuHru GIA. -* LlwPh OUT * LheFT-图 7- 可编程增益放大器符号关闭符号编辑器。如询问是否保存，选择“是”。注意：如果此时Multisim窗口未在此出现，按附录B中的故障排除部分所列出 的说明操作。PGA 符号显示在预览框中。如果您打算与世界各地的同事共享这一元器件，同时 为该设备创建ANSI和DIN符号是个不错的选择。仅须简单地选中拷贝至，然 后选择唯一可见的选项 Section A (ANSI) or Section A (DIN) 。完成时选择下一步。步骤四：设置管脚参数该元器件的所有管脚在步骤4中列出，并如下面的图8所示。Multisim在运行电气规则校验时会使用管脚参数。在为数字元器件选择正确的管脚驱动器时同样需要管脚参数。您也可以在这一步骤中给元器件添加隐藏管脚。所谓隐藏管脚是指那些不出现在符号中、但可以被模型和/或封装使用的管脚。图 8-管脚参数a.）完成如下面表 1 所示的管脚表格。Symbol PinsSectionTypeERC StatusPA IN+AINPUTINCLUDEPA IN-AINPUTINCLUDEPA VCC-APWRINCLUDEPA VCC+APWRINCLUDEPA OUTAOUTPUTINCLUDESHDNCOMINPUTINCLUDEDGNDCOMGNDINCLUDEVIN-BINPUTINCLUDEVCC+BPWRINCLUDEVCC-BPWRINCLUDEREFBINPUTINCLUDESHDNCOMINPUTINCLUDEGOBINPUTINCLUDEG1BINPUTINCLUDEG2BINPUTINCLUDEDGNDCOMGNDINCLUDECLAMP-BINPUTINCLUDECLAMP+BINPUTINCLUDEOUTBOUTPUTINCLUDE表 1-THS7001 管脚参数完成时选择下一步。步骤五：设置符号与布局封装间的映射信息在步骤 5 中，实现可视符号管脚和隐藏管脚与 PCB 封装间的映射。图9-符号与管脚间的映射a.）利用数据表作为参考完成如下面表2所示的映射信息。注意：管脚17为SHDN和PA_SHDN共享，管脚1为DGND和PA_GND共享。Symbol Pins Footprint Pin Swap Gate Swap PinsGroupGroup表2-符号与封装间的映射完成时选择下一步。注意1：属于同一个管脚互换组的管脚可以在电路板布局中被自动互换，以最大 化布线效率。通常，芯片会具备几个接地管脚。将这些管脚分配给一个管脚互换 组，Ultiboard PCB布局工具将给网络表做注解，以改进该电路板的物理布局。注意2：此外，一些芯片会具有多个同一类型的元件74HC00包含4个完全相同 的数字NAND门）。为改进布线，这些门可以被分配至同一个门互换组。THS7001 的 PCB 封装中没有两个管脚是重复的。相应地，也没有两个完全相同的 门。因此，管脚与门的互换信息保持空白。步骤六：选择仿真模型在创建一个用于仿真的元器件时，您必须提供每个部件的仿真模型。您可以利用 如下四种方式获取或创建新的模型： 从制造商网站或其他来源下载一个SPICE模型 手动创建一个支电路或原始模型使用 Multisim Model Maker或者编辑一个现有模型Multisim提供了 Model Maker,可以根据其产品手册数据值为若干种类的元器件 创建SPICE模型。Model Maker可用于运算放大器、双极结晶体管、二极管、波 导以及许多其他元器件。关于各种 ModelMaker 的更多信息,敬请查阅 Multisim 帮助文件。对于THS7001,您将使用制造商提供的SPICE兼容模型，前置放大器和PGA部分 有不同的模型可使用。注意：创建一个仅用于布局的部件时,无须完成步骤6和步骤7。a.).选中 A 部分页面,选择从文件加载。找到包含指南文件的文件夹,点中sloj028cir并选择打开。用于前置放大器的SPICE模型将被加载并显示在A部 分的页面中(如下图所示)。图10-用于THS7001前置放大器级的SPICE模型b.) 选择B部分页面，并选中从文件加载以加载用于PGA级的SPICE模型。找 到包含指南文件的文件夹，点中sloj029.cir并选择打开。该SPICE模型显示在 元器件向导步骤 6 的 B 部分页面中。图 11-用于 THS7001 PHA 级的 SPICE 模型 完成时选择下一步。 步骤七：实现符号管脚至模型节点的映射必须将符号管脚映射至SPICE模型节点，以确保Multisim可以正确仿真该元器 件。对于所有的支电路或宏模型，模型节点一般都在SPICE模型的头文件中有说明。 其中一行声明该模型为一个支电路模型，后面跟着列出要与外部电路连接的模型 节点的模型名称。对于THS7001,放大前置的模型节点和PGA的模型节点分别在sloj028.cir和 sloj029.cir 中列出。现在我们来分析一下前置放大器的头文件和.SUBCKT行:注释行：描述了複型节点的顺序与操作subckt行：声明模型为亠卜支电路模型， 列出模型的名称，并列出外部节点.*THS70U1 PREAMP SAJBCIRCUIT REVS*WRITTEN5Z3/00*M)NNEdtlON& NON-IWVERTING INPUT* | INVERTINGINPUT够| | POSITIVE POWER SUPPLY这| | | NEGATIVE POWER SUP卩血T| | |OUTPUT* IIH ISHUTDQWN* IIIIIIDGND* lllllll.SUB：OKT THS7001 PRE 1 2:3 4 5 6 7+放大图片您现在必须将符号管脚名称映射至模型节点。应特别注意模型节点的顺序。a.）完成前置放大器部分A的管脚映射表，如下面表3所示。Symbol PinsModel NodeOrderPA IN+1PA IN-2PA VCC-4PA VCC+3PA OUT5SHDN6DGND7表3-用于前置放大器的符号至模型节点的映射b.）点击B部分的页面，并完成PGA部分B的管脚映射表，如下面表4所示。Symbol PinsModel Node OrderVIN-2VCC+3VCC-4REF1SHDN6GO7G18G29DGND12CLAMP-11CLAMP+10OUT5表 4-用于 PGA 的符号至模型节点的映射完成时选择下一步步骤八：将元器件保存到数据库中一旦完成所有前述步骤，将元器件保存至公有数据库或用户数据库。a.) 选择您希望保存元器件的数据库、组和族。如果所选择的组中当前没有族 通过选择添加族创建一个新的族。b.)选择完成以完成该元器件的创建。注意：您可以通过从Multisim主菜单中选Tools Database Database Manager,在数据库管理器中自定义一个新族的图标。命 Component Wizard - Step 0 of 0Database:Family T ree:User DatabaseGroup:AnalogUser DatabaseFamily:T exaslnslrumentsSourcesT lansistorsT exaslnstruments丄：；：&;-:;：&:- -=- -Diodes血 AnalogDevices图12-将元器件保存至数据库创建成功！步骤九：测试 Multisim 中的新元器件在完成元器件的创建和保存之后,该元器件便可以在 Multisim 中使用。为测试 这一元器件,使用包含在该指南中的 THS7001 Tester.ms9 文件。利用 U2a 和 U2b 分别替换您的新元器件的部分A和部分B。若要替换一个元器件，双击该元器件, 然后选择替换。然后找到保存元器件的数据库位置,并选中。选择相应部分。面的图 13 至图 16 描述了测试电路所期望的响应。图13-测试电路前置放大器的波特响应图 14-增益设置为“111”的 PGA 的波特响应iTi _ll.ULIU Vi Channml B U.ULILI VChannel A1 E F幕匚png vod st?索鋼壑耦W9I