电子仿真软件MultiSIM 9中的虚拟示波器使用方法？_示波器_百科问答
电子仿真软件MultiSIM 9中的虚拟示波器使用方法？
提问者:朱素利
“体验MultiSIM 9”之三：电子仿真软件MultiSIM 9中的虚拟示波器使用方法文章来源： 网络发布日期：
10:19:15阅读次数： 6169“体验MultiSIM 9”之三：电子仿真软件MultiSIM 9中的虚拟示波器使用方法朱晓欣 (原载《无线电》杂志07年第五期) 在电子仿真软件MultiSIM 9中，除了虚拟双踪示波器和虚拟四踪示波器以外，还有两台高性能的先进示波器，它们分别是：跨国“安捷伦”公司的虚拟示波器“Agilent54622D”和美国“泰克”公司的虚拟数字存贮示波器“TektronixTDS2024”。本刊06年第五期曾对Multisim7中的安捷伦虚拟示波器设置和显示有过简单介绍，读者可以参阅该文相关内容。本文主要介绍安捷伦虚拟示波器的一些特殊其它功能和美国“泰克”公司的虚拟数字存贮示波器这两台高档次的示波器使用方法。一、安捷伦虚拟示波器“Agilent54622D”的使用方法举例 Agilent54622D虚拟示波器的带宽为100MHz，具有两个模拟通道和16个逻辑通道。图一是它的放大面板图，它的各个开关、按钮及旋钮的排列和调节都和实物仪器完全一样，我们在自己的电脑里也能享受到使用高档次测量仪器的愉悦，且没有损坏仪器的担忧。　　　　　　　　　 图一一、显示基本波形操作(这里以模拟通道1为例说明) 首先在电子仿真软件MultiSIM 9电子平台上调出安捷伦虚拟函数信号发生器和安捷伦虚拟示波器各一台。并按图二连好电路；双击安捷伦虚拟函数信号发生器图标“XFG1”打开电源开关，不作任何设置使用它的默认值，即：频率1kHz，幅值100mVpp的正弦波(可参阅上期介绍)。 图二 然后双击安捷伦虚拟示波器图标“XSC1”，打开它的电源开关，见图一中鼠标手指所示。打开仿真开关，这时可以从安捷伦虚拟示波器屏幕上看到一条水平细红线。在放大面板处于当前窗口的前提下，将鼠标移至“Y轴量程调节”旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向逆时针方向转；或连续点击键盘上的“↑”键都可以逐渐放大正弦波信号幅度，且屏幕上方“Y轴量程调节指示”数字在减小；将鼠标移至“X轴时间调节”旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向逆时针方向转；或连续点击键盘上的“↑”键都可以使正弦波信号展宽，且屏幕上方“X轴时间量程指示”数字在减小；将鼠标移至屏幕左下角“波形亮度调节”(也可认为是在调整聚焦)旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向顺时针方向转；或连续点击键盘上的“↓”键都可以逐渐加粗正弦波信号波形；将鼠标移至屏幕左下角“Y轴移位调节”旋钮上呈手指状，或按住鼠标左键向顺时针方向转；或连续点击键盘上的“↓”键都可以将正弦波向下移动，相当于真实示波器的Y轴移位旋钮；经以上调整结果，从屏幕上可以看到如图三所示波形，从图上我们通过屏幕上方显示的数据可以读出1kHz正弦波的周期是1mS、幅度为100mV，与安捷伦虚拟函数信号发生器设置相符，波形中心离开X轴为50mV，屏幕上的波形已被适当加粗。 图三二、游标测量功能 仍利用上述图二电路，并打开安捷伦虚拟函数信号发生器和安捷伦虚拟示波器电源开关，且安捷伦虚拟函数信号发生器不作任何设置仍使用它的默认值，即：频率1kHz，幅值100mVpp的正弦波，适当调整相关旋钮得到稳定的波形如图四所示。 点击安捷伦虚拟示波器放大面板上的“Cursor”(光标)按钮，屏幕下方“辅助功能按钮”上方将出现6个绿色矩形框，分别注明为“Source 1”、“X Y”、“X1(或Y1)”、“X2(或Y2)”、“X1-X2(或Y1-Y2)”和“Cursor 40%”等字样，见图四。 图四 若要对波形的周期进行精细测量，可先点击“辅助功能按钮”第二个“X Y”绿框下方按钮，选取“X”，即“X”下方打上勾表示选中，再点击“X1”绿框下方按钮，这时可以利用游标虚线确定波形一个周期的初始精确位置，将鼠标移到屏幕右面“Cursor”按钮左侧旋钮上，鼠标呈手指状如图五所示，按键盘上的“↑”键或“↓”键，“X1”下方的数字随着变化，使它等于-500us，这实际上就确定了该正弦波形一个周期的初始精确位置；再点击“X2”按钮，按键盘上的“↑”键或“↓”键，使“X2”下方数字等于500us，见图四，这实际上就确定了该正弦波形一个周期的结束时间精确位置，这样就利用了游标虚线准确地确定了正弦波形的一个周期时间。左上方黑色框中显示“dx=1ms”即正弦波周期为1ms，中间黑色框中显示频率“1/dx=1kHz”。如果切换测量正弦波形幅度，则对应的“Y1”和“Y2”框显示“-50mV”和“50mV”，上方黑色框中显示“dY=100mV”，图四中鼠标箭头所指位置为游标虚线“X1”和“Y1”的交叉处，亦即正弦波一个周期的初始时间游标虚线和正弦波的正峰值游标虚线汇合点。 图五三、数学函数运算功能 安捷伦虚拟示波器对波形有加、减、乘、除、微分、积分和傅里叶变换等多种运算功能。下面以两个不同频率的正弦波相减运算、相加运算和相乘运算为例说明之。 首先在电子仿真软件MultiSIM 9的电子平台上创建如图六所示仿真电路。 图六 双击安捷伦虚拟函数信号发生器图标“XFG1”，打开电源开关，将它的幅度设置成5Vpp，频率用默认值1kHz的正弦波；双击安捷伦虚拟函数信号发生器图标“XFG2”，打开电源开关，将它的幅度也设置成5Vpp，频率设置成500Hz的正弦波。打开仿真开关，双击安捷伦虚拟示波器图标“XSC1”，打开示波器电源开关，按下通道“2”按钮如图七中鼠标手指所指，再适当调整两波形的Y轴位置如图七所示。 图七 点击“通道参数设置”框中的“Math”按钮见图八左图鼠标手指所指，这时屏幕下方也将出现6个绿色矩形，分别注明为“Setting”、“FFT”、“1×2”、“1-2”、“dv/dt”、“∫vdt”，将鼠标点击“1-2”按钮，绿框中出现“√”表示该项功能选中见图八右图屏幕下方鼠标手指所指，这时可以看到屏幕最下方的两波形相减的波形。 图八 若要实现两波形相加运算，可再点击一下通道“2”按钮，这时屏幕下方出现3个绿色方方框，用鼠标点击“Invert”(转换)按钮见图九中鼠标手指所指。实际上这里只是把通道“2”的正弦波上下翻转，即相位改变了180o，执行的仍然是两波形的减法运算，和数学中的1-(-2)=1+2相当，两波形相加结果波形如图九屏幕最下方所示，表面上看两波形相加和相减好像没有大的区别，读者可以用上面游标测量功能来验证一下图八是否是两波形相减的结果，图九是否是两波形相加的结果。 图九 再先点击一下图九中的“Invert”(转换)按钮，后点一下“Math”按钮回到图八相减状态；然后点击“1×2”按钮，即可看到两波形相乘的波形如图十所示。 图十二、美国“泰克”虚拟示波器Tektronix TDS 2024使用方法简介 在电子仿真软件MultiSIM 9中新增添了一台美国“泰克”虚拟示波器Tektronix TDS 2024，它是一台四通道、200MHz的数字存贮示波器，点击“仪器工具条”中的“Tektronix Oscilloscope”即可调出“泰克”虚拟示波器“XSC1”，如图十一所示，双击图标“XSC1”即打开它的放大面板，其面板上的主要功能按钮如图十二所示。 图十一 图十二一、普通波形显示操作 在电子仿真软件MultiSIM 9的电子平台上搭建如图十三所示仿真电路，并将函数信号发生器设置成1kHz、1Vpp的正弦波信号。 图十三 打开仿真开关；双击“泰克”虚拟示波器图标“XSC1”，再点击放大面板上的“电源开关”按钮，见图十二左下角，这是在“泰克”虚拟示波器左侧屏幕上即可看见正弦波形，它的Y轴默认幅值为1V；X轴默认时间为2ms，如图十四屏幕下方鼠标箭头所指，并且在屏幕右下角自动显示信号的频率为1kHz。 图十四 在放大面板处于当前窗口的前提下，将鼠标移到通道“CH1”上方的旋钮上，鼠标呈手指状，这时可以通过按键盘上的“↑”、“↓”键，改变Y轴的幅度量程刻度从而调整波形的大和小如图十五(左)所示；将鼠标移到通道“HORIZONTAL”栏下方的大圆旋钮上，鼠标呈手指状，这时可以通过按键盘上的“↑”、“↓”键，改变X轴的时间量程刻度从而调整波形的疏和密如图十五(中)所示；将鼠标移到通道“CH1”上方的小圆旋钮上，鼠标呈手指状，这时可以通过按键盘上的“↑”、“↓”键，改变波形在屏幕上的下和上的位置，如图十五(右)所示。 图十五二、用“泰克”虚拟示波器产生调幅波信号举例 点击电子仿真软件MultiSIM 9基本界面工具条“Place Source”按钮，在出现的对话框的“Family”栏下选取“COMTROL_FUNCTION_BLOCKS”(控制模块)，然后在“Component”栏下选取“MULTIPLIER”(乘法器)，将乘法器A1调出放置在电子平台上；再调出两个交流信号源和地线，并分别将两个交流信号源设置成“10MHz、5V”和“2MHz、2V”，组成如图十六所示仿真电路。 图十六 打开仿真开关，通过前面叙述的方法调节相关旋钮和键盘上的“↑”、“↓”键，可以从图十七“泰克”虚拟示波器屏幕上看到最下方紫色的调幅波信号波形。 图十七 其实虚拟“泰克”示波器的使用方法和一般示波器并没有太大的区别，只是它的功能更强大一些，使用起来更麻烦一些。当你需要将屏幕上显示的波形进行更深入的研究，比如对波形取样、放大展宽、测量脉冲上升、下降沿等，可以按下图十二仪器面板右上角的“RUN/STOP”按钮，这时屏幕上显示的波形就被暂时储存下来可以进行反复检测和研究。三、实物“泰克”示波器“TDS2002”简介 实物“泰克”示波器“TDS2002”面板如图十八所示。它有储存设置功能，这是普通示波器所没有的，当关闭示波器电源前，如果在最后一次更改后已等待5秒钟，“泰克”示波器就会储存当前设置，下次开机后，示波器仍会调出此设置；并且可以使用“储存/调出”菜单永久性储存10个不同的设置(注：是储存不同的设置，不是储存波形)。实际使用中，发现“泰克”示波器仍会有产生“虚假波形”、“取样频率不够高引起波形严重失真”、“过分扩展波形产生毛剌”等缺陷。 图十八小结：由于“安捷伦”示波器和美国“泰克”公司的存贮示波器，功能十分强大、技术先进，所以用起来要比一般示波器复杂的多，对于广大的业余电子爱好者来说，拥有这样先进和价格昂贵的测试仪器是一种奢望。好在电子仿真软件MultiSIM 9给我们提供了这些世界顶尖技术的高档测量仪器，业余电子爱好者可以坐在电脑前轻点鼠标就能把梦想变成现实。
回答者:石天童
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虚拟示波器简介及其软件实现
示波器是电子测量行业最常用的测量仪器仪表之一，它能电信号通过示波器仪表输入后输出成看得见的图象，让人们更直观的去研究各种电现象的变化过程或者信号的变化过程。随着科技的发展，传统的测量方法在许多的场合已经不再适用了，许多仪器都打出&智能化&的口号，如何实现智能化呢，于是&虚拟仪器&就应运而生了。相对于示波器而言，，也就是智能化数字示波器的产生，无疑是示波器发展的一个重大的突破，在示波器的功能和作用方面都发生了重大的变化。下面我们来说一下这种新型的以及的方法，让大家重新来认识一下虚拟示波器这种产品。本文引用地址：首先我们来介绍一下虚拟示波器是什么，我们可以这样来理解，虚拟示波器是利用高性能的硬件模块和高效灵活的软件来实现普通仪器的功能和许多拓展功能的一种软硬件系统。有的人会问什么是虚拟技术?小编再次也和大家说一下虚拟技术，方便大家更好的理解虚拟示波器的结构和原理。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。虚拟仪器技术的三大组成部分，包括高校的软件，模块化的I/O硬件以及用于集成的软硬件平台。虚拟示波器是将示波器和虚拟技术的结合体。下面我们来说一下虚拟示波器的组成部分，主要是包括信号采集与控制，数据分析和处理，测量结果的显示三大部分。信号采集与控制是由计算机和仪器硬件组成硬件平台，实现对信号的采集、测量、转换与控制;数据分析与处理则是表现在虚拟示波器充分利用计算机的存储、运算功能，并通过对输入数据信号的分析与处理;虚拟示波器测量结果的显示是利用计算机的资源，如显示器、存储器等，把测量结果进行多种方式的表达与输出，也可以利用计算机进行数据的传输和利用。虚拟示波器作为一个完整的软硬件系统，它和传统的示波器相比，比传统示波器价格要便宜，并具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，那虚拟示波器的特点是什么呢?主要体现在：(1)采用当前广泛使用的 USB 接口，使虚拟仪器与计算机接口更加方便，通信速度更高;(2)使用高速模数转换芯片进行高速采样;(3)使用高性能的单片机进行控制，使用高速大容量存储器实时保存采样数据，提高了仪器的性能;(4)使用 Labview 语言设计上位机应用程序，可以实现波形显示，以及对数据的分析和处理。虚拟示波器在开发的过程中软件现实是整个项目的重要的组成部分，也是关键的技术之一。下面我们来分析一下虚拟示波器的软件，它包括：(1)软件功能-与硬件链接，控制设备工作正常，信号的显示和存储，信号的分析和处理;(2)软件组成-三大部分包括硬件驱动程序部分，虚拟面板部分以及信号后期处理部分;(3)软件结构-将用户界面集合成一个整体，通过界面上的相关控件来实现示波器的各种功能，下图是一种软件结构;图1 虚拟示波器的软件结构框图最后我们来简单说一下虚拟示波器使用时必须注意的问题，主要包括一下几个方面：(1)区分模拟带宽和数字实时带宽(2)选择合适的采样速率(3)虚拟示波器的上升时间虚拟示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。因而在使用的过程中需要小心谨慎，将错误率降低。虚拟示波器利用PC来完成信号的处理和波形的显示，利用软件技术来显示屏上设计出形象的仪器面板来进行信号的采集、存储和处理，加工和分析，完成各种测量的任务。更多关于示波器的文章，敬请关注赛微电子网测试测量频道。
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虚拟示波器软件v0.94绿色版
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　应用平台：WinXP/Vista/Win7/win8
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软件标签: 虚拟示波器软件本软件实现了示波器，信号发生器，频率计，万用表的功能，在音频范围内可完全替代上述仪器。这并不是仿真软件，而是实用的工具，这些虚拟仪器可以很好的工作。最简单的应用只需要两根电缆，一根输入，一根输出。重要声明：如果你没有一定电子电路基础，请不要使用本软件。如果操作不当可能会损坏声卡甚至电脑。对造成的一切后果，作者不负责。
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利用组件对象模型（COM）的思想，开发了虚拟示波器应用软件，大大提高了软件的可重用性与可移植性。
By using the idea of COM, the application software of the virtual oscillograph, is fully developed.
本文简述高性能虚拟示波器的系统构成、软件设计思想及系统功能和特点。
This paper gives a brief presentation of a high performance virtual oscillograph including its system configuration, thinking of program design, system function and features.
本文介绍一种基于USB2.0的虚拟示波器的设计与实现，重点介绍了虚拟示波器的硬件结构和软件实现。
In this paper, the design and development of a kind of oscilloscope based on USB2.0 are introduced, and especially stresses the hardware architecture and software realization.
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