龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
门电路延迟时间的Multisim仿真测试方案
作者：李明标
来源：《现代电子技术》2011年第01期
摘 要：介绍了用Multisim仿真软件测试门电路延迟时间的方法，提出了三种测试方案，即将奇数个门首尾相接构成环形振荡电路，用虚拟示波器测试所产生振荡信号的周期,计算门的传输延迟时间；奇数个门首尾相接构成环形振荡电路，用虚拟示波器测试其中一个门的输入信号、输出信号波形及延迟时间；在一个门的输入端加入矩形脉冲信号，测试一个门的输入信号、输出信号波形及延迟时间。所述方法的创新点是，解决了受示波器上限频率限制实际硬件测试效果不明显的问题，并给出Multisim软件将门的初始输出状态设置为0时，使测试电路不能正常工作的解决方法。
关键词：门电路； 延迟时间； Multisim； 仿真测试 中图分类号：TN782-34文献标识码：A 文章编号：1004-373X(2011)01-0191-03
Multisim Simulation Testing Plan of Gate Circuit′s Delay Time LI Ming-biao
(Department of Physics, Bohai University, Jinzhou 121000, China)
Abstract： A method to test the delay time of gate circuit by Multism simulation software is
introduced. Three kinds of testing projects are proposed: the odd gate circuit is connected from head to end to form the ring vibrator circuit, and then calculate the transmission delay time of gate with the oscillator signal period produced by the virtual oscillograph; the odd gate circuit is connected from head to end to form ring vibrator circuit, and then test the waveform delay time of the input and output signals on one of the gates by the virtual oscillograph; the rectangle pulsing signal is added at the input port of a gate to test the waveform and delay time of input & output signal on a gate. The method solved the problem that the test effect is unconspicuous because oscillographeh upper
frequency limit, and also solved the problem that testing circuit can not work normally as Multisim simulation software initial state is set up zero.
Keywords： gate circuit; delay time; Multisim; simulation testing 0 引 言
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
门电路的传输延迟时间
是表示工作速度的指标［1-2］，实验室硬件测量的一般方法
的环形振荡电路，用示波器。
是［3］，将N个门(N为奇数)首尾相接构成振荡周期为通过显示的波形测量出振荡周期T后,再计算出传输延迟时间 由于门的传输延迟时间
很短，测量时受示波器上限频率限制，测量效果较差，而用
Multisim软件仿真测试，可获得理想的实验效果［3］。
以下分析用Multisim 2001［4-8］版本，所得结论也适于其他版本。 1 Multisim仿真测试方案 1.1 测试方案1
将奇数个门首尾相接构成环形振荡电路，用虚拟示波器测试所产生振荡信号的周期，计算门的传输延迟时间。
设所用门的个数为N，振荡信号的周期为T，则传输延迟时间为：
以反相器74LS04N作为仿真实验器件，构建仿真实验电路如图1所示。 图1 测试方案1的仿真实验电路
由于Multisim软件将每个门的初始输出状态设置为0，直接用奇数个门首尾相接构成环形振荡电路进行仿真时，出现
示，无法同步仿真模拟。解决的方法是在左边第一个门U1A的输入端接入转换开关真时先将开关态，再将转换开关
置于接输出端构成环形振荡电路。
的提，仿
置于接地状态，电路对输入的0信号进行处理后便脱离设置的初始输出状
仿真前，可对74LS04N的上升延迟时间及下降延迟时间进行设置，如设置rise delay=10 ns，fall delay=10 ns。
仿真时示波器显示的波形及振荡周期测试如图2所示。 测试的振荡周期T=102.2 ns，则传输延迟时间设定值基本一致。
图2 图1电路输出波形及振荡周期测试 1.2 测试方案2
，结果与