Multisim14.0示波器仿真操作指南：手把手教程（从零实现）-开发者社区

Multisim14.0示波器仿真实战指南：从零搭建RC滤波电路，手把手教你用虚拟示波器测相位差

你是不是也有过这样的经历？
在《模拟电子技术》实验课上，老师让你观察一个RC低通滤波器的输出波形，结果示波器屏幕上一团乱麻，既看不到清晰波形，也读不出相位差。回到宿舍打开Multisim想练练手，却发现“虚拟示波器”像个黑盒子——点来点去就是不出波？

别急，这不怪你。大多数初学者卡住的地方，并不是不会画电路，而是没搞懂“信号怎么来、往哪走、如何显示”这个闭环逻辑。

今天这篇教程，就带你彻底打通任督二脉。我们不讲空泛理论，也不堆砌菜单截图，而是以一个真实教学案例为引子：用Multisim14.0搭建一阶RC低通滤波器，通过虚拟示波器测量输入与输出之间的幅值衰减和相位滞后。全程零基础起步，连函数发生器怎么接线、地线为何必须共接都说得明明白白。

准备好了吗？让我们开始。

为什么你的示波器“没反应”？先搞清信号链路

很多同学第一次仿真失败，往往是因为忽略了最根本的问题：信号是如何流动的？

在真实实验室里，函数发生器输出一个正弦波 → 接到电路板输入端 → 经过电阻电容处理 → 输出信号送入示波器探头 → 显示在屏幕上。

而在Multisim中，这条路径必须由你自己完整构建出来。任何一个环节断开，比如忘了接地、探头接错位置、触发设置不当，都会导致“黑屏”或“乱跳”。

所以，在动手前，请记住这个核心公式：

激励源 + 正确连接 + 共地参考 + 合理参数 = 稳定波形

接下来我们就按这个思路，一步步实现它。

第一步：搭个最简单的RC电路——别小看这一步

打开Multisim14.0，新建项目（File → New → NI Multisim Circuit Design）。我们要做的，是一个经典的一阶RC低通滤波器。

放置元件（快捷又准确）

你可以用鼠标逐个拖拽，但更高效的方式是使用搜索功能：

按Ctrl+W打开元件搜索框
输入关键词查找：
“Function Generator”：作为信号源
“Resistor”：选1kΩ
“Capacitor”：选100nF
“Ground”：务必添加！
“Oscilloscope”：从右侧仪器栏拖出

💡 小技巧：右键点击元件 → “Component Properties” 可修改阻值/容值，支持表达式如1k,100e-9。

连线要讲究逻辑顺序

正确的连接方式如下：

[函数发生器 +] → [1kΩ电阻] → [100nF电容] → GND ↓ （此处为输出节点）

然后接入测量设备：

示波器 CH A 探头 → 接在“函数发生器+”与“电阻”之间（测输入电压）
示波器 CH B 探头 → 接在“电阻”与“电容”之间（测输出电压）
所有负端（–）全部接到GND！

⚠️ 特别提醒：函数发生器的–端和示波器的–端都必须接地！否则没有参考电平，电压无法定义，仿真自然不会出结果。

第二步：配置函数发生器——让信号“活起来”

双击函数发生器图标，弹出设置面板。这是整个仿真的起点，参数设不对，后面全白忙。

参数	设置值	说明
Waveform	Sine	选择正弦波
Frequency	1 kHz	RC截止频率附近，便于观察滤波效果
Amplitude (Peak)	5 V	注意是“峰值”，不是峰峰值
DC Offset	0 V	不加直流偏置

📌 关键点解释：
Amplitude 是指 $ V_{\text{peak}} $，所以当你设为5V时，实际波形是从 -5V 到 +5V 的正弦波（即峰峰值10V）。如果误以为这是峰峰值，后续分析就会偏差一倍。

确认无误后点击 OK。

第三步：调好虚拟示波器——让它“看得清、稳得住”

双击示波器图标，进入主界面。它的布局几乎复刻了真实数字示波器，分为四个区域：Timebase（时间轴）、Channel A/B（通道）、Trigger（触发）、Display（显示区）。

Timebase 设置（横轴控制）

Scale:0.2 ms/div
意思是每格代表0.2毫秒。对于1kHz信号（周期1ms），一屏能显示约5个周期，刚刚好。
X position:0
初始偏移归零即可
Mode:Y/T
标准时域模式，纵轴电压，横轴时间

Channel A & B 设置（纵轴灵敏度）

两个通道分别对应输入和输出信号：

Scale:5 V/div
因为我们预期最大电压±5V，每格5V正好占两格高度
Y position:0
垂直居中
AC/GND/DC:DC
保留直流分量。除非特别要去掉DC，否则一律选DC

✅ 实战建议：初次调试可先点一下“Auto Set”按钮，系统会自动调整范围。但要学会手动还原，才能真正掌握原理。

Trigger 设置（让波形不再“乱跑”）

这是新手最容易忽略却最关键的部分。

Edge:Rising（上升沿触发）
Level:0 V
Source:A（以CH A为触发源）

这样做的目的是：每当CH A的信号从下往上穿过0V时，示波器就开始刷新一帧波形，从而保证每次显示的起始点一致，波形看起来就“静止”了。

如果你发现波形左右滑动、无法锁定，八成是触发没设对。

第四步：运行仿真——见证奇迹的时刻

一切就绪，点击左上角绿色“Run”按钮（或按 F5）启动仿真。

几秒钟后，示波器屏幕应出现两个正弦波：

CH A（黄色）：原始输入信号，标准5V@1kHz正弦波
CH B（蓝色）：经过RC网络后的输出信号

你应该看到的现象是：

✅ 输出幅度明显小于输入（约为3.5~4V）
✅ CH B 波形整体向右平移，存在相位延迟
✅ 波形稳定不抖动，可以清晰读数

这正是RC低通滤波器的典型特征：高频成分被削弱，同时引入相移。

第五步：用光标精确测量相位差——这才是真功夫

现在我们来完成最关键的一步：量化相位差。

点击示波器面板上的“Cursors”按钮，启用游标功能。你会看到两条可移动的垂直虚线（Cursor 1 和 Cursor 2），以及下方的ΔT和ΔV读数。

操作步骤如下：

移动 Cursor 1 至 CH A 的某个波峰处
移动 Cursor 2 至 CH B 的对应波峰处
记录 ΔT 值（例如125 μs）

根据相位差计算公式：

$$
\text{Phase Shift} = 360^\circ \times f \times \Delta T
$$

代入数据：

$$
360^\circ \times 1000\,\text{Hz} \times 125 \times 10^{-6}\,\text{s} = 45^\circ
$$

而理论上，RC电路在 $ f = f_c = \frac{1}{2\pi RC} \approx 1.59\,\text{kHz} $ 时相移为45°。我们现在用的是1kHz，略低于截止频率，实测值在40°~45°之间完全合理。

🎯 成功！你不仅看到了现象，还用数据验证了理论。

遇到问题怎么办？这些“坑”我替你踩过了

仿真过程中常遇到一些“玄学问题”，其实都有明确原因。下面列出几个高频故障及解决方法：

现象	原因	解法
完全没有波形	未接地或仿真未运行	检查所有–端是否接地；确认点击了Run
波形成一条直线	Volts/div太大或Timebase太大	减小Scale值，尝试5V/div和0.1ms/div
波形剧烈抖动	触发源或电平设置错误	改为CH A触发，Level设为0V附近
两通道不同步	使用了不同触发源	统一设置Source=A
幅值异常偏低	探头接错位置或阻抗影响	检查连接点，确保并联而非串联