關(guān)于我們
書單推薦
新書推薦
|
Multisim 12仿真在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用
本書講解EDA設(shè)計軟件Multisim 12的使用方法,對其功能、基本操作、元件庫描述、儀器儀表的使用、基本分析方法等綜合性內(nèi)容進行講述,以實例重點具體講解Multisim 12在電路分析、模擬/數(shù)字電路、集成運放、電子電路設(shè)計、射頻電路、電子測量、電源電路、單片機仿真、VHDL仿真、Verilog HDL仿真、數(shù)字通信原理仿真、PLC仿真以及PLD中的應(yīng)用。
本書編寫的目的不僅是讓它成為一本計算機學(xué)習(xí)用書,還希望為所有學(xué)習(xí)電子電路和從事這方面工作的讀者提供一條更加經(jīng)濟、高效的設(shè)計新途徑和指導(dǎo)。本書既適用于Multisim仿真軟件的初學(xué)者,也適合具有一定的計算機仿真軟件使用經(jīng)驗和想通過使用Multisim仿真軟件進行電子電路設(shè)計的讀者。
計算機仿真軟件Multisim 12是美國國家儀器公司(NI公司)推出的基礎(chǔ)仿真工具。市面上已有各種版本Multisim的書籍出售,但大多著眼于介紹軟件的使用,與教學(xué)結(jié)合較少。本教材是在借鑒多方面的寶貴經(jīng)驗,并切實考察多個學(xué)科教學(xué)實際情況的基礎(chǔ)上,本著為電子電路教學(xué)貢獻微薄之力的宗旨,在多方面的努力和幫助之下完成的。本書除包含以往各個版本的功能外,還介紹了Multisim 12新增加的一些功能和儀器、分析方法的使用。
本書闡述了Multisim 12的各項主要功能,利用詳細(xì)的圖表和文字說明,指導(dǎo)讀者從了解軟件本身開始,直到學(xué)會建立一個完整電路和進行仿真、分析以及產(chǎn)生報告等操作。從總的結(jié)構(gòu)上看,本教材主要內(nèi)容有:第1章概述;第2章Multisim 12元件庫;第3章Multisim 12儀器儀表的使用;第4章Multisim 12的基本分析方法;第5章Multisim 12在電路分析中的應(yīng)用;第6章Multisim 12在模擬電路中的應(yīng)用;第7章Multisim 12在集成運放中的應(yīng)用;第8章Multisim 12在通信電路中的應(yīng)用;第9章Multisim 12在射頻電路中的應(yīng)用;第10章Multisim 12在數(shù)字電路中的應(yīng)用;第11章Multisim 12在電子測量中的應(yīng)用;第12章Multisim 12在電源電路中的應(yīng)用;第13章基于Multisim 12的單片機仿真;第14章Multisim 12在數(shù)字通信原理中的應(yīng)用;第15章Multisim 12在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用;第16章Multisim 12中的PLD仿真設(shè)計;第17章ELVIS在Multisim 12中的仿真。書中還含有大量插圖、圖表,內(nèi)容詳細(xì),圖文并茂,資料翔實,涉及范圍廣。
本書由聶典、李北雁、聶夢晨、宿瀟鵬等人編寫。在編寫過程中,得到NI公司Arnold Hougham先生、Evan Robinson先生以及陳慶全老師、李濱、葛松山等同志的大力協(xié)助與支持,謹(jǐn)此向他們表示衷心的感謝!
因時間倉促,作者水平所限,書中難免會有錯誤和疏漏的地方,懇請各位專家和讀者批評指正。讀者在使用本教材及軟件過程中遇到各種疑問,可隨時與作者聯(lián)系。聯(lián)系方式如下:
聶 典
聶典,解放軍理工大學(xué)教授,長期從事電子電路設(shè)計的教學(xué)和科研工作,多次帶隊參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽,編著了相關(guān)教材和專業(yè)圖書多部。
目 錄
第1章 概述 1
1.1 Multisim 12新特性 1
1.1.1 如何使用Multisim片段分享電路文件 1
1.1.2 使用LabVIEW和Multisim實現(xiàn)數(shù)字電路和模擬電路的聯(lián)合仿真 4
1.1.3 如何使用Multisim和LabVIEW來設(shè)計和仿真有刷直流電機H-橋電路 13
1.1.4 新增的Xilinx工具支持 22
1.2 什么是EDA 26
1.3 EDA的用處 27
1.4 EWB與Multisim 27
第2章 Multisim 12元件庫 29
2.1 Multisim 12元件庫及其使用 29
2.1.1 電源庫 30
2.1.2 基本元件庫 46
2.1.3 二極管 51
2.1.4 晶體管 53
2.1.5 模擬元件庫 56
2.1.6 TTL元件庫 57
2.1.7 CMOS元件庫 57
2.1.8 其他數(shù)字元件庫(Miscellaneous Digital) 58
2.1.9 混合芯片庫 59
2.1.10 指示部件庫(Indicators) 60
2.1.11 功率組件(Power Component) 61
2.1.12 其他部件庫(Miscellaneous) 62
2.1.13 外圍設(shè)備庫(Advanced Peripherals) 64
2.1.14 射頻部件庫(RF) 64
2.1.15 機電類元件庫(Electro Mechanical) 66
2.1.16 微處理器庫(MCU) 67
2.1.17 后綴和模型參數(shù) 67
2.2 創(chuàng)建元器件 71
2.2.1 在NI Multisim中創(chuàng)建自定義元器件 72
2.2.2 在NI Ultiboard中創(chuàng)建自定制元器件 89
第3章 Multisim 12儀器儀表的使用 102
3.1 儀器儀表的基本操作 102
3.2 數(shù)字萬用表 102
3.3 函數(shù)信號發(fā)生器 103
3.4 功率計 104
3.5 兩通道示波器 105
3.6 四通道示波器 107
3.7 波特圖示儀 108
3.8 頻率計數(shù)器 110
3.9 字信號發(fā)生器 111
3.10 邏輯分析儀 112
3.11 邏輯轉(zhuǎn)換儀 114
3.12 IV分析儀 115
3.13 失真分析儀 116
3.14 頻譜分析儀 117
3.15 網(wǎng)絡(luò)分析儀 118
3.16 安捷倫信號發(fā)生器 120
3.17 安捷倫萬用表 121
3.18 安捷倫示波器 122
3.19 泰克示波器 123
3.20 實時測量探針 124
3.21 LabVIEW采樣儀器 126
3.21.1 Microphone(麥克風(fēng)) 126
3.21.2 Speaker(播放器) 126
3.21.3 Signal Analyzer(信號分析儀) 127
3.21.4 Signal Generator(信號發(fā)生器) 128
3.22 電流探針 128
3.23 創(chuàng)建新的儀器儀表應(yīng)用范例 130
3.23.1 游戲電路分析與簡介 130
3.23.2 儀器game_boss-XLV3的設(shè)計與制作 131
3.23.3 儀器IO-XLV1的設(shè)計與制作 132
3.23.4 儀器game_a-XLV2的設(shè)計與制作 135
3.23.5 搭建實驗電路 136
第4章 Multisim 12的基本分析方法 138
4.1 Multisim 12的分析菜單 138
4.2 直流工作點分析 138
4.3 交流分析 141
4.4 瞬態(tài)分析 142
4.5 傅里葉分析 143
4.6 噪聲分析 145
4.7 失真分析 148
4.8 直流掃描分析 151
4.9 靈敏度分析 153
4.10 參數(shù)掃描分析 156
4.11 溫度掃描分析 159
4.12 零-極點分析 160
4.13 傳遞函數(shù)分析 161
4.14 最壞情況分析 162
4.15 蒙特卡羅分析 165
4.16 線寬分析 167
4.17 批處理分析 169
4.18 用戶自定義分析 171
4.19 噪聲系數(shù)分析 173
第5章 Multisim 12在電路分析中的應(yīng)用 174
5.1 電阻元件伏安特性的仿真分析 174
5.1.1 編輯原理圖 175
5.1.2 仿真操作 175
5.1.3 結(jié)論 176
5.2 用DC Sweep分析直接測量電阻元件的伏安特性 176
5.2.1 線性電阻的測試 176
5.2.2 2N2222A二極管的伏安特性曲線測試 177
5.3 電容特性的仿真測試 177
5.4 電感特性的仿真測試 178
5.5 LC串聯(lián)諧振回路特性的仿真測試 180
5.6 LC并聯(lián)回路特性的仿真測試 182
5.7 互感耦合回路的仿真測試 184
5.7.1 互感耦合回路同名端的測試 184
5.7.2 互感耦合回路頻率特性 185
5.8 受控源的仿真演示 185
5.8.1 電壓控制電壓源 185
5.8.2 電流控制電壓源 186
5.8.3 電流控制電流源 187
5.8.4 電壓控制電流源 187
5.9 戴維南和諾頓等效電路的仿真分析 188
5.9.1 構(gòu)建的仿真測試電路 189
5.9.2 進行仿真測試 189
5.10 電路節(jié)點電壓的仿真分析 190
5.11 二階電路動態(tài)變化過程的仿真分析 191
5.11.1 階躍響應(yīng) 191
5.11.2 RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)和階躍響應(yīng) 192
5.12 交流電路參數(shù)的仿真測定 195
5.13 三相電路的仿真分析 196
5.13.1 線電壓的仿真測試 196
5.13.2 測量三相電相序 197
5.13.3 測量三相電路功率 197
5.14 二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的仿真測定 198
第6章 Multisim 12在模擬電路中的應(yīng)用 201
6.1 測量晶體管特性曲線 201
6.2 晶體管單管放大電路的仿真 203
6.2.1 單管放大電路的基本原理 203
6.2.2 單管放大電路靜態(tài)工作點的仿真分析 203
6.2.3 單管放大電路的動態(tài)分析 205
6.2.4 單管放大電路的瞬態(tài)特性分析 207
6.2.5 單管放大電路的靈敏度分析 207
6.2.6 單管放大電路的參數(shù)掃描分析 208
6.3 多級放大電路 209
6.3.1 多級放大電路的靜態(tài)工作點分析 210
6.3.2 多級放大電路的頻率響應(yīng)分析 210
6.3.3 多級放大電路的極點-零點分析 211
6.3.4 多級放大電路的傳遞函數(shù)分析 212
6.4 負(fù)反饋放大電路 213
6.4.1 負(fù)反饋放大電路的基本原理 213
6.4.2 負(fù)反饋放大電路的頻帶展寬和對失真的改善作用 216
6.5 差動放大器電路 218
6.5.1 差動放大器電路的電路結(jié)構(gòu) 218
6.5.2 差動放大器電路的靜態(tài)工作點分析 219
6.5.3 差動放大器電路的頻率響應(yīng)分析 220
6.5.4 差動放大器電路的差模和共模電壓放大倍數(shù) 220
6.5.5 共模抑制比CMRR 220
6.6 低頻功率放大器電路 220
6.6.1 OTL電路的基本原理 220
6.6.2 乙類雙電源互補對稱的交越失真 220
6.6.3 OTL電路性能的改善及主要性能指標(biāo) 222
第7章 Multisim 12在集成運放中的應(yīng)用 223
7.1 比例求和運算電路 223
7.1.1 理想運算放大器的基本特性 223
7.1.2 反相加法運算電路的仿真分析 223
7.1.3 同相加法運算電路的仿真分析 224
7.1.4 減法運算電路的仿真分析 225
7.2 積分與微分運算電路 225
7.2.1 積分運算電路的仿真分析 225
7.2.2 微分運算電路的仿真分析 227
7.3 對數(shù)器 229
7.3.1 PN結(jié)伏安特性的仿真分析 229
7.3.2 二極管對數(shù)放大器的仿真分析 231
7.3.3 三極管對數(shù)放大器電路的仿真分析 231
7.4 指數(shù)運算電路的仿真分析 232
7.5 一階有源濾波器 233
7.5.1 一階有源低通濾波器的工作原理及交流仿真分析 233
7.5.2 一階有源高通濾波器的工作原理及交流仿真分析 235
7.6 二階有源濾波器 236
7.6.1 二階有源低通濾波器的仿真分析 236
7.6.2 二階有源高通濾波器的仿真分析 237
7.6.3 二階有源帶通濾波器的仿真特性 237
7.6.4 雙T帶阻濾波器電路的仿真分析 238
7.7 電壓比較器 238
7.7.1 電壓比較器的工作原理 238
7.7.2 過零比較器的仿真分析 239
7.7.3 滯回比較器的仿真分析 240
第8章 Multisim 12在通信電路中的應(yīng)用 242
8.1 諧振回路 242
8.1.1 并聯(lián)諧振回路特性的仿真分析 242
8.1.2 電容耦合諧振回路的仿真分析 243
8.2 小信號調(diào)諧放大器 244
8.2.1 單調(diào)諧回路放大器的仿真分析 244
8.2.2 雙調(diào)諧回路放大器的仿真分析 245
8.2.3 小信號調(diào)諧放大器級聯(lián)的仿真分析 247
8.2.4 單調(diào)諧回路與級聯(lián)回路性能比較 248
8.3 高頻功率放大器的基本原理 250
8.3.1 高頻功率放大電路的仿真分析 250
8.3.2 高頻功率放大器電流、電壓波形 250
8.3.3 高頻功率放大器饋電電路 251
8.4 LC正弦波振蕩器的基本原理 252
8.4.1 LC自由振蕩時的情況 252
8.4.2 互感耦合反饋振蕩器的仿真分析 253
8.4.3 電感三點式振蕩器的仿真分析 253
8.4.4 電容三點式振蕩器的仿真分析 254
8.4.5 克拉潑振蕩器的仿真分析 255
8.4.6 克拉潑振蕩器(共基極)的仿真分析 256
8.4.7 西勒振蕩器的仿真分析 257
8.5 石英晶體振蕩器的基本原理 258
8.5.1 石英晶體特性 258
8.5.2 石英晶體振蕩器的仿真分析 258
8.6 非線性電路的分析方法 259
8.6.1 非線性電路的開關(guān)函數(shù)分析法 259
8.6.2 非線性電路的時變分析法 260
8.6.3 環(huán)形電路的仿真分析 261
8.6.4 兩個信號作用下的冪級數(shù)分析法 262
8.7 振幅調(diào)制與解調(diào)的基本要點 263
8.7.1 AM-DSB信號產(chǎn)生器的仿真分析 263
8.7.2 高電平調(diào)幅電路――基極調(diào)幅的仿真分析 264
8.7.3 高電平調(diào)幅電路――集電極調(diào)幅的仿真分析 266
8.7.4 小信號平方律檢波的仿真分析 266
8.7.5 晶體三極管檢波電路的仿真分析 267
8.7.6 大信號峰值包絡(luò)檢波及惰性失真 267
8.7.7 負(fù)峰切割失真的仿真分析 268
8.7.8 二極管并聯(lián)檢波的仿真分析 270
8.7.9 大信號包絡(luò)檢波在檢波DSB、SSB信號時的問題 270
8.7.10 疊加型同步檢波(檢波DSB、SSB)的仿真分析 271
8.7.11 乘積型同步檢波(檢波DSB、SSB)的仿真分析 273
8.7.12 倍壓檢波電路的仿真分析 274
8.8 角度調(diào)制與解調(diào)的基本要點 275
8.8.1 直接調(diào)頻電路的仿真 275
8.8.2 斜率鑒頻電路的仿真 276
8.8.3 電容耦合相位鑒頻電路的仿真 277
8.8.4 互感耦合相位鑒頻器 278
8.9 模擬乘法器混頻電路的仿真 279
8.10 鎖相環(huán)的基本要點 280
8.10.1 鎖相環(huán)鑒頻器的仿真 280
8.10.2 鎖相環(huán)鑒相器的仿真 281
第9章 Multisim 12在射頻電路中的應(yīng)用 283
9.1 RF及RF電路 283
9.2 Multisim 12中的RF模塊 283
9.2.1 Multisim 12中的RF元件 284
9.2.2 頻譜分析儀 284
9.2.3 網(wǎng)絡(luò)分析儀 287
9.2.4 RF特性分析 288
9.2.5 匹配網(wǎng)絡(luò)分析 288
9.2.6 噪聲指數(shù)分析 289
9.2.7 均勻傳輸線分析 290
9.3 RF仿真實例 291
第10章 Multisim 12在數(shù)字電路中的應(yīng)用 293
10.1 門電路的仿真分析 293
10.1.1 門電路的基本特性 293
10.1.2 編碼器電路的仿真分析 296
10.1.3 譯碼器電路的仿真分析 296
10.1.4 數(shù)據(jù)選擇電路的仿真分析 297
10.1.5 全減器電路的仿真設(shè)計 298
10.1.6 比較器電路的仿真分析 304
10.1.7 競爭冒險現(xiàn)象的仿真分析 304
10.2 時序邏輯電路的仿真分析 305
10.2.1 觸發(fā)器的基本原理 306
10.2.2 J-K觸發(fā)器的仿真分析 306
10.2.3 4位雙向移位寄存器的仿真分析 307
10.2.4 任意進制計數(shù)器的仿真分析 308
10.3 A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路的仿真分析 309
10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換電路的仿真分析 310
10.3.2 D/A轉(zhuǎn)換電路的仿真分析 310
10.4 可編程任意波形信號發(fā)生器 313
10.5 555集成定時電路的仿真分析 314
10.5.1 555定時電路的工作原理 314
10.5.2 555定時電路的無穩(wěn)態(tài)工作方式的仿真分析 314
10.5.3 555定時電路的單穩(wěn)態(tài)工作方式的仿真分析 315
第11章 Multisim 12在電子測量中的應(yīng)用 317
11.1 Agilent數(shù)字萬用表――Agilent 34401A 317
11.1.1 常用參量的測量 318
11.1.2 Agilent 34401A顯示格式的設(shè)置 322
11.1.3 Agilent 34401A的運算測量功能 323
11.1.4 Agilent 34401A的觸發(fā)功能 326
11.2 Agilent數(shù)字示波器――Agilent 54622D 327
11.2.1 Agilent 54622D示波器的校正方法 327
11.2.2 Agilent 54622D示波器的操作 328
11.2.3 Agilent 54622D示波器觸發(fā)方式的調(diào)整 332
11.2.4 Agilent 54622D示波器的延遲和游標(biāo)測量 332
11.2.5 Agilent 54622D示波器數(shù)學(xué)函數(shù)的使用 333
11.3 Agilent函數(shù)發(fā)生器――Agilent 33120A 334
11.3.1 Agilent 33120A面板按鈕功能介紹 334
11.3.2 Agilent 33120A產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號波形 335
11.3.3 Agilent 33120A產(chǎn)生的特殊函數(shù)波形 342
11.3.4 Agilent 33120A產(chǎn)生任意波形的方法 344
11.4 泰克示波器――TDS 2024 345
第12章 Multisim 12在電源電路中的應(yīng)用 347
12.1 單相半波可控整流電路的仿真分析 347
12.2 單相半控橋整流電路的仿真分析 348
12.3 三相橋式整流電路的仿真分析 349
12.4 直流降壓斬波變換電路的仿真分析 351
12.5 直流升壓斬波變換電路的仿真分析 352
12.6 直流降壓-升壓斬波變換電路的仿真分析 352
12.7 DC-AC全橋逆變電路的仿真分析 354
12.8 MOSFET DC-AC全橋逆變電路的仿真分析 355
12.9 正弦脈寬調(diào)制(SPWM)逆變電路的仿真分析 357
12.10 SPWM產(chǎn)生電路的仿真分析 358
12.11 SPWM逆變電路的仿真分析 359
第13章 基于Multisim 12的單片機仿真 361
13.1 Multisim 12的單片機仿真平臺 361
13.1.1 創(chuàng)建一個新的MCU工程 361
13.1.2 輸入源代碼及添加其他工程 362
13.1.3 放置并連接外圍組件 363
13.1.4 仿真電路 363
13.1.5 調(diào)試源代碼 364
13.1.6 在活動工程之間切換 365
13.2 單片機仿真的建立實例 365
13.3 Multisim 12單片機的經(jīng)典范例 375
13.3.1 范例簡介 375
13.3.2 圖形數(shù)據(jù)壓縮與解壓的基本原理 375
13.3.3 圖形數(shù)據(jù)壓縮解壓器在Multisim12中的仿真設(shè)計及驗證 379
13.3.4 仿真驗證過程 382
13.3.5 項目功能擴展 389
13.3.6 范例小結(jié) 397
第14章 Multisim 12在數(shù)字通信原理中的應(yīng)用 398
14.1 數(shù)字通信原理中常用信號的構(gòu)建 398
14.1.1 指數(shù)信號 398
14.1.2 衰減的正弦信號 399
14.1.3 Sa(t)信號(抽樣信號) 400
14.1.4 鐘形信號(高斯函數(shù)) 401
14.1.5 階躍信號與沖激信號 402
14.1.6 升余弦脈沖信號 403
14.2 數(shù)字通信原理中一些基本電路的仿真及分析 404
14.2.1 多音單邊帶信號的仿真分析 404
14.2.2 采樣電路及采樣保持電路的仿真分析 406
14.2.3 串-并、并-串變換電路的仿真分析 407
14.2.4 絕對碼變換為相對碼電路的仿真分析 409
14.2.5 4QAM調(diào)制的產(chǎn)生及仿真分析 410
14.2.6 8PSK調(diào)制的產(chǎn)生及仿真分析 411
14.2.7 眼圖的產(chǎn)生及仿真分析 412
14.2.8 16QAM信號的產(chǎn)生及星云圖的仿真分析 414
14.2.9 擴頻及解擴 416
14.2.10 CDMA調(diào)制及解調(diào)的仿真分析 417
第15章 Multisim 12在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 419
15.1 概述 419
15.1.1 Multisim 12中的PLC仿真環(huán)境 419
15.1.2 AND梯級和OR梯級 421
15.2 梯形圖元器件介紹 423
15.2.1 梯形圖I/O模塊 423
15.2.2 梯形圖繼電器螺線管 423
15.2.3 梯形圖觸點 424
15.2.4 梯形圖計數(shù)器 425
15.2.5 梯形圖定時器 428
15.2.6 梯形圖輸出螺線管 430
15.2.7 各種外設(shè) 430
15.3 創(chuàng)建梯形圖 432
15.3.1 梯形圖編程語言概述 432
15.3.2 PLC控制的一些基本應(yīng)用實例 432
第16章 Multisim 12中的PLD仿真設(shè)計 448
16.1 Multisim 12中的PLD仿真環(huán)境 448
16.2 Multisim 12中的PLD邏輯器件 450
16.3 Multisim 12中的PLD經(jīng)典范例 473
16.3.1 范例簡介 473
16.3.2 數(shù)字鐘的工作原理 474
16.3.3 數(shù)字鐘的設(shè)計 478
16.3.4 功能仿真 486
16.3.5 Multisim 12與Quartus II相結(jié)合 486
16.3.6 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計――節(jié)日彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計 494
第17章 ELVIS在Multisim 12中的仿真 501
17.1 Multisim 12和ELVIS簡介 501
17.1.1 Multisim 12中的ELVIS 501
17.1.2 真實的ELVIS工作臺的連接 501
17.2 系統(tǒng)設(shè)計全流程 503
參考文獻 512
你還可能感興趣
我要評論
|