本書(shū)系統(tǒng)地介紹了NI Multisim 14電路仿真軟件的特點(diǎn)和使用方法，對(duì)基于該軟件的電路仿真與分析、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真、梯形圖程序設(shè)計(jì)仿真、Multisim 14與LabVIEW聯(lián)合仿真、虛擬面包板和虛擬ELVIS 等內(nèi)容作了詳細(xì)介紹，并結(jié)合實(shí)例介紹了Multisim 14在電路分析、模擬電路設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)和電路故障診斷中的應(yīng)用。
本書(shū)可作為大專(zhuān)院校師生學(xué)習(xí)Multisim的教材，也可作為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域工程技術(shù)人員或電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者的參考書(shū)。
適讀人群 ：本書(shū)可作為大專(zhuān)院校師生學(xué)習(xí)Multisim的教材，也可作為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域工程技術(shù)人員或電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者的參考書(shū)。
�。�1） 完備的元器件庫(kù)。新版本借助領(lǐng)先半導(dǎo)體制造商的新版和升級(jí)版仿真模型，擴(kuò)展了模擬和混合模式應(yīng)用，元器件數(shù)量多達(dá)約20000個(gè)。
（2）功能強(qiáng)大的SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Empnasis）仿真。能對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)模混合電路和射頻（RF）電路等進(jìn)行交互式仿真；新版本借助來(lái)自NXP和美國(guó)國(guó)際整流器公司開(kāi)發(fā)的全新MOSFET和IGBT，可搭建先進(jìn)的電源電路。
（3） 虛擬儀器測(cè)試和分析功能。二十余種虛擬儀器和分析功能為電路性能的測(cè)試和分析提供了強(qiáng)有力的支持；新版本全新的主動(dòng)分析模式可讓用戶(hù)更快速獲得仿真分析結(jié)果。
�。�4）支持微控制器（MCU）仿真，能實(shí)現(xiàn)基于MCU的單片機(jī)系統(tǒng)仿真；全新的MPLAB教學(xué)應(yīng)用程序集成了Multisim 14，可用于實(shí)現(xiàn)微控制器和外設(shè)仿真。
（5）支持用梯形圖語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仿真，增加了對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)仿真的支持。
�。�6）具有PCB文件的轉(zhuǎn)換功能，可將仿真電路導(dǎo)出到PCB設(shè)計(jì)驗(yàn)證平臺(tái)Ultiboard。
（7）Multisim 14可實(shí)現(xiàn)與LabVIEW聯(lián)合仿真，利用LabVIEW可采集、處理外部真實(shí)信號(hào)，進(jìn)一步豐富了Multisim 14的應(yīng)用領(lǐng)域。
（8） 配置了虛擬ELVIS，以幫助初學(xué)者快速掌握實(shí)驗(yàn)技能，建立真實(shí)實(shí)驗(yàn)的感覺(jué)，達(dá)到與搭建實(shí)物電路相似的效果。
�。�9） 與NI ELVIS原型設(shè)計(jì)板配套，提供了用真實(shí)元器件搭接電路和進(jìn)行電路測(cè)試的環(huán)境，通過(guò)相關(guān)接口設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了虛擬仿真與實(shí)際電路之間的無(wú)縫連接。
（10） 針對(duì)iPad開(kāi)發(fā)的Multisim Touch，使用戶(hù)可以在iPad上進(jìn)行交互式電路仿真和分析。
�。�11） 基于NI技術(shù)，建立了Multisim與外部真實(shí)電路的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)了Multisim與NI虛擬儀器的聯(lián)合仿真；通過(guò)LabVIEW SignalExpress軟件，實(shí)現(xiàn)了軟件仿真與實(shí)際電路的交互，在實(shí)際工程應(yīng)用中具有重要的意義。
EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronics Design Automation）的英文縮寫(xiě)，是在20世紀(jì)90年代初計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）等概念的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，EDA技術(shù)已能依靠EDA軟件平臺(tái)完成各類(lèi)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真，直至特定目標(biāo)芯片的設(shè)計(jì)。NI Multisim是當(dāng)前流行的、特別適合電子系統(tǒng)仿真分析與設(shè)計(jì)的一款EDA工具軟件，已受到國(guó)內(nèi)外教師、科研人員和工程師的廣泛認(rèn)可，成為業(yè)界一流的先進(jìn)SPICE仿真標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。Multisim軟件操作友好、功能強(qiáng)大，不僅可以作為大學(xué)生學(xué)習(xí)電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電工學(xué)、單片機(jī)等課程的重要輔助軟件，也可以作為電子工程師進(jìn)行實(shí)際電子系統(tǒng)仿真和設(shè)計(jì)的有效工具，可優(yōu)化性能、減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，縮短原型開(kāi)發(fā)時(shí)間。
作為Multisim仿真軟件的最新版本，Multisim 14進(jìn)一步完善了以前版本的基本功能，同時(shí)增加一些新的功能，其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)包括：
（1） 完備的元器件庫(kù)。新版本借助領(lǐng)先半導(dǎo)體制造商的新版和升級(jí)版仿真模型，擴(kuò)展了模擬和混合模式應(yīng)用，元器件數(shù)量多達(dá)約20000個(gè)。
�。�2）功能強(qiáng)大的SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Empnasis）仿真。能對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)�；旌想娐泛蜕漕l（RF）電路等進(jìn)行交互式仿真；新版本借助來(lái)自NXP和美國(guó)國(guó)際整流器公司開(kāi)發(fā)的全新MOSFET和IGBT，可搭建先進(jìn)的電源電路。
（3） 虛擬儀器測(cè)試和分析功能。二十余種虛擬儀器和分析功能為電路性能的測(cè)試和分析提供了強(qiáng)有力的支持；新版本全新的主動(dòng)分析模式可讓用戶(hù)更快速獲得仿真分析結(jié)果。
（4）支持微控制器（MCU）仿真，能實(shí)現(xiàn)基于MCU的單片機(jī)系統(tǒng)仿真；全新的MPLAB教學(xué)應(yīng)用程序集成了Multisim 14，可用于實(shí)現(xiàn)微控制器和外設(shè)仿真。
�。�5）支持用梯形圖語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仿真，增加了對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)仿真的支持。
（6）具有PCB文件的轉(zhuǎn)換功能，可將仿真電路導(dǎo)出到PCB設(shè)計(jì)驗(yàn)證平臺(tái)Ultiboard。
�。�7）Multisim 14可實(shí)現(xiàn)與LabVIEW聯(lián)合仿真，利用LabVIEW可采集、處理外部真實(shí)信號(hào)，進(jìn)一步豐富了Multisim 14的應(yīng)用領(lǐng)域。
�。�8） 配置了虛擬ELVIS，以幫助初學(xué)者快速掌握實(shí)驗(yàn)技能，建立真實(shí)實(shí)驗(yàn)的感覺(jué)，達(dá)到與搭建實(shí)物電路相似的效果。
�。�9） 與NI ELVIS原型設(shè)計(jì)板配套，提供了用真實(shí)元器件搭接電路和進(jìn)行電路測(cè)試的環(huán)境，通過(guò)相關(guān)接口設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了虛擬仿真與實(shí)際電路之間的無(wú)縫連接。
�。�10） 針對(duì)iPad開(kāi)發(fā)的Multisim Touch，使用戶(hù)可以在iPad上進(jìn)行交互式電路仿真和分析。
（11） 基于NI技術(shù)，建立了Multisim與外部真實(shí)電路的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)了Multisim與NI虛擬儀器的聯(lián)合仿真；通過(guò)LabVIEW SignalExpress軟件，實(shí)現(xiàn)了軟件仿真與實(shí)際電路的交互，在實(shí)際工程應(yīng)用中具有重要的意義。
與其他EDA工具軟件相比，Multisim 14界面直觀、操作方便，創(chuàng)建電路需要的元器件及電路仿真需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕抓取，且元器件和儀器的圖形與實(shí)物外形接近，儀器的操作開(kāi)關(guān)、按鍵也與實(shí)際儀器極為相似。特別是Multisim 14中增設(shè)的與實(shí)物完全一樣的實(shí)驗(yàn)面包板，更增加了學(xué)生對(duì)電路的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣。同時(shí)，Multisim 14針對(duì)教師和學(xué)生特別設(shè)計(jì)和建立了強(qiáng)大的教學(xué)功能，可以協(xié)助教師用嶄新而有創(chuàng)意的方式來(lái)傳授課程內(nèi)容。
Multisim 14軟件的引入在促進(jìn)電子技術(shù)教學(xué)的同時(shí)，也推動(dòng)了電類(lèi)學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。眾所周知，電類(lèi)學(xué)科是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)，才能培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。但目前國(guó)內(nèi)高校的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)儀器等資源都十分有限，這在某種程度上制約了學(xué)生工程素質(zhì)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。然而，有了Multisim 14軟件和計(jì)算機(jī)，就相當(dāng)于有了一個(gè)現(xiàn)代化的“電子實(shí)驗(yàn)室”，在這種不拘場(chǎng)合、不拘時(shí)間的“電子實(shí)驗(yàn)室”中，用“以虛代實(shí)、以軟代硬”的方法做實(shí)驗(yàn)，既具有容易設(shè)計(jì)、容易修改和容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，又可以有效地提高教學(xué)效率、降低教學(xué)成本，擴(kuò)展了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的空間，為學(xué)生參加課外電子設(shè)計(jì)活動(dòng)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，在電路的故障診斷等工程實(shí)際中，Multisim 14也發(fā)揮了巨大的作用。工程實(shí)際中常用的電路故障診斷方法是故障字典法，通常故障字典的建立需要通過(guò)大量的電路實(shí)驗(yàn)收集各種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，時(shí)間長(zhǎng)、成本高，但利用Multisim 14強(qiáng)大的電路仿真能力可以很好地解決這一問(wèn)題。在仿真環(huán)境中，用戶(hù)可以設(shè)置各種故障狀態(tài)，甚至各種極限狀態(tài)，利用虛擬儀表進(jìn)行檢測(cè)，把故障數(shù)據(jù)收集到故障字典中。利用Multisim 14仿真工具進(jìn)行故障數(shù)據(jù)的收集是一種快速、經(jīng)濟(jì)、可靠的故障字典建立新方法，可以廣泛用于各類(lèi)電子電路的故障診斷和分析。
目錄
前言
第1章緒論
11電子技術(shù)的教與學(xué)
12NI電子學(xué)教育平臺(tái)
121概念
122NI電子學(xué)教育平臺(tái)的構(gòu)成
123實(shí)驗(yàn)范例
13Multisim 14的新特點(diǎn)
第2章快速入門(mén)
21NI Multisim 14套件概況
22NI Multisim 14原理圖的輸入和仿真
221原理圖的輸入
222電路功能仿真
223報(bào)告輸出
第3章操作環(huán)境
31主界面菜單命令
311文件菜單
312編輯菜單
313視圖菜單
314放置菜單
315MCU菜單
316仿真菜單
317文件傳輸菜單
318工具菜單
319報(bào)表菜單
3110選項(xiàng)菜單
3111窗口菜單
3112幫助菜單
32常用工具欄
321標(biāo)準(zhǔn)工具欄
322主要工具欄
323瀏覽工具欄
324元器件工具欄
325仿真工具欄
326探針工具欄
327梯形圖工具欄
328儀器庫(kù)工具欄
329其他功能
第4章基本操作
41創(chuàng)建電路窗口
411設(shè)置界面大小
412顯示/隱藏表格、標(biāo)題框和頁(yè)邊框
413選擇符合標(biāo)準(zhǔn)
414元器件放置模式設(shè)置
415選擇電路顏色
416為元器件的標(biāo)識(shí)、標(biāo)稱(chēng)值和名稱(chēng)設(shè)置字體
42元器件的選取
43放置元器件
431選擇元器件和使用瀏覽窗口
432使用“In Use List
433移動(dòng)一個(gè)已經(jīng)放好的元器件
434復(fù)制/替換一個(gè)已經(jīng)放置好的元器件
435設(shè)置元器件的顏色
44連線(xiàn)
441自動(dòng)連線(xiàn)
442手動(dòng)連線(xiàn)
443自動(dòng)連線(xiàn)和手動(dòng)連線(xiàn)相結(jié)合
444定制連線(xiàn)方式
445修改連線(xiàn)路徑
446設(shè)置連線(xiàn)顏色
45手動(dòng)添加結(jié)點(diǎn)
46旋轉(zhuǎn)元器件
47設(shè)置元器件屬性
471顯示已被放置的元器件的識(shí)別信息
472查看已放置的元器件的標(biāo)稱(chēng)值或模型
473為放置好的元器件設(shè)置錯(cuò)誤
474自動(dòng)設(shè)置錯(cuò)誤
48從電路中尋找元器件
49標(biāo)識(shí)
491更改元器件標(biāo)識(shí)和屬性
492更改結(jié)點(diǎn)編號(hào)
493添加標(biāo)題框
494添加備注
495添加說(shuō)明
410虛擬連線(xiàn)
411子電路和層次化
4111子電路與層次化概述
4112建立子電路
4113為電路添加子電路
412打印電路
413放置總線(xiàn)
414使用彈出菜單
4141沒(méi)有選中元器件時(shí)彈出菜單
4142選中元器件時(shí)彈出菜單
4143菜單來(lái)自于選中的連線(xiàn)
第5章虛擬儀器
51虛擬儀器概述
511認(rèn)識(shí)虛擬儀器
512使用虛擬儀器的注意事項(xiàng)
513虛擬儀器分類(lèi)
52模擬儀器
521數(shù)字萬(wàn)用表
522函數(shù)信號(hào)發(fā)生器
523功率表
524雙蹤示波器
525四通道示波器
526博德圖儀
527頻率儀
528伏安特性圖示儀
529失真度分析儀
53數(shù)字儀器
531數(shù)字信號(hào)發(fā)生器
532邏輯分析儀
533邏輯轉(zhuǎn)換儀
54射頻儀器
541頻譜分析儀
542網(wǎng)絡(luò)分析儀
55模擬Agilent、Tektronix 真實(shí)儀器
551Agilent33120A型函數(shù)發(fā)生器
552Agilent34401A型數(shù)字萬(wàn)用表
553Agilent54622D型數(shù)字示波器
554TektronixTDS2024型數(shù)字示波器
56測(cè)試探針
第6章虛擬面包板與3D ELVIS
61面包板概述
62虛擬面包板的設(shè)置和屬性
621面包板的設(shè)置
622面包板的屬性
63面包板上搭接電路
6313D View面包板上搭接電路
632元器件放置到面包板
633元器件引腳之間連線(xiàn)
634瀏覽元器件信息
635瀏覽面包板
636面包板上連線(xiàn)的明細(xì)表
637面包板上連線(xiàn)的檢查
643D ELVIS
641NI ELVIS 概述
642Virtual ELVIS組成
65Virtual ELVIS I design
651Virtual ELVIS I design界面介紹
652Virtual ELVIS中儀器連接及應(yīng)用
653應(yīng)用Virtual ELVIS范例
66原型板與平臺(tái)
661元器件的放置及連線(xiàn)
662NI ELVIS 3種版本的區(qū)別
第7章Multisim 14與LabVIEW聯(lián)合仿真
71系統(tǒng)要求
72LabVIEW軟件入門(mén)
721虛擬儀器的構(gòu)成
722LabVIEW的操作選板
723創(chuàng)建虛擬儀器
73Multisim 14中的LabVIEW儀器
74LabVIEW儀器導(dǎo)入Multisim 14中的方法
741復(fù)制與重命名一個(gè)工程模板
742指定接口信息
743創(chuàng)建自定義儀器
744導(dǎo)入一個(gè)自定義儀器到Multisim 14軟件中
第8章Multisim 14的仿真分析方法
81交互式仿真
82直流工作點(diǎn)分析
83交流掃描分析
84瞬態(tài)分析
85直流掃描分析
86單頻交流分析
87參數(shù)掃描分析
88噪聲分析
89蒙特卡羅分析
810傅里葉分析
811溫度掃描分析
812失真分析
813靈敏度分析
814最壞情況分析
815噪聲系數(shù)分析
816極點(diǎn)-零點(diǎn)分析
817傳遞函數(shù)分析
818線(xiàn)寬分析
819批處理分析
820用戶(hù)自定義分析
第9章Multisim 14在電路分析中的應(yīng)用
91結(jié)點(diǎn)電壓法的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
911結(jié)點(diǎn)電壓法
912仿真實(shí)驗(yàn)與分析
92戴維南定理的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
921戴維南定理
922仿真實(shí)驗(yàn)與分析
93疊加定理的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
931疊加定理
932仿真實(shí)驗(yàn)與分析
94一階RC電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
941一階RC電路
942仿真實(shí)驗(yàn)與分析
95RLC串聯(lián)電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
951RLC串聯(lián)電路
952RLC串聯(lián)電路的瞬態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)與分析
953RLC串聯(lián)電路的正弦穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)與分析
954RLC串聯(lián)電路的諧振和頻率特性實(shí)驗(yàn)與分析
96三相電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
961三相電路
962仿真實(shí)驗(yàn)與分析
第10章Multisim 14在模擬電路中的應(yīng)用
101二極管電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1011二極管特性
1012二極管整流電路的實(shí)驗(yàn)與分析
1013二極管箝位電路的實(shí)驗(yàn)與分析
1014穩(wěn)壓管電路的實(shí)驗(yàn)與分析
102單管共射放大電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1021單管放大電路
1022仿真實(shí)驗(yàn)與分析
103集成運(yùn)放負(fù)反饋放大電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1031集成運(yùn)放負(fù)反饋放大電路
1032比例放大電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1033加法運(yùn)算電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1034減法運(yùn)算電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1035有源濾波器電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
104RC正弦波振蕩器及其應(yīng)用電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1041正弦波振蕩器
1042RC正弦波振蕩器的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1043電子琴原理電路的實(shí)驗(yàn)與分析
105電壓比較器及其應(yīng)用電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1051電壓比較器
1052電壓比較器的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1053矩形波發(fā)生器的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1054監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
106直流穩(wěn)壓電源的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
1061直流穩(wěn)壓電源
1062仿真實(shí)驗(yàn)與分析
第11章Multisim 14在數(shù)字電路中的應(yīng)用
111組合邏輯電路的仿真與分析
1111邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)
1112組合邏輯電路的分析
1113編碼器
1114譯碼器
1115數(shù)據(jù)選擇器
1116數(shù)值比較器
1117加法器
1118競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)
112時(shí)序邏輯電路的仿真與分析
1121基本觸發(fā)器
1122移位寄存器
1123基本計(jì)數(shù)器
1124555定時(shí)器仿真與分析
113A-D與D-A轉(zhuǎn)換電路的分析與設(shè)計(jì)
1131A-D轉(zhuǎn)換電路的仿真分析
1132D-A轉(zhuǎn)換電路的仿真分析
114多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)
1141數(shù)字鐘功能分析
1142數(shù)字鐘各單元電路設(shè)計(jì)
1143數(shù)字鐘集成設(shè)計(jì)與仿真
第12章MultiMCU單片機(jī)仿真
121MultiMCU單片機(jī)仿真平臺(tái)介紹
122單片機(jī)仿真電路的建立
123單片機(jī)編程語(yǔ)言及編譯連接
1231應(yīng)用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)單片機(jī)應(yīng)用程序
1232應(yīng)用C語(yǔ)言編寫(xiě)單片機(jī)應(yīng)用程序
1233應(yīng)用第三方編譯器生成可執(zhí)行文件
124單片機(jī)在線(xiàn)調(diào)試
1241MultiMCU在線(xiàn)調(diào)試功能介紹
1242單步在線(xiàn)調(diào)試應(yīng)用程序
125單片機(jī)系統(tǒng)仿真實(shí)例
1251用8051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)波形發(fā)生器的仿真
1252用8051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)流水燈的仿真
1253用PIC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)液晶顯示流動(dòng)字符的仿真
第13章Multisim 14與梯形圖程序仿真
131概況
132梯形圖的創(chuàng)建
1321梯形圖編程語(yǔ)言概述
1322梯形圖編程
133梯形圖中的“與”“或”邏輯
134梯形圖編程元素(指令)
135可編程序控制器應(yīng)用
1351多地控制一燈
1352儲(chǔ)藏罐的液面控制
1353傳送帶的控制
1354十字路口交通燈的控制
第14章Multisim 14在電路故障診斷中的應(yīng)用
141電路故障診斷概述
1411電路故障診斷的基本概念
1412電路故障診斷的常用方法
142仿真實(shí)驗(yàn)在端口UI曲線(xiàn)測(cè)試法中的應(yīng)用
143仿真分析在故障字典法中的應(yīng)用
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