內容介紹
《Multisim 11電路仿真與實踐》是一本易學易用、編排合理、實用性很強的學習用書，可以引導讀者輕鬆入門、快速提高。全書分為3篇，共16章。第1篇為軟體基礎，主要介紹電路仿真軟體的使用，包括NIMultisim11的發展歷程、軟體特點、創建仿真電路的基本操作、虛擬儀表的使用和電路的分析方法等。第2篇為課程套用，主要介紹NIMultisim11在電子類課程（如電路分析、低頻電子線路、脈衝與數字電路、高頻電子線路以及單片機）中的套用。第3篇為實踐套用，主要介紹美國NI公司設計的教學實驗室虛擬儀表套件，包括虛擬NIELVIS操作仿真、原型NIELVIS的性能指標和使用，有助於學生開展電子電路實踐活動。作品目錄
目 錄第1章NI Multisim 11概述 1
1.1NI Multisim 11的發展歷程 1
1.2NI Multisim 11的安裝 3
1.3NI Multisim 11用戶界面 4
1.4NI Multisim 11的主要特點 10
習題 11
第2章NI Multisim 11快速入門 13
2.1電路設計 13
2.2創建仿真電路 17
2.3電路仿真分析 18
2.4NI ELVIS的套用 22
習題 27
第3章NI Multisim 11基本操作 29
3.1仿真電路界面的設定 29
3.1.1設定工作區的界面參數 29
3.1.2設定電路圖和元器件參數 30
3.1.3設定電路圖的連線、字型及PCB參數 31
3.1.4設定放置元器件模式及符號標準 32
3.1.5設定檔案路徑及保存 32
3.1.6設定信息提示及仿真模式 32
3.2元器件庫 33
3.2.1電源庫/信號源庫 33
3.2.2基本元件庫 34
3.2.3二極體庫 34
3.2.4電晶體庫 34
3.2.5模擬集成元件庫 35
3.2.6TTL元件庫 35
3.2.7CMOS元件庫 35
3.2.8混雜數字器件庫 35
3.2.9混合器件庫 35
3.2.10指示器件庫 35
3.2.11電源器件庫 36
3.2.12其他元器件庫 36
3.2.13高級外設元器件庫 36
3.2.14射頻器件庫 36
3.2.15機電器件庫 36
3.2.16NI庫 37
3.2.17微控制器庫 37
3.3元器件操作 37
3.3.1元器件的選用 37
3.3.2元器件的放置 38
3.3.3元器件的選中 38
3.3.4元器件的複製、移動、刪除 38
3.3.5元器件的旋轉與反轉 38
3.3.6設定元器件屬性 38
3.3.7設定元器件顏色 40
3.4導線的連線 40
3.4.1導線的連線 40
3.4.2導線的調整 41
3.4.3連線點的使用 41
3.4.4放置匯流排 42
3.5添加文本 43
3.5.1添加文字文本 43
3.5.2添加電路描述窗 45
3.5.3添加注釋 45
3.5.4添加標題欄 46
3.6子電路和層次化電路 47
3.6.1子電路 47
3.6.2分層電路 49
3.6.3多頁電路 51
3.7仿真電路的處理 52
3.7.1電路的統計信息報告 53
3.7.2仿真電路信息的輸入/輸出方式 57
3.7.3後處理器 58
3.8幫助功能的使用 60
3.8.1Multisim幫助 60
3.8.2元器件參考信息幫助 60
3.8.3其他幫助功能 61
習題 62
第4章NI Multisim 11虛擬儀表 64
4.1模擬儀表 64
4.1.1數字萬用表 64
4.1.2函式信號發生器 66
4.1.3瓦特表 67
4.1.4雙蹤示波器 68
4.1.5四通道示波器 70
4.1.6波特圖儀 72
4.1.7伏安特性圖示儀 73
4.1.8失真分析儀 74
4.2數字儀表 76
4.2.1頻率計 76
4.2.2字信號發生器 77
4.2.3邏輯分析儀 80
4.2.4邏輯轉換儀 82
4.3射頻儀表 84
4.3.1頻譜分析儀 84
4.3.2網路分析儀 86
4.4虛擬真實儀表 91
4.4.1Agilent 34401A型數字萬用表 91
4.4.2Agilent 33120A型函式發生器 94
4.4.3Agilent 54622D型數字示波器 98
4.4.4Tektronic TDS 2024型數字示波器 101
4.5探針 103
4.5.1動態探針 103
4.5.2靜態探針 105
4.5.3電流探針 106
習題 108
第5章NI LabVIEW儀表 110
5.1概述 110
5.2NI Multisim 11中的LabVIEW儀表 110
5.3修改NI Multisim 11中的LabVIEW儀表 114
5.4LabVIEW儀表導入NI Multisim 11 115
5.4.1重命名模板項目 116
5.4.2標明界面信息 117
5.4.3生成用戶儀表 119
習題 120
第6章NI ELVIS儀表 122
6.1概述 122
6.1.1NI ELVIS軟體的安裝 122
6.1.2NI ELVIS虛擬儀表的啟動 123
6.2NI ELVIS模擬輸入儀表 123
6.2.1數字萬用表 123
6.2.2示波器 124
6.2.3波特圖儀 125
6.2.4動態信號分析儀 125
6.2.5阻抗分析儀 126
6.2.6兩線電流-電壓分析儀 127
6.2.7三線電流-電壓分析儀 127
6.3NI ELVIS模擬輸出儀表 128
6.3.1函式信號發生器 128
6.3.2可變電源 129
6.3.3任意信號發生器 129
6.4NI ELVIS數字儀表 132
6.4.1數字讀取器 132
6.4.2數字寫入器 133
習題 133
第7章NI Multisim 11基本分析 135
7.1直流工作點分析 135
7.2交流分析 138
7.3單一頻率交流分析 140
7.4瞬態分析 141
7.5傅立葉分析 143
7.6噪聲分析 145
7.7噪聲係數分析 148
7.8失真分析 150
7.9直流掃描分析 151
7.10靈敏度分析 153
7.11參數掃描分析 155
7.12溫度掃描分析 158
7.13零-極點分析 160
7.14傳遞函式分析 161
7.15最壞情況分析 163
7.16蒙特卡羅分析 166
7.17線寬分析 168
7.18批處理分析 171
7.19用戶自定義分析 173
習題 174
第8章NI Multisim在電路分析中的套用 177
8.1電路的基本規律 177
8.1.1歐姆定律 177
8.1.2基爾霍夫電流定律 178
8.1.3基爾霍夫電壓定律 178
8.2電阻電路的分析 180
8.2.1直流電路網孔電流分析 180
8.2.2直流電路節點電壓分析 180
8.2.3齊次定理 181
8.2.4疊加定理 182
8.2.5替換定理 183
8.2.6戴維南定理 183
8.2.7諾頓定理 184
8.2.8特勒根定理 185
8.3動態電路 186
8.3.1電容器充電和放電 186
8.3.2零輸入回響 187
8.3.3零狀態回響 188
8.3.4全回響 188
8.3.5二階電路的回響 190
8.4正弦穩態分析 192
8.4.1電路定理的相量形式 193
8.4.2諧振電路 195
8.4.3三相交流電路 197
8.5等效電路 200
8.5.1電阻的串聯和並聯等效電路 200
8.5.2電阻△形與Y形等效電路 201
8.5.3含受控源單口網路的等效 201
8.5.4與理想電壓源並聯支路的等效 202
8.5.5與理想電流源串聯支路的等效 202
習題 202
第9章NI Multisim在模擬電子線路中的套用 205
9.1電晶體放大電路 205
9.1.1共發射極放大電路 205
9.1.2常見基本放大電路 211
9.1.3場效應管及電晶體組合的放大電路 214
9.1.4低頻功率放大電路 217
9.1.5共發射極三極體放大器設計嚮導 219
9.1.6負反饋放大器電路 221
9.2集成運算放大器 225
9.2.1差動放大電路 226
9.2.2分立元件構成的簡單集成運算放大器 229
9.2.3集成運算放大器的交流小信號模型 231
9.3信號運算電路 233
9.3.1理想運算放大器的基本特性 234
9.3.2比例求和運算電路 234
9.3.3積分電路和微分電路 238
9.3.4對數和指數運算電路 240
9.4有源濾波電路 242
9.4.1低通濾波器 242
9.4.2高通濾波器 244
9.4.3帶通濾波器 245
9.4.4帶阻濾波器 247
9.4.5濾波器設計嚮導 247
9.5信號產生電路 249
9.5.1正弦波信號產生電路 250
9.5.2弛張振盪器 253
9.6信號變換電路 255
9.6.1半波精密整流電路 255
9.6.2絕對值電路 256
9.6.3限幅電路 257
9.6.4電壓電流（V/I）變換電路 259
9.6.5電壓比較器 259
9.6.6可調有源分頻器 262
9.6.7同相峰值檢出電路 264
9.6.8檢測報警電路的仿真 265
9.7直流穩壓電源 266
9.7.1線性穩壓電源 266
9.7.2反激式DC/DC轉換器 267
9.7.3直流降壓斬波變換電路 267
9.7.4直流升壓斬波變換電路 268
習題 268
第10章NI Multisim在數字電路中的套用 274
10.1數字邏輯器件的測試 274
10.1.1TTL門電路的測試 274
10.1.2組合邏輯部件的功能測試 275
10.1.3時序邏輯部件的功能測試 277
10.1.4A/D與D/A功能測試 279
10.2組合邏輯電路的仿真 281
10.2.1用邏輯門實現2ASK、2FSK和2PSK電路的仿真 281
10.2.2用四位全加器實現四位二進制數的運算 283
10.2.3編碼器的擴展 284
10.2.4用解碼器實現邏輯函式 285
10.2.5用數據選擇器實現邏輯函式 286
10.2.6基於邏輯轉換儀的組合邏輯電路設計 286
10.2.7靜態冒險現象的分析 287
10.3時序邏輯電路的仿真 288
10.3.1智力競賽搶答器 288
10.3.2數字鐘晶振時基電路 289
10.3.3程式計數分頻器 289
10.3.4序列信號產生電路 291
10.3.5隨機燈發生器 292
10.4基於PLD器件實現計數器 292
10.4.1新PLD模組構建 292
10.4.2NI Multisim中的PLD用戶界面 293
10.4.3創建PLD電路 294
10.4.4基於PLD器件實現計數器 295
10.4.5基於PLD器件實現計數器的VHDL語言 295
10.5數模和模數轉換電路 298
10.5.1數模轉換電路（DAC） 298
10.5.2模數轉換電路（ADC） 302
10.6555定時器的套用 302
10.6.1用555定時器構成施密特觸發器 303
10.6.2用555定時器構成單穩態觸發器 303
10.6.3用555定時器構成多諧振盪器 305
10.6.4用555定時器組成波群發生器 307
習題 308
第11章NI Multisim在高頻電子線路中的套用 310
11.1高頻小信號諧振放大電路 310
11.1.1高頻小信號放大電路的組成 310
11.1.2高頻小信號諧振放大電路的選頻作用 311
11.1.3高頻小信號諧振放大電路的通頻帶和矩形係數 312
11.1.4雙調諧迴路高頻小信號放大器 312
11.2高頻功率放大電路 313
11.2.1高頻功率放大電路的原理仿真 313
11.2.2高頻功率放大電路的外部特性 316
11.3正弦波振盪器 322
11.3.1電感三端式振盪器 322
11.3.2電容三端式振盪器 323
11.3.3電容三端式振盪器的改進型電路 324
11.3.4石英晶體振盪器 325
11.4振幅調製與解調電路 327
11.4.1普通振幅調製（AM） 327
11.4.2抑制載波的雙邊帶（DSB）信號 330
11.4.3單邊帶（SSB）信號 332
11.4.4檢波電路 333
11.5混頻器 339
11.5.1三極體混頻器電路 339
11.5.2模擬乘法器混頻電路 340
10.6頻率調製與解調電路 341
11.6.1頻率調製 341
11.6.2調頻解調 342
習題 344
第12章NI MultiMCU單片機仿真 347
12.1NI MultiMCU仿真平台介紹 347
12.2基於8051用彙編語言實現開關量的輸入/輸出仿真設計 347
12.2.1創建仿真的8051單片機硬體電路 347
12.2.2編寫並編譯MCU源程式 350
12.2.3開關量的輸入/輸出仿真電路 351
12.3基於PIC用C語言實現彩燈閃亮電路的仿真設計 351
12.3.1創建仿真的PIC單片機硬體電路 351
12.3.2編寫並編譯MCU源程式 353
12.3.3彩燈閃亮的仿真電路 354
12.3.4MultiMCU線上調試 354
12.3.5仿真及調試注意事項 356
12.4單片機仿真設計實例 357
12.4.1用8052實現流水燈的仿真 357
12.4.2用8052實現十六進制轉換為十進制的數制轉換電路仿真 358
12.4.3用PIC16F84實現LCD屏顯示仿真 360
12.4.4PIC16F84A的EEPROM讀寫仿真設計 363
習題 365
第13章虛擬麵包板 368
13.1麵包板概述 368
13.2虛擬麵包板 368
13.3虛擬麵包板的常用操作 369
13.3.1放置元件 369
13.3.2放置連線 371
13.3.3瀏覽虛擬麵包板 372
13.3.4瀏覽元件信息 372
13.4虛擬麵包板的界面設定 373
13.4.1虛擬麵包板的設定 373
13.4.2虛擬麵包板的屬性 373
13.5套用舉例 374
習題 375
第14章虛擬電子工作平台 377
14.1概述 377
14.2虛擬NI ELVIS I 377
14.2.1虛擬NI ELVIS I操作界面 377
14.2.2虛擬NI ELVIS I的儀表 380
14.2.3虛擬ELVIS I套用舉例 383
14.3虛擬NI ELVIS II 385
14.3.1虛擬NI ELVIS II操作界面 385
14.3.2虛擬NI ELVISmx儀表的啟動 386
14.3.3虛擬NI ELVISmx儀表的使用 387
14.4虛擬NI myDAQ 388
習題 390
第15章原型NI ELVIS II+ 392
15.1概述 392
15.2原型NI ELVIS II+硬體 393
15.2.1原型NI ELVIS II+硬體平台 393
15.2.2NI ELVIS II+原型板信號 395
15.2.3原型NI ELVIS II+主要性能指標 396
15.3NI ELVISmx軟體 396
15.3.1使用NI ELVISmx軟面板儀表 397
15.3.2使用NI ELVISmx快捷虛擬儀表 399
15.3.3在LabVIEW Signal Express中使用NI ELVISmx儀表 401
15.4套用舉例 403
習題 406
第16章原型NI myDAQ 407
16.1原型NI myDAQ的硬體 407
16.1.1原型NI myDAQ的開發環境 407
16.1.2原型NI myDAQ的信號連線 408
16.1.3原型NI myDAQ虛擬儀表的性能指標 408
16.2原型NI myDAQ的軟體 409
16.2.1使用NI ELVISmx軟面板儀表 410
16.2.2使用NI ELVISmx快捷虛擬儀表 411
16.2.3NI myDAQ與NI Multisim 11 413
習題 416
附錄ANI Multisim 版本比較表 417
附錄BNI ELVIS II+主要性能指標 419
參考文獻 423
