Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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聂典，丁伟 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121091575

商品编码：29734544887

包装：平装

出版时间：2012-02-01

基本信息

书名:Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用

定价：59.00元

售价：40.1元,便宜18.9元,折扣67

作者:聂典,丁伟

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-02-01

ISBN：9787121091575

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.740kg

编辑推荐

内容提要

　　本书主要讲解*的EDA设计软件NI Multisim10的使用方法，包括功能概述、基本操作、元件库描述、仪器仪表的使用、基本分析方法等综合性内容，并具体讲解了NI Multisim10在电路分析、模拟/数字电路、集成运放、电子电路设计、射频电路、电子测量、电源电路、单片机仿真、VHDL仿真、VerilogHDL仿真以及数字通信原理中的应用。
　　本书适合通信工程、电子信息、自动化、电气控制等专业的学生学习和进行综合性的设计、试验，同时也适用于从事电子相关行业的人员。

目录

章 概述
　1.1 什么是EDA
　1.2 EDA的用处
　1.3 EWB与Multisim
第2章 Multisim 10元件库
　2.1 Multisim 10元件库及其使用
　2.2 创建元器件
第3章 Multisim 10仪器仪表的使用
　3.1 仪器仪表的基本操作
　3.2 数字万用表
　3.3 函数信号发生器
　3.4 功率
　3.5 两通道示波器
　3.7 波特图示仪
　3.8 频率计数器
　3.9 字信号发生器
　3.10 逻辑分析仪
　3.11 逻辑转换仪
　3.12 IV分析仪
　3.13 失真分析仪
　3.14 频谱分析仪
　3.15 网络分析仪
　3.16 安捷伦信号发生器
　3.17 安捷伦万用表
　3.18 安捷伦示波器
　3.19 泰克示波器
　3.20 实时测量探针
　3.21 LabVIEW采样仪器
　3.22 电流探针
第4章 Multisim 10的基本分析方法
　4.1 Multisim 10的分析菜单
　4.2 直流工作点分析
　4.3 交流分析
　4.4 瞬态分析
　4.5 傅里叶分析
　4.6 噪声分析
　4.7 失真分析
　4.8 直流扫描分析
　4.9 灵敏度分析
　4.10 参数扫描分析
　4.11 温度扫描分析
　4.12 零-极点分析
　4.13 传递函数分析
　4.14 坏情况分析
　4.15 蒙特卡罗分析
　4.16 线宽分析
　4.17 批处理分析
　4.18 用户自定义分析
　4.19 噪声系数分析
第5章 Multisim 10在电路分析中的应用
　5.1 电阻元件伏安特性的仿真分析
　5.2 用DC Sweep分析直接测量电阻元件的伏安特性
　5.3 电容特性的仿真测试
　5.4 电感特性的仿真测试
　5.5 LC串联谐振回路特性的仿真测试
　5.6 LC并联回路特性的仿真测试
　5.7 互感耦合回路的仿真测试
　5.8 受控源的仿真演示
　5.9 戴维南和诺顿等效电路的仿真分析
　5.10 电路节点电压的仿真分析
　5.11 二阶电路动态变化过程的仿真分析
　5.12 交流电路参数的仿真测定
　5.13 三相电路的仿真分析
　5.14 二端口网络参数的仿真测定
第6章 Multisim 10在模拟电路中的应用
　6.1 测量晶体管特性曲线
　6.2 晶体管单管放大电路的仿真
　6.3 多级放大电路
　6.4 负反馈放大电路
　6.5 差动放大器电路
　6.6 低频功率放大器电路
第7章 Multisim 10在集成运放中的应用
第8章 Multisim 10在通信电路中的应用
第9章 Multisim 10在射频电路中的应用
0章 Multisim 10在数字电路中的应用
1章 Multisim 10在电子测量中的应用
2章 Multisim 10在电源电路中的应用
3章 基于Multisim 10的单片机仿真
4章 基于Multisim 10的VHDL仿真
5章 Verilog HDL仿真
6章 Multisim 10在数字通信原理中的应用
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《电子设计与电路仿真：从理论到实践的全面指南》 内容概述 本书旨在为读者提供一个全面而深入的电子设计与电路仿真学习框架。我们不仅会深入探讨电子电路设计的基本原理与核心概念，更会结合当今行业广泛应用的仿真技术，带领读者从零开始，逐步掌握从理论构思到实际验证的全过程。本书强调理论与实践的紧密结合，旨在培养读者独立解决复杂电子设计问题的能力。 第一部分：电子电路设计基础 第一章：电子元器件概览与特性分析 本章将系统介绍电子电路中最基本、最核心的各类元器件。我们将从电阻、电容、电感这三大基本无源器件入手，详细阐述它们的物理结构、工作原理、关键电气参数（如阻值、容值、感值、容差、损耗角、Q值等）及其在电路中的作用。针对每一种元器件，我们都会深入分析其在不同工作状态下的行为特性，例如电阻的温度系数、电容的漏电流和等效串联电阻（ESR）、电感的饱和特性等。 接着，我们将重点讲解二极管及其各种衍生器件，包括PN结二极管、稳压二极管（齐纳管）、肖特基二极管、发光二极管（LED）和光电二极管等。对于每种二极管，我们会详细解析其伏安特性曲线，讲解正向导通、反向截止、击穿等关键工作区域，并讨论它们在整流、稳压、信号指示、光电转换等方面的应用。 三极管（BJT）和场效应管（FET）作为电子电路中最主要的有源器件，将占据本章的重要篇幅。我们将深入剖析它们的内部结构、工作原理、不同工作模式（如放大区、饱和区、截止区），以及其关键参数（如电流增益β、跨导gm、阈值电压Vt等）。通过详尽的图示和公式推导，读者将深刻理解它们作为开关和放大器的基本作用，并为后续的放大电路设计打下坚实基础。 最后，我们将触及集成电路（IC）的入门概念，介绍运算放大器（Op-amp）作为一种极其重要的通用模拟集成电路，分析其理想模型和实际特性，并初步介绍其在信号放大、滤波、波形生成等方面的基本应用。 第二章：电路基本定律与分析方法 本章将系统梳理电子电路分析的基础理论。我们将从欧姆定律和基尔霍夫定律（电流定律和电压定律）这两大基石出发，讲解如何利用这些基本定律来分析简单的直流和交流电路。通过大量的例题，读者将学会如何列写节点电压方程、网孔电流方程，从而求解电路中的电压和电流分布。 接着，我们将深入讲解更为高级的电路分析方法。叠加定理将帮助我们理解线性电路中各信号源对总输出的独立贡献；戴维宁定理和诺顿定理则提供了将复杂电路简化为等效电压源或电流源的方法，这在电路参数的匹配和优化中尤为重要。 对于交流电路的分析，我们将引入相量（Phasor）的概念，详细讲解阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的计算，以及RLC串联和并联谐振电路的原理与特性。读者将学会如何利用复数运算来处理含有电容电感元件的交流电路，理解频率对电路行为的影响。 此外，本章还将介绍瞬态响应分析。我们将分析一阶电路（RC和RL电路）和二阶电路（RLC电路）在不同激励下的充电和放电过程，理解时间常数τ在瞬态响应中的作用。通过对这些基本分析方法的掌握，读者将能够准确预测和理解电路在不同条件下的行为。 第三章：直流与交流电路设计实例 在本章中，我们将通过一系列经典的直流和交流电路设计实例，将前两章所学的理论知识付诸实践。 直流电路实例： 电源稳压电路设计： 介绍使用齐纳管或简单的三极管稳压器实现恒定输出电压的电路设计，重点讲解稳压管的选型、限流电阻的计算以及晶体管稳压器的稳定性和负载调整率。 滤波器电路基础： 讲解RC低通、高通滤波器的设计原理，分析它们的截止频率计算，并讨论电容电感在滤波中的作用。 简单的直流放大电路： 设计单级共发射极放大器，讲解偏置电阻的选取、电压增益和输入输出阻抗的计算，并分析不同工作点对放大器性能的影响。 交流电路实例： 信号耦合与隔直电路： 设计使用耦合电容实现不同频率信号的传输或隔直的电路，理解电容在不同频率下的阻抗特性。 RC移相振荡电路： 讲解RC串并联网络的相移特性，以及如何利用RC网络构建简单的RC移相振荡器，分析振荡频率的确定。 LC振荡电路初步： 介绍LC并联谐振电路的基本原理，并以此构建简单的LC振荡器，讲解振荡频率与电感电容值的关系。 多级放大器设计入门： 讲解如何将多个单级放大器进行级联以提高整体增益，讨论级间耦合方式（如阻容耦合、直接耦合），并分析多级放大器可能出现的频率响应问题。 第二部分：电子电路仿真技术与应用 第四章：仿真软件入门与基本操作 本章将介绍电子电路仿真软件的基本概念和工作流程。我们将重点讲解如何安装和配置一款主流的电子仿真软件，并带领读者熟悉其用户界面。 工作环境介绍： 详细介绍软件的主菜单、工具栏、面板布局，包括原理图编辑器、仿真设置窗口、波形显示窗口等。 元器件库的使用： 讲解如何从庞大的元器件库中选择所需的电阻、电容、电感、二极管、三极管、运算放大器等基本元器件，以及如何对其参数进行设置。 原理图绘制技巧： 演示如何使用导线、电源、地线等工具绘制清晰、规范的电路原理图，包括导线连接、元器件旋转、复制粘贴等基本操作。 基本仿真类型介绍： 简要介绍几种常用的仿真类型，如直流工作点分析（DC Operating Point）、瞬态分析（Transient Analysis）、交流小信号稳态分析（AC Analysis）等，并解释它们各自的应用场景。 设置仿真参数： 讲解如何针对不同的仿真类型设置仿真时间、步长、频率范围等关键参数，以获得准确的仿真结果。 第五章：直流与交流电路的仿真实践 在本章中，我们将运用前面所学的仿真软件操作技巧，对各类直流和交流电路进行仿真验证。 直流电路仿真： 电阻分压电路仿真： 绘制电阻分压电路，设置直流电压源，运行直流工作点分析，验证计算出的节点电压和支路电流与理论值是否一致。 RLC滤波电路仿真： 搭建RC低通和高通滤波器，使用直流电源进行工作点分析，观察不同频率下电路的输出。 直流电源稳压电路仿真： 绘制使用稳压管或晶体管的稳压电路，通过改变输入电压或负载电阻，观察输出电压的稳定度。 二极管模型仿真： 仿真不同型号的二极管，观察其正向导通压降、反向漏电流，以及在整流电路中的行为。 三极管放大电路仿真： 绘制单级共发射极放大器，设置偏置，进行直流工作点分析，观察静态工作点参数，并分析不同偏置电阻对工作点的影响。 交流电路仿真： RLC串联谐振电路仿真： 搭建RLC串联谐振电路，使用交流电压源，进行AC Analysis，观察在谐振频率下的电压、电流幅值和相位特性，绘制出频率响应曲线。 RC移相振荡电路仿真： 绘制RC移相振荡电路，使用交流信号源作为初始激励，进行瞬态分析，观察电路是否能稳定振荡，并测量振荡频率。 运算放大器基本应用仿真： 同相比例放大器： 搭建同相比例放大器，输入正弦信号，进行瞬态分析，观察输出信号的幅值和相位，验证电压增益。 反相比例放大器： 搭建反相比例放大器，输入正弦信号，进行瞬态分析，观察输出信号的幅值和相位，验证电压增益和反相特性。 加法器/减法器： 搭建运算放大器构成的加法器或减法器电路，输入不同幅值的信号，观察输出信号。 积分/微分电路仿真： 搭建运算放大器构成的积分和微分电路，输入不同类型的信号（如阶跃信号、三角波），观察输出波形，理解其数学运算功能。 第六章：进阶仿真技术与应用 本章将深入探讨电子电路仿真中的一些高级技术，帮助读者处理更复杂的电路问题。 瞬态响应分析深入： 开关电路仿真： 仿真包含开关元件的电路，如RLC振荡电路的阻尼效应、电源切换时的暂态过程。 多重激励分析： 仿真包含多个信号源（如直流和交流信号同时存在）的电路，理解它们对电路行为的叠加影响。 瞬态响应的参数扫描： 学习如何对电路中的某个参数（如电容值、电阻值）进行扫描，观察瞬态响应随之变化的情况，以优化电路性能。 频率响应分析深入： 带通、带阻滤波器仿真： 设计和仿真更复杂的滤波器类型，如二阶RC带通滤波器、LC带阻滤波器，分析它们的中心频率、带宽、品质因数Q值。 Bode图分析： 学习如何利用仿真软件生成Bode图（幅频响应和相频响应），深入理解电路的频率特性，识别增益滚降、相位变化等关键信息。 噪声分析： 介绍电路中的噪声来源，并演示如何进行噪声分析，评估电路的信噪比（SNR）。 参数扫描与优化： 扫参数进行元件取值： 学习如何通过扫描某一元件的取值范围，来寻找最佳的元件组合，以满足特定的性能指标（如滤波器的中心频率、放大器的增益等）。 蒙特卡洛分析： 介绍蒙特卡洛分析方法，用于模拟元件参数的随机偏差对电路性能的影响，从而评估电路的可靠性和容差。 高级元器件模型： SPICE模型的使用： 介绍SPICE模型的概念，以及如何在仿真软件中导入和使用第三方提供的元器件SPICE模型，以仿真更为复杂的集成电路或特定功能的器件。 受控源仿真： 仿真电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（VCIS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电流源（CCIS）等，这些是构建复杂模型和分析运算放大器等集成器件的基础。 PCB布局前仿真验证： 强调在进行实际PCB布局前，通过仿真对设计的可行性和性能进行充分验证的重要性，减少后期修改成本。 第七章：复杂电路设计与仿真案例 本章将结合前面所学的知识，通过几个更具挑战性的综合性设计案例，进一步巩固和提升读者的仿真应用能力。 音频放大器设计与仿真： 设计一个多级音频功率放大器，包括前置电压放大级和后级功率输出级。仿真其频率响应、总谐波失真（THD）以及不同负载下的输出功率，并优化设计以满足音质要求。 电源管理电路仿真： 设计一个简单的开关电源（如Buck变换器），仿真其稳态工作点、瞬态响应（如负载突变时的电压跌落）、效率等关键性能指标，并分析滤波电容和电感参数对性能的影响。 传感器信号调理电路仿真： 设计一个用于特定传感器的信号调理电路，可能包含放大、滤波、偏移调整等功能。仿真电路在不同传感器输出信号下的表现，评估其精度和抗干扰能力。 数字逻辑与模拟电路混合仿真入门： （可选，取决于具体仿真软件功能）简要介绍如何将数字逻辑电路（如使用逻辑门）与模拟电路进行混合仿真，为设计包含微控制器或其他数字芯片的系统提供初步的仿真思路。 第八章：从仿真到实际：原型制作与调试 本章旨在弥合仿真模型与实际电路之间的鸿沟。 PCB设计基础： 简要介绍PCB（Printed Circuit Board）设计的流程，包括原理图导入、布局布线的基本原则（如信号完整性、电源完整性）、过孔的使用等。 元器件选型与采购： 强调根据仿真结果和实际应用需求，选择合适的元器件封装、规格和品牌。 原型电路的搭建： 介绍使用面包板、洞洞板或简单PCB进行原型电路的搭建技巧。 调试工具介绍： 详细介绍示波器、万用表、逻辑分析仪等常用电子测量与调试工具的使用方法。 仿真结果与实测结果的对比： 引导读者分析仿真结果与实测结果之间的差异，分析可能的原因（如元器件的非理想性、寄生参数、测量误差等）。 问题定位与排除： 教授系统性的调试思路，如何通过逻辑分析、逐级检查来快速定位电路故障。 优化与改进： 基于实测结果，对设计进行必要的优化和改进，并重新进行仿真验证。 结论 本书通过理论讲解、仿真实践和综合案例分析相结合的方式，为读者构建了一个完整的电子电路设计与仿真学习路径。我们相信，通过本书的学习，读者不仅能够掌握扎实的电子电路基础知识，更能熟练运用先进的仿真工具，高效地完成各类电子产品的设计与验证工作，为未来的工程师生涯奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些射频电路的小型化设计，说实话，在面包板上验证高频信号的损耗和阻抗匹配简直就是一场噩梦，环境噪声、元件引线电感这些“看不见摸不着”的因素总是把我的测试结果搞得一团糟。因此，我非常关注这本书在处理“高级”应用场景时的深度。Multisim 10 相较于早期的版本，在某些模块的精度和速度上想必有所提升。我尤其好奇它在电源完整性（Power Integrity, PI）分析方面的讲解是否足够深入。设计高速数字电路时，电源轨上的噪声和串扰是头号杀手，如何利用仿真来预测地弹（Ground Bounce）和电源噪声的分布，并据此优化去耦电容的布局和选型，这才是真本事。如果这本书能提供一些实战案例，比如针对某个特定芯片（如FPGA或高速ADC）的电源网络设计流程，并展示仿真曲线与最终测量数据的对比，那将极大地增强我对这本书的信心。毕竟，在追求极致性能的今天，仅仅能跑通一个简单的RC电路仿真已经远远不够了，我们需要的是能帮助我们突破性能瓶颈的利器。

评分☆☆☆☆☆

这本书的定位似乎是面向“应用”，这让我对它的实用性抱有很高的期望。我的背景偏向于嵌入式系统和控制理论，对底层模拟电路的理解有时会稍显薄弱，特别是在处理瞬态响应和反馈回路的稳定性问题时。我希望这本书能以一种非常清晰、循序渐进的方式，解释如何将抽象的控制算法（比如PID控制器）映射到实际的电路仿真模型中去。例如，如何准确地为电机驱动电路建立一个考虑了反电动势和饱和特性的模型，然后接入虚拟的MCU输出信号，观察整个闭环系统的动态表现。如果能详细阐述诸如伯德图、根轨迹等经典控制理论工具如何在 Multisim 10 的AC分析和DC扫描中得到直观体现，那对跨学科学习者来说，价值简直是无法估量的。此外，如果书中包含一些关于如何进行“错误注入”和“容错设计”的仿真实验，那就更棒了，这能帮助我们提前预见系统在异常工作条件下的表现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就非常吸引人，对于我们这些在电子工程领域摸爬滚打的人来说，“仿真”二字简直就是救星。我记得我刚开始做电路设计那会儿，每次一改动电路参数，就得抱着万分忐忑的心情去焊接实物，生怕哪里出问题，烧了元件不说，光是返工的时间成本就够让人头疼的了。这本书既然是以 Multisim 10 为核心，想必会深入讲解如何利用这个强大的工具进行从理论推导到实际验证的全过程。我特别期待看到它如何处理那些复杂的非线性电路，比如运算放大器的饱和失真，或者晶体管开关速度对系统整体性能的影响。一个好的仿真工具，不仅能快速迭代设计，更能帮助我们从微观层面理解电流、电压、乃至电磁场的动态变化，这对于建立直观的物理图像至关重要。如果这本书能提供一些高级技巧，比如如何构建自定义元件模型，或者如何利用其内置的分析模块进行参数扫描和优化，那就更完美了。毕竟，理论是基础，但高效的实践能力才是衡量工程师水平的关键，而仿真无疑是连接理论与实践的最佳桥梁。我希望这本书不仅仅是工具的简单介绍，而是能将仿真思维融入到整个电子设计流程的讲解中去。

评分☆☆☆☆☆

作为一名自学的爱好者，我最大的痛点在于找不到系统化的学习资源。很多网络教程都是零散的，或者针对特定功能做了一笔带过，缺乏一个从基础概念到复杂系统集成的完整脉络。我期望这本书能像一本优秀的教科书那样，结构严谨，逻辑清晰。它应该首先奠定 Multisim 10 界面操作和基本元件库使用的坚实基础，然后逐步过渡到组合逻辑、时序电路的搭建，再到复杂的混合信号处理。我特别关注它在教学法上的处理：是否提供了足够的练习题？这些练习题是否涵盖了不同难度级别？更重要的是，书中的示例代码或仿真文件是否都能方便地获取和运行？对我而言，能够“跟着做”的教程远比只能“看懂”的说明书更有价值。一本好的应用指南，应当能让读者在合上书本后，立刻具备独立解决实际问题的能力，而不是停留在“我知道这个功能存在”的层面。

评分☆☆☆☆☆

我对工程文档的规范性要求很高，因为在实际工作中，仿真报告往往需要与设计文档一同提交给客户或上级审核。因此，我希望这本书不仅仅教授如何“运行”仿真，更会深入讲解如何利用仿真结果来“撰写”一份专业的工程报告。这包括如何规范地设置仿真参数以保证结果的可重复性；如何利用 Multisim 的绘图和标记功能，精确地标注出关键的拐点、峰值或稳态值；以及如何根据仿真数据撰写“结论”和“建议”。如果书中能包含一两章专门讨论如何将仿真结果（如频谱分析图、瞬态波形图）嵌入到标准的Word或PDF文档中，并附带合理的注释和误差分析，那就非常出色了。毕竟，仿真在工业界的应用价值，最终体现为它所支持的决策质量。如果这本书能帮助读者从一个“操作者”提升为一个“报告者”和“决策者”，那它就真正超越了一本单纯的软件手册的范畴。