Multisim 12 仿真在电子电路设计中的应用9787121311604 电子工业出版

Multisim 12 仿真在电子电路设计中的应用9787121311604 电子工业出版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

聂典 著
图书标签:
  • Multisim
  • 电路仿真
  • 电子设计
  • 电子电路
  • 仿真技术
  • 电子工业出版社
  • 9787121311604
  • 电路分析
  • EDA
  • 教学参考
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店铺: 悟元图书专营店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121311604
商品编码:29432442534
包装:平装-胶订
出版时间:2017-04-01

具体描述

   图书基本信息
图书名称 Multisim 12 仿真在电子电路设计中的应用
作者 聂典
定价 69.00元
出版社 电子工业出版社
ISBN 9787121311604
出版日期 2017-04-01
字数
页码
版次 1
装帧 平装-胶订
开本 16开
商品重量 0.4Kg

   内容简介
本书主要讲解EDA设计软件Multisim 12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Multisim 12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、Verilog HDL仿真、数字通信原理仿真、PLC仿真以及PLD等领域的应用。

   作者简介
聂典,解放军理工大学教授,长期从事电子电路设计的教学和科研工作,多次带队参加大学生电子设计竞赛,编著了相关教材和专业图书多部。

   目录
目 录
章 概述1
1.1 Multisim 12新特性1
1.1.1 如何使用Multisim片段分享电路文件1
1.1.2 使用LabVIEW和Multisim实现数字电路和模拟电路的联合仿真4
1.1.3 如何使用Multisim和LabVIEW来设计和仿真有刷直流电机H-桥电路13
1.1.4 新增的Xilinx工具支持22
1.2 什么是EDA26
1.3 EDA的用处27
1.4 EWB与Multisim27
第2章 Multisim 12元件库29
2.1 Multisim 12元件库及其使用29
2.1.1 电源库30
2.1.2 基本元件库46
2.1.3 二极管51
2.1.4 晶体管53
2.1.5 模拟元件库56
2.1.6 TTL元件库57
2.1.7 CMOS元件库57
2.1.8 其他数字元件库(Miscellaneous Digital)58
2.1.9 混合芯片库59
2.1.10 指示部件库(Indicators)60
2.1.11 功率组件(Power Component)61
2.1.12 其他部件库(Miscellaneous)62
2.1.13 外围设备库(Advanced Peripherals)64
2.1.14 射频部件库(RF)64
2.1.15 机电类元件库(Electro Mechanical)66
2.1.16 微处理器库(MCU)67
2.1.17 后缀和模型参数67
2.2 创建元器件71
2.2.1 在NI Multisim中创建自定义元器件72
2.2.2 在NI Ultiboard中创建自定制元器件89
第3章 Multisim 12仪器仪表的使用102
3.1 仪器仪表的基本操作102
3.2 数字万用表102
3.3 函数信号发生器103
3.4 功率计104
3.5 两通道示波器105
3.6 四通道示波器107
3.7 波特图示仪108
3.8 频率计数器110
3.9 字信号发生器111
3.10 逻辑分析仪112
3.11 逻辑转换仪114
3.12 IV分析仪115
3.13 失真分析仪116
3.14 频谱分析仪117
3.15 网络分析仪118
3.16 安捷伦信号发生器120
3.17 安捷伦万用表121
3.18 安捷伦示波器122
3.19 泰克示波器123
3.20 实时测量探针124
3.21 LabVIEW采样仪器126
3.21.1 Microphone(麦克风)126
3.21.2 Speaker(播放器)126
3.21.3 Signal Analyzer(信号分析仪)127
3.21.4 Signal Generator(信号发生器)128
3.22 电流探针128
3.23 创建新的仪器仪表应用范例130
3.23.1 游戏电路分析与简介130
3.23.2 仪器game_boss-XLV3的设计与制作131
3.23.3 仪器IO-XLV1的设计与制作132
3.23.4 仪器game_a-XLV2的设计与制作135
3.23.5 搭建实验电路136
第4章 Multisim 12的基本分析方法138
4.1 Multisim 12的分析菜单138
4.2 直流工作点分析138
4.3 交流分析141
4.4 瞬态分析142
4.5 傅里叶分析143
4.6 噪声分析145
4.7 失真分析148
4.8 直流扫描分析151
4.9 灵敏度分析153
4.10 参数扫描分析156
4.11 温度扫描分析159
4.12 零-极点分析160
4.13 传递函数分析161
4.14 坏情况分析162
4.15 蒙特卡罗分析165
4.16 线宽分析167
4.17 批处理分析169
4.18 用户自定义分析171
4.19 噪声系数分析173
第5章 Multisim 12在电路分析中的应用174
5.1 电阻元件伏安特性的仿真分析174
5.1.1 编辑原理图175
5.1.2 仿真操作175
5.1.3 结论176
5.2 用DC Sweep分析直接测量电阻元件的伏安特性176
5.2.1 线性电阻的测试176
5.2.2 2N2222A二极管的伏安特性曲线测试177
5.3 电容特性的仿真测试177
5.4 电感特性的仿真测试178
5.5 LC串联谐振回路特性的仿真测试180
5.6 LC并联回路特性的仿真测试182
5.7 互感耦合回路的仿真测试184
5.7.1 互感耦合回路同名端的测试184
5.7.2 互感耦合回路频率特性185
5.8 受控源的仿真演示185
5.8.1 电压控制电压源185
5.8.2 电流控制电压源186
5.8.3 电流控制电流源187
5.8.4 电压控制电流源187
5.9 戴维南和诺顿等效电路的仿真分析188
5.9.1 构建的仿真测试电路189
5.9.2 进行仿真测试189
5.10 电路节点电压的仿真分析190
5.11 二阶电路动态变化过程的仿真分析191
5.11.1 阶跃响应191
5.11.2 RLC串联电路的零输入响应和阶跃响应192
5.12 交流电路参数的仿真测定195
5.13 三相电路的仿真分析196
5.13.1 线电压的仿真测试196
5.13.2 测量三相电相序197
5.13.3 测量三相电路功率197
5.14 二端口网络参数的仿真测定198
第6章 Multisim 12在模拟电路中的应用201
6.1 测量晶体管特性曲线201
6.2 晶体管单管放大电路的仿真203
6.2.1 单管放大电路的基本原理203
6.2.2 单管放大电路静态工作点的仿真分析203
6.2.3 单管放大电路的动态分析205
6.2.4 单管放大电路的瞬态特性分析207
6.2.5 单管放大电路的灵敏度分析207
6.2.6 单管放大电路的参数扫描分析208
6.3 多级放大电路209
6.3.1 多级放大电路的静态工作点分析210
6.3.2 多级放大电路的频率响应分析210
6.3.3 多级放大电路的极点-零点分析211
6.3.4 多级放大电路的传递函数分析212
6.4 负反馈放大电路213
6.4.1 负反馈放大电路的基本原理213
6.4.2 负反馈放大电路的频带展宽和对失真的改善作用216
6.5 差动放大器电路218
6.5.1 差动放大器电路的电路结构218
6.5.2 差动放大器电路的静态工作点分析219
6.5.3 差动放大器电路的频率响应分析220
6.5.4 差动放大器电路的差模和共模电压放大倍数220
6.5.5 共模抑制比CMRR220
6.6 低频功率放大器电路220
6.6.1 OTL电路的基本原理220
6.6.2 乙类双电源互补对称的交越失真220
6.6.3 OTL电路性能的改善及主要性能指标222
第7章 Multisim 12在集成运放中的应用223
7.1 比例求和运算电路223
7.1.1 理想运算放大器的基本特性223
7.1.2 反相加法运算电路的仿真分析223
7.1.3 同相加法运算电路的仿真分析224
7.1.4 减法运算电路的仿真分析225
7.2 积分与微分运算电路225
7.2.1 积分运算电路的仿真分析225
7.2.2 微分运算电路的仿真分析227
7.3 对数器229
7.3.1 PN结伏安特性的仿真分析229
7.3.2 二极管对数放大器的仿真分析231
7.3.3 三极管对数放大器电路的仿真分析231
7.4 指数运算电路的仿真分析232
7.5 一阶有源滤波器233
7.5.1 一阶有源低通滤波器的工作原理及交流仿真分析233
7.5.2 一阶有源高通滤波器的工作原理及交流仿真分析235
7.6 二阶有源滤波器236
7.6.1 二阶有源低通滤波器的仿真分析236
7.6.2 二阶有源高通滤波器的仿真分析237
7.6.3 二阶有源带通滤波器的仿真特性237
7.6.4 双T带阻滤波器电路的仿真分析238
7.7 电压比较器238
7.7.1 电压比较器的工作原理238
7.7.2 过零比较器的仿真分析239
7.7.3 滞回比较器的仿真分析240
第8章 Multisim 12在通信电路中的应用242
8.1 谐振回路242
8.1.1 并联谐振回路特性的仿真分析242
8.1.2 电容耦合谐振回路的仿真分析243
8.2 小信号调谐放大器244
8.2.1 单调谐回路放大器的仿真分析244
8.2.2 双调谐回路放大器的仿真分析245
8.2.3 小信号调谐放大器级联的仿真分析247
8.2.4 单调谐回路与级联回路性能比较248
8.3 高频功率放大器的基本原理250
8.3.1 高频功率放大电路的仿真分析250
8.3.2 高频功率放大器电流、电压波形250
8.3.3 高频功率放大器馈电电路251
8.4 LC正弦波振荡器的基本原理252
8.4.1 LC自由振荡时的情况252
8.4.2 互感耦合反馈振荡器的仿真分析253
8.4.3 电感三点式振荡器的仿真分析253
8.4.4 电容三点式振荡器的仿真分析254
8.4.5 克拉泼振荡器的仿真分析255
8.4.6 克拉泼振荡器(共基极)的仿真分析256
8.4.7 西勒振荡器的仿真分析257
8.5 石英晶体振荡器的基本原理258
8.5.1 石英晶体特性258
8.5.2 石英晶体振荡器的仿真分析258
8.6 非线性电路的分析方法259
8.6.1 非线性电路的开关函数分析法259
8.6.2 非线性电路的时变分析法260
8.6.3 环形电路的仿真分析261
8.6.4 两个信号作用下的幂级数分析法262
8.7 振幅调制与解调的基本要点263
8.7.1 AM-DSB信号产生器的仿真分析263
8.7.2 高电平调幅电路——基极调幅的仿真分析264
8.7.3 高电平调幅电路——集电极调幅的仿真分析266
8.7.4 小信号平方律检波的仿真分析266
8.7.5 晶体三极管检波电路的仿真分析267
8.7.6 大信号峰值包络检波及惰性失真267
8.7.7 负峰切割失真的仿真分析268
8.7.8 二极管并联检波的仿真分析270
8.7.9 大信号包络检波在检波DSB、SSB信号时的问题270
8.7.10 叠加型同步检波(检波DSB、SSB)的仿真分析271
8.7.11 乘积型同步检波(检波DSB、SSB)的仿真分析273
8.7.12 倍压检波电路的仿真分析274
8.8 角度调制与解调的基本要点275
8.8.1 直接调频电路的仿真275
8.8.2 斜率鉴频电路的仿真276
8.8.3 电容耦合相位鉴频电路的仿真277
8.8.4 互感耦合相位鉴频器278
8.9 模拟乘法器混频电路的仿真279
8.10 锁相环的基本要点280
8.10.1 锁相环鉴频器的仿真280
8.10.2 锁相环鉴相器的仿真281
第9章 Multisim 12在射频电路中的应用283
9.1 RF及RF电路283
9.2 Multisim 12中的RF模块283
9.2.1 Multisim 12中的RF元件284
9.2.2 频谱分析仪284
9.2.3 网络分析仪287
9.2.4 RF特性分析288
9.2.5 匹配网络分析288

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   文摘

   序言

数字时代下的电路构建:从理论到实践的无限可能 在日新月异的电子技术浪潮中,电路设计与仿真已成为推动科技进步的核心驱动力。每一次新发明的诞生,每一次现有技术的革新,都离不开工程师们精密的理论计算和严谨的实践验证。从微小的传感器到庞大的通信系统,再到智能化的日常生活电器,其背后无不蕴含着深邃的电子电路智慧。而在这个过程中,一款优秀的仿真软件,便是连接理论与实践的坚实桥梁,更是激发设计灵感、优化性能、规避风险的得力助手。 想象一下,您手中有一份全新的电路图纸,它承载着您的创新构想,但如何在投入真金白银进行实际电路搭建前,准确评估其性能,预判可能存在的问题,并进行细致入微的优化?这时候,一个强大的仿真平台就显得尤为重要。它能够以近乎真实的方式模拟电路的运行状态,让您在虚拟环境中进行反复试验,如同拥有了一间“无限试用”的实验室。通过调整元器件参数、改变信号输入、观察输出波形,您可以直观地理解电路的工作原理,发现潜在的设计缺陷,甚至发掘出意想不到的性能提升空间。这不仅极大地缩短了产品研发周期,降低了试错成本,更重要的是,它赋予了设计师们更大的自由度和创造力,能够更自信、更高效地将脑海中的奇思妙想转化为触手可及的现实。 电子电路设计的魅力,不仅在于其严谨的科学性,更在于其跨越学科、渗透生活的广泛性。无论是通信领域高频信号的传输与接收,还是电源管理中高效能量的转换与分配;无论是数字信号的处理与逻辑运算,还是模拟信号的放大与滤波;甚至是嵌入式系统中控制器的设计与协同工作,都离不开对电路原理的深刻理解和精湛的仿真运用。每一个细微的元器件选择,每一次精妙的连接设计,都可能对整个系统的性能产生举足轻重的影响。仿真工具正是帮助我们洞察这些细节,掌握全局的关键。 在学习和掌握电子电路设计的过程中,理论知识的扎实积累是基础,而动手实践则是升华。然而,传统的电路实验往往受限于设备成本、实验条件以及安全问题。这时,虚拟仿真环境就提供了一个安全、便捷、高效的学习平台。您可以尝试那些在实际操作中可能难以实现或具有一定风险的电路连接,比如高压电路、高速信号电路等。您可以反复修改设计,观察每一次改变带来的影响,从而加深对电路原理的理解,培养解决实际问题的能力。这种“做中学”和“错中学”的方式,能够极大地激发学习兴趣,提升学习效率,为未来成为一名优秀的电子工程师打下坚实的基础。 更进一步,在复杂的工程项目中,仿真技术更是不可或缺的一环。一个大型电子系统的设计,往往涉及到成百上千个元器件,数十个子模块的协同工作。在这种情况下,进行全局的参数分析、性能评估、功耗优化以及鲁棒性(抗干扰能力)测试,单靠经验是远远不够的。仿真软件能够提供强大的分析工具,例如瞬态分析、交流分析、直流分析、噪声分析、傅里叶分析等,帮助工程师们全面了解系统的动态特性和静态特性。通过仿真,可以提前发现不同模块之间的相互影响,优化系统整体的稳定性、可靠性和效率,确保最终产品能够满足严苛的设计要求,并在实际应用中表现出色。 在当今快速发展的电子产业中,对创新和效率的追求从未停止。一款强大的仿真软件,它不仅仅是一个工具,更是工程师们的“数字实验室”,是他们实现突破性设计的“灵感引擎”。它能够帮助设计者们跨越物理世界的局限,在虚拟空间中尽情探索、验证和优化,从而加速创新进程,提升产品竞争力。从学生时代的启蒙学习,到职业生涯中的精密设计,再到前沿技术的探索研究,仿真技术都扮演着至关重要的角色,它赋予了电子电路设计无限的可能性,也为电子科技的飞速发展注入了不竭的动力。 理解电子电路的奥秘,需要严谨的逻辑思维和丰富的实践经验。而虚拟仿真技术,正是连接这两者的最佳媒介。它能够将抽象的电路图转化为动态的、可交互的模拟环境,让学习者和设计者能够直观地感受电流、电压、电阻等基本物理量的变化,以及它们之间复杂的相互作用。通过模拟,那些原本只存在于书本和图纸上的理论知识,变得生动而具体,仿佛触手可及。 对于初学者而言,掌握一个易于上手且功能强大的仿真平台,是迈入电子工程领域的重要一步。它能够帮助他们快速建立起对电路基本工作原理的认知,理解不同元器件的特性以及它们在电路中的作用。通过拖拽元器件、连接导线、设置激励源,再运行仿真,观察输出结果,每一个简单的操作都可能带来深刻的理解。这种“所见即所得”的学习方式,能够极大地激发学习的兴趣和动力,克服学习初期的枯燥和困难。 随着知识的深入,仿真工具的强大分析能力将成为设计者们的得力助手。它能够提供比简单观察更深入的洞察,帮助工程师们识别电路设计中的潜在瓶颈。例如,在设计一个放大电路时,不仅需要关注放大倍数,还需要考虑带宽、噪声、失真等关键参数。仿真软件可以通过瞬态分析来观察信号在不同时间点的变化,通过频域分析来评估电路对不同频率信号的响应,从而全面评估电路的性能。 在电源设计领域,仿真更是必不可少。一个高效、稳定的电源系统是任何电子设备正常运行的基石。从线性稳压器到开关电源,每一种拓扑结构都有其优缺点和适用范围。通过仿真,可以精确地模拟电源在不同负载条件下的输出电压稳定性,评估其纹波和噪声水平,计算其能量转换效率,以及分析其在过载或短路情况下的保护机制。这些信息对于设计者优化电源性能、降低功耗、确保系统安全至关重要。 在通信和射频领域,高频信号的处理和传输对电路设计提出了更高的要求。电磁场的耦合、传输线效应、阻抗匹配等因素都会对信号的完整性产生影响。仿真软件能够提供电磁场仿真能力,帮助工程师们在设计初期就考虑这些高频效应,优化电路布局和布线,确保信号能够高效、低损耗地传输。 在数字电路和嵌入式系统设计中,仿真同样发挥着不可替代的作用。逻辑仿真能够验证数字逻辑设计的正确性,确保组合逻辑和时序逻辑按照预期工作。更高级的仿真技术,如混合信号仿真,可以将模拟和数字电路的仿真结合起来,实现对整个复杂系统的端到端验证。这对于设计集成了微处理器、传感器、驱动器等多种功能的嵌入式系统尤为重要。 随着电子产品的普及和更新换代加速,对设计效率和产品质量的要求也日益提高。仿真技术为应对这些挑战提供了强有力的支持。通过充分利用仿真工具,设计者们可以更快速地迭代设计方案,更准确地预测产品性能,更有效地规避设计风险,最终交付高质量、高性能的电子产品。 总之,电子电路设计与仿真是一个既充满挑战又极具魅力的领域。而掌握一款优秀的仿真工具,就像拥有了一把开启无限创意的钥匙。它不仅能帮助我们理解深奥的理论,更能让我们在虚拟世界中自由翱翔,将零散的电子元器件编织成能够改变世界的精密系统。从学习者的初步探索,到专业工程师的精益求精,仿真技术贯穿于电子电路设计的每一个环节,是推动创新、提升效率、保障品质的关键力量。

用户评价

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这本书在内容的组织结构上,展现出一种非常实用的、以项目驱动的学习路径。它没有采用传统教材那种先罗列公式再进行应用的枯燥模式,而是巧妙地将各个知识点融入到具体的仿真案例中去。我尤其欣赏它对基础概念的引入方式,总是先抛出一个实际应用中的问题,然后引导读者使用软件去重现并解决它,这种“问题—工具—解决”的模式,极大地激发了我的主动探索欲。举例来说,讲解运放的特性时,它不是简单地给出开环增益的公式,而是通过仿真对比不同反馈结构下的频率响应曲线,让读者直观地感受到负反馈对系统稳定性的决定性作用。这种高度的实践导向,使得书中的每一个章节都像是直接面向工作场景的实战演练,理论与实践的结合点把握得恰到好处,避免了纯理论学习的空泛感。

评分

这本书在对错误和调试的探讨方面,做得尤为出色,这恰恰是很多理论书籍所忽略的“软技能”部分。作者没有刻意营造一个“一切顺利”的完美仿真环境,而是坦诚地展示了在实际搭建电路模型时可能遇到的各种“怪现象”和“不收敛”的错误提示。书中专门辟出章节来讲解如何通过波形分析、元件参数检查等手段来定位仿真失败的原因,并且给出了多种排除故障的策略。这种对“失败案例”的重视,比单纯展示成功案例更有教育意义,因为它反映了真实世界的工程实践。通过学习如何“修复”那些棘手的仿真问题,我感觉自己的电路分析思维也得到了极大的锻炼,不再仅仅是依赖软件给出的结果,而是学会了如何质疑和验证仿真结果的合理性。这使得这本书的学习价值远远超出了对特定软件功能的掌握层面。

评分

从技术的深度和广度来看,这本书的覆盖面相当全面,不仅涉及了基本的模拟电路设计,对数字逻辑、混合同步电路的仿真也进行了详尽的介绍,这在同类书籍中是比较少见的。我发现它对一些高级仿真功能——比如参数扫描、蒙特卡洛分析以及时域/频域的复杂耦合分析——的讲解,达到了相当深入的程度。很多教程往往只停留在“如何点击按钮”的层面,但这本书却深入剖析了这些高级功能背后的原理,解释了为什么在特定情况下必须使用特定的分析方法。这种深度挖掘,使得这本书不仅仅是一本软件操作手册,更像是一本结合了电路原理和现代仿真技术的高级参考书,对于希望从“会用”迈向“精通”的读者来说,提供了坚实的技术阶梯。它成功地将复杂的电子系统行为,通过可视化的仿真结果进行了有效解构和重建。

评分

这本书的装帧和印刷质量相当不错,纸张手感厚实,图文排版清晰,尤其是那些复杂的电路图和仿真波形截图,都印得非常锐利,这对于需要仔细对照理论和实验结果的学习者来说,无疑是一个极大的便利。我记得我翻阅它的时候,立刻就被那种专业而严谨的排版风格所吸引,完全没有廉价教材那种粗糙感。封面设计也比较稳重,符合其技术书籍的定位,没有过多花哨的装饰,直接点明了核心内容。阅读体验上,无论是长时间的阅读还是间歇性的查阅,眼睛都不会感到特别疲劳,这对于深入学习电子设计理论是至关重要的一个细节。出版商在细节上的投入,确实让这本书的整体质感提升了一个档次,拿在手里就有一种“专业工具书”的感觉,让人更愿意沉下心去钻研里面的内容。如果说这本书在硬件层面有什么值得称赞的地方,那绝对是这种对细节的把控,它让学习过程变得更加舒适和高效。

评分

这本书的语言风格是一种非常直接且精确的技术叙述方式,它摒弃了晦涩难懂的学术腔调,转而采用了一种类似资深工程师对新手进行指导的口吻。行文过程中,对于关键步骤的描述总是力求简洁明了,没有多余的形容词干扰读者的注意力,这一点我非常喜欢。例如,在描述如何设置仿真参数时,书中会直接指出“将时间步长设置为最小周期的十分之一以保证采样精度”,而不是大篇幅地解释采样理论。这种“拿来即用”的表达方式,极大地缩短了读者从“阅读”到“操作”之间的心理距离。同时,作者在一些容易出错的地方,会用“注意”或“陷阱”等字样进行特别标注,这种预判读者困惑并提前给出警示的做法,体现了作者深厚的实战经验,让我在尝试自己操作时少走了很多弯路,阅读体验非常流畅和踏实。

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