Multisim 10計算機仿真在電子電路設計中的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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聶典，丁偉 著

圖書標籤:

• Multisim
• 電路仿真
• 電子設計
• EDA
• 電路分析
• 仿真技術
• 電子技術
• 計算機仿真
• 電路原理
• 應用教程

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121091575

商品編碼：29734544887

包裝：平裝

齣版時間：2012-02-01

基本信息

書名:Multisim 10計算機仿真在電子電路設計中的應用

定價：59.00元

售價：40.1元,便宜18.9元,摺扣67

作者:聶典,丁偉

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2012-02-01

ISBN：9787121091575

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.740kg

編輯推薦

內容提要

　　本書主要講解*的EDA設計軟件NI Multisim10的使用方法，包括功能概述、基本操作、元件庫描述、儀器儀錶的使用、基本分析方法等綜閤性內容，並具體講解瞭NI Multisim10在電路分析、模擬/數字電路、集成運放、電子電路設計、射頻電路、電子測量、電源電路、單片機仿真、VHDL仿真、VerilogHDL仿真以及數字通信原理中的應用。
　　本書適閤通信工程、電子信息、自動化、電氣控製等專業的學生學習和進行綜閤性的設計、試驗，同時也適用於從事電子相關行業的人員。

目錄

章 概述
　1.1 什麼是EDA
　1.2 EDA的用處
　1.3 EWB與Multisim
第2章 Multisim 10元件庫
　2.1 Multisim 10元件庫及其使用
　2.2 創建元器件
第3章 Multisim 10儀器儀錶的使用
　3.1 儀器儀錶的基本操作
　3.2 數字萬用錶
　3.3 函數信號發生器
　3.4 功率
　3.5 兩通道示波器
　3.7 波特圖示儀
　3.8 頻率計數器
　3.9 字信號發生器
　3.10 邏輯分析儀
　3.11 邏輯轉換儀
　3.12 IV分析儀
　3.13 失真分析儀
　3.14 頻譜分析儀
　3.15 網絡分析儀
　3.16 安捷倫信號發生器
　3.17 安捷倫萬用錶
　3.18 安捷倫示波器
　3.19 泰剋示波器
　3.20 實時測量探針
　3.21 LabVIEW采樣儀器
　3.22 電流探針
第4章 Multisim 10的基本分析方法
　4.1 Multisim 10的分析菜單
　4.2 直流工作點分析
　4.3 交流分析
　4.4 瞬態分析
　4.5 傅裏葉分析
　4.6 噪聲分析
　4.7 失真分析
　4.8 直流掃描分析
　4.9 靈敏度分析
　4.10 參數掃描分析
　4.11 溫度掃描分析
　4.12 零-極點分析
　4.13 傳遞函數分析
　4.14 壞情況分析
　4.15 濛特卡羅分析
　4.16 綫寬分析
　4.17 批處理分析
　4.18 用戶自定義分析
　4.19 噪聲係數分析
第5章 Multisim 10在電路分析中的應用
　5.1 電阻元件伏安特性的仿真分析
　5.2 用DC Sweep分析直接測量電阻元件的伏安特性
　5.3 電容特性的仿真測試
　5.4 電感特性的仿真測試
　5.5 LC串聯諧振迴路特性的仿真測試
　5.6 LC並聯迴路特性的仿真測試
　5.7 互感耦閤迴路的仿真測試
　5.8 受控源的仿真演示
　5.9 戴維南和諾頓等效電路的仿真分析
　5.10 電路節點電壓的仿真分析
　5.11 二階電路動態變化過程的仿真分析
　5.12 交流電路參數的仿真測定
　5.13 三相電路的仿真分析
　5.14 二端口網絡參數的仿真測定
第6章 Multisim 10在模擬電路中的應用
　6.1 測量晶體管特性麯綫
　6.2 晶體管單管放大電路的仿真
　6.3 多級放大電路
　6.4 負反饋放大電路
　6.5 差動放大器電路
　6.6 低頻功率放大器電路
第7章 Multisim 10在集成運放中的應用
第8章 Multisim 10在通信電路中的應用
第9章 Multisim 10在射頻電路中的應用
0章 Multisim 10在數字電路中的應用
1章 Multisim 10在電子測量中的應用
2章 Multisim 10在電源電路中的應用
3章 基於Multisim 10的單片機仿真
4章 基於Multisim 10的VHDL仿真
5章 Verilog HDL仿真
6章 Multisim 10在數字通信原理中的應用
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《電子設計與電路仿真：從理論到實踐的全麵指南》 內容概述 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的電子設計與電路仿真學習框架。我們不僅會深入探討電子電路設計的基本原理與核心概念，更會結閤當今行業廣泛應用的仿真技術，帶領讀者從零開始，逐步掌握從理論構思到實際驗證的全過程。本書強調理論與實踐的緊密結閤，旨在培養讀者獨立解決復雜電子設計問題的能力。 第一部分：電子電路設計基礎 第一章：電子元器件概覽與特性分析 本章將係統介紹電子電路中最基本、最核心的各類元器件。我們將從電阻、電容、電感這三大基本無源器件入手，詳細闡述它們的物理結構、工作原理、關鍵電氣參數（如阻值、容值、感值、容差、損耗角、Q值等）及其在電路中的作用。針對每一種元器件，我們都會深入分析其在不同工作狀態下的行為特性，例如電阻的溫度係數、電容的漏電流和等效串聯電阻（ESR）、電感的飽和特性等。 接著，我們將重點講解二極管及其各種衍生器件，包括PN結二極管、穩壓二極管（齊納管）、肖特基二極管、發光二極管（LED）和光電二極管等。對於每種二極管，我們會詳細解析其伏安特性麯綫，講解正嚮導通、反嚮截止、擊穿等關鍵工作區域，並討論它們在整流、穩壓、信號指示、光電轉換等方麵的應用。 三極管（BJT）和場效應管（FET）作為電子電路中最主要的有源器件，將占據本章的重要篇幅。我們將深入剖析它們的內部結構、工作原理、不同工作模式（如放大區、飽和區、截止區），以及其關鍵參數（如電流增益β、跨導gm、閾值電壓Vt等）。通過詳盡的圖示和公式推導，讀者將深刻理解它們作為開關和放大器的基本作用，並為後續的放大電路設計打下堅實基礎。 最後，我們將觸及集成電路（IC）的入門概念，介紹運算放大器（Op-amp）作為一種極其重要的通用模擬集成電路，分析其理想模型和實際特性，並初步介紹其在信號放大、濾波、波形生成等方麵的基本應用。 第二章：電路基本定律與分析方法 本章將係統梳理電子電路分析的基礎理論。我們將從歐姆定律和基爾霍夫定律（電流定律和電壓定律）這兩大基石齣發，講解如何利用這些基本定律來分析簡單的直流和交流電路。通過大量的例題，讀者將學會如何列寫節點電壓方程、網孔電流方程，從而求解電路中的電壓和電流分布。 接著，我們將深入講解更為高級的電路分析方法。疊加定理將幫助我們理解綫性電路中各信號源對總輸齣的獨立貢獻；戴維寜定理和諾頓定理則提供瞭將復雜電路簡化為等效電壓源或電流源的方法，這在電路參數的匹配和優化中尤為重要。 對於交流電路的分析，我們將引入相量（Phasor）的概念，詳細講解阻抗（Impedance）和導納（Admittance）的計算，以及RLC串聯和並聯諧振電路的原理與特性。讀者將學會如何利用復數運算來處理含有電容電感元件的交流電路，理解頻率對電路行為的影響。 此外，本章還將介紹瞬態響應分析。我們將分析一階電路（RC和RL電路）和二階電路（RLC電路）在不同激勵下的充電和放電過程，理解時間常數τ在瞬態響應中的作用。通過對這些基本分析方法的掌握，讀者將能夠準確預測和理解電路在不同條件下的行為。 第三章：直流與交流電路設計實例 在本章中，我們將通過一係列經典的直流和交流電路設計實例，將前兩章所學的理論知識付諸實踐。 直流電路實例： 電源穩壓電路設計： 介紹使用齊納管或簡單的三極管穩壓器實現恒定輸齣電壓的電路設計，重點講解穩壓管的選型、限流電阻的計算以及晶體管穩壓器的穩定性和負載調整率。 濾波器電路基礎： 講解RC低通、高通濾波器的設計原理，分析它們的截止頻率計算，並討論電容電感在濾波中的作用。 簡單的直流放大電路： 設計單級共發射極放大器，講解偏置電阻的選取、電壓增益和輸入輸齣阻抗的計算，並分析不同工作點對放大器性能的影響。 交流電路實例： 信號耦閤與隔直電路： 設計使用耦閤電容實現不同頻率信號的傳輸或隔直的電路，理解電容在不同頻率下的阻抗特性。 RC移相振蕩電路： 講解RC串並聯網絡的相移特性，以及如何利用RC網絡構建簡單的RC移相振蕩器，分析振蕩頻率的確定。 LC振蕩電路初步： 介紹LC並聯諧振電路的基本原理，並以此構建簡單的LC振蕩器，講解振蕩頻率與電感電容值的關係。 多級放大器設計入門： 講解如何將多個單級放大器進行級聯以提高整體增益，討論級間耦閤方式（如阻容耦閤、直接耦閤），並分析多級放大器可能齣現的頻率響應問題。 第二部分：電子電路仿真技術與應用 第四章：仿真軟件入門與基本操作 本章將介紹電子電路仿真軟件的基本概念和工作流程。我們將重點講解如何安裝和配置一款主流的電子仿真軟件，並帶領讀者熟悉其用戶界麵。 工作環境介紹： 詳細介紹軟件的主菜單、工具欄、麵闆布局，包括原理圖編輯器、仿真設置窗口、波形顯示窗口等。 元器件庫的使用： 講解如何從龐大的元器件庫中選擇所需的電阻、電容、電感、二極管、三極管、運算放大器等基本元器件，以及如何對其參數進行設置。 原理圖繪製技巧： 演示如何使用導綫、電源、地綫等工具繪製清晰、規範的電路原理圖，包括導綫連接、元器件鏇轉、復製粘貼等基本操作。 基本仿真類型介紹： 簡要介紹幾種常用的仿真類型，如直流工作點分析（DC Operating Point）、瞬態分析（Transient Analysis）、交流小信號穩態分析（AC Analysis）等，並解釋它們各自的應用場景。 設置仿真參數： 講解如何針對不同的仿真類型設置仿真時間、步長、頻率範圍等關鍵參數，以獲得準確的仿真結果。 第五章：直流與交流電路的仿真實踐 在本章中，我們將運用前麵所學的仿真軟件操作技巧，對各類直流和交流電路進行仿真驗證。 直流電路仿真： 電阻分壓電路仿真： 繪製電阻分壓電路，設置直流電壓源，運行直流工作點分析，驗證計算齣的節點電壓和支路電流與理論值是否一緻。 RLC濾波電路仿真： 搭建RC低通和高通濾波器，使用直流電源進行工作點分析，觀察不同頻率下電路的輸齣。 直流電源穩壓電路仿真： 繪製使用穩壓管或晶體管的穩壓電路，通過改變輸入電壓或負載電阻，觀察輸齣電壓的穩定度。 二極管模型仿真： 仿真不同型號的二極管，觀察其正嚮導通壓降、反嚮漏電流，以及在整流電路中的行為。 三極管放大電路仿真： 繪製單級共發射極放大器，設置偏置，進行直流工作點分析，觀察靜態工作點參數，並分析不同偏置電阻對工作點的影響。 交流電路仿真： RLC串聯諧振電路仿真： 搭建RLC串聯諧振電路，使用交流電壓源，進行AC Analysis，觀察在諧振頻率下的電壓、電流幅值和相位特性，繪製齣頻率響應麯綫。 RC移相振蕩電路仿真： 繪製RC移相振蕩電路，使用交流信號源作為初始激勵，進行瞬態分析，觀察電路是否能穩定振蕩，並測量振蕩頻率。 運算放大器基本應用仿真： 同相比例放大器： 搭建同相比例放大器，輸入正弦信號，進行瞬態分析，觀察輸齣信號的幅值和相位，驗證電壓增益。 反相比例放大器： 搭建反相比例放大器，輸入正弦信號，進行瞬態分析，觀察輸齣信號的幅值和相位，驗證電壓增益和反相特性。 加法器/減法器： 搭建運算放大器構成的加法器或減法器電路，輸入不同幅值的信號，觀察輸齣信號。 積分/微分電路仿真： 搭建運算放大器構成的積分和微分電路，輸入不同類型的信號（如階躍信號、三角波），觀察輸齣波形，理解其數學運算功能。 第六章：進階仿真技術與應用 本章將深入探討電子電路仿真中的一些高級技術，幫助讀者處理更復雜的電路問題。 瞬態響應分析深入： 開關電路仿真： 仿真包含開關元件的電路，如RLC振蕩電路的阻尼效應、電源切換時的暫態過程。 多重激勵分析： 仿真包含多個信號源（如直流和交流信號同時存在）的電路，理解它們對電路行為的疊加影響。 瞬態響應的參數掃描： 學習如何對電路中的某個參數（如電容值、電阻值）進行掃描，觀察瞬態響應隨之變化的情況，以優化電路性能。 頻率響應分析深入： 帶通、帶阻濾波器仿真： 設計和仿真更復雜的濾波器類型，如二階RC帶通濾波器、LC帶阻濾波器，分析它們的中心頻率、帶寬、品質因數Q值。 Bode圖分析： 學習如何利用仿真軟件生成Bode圖（幅頻響應和相頻響應），深入理解電路的頻率特性，識彆增益滾降、相位變化等關鍵信息。 噪聲分析： 介紹電路中的噪聲來源，並演示如何進行噪聲分析，評估電路的信噪比（SNR）。 參數掃描與優化： 掃參數進行元件取值： 學習如何通過掃描某一元件的取值範圍，來尋找最佳的元件組閤，以滿足特定的性能指標（如濾波器的中心頻率、放大器的增益等）。 濛特卡洛分析： 介紹濛特卡洛分析方法，用於模擬元件參數的隨機偏差對電路性能的影響，從而評估電路的可靠性和容差。 高級元器件模型： SPICE模型的使用： 介紹SPICE模型的概念，以及如何在仿真軟件中導入和使用第三方提供的元器件SPICE模型，以仿真更為復雜的集成電路或特定功能的器件。 受控源仿真： 仿真電壓控製電壓源（VCVS）、電流控製電壓源（VCIS）、電壓控製電流源（VCCS）、電流控製電流源（CCIS）等，這些是構建復雜模型和分析運算放大器等集成器件的基礎。 PCB布局前仿真驗證： 強調在進行實際PCB布局前，通過仿真對設計的可行性和性能進行充分驗證的重要性，減少後期修改成本。 第七章：復雜電路設計與仿真案例 本章將結閤前麵所學的知識，通過幾個更具挑戰性的綜閤性設計案例，進一步鞏固和提升讀者的仿真應用能力。 音頻放大器設計與仿真： 設計一個多級音頻功率放大器，包括前置電壓放大級和後級功率輸齣級。仿真其頻率響應、總諧波失真（THD）以及不同負載下的輸齣功率，並優化設計以滿足音質要求。 電源管理電路仿真： 設計一個簡單的開關電源（如Buck變換器），仿真其穩態工作點、瞬態響應（如負載突變時的電壓跌落）、效率等關鍵性能指標，並分析濾波電容和電感參數對性能的影響。 傳感器信號調理電路仿真： 設計一個用於特定傳感器的信號調理電路，可能包含放大、濾波、偏移調整等功能。仿真電路在不同傳感器輸齣信號下的錶現，評估其精度和抗乾擾能力。 數字邏輯與模擬電路混閤仿真入門： （可選，取決於具體仿真軟件功能）簡要介紹如何將數字邏輯電路（如使用邏輯門）與模擬電路進行混閤仿真，為設計包含微控製器或其他數字芯片的係統提供初步的仿真思路。 第八章：從仿真到實際：原型製作與調試 本章旨在彌閤仿真模型與實際電路之間的鴻溝。 PCB設計基礎： 簡要介紹PCB（Printed Circuit Board）設計的流程，包括原理圖導入、布局布綫的基本原則（如信號完整性、電源完整性）、過孔的使用等。 元器件選型與采購： 強調根據仿真結果和實際應用需求，選擇閤適的元器件封裝、規格和品牌。 原型電路的搭建： 介紹使用麵包闆、洞洞闆或簡單PCB進行原型電路的搭建技巧。 調試工具介紹： 詳細介紹示波器、萬用錶、邏輯分析儀等常用電子測量與調試工具的使用方法。 仿真結果與實測結果的對比： 引導讀者分析仿真結果與實測結果之間的差異，分析可能的原因（如元器件的非理想性、寄生參數、測量誤差等）。 問題定位與排除： 教授係統性的調試思路，如何通過邏輯分析、逐級檢查來快速定位電路故障。 優化與改進： 基於實測結果，對設計進行必要的優化和改進，並重新進行仿真驗證。 結論 本書通過理論講解、仿真實踐和綜閤案例分析相結閤的方式，為讀者構建瞭一個完整的電子電路設計與仿真學習路徑。我們相信，通過本書的學習，讀者不僅能夠掌握紮實的電子電路基礎知識，更能熟練運用先進的仿真工具，高效地完成各類電子産品的設計與驗證工作，為未來的工程師生涯奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定位似乎是麵嚮“應用”，這讓我對它的實用性抱有很高的期望。我的背景偏嚮於嵌入式係統和控製理論，對底層模擬電路的理解有時會稍顯薄弱，特彆是在處理瞬態響應和反饋迴路的穩定性問題時。我希望這本書能以一種非常清晰、循序漸進的方式，解釋如何將抽象的控製算法（比如PID控製器）映射到實際的電路仿真模型中去。例如，如何準確地為電機驅動電路建立一個考慮瞭反電動勢和飽和特性的模型，然後接入虛擬的MCU輸齣信號，觀察整個閉環係統的動態錶現。如果能詳細闡述諸如伯德圖、根軌跡等經典控製理論工具如何在 Multisim 10 的AC分析和DC掃描中得到直觀體現，那對跨學科學習者來說，價值簡直是無法估量的。此外，如果書中包含一些關於如何進行“錯誤注入”和“容錯設計”的仿真實驗，那就更棒瞭，這能幫助我們提前預見係統在異常工作條件下的錶現。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就非常吸引人，對於我們這些在電子工程領域摸爬滾打的人來說，“仿真”二字簡直就是救星。我記得我剛開始做電路設計那會兒，每次一改動電路參數，就得抱著萬分忐忑的心情去焊接實物，生怕哪裏齣問題，燒瞭元件不說，光是返工的時間成本就夠讓人頭疼的瞭。這本書既然是以 Multisim 10 為核心，想必會深入講解如何利用這個強大的工具進行從理論推導到實際驗證的全過程。我特彆期待看到它如何處理那些復雜的非綫性電路，比如運算放大器的飽和失真，或者晶體管開關速度對係統整體性能的影響。一個好的仿真工具，不僅能快速迭代設計，更能幫助我們從微觀層麵理解電流、電壓、乃至電磁場的動態變化，這對於建立直觀的物理圖像至關重要。如果這本書能提供一些高級技巧，比如如何構建自定義元件模型，或者如何利用其內置的分析模塊進行參數掃描和優化，那就更完美瞭。畢竟，理論是基礎，但高效的實踐能力纔是衡量工程師水平的關鍵，而仿真無疑是連接理論與實踐的最佳橋梁。我希望這本書不僅僅是工具的簡單介紹，而是能將仿真思維融入到整個電子設計流程的講解中去。

評分☆☆☆☆☆

作為一名自學的愛好者，我最大的痛點在於找不到係統化的學習資源。很多網絡教程都是零散的，或者針對特定功能做瞭一筆帶過，缺乏一個從基礎概念到復雜係統集成的完整脈絡。我期望這本書能像一本優秀的教科書那樣，結構嚴謹，邏輯清晰。它應該首先奠定 Multisim 10 界麵操作和基本元件庫使用的堅實基礎，然後逐步過渡到組閤邏輯、時序電路的搭建，再到復雜的混閤信號處理。我特彆關注它在教學法上的處理：是否提供瞭足夠的練習題？這些練習題是否涵蓋瞭不同難度級彆？更重要的是，書中的示例代碼或仿真文件是否都能方便地獲取和運行？對我而言，能夠“跟著做”的教程遠比隻能“看懂”的說明書更有價值。一本好的應用指南，應當能讓讀者在閤上書本後，立刻具備獨立解決實際問題的能力，而不是停留在“我知道這個功能存在”的層麵。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些射頻電路的小型化設計，說實話，在麵包闆上驗證高頻信號的損耗和阻抗匹配簡直就是一場噩夢，環境噪聲、元件引綫電感這些“看不見摸不著”的因素總是把我的測試結果搞得一團糟。因此，我非常關注這本書在處理“高級”應用場景時的深度。Multisim 10 相較於早期的版本，在某些模塊的精度和速度上想必有所提升。我尤其好奇它在電源完整性（Power Integrity, PI）分析方麵的講解是否足夠深入。設計高速數字電路時，電源軌上的噪聲和串擾是頭號殺手，如何利用仿真來預測地彈（Ground Bounce）和電源噪聲的分布，並據此優化去耦電容的布局和選型，這纔是真本事。如果這本書能提供一些實戰案例，比如針對某個特定芯片（如FPGA或高速ADC）的電源網絡設計流程，並展示仿真麯綫與最終測量數據的對比，那將極大地增強我對這本書的信心。畢竟，在追求極緻性能的今天，僅僅能跑通一個簡單的RC電路仿真已經遠遠不夠瞭，我們需要的是能幫助我們突破性能瓶頸的利器。

評分☆☆☆☆☆

我對工程文檔的規範性要求很高，因為在實際工作中，仿真報告往往需要與設計文檔一同提交給客戶或上級審核。因此，我希望這本書不僅僅教授如何“運行”仿真，更會深入講解如何利用仿真結果來“撰寫”一份專業的工程報告。這包括如何規範地設置仿真參數以保證結果的可重復性；如何利用 Multisim 的繪圖和標記功能，精確地標注齣關鍵的拐點、峰值或穩態值；以及如何根據仿真數據撰寫“結論”和“建議”。如果書中能包含一兩章專門討論如何將仿真結果（如頻譜分析圖、瞬態波形圖）嵌入到標準的Word或PDF文檔中，並附帶閤理的注釋和誤差分析，那就非常齣色瞭。畢竟，仿真在工業界的應用價值，最終體現為它所支持的決策質量。如果這本書能幫助讀者從一個“操作者”提升為一個“報告者”和“決策者”，那它就真正超越瞭一本單純的軟件手冊的範疇。