Multisim 9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用

前言

隨著時代的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)在電子電路設(shè)計中發(fā)揮著越來越大的作用。20世紀(jì)80年代后期，出現(xiàn)了一批優(yōu)秀的電子設(shè)計自動化（Electronic Design Automation，EDA）軟件，如Pspice、EWB等，EDA軟件工具代表著電子系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)潮流，已逐步成為電子工程師理想的設(shè)計工具，也是電子工程師和高等院校電子類專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本工具。電子設(shè)計工作平臺Electronics Workbench由加拿大Interactive Image Technologies(I IT)公司推出，可以完成電路仿真設(shè)計和版圖設(shè)計，是一套功能完善、操作界面友好、容易使用的EDA工具，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外各高校和電子技術(shù)界。Electronics Workbench主要包括Multisim 9電路仿真設(shè)計工具、VHDL/Verilog編輯/編譯工具、Ultiboard PCB設(shè)計工具和Yltirounte自動布線工具。這些工具可以獨(dú)立使用，也可以配套使用，如果配備了上述全部工具，就可以構(gòu)成一個相對完整的電子設(shè)計軟件平臺。全書共分11章，第1~~4章主要介紹Multisim 9的基本功能、操作方法和分析工具； 第5、6章介紹了Multisim 9的基本分析方法和高級分析方法； 第7章介紹了Multisim 9在電路分析中的應(yīng)用； 第8章介紹了Multisim 9在模擬電路中的應(yīng)用； 第9章介紹了Multisim 9在數(shù)字電路中的應(yīng)用； 第10章介紹了3D實驗系統(tǒng)； 第11章介紹了Multisim 9在電工電子設(shè)計中的應(yīng)用。全書主要介紹了Multisim 9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用。在電路分析中的應(yīng)用主要對直流電路的基本定律和定理進(jìn)行了驗證，動態(tài)電路的動態(tài)特性進(jìn)行了仿真。在模擬電路分析中的應(yīng)用主要對基本放大電路、反饋放大電路、集成運(yùn)算放大器和直流穩(wěn)壓電源等知識點(diǎn)進(jìn)行了全面的仿真。在數(shù)字電路分析中的應(yīng)用主要對晶體管的開關(guān)特性、組合電路的應(yīng)用、時序邏輯電路的應(yīng)用、集成555定時器的應(yīng)用、數(shù)模（D/A ）和模數(shù)（A/D ）轉(zhuǎn)換等知識點(diǎn)進(jìn)行了全面的仿真，與理論教學(xué)環(huán)環(huán)相扣。同時介紹了Multisim 9在電子課程設(shè)計中的應(yīng)用。另外，本書還介紹了Multisim 9的基本分析方法、高級分析方法和3D實驗系統(tǒng)（包括3D器件、3D實驗板和3D儀器的應(yīng)用）等。全書由董玉冰負(fù)責(zé)組織和編寫。其中，董玉冰編寫第5、7、9、11章； 李明晶編寫第4、8章； 程廣亮編寫第1、2章； 孫穎編寫第6章； 王憲偉編寫第3章； 王實編寫第10章。全書由長春大學(xué)電子信息工程學(xué)院張麗英教授主審。同時，在本書的編寫過程中也參考了一些優(yōu)秀的教材，在此一并表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中錯誤與不妥之處在所難免，懇請讀者提出批評意見和改進(jìn)建議，以利于本書的進(jìn)一步完善。

內(nèi)容概要

本書介紹了Multisim 9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用。利用Multisim 9對電路、模擬電路和數(shù)字電路的知識點(diǎn)進(jìn)行仿真，仿真界面直觀，具有和實驗室一致的可視化界面。本書內(nèi)容豐富，涵蓋面廣，仿真實例由淺入深，與本科電路、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的理論知識相呼應(yīng)，幾乎做到了每個知識點(diǎn)有一個仿真實例，以適合學(xué)生自行驗證和理解理論知識點(diǎn)的內(nèi)容，并把理論和實踐相結(jié)合起來。    本書是學(xué)完電路、模擬電路和數(shù)字電路后，進(jìn)行EDA實驗教學(xué)的教材，也可作為電路、模擬電路和數(shù)字電路理論課的輔助教材； 另外，還可以作為電子課程設(shè)計的工具書，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行課程設(shè)計，做到理論和實踐相結(jié)合。    本書可供高等院校電子類學(xué)生使用，也可供非電類專業(yè)學(xué)生及從事系統(tǒng)設(shè)計、科研開發(fā)的工程技術(shù)人員的參考。

書籍目錄

第1章  概述  1.1  EDA技術(shù)  1.2  Multisim簡介  1.3  Multisim 9安裝第2章  Multisim 9系統(tǒng)  2.1  Multisim 9工作界面    2.1.1  主菜單    2.1.2  系統(tǒng)工具欄    2.1.3  查看工具欄    2.1.4  設(shè)計工具欄    2.1.5  仿真開關(guān)    2.1.6  元件庫工具欄    2.1.7  虛擬元件工具欄    2.1.8  儀表工具欄  2.2  創(chuàng)建電路原理圖的基本操作    2.2.1  定制用戶界面    2.2.2  元器件的操作    2.2.3  電路的連接    2.2.4  總線的操作    2.2.5  子電路和多頁層次設(shè)計    2.2.6  添加文本說明第3章  Multisim 9元件庫  3.1  Multisim 9元件庫及其使用    3.1.1  電源庫    3.1.2  基本元件庫    3.1.3  二極管庫    3.1.4  晶體管庫    3.1.5  模擬元件庫    3.1.6  TTL元件庫    3.1.7  CMOS元件庫    3.1.8  混合數(shù)字器件庫    3.1.9  混合芯片庫    3.1.10  指示部件庫    3.1.11  其他部件庫    3.1.12  射頻部件庫    3.1.13  機(jī)電類元件庫  3.2  編輯元器件    3.2.1  創(chuàng)建一個新的元器件    3.2.2  編輯元器件    3.2.3  元件符號編輯器第4章  Multisim 9儀器的使用  4.1  數(shù)字萬用表  4.2  函數(shù)信號發(fā)生器  4.3  電度表  4.4  示波器  4.5  波特圖儀  4.6  字信號發(fā)生器  4.7  邏輯分析儀  4.8  邏輯轉(zhuǎn)換儀  4.9  Ⅳ特性分析儀  4.10  頻率計  4.11  失真分析儀  4.12  Tektronix TDS 2024 型數(shù)字示波器  4.13  Agilent 33120A型函數(shù)信號發(fā)生器  4.14  Agilent 34401A 型數(shù)字萬用表  4.15  Agilent 54622D型數(shù)字示波器第5章  Multisim 9的基本分析方法  5.1  Multisim的結(jié)果分析菜單  5.2  直流工作點(diǎn)分析    5.2.1  直流工作點(diǎn)分析步驟    5.2.2  直流工作點(diǎn)分析舉例  5.3  交流分析    5.3.1  交流分析步驟    5.3.2  交流分析舉例  5.4  瞬態(tài)分析    5.4.1  瞬態(tài)分析步驟    5.4.2  瞬態(tài)分析舉例  5.5  傅里葉分析    5.5.1  傅里葉分析步驟    5.5.2  傅里葉分析舉例  5.6  噪聲分析    5.6.1  噪聲分析步驟    5.6.2  噪聲分析舉例  5.7  失真分析    5.7.1  失真分析步驟    5.7.2  失真分析舉例  5.8  直流掃描分析    5.8.1  直流掃描分析步驟    5.8.2  直流掃描分析舉例第6章  Multisim 9的高級分析方法  6.1  靈敏度分析    6.1.1  直流和交流靈敏度分析步驟    6.1.2  直流和交流靈敏度分析舉例  6.2  參數(shù)掃描分析    6.2.1  參數(shù)掃描分析步驟    6.2.2  參數(shù)掃描分析舉例  6.3  溫度掃描分析    6.3.1  溫度掃描分析步驟    6.3.2  溫度掃描分析舉例  6.4  零極點(diǎn)分析    6.4.1  零極點(diǎn)分析步驟    6.4.2  零極點(diǎn)分析舉例  6.5  傳遞函數(shù)分析    6.5.1  傳遞函數(shù)分析步驟    6.5.2  傳遞函數(shù)分析舉例  6.6  最壞情況分析    6.6.1  最壞情況分析步驟    6.6.2  最壞情況分析舉例  6.7  蒙特卡羅分析    6.7.1  蒙特卡羅分析步驟    6.7.2  蒙特卡羅分析舉例  6.8  布線寬度分析    6.8.1  布線寬度分析步驟    6.8.2  布線寬度分析舉例  6.9  批處理分析  6.10  用戶自定義分析  6.11  噪聲系數(shù)分析    6.11.1  噪聲系數(shù)分析步驟    6.11.2  噪聲系數(shù)分析舉例  6.12  射頻分析第7章  Multisim 9在電路分析中的應(yīng)用  7.1  電路的基本規(guī)律    7.1.1  歐姆定律    7.1.2  電路的串、并聯(lián)定律    7.1.3  基爾霍夫電流定律    7.1.4  基爾霍夫電壓定律  7.2  電阻電路的分析    7.2.1  直流電路網(wǎng)孔電流分析    7.2.2  直流電路節(jié)點(diǎn)電壓分析    7.2.3  疊加定理    7.2.4  齊次定理    7.2.5  替代定理    7.2.6  戴維寧及諾頓定理    7.2.7  特勒根定理    7.2.8  互易定理  7.3  動態(tài)電路    7.3.1  電容器充電和放電    7.3.2  電感器充電和放電    7.3.3  一階RC電路的響應(yīng)    7.3.4  一階RL電路的響應(yīng)    7.3.5  微分電路和積分電路    7.3.6  二階電路的響應(yīng)  7.4  交流電路的分析    7.4.1  交流電路的基本定理    7.4.2  交流電路的分析方法    7.4.3  諧振電路    7.4.4  交流電路的功率及功率因數(shù)    7.4.5  三相交流電路第8章  Multisim 9在模擬電路中的應(yīng)用  8.1  單管放大器  8.2  射極跟隨器  8.3  差動放大器  8.4  功率放大器  8.5  運(yùn)算放大器的應(yīng)用1  8.6  運(yùn)算放大器的應(yīng)用2  8.7  穩(wěn)壓電源  8.8  負(fù)反饋放大電路第9章  Multisim  9在數(shù)字電路中的應(yīng)用  9.1  晶體管的開關(guān)特性    9.1.1  晶體二極管的開關(guān)特性    9.1.2  晶體三極管的開關(guān)特性    9.1.3  場效應(yīng)管（MOS管）的開關(guān)特性  9.2  組合電路的應(yīng)用    9.2.1  邏輯門電路的測試    9.2.2  門電路的邏輯變換    9.2.3  常用組合邏輯模塊    9.2.4  組合電路應(yīng)用舉例  9.3  時序邏輯電路的應(yīng)用    9.3.1  觸發(fā)器功能測試    9.3.2  寄存器    9.3.3  計數(shù)器    9.3.4  其他時序邏輯電路及應(yīng)用  9.4  集成555定時器的應(yīng)用    9.4.1  用555定時器組成的施密特觸發(fā)器    9.4.2  用555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    9.4.3  用555定時器組成的多諧振蕩器  9.5  數(shù)?模和模?數(shù)轉(zhuǎn)換    9.5.1  數(shù)?模轉(zhuǎn)換器    9.5.2  模?數(shù)轉(zhuǎn)換器第10章  3D實驗系統(tǒng)  10.1  3D器件的應(yīng)用    10.1.1  3D元器件工具欄    10.1.2  計數(shù)器的3D實現(xiàn)  10.2  3D實驗板（面包板）    10.2.1  建立面包板    10.2.2  創(chuàng)建3D面包板電路    10.2.3  查看元器件信息    10.2.4  顯示面包板網(wǎng)表    10.2.5  設(shè)計規(guī)則和連接性檢查  10.3  3D儀器的應(yīng)用第11章  Multisim 9在電子技術(shù)課程設(shè)計中的應(yīng)用  11.1  雙向流動彩燈控制器的設(shè)計    11.1.1  設(shè)計的主要性能及設(shè)計要求    11.1.2  方案的選擇和電路原理    11.1.3  應(yīng)用Multisim 9進(jìn)行仿真和驗證  11.2  電子技術(shù)課程設(shè)計題目和要求    11.2.1  直流穩(wěn)壓電源與充電電源的設(shè)計    11.2.2  電冰箱保護(hù)器的設(shè)計    11.2.3  數(shù)字邏輯信號測試器    11.2.4  多路智力搶答器的設(shè)計    11.2.5  簡易數(shù)字頻率計的設(shè)計    11.2.6  汽車尾燈控制器電路的設(shè)計    11.2.7  籃球競賽30s計時器的設(shè)計    11.2.8  多功能數(shù)字鐘的設(shè)計    11.2.9  交通燈控制電路的設(shè)計參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 概述1.1 E DA技術(shù)電子電路的設(shè)計要經(jīng)過設(shè)計方案提出、方案論證和修改三個階段，有時還需要經(jīng)歷多次反復(fù)。傳統(tǒng)的設(shè)計方法一般是采用搭接實驗電路的方式進(jìn)行，這種方法費(fèi)用高、效率低，隨著計算機(jī)的發(fā)展，某些特殊類型的電路可以通過計算機(jī)來完成電路設(shè)計，但目前實現(xiàn)設(shè)計自動化的電路類型不多，大部分情況下要以“人”為主體，借助計算機(jī)來完成設(shè)計任務(wù)，這種設(shè)計模式稱作計算機(jī)輔助設(shè)計（Computer Aided Design，CAD）。EDA（Electronc Design Automation）技術(shù)，也稱電子設(shè)計自動化技術(shù)，是在CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算機(jī)設(shè)計軟件系統(tǒng)，它是計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和CAM（計算機(jī)輔助制造）、CAT（計算機(jī)輔助測試）等技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計，性能分析到設(shè)計出印制板的整個過程在計算機(jī)上自動處理完成。隨著電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品已與計算機(jī)系統(tǒng)緊密相連，電子產(chǎn)品的智能化日益完善，電路的集成度越來越高，而產(chǎn)品的更新周期卻越來越短。EDA技術(shù)使得電子線路的設(shè)計人員能在計算機(jī)上完成電路的功能設(shè)計、邏輯設(shè)計、性能分析、時序測試直至印制電路板的自動設(shè)計，包括印制板的溫度分布和電磁兼容測試。目前EDA技術(shù)已為世界上各大公司、企業(yè)和科研單位廣泛使用。EDA軟件很多，例如美國MicroSim公司的Pspice電路模擬分析軟件可以進(jìn)行模擬分析、模擬／數(shù)字混合分析、參數(shù)優(yōu)化等，還有Orcad、Pcad、Protel等許多EDA軟件，本書重點(diǎn)介紹比較常用的EDA軟件EwB，也稱作Multisim。1.2　Multisim簡介傳統(tǒng)的電子線路設(shè)計開發(fā)，通常需要制作一塊試驗板或在面包板上來進(jìn)行模擬實驗，以測試是否達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求；并且需要反復(fù)實驗、調(diào)試。才能設(shè)計出符合要求的電路。這樣做，既費(fèi)時又費(fèi)力，同時也提高了設(shè)計成本；另外，因受工作場所、儀器設(shè)備等因素的限制，許多試驗（例如，理想化、破壞性的實驗）不能進(jìn)行。

編輯推薦

《Multisim 9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用》可供高等院校電子類學(xué)生使用，也可供非電類專業(yè)學(xué)生及從事系統(tǒng)設(shè)計、科研開發(fā)的工程技術(shù)人員的參考。

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