Multisim 14 电子系统仿真与设计 第2版

定　　价：59 元

丛书名：高等院校EDA系列教材

• 作者：张新喜 主编许 军 韩菊 任锐 丁岩松 参编
• 出版时间：2017/9/5
• ISBN：9787111576624
• 出 版 社：机械工业出版社

• 中图法分类：TN702 
• 页码：352
• 纸张：胶版纸
• 版次：2
• 开本：16K

内容简介

本书系统地介绍了NI Multisim 14电路仿真软件的特点和使用方法，对基于该软件的电路仿真与分析、单片机系统设计仿真、梯形图程序设计仿真、Multisim 14与LabVIEW联合仿真、虚拟面包板和虚拟ELVIS 等内容作了详细介绍，并结合实例介绍了Multisim 14在电路分析、模拟电路设计、数字电路设计和电路故障诊断中的应用。 本书可作为大专院校师生学习Multisim的教材，也可作为电子系统设计领域工程技术人员或电子设计爱好者的参考书。

编辑推荐

适读人群 ：本书可作为大专院校师生学习Multisim的教材，也可作为电子系统设计领域工程技术人员或电子设计爱好者的参考书。
　　（1） 完备的元器件库。新版本借助领先半导体制造商的新版和升级版仿真模型，扩展了模拟和混合模式应用，元器件数量多达约20000个。
　　（2）功能强大的SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Empnasis）仿真。能对模拟电路、数字电路、数模混合电路和射频（RF）电路等进行交互式仿真；新版本借助来自NXP和美国国际整流器公司开发的全新MOSFET和IGBT，可搭建先进的电源电路。
　　（3） 虚拟仪器测试和分析功能。二十余种虚拟仪器和分析功能为电路性能的测试和分析提供了强有力的支持；新版本全新的主动分析模式可让用户更快速获得仿真分析结果。
　　（4）支持微控制器（MCU）仿真，能实现基于MCU的单片机系统仿真；全新的MPLAB教学应用程序集成了Multisim 14，可用于实现微控制器和外设仿真。
　　（5）支持用梯形图语言编程设计的系统仿真，增加了对工业控制系统仿真的支持。
　　（6）具有PCB文件的转换功能，可将仿真电路导出到PCB设计验证平台Ultiboard。
　　（7）Multisim 14可实现与LabVIEW联合仿真，利用LabVIEW可采集、处理外部真实信号，进一步丰富了Multisim 14的应用领域。
　　（8） 配置了虚拟ELVIS，以帮助初学者快速掌握实验技能，建立真实实验的感觉，达到与搭建实物电路相似的效果。
　　（9） 与NI ELVIS原型设计板配套，提供了用真实元器件搭接电路和进行电路测试的环境，通过相关接口设计，实现了虚拟仿真与实际电路之间的无缝连接。
　　（10） 针对iPad开发的Multisim Touch，使用户可以在iPad上进行交互式电路仿真和分析。
　　（11） 基于NI技术，建立了Multisim与外部真实电路的数据接口，实现了Multisim与NI虚拟仪器的联合仿真；通过LabVIEW SignalExpress软件，实现了软件仿真与实际电路的交互，在实际工程应用中具有重要的意义。

序 言

　　EDA是电子设计自动化（Electronics Design Automation）的英文缩写，是在20世纪90年代初计算机辅助设计(CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）等概念的基础上发展而来的。借助先进的计算机技术，EDA技术已能依靠EDA软件平台完成各类电子系统的设计、仿真，直至特定目标芯片的设计。NI Multisim是当前流行的、特别适合电子系统仿真分析与设计的一款EDA工具软件，已受到国内外教师、科研人员和工程师的广泛认可，成为业界一流的先进SPICE仿真标准环境。Multisim软件操作友好、功能强大，不仅可以作为大学生学习电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电工学、单片机等课程的重要辅助软件，也可以作为电子工程师进行实际电子系统仿真和设计的有效工具，可优化性能、减少设计错误，缩短原型开发时间。
　　作为Multisim仿真软件的最新版本，Multisim 14进一步完善了以前版本的基本功能，同时增加一些新的功能，其特点和优势包括：
　　（1） 完备的元器件库。新版本借助领先半导体制造商的新版和升级版仿真模型，扩展了模拟和混合模式应用，元器件数量多达约20000个。
　　（2）功能强大的SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Empnasis）仿真。能对模拟电路、数字电路、数模混合电路和射频（RF）电路等进行交互式仿真；新版本借助来自NXP和美国国际整流器公司开发的全新MOSFET和IGBT，可搭建先进的电源电路。
　　（3） 虚拟仪器测试和分析功能。二十余种虚拟仪器和分析功能为电路性能的测试和分析提供了强有力的支持；新版本全新的主动分析模式可让用户更快速获得仿真分析结果。
　　（4）支持微控制器（MCU）仿真，能实现基于MCU的单片机系统仿真；全新的MPLAB教学应用程序集成了Multisim 14，可用于实现微控制器和外设仿真。
　　（5）支持用梯形图语言编程设计的系统仿真，增加了对工业控制系统仿真的支持。
　　（6）具有PCB文件的转换功能，可将仿真电路导出到PCB设计验证平台Ultiboard。
　　（7）Multisim 14可实现与LabVIEW联合仿真，利用LabVIEW可采集、处理外部真实信号，进一步丰富了Multisim 14的应用领域。
　　（8） 配置了虚拟ELVIS，以帮助初学者快速掌握实验技能，建立真实实验的感觉，达到与搭建实物电路相似的效果。
　　（9） 与NI ELVIS原型设计板配套，提供了用真实元器件搭接电路和进行电路测试的环境，通过相关接口设计，实现了虚拟仿真与实际电路之间的无缝连接。
　　（10） 针对iPad开发的Multisim Touch，使用户可以在iPad上进行交互式电路仿真和分析。
　　（11） 基于NI技术，建立了Multisim与外部真实电路的数据接口，实现了Multisim与NI虚拟仪器的联合仿真；通过LabVIEW SignalExpress软件，实现了软件仿真与实际电路的交互，在实际工程应用中具有重要的意义。
　　与其他EDA工具软件相比，Multisim 14界面直观、操作方便，创建电路需要的元器件及电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕抓取，且元器件和仪器的图形与实物外形接近，仪器的操作开关、按键也与实际仪器极为相似。特别是Multisim 14中增设的与实物完全一样的实验面包板，更增加了学生对电路的感性认识，激发了学生的学习热情与兴趣。同时，Multisim 14针对教师和学生特别设计和建立了强大的教学功能，可以协助教师用崭新而有创意的方式来传授课程内容。
　　Multisim 14软件的引入在促进电子技术教学的同时，也推动了电类学科的建设和发展。众所周知，电类学科是一门实践性很强的学科，只有通过实验，才能培养学生的工程素质、动手能力和创新能力。但目前国内高校的实验场地和实验仪器等资源都十分有限，这在某种程度上制约了学生工程素质、动手能力和创新能力的培养。然而，有了Multisim 14软件和计算机，就相当于有了一个现代化的“电子实验室”，在这种不拘场合、不拘时间的“电子实验室”中，用“以虚代实、以软代硬”的方法做实验，既具有容易设计、容易修改和容易实现等优点，又可以有效地提高教学效率、降低教学成本，扩展了电子技术实验室的空间，为学生参加课外电子设计活动奠定了物质基础。同时，在电路的故障诊断等工程实际中，Multisim 14也发挥了巨大的作用。工程实际中常用的电路故障诊断方法是故障字典法，通常故障字典的建立需要通过大量的电路实验收集各种标准数据和故障数据，时间长、成本高，但利用Multisim 14强大的电路仿真能力可以很好地解决这一问题。在仿真环境中，用户可以设置各种故障状态，甚至各种极限状态，利用虚拟仪表进行检测，把故障数据收集到故障字典中。利用Multisim 14仿真工具进行故障数据的收集是一种快速、经济、可靠的故障字典建立新方法，可以广泛用于各类电子电路的故障诊断和分析。

目 录

目录 前言 第1章绪论 11电子技术的教与学 12NI电子学教育平台 121概念 122NI电子学教育平台的构成 123实验范例 13Multisim 14的新特点 第2章快速入门 21NI Multisim 14套件概况 22NI Multisim 14原理图的输入和仿真 221原理图的输入 222电路功能仿真 223报告输出 第3章操作环境 31主界面菜单命令 311文件菜单 312编辑菜单 313视图菜单 314放置菜单 315MCU菜单 316仿真菜单 317文件传输菜单 318工具菜单 319报表菜单 3110选项菜单 3111窗口菜单 3112帮助菜单 32常用工具栏 321标准工具栏 322主要工具栏 323浏览工具栏 324元器件工具栏 325仿真工具栏 326探针工具栏 327梯形图工具栏 328仪器库工具栏 329其他功能 第4章基本操作 41创建电路窗口 411设置界面大小 412显示/隐藏表格、标题框和页边框 413选择符合标准 414元器件放置模式设置 415选择电路颜色 416为元器件的标识、标称值和名称设置字体 42元器件的选取 43放置元器件 431选择元器件和使用浏览窗口 432使用“In Use List 433移动一个已经放好的元器件 434复制/替换一个已经放置好的元器件 435设置元器件的颜色 44连线 441自动连线 442手动连线 443自动连线和手动连线相结合 444定制连线方式 445修改连线路径 446设置连线颜色 45手动添加结点 46旋转元器件 47设置元器件属性 471显示已被放置的元器件的识别信息 472查看已放置的元器件的标称值或模型 473为放置好的元器件设置错误 474自动设置错误 48从电路中寻找元器件 49标识 491更改元器件标识和属性 492更改结点编号 493添加标题框 494添加备注 495添加说明 410虚拟连线 411子电路和层次化 4111子电路与层次化概述 4112建立子电路 4113为电路添加子电路 412打印电路 413放置总线 414使用弹出菜单 4141没有选中元器件时弹出菜单 4142选中元器件时弹出菜单 4143菜单来自于选中的连线 第5章虚拟仪器 51虚拟仪器概述 511认识虚拟仪器 512使用虚拟仪器的注意事项 513虚拟仪器分类 52模拟仪器 521数字万用表 522函数信号发生器 523功率表 524双踪示波器 525四通道示波器 526博德图仪 527频率仪 528伏安特性图示仪 529失真度分析仪 53数字仪器 531数字信号发生器 532逻辑分析仪 533逻辑转换仪 54射频仪器 541频谱分析仪 542网络分析仪 55模拟Agilent、Tektronix 真实仪器 551Agilent33120A型函数发生器 552Agilent34401A型数字万用表 553Agilent54622D型数字示波器 554TektronixTDS2024型数字示波器 56测试探针 第6章虚拟面包板与3D ELVIS 61面包板概述 62虚拟面包板的设置和属性 621面包板的设置 622面包板的属性 63面包板上搭接电路 6313D View面包板上搭接电路 632元器件放置到面包板 633元器件引脚之间连线 634浏览元器件信息 635浏览面包板 636面包板上连线的明细表 637面包板上连线的检查 643D ELVIS 641NI ELVIS 概述 642Virtual ELVIS组成 65Virtual ELVIS I design 651Virtual ELVIS I design界面介绍 652Virtual ELVIS中仪器连接及应用 653应用Virtual ELVIS范例 66原型板与平台 661元器件的放置及连线 662NI ELVIS 3种版本的区别 第7章Multisim 14与LabVIEW联合仿真 71系统要求 72LabVIEW软件入门 721虚拟仪器的构成 722LabVIEW的操作选板 723创建虚拟仪器 73Multisim 14中的LabVIEW仪器 74LabVIEW仪器导入Multisim 14中的方法 741复制与重命名一个工程模板 742指定接口信息 743创建自定义仪器 744导入一个自定义仪器到Multisim 14软件中 第8章Multisim 14的仿真分析方法 81交互式仿真 82直流工作点分析 83交流扫描分析 84瞬态分析 85直流扫描分析 86单频交流分析 87参数扫描分析 88噪声分析 89蒙特卡罗分析 810傅里叶分析 811温度扫描分析 812失真分析 813灵敏度分析 814最坏情况分析 815噪声系数分析 816极点-零点分析 817传递函数分析 818线宽分析 819批处理分析 820用户自定义分析 第9章Multisim 14在电路分析中的应用 91结点电压法的仿真实验与分析 911结点电压法 912仿真实验与分析 92戴维南定理的仿真实验与分析 921戴维南定理 922仿真实验与分析 93叠加定理的仿真实验与分析 931叠加定理 932仿真实验与分析 94一阶RC电路的仿真实验与分析 941一阶RC电路 942仿真实验与分析 95RLC串联电路的仿真实验与分析 951RLC串联电路 952RLC串联电路的瞬态响应实验与分析 953RLC串联电路的正弦稳态实验与分析 954RLC串联电路的谐振和频率特性实验与分析 96三相电路的仿真实验与分析 961三相电路 962仿真实验与分析 第10章Multisim 14在模拟电路中的应用 101二极管电路的仿真实验与分析 1011二极管特性 1012二极管整流电路的实验与分析 1013二极管箝位电路的实验与分析 1014稳压管电路的实验与分析 102单管共射放大电路的仿真实验与分析 1021单管放大电路 1022仿真实验与分析 103集成运放负反馈放大电路的仿真实验与分析 1031集成运放负反馈放大电路 1032比例放大电路的仿真实验与分析 1033加法运算电路的仿真实验与分析 1034减法运算电路的仿真实验与分析 1035有源滤波器电路的仿真实验与分析 104RC正弦波振荡器及其应用电路的仿真实验与分析 1041正弦波振荡器 1042RC正弦波振荡器的仿真实验与分析 1043电子琴原理电路的实验与分析 105电压比较器及其应用电路的仿真实验与分析 1051电压比较器 1052电压比较器的仿真实验与分析 1053矩形波发生器的仿真实验与分析 1054监测报警系统的仿真实验与分析 106直流稳压电源的仿真实验与分析 1061直流稳压电源 1062仿真实验与分析 第11章Multisim 14在数字电路中的应用 111组合逻辑电路的仿真与分析 1111逻辑函数的化简 1112组合逻辑电路的分析 1113编码器 1114译码器 1115数据选择器 1116数值比较器 1117加法器 1118竞争冒险 112时序逻辑电路的仿真与分析 1121基本触发器 1122移位寄存器 1123基本计数器 1124555定时器仿真与分析 113A-D与D-A转换电路的分析与设计 1131A-D转换电路的仿真分析 1132D-A转换电路的仿真分析 114多功能数字钟设计 1141数字钟功能分析 1142数字钟各单元电路设计 1143数字钟集成设计与仿真 第12章MultiMCU单片机仿真 121MultiMCU单片机仿真平台介绍 122单片机仿真电路的建立 123单片机编程语言及编译连接 1231应用汇编语言编写单片机应用程序 1232应用C语言编写单片机应用程序 1233应用第三方编译器生成可执行文件 124单片机在线调试 1241MultiMCU在线调试功能介绍 1242单步在线调试应用程序 125单片机系统仿真实例 1251用8051单片机实现波形发生器的仿真 1252用8051单片机实现流水灯的仿真 1253用PIC单片机实现液晶显示流动字符的仿真 第13章Multisim 14与梯形图程序仿真 131概况 132梯形图的创建 1321梯形图编程语言概述 1322梯形图编程 133梯形图中的“与”“或”逻辑 134梯形图编程元素(指令) 135可编程序控制器应用 1351多地控制一灯 1352储藏罐的液面控制 1353传送带的控制 1354十字路口交通灯的控制 第14章Multisim 14在电路故障诊断中的应用 141电路故障诊断概述 1411电路故障诊断的基本概念 1412电路故障诊断的常用方法 142仿真实验在端口UI曲线测试法中的应用 143仿真分析在故障字典法中的应用