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：29488080093

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

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

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内容提要

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　　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

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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

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文摘

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序言

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《探索无限可能：现代电子电路设计实践指南》 在日新月异的科技浪潮中，电子电路设计作为信息技术和智能制造的基石，其重要性不言而喻。从微小的集成芯片到庞大的通信网络，再到我们触手可及的智能设备，无不闪烁着电子电路设计的智慧之光。本书并非一本关于特定软件操作的教程，而是一本旨在全面提升读者在现代电子电路设计领域实践能力的指南。它将带领您深入理解电子电路设计的核心原理，掌握行业前沿的设计方法，并激发您在创新道路上的无限可能。 第一章：电子电路设计的基础理论与发展脉络 本章将追溯电子电路设计的源起，从最初的电子管时代，到晶体管的诞生，再到集成电路的蓬勃发展，梳理出一条清晰的发展脉络。我们将深入探讨电阻、电容、电感等基本元器件的物理特性和电路行为，理解它们在构成复杂电路时的作用。欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路分析方法将被系统地讲解，并结合实际案例，帮助读者建立扎实的理论基础。此外，本章还将介绍模拟电路和数字电路的两大分支，阐述它们各自的特点、应用领域以及相互之间的关联。通过对半导体器件（如二极管、三极管、场效应管）的深入剖析，读者将能够理解现代电子设备中至关重要的构建模块。最后，我们将展望电子电路设计未来的发展趋势，例如微型化、集成化、智能化以及对低功耗、高效率的要求，为后续的学习和实践奠定坚实的理论根基。 第二章：现代电子电路设计的流程与方法论 成功的电子电路设计并非一蹴而就，而是一个系统而严谨的工程过程。本章将详细剖析一个典型的电子电路设计流程，从需求分析、原理图设计、器件选型、PCB布局布线，到仿真验证、原型制作、调试测试，以及最终的生产制造。我们将重点介绍在各个环节中常用的方法论和最佳实践。例如，在原理图设计阶段，我们将讨论如何采用模块化设计、层次化设计等策略，以提高设计的可读性和可维护性。在器件选型环节，除了关注电气参数，还将强调成本、可获得性、功耗、可靠性等多种因素的综合考量。PCB布局布线作为连接元器件的关键步骤，本章将深入讲解信号完整性、电源完整性、电磁兼容性（EMC）等重要设计原则，并介绍不同的布线策略，如差分对布线、蛇形线处理等。同时，我们还将探讨一些先进的设计方法，如面向对象的设计方法、可重用设计理念，以及敏捷开发在电子设计中的应用，帮助读者构建更高效、更灵活的设计体系。 第三章：模拟电路设计的精髓与实例分析 模拟电路是处理连续信号的电子电路，在传感器信号调理、音频视频处理、电源管理等领域扮演着核心角色。本章将深入剖析各类模拟电路的设计要点。我们将从基本放大电路（如共射、共集、共基放大器）的原理和特性入手，逐步过渡到运算放大器（Op-amp）的应用。通过对各种运算放大器电路（如加法器、减法器、积分器、微分器、滤波器）的详尽讲解，读者将掌握如何利用运算放大器实现复杂的信号处理功能。我们将重点讲解滤波器（如低通、高通、带通、带阻滤波器）的设计原理，包括巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等多种滤波器类型及其在实际应用中的选择。此外，本章还将深入探讨电源电路的设计，包括线性稳压器、开关稳压器（Buck、Boost、Buck-Boost）的工作原理和设计要点，以及如何设计低噪声、高精度的参考电压源。通过大量的实际电路分析案例，如音频放大器、射频接收前端、传感器信号采集电路等，读者将能够将理论知识融会贯通，并理解设计过程中的权衡与取舍。 第四章：数字电路设计的逻辑与高级应用 数字电路是处理离散信号的电子电路，构成了现代计算、通信和控制系统的基础。本章将深入探讨数字电路的设计原理和实现方法。我们将从基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）和组合逻辑电路（编码器、译码器、多路选择器、加法器）开始，循序渐进地讲解时序逻辑电路（触发器、寄存器、计数器、移位寄存器）的设计。我们将详细阐述状态机的设计方法，包括有限状态机（FSM）的建模、分析和实现，这对于设计复杂的数字控制器至关重要。此外，本章还将引入可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）和应用专用集成电路（ASIC）等先进的设计实现技术，讲解硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL）在描述和实现数字电路中的作用。读者将学习如何利用HDL进行逻辑仿真、综合以及实现。本章还将聚焦于一些高级数字电路设计主题，例如数据通路和控制通路的设计、时序分析与优化、以及流水线设计等，以期为读者在设计高性能数字系统方面打下坚实的基础。 第五章：嵌入式系统设计与微控制器应用 嵌入式系统是当今电子产品中无处不在的“大脑”，它们负责执行特定的功能，并与外部世界进行交互。本章将聚焦于嵌入式系统的设计与微控制器（MCU）的应用。我们将深入介绍嵌入式系统的基本构成，包括微处理器/微控制器、存储器、输入/输出接口以及外围设备。读者将学习如何选择合适的微控制器，并掌握其核心架构、指令集以及存储器映射。本章将重点讲解微控制器的片上外设，如通用输入/输出（GPIO）、定时器/计数器、中断控制器、模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）、通信接口（UART, SPI, I2C, CAN, USB）等，以及如何通过软件编程来控制和利用这些外设。我们将详细介绍嵌入式软件开发流程，包括程序编写、编译、下载和调试。此外，本章还将介绍实时操作系统（RTOS）在复杂嵌入式系统中的作用，讲解任务调度、进程间通信（IPC）等概念。通过案例分析，如智能家居控制器、工业自动化设备、汽车电子控制单元等，读者将能够理解嵌入式系统在实际应用中的设计挑战和解决方案。 第六章：电子电路设计的验证与测试 “设计即等于测试”是电子电路设计中一条颠扑不破的真理。本章将系统性地介绍电子电路设计的验证与测试方法，以确保设计的可靠性和性能。我们将深入探讨仿真技术在设计过程中的关键作用，包括原理图仿真、PCB后仿真（SI/PI/EMC仿真）等。读者将了解不同仿真工具的特点以及如何选择合适的仿真方法来预测电路的行为。在原型制作环节，我们将讨论PCB制造工艺、元器件的焊接与组装技术。在调试测试阶段，我们将详细介绍各种测试仪器（如示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪、信号发生器、万用表）的使用方法和技巧，并讲解常用的测试方法，如直流参数测试、交流参数测试、时序测试、功耗测试、以及环境测试（如温度、湿度、振动测试）。本章还将介绍一些自动化测试技术和设计可测试性（DFT）原则，帮助读者在设计之初就考虑如何简化和自动化后期的测试过程。 第七章：电磁兼容性（EMC）与信号完整性（SI）设计 在高速、高密度电子设计的时代，电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）已经成为不可忽视的设计要素，它们直接关系到电子产品的稳定运行和可靠性。本章将深入剖析EMC和SI的设计原理与实践。我们将讲解电磁干扰（EMI）的产生机理，包括传导干扰和辐射干扰，以及常见的干扰源。我们将系统性地介绍EMC设计原则，包括源抑制、传输路径隔离、接收端保护等。详细讲解PCB布局布线中屏蔽、接地、滤波等关键技术。在信号完整性方面，我们将探讨信号传输中的反射、振铃、过冲、串扰等问题，并讲解阻抗匹配、端接等技术。我们将介绍高速信号设计中的关键考虑因素，如时序裕量、时钟抖动、抖动容限等。通过实例分析，例如高速数据总线设计、射频电路的EMC/SI问题，以及如何进行EMC/SI的仿真和测试，读者将能够掌握有效提升产品EMC/SI性能的设计技巧。 第八章：功率电子电路设计与能源效率 功率电子电路是实现电能高效转换和管理的“心脏”，在电力系统、新能源、电动汽车、工业驱动等领域发挥着至关重要的作用。本章将深入探讨功率电子电路的设计。我们将讲解各种功率器件（如MOSFET、IGBT、二极管）的工作原理和选型要点。我们将详细介绍DC-DC变换器（Buck, Boost, Buck-Boost, SEPIC, Ćuk等）和DC-AC逆变器（单相、三相）的设计原理和控制策略。本章将重点关注功率电子电路的能源效率问题，讲解如何通过优化拓扑结构、选择高效率器件、设计低损耗驱动电路以及采用先进的控制算法来提高能源利用率。我们将探讨功率因素校正（PFC）技术，以及如何设计高功率密度、低电磁干扰的功率电子模块。通过对太阳能逆变器、电动汽车充电器、开关电源等实际应用的案例分析，读者将能够理解功率电子电路设计的挑战和创新方向。 第九章：物联网（IoT）与智能传感器网络设计 物联网（IoT）正在以前所未有的速度改变我们的生活和工作方式，而传感器网络是实现这一愿景的关键。本章将聚焦于物联网设备的设计，特别是与传感器网络相关的技术。我们将介绍低功耗无线通信技术，如Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, Zigbee等，以及它们在物联网中的应用。我们将讲解智能传感器的设计原理，包括传感器的工作机制、信号采集、模拟信号处理和数字化。读者将学习如何将多种传感器集成到物联网系统中，并理解数据融合和边缘计算在物联网中的作用。本章还将探讨物联网设备的功耗管理和电池寿命优化技术，以及如何设计安全可靠的物联网通信协议。通过案例分析，如智能家居、智慧农业、工业物联网监控系统等，读者将能够理解物联网设备的设计思路和关键技术。 第十章：电子电路设计的未来趋势与创新展望 科技的进步永无止境，电子电路设计的领域也在不断演进。本章将展望电子电路设计的未来发展趋势，激发读者的创新思维。我们将探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）在电路设计中的应用，例如AI辅助的原理图生成、AI驱动的PCB布局布线优化、以及AI在故障诊断和预测性维护中的作用。我们将讨论新材料（如石墨烯、钙钛矿）和新工艺（如3D打印电子器件、柔性电子）对未来电路设计的潜在影响。此外，本章还将关注可持续设计理念，包括低功耗设计、可回收材料的应用以及环境友好型电子产品的开发。最后，我们将鼓励读者积极拥抱变革，不断学习新知识、掌握新技能，并在电子电路设计领域探索无限可能，为未来的科技发展贡献力量。 本书旨在提供一个系统性的学习框架，帮助您理解电子电路设计的核心概念、掌握关键的设计技术，并启发您在实践中不断创新。无论您是初学者还是有一定经验的设计师，都希望本书能够成为您在电子电路设计领域探索和成长的宝贵伙伴。

评分☆☆☆☆☆

从更宏观的视角来看，这本书成功地弥合了学术理论与工业实践之间的鸿沟。很多大学教材侧重于推导和证明，而行业内的快速开发工具书又往往过于侧重效率而牺牲了深度。这本书找到了一个完美的平衡点。它没有回避那些需要数学基础支撑的深层次理论，但同时又确保了这些理论知识最终都能落实到可操作的仿真步骤上。比如，在讲解拉普拉斯变换在电路分析中的应用时，书中紧接着就展示了如何使用软件中的传递函数模块来快速构建和分析同样的系统，对比了手工计算和仿真结果的差异。这种对比不仅加深了我对数学工具的理解，更重要的是，让我认识到在什么情况下应该使用精确的手算验证，又在什么情况下应该依赖快速的仿真迭代。这种辩证的学习方式，让我的工程判断力得到了显著的提升，不再是只会套用公式的“计算器”，而是能综合运用多种工具的“问题解决者”。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我个人职业规划的影响是深远的。在当前的电子行业，掌握高效的仿真和验证流程已经成为一项核心竞争力。过去，我总觉得自己被困在了“面包板”思维中，对那些更大型、更复杂的系统级设计感到力不从心。这本书引入的模块化设计和层次化仿真概念，彻底改变了我的看法。它展示了如何将一个庞大的系统分解成若干个可独立验证的子模块，再将这些模块高效地集成起来进行整体验证。这种自顶向下和自底向上的结合策略，是我在以往的学习中很少接触到的系统化思维。通过跟随书中的项目案例，我不仅学会了软件的使用技巧，更重要的是，我吸收了一种结构化解决复杂工程问题的框架。可以说，这本书不仅仅是一本技术参考书，它更像是一份职业技能升级的路线图，为我在未来的项目设计和团队协作中打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买这本书的初衷，是希望能找到一本能真正教会我如何“玩转”电子仿真工具的实用指南，而不是一本晦涩难懂的软件操作手册。这本书完全超出了我的预期。它没有陷入那种纯粹的技术参数罗列中，而是将仿真技术融入到了解决实际工程问题的流程中。我尤其欣赏它在“故障诊断”和“性能优化”章节的处理方式。在实际工作中，电路出问题往往是最头疼的事情，而这本书提供了一套系统的方法论，教我们如何利用仿真软件中的各种调试工具，比如示波器、频谱分析仪的虚拟版本，去“听诊”电路的“脉搏”。我尝试着在书中的案例基础上引入一些人为的元件老化或参数漂移，结果发现仿真结果与预期中的故障现象惊 D吻合。这让我对未来处理复杂系统中的隐性问题充满了信心。这本书不仅仅是关于软件的，更是关于一种现代化的电子设计思维方式的培养，它教会我们如何提前预见风险，而不是事后诸葛亮。这种前瞻性的指导，是书本价值的真正体现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图例质量也值得称赞。在技术书籍中，清晰的插图往往是决定阅读体验的关键因素。这本书在这方面做得非常出色，每一张电路图、每一个仿真截图都标注得清清楚楚，即便是软件界面上那些细小的菜单和选项，也都被放大并清晰地解释了其功能。对于我这种视觉学习者来说，这一点至关重要。我曾尝试阅读一些网络上的免费教程，但往往因为截图模糊或者步骤缺失而感到沮丧。这本书则像是有一位经验丰富的导师，手把手地引导你完成每一步操作。而且，书中提供的代码或脚本示例，都是可以直接复制粘贴并运行的，这极大地减少了初学者在输入环节可能出现的错误。我记得有一次，我尝试用书中的一个高级建模技巧来模拟一个非线性器件的复杂行为，当我成功运行仿真并看到符合预期的S曲线时，那种满足感是无可替代的。可见，编写这本书的作者对读者的学习曲线有着深刻的理解和体贴。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，尤其是对于那些像我一样，在传统电子实验和理论学习之间感到有些脱节的人来说。作者非常巧妙地将理论知识与实际操作的桥梁搭建了起来。我记得我以前总是对那些复杂的电路图感到无从下手，书本上的公式推导也常常让我感到枯燥乏味。但是这本书通过大量的仿真实例，让我亲眼看到了理论是如何在虚拟环境中被验证和实现的。比如，在讲解滤波器设计时，书里不仅给出了公式，还详细演示了如何在软件中搭建电路，调整参数，并观察波形的变化。这种即时反馈的学习方式，极大地增强了我的动手能力和对电路工作原理的直观理解。我发现，以前需要花费数小时甚至数天才能调试好的电路，现在只需要几分钟就能在仿真软件中快速迭代和优化。这种效率的提升，对于我们这些时间宝贵的研究生或者工程师来说，无疑是巨大的福音。这本书的结构安排也十分合理，从基础的元器件模型到复杂的系统级仿真，层层递进，让人学起来非常有成就感。那种拨开云雾见青天的感觉，只有真正实践过的人才能体会到。