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第1章 NI Multisim 10系统1

1.1 NI Multisim 10系统简介1

1.2 Multisim的基本界面2

1.2.1 Multisim的主窗口2

1.2.2 Multisim菜单栏2

1.2.3 Multisim工具栏8

1.2.4 Multisim的元器件库9

1.2.5 Multisim仪器仪表库16

1.3 Multisim的基本操作18

1.3.1 文件（File）基本操作18

1.3.2 编辑（Edit）的基本操作19

1.3.3 创建子电路（Place→New Subcircuit）19

1.3.4 在电路工作区内输入文字（Place→Text）20

1.3.5 输入注释（Place→Comment）21

1.3.6 编辑图纸标题栏（Place→Title Block）22

1.4 电路创建的基础23

1.4.1 元器件的操作23

1.4.2 电路图选项的设置25

1.4.3 导线的操作29

1.4.4 输入／输出端29

1.5 仪器仪表的使用30

1.5.1 仪器仪表的基本操作30

1.5.2 数字多用表（Multimeter）30

1.5.3 函数信号发生器（Function Generator）30

1.5.4 瓦特表（Wattmeter）31

1.5.5 示波器（Oscilloscope）31

1.5.6 波特图仪（Bode Plotter）33

1.5.7 字信号发生器（Word Generator）34

1.5.8 逻辑分析仪（Logic Analyzer）35

1.5.9 逻辑转换仪（Logic Converter）37

1.5.10 失真分析仪（Distortion Analyzer）38

1.5.11 频谱分析仪（Spectrum Analyzer）38

1.5.12 网络分析仪（Network Analyzer）39

1.5.13 IV（电流／电压）分析仪40

1.5.14 测量探针和电流探针41

1.5.15 电压表41

1.5.16 电流表41

1.6 电路分析方法42

1.6.1 Multisim的分析菜单42

1.6.2 直流工作点分析（DC Operating Point Anlaysis）42

1.6.3 交流分析（AC Analysis）44

1.6.4 瞬态分析（Transient Analysis）45

1.6.5 傅里叶分析（Fourier Analysis）47

1.6.6 噪声分析（Noise Analysis）48

1.6.7 噪声系数分析（Noise Figure Analysis）49

1.6.8 失真分析（Distortion Analysis）50

1.6.9 直流扫描分析（DC Sweep Analysis）51

1.6.10 灵敏度分析（Sensitivity Analysis）52

1.6.11 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）53

1.6.12 温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis）55

1.6.13 零极点分析（Pole Zero Analysis）56

1.6.14 传递函数分析（Transfer Function Analysis）58

1.6.15 最坏情况分析（Worst Case Analysis）59

1.6.16 蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis）61

1.6.17 导线宽度分析（Trace Width Analysis）62

1.6.18 批处理分析（Batched Analysis）63

1.6.19 用户自定义分析（User Defined Analysis）64

本章小结64

思考题与习题65

第2章 晶体管放大器电路67

2.1 单管放大器67

2.1.1 单管放大器电路基本原理67

2.1.2 单管放大器静态工作点的分析68

2.1.3 单管放大器动态分析69

2.2 多级放大电路72

2.2.1 多级放大电路的频率响应72

2.2.2 多级放大器电路的频率响应仿真分析73

2.2.3 零极点分析74

2.2.4 电路传递函数分析76

2.3 负反馈放大器电路77

2.3.1 负反馈放大器电路工作原理77

2.3.2 负反馈对失真的改善作用77

2.3.3 负反馈对频带的展宽79

2.4 射极跟随器80

2.4.1 射极跟随器工作原理80

2.4.2 射极跟随器的瞬态特性分析81

2.4.3 电路灵敏度分析82

2.4.4 电路参数扫描分析83

2.5 差动放大器84

2.5.1 差动放大器电路结构84

2.5.2 差动放大器的静态工作点分析84

2.5.3 差模电压放大倍数和共模电压放大倍数85

2.5.4 共模抑制比CMRR87

2.6 低频功率放大器87

2.6.1 低频功率放大器工作原理87

2.6.2 OTL电路的主要性能指标89

2.7 单级单调谐放大器89

2.7.1 并联谐振回路的特性89

2.7.2 单级单调谐放大器电路90

2.7.3 单调谐放大器的RF特性分析91

2.8 双调谐回路谐振放大器98

2.8.1 双调谐回路谐振放大器电路98

2.8.2 双调谐回路谐振放大器特性分析98

2.9 0°～360°移相电路99

本章小结100

思考题与习题101

第3章 集成运算放大器104

3.1 比例求和运算电路104

3.1.1 理想运算放大器的基本特性104

3.1.2 反相比例运算电路104

3.1.3 反相加法电路105

3.1.4 同相比例运算电路105

3.1.5 减法运算电路106

3.2 积分与微分电路107

3.2.1 积分电路107

3.2.2 微分电路107

3.3 一阶有源滤波器108

3.3.1 一阶有源低通滤波器工作原理108

3.3.2 一阶有源低通滤波器的交流分析109

3.4 二阶有源低通滤波器111

3.4.1 二阶有源滤波器的典型结构111

3.4.2 二阶有源低通滤波器特性分析112

3.5 二阶有源高通滤波器113

3.5.1 二阶有源高通滤波器特性113

3.5.2 二阶有源高通滤波器特性分析114

3.6 二阶有源带通滤波器114

3.6.1 二阶有源带通滤波器特性114

3.6.2 二阶有源带通滤波器特性分析115

3.7 双T带阻滤波器电路116

3.7.1 双T带阻滤波器电路特性116

3.7.2 双T带阻滤波器电路特性分析116

3.8 电压比较器117

3.8.1 电压比较器工作原理117

3.8.2 过零比较器118

3.8.3 滞回比较器118

3.9 对数器119

3.9.1 PN结的伏安特性119

3.9.2 二极管对数放大器119

3.9.3 三极管对数放大器120

3.10 指数器120

3.11 音调控制电路的设计121

本章小结124

思考题与习题124

第4章 波形发生器电路128

4.1 RC正弦波振荡器128

4.1.1 RC正弦波振荡器的工作原理128

4.1.2 双T选频网络正弦波振荡器128

4.2 运算放大器组成的RC正弦波振荡器129

4.2.1 RC串并联网络（文氏桥）振荡器原理129

4.2.2 运算放大器组成的RC桥式正弦波振荡器129

4.3 LC振荡电路130

4.3.1 LC振荡电路原理130

4.3.2 电容反馈三点式振荡器130

4.3.3 电感反馈三点式振荡器131

4.3.4 克拉波振荡电路131

4.3.5 西勒振荡电路131

4.4 方波和三角波发生电路133

4.5 锯齿波产生电路133

本章小结134

思考题与习题135

第5章 变换电路138

5.1 检波电路138

5.2 绝对值电路139

5.3 限幅电路140

5.3.1 串联限幅电路140

5.3.2 稳压管双向限幅电路141

5.4 死区电路143

5.4.1 二极管死区电路143

5.4.2 精密死区电路145

5.5 电压／电流（U/I）变换电路147

5.5.1 负载不接地的U/I变换电路147

5.5.2 负载接地的U/I变换电路147

5.6 电流／电压转换电路148

5.7 峰值检出电路148

5.8 电压／频率变换（VFC）电路150

5.9 负阻抗变换器152

5.10 阻抗模拟变换器153

5.10.1 阻抗模拟变换器的电路结构及其工作原理153

5.10.2 模拟对地电感电路154

5.10.3 模拟对地电容电路154

5.10.4 模拟对地负阻抗电路155

5.11 模拟电感器157

5.12 电容倍增器158

本章小结159

思考题与习题160

第6章 模拟乘法器电路162

6.1 模拟乘法器的基本概念与特性162

6.1.1 通用模拟乘法器162

6.1.2 Multisim 10模拟乘法器163

6.2 乘法与平方运算电路163

6.3 除法与开平方运算电路164

6.3.1 反相输入除法运算电路164

6.3.2 同相输入除法运算电路165

6.3.3 开平方运算电路165

6.4 函数发生电路166

6.5 调幅电路167

6.5.1 普通调幅（AM）电路167

6.5.2 抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）调制电路167

6.6 振幅键控（ASK）调制电路169

6.7 混频器电路171

6.7.1 混频器特性与仿真171

6.7.2 混频器频谱分析171

6.8 倍频器电路173

6.8.1 倍频器特性与仿真173

6.8.2 用乘法器组成的二倍频器电路频谱分析176

6.9 抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）解调电路176

6.10 功率测量电路176

本章小结178

思考题与习题179

第7章 集成定时电路180

7.1 555定时电路180

7.1.1 555定时电路原理180

7.1.2 555构成多谐振荡器181

7.2 模拟声响电路183

7.3 大范围可变占空比方波发生器电路183

7.4 数字逻辑笔测试电路185

7.5 接近开关电路186

7.6 简单的汽车防盗报警电路186

本章小结187

思考题与习题187

第8章 门电路189

8.1 门电路的应用189

8.1.1 门电路的性质189

8.1.2 故障报警器190

8.2 编码器电路191

8.3 译码器电路192

8.3.1 变量译码器192

8.3.2 译码器驱动指示灯电路193

8.4 数据选择器及其应用194

8.4.1 用数据选择器74LS153实现的全加器电路194

8.4.2 通道顺序选择电路196

8.5 加法器196

8.5.1 半加器196

8.5.2 全加器197

8.6 数值比较器198

8.6.1 1位数值比较器198

8.6.2 多位数值比较器198

8.7 用门电路实现的ASK键控调制电路199

8.8 FSK频率键控调制电路200

8.8.1 FSK信号的产生201

8.8.2 用门电路实现的FSK频率键控调制电路202

8.9 用门电路实现的PSK相位选择法调制电路204

8.10 竞争冒险现象分析与消除205

8.10.1 竞争冒险现象205

8.10.2 竞争冒险现象的仿真205

8.10.3 竞争冒险现象的消除205

本章小结209

思考题与习题210

第9章 时序逻辑电路212

9.1 触发器及其应用212

9.1.1 双JK触发器组成的时钟变换电路212

9.1.2 四锁存D型触发器组成的智力竞赛抢答器213

9.2 8位串入-并出移位寄存器电路214

9.3 计数器及其应用215

9.3.1 用复位法获得任意进制计数器215

9.3.2 数字钟晶振时基电路216

9.4 多谐振荡器216

9.4.1 非对称型多谐振荡器216

9.4.2 对称型多谐振荡器217

9.4.3 带RC电路的环形振荡器217

9.4.4 石英晶体稳频的多谐振荡器218

本章小结219

思考题与习题219

第10章 A/D与D/A转换电路220

10.1 Multisim 10中的A/D转换电路220

10.2 Multisim 10中的D/A转换器221

10.3 数控放大器222

10.4 可编程任意波形发生器223

10.5 数控电压源224

10.6 数控电压／电流变换器225

10.7 数控恒流源电路226

本章小结227

思考题与习题228

第11章 电源电路229

11.1 单相半波可控整流电路229

11.2 单相半控桥整流电路230

11.3 三相桥式整流电路234

11.3.1 三相桥式整流电路工作原理234

11.3.2 三相桥式整流电路仿真输出236

11.4 直流降压斩波变换电路236

11.4.1 直流降压斩波变换电路工作原理236

11.4.2 直流降压斩波变换电路237

11.5 直流升压斩波变换电路239

11.5.1 直流升压斩波变换电路工作原理239

11.5.2 直流升压斩波变换电路239

11.6 直流降压-升压斩波变换电路241

11.6.1 直流降压-升压斩波变换电路工作原理241

11.6.2 直流降压-升压斩波变换电路241

11.7 DC-AC全桥逆变电路242

11.7.1 DC-AC全桥逆变电路工作原理242

11.7.2 MOSFET DC-AC全桥逆变电路244

11.8 正弦脉宽调制（SPWM）逆变电路247

11.8.1 正弦脉宽调制逆变电路工作原理247

11.8.2 SPWM产生电路249

11.8.3 SPWM逆变电路251

本章小结253

思考题与习题253

第12章 应用电路255

12.1 函数波形发生器电路255

12.2 阶梯波发生器电路256

12.3 交叉路口交通控制器的设计258

12.3.1 交通控制器的设计原则258

12.3.2 交通控制器电路259

12.4 病房呼叫系统的设计260

12.5 8路数显报警器262

12.6 汽车尾灯控制电路263

12.7 计数器、译码器、数码管驱动显示电路263

12.8 程控电压衰减器266

12.9 数字时钟的设计268

12.9.1 数字时钟的电路结构268

12.9.2 计数器电路的设计268

12.9.3 显示器272

12.9.4 数字钟系统的组成272

本章小结272

思考题与习题273

第13章 单片机应用电路275

13.1 Multisim 10单片机仿真平台275

13.2 单片机应用电路实例277

13.2.1 简易计算器277

13.2.2 LCD显示器控制电路279

13.2.3 交通灯管理控制器280

13.2.4 传送带控制器283

本章小结285

思考题与习题285

参考文献291