本書系統(tǒng)地介紹了NI Multisim 14電路仿真軟件的特點和使用方法，對基于該軟件的電路仿真與分析、單片機系統(tǒng)設(shè)計仿真、梯形圖程序設(shè)計仿真、Multisim 14與LabVIEW聯(lián)合仿真、虛擬面包板和虛擬ELVIS 等內(nèi)容作了詳細介紹，并結(jié)合實例介紹了Multisim 14在電路分析、模擬電路設(shè)計、數(shù)字電路設(shè)計和電路故障診斷中的應(yīng)用。
本書可作為大專院校師生學習Multisim的教材，也可作為電子系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域工程技術(shù)人員或電子設(shè)計愛好者的參考書。
適讀人群 ：本書可作為大專院校師生學習Multisim的教材，也可作為電子系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域工程技術(shù)人員或電子設(shè)計愛好者的參考書。
�。�1） 完備的元器件庫。新版本借助領(lǐng)先半導體制造商的新版和升級版仿真模型，擴展了模擬和混合模式應(yīng)用，元器件數(shù)量多達約20000個。
�。�2）功能強大的SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Empnasis）仿真。能對模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)�；旌想娐泛蜕漕l（RF）電路等進行交互式仿真；新版本借助來自NXP和美國國際整流器公司開發(fā)的全新MOSFET和IGBT，可搭建先進的電源電路。
�。�3） 虛擬儀器測試和分析功能。二十余種虛擬儀器和分析功能為電路性能的測試和分析提供了強有力的支持；新版本全新的主動分析模式可讓用戶更快速獲得仿真分析結(jié)果。
�。�4）支持微控制器（MCU）仿真，能實現(xiàn)基于MCU的單片機系統(tǒng)仿真；全新的MPLAB教學應(yīng)用程序集成了Multisim 14，可用于實現(xiàn)微控制器和外設(shè)仿真。
�。�5）支持用梯形圖語言編程設(shè)計的系統(tǒng)仿真，增加了對工業(yè)控制系統(tǒng)仿真的支持。
�。�6）具有PCB文件的轉(zhuǎn)換功能，可將仿真電路導出到PCB設(shè)計驗證平臺Ultiboard。
�。�7）Multisim 14可實現(xiàn)與LabVIEW聯(lián)合仿真，利用LabVIEW可采集、處理外部真實信號，進一步豐富了Multisim 14的應(yīng)用領(lǐng)域。
�。�8） 配置了虛擬ELVIS，以幫助初學者快速掌握實驗技能，建立真實實驗的感覺，達到與搭建實物電路相似的效果。
�。�9） 與NI ELVIS原型設(shè)計板配套，提供了用真實元器件搭接電路和進行電路測試的環(huán)境，通過相關(guān)接口設(shè)計，實現(xiàn)了虛擬仿真與實際電路之間的無縫連接。
�。�10） 針對iPad開發(fā)的Multisim Touch，使用戶可以在iPad上進行交互式電路仿真和分析。
（11） 基于NI技術(shù)，建立了Multisim與外部真實電路的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了Multisim與NI虛擬儀器的聯(lián)合仿真；通過LabVIEW SignalExpress軟件，實現(xiàn)了軟件仿真與實際電路的交互，在實際工程應(yīng)用中具有重要的意義。
EDA是電子設(shè)計自動化（Electronics Design Automation）的英文縮寫，是在20世紀90年代初計算機輔助設(shè)計(CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）等概念的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。借助先進的計算機技術(shù)，EDA技術(shù)已能依靠EDA軟件平臺完成各類電子系統(tǒng)的設(shè)計、仿真，直至特定目標芯片的設(shè)計。NI Multisim是當前流行的、特別適合電子系統(tǒng)仿真分析與設(shè)計的一款EDA工具軟件，已受到國內(nèi)外教師、科研人員和工程師的廣泛認可，成為業(yè)界一流的先進SPICE仿真標準環(huán)境。Multisim軟件操作友好、功能強大，不僅可以作為大學生學習電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電工學、單片機等課程的重要輔助軟件，也可以作為電子工程師進行實際電子系統(tǒng)仿真和設(shè)計的有效工具，可優(yōu)化性能、減少設(shè)計錯誤，縮短原型開發(fā)時間。
作為Multisim仿真軟件的最新版本，Multisim 14進一步完善了以前版本的基本功能，同時增加一些新的功能，其特點和優(yōu)勢包括：
�。�1） 完備的元器件庫。新版本借助領(lǐng)先半導體制造商的新版和升級版仿真模型，擴展了模擬和混合模式應(yīng)用，元器件數(shù)量多達約20000個。
（2）功能強大的SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Empnasis）仿真。能對模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)�；旌想娐泛蜕漕l（RF）電路等進行交互式仿真；新版本借助來自NXP和美國國際整流器公司開發(fā)的全新MOSFET和IGBT，可搭建先進的電源電路。
（3） 虛擬儀器測試和分析功能。二十余種虛擬儀器和分析功能為電路性能的測試和分析提供了強有力的支持；新版本全新的主動分析模式可讓用戶更快速獲得仿真分析結(jié)果。
（4）支持微控制器（MCU）仿真，能實現(xiàn)基于MCU的單片機系統(tǒng)仿真；全新的MPLAB教學應(yīng)用程序集成了Multisim 14，可用于實現(xiàn)微控制器和外設(shè)仿真。
�。�5）支持用梯形圖語言編程設(shè)計的系統(tǒng)仿真，增加了對工業(yè)控制系統(tǒng)仿真的支持。
�。�6）具有PCB文件的轉(zhuǎn)換功能，可將仿真電路導出到PCB設(shè)計驗證平臺Ultiboard。
�。�7）Multisim 14可實現(xiàn)與LabVIEW聯(lián)合仿真，利用LabVIEW可采集、處理外部真實信號，進一步豐富了Multisim 14的應(yīng)用領(lǐng)域。
�。�8） 配置了虛擬ELVIS，以幫助初學者快速掌握實驗技能，建立真實實驗的感覺，達到與搭建實物電路相似的效果。
�。�9） 與NI ELVIS原型設(shè)計板配套，提供了用真實元器件搭接電路和進行電路測試的環(huán)境，通過相關(guān)接口設(shè)計，實現(xiàn)了虛擬仿真與實際電路之間的無縫連接。
�。�10） 針對iPad開發(fā)的Multisim Touch，使用戶可以在iPad上進行交互式電路仿真和分析。
�。�11） 基于NI技術(shù)，建立了Multisim與外部真實電路的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了Multisim與NI虛擬儀器的聯(lián)合仿真；通過LabVIEW SignalExpress軟件，實現(xiàn)了軟件仿真與實際電路的交互，在實際工程應(yīng)用中具有重要的意義。
與其他EDA工具軟件相比，Multisim 14界面直觀、操作方便，創(chuàng)建電路需要的元器件及電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕抓取，且元器件和儀器的圖形與實物外形接近，儀器的操作開關(guān)、按鍵也與實際儀器極為相似。特別是Multisim 14中增設(shè)的與實物完全一樣的實驗面包板，更增加了學生對電路的感性認識，激發(fā)了學生的學習熱情與興趣。同時，Multisim 14針對教師和學生特別設(shè)計和建立了強大的教學功能，可以協(xié)助教師用嶄新而有創(chuàng)意的方式來傳授課程內(nèi)容。
Multisim 14軟件的引入在促進電子技術(shù)教學的同時，也推動了電類學科的建設(shè)和發(fā)展。眾所周知，電類學科是一門實踐性很強的學科，只有通過實驗，才能培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)、動手能力和創(chuàng)新能力。但目前國內(nèi)高校的實驗場地和實驗儀器等資源都十分有限，這在某種程度上制約了學生工程素質(zhì)、動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。然而，有了Multisim 14軟件和計算機，就相當于有了一個現(xiàn)代化的“電子實驗室”，在這種不拘場合、不拘時間的“電子實驗室”中，用“以虛代實、以軟代硬”的方法做實驗，既具有容易設(shè)計、容易修改和容易實現(xiàn)等優(yōu)點，又可以有效地提高教學效率、降低教學成本，擴展了電子技術(shù)實驗室的空間，為學生參加課外電子設(shè)計活動奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。同時，在電路的故障診斷等工程實際中，Multisim 14也發(fā)揮了巨大的作用。工程實際中常用的電路故障診斷方法是故障字典法，通常故障字典的建立需要通過大量的電路實驗收集各種標準數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，時間長、成本高，但利用Multisim 14強大的電路仿真能力可以很好地解決這一問題。在仿真環(huán)境中，用戶可以設(shè)置各種故障狀態(tài)，甚至各種極限狀態(tài)，利用虛擬儀表進行檢測，把故障數(shù)據(jù)收集到故障字典中。利用Multisim 14仿真工具進行故障數(shù)據(jù)的收集是一種快速、經(jīng)濟、可靠的故障字典建立新方法，可以廣泛用于各類電子電路的故障診斷和分析。
目錄
前言
第1章緒論
11電子技術(shù)的教與學
12NI電子學教育平臺
121概念
122NI電子學教育平臺的構(gòu)成
123實驗范例
13Multisim 14的新特點
第2章快速入門
21NI Multisim 14套件概況
22NI Multisim 14原理圖的輸入和仿真
221原理圖的輸入
222電路功能仿真
223報告輸出
第3章操作環(huán)境
31主界面菜單命令
311文件菜單
312編輯菜單
313視圖菜單
314放置菜單
315MCU菜單
316仿真菜單
317文件傳輸菜單
318工具菜單
319報表菜單
3110選項菜單
3111窗口菜單
3112幫助菜單
32常用工具欄
321標準工具欄
322主要工具欄
323瀏覽工具欄
324元器件工具欄
325仿真工具欄
326探針工具欄
327梯形圖工具欄
328儀器庫工具欄
329其他功能
第4章基本操作
41創(chuàng)建電路窗口
411設(shè)置界面大小
412顯示/隱藏表格、標題框和頁邊框
413選擇符合標準
414元器件放置模式設(shè)置
415選擇電路顏色
416為元器件的標識、標稱值和名稱設(shè)置字體
42元器件的選取
43放置元器件
431選擇元器件和使用瀏覽窗口
432使用“In Use List
433移動一個已經(jīng)放好的元器件
434復制/替換一個已經(jīng)放置好的元器件
435設(shè)置元器件的顏色
44連線
441自動連線
442手動連線
443自動連線和手動連線相結(jié)合
444定制連線方式
445修改連線路徑
446設(shè)置連線顏色
45手動添加結(jié)點
46旋轉(zhuǎn)元器件
47設(shè)置元器件屬性
471顯示已被放置的元器件的識別信息
472查看已放置的元器件的標稱值或模型
473為放置好的元器件設(shè)置錯誤
474自動設(shè)置錯誤
48從電路中尋找元器件
49標識
491更改元器件標識和屬性
492更改結(jié)點編號
493添加標題框
494添加備注
495添加說明
410虛擬連線
411子電路和層次化
4111子電路與層次化概述
4112建立子電路
4113為電路添加子電路
412打印電路
413放置總線
414使用彈出菜單
4141沒有選中元器件時彈出菜單
4142選中元器件時彈出菜單
4143菜單來自于選中的連線
第5章虛擬儀器
51虛擬儀器概述
511認識虛擬儀器
512使用虛擬儀器的注意事項
513虛擬儀器分類
52模擬儀器
521數(shù)字萬用表
522函數(shù)信號發(fā)生器
523功率表
524雙蹤示波器
525四通道示波器
526博德圖儀
527頻率儀
528伏安特性圖示儀
529失真度分析儀
53數(shù)字儀器
531數(shù)字信號發(fā)生器
532邏輯分析儀
533邏輯轉(zhuǎn)換儀
54射頻儀器
541頻譜分析儀
542網(wǎng)絡(luò)分析儀
55模擬Agilent、Tektronix 真實儀器
551Agilent33120A型函數(shù)發(fā)生器
552Agilent34401A型數(shù)字萬用表
553Agilent54622D型數(shù)字示波器
554TektronixTDS2024型數(shù)字示波器
56測試探針
第6章虛擬面包板與3D ELVIS
61面包板概述
62虛擬面包板的設(shè)置和屬性
621面包板的設(shè)置
622面包板的屬性
63面包板上搭接電路
6313D View面包板上搭接電路
632元器件放置到面包板
633元器件引腳之間連線
634瀏覽元器件信息
635瀏覽面包板
636面包板上連線的明細表
637面包板上連線的檢查
643D ELVIS
641NI ELVIS 概述
642Virtual ELVIS組成
65Virtual ELVIS I design
651Virtual ELVIS I design界面介紹
652Virtual ELVIS中儀器連接及應(yīng)用
653應(yīng)用Virtual ELVIS范例
66原型板與平臺
661元器件的放置及連線
662NI ELVIS 3種版本的區(qū)別
第7章Multisim 14與LabVIEW聯(lián)合仿真
71系統(tǒng)要求
72LabVIEW軟件入門
721虛擬儀器的構(gòu)成
722LabVIEW的操作選板
723創(chuàng)建虛擬儀器
73Multisim 14中的LabVIEW儀器
74LabVIEW儀器導入Multisim 14中的方法
741復制與重命名一個工程模板
742指定接口信息
743創(chuàng)建自定義儀器
744導入一個自定義儀器到Multisim 14軟件中
第8章Multisim 14的仿真分析方法
81交互式仿真
82直流工作點分析
83交流掃描分析
84瞬態(tài)分析
85直流掃描分析
86單頻交流分析
87參數(shù)掃描分析
88噪聲分析
89蒙特卡羅分析
810傅里葉分析
811溫度掃描分析
812失真分析
813靈敏度分析
814最壞情況分析
815噪聲系數(shù)分析
816極點-零點分析
817傳遞函數(shù)分析
818線寬分析
819批處理分析
820用戶自定義分析
第9章Multisim 14在電路分析中的應(yīng)用
91結(jié)點電壓法的仿真實驗與分析
911結(jié)點電壓法
912仿真實驗與分析
92戴維南定理的仿真實驗與分析
921戴維南定理
922仿真實驗與分析
93疊加定理的仿真實驗與分析
931疊加定理
932仿真實驗與分析
94一階RC電路的仿真實驗與分析
941一階RC電路
942仿真實驗與分析
95RLC串聯(lián)電路的仿真實驗與分析
951RLC串聯(lián)電路
952RLC串聯(lián)電路的瞬態(tài)響應(yīng)實驗與分析
953RLC串聯(lián)電路的正弦穩(wěn)態(tài)實驗與分析
954RLC串聯(lián)電路的諧振和頻率特性實驗與分析
96三相電路的仿真實驗與分析
961三相電路
962仿真實驗與分析
第10章Multisim 14在模擬電路中的應(yīng)用
101二極管電路的仿真實驗與分析
1011二極管特性
1012二極管整流電路的實驗與分析
1013二極管箝位電路的實驗與分析
1014穩(wěn)壓管電路的實驗與分析
102單管共射放大電路的仿真實驗與分析
1021單管放大電路
1022仿真實驗與分析
103集成運放負反饋放大電路的仿真實驗與分析
1031集成運放負反饋放大電路
1032比例放大電路的仿真實驗與分析
1033加法運算電路的仿真實驗與分析
1034減法運算電路的仿真實驗與分析
1035有源濾波器電路的仿真實驗與分析
104RC正弦波振蕩器及其應(yīng)用電路的仿真實驗與分析
1041正弦波振蕩器
1042RC正弦波振蕩器的仿真實驗與分析
1043電子琴原理電路的實驗與分析
105電壓比較器及其應(yīng)用電路的仿真實驗與分析
1051電壓比較器
1052電壓比較器的仿真實驗與分析
1053矩形波發(fā)生器的仿真實驗與分析
1054監(jiān)測報警系統(tǒng)的仿真實驗與分析
106直流穩(wěn)壓電源的仿真實驗與分析
1061直流穩(wěn)壓電源
1062仿真實驗與分析
第11章Multisim 14在數(shù)字電路中的應(yīng)用
111組合邏輯電路的仿真與分析
1111邏輯函數(shù)的化簡
1112組合邏輯電路的分析
1113編碼器
1114譯碼器
1115數(shù)據(jù)選擇器
1116數(shù)值比較器
1117加法器
1118競爭冒險
112時序邏輯電路的仿真與分析
1121基本觸發(fā)器
1122移位寄存器
1123基本計數(shù)器
1124555定時器仿真與分析
113A-D與D-A轉(zhuǎn)換電路的分析與設(shè)計
1131A-D轉(zhuǎn)換電路的仿真分析
1132D-A轉(zhuǎn)換電路的仿真分析
114多功能數(shù)字鐘設(shè)計
1141數(shù)字鐘功能分析
1142數(shù)字鐘各單元電路設(shè)計
1143數(shù)字鐘集成設(shè)計與仿真
第12章MultiMCU單片機仿真
121MultiMCU單片機仿真平臺介紹
122單片機仿真電路的建立
123單片機編程語言及編譯連接
1231應(yīng)用匯編語言編寫單片機應(yīng)用程序
1232應(yīng)用C語言編寫單片機應(yīng)用程序
1233應(yīng)用第三方編譯器生成可執(zhí)行文件
124單片機在線調(diào)試
1241MultiMCU在線調(diào)試功能介紹
1242單步在線調(diào)試應(yīng)用程序
125單片機系統(tǒng)仿真實例
1251用8051單片機實現(xiàn)波形發(fā)生器的仿真
1252用8051單片機實現(xiàn)流水燈的仿真
1253用PIC單片機實現(xiàn)液晶顯示流動字符的仿真
第13章Multisim 14與梯形圖程序仿真
131概況
132梯形圖的創(chuàng)建
1321梯形圖編程語言概述
1322梯形圖編程
133梯形圖中的“與”“或”邏輯
134梯形圖編程元素(指令)
135可編程序控制器應(yīng)用
1351多地控制一燈
1352儲藏罐的液面控制
1353傳送帶的控制
1354十字路口交通燈的控制
第14章Multisim 14在電路故障診斷中的應(yīng)用
141電路故障診斷概述
1411電路故障診斷的基本概念
1412電路故障診斷的常用方法
142仿真實驗在端口UI曲線測試法中的應(yīng)用
143仿真分析在故障字典法中的應(yīng)用
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