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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CMRR 87

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