Multisim 10＆Ultiboard 10原理图仿真与PCB设计PDF电子书下载

第1章　认识Multisim 10软件 1

1.1　Multisim 10概述 2

1.1.1　Multisim 10简介 2

1.1.2　Multisim 10运行环境 2

1.1.3　安装Multisim 10软件 2

1.2　Multisim 10软件界面 3

1.3　工具栏 4

1.4　快捷菜单 4

1.4.1　不选择元件时的鼠标右键快捷菜单 5

1.4.2　选中元件或仪器时的鼠标右键快捷菜单 6

1.4.3　选中线段时的鼠标右键快捷菜单 7

1.4.4　选中文本块或图形时的鼠标右键快捷菜单 8

1.4.5　选择标题块时的鼠标右键快捷菜单 8

1.4.6　选中注释或仪器探针时的鼠标右键快捷菜单 9

1.5　设置原理图捕获参数 10

1.6　设计工具盒 12

1.7　定制界面 12

练习题 14

第2章 原理图捕获基本设置 15

2.1　原理图捕获简介 16

2.2　多电路窗口 16

2.3　在元件数据库中定位元件 16

2.4　放置元件 17

2.4.1　使用元件浏览器放置 17

2.4.2　放置虚拟元件 19

2.4.3 使用“In Use List” 20

2.4.4 Two-Pinnded Passives 20

2.4.5　选择已放置的元件 21

2.4.6　移动已放置的元件 21

2.4.7　复制已放置的元件 22

2.4.8　重置已放置的元件 22

2.4.9　设置元件颜色 22

2.5　为元件配线 23

2.5.1　为元件自动配线 24

2.5.2　手工配线 24

2.5.3 自动配线与手工配线结合运用 25

2.5.4　放置无连接标记 25

2.5.5　在工作区中直接放置配线 26

2.5.6　设置配线参数 27

2.5.7　修改配线路径 27

2.5.8　设置配线颜色 27

2.5.9　移动配线 27

2.6　手动添加节点 28

2.7　旋转、翻转元件 28

2.8　在电路中查找元件 29

2.9　设置标签 30

2.9.1　修改元件标签和特征 30

2.9.2　修改网络标志 31

2.9.3　添加标题块 31

2.9.4　添加混合文本 33

2.9.5　添加注释 33

2.9.6　图形注释 34

2.9.7　捕获屏幕区域 35

2.10　电路描述工具盒 36

2.10.1　格式化电路描述工具盒 36

2.10.2　仿真过程中的轴卷事件 39

2.11　链接一个表单到电路 40

2.11.1　创建表单 40

2.11.2　创建链接 41

2.11.3　设置提交表单选项 41

2.11.4　完成表单 42

2.12　打印电路 42

练习题 42

第3章　原理图捕获高级设置 45

3.1　元件属性 46

3.1.1　设置元件的识别信息 46

3.1.2　查看已放置元件的值和模型 46

3.1.3　在分析中设置元件的属性 49

3.1.4　编辑已放置元件的用户自定义信息 50

3.2　为元件指派错误信息 50

3.2.1　设置已放置元件的错误信息 50

3.2.2　使用自动错误信息选项 51

3.3　数据表格视图 51

3.3.1　数据表格视图“Results”标签页 51

3.3.2　数据表格视图“Nets”标签页 52

3.3.3　数据表格视图“Components”标签页 52

3.3.4　数据表格视图“PCB Layers”标签页 53

3.4　标题块编辑器 53

3.4.1　输入文本 54

3.4.2　标题代码 55

3.4.3　标题块编辑器数据表格视图 55

3.5　电气规则检查 55

3.5.1　ERC选项标签页 56

3.5.2　ERC规则标签页 57

3.5.3　元件引脚标签页 58

练习题 58

第4章　大型电路设计 61

4.1　平铺多个电路设计图表 62

4.2　设计层次电路 62

4.2.1　嵌套电路 63

4.2.2　嵌套电路中元件编号 63

4.2.3　嵌套电路中网络编号 64

4.2.4　全局网络标志 64

4.2.5　添加层次块 64

4.2.6　添加子电路 65

4.2.7　查看母表 66

4.3　重命名元件环境 66

4.4　总线 67

4.4.1　放置总线 68

4.4.2　总线属性 69

4.4.3　合并总线 70

4.4.4　为总线配线 71

4.4.5　总线矢量连接 72

4.5　产品变种 73

4.5.1　设置产品变种 74

4.5.2　在产品变种中放置元件 75

4.6　项目管理器与版本控制 79

4.6.1　项目操作 79

4.6.2　操作项目中包含的文件 80

4.6.3　版本控制 80

练习题 81

第5章　元件 83

5.1　元件数据库的结构 85

5.1.1　数据库标准 85

5.1.2　元件分级 85

5.2　在数据库中定位元件 86

5.3　元件存储的信息类型 88

5.4　管理数据库 88

5.4.1　筛选元件 88

5.4.2　删除元件 89

5.4.3　复制元件 89

5.4.4　保存放置的元件 89

5.4.5　在数据库间移动元件 90

5.4.6　管理元件族 90

5.4.7　修改用户自定义的信息标题及注释 91

5.4.8　显示数据库信息 92

5.5　转换数据库 92

5.6　从数据库中更新元件 93

5.7　合并数据库 94

5.8　元件编辑简介 95

5.9　使用“Component Wizard”创建元件 95

5.9.1　创建模拟元件 95

5.9.2　创建数字元件 100

5.9.3　创建VHDL元件 101

5.9.4　在符号编辑器中用符号文件创建 102

5.10　编辑元件 102

5.11　编辑元件常规属性 103

5.12　编辑元件符号 103

5.12.1　复制元件符号 103

5.12.2　在符号编辑器中创建和编辑元件符号 104

5.13　编辑元件模型 110

5.13.1　创建模型 110

5.13.2　为元件创建SPICE模型 111

5.13.3　加载模型 114

5.13.4　修改模型数据 114

5.13.5　从一个元件中复制模型到另一个元件 114

5.14　模拟动作模型和控制源语法 115

5.14.1　用ABM表达式设置访问网络电压和支路电流 115

5.14.2　ABM表达式（支持的函数、运算和常量） 115

5.14.3　控制源SPICE语法 117

5.15　编辑元件引脚模型 119

5.16　编辑元件的封装 120

5.16.1　修改封装 121

5.16.2　添加封装 124

5.16.3　高级引脚绘制对话框 124

5.17　编辑元件的电气参数 125

5.18　编辑用户数据 126

5.19　使用模型生成器创建元件模型 126

5.19.1　AC Motor（交流电动机） 126

5.19.2　BJT模型生成器 128

5.20　使用代码模式创建模型 131

5.20.1　什么是代码模式 131

5.20.2　创建代码模型 131

5.20.3　界面文件（ifspec.ifs） 132

5.20.4　执行文件（Cfunc.mod） 136

练习题 138

第6章　仿真 139

6.1　Multisim仿真简介 140

6.2　使用Multisim仿真 140

6.2.1　交互式元件 140

6.2.2　Multisim中的元件容许误差 141

6.2.3　开始、停止和暂停仿真 141

6.2.4　电路一致性检查 142

6.2.5　由网络表仿真 142

6.3　Multisim SPICE仿真技术 143

6.3.1　电路仿真机制 143

6.3.2　仿真的4个阶段 143

6.3.3　等效公式 143

6.3.4　数字仿真 143

6.4　RF仿真 144

6.5　MultiVHDL 144

6.6　电路向导 144

6.6.1　555时基电路向导 144

6.6.2　滤波器电路向导 146

6.6.3　共发射极放大器电路向导 147

6.6.4　运算放大器电路向导 148

6.7　仿真错误日志索引 149

6.8　汇聚助手 150

6.9　保存、加载仿真配置文件 150

6.9.1　保存仿真配置文件 150

6.9.2　加载一个仿真配置文件 151

6.10　仿真总结 152

练习题 152

第7章　仪器 153

7.1　Multisim仪器简介 155

7.1.1　保存仪器仿真数据 155

7.1.2　在电路中添加仪器 155

7.1.3　使用仪器 156

7.1.4　使用多个仪器 156

7.2　打印仪器 156

7.3　交互式仿真设置 157

7.3.1　设置仪器默认选项 157

7.3.2　解决仿真错误 157

7.4　Multimeter（万用表） 158

7.5　Function Generator（函数信号发生器） 159

7.6　Wattmeter（瓦特表） 160

7.7　Oscilloscope（示波器） 161

7.8　Bode Plotter（波特仪） 163

7.9　Word Generator（字符发生器） 164

7.10　Logic Analyzer（逻辑分析仪） 165

7.11　Logic Converter（逻辑转换仪） 168

7.12　Distortion Analyzer（失真度仪） 169

7.13　Spectrum Analyzer（频谱仪） 169

7.14　Network Analyzer（网络分析仪） 169

7.15　Measurement Probe（测量探针） 170

7.16　Four Channel Oscilloscope（四踪示波器） 172

7.17　Frequency Counter（频率计数器） 174

7.18　IV Analyzer（伏安特性分析仪） 175

7.19　Agilent Simulated Instruments（安捷伦仿真仪器） 180

7.20 Tektronix Simulated Oscilloscope（泰克仿真示波器） 184

7.21　Voltmeter（伏特表） 186

7.22　Ammeter（安培表） 186

7.23　Current Probe（电流探针） 187

7.24　LabVIEW Instrument（LabVIEW仪器） 188

7.24.1　系统开发需求 189

7.24.2　LabVIEW仪器示例 189

7.24.3　创建LabVIEW仪器 190

7.24.4　安装LabVIEW仪器 191

练习题 192

第8章　分析 195

8.1　Multisim分析简介 197

8.2　查看分析结果 197

8.2.1　设置图示仪中的页面 198

8.2.2　设置图示仪 199

8.2.3　查看图表 204

8.2.4　剪切、复制、粘贴 205

8.2.5　打开文件 205

8.2.6　保存文件 205

8.2.7　打印及打印预览 206

8.2.8　在最后的仿真结果中添加轨迹线 207

8.3　设置分析 209

8.3.1　常规指令（General Instructions） 209

8.3.2　分析参数标签页（Analysis Parameters） 209

8.3.3　输出标签页（Output） 209

8.3.4　分析表达式 211

8.3.5　分析选项标签页（Analysis Options） 212

8.3.6　摘要标签页（Summary） 213

8.3.7　不完整分析（Incomplete Analysis） 214

8.4　直流工作点分析（DC Operating Point Analysis） 214

8.4.1　设置和运行直流工作点分析 214

8.4.2　示例电路 214

8.4.3　发现并处理直流工作点分析的问题 216

8.5　交流分析（AC Analysis） 217

8.6　瞬态分析（Transient Analysis） 218

8.6.1　设置瞬态分析参数 218

8.6.2　发现并处理瞬态分析的问题 219

8.7　傅里叶分析（Fourier Analysis） 220

8.8　噪声分析（Noise Analysis） 221

8.8.1　设置噪声分析参数 222

8.8.2　噪声分析电路示例 223

8.9　失真度分析（Distortion Analysis） 225

8.9.1　准备用于失真分析的电路 225

8.9.2　理解失真分析选项 226

8.9.3　谐波失真分析 226

8.9.4　互调失真分析 228

8.10　直流扫描分析（DC Sweep Analysis） 229

8.10.1　设置直流扫描分析参数 229

8.10.2　直流扫描分析电路示例1 230

8.10.3　直流扫描分析电路示例2（嵌套直流扫描） 231

8.11　直流和交流灵敏度分析（DC and AC Sensitivity Analysis） 233

8.11.1　灵敏度分析参数 233

8.11.2　设置并运行灵敏度分析 234

8.12　参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis） 236

8.12.1　设置参数扫描分析参数 236

8.12.2　参数扫描分析示例 237

8.13　温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis） 240

8.14　传输函数分析（Transfer Function Analysis） 241

8.14.1　设置传输函数分析参数 241

8.14.2　传输函数分析示例电路（线性） 242

8.14.3　传输函数分析示例电路（非线性） 244

8.15　最差情况分析（Worst Case Analysis） 245

8.15.1　设置容许误差参数 245

8.15.2　设置最差情况分析参数 246

8.15.3　最差情况分析示例 247

8.16　零极分析（Pole Zero Analysis） 249

8.16.1　Multisim处理方法 249

8.16.2　设置零极分析参数 250

8.16.3　运行零极分析 250

8.17　蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis） 251

8.17.1　平均分布 251

8.17.2　高斯分布（正态分布） 252

8.17.3　设置和运行蒙特卡罗分析 252

8.17.4　指定蒙特卡罗分析参数 252

8.17.5　蒙特卡罗分析示例 253

8.18　线宽分析（Trace Width Analysis） 256

8.18.1　Multisim处理方法 256

8.18.2　线宽分析电路示例 256

8.19　嵌套扫描分析（Nested Sweep Analyses） 257

8.20　批处理分析（Batched Analyses） 259

8.21　用户自定义分析（User Defined Analyses） 260

8.21.1　创建和仿真一个SPICE网络表 260

8.21.2　导入SPICE网络表到Mutlisim中 261

8.21.3　使用陈述绘制两节点 262

8.22　自定义分析选项对话框 262

8.22.1　全局标签 263

8.22.2　直流标签 264

8.22.3　瞬态标签 265

8.22.4　器件标签 265

8.22.5　高级标签 266

练习题 266

第9章 后处理 269

9.1　后处理简介 270

9.2　使用后处理 270

9.2.1　基本设置步骤 270

9.2.2　设置页面、轨迹线、曲线图、图表 272

9.3　后处理变量 273

9.4　后处理可用的函数 273

第10章 报告 277

10.1　材料清单（Bill of Materials） 278

10.2　元件详细报告（Component Detail Report） 280

10.3　网络报表（Netlist Report） 280

10.4　原理图统计报告（Schematic Statistics Report） 281

10.5　多余门电路报告（Spare Gates Report） 282

10.6　模型数据报告（Model Data Report） 282

10.7　交叉报表（Cross Reference Report） 283

10.8　产品变种过滤对话框 284

练习题 284

第11章 信息转换 287

11.1　信息转换简介 288

11.2　输出到PCB布线 288

11.2.1　从Multisim输出到Ultiboard用于PCB布线 288

11.2.2　转换到其他PCB布线工具 289

11.3　向前注释（Forward Annotation） 290

11.4　返回注释（Back Annotation） 290

11.5　输出仿真结果 290

11.5.1　输出到MathCAD 290

11.5.2　输出到Excel 291

11.5.3　保存测量文件 291

11.6　输出一个网络表文件 292

11.7　导入其他格式的文件 292

11.8　互联网设计共享 293

第12章 射频 295

12.1　Multisim射频模块简介 296

12.2　射频元件 296

12.2.1　Multisim的射频元件 296

12.2.2　带状线、微波传输线、波导 297

12.2.3　射频电阻 298

12.2.4　射频电容 298

12.2.5　射频电感 298

12.2.6　有源器件（Active Devices） 299

12.3　射频仪器 299

12.3.1　频谱分析仪 300

12.3.2　网络分析仪 303

12.4　射频分析 304

12.4.1　RF Characterizer Analysis（射频特征分析） 304

12.4.2　Matching Network Analysis（匹配网络分析） 305

12.4.3　Noise Figure Analysis（噪声分析） 307

12.5　射频模型生成器 310

12.5.1　波导（Waveguide） 311

12.5.2　微波传输带（Microstrip Line） 313

12.5.3　开口端微波传输带（Open End Microstrip Linemodel） 314

12.5.4　射频螺旋电感（RF Spiral Inductor） 315

12.5.5　带状线模型（Strip Line Model） 315

12.5.6　带状线弯曲（Stripline Bend） 316

12.5.7　损耗线（Lossy Line） 317

12.5.8　交叉指行电容（Interdigital Capacitor） 318

12.6　设计一个射频电路 319

12.6.1　选择射频放大器的类型 319

12.6.2　选择一个直流工作点 320

12.6.3　选择偏置网络 320

第13章 认识Ultiboard并设置其基本参数 325

13.1 印制电路板基础与Ultiboard 10简介 326

13.1.1　印制电路板基础 326

13.1.2　Ultiboard 10简介 327

13.2　Ultiboard 10软件界面 329

13.3　工具栏 330

13.4　设置全局参数 331

13.4.1　常规设置 331

13.4.2　路径设置 332

13.4.3　颜色设置 333

13.4.4　PCB设计设置 333

13.4.5　尺寸设置 334

13.4.6　3D选项设置 335

13.5　设置PCB属性 336

13.5.1　特征标签页 336

13.5.2　栅格和单位标签页 337

13.5.3　覆铜层标签页 337

13.5.4　焊盘／过孔标签页 338

13.5.5　常规层标签页 339

13.5.6　3D数据标签页 339

13.5.7　设计规则标签页 341

13.5.8　偏好层设置标签页 341

13.6　设计工具盒 342

13.7　数据表格视图 342

13.8　定制用户界面 349

练习题 351

第14章 设置项目文件 353

14.1　创建一个新的项目文件 354

14.1.1　利用菜单【File】／【New Project】命令创建新项目 354

14.1.2　从现有的网络表文件中创建项目文件 355

14.2　文件操作 356

14.3　选择和取消选择元件 357

14.4　放置和选择模式 358

14.5　查找元件 359

14.6　设置显示选项 359

14.7　设置层 360

14.7.1　定义覆铜层 360

14.7.2　访问层 361

14.8　创建边框边界线 362

14.9　设置电路板的参考点 364

14.10　设计规则错误 364

14.11　设置群组编辑器 365

练习题 367

第15章 元件操作 369

15.1　放置元件 371

15.1.1　从边框边界线外拖曳元件 371

15.1.2　使用数据表格视图放置元件 371

15.1.3　导入网络表放置元件 372

15.1.4　从数据库中选择元件 372

15.2　放置元件的辅助工具 373

15.2.1 飞线 373

15.2.2　强制矢量 374

15.3　拖曳元件 375

15.4　橡皮圈功能 375

15.5　元件推挤 377

15.6　标尺栏 379

15.7　确定元件的方向 379

15.8　元件对齐 380

15.9　设置元件间距 381

15.10　放置群组排列工具盒 381

15.11　复制群组 382

15.12　反放置元件 383

15.13　显示和编辑属性 383

15.13.1　特征标签页 383

15.13.2　位置标签页 384

15.13.3　3D数据标签页 384

15.13.4　元件标签页 387

15.14　查看和编辑Attribute、Shape、Graphics属性 387

15.15　放置其他元件 387

15.15.1　放置跳线 388

15.15.2　设置测试点 390

15.15.3　测量标尺 391

15.16　从数据库中选择、放置元件 393

15.17　编辑元件和外形封装 394

15.18　编辑多边形 394

15.19　查看、编辑通孔引脚属性 395

15.20　查看、编辑SMT元件引脚属性 397

15.21　查找元件 399

15.22　定位元件 400

15.23　重置元件 400

15.24　Cross-probing 400

15.25　创建新元件 401

15.26　数据库管理 409

15.27　设置数据库类目录 410

15.27.1　创建新的数据库目录 410

15.27.2　复制数据库目录 411

15.27.3　删除数据库的子目录 411

15.27.4　重命名数据库的子目录 411

15.27.5　移动数据库目录或子目录 411

15.28　添加元件到数据库 411

15.28.1　使用数据库管理器添加元件 411

15.28.2　使用添加所选元件到数据库的菜单命令 412

15.29　合并、转换数据库 413

15.29.1　合并数据库 413

15.29.2　转换2001或V7格式的数据库 413

练习题 414

第16章 设置铜膜导线和覆铜层 415

16.1　放置铜膜导线 417

16.2　放置总线 419

16.3　设置密度工具条 420

16.4　设置Keep-in/keep-out区域 420

16.5　平均铜膜导线间距 422

16.6　删除铜膜导线 423

16.7　设置其他的覆铜元件 423

16.7.1　放置覆铜区域 423

16.7.2　放置电源层 423

16.8　分割覆铜 424

16.9　删除所有覆铜 425

16.10　添加、删除泪滴焊盘 425

16.11　查看、编辑覆铜属性 426

16.12　设置过孔 427

16.12.1　放置过孔 427

16.12.2　查看、编辑过孔属性 428

16.13　放置SMD多端口扩展器 431

16.14　设置网络 432

16.15　使用网络表编辑器 434

16.16　网络桥 440

16.16.1　创建网络桥 440

16.16.2　放置网络桥 441

16.17　复制布线覆铜 442

16.18　交换引脚和门 443

练习题 444

第17章 PCB计算器、自动布局、自动布线 445

17.1　PCB传输线计算器 446

17.1.1　微波传输线计算器 446

17.1.2　内含微波的微波传输线计算器 446

17.1.3　居中带状线传输计算器 447

17.1.4　不对称带状传输计算器 448

17.1.5　双带状线传输计算器 449

17.2　PCB差分阻抗计算器 450

17.2.1　Microstrip Calculations（微波传输计算器） 450

17.2.2　设置居中带状线微波传输差分阻抗计算器 451

17.2.3　设置不对称带状线微波传输差分阻抗计算器 452

17.3　自动布局与自动布线 453

17.3.1 自动布局 453

17.3.2　自动布线 455

17.4　自动布总线 456

17.5　放置自动测试点 457

练习题 458

第18章 为生产装配、制造做准备 459

18.1　放置和编辑文本 460

18.2　捕获屏幕 462

18.3　放置注释 462

18.4　给元件重新编号 463

18.5　返回注释到Multisim 464

18.6　弯脚 465

18.7　手工运行设计规则和网络表检查 465

18.8　整理PCB文件 466

18.9　输出设计文件 466

18.9.1　设置输出选项 466

18.9.2　查看、编辑输出属性 467

18.10　用3D方式查看电路PCB 470

18.11 使用机械CAD进行电路PCB周边设计 472

练习题 477

第19章 与Multisim 10结合的Ultiboard 10布线实例 479

19.1　全平衡前置放大器PCB设计 480

19.2　功率放大器的PCB设计 488

19.3　带4×4键盘六位数电子号码锁硬件电路 493

19.4　8051输入口应用电路 495

19.5　3个8015多工数据传输电路的PCB设计 500

练习题 501

参考文献 504