基于Multisim 2001的电子电路计算机仿真设计与分析PDF电子书下载

第1章 Multisim 2001系统 1

1.1 Multisim 2001系统简介 2

1.2 Multisim的基本界面 3

1.2.1 Multisim的主窗口 3

1.2.2 Multisim的菜单栏 4

1.2.3 Multisim的工具栏 7

1.2.4 Multisim的元器件库 8

1.2.5 Multisim的仪器仪表库 9

1.3 Multisim的基本操作 9

1.3.1 文件操作 9

1.3.2 编辑（Edit）的基本操作 10

1.3.3 创建子电路（Place→Replace by Subcircuit） 11

1.3.4 在电路工作区内输入文字（Place→Place Text） 12

1.3.5 输入文本（Place→Place Text Description Box） 13

1.3.6 编辑图纸标题栏 13

1.4.1 元器件的操作 14

1.4 Multisim的电路创建的基础 14

1.4.2 电路图选项的设置 16

1.4.3 导线的操作 19

1.4.4 输入／输出端点 20

1.5 Multisim的仪器仪表的使用 20

1.5.1 仪器仪表的基本操作 20

1.5.5 示波器（Oscilloscope） 21

1.5.4 瓦特表（Wattmeter） 21

1.5.3 函数信号发生器（Function Generator） 21

1.5.2 数字多用表（Multimeter） 21

1.5.6 波特图仪（Bode plotter） 23

1.5.7 字信号发生器（Word Generator） 24

1.5.8 逻辑分析仪（Logic Analyzer） 25

1.5.9 逻辑转换仪（Logic Converter） 26

1.5.10 失真分析仪（Distortion Analyzer） 28

1.5.11 频谱分析仪（Spectrum Analyzer） 28

1.5.12 网络分析仪（Network Analyzer） 29

1.6.1 Multisim的分析菜单 31

1.6 Multisim的电路分析方法 31

1.6.2 直流工作点分析（DC Operating Point Analysis） 31

1.5.14 电流表 31

1.5.13 电压表 31

1.6.3 交流分析（AC Analysis） 33

1.6.4 瞬态分析（Transient Analysis） 34

1.6.5 傅里叶分析（Fourier Analysis） 35

1.6.6 噪声分析（Noise Analysis） 36

1.6.7 失真分析（Distortion Analysis） 36

1.6.8 直流扫描分析（DC Sweep Analysis） 37

1.6.10 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis） 38

1.6.9 灵敏度分析（Sensitivity Analyses） 38

1.6.11 温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis） 40

1.6.12 零-极点分析（Pole-Zero Analysis） 40

1.6.13 传递函数分析（Transfer Function Analysis） 41

1.6.14 最坏情况分析（Worst Case Analysis） 42

1.6.15 蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis） 43

1.6.16 批处理分析（Batched Analyses） 44

1.6.17 用户自定义分析（User Defined Analyses） 44

1.6.18 噪声系数分析（Noise Figure Analysis） 44

思考题与习题 45

本章小结 45

1.6.19 射频分析（RFAnalysis） 45

第2章 晶体管放大器电路 47

2.1 单管放大器 48

2.1.1 单管放大器电路的基本原理 48

2.1.2 单管放大器静态工作点的分析 49

2.1.3 单管放大器的动态分析 51

2.2 多级放大器电路 55

2.2.1 多级放大器电路的频率响应 55

2.2.3 极点-零点分析 56

2.2.2 多级放大器电路的频率响应仿真分析 56

2.2.4 电路传递函数分析（Transfer Function Analysis） 59

2.3 负反馈放大器电路 59

2.3.1 负反馈放大器电路的工作原理 59

2.3.2 负反馈对失真的改善作用 60

2.3.3 负反馈对频带的展宽 61

2.4 射极跟随器 62

2.4.1 射极跟随器的工作原理 62

2.4.2 射极跟随器的瞬态特性分析（Transient Analysis） 64

2.4.3 电路灵敏度的分析（Sensitivity Analyses） 65

2.5.1 差动放大器的电路结构 66

2.4.4 电路参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis） 66

2.5 差动放大器 66

2.5.2 差动放大器的静态工作点分析 67

2.5.3 差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 68

2.5.4 共模抑制比CMRR 69

2.6 低频功率放大器 69

2.6.1 低频功率放大器的工作原理 69

2.6.2 OTL电路的主要性能指标 70

2.7.1 并联谐振回路的特性 71

2.7 单调谐放大器 71

2.7.2 单调谐放大器电路 72

2.7.3 单调谐放大器的RF特性分析 75

2.8 双调谐回路谐振放大器 82

2.8.1 双调谐回路谐振放大器电路 82

2.8.2 双调谐回路谐振放大器的特性分析 83

2.9 0°～360°移相电路 83

本章小结 84

思考题与习题 85

第3章 集成运算放大器 89

3.1 比例求和运算电路 90

3.1.1 理想运算放大器的基本特性 90

3.1.2 反相比例运算电路 90

3.1.3 反相加法运算电路 91

3.1.4 同相比例运算电路 91

3.1.5 减法运算电路 92

3.2 积分与微分运算电路 92

3.2.1 积分运算电路 92

3.2.2 微分运算电路 93

3.3 一阶有源低通滤波器 94

3.3.1 一阶有源低通滤波器的工作原理 94

3.3.2 一阶有源低通滤波器的交流分析（AC Analysis） 95

3.4 二阶有源低通滤波器 97

3.4.1 二阶有源低通滤波器的典型结构 97

3.4.2 二阶有源低通滤波器仿真分析 98

3.5 二阶有源高通滤波器 99

3.5.1 二阶有源高通滤波器的特性 99

3.6 二阶有源带通滤波器 100

3.6.1 二阶有源带通滤波器的特性 100

3.5.2 二阶有源高通滤波器的特性分析 100

3.6.2 二阶有源带通滤波器的特性分析 101

3.7 双T带阻滤波器电路 102

3.7.1 双T带阻滤波器电路的特性 102

3.7.2 双T带阻滤波器电路的特性分析 103

3.8 电压比较器 103

3.8.1 电压比较器的工作原理 103

3.8.2 过零比较器 104

3.8.3 滞回比较器 104

3.9.1 PN结的伏安特性 105

3.9 对数器 105

3.9.2 二极管对数放大器 106

3.9.3 三极管对数放大器 107

3.10 指数器 107

3.11 音调控制电路的设计 108

本章小结 111

思考题与习题 112

第4章 波形发生器电路 117

4.2.1 RC串／并联网络（文氏桥）振荡器原理 118

4.2 运算放大器组成的RC正弦波振荡器 118

4.1 RC正弦波振荡器 118

4.1.1 RC正弦波振荡器的工作原理 118

4.1.2 双T选频网络正弦波振荡器 118

4.2.2 运算放大器组成的RC桥式正弦波振荡器 119

4.3 LC振荡电路 120

4.3.1 LC振荡电路的原理 120

4.3.2 电容反馈三点式振荡器 120

4.3.4 克拉波振荡电路 121

4.3.5 西勒振荡电路 121

4.3.3 电感反馈三点式振荡器 121

4.4 方波和三角波发生电路 122

4.5 锯齿波产生电路 123

本章小结 124

思考题与习题 125

第5章 变换电路 128

5.1 检波电路 129

5.2 绝对值电路 130

5.3.1 串联限幅电路 131

5.3 限幅电路 131

5.3.2 稳压管双向限幅电路 132

5.4 死区电路 134

5.4.1 二极管死区电路 134

5.4.2 精密死区电路 136

5.5 电压／电流（U/I）变换电路 138

5.5.1 负载不接地U/I变换电路 138

5.5.2 负载接地的U/I变换电路 139

5.6 电流／电压转换电路 139

5.7 峰值检出电路 140

5.8 电压／频率变换（VFC）电路 142

5.9 负阻抗变换器 144

5.10 阻抗模拟变换器 145

5.10.1 阻抗模拟变换器的电路结构与原理 145

5.10.2 模拟对地电感电路 146

5.10.3 模拟对地电容电路 146

5.10.4 模拟对地负阻抗电路 148

5.11 模拟电感器 149

5.12 电容倍增器 150

本章小结 151

思考题与习题 152

第6章 模拟乘法器电路 155

6.1 模拟乘法器的基本概念与特性 156

6.1.1 通用模拟乘法器 156

6.1.2 Multisim 2001模拟乘法器 157

6.2 乘法与平方运算电路 157

6.3 除法与开平方运算电路 158

6.3.1 反相输入除法运算电路 158

6.3.3 开平方运算电路 159

6.3.2 同相输入除法运算电路 159

6.4 函数发生电路 160

6.5 调幅电路 160

6.5.1 普通调幅（AM）电路 160

6.5.2 抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）调制电路 162

6.6 振幅键控（ASK）调制电路 163

6.7 混频器电路 164

6.7.1 混频器的特性与仿真 164

6.7.2 混频器的频谱分析 164

6.8.1 倍频器的特性与仿真 167

6.8 倍频器电路 167

6.8.2 用乘法器组成的二倍频器电路的频谱分析 168

6.9 抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）解调电路 168

6.10 功率测量电路 169

本章小结 170

思考题与习题 170

第7章 集成定时电路 172

7.1 555定时电路 173

7.1.1 555定时电路的原理 173

7.1.2 由555定时电路构成的多谐振荡器 174

7.2 模拟声响发生器电路 175

7.3 大范围可变占空比方波发生器电路 176

7.4 数字逻辑笔测试电路 177

7.5 接近开关电路 178

7.6 简单的汽车防盗报警电路 179

本章小结 179

思考题与习题 180

第8章 门电路 182

8.1.1 门电路的性质 183

8.1 门电路的应用 183

8.2 编码器电路 184

8.1.2 故障报警器 184

8.3 译码器电路 185

8.3.1 变量译码器 185

8.3.2 译码器驱动指示灯电路 187

8.4 数据选择器及其应用 188

8.4.1 用数据选择器74LS153D实现的全加器电路 188

8.4.2 通道顺序选择电路 189

8.5.1 半加器 190

8.5 加法器 190

8.5.2 全加器 191

8.6 数值比较器 192

8.6.1 1位数值比较器 192

8.6.2 多位数值比较器 193

8.7 用门电路实现的ASK键控调制电路 194

8.8 FSK频率键控调制电路 195

8.8.1 FSK信号的产生 195

8.8.2 用门电路实现的FSK频率键控调制电路 197

8.9 用门电路实现的PSK相位选择法调制电路 198

8.10 竞争冒险现象的分析与消除 199

8.10.1 竞争冒险现象 199

8.10.2 竞争冒险现象的仿真 199

8.10.3 竞争冒险现象的消除 201

本章小结 202

思考题与习题 203

第9章 时序逻辑电路 205

9.1.1 双J-K触发器组成的时钟变换电路 206

9.1 触发器及其应用 206

9.1.2 四锁存D型触发器组成的智力竞赛抢答器 207

9.2 8位串入-并出移位寄存器电路 208

9.3 计数器及其应用 208

9.3.1 用复位法获得任意进制计数器 208

9.3.2 数字钟晶振时基电路 209

9.4 多谐振荡器 210

9.4.1 非对称型多谐振荡器 210

9.4.3 带RC电路的环形振荡器 211

9.4.2 对称型多谐振荡器 211

9.4.4 石英晶体稳频的多谐振荡器 212

本章小结 212

思考题与习题 213

第10章 A/D与D/A转换电路 214

10.1 Multisim 2001中的A/D转换电路 215

10.2 Multisim 2001中的D/A转换电路 215

10.3 数控放大器 216

10.4 可编程任意波形发生器 217

10.5 数控电压源 218

10.6 数控电压／电流变换器 219

10.7 数控恒流源电路 220

本章小结 221

思考题与习题 221

第11章 电源电路 223

11.1 单相半波可控整流电路 224

11.2 单相半控桥整流电路 226

11.3 三相桥式整流电路 228

11.3.1 三相桥式整流电路的工作原理 228

11.3.2 三相桥式整流电路的仿真输出 230

11.4 直流降压斩波变换电路 231

11.4.1 直流降压斩波变换电路的工作原理 231

11.4.2 直流降压斩波变换电路 232

11.5 直流升压斩波变换电路 233

11.5.1 直流升压斩波变换电路的工作原理 233

11.5.2 直流升压斩波变换电路 234

11.6 直流降压-升压斩波变换电路 235

11.6.1 直流降压-升压斩波变换电路的工作原理 235

11.6.2 直流降压-升压斩波变换电路 236

11.7 DC-AC全桥逆变电路 237

11.7.1 DC-AC全桥逆变电路的工作原理 237

11.7.2 MOSFET DC-AC全桥逆变电路 239

11.8 正弦脉宽调制（SPWM）逆变电路 242

11.8.1 正弦脉宽调制（SPWM）逆变电路的工作原理 242

11.8.2 SPWM产生电路 244

11.8.3 SPWM逆变电路 246

本章小结 248

思考题与习题 249

第12章 综合应用电路 250

12.1 函数波形发生器电路 251

12.2 阶梯波发生器电路 252

12.3 交叉路口交通控制器的设计 253

12.3.1 交通控制器的设计原则 253

12.3.2 交通控制器电路 254

12.4 病房呼叫系统的设计 256

12.5 8路数显报警器 257

12.6 汽车尾灯控制电路 259

12.7 计数器、译码器、数码管驱动显示电路 260

12.8 程控电压衰减器 261

12.9 数字时钟的设计 263

12.9.1 数字时钟的电路结构 263

12.9.2 计数器电路的设计 264

12.9.3 显示器 267

12.9.4 数字钟系统的组成 267

本章小结 267

思考题与习题 268

参考文献 270