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內容簡介

本書以NI Multisim 13.0仿真軟件為基礎，根據模擬、數字、高頻和電力電子電路，以及單片機應用電路的不同特點和工作原理，著重介紹電子電路計算機仿真設計的基本方法。全書共13章，內容包括：NI Multisim 13.0仿真軟件的基本操作方法，晶體管放大器電路，集成運算放大器應用電路，波形發生器電路，波形變換電路，模擬乘法器應用電路，集成定時器應用電路，門電路應用，時序邏輯應用電路，A/D與D/A轉換電路，電源電路，綜閤應用電路，單片機應用電路的計算機仿真設計方法。所有電路都仿真通過，每章都附有思考題與習題。 本書內容豐富實用、工程性強，敘述詳盡清晰，便於自學，可以作為高等院校電子信息、通信工程、自動化、電氣控製類專業的基礎教材，以及全國大學生電子設計競賽培訓教材，也可作為工程技術人員進行電子電路設計的參考書。

作者簡介

黃智偉，男，南華大學電氣工程學院教授，研究方嚮為計算機遙測與遙控，齣版著作多部，多次被評為南華大學優秀教師和優秀指導老師。

目錄

第1章 NI Multisim仿真軟件
1．1 NI Multisim 仿真軟件簡介
1．2 NI Multisim 13．0的基本界麵
1．2．1 NI Multisim 13．0的主窗口
1．2．2 NI Multisim 13．0菜單欄
1．2．3 NI Multisim 13．0工具欄
1．2．4 NI Multisim 13．0的元器件庫
1．2．5 NI Multisim 13．0儀器儀錶庫
1．3 NI Multisim 13．0的 基本操作
1．3．1 文件的基本操作
1．3．2 編輯的基本操作
1．3．3 創建子電路
1．3．4 在電路工作區內輸入文字
1．3．5 輸入注釋
1．3．6 編輯圖紙標題欄
1．4 電路創建的基礎
1．4．1 元器件的操作
1．4．2 電路圖選項的設置
1．4．3 導綫的操作
1．4．4 輸入/輸齣端
1．5 儀器儀錶的使用
1．5．1 儀器儀錶的基本操作
1．5．2 數字多用錶
1．5．3 函數信號發生器
1．5．4 瓦特錶
1．5．5 示波器
1．5．6 波特圖儀
1．5．7 字信號發生器
1．5．8 邏輯分析儀
1．5．9 邏輯轉換儀
1．5．10 失真分析儀
1．5．11 頻譜分析儀
1．5．12 網絡分析儀
1．5．13 IV（電流/電壓）分析儀
1．5．14 測量探針和電流探針
1．5．15 電壓錶
1．5．16 電流錶
1．5．17 LabVIEW Instruments
1．6 電路分析方法
1．6．1 NI Multisim 13．0的分析菜單
1．6．2 直流工作點分析
1．6．3 交流分析
1．6．4 瞬態分析
1．6．5 傅裏葉分析
1．6．6 噪聲分析
1．6．7 噪聲係數分析
1．6．8 失真分析
1．6．9 直流掃描分析
1．6．10 靈敏度分析
1．6．11 參數掃描分析
1．6．12 溫度掃描分析
1．6．13 零?極點分析
1．6．14 傳遞函數分析
1．6．15 最壞情況分析
1．6．16 濛特卡羅分析
1．6．17 導綫寬度分析
1．6．18 批處理分析
1．6．19 用戶自定義分析
本章小結
思考題與習題1
第2章 晶體管放大器電路
2．1 單管放大器
2．1．1 單管放大器電路基本原理
2．1．2 單管放大器靜態工作點的分析
2．1．3 單管放大器動態分析
2．2 多級放大電路
2．2．1 多級放大電路的頻率響應
2．2．2 多級放大器電路的頻率響應仿真分析
2．2．3 零極點分析
2．2．4 電路傳遞函數分析
2．3 負反饋放大器電路
2．3．1 負反饋放大器電路工作原理
2．3．2 負反饋對失真的改善作用
2．3．3 負反饋對頻帶的展寬
2．4 射極跟隨器
2．4．1 射極跟隨器工作原理
2．4．2 射極跟隨器的瞬態特性分析
2．4．3 電路靈敏度分析
2．4．4 電路參數掃描分析
2．5 差動放大器
2．5．1 差動放大器電路結構
2．5．2 差動放大器的靜態工作點分析
2．5．3 差模電壓放大倍數和共模電壓放大倍數
2．5．4 共模抑製比CMRR
2．6 低頻功率放大器
2．6．1 低頻功率放大器工作原理
2．6．2 OTL電路的主要性能指標
2．7 單級單調諧放大器
2．7．1 並聯諧振迴路的特性
2．7．2 單級單調諧放大器電路
2．7．3 單調諧放大器的RF特性分析
2．8 雙調諧迴路諧振放大器
2．8．1 雙調諧迴路諧振放大器電路
2．8．2 雙調諧迴路諧振放大器特性分析
2．9 0°～360°移相電路
本章小結
思考題與習題2
第3章 集成運算放大器
3．1 比例求和運算電路
3．1．1 理想運算放大器的基本特性
3．1．2 反相比例運算電路
3．1．3 反相加法電路
3．1．4 同相比例運算電路
3．1．5 減法運算電路
3．2 積分電路與微分電路
3．2．1 積分電路
3．2．2 微分電路
3．3 有源低通濾波器
3．3．1 一階有源低通濾波器電路和幅頻特性
3．3．2 一階有源低通濾波器的交流分析
3．3．3 二階有源低通濾波器
3．4 二階有源高通濾波器
3．5 二階有源帶通濾波器
3．6 雙T帶阻濾波器電路
3．7 電壓比較器
3．7．1 電壓比較器工作原理
3．7．2 過零比較器
3．7．3 滯迴比較器
3．8 對數器
3．8．1 PN結的伏安特性
3．8．2 二極管對數放大器
3．8．3 三極管對數放大器
3．9 指數器
3．10 音調控製電路的設計
本章小結
思考題與習題3
第4章 波形發生器電路
4．1 雙T選頻網絡正弦波振蕩器
4．2 RC橋式正弦波振蕩器
4．3 LC振蕩電路
4．3．1 LC振蕩電路原理
4．3．2 電容反饋三點式振蕩器
4．3．3 電感反饋三點式振蕩器
4．3．4 剋拉波振蕩電路
4．3．5 西勒振蕩電路
4．4 方波和三角波發生電路
4．5 鋸齒波産生電路
本章小結
思考題與習題4
第5章 變換電路
5．1 檢波電路
5．2 絕對值電路
5．3 限幅電路
5．3．1 串聯限幅電路
5．3．2 穩壓管雙嚮限幅電路
5．4 死區電路
5．4．1 二極管死區電路
5．4．2 精密死區電路
5．5 電壓／電流（U/I）變換電路
5．5．1 負載不接地的U/I變換電路
5．5．2 負載接地的U/I變換電路
5．6 電流/電壓轉換電路
5．7 峰值檢齣電路
5．8 電壓/頻率變換（VFC）電路
5．9 負阻抗變換器
5．10 阻抗模擬變換器
5．10．1 阻抗模擬變換器的電路結構及其工作原理
5．10．2 模擬對地電感電路
5．10．3 模擬對地電容電路
5．10．4 模擬對地負阻抗電路
5．11 模擬電感器
5．12 電容倍增器
本章小結
思考題與習題5
第6章 模擬乘法器電路
6．1 模擬乘法器的基本概念與特性
6．1．1 通用模擬乘法器
6．1．2 Multisim的模擬乘法器
6．2 乘法與平方運算電路
6．3 除法與開平方運算電路
6．3．1 反相輸入除法運算電路
6．3．2 同相輸入除法運算電路
6．3．3 開平方運算電路
6．4 函數發生電路
6．5 調幅電路
6．5．1 普通調幅（AM）電路
6．5．2 抑製載波雙邊帶調幅（DSB/SC AM）調製電路
6．6 振幅鍵控（ASK）調製電路
6．7 混頻器電路
6．7．1 混頻器特性與仿真
6．7．2 混頻器頻譜分析
6．8 倍頻器電路
6．8．1 倍頻器特性與仿真
6．8．2 用乘法器組成的二倍頻器電路頻譜分析
6．9 抑製載波雙邊帶調幅（DSB/SC AM）解調電路
6．10 功率測量電路
本章小結
思考題與習題6
第7章 555定時電路
7．1 555構成的多諧振蕩器
7．2 模擬聲響電路
7．3 大範圍可變占空比方波發生器電路
7．4 數字邏輯筆測試電路
7．5 接近開關電路
7．6 簡單的汽車防盜報警電路
本章小結
思考題與習題7
第8章 門電路
8．1 門電路的應用
8．2 編碼器電路
8．3 譯碼器電路
8．3．1 變量譯碼器
8．3．2 譯碼器驅動指示燈電路
8．4 數據選擇器及其應用
8．4．1 用數據選擇器74LS153實現的全加器電路
8．4．2 通道順序選擇電路
8．5 加法器
8．5．1 半加器
8．5．2 全加器
8．6 數值比較器
8．6．1 1位數值比較器
8．6．2 多位數值比較器
8．7 用門電路實現的ASK調製電路
8．8 FSK調製電路
8．8．1 FSK信號的産生
8．8．2 用門電路實現的FSK 調製電路
8．9 用門電路實現的PSK 調製電路
8．10 競爭冒險現象分析與消除
8．10．1 競爭冒險現象
8．10．2 競爭冒險現象的仿真
8．10．3 競爭冒險現象的消除
本章小結
思考題與習題8
第9章 時序邏輯電路
9．1 觸發器及其應用
9．1．1 雙JK觸發器組成的時鍾變換電路
9．1．2 四鎖存D型觸發器組成的智力競賽搶答器
9．2 8位串入-並齣移位寄存器電路
9．3 計數器及其應用
9．3．1 用復位法獲得任意進製計數器
9．3．2 數字鍾晶振時基電路
9．4 多諧振蕩器
9．4．1 非對稱型多諧振蕩器
9．4．2 對稱型多諧振蕩器
9．4．3 帶RC電路的環形振蕩器
9．4．4 石英晶體穩頻的多諧振蕩器
本章小結
思考題與習題9
第10章 A/D與D/A轉換電路
10．1 Multisim中的A/D轉換電路
10．2 Multisim中的D/A轉換器
10．3 數控放大器
10．4 可編程任意波形發生器
10．5 數控電壓源
10．6 數控電壓/電流變換器
10．7 數控恒流源電路
本章小結
思考題與習題10
第11章 電源電路
11．1 單相半波可控整流電路
11．2 單相半控橋整流電路
11．3 三相橋式整流電路
11．3．1 三相橋式整流電路工作原理
11．3．2 三相橋式整流電路仿真輸齣
11．4 直流降壓斬波變換電路
11．4．1 直流降壓斬波變換電路工作原理
11．4．2 直流降壓斬波變換電路示例
11．5 直流升壓斬波變換電路
11．5．1 直流升壓斬波變換電路工作原理
11．5．2 直流升壓斬波變換電路示例
11．6 直流降壓-升壓斬波變換電路
11．6．1 直流降壓-升壓斬波變換電路工作原理
11．6．2 直流降壓-升壓斬波變換電路示例
11．7 DC-AC全橋逆變電路
11．7．1 DC-AC全橋逆變電路工作原理
11．7．2 MOSFET DC-AC全橋逆變電路
11．8 正弦脈寬調製（SPWM）逆變電路
11．8．1 正弦脈寬調製逆變電路控製方式
11．8．2 SPWM産生電路
11．8．3 SPWM逆變電路
本章小結
思考題與習題11
第12章 應用電路
12．1 函數波形發生器電路
12．2 階梯波發生器電路
12．3 交叉路口交通控製器的設計
12．3．1 交通控製器的設計原則
12．3．2 交通控製器電路
12．4 病房呼叫係統的設計
12．5 8路數顯報警器
12．6 汽車尾燈控製電路
12．7 計數器、譯碼器、數碼管驅動顯示電路
12．8 程控電壓衰減器
12．9 數字時鍾的設計
12．9．1 數字時鍾的電路結構
12．9．2 計數器電路的設計
12．9．3 顯示器
12．9．4 數字鍾係統的組成
本章小結
思考題與習題12
第13章 單片機應用電路
13．1 Multisim單片機仿真平颱
13．2 單片機應用電路實例
13．2．1 簡易計算器
13．2．2 LCD顯示器控製電路
13．2．3 交通燈管理控製器
13．2．4 傳送帶控製器
本章小結
思考題與習題13
參考文獻

前言/序言

　　NI Multisim是一款功能強大的電子電路計算機仿真設計與分析軟件。本書從2004年《基於Multisim 2001的電子電路計算機仿真設計與分析》，經曆瞭2008年和2011年《基於NI Multisim的電子電路計算機仿真設計與分析》兩次修訂。為滿足新形勢下該軟件的功能提高和教學需求的變化，再次對本書進行修訂。
　　本書是為高等院校電子信息、通信工程、自動化、電氣類專業編寫的電子電路計算機仿真設計教材，是一本係統介紹模擬電子電路、數字電子電路、高頻電子電路和電力電子電路以及單片機應用電路的結構原理和計算機仿真設計方法的專業基礎教材。
　　本書的特點是以NI Multisim 13.0仿真軟件為基礎，突齣具體的電路結構和計算機仿真設計方法，內容豐富實用、工程性強，敘述詳盡清晰，便於自學，有利於培養學生綜閤分析、開發創新和工程設計的能力。本書也可以作為全國大學生電子設計競賽培訓教材和電子工程技術人員進行電子電路設計的參考書。
　　全書共分13章，第1章介紹NI Multisim 13.0仿真軟件的基本功能與使用方法。第2～13章分彆介紹模擬、數字、高頻和電力電子電路，以及單片機應用電路的結構特點、工作原理與計算機仿真設計方法。其中，第2章介紹各種晶體管放大器電路；第3章介紹集成運算放大器組成的各種運算電路、濾波器電路、比較器、對數和指數電路；第4章介紹各種正弦波振蕩器電路，方波、三角波、鋸齒波産生電路；第5章介紹各種波形變換，電壓/電流變換、電壓/頻率變換、峰值檢齣、阻抗變換、模擬電感和電容電路；第6章介紹模擬乘法器構成的乘法、平方、除法、開平方等運算電路，函數發生電路，調製電路，混頻器和倍頻器電路，解調器等電路；第7章介紹555集成定時器電路構成的各種應用電路；第8章介紹門電路、編碼器、譯碼器、數據選擇器、加法器、數值比較器、ASK調製、FSK調製、PSK調製電路；第9章介紹各種觸發器、移位寄存器、計數器、多諧振蕩器電路；第10章 介紹A/D與D/A轉換器電路，以及可編程數控電源、電壓/電流變換、波形發生器等電路；第11章介紹各種整流電路、直流降壓/升壓斬波變換電路、全橋和正弦脈寬調製逆變電路；第12章介紹函數波形發生器等多個綜閤應用電路；第13章介紹單片機仿真平颱和簡易計算器等應用電路設計。本書所介紹的電路全部都在NI Multisim 13.0中仿真通過。
　　本書作為本科教材時，建議總學時數為24～32學時，在計算機房上機完成。如果能夠與實際電路製作結閤起來，學習的效果會更好。建議第1章學時數為4學時，第2章學時數為2～3學時，第3章學時數為2～3學時，第4章學時數為2～3學時，第5章學時數為2～3學時，第6章學時數為2～3學時，第7章學時數為2學時，第8章學時數為2學時，第9章學時數為2～3學時，第10章學時數為2～3學時，第11章學時數為2～3學時，第12章學時數為2學時，第13章學時數為2～3學時。由於各章內容都比較豐富，建議在教學時重點講解幾個電路，剩餘的電路仿真設計可以作為練習題，由學生自己完成。
　　本書提供電子課件、設計實例的電原理圖、設計文件及仿真圖等，可登錄華信教育資源網，注冊後免費下載。NI Multisim 13.0評估版可登錄，注冊後免費下載。
　　本書由南華大學黃智偉、黃國玉、王麗君擔任主編。在編寫過程中，參考瞭大量的國內外著作和資料，得到瞭許多專傢和學者的大力支持，聽取瞭多方麵的寶貴意見和建議，在此對他們錶示衷心的感謝。南華大學電氣工程學院通信工程係、電子信息工程係、自動化係、電氣工程及其自動化係、電工電子實驗中心等部門的老師提齣瞭很多寶貴的建議，並給予瞭大力的支持；南華大學陳文光教授、王彥教授、硃衛華副教授、李聖副教授，張鵬舉、肖凱、簡遠鳴、鍾鳴曉、林傑文、餘麗、張清明、申政琴、王鳳玲、熊卓、賀康政、黃鬆、王懷濤、劉宏、曾力、潘策榮等人為本書的編寫做瞭大量的工作，在此一並錶示衷心的感謝。
　　由於我們水平有限，錯誤和不足在所難免，敬請各位讀者批評斧正。

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