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本书以NI Multisim 13.0仿真软件为基础，根据模拟、数字、高频和电力电子电路，以及单片机应用电路的不同特点和工作原理，着重介绍电子电路计算机仿真设计的基本方法。全书共13章，内容包括：NI Multisim 13.0仿真软件的基本操作方法，晶体管放大器电路，集成运算放大器应用电路，波形发生器电路，波形变换电路，模拟乘法器应用电路，集成定时器应用电路，门电路应用，时序逻辑应用电路，A/D与D/A转换电路，电源电路，综合应用电路，单片机应用电路的计算机仿真设计方法。所有电路都仿真通过，每章都附有思考题与习题。本书内容丰富实用、工程性强，叙述详尽清晰，便于自学，可以作为高等院校电子信息、通信工程、自动化、电气控制类专业的基础教材，以及全国大学生电子设计竞赛培训教材，也可作为工程技术人员进行电子电路设计的参考书。

第1章  NI Multisim仿真软件   
   1.1  NI Multisim 仿真软件简介    
    1.2  NI Multisim 13.0的基本界面
   1.2.1  NI Multisim 13.0的主窗口    
   1.2.2  NI Multisim 13.0菜单栏    
       1.2.3  NI Multisim 13.0工具栏         
       1.2.4  NI Multisim 13.0的元器件库      
   1.2.5  NI Multisim 13.0仪器仪表库
    1.3  NI Multisim 13.0的   基本操作         
       1.3.1  文件的基本操作      
       1.3.2  编辑的基本操作      
       1.3.3  创建子电路     
       1.3.4  在电路工作区内输入文字      
       1.3.5  输入注释     
       1.3.6  编辑图纸标题栏       
    1.4  电路创建的基础         
       1.4.1  元器件的操作     
       1.4.2  电路图选项的设置   
       1.4.3  导线的操作        
       1.4.4  输入/输出端         
    1.5  仪器仪表的使用         
       1.5.1  仪器仪表的基本操作      
   1.5.2  数字多用表      
       1.5.3  函数信号发生器   
   1.5.4  瓦特表   
   1.5.5  示波器      
   1.5.6  波特图仪      
   1.5.7  字信号发生器  
   1.5.8  逻辑分析仪  
   1.5.9  逻辑转换仪       
   1.5.10  失真分析仪        
       1.5.11  频谱分析仪        
  1.5.12  网络分析仪  
       1.5.13  IV（电流/电压）分析仪      
       1.5.14  测量探针和电流探针      
       1.5.15  电压表      
   1.5.16  电流表       
   1.5.17  LabVIEW Instruments        
    1.6  电路分析方法       
       1.6.1  NI Multisim 13.0的分析菜单       
   1.6.2  直流工作点分析      
       1.6.3  交流分析        
   1.6.4  瞬态分析      
   1.6.5  傅里叶分析        
       1.6.6  噪声分析        
   1.6.7  噪声系数分析  
       1.6.8  失真分析         
   1.6.9  直流扫描分析   
   1.6.10  灵敏度分析   
   1.6.11  参数扫描分析         
   1.6.12  温度扫描分析   
   1.6.13  零极点分析    
   1.6.14  传递函数分析  
       1.6.15  最坏情况分析  
       1.6.16  蒙特卡罗分析  
       1.6.17  导线宽度分析       
       1.6.18  批处理分析      
       1.6.19  用户自定义分析       
    本章小结   
    思考题与习题1   
第2章  晶体管放大器电路   
    2.1  单管放大器        
       2.1.1  单管放大器电路基本原理    
       2.1.2  单管放大器静态工作点的分析   
       2.1.3  单管放大器动态分析  
    2.2  多级放大电路       
       2.2.1  多级放大电路的频率响应    
       2.2.2  多级放大器电路的频率响应仿真分析      
       2.2.3  零极点分析     
       2.2.4  电路传递函数分析        
    2.3  负反馈放大器电路   
       2.3.1  负反馈放大器电路工作原理     
       2.3.2  负反馈对失真的改善作用         
       2.3.3  负反馈对频带的展宽  
    2.4  射极跟随器       
       2.4.1  射极跟随器工作原理        
       2.4.2  射极跟随器的瞬态特性分析   
       2.4.3  电路灵敏度分析  
       2.4.4  电路参数扫描分析       
    2.5  差动放大器   
       2.5.1  差动放大器电路结构        
       2.5.2  差动放大器的静态工作点分析       
       2.5.3  差模电压放大倍数和共模电压放大倍数        
       2.5.4  共模抑制比CMRR  
    2.6  低频功率放大器      
       2.6.1  低频功率放大器工作原理        
       2.6.2  OTL电路的主要性能指标  
    2.7  单级单调谐放大器  
       2.7.1  并联谐振回路的特性   
       2.7.2  单级单调谐放大器电路    
       2.7.3  单调谐放大器的RF特性分析   
    2.8  双调谐回路谐振放大器    
       2.8.1  双调谐回路谐振放大器电路      
       2.8.2  双调谐回路谐振放大器特性分析        
    2.9  0°～360°移相电路        
    本章小结   
    思考题与习题2     
第3章  集成运算放大器      
    3.1  比例求和运算电路      
       3.1.1  理想运算放大器的基本特性        
       3.1.2  反相比例运算电路  
       3.1.3  反相加法电路         
       3.1.4  同相比例运算电路  
   3.1.5  减法运算电路   
    3.2  积分电路与微分电路   
   3.2.1  积分电路    
   3.2.2  微分电路      
    3.3  有源低通滤波器    
   3.3.1  一阶有源低通滤波器电路和幅频特性         
       3.3.2  一阶有源低通滤波器的交流分析    
       3.3.3  二阶有源低通滤波器   
    3.4  二阶有源高通滤波器       
    3.5  二阶有源带通滤波器      
    3.6  双T带阻滤波器电路       
    3.7  电压比较器   
       3.7.1  电压比较器工作原理     
       3.7.2  过零比较器         
       3.7.3  滞回比较器     
    3.8  对数器      
       3.8.1  PN结的伏安特性      
       3.8.2  二极管对数放大器       
       3.8.3  三极管对数放大器      
    3.9  指数器         
    3.10  音调控制电路的设计      
    本章小结     
    思考题与习题3     
第4章  波形发生器电路   
    4.1  双T选频网络正弦波振荡器    
    4.2  RC桥式正弦波振荡器         
    4.3  LC振荡电路     
       4.3.1  LC振荡电路原理         
       4.3.2  电容反馈三点式振荡器   
       4.3.3  电感反馈三点式振荡器    
       4.3.4  克拉波振荡电路   
   4.3.5  西勒振荡电路     
    4.4  方波和三角波发生电路    
    4.5  锯齿波产生电路    
    本章小结       
    思考题与习题4      
第5章  变换电路   
    5.1  检波电路    
    5.2  绝对值电路       
    5.3  限幅电路    
       5.3.1  串联限幅电路         
       5.3.2  稳压管双向限幅电路     
    5.4  死区电路      
       5.4.1  二极管死区电路   
       5.4.2  精密死区电路    
    5.5  电压／电流（U/I）变换电路      
   5.5.1  负载不接地的U/I变换电路      
   5.5.2  负载接地的U/I变换电路      
    5.6  电流/电压转换电路         
    5.7  峰值检出电路     
    5.8  电压/频率变换（VFC）电路   
    5.9  负阻抗变换器      
    5.10  阻抗模拟变换器     
       5.10.1  阻抗模拟变换器的电路结构及其工作原理    
   5.10.2  模拟对地电感电路    
   5.10.3  模拟对地电容电路         
   5.10.4  模拟对地负阻抗电路        
    5.11  模拟电感器    
    5.12  电容倍增器        
    本章小结     
    思考题与习题5   
    第6章  模拟乘法器电路      
    6.1  模拟乘法器的基本概念与特性         
       6.1.1  通用模拟乘法器     
       6.1.2  Multisim的模拟乘法器  
    6.2  乘法与平方运算电路      
    6.3  除法与开平方运算电路  
       6.3.1  反相输入除法运算电路         
       6.3.2  同相输入除法运算电路       
       6.3.3  开平方运算电路      
    6.4  函数发生电路     
    6.5  调幅电路      
   6.5.1  普通调幅（AM）电路   
   6.5.2  抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）调制电路  
    6.6  振幅键控（ASK）调制电路       
    6.7  混频器电路    
       6.7.1  混频器特性与仿真      
       6.7.2  混频器频谱分析         
    6.8  倍频器电路       
   6.8.1  倍频器特性与仿真   
   6.8.2  用乘法器组成的二倍频器电路频谱分析  
    6.9  抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）解调电路       
    6.10  功率测量电路      
    本章小结   
    思考题与习题6      
第7章  555定时电路         
    7.1  555构成的多谐振荡器   
    7.2  模拟声响电路      
    7.3  大范围可变占空比方波发生器电路         
    7.4  数字逻辑笔测试电路      
    7.5  接近开关电路   
    7.6  简单的汽车防盗报警电路       
    本章小结    
    思考题与习题7   
第8章  门电路    
    8.1  门电路的应用     
    8.2  编码器电路     
    8.3  译码器电路      
       8.3.1  变量译码器  
       8.3.2  译码器驱动指示灯电路      
    8.4  数据选择器及其应用   
       8.4.1  用数据选择器74LS153实现的全加器电路  
       8.4.2  通道顺序选择电路      
    8.5  加法器     
       8.5.1  半加器      
       8.5.2  全加器      
    8.6  数值比较器      
       8.6.1  1位数值比较器       
       8.6.2  多位数值比较器       
    8.7  用门电路实现的ASK调制电路    
    8.8  FSK调制电路    
       8.8.1  FSK信号的产生    
       8.8.2  用门电路实现的FSK 调制电路  
    8.9  用门电路实现的PSK 调制电路        
    8.10  竞争冒险现象分析与消除   
       8.10.1  竞争冒险现象      
       8.10.2  竞争冒险现象的仿真   
       8.10.3  竞争冒险现象的消除     
    本章小结  
    思考题与习题8       
第9章  时序逻辑电路       
    9.1  触发器及其应用        
       9.1.1  双JK触发器组成的时钟变换电路 
       9.1.2  四锁存D型触发器组成的智力竞赛抢答器     
    9.2  8位串入-并出移位寄存器电路      
    9.3  计数器及其应用   
       9.3.1  用复位法获得任意进制计数器         
       9.3.2  数字钟晶振时基电路    
    9.4  多谐振荡器   
       9.4.1  非对称型多谐振荡器   
       9.4.2  对称型多谐振荡器    
       9.4.3  带RC电路的环形振荡器     
       9.4.4  石英晶体稳频的多谐振荡器    
    本章小结   
    思考题与习题9    
第10章  A/D与D/A转换电路   
    10.1  Multisim中的A/D转换电路     
    10.2  Multisim中的D/A转换器   
    10.3  数控放大器     
    10.4  可编程任意波形发生器   
    10.5  数控电压源     
    10.6  数控电压/电流变换器         
    10.7  数控恒流源电路    
    本章小结   
    思考题与习题10   
第11章  电源电路   
    11.1  单相半波可控整流电路    
    11.2  单相半控桥整流电路    
    11.3  三相桥式整流电路    
       11.3.1  三相桥式整流电路工作原理      
       11.3.2  三相桥式整流电路仿真输出     
    11.4  直流降压斩波变换电路       
       11.4.1  直流降压斩波变换电路工作原理         
       11.4.2  直流降压斩波变换电路示例     
    11.5  直流升压斩波变换电路    
   11.5.1  直流升压斩波变换电路工作原理 
   11.5.2  直流升压斩波变换电路示例     
    11.6  直流降压-升压斩波变换电路  
   11.6.1  直流降压-升压斩波变换电路工作原理         
   11.6.2  直流降压-升压斩波变换电路示例        
    11.7  DC-AC全桥逆变电路     
       11.7.1  DC-AC全桥逆变电路工作原理      
   11.7.2  MOSFET DC-AC全桥逆变电路     
    11.8  正弦脉宽调制（SPWM）逆变电路       
       11.8.1  正弦脉宽调制逆变电路控制方式      
       11.8.2  SPWM产生电路      
       11.8.3  SPWM逆变电路   
    本章小结     
    思考题与习题11     
第12章  应用电路   
    12.1  函数波形发生器电路     
    12.2  阶梯波发生器电路     
    12.3  交叉路口交通控制器的设计       
       12.3.1  交通控制器的设计原则        
       12.3.2  交通控制器电路    
    12.4  病房呼叫系统的设计    
    12.5  8路数显报警器    
    12.6  汽车尾灯控制电路     
    12.7  计数器、译码器、数码管驱动显示电路      
    12.8  程控电压衰减器  
    12.9  数字时钟的设计    
       12.9.1  数字时钟的电路结构       
       12.9.2  计数器电路的设计  
   12.9.3  显示器     
   12.9.4  数字钟系统的组成   
    本章小结    
    思考题与习题12      
第13章  单片机应用电路 
    13.1  Multisim单片机仿真平台      
    13.2  单片机应用电路实例   
       13.2.1  简易计算器      
       13.2.2  LCD显示器控制电路      
       13.2.3  交通灯管理控制器   
       13.2.4  传送带控制器 
    本章小结   
    思考题与习题13     
参考文献

NI Multisim是一款功能强大的电子电路计算机仿真设计与分析软件。本书从2004年《基于Multisim 2001的电子电路计算机仿真设计与分析》，经历了2008年和2011年《基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》两次修订。为满足新形势下该软件的功能提高和教学需求的变化，再次对本书进行修订。
   本书是为高等院校电子信息、通信工程、自动化、电气类专业编写的电子电路计算机仿真设计教材，是一本系统介绍模拟电子电路、数字电子电路、高频电子电路和电力电子电路以及单片机应用电路的结构原理和计算机仿真设计方法的专业基础教材。
   本书的特点是以NI Multisim 13.0仿真软件为基础，突出具体的电路结构和计算机仿真设计方法，内容丰富实用、工程性强，叙述详尽清晰，便于自学，有利于培养学生综合分析、开发创新和工程设计的能力。本书也可以作为全国大学生电子设计竞赛培训教材和电子工程技术人员进行电子电路设计的参考书。
   全书共分13章，第1章介绍NI Multisim 13.0仿真软件的基本功能与使用方法。第2～13章分别介绍模拟、数字、高频和电力电子电路，以及单片机应用电路的结构特点、工作原理与计算机仿真设计方法。其中，第2章介绍各种晶体管放大器电路；第3章介绍集成运算放大器组成的各种运算电路、滤波器电路、比较器、对数和指数电路；第4章介绍各种正弦波振荡器电路，方波、三角波、锯齿波产生电路；第5章介绍各种波形变换，电压/电流变换、电压/频率变换、峰值检出、阻抗变换、模拟电感和电容电路；第6章介绍模拟乘法器构成的乘法、平方、除法、开平方等运算电路，函数发生电路，调制电路，混频器和倍频器电路，解调器等电路；第7章介绍555集成定时器电路构成的各种应用电路；第8章介绍门电路、编码器、译码器、数据选择器、加法器、数值比较器、ASK调制、FSK调制、PSK调制电路；第9章介绍各种触发器、移位寄存器、计数器、多谐振荡器电路；第10章 介绍A/D与D/A转换器电路，以及可编程数控电源、电压/电流变换、波形发生器等电路；第11章介绍各种整流电路、直流降压/升压斩波变换电路、全桥和正弦脉宽调制逆变电路；第12章介绍函数波形发生器等多个综合应用电路；第13章介绍单片机仿真平台和简易计算器等应用电路设计。本书所介绍的电路全部都在NI Multisim 13.0中仿真通过。
   本书作为本科教材时，建议总学时数为24～32学时，在计算机房上机完成。如果能够与实际电路制作结合起来，学习的效果会更好。建议第1章学时数为4学时，第2章学时数为2～3学时，第3章学时数为2～3学时，第4章学时数为2～3学时，第5章学时数为2～3学时，第6章学时数为2～3学时，第7章学时数为2学时，第8章学时数为2学时，第9章学时数为2～3学时，第10章学时数为2～3学时，第11章学时数为2～3学时，第12章学时数为2学时，第13章学时数为2～3学时。由于各章内容都比较丰富，建议在教学时重点讲解几个电路，剩余的电路仿真设计可以作为练习题，由学生自己完成。
   本书提供电子课件、设计实例的电原理图、设计文件及仿真图等，可登录华信教育资源网www.hxedu.com.cn，注册后免费下载。NI Multisim 13.0评估版可登录http:∥www.ni.com/multisim/zhs/，注册后免费下载。
   本书由南华大学黄智伟、黄国玉、王丽君担任主编。在编写过程中，参考了大量的国内外著作和资料，得到了许多专家和学者的大力支持，听取了多方面的宝贵意见和建议，在此对他们表示衷心的感谢。南华大学电气工程学院通信工程系、电子信息工程系、自动化系、电气工程及其自动化系、电工电子实验中心等部门的老师提出了很多宝贵的建议，并给予了大力的支持；南华大学陈文光教授、王彦教授、朱卫华副教授、李圣副教授，张鹏举、肖凯、简远鸣、钟鸣晓、林杰文、余丽、张清明、申政琴、王凤玲、熊卓、贺康政、黄松、王怀涛、刘宏、曾力、潘策荣等人为本书的编写做了大量的工作，在此一并表示衷心的感谢。
   由于我们水平有限，错误和不足在所难免，敬请各位读者批评斧正。

电子信息类教材

黄智伟，男，南华大学电气工程学院教授，研究方向为计算机遥测与遥控，出版著作多部，多次被评为南华大学优秀教师和优秀指导老师。

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基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析（第3版）