基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析(修订版)
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前言

本书是《基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》(电子工业出版社,2008)的修订版,是为高等院校电子信息、通信工程、自动化、电气控制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,叙述详尽清晰,便于自学、工程性强,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转换电路,以及可编程数控电源、电压/电流变换器、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。所介绍的电路全部都在NI Multisim 10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。

本书由黄智伟拟订编写了本书大纲和目录。黄智伟编写第1章、第5章、第6章、第10章、第11章以及第3章、第8章和第12章中部分内容。李传琦编写第8章、第9章以及第10章、第13章中部分内容。邹其洪编写第2章、第3章、第4章以及第12章中部分内容。

本书提供多媒体课件、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。Multisim软件评估版可登录lumen.ni.com/nicif/zhs/academicevalmultisim/edmforchina/content.xhtml,注册后免费下载。

本书在编写过程中,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。李富英高级工程师对本书进行了审阅。NI(美国国家仪器公司,National Instruments(China))公司的梁锐工程师,南华大学国防科学技术学院通信工程、电子信息工程/自动化、电气工程及其自动化、电工电子实验中心等教研室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、王彦副教授、朱卫华副教授、李圣副教授,桂林电子工业学院段吉海教授、湖南科技大学唐东峰副教授,长沙学院王新辉教授、刘辉副教授,湖南师范大学邓月明老师,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。

黄智伟

2011 年3月

于南华大学

重要说明

由于NI Multisim软件的限制,在本书电路图中:

“Ohm”对应“Ω”;

“uF”对应“μF”;

元器件标注符号如R1,C1,VT1等不能采用R1,C1,VT1 等下标方式;

电位器、电解电容器等元器件的图形符号与国家标准有差异。