Multisim2001及其在电子设计中的应用

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出版者:西安电子科技大学出版社
作者:蒋卓勤 编
出品人:
页数:194
译者:
出版时间:2003-10
价格:20.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787560612997
丛书系列:
图书标签:
  • 软件
  • 电子设计
  • Multisim2001
  • 电路仿真
  • 电子设计
  • EDA
  • 电路分析
  • 模拟仿真
  • 电子技术
  • 教学
  • 应用
  • 软件
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具体描述

本书分上、下两篇,共9章。上篇介绍了仿真软件Multisim 2001的安装和使用,重点介绍了Multisim 2001中元(器)件库、仪器库和仿真分析方法的使用。下篇介绍了仿真软件Multisim2001在电路分析、模拟电子线路、数字逻辑电路和高频电路中的应用,并给出了大量的仿真实例。Multisim 2001为电类专业的专业基础课教学提供了一种先进的教学手段和方法。本书力图用大家较熟悉的例子帮助读者尽快掌握Multisim 2001的使用方法。

本书可作为高等学校电子信息类专业的仿真实验教材和参考书,对于从事电子工程设计等方面的工程技术人员,也可提供一定的帮助。

《电路仿真与设计实战:基于Multisim的现代电子工程师指南》 一、 引言 在日新月异的电子技术浪潮中,电路设计与仿真早已成为连接理论与实践的桥梁。从概念构思到原型验证,每一个环节都离不开高效、精准的仿真工具。本书旨在为广大电子爱好者、在校学生以及初入职场的工程师提供一份详实可靠的学习资源,系统阐述如何运用当今主流的电路仿真软件——Multisim,来应对现代电子设计中的各种挑战。不同于理论书籍的抽象讲解,本书更侧重于将复杂的概念转化为直观可操作的实践步骤,让读者在模拟真实世界中快速成长。 二、 Multisim:不止于仿真 Multisim,作为一款集电路设计、仿真、分析与PCB设计于一体的综合性软件,早已超越了单纯的仿真工具范畴。它提供了一个高度可视化的工作环境,允许工程师在虚拟世界中构建、测试和优化电路,从而极大地缩短了产品开发周期,降低了实验成本,并显著提高了设计的鲁棒性。本书将深入剖析Multisim强大的功能,从其基础的元器件库、丰富的电路图绘制工具,到多种多样的仿真模式(瞬态分析、直流/交流分析、傅里叶分析、噪声分析等),再到其集成化的PCB设计能力,全面展现Multisim在电子设计流程中的核心价值。 三、 核心内容:从入门到精通 本书的内容编排遵循循序渐进的原则,力求让不同基础的读者都能找到适合自己的切入点。 第一部分:Multisim基础入门 第一章:Multisim环境概览与操作 详细介绍Multisim的安装与界面布局,包括工作区、工具栏、组件库、仪器仪表面板等。 讲解如何新建工程、导入导出文件、保存与打开设计。 演示基本的电路图绘制技巧,如导线连接、元器件放置与旋转、导线颜色与粗细设置等。 介绍常用快捷键与操作习惯,提高工作效率。 第二章:基础元器件库与电路构建 分类讲解Multisim提供的各类基础元器件,如电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET、运算放大器、逻辑门、电源等。 演示如何从组件库中选取并放置元器件,理解其电气符号与物理模型。 学习连接元器件构成简单电路,例如电阻分压电路、RC滤波电路等。 介绍常用仪器仪表的使用,如万用表(电压表、电流表、欧姆表)、示波器、函数发生器、频谱分析仪等,并演示其在电路中的应用。 第二部分:核心仿真技术与分析 第三章:瞬态分析:时间域的响应 深入理解瞬态分析的原理及其在电路设计中的重要性。 演示如何设置瞬态仿真参数,包括仿真时间、时间步长等。 通过实例分析,展示不同信号源(直流、交流、脉冲、阶跃)激励下的电路瞬态响应,如RC充放电过程、RLC振荡电路的衰减。 学习如何利用示波器观察和分析瞬态波形,提取关键参数(如上升时间、下降时间、过冲、振铃)。 第四章:直流与交流分析:稳态的洞察 讲解直流分析(DC Analysis)在静态工作点分析、偏置电路设计中的应用。 演示如何进行直流扫频分析,观察电路参数变化对直流工作点的影响。 深入介绍交流分析(AC Analysis),包括频率响应、增益、相位裕度等概念。 通过实例,分析滤波器、放大器等电路的频率特性,理解带宽、截止频率等关键指标。 学习如何使用频谱分析仪观察交流信号的频率成分。 第五章:高级仿真分析技术 噪声分析 (Noise Analysis):理解电路中的噪声来源,学习如何进行噪声分析,评估电路的噪声性能。 傅里叶分析 (Fourier Analysis):分析非正弦信号的频谱构成,理解信号的谐波成分。 瞬态扫描 (Transient Sweep):探索参数变化对电路瞬态行为的影响。 参数扫描 (Parameter Sweep):系统地研究某一元器件参数变化对电路性能的影响,为参数优化提供依据。 蒙特卡洛分析 (Monte Carlo Analysis):模拟元器件参数的随机变化,评估电路在实际制造中的可靠性与容差。 第三部分:典型电路设计与应用实例 第六章:模拟电路设计实践 放大器设计:从单级放大器到多级放大器,讲解放大器的设计原理、增益计算、频率响应优化。实例包括同相、反相放大器、差动放大器等。 滤波器设计:低通、高通、带通、带阻滤波器的原理与Multisim仿真实现,包括无源与有源滤波器的设计。 电源电路设计:稳压电源、开关电源的基本原理与仿真验证。 振荡器设计:正弦、方波、三角波振荡器的实现与参数调整。 第七章:数字电路设计与时序分析 逻辑门与组合逻辑电路:使用Multisim中的数字元器件,设计与仿真组合逻辑电路,如编码器、译码器、加法器等。 时序逻辑电路:触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等时序电路的设计与仿真。 状态机设计:有限状态机的建模与仿真。 数字系统集成:将多个数字模块组合成复杂的数字系统,并进行整体仿真。 第八章:混合信号电路与嵌入式系统初步 ADC/DAC接口仿真:模拟模数转换器和数模转换器的功能,理解其在数字与模拟信号转换中的作用。 基于单片机的简单应用:介绍如何在Multisim中模拟简单的单片机系统,并与外围电路进行交互仿真,为嵌入式开发提供实践平台。 第九章:PCB设计流程与集成 原理图到PCB的转换:讲解如何将Multisim设计的电路图转化为PCB布局。 PCB布局布线:介绍Multisim中的PCB设计工具,包括元器件布局、导线铺设、过孔添加、规则检查等。 Gerber文件生成:学习如何生成用于PCB制造的标准Gerber文件。 四、 学习方法与建议 本书不仅仅是一本工具书,更是一份学习路线图。建议读者在阅读过程中,积极动手实践,跟随书中的每一个实例,自己动手在Multisim中操作。遇到问题,不要轻易放弃,尝试调整参数,查阅软件帮助文档,或与其他学习者交流。熟练掌握Multisim,将能极大地提升您在电子设计领域的学习效率和创新能力。 五、 结语 电子设计是一门融合了理论、实践与创新的学科。Multisim作为一款强大的仿真工具,为我们提供了无限的可能。希望本书能成为您探索电子世界、实现设计梦想的得力助手,陪伴您在电子设计的道路上不断前进。

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用户评价

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当我翻开这本书的目录时,一种久违的、专注于“实操细节”的氛围扑面而来。我不是一个新手,这些年也用过不少仿真软件,但很多书籍总是在追求“大而全”,恨不得把所有新功能都塞进去,结果就是每项技术的讲解都浮于表面,浅尝辄止。这本书似乎反其道而行之,它将重点放在了如何利用Multisim 2001这个平台,去构建和分析那些最经典的电子电路,比如运算放大器的高级应用、滤波器的精确设计,甚至是基础的数字逻辑电路的时序分析。我特别留意到其中关于“虚拟仪器使用”的那几章。在早期版本的软件中,虚拟示波器、函数信号发生器这些工具的交互逻辑,往往比现在更贴近真实的物理仪器,学习如何准确地“校准”和“读取”这些虚拟仪表的数据,对于培养工程师的“动手感”至关重要。如果作者能把如何通过细微调整仿真参数来观察电路性能变化的整个过程描绘得淋漓尽致,那这本书的价值就远超一本软件教程了。它更像是一本关于“如何像对待真实电路板一样对待虚拟电路”的思维训练手册。

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从版式设计和行文风格上来看,这本书散发出一种严谨而务实的理工科气息。没有太多花哨的图文排版,更多的似乎是逻辑清晰的步骤分解和严密的公式推导引用。这种风格特别适合那些需要将仿真结果转化为实际制造参数的专业人士或高年级学生。我特别关注了书中关于“模型准确性”的论述部分。在使用任何仿真软件时,最大的陷阱就是盲目相信屏幕上的波形。一本优秀的教材,一定会花费笔墨去探讨特定元件模型(例如特定型号的晶体管或集成芯片)在不同工作状态下,与实际器件参数的差异和局限性。如果这本书能够提供一些“从仿真到实测”的对比案例,指导读者如何识别和修正因模型简化带来的误差,那么它就真正跨越了“软件教学”的范畴,上升到了“电子工程思维培养”的高度。这种对细节和边界条件的关注,恰恰是检验一本技术书籍深度的试金石。

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我对这本书的期待,还集中在它如何处理“故障诊断”这一环节。电子设计中的很多乐趣和挑战都来自于排除故障。如果仅仅是展示如何搭建一个能正常工作的电路,那只能算完成了一半的任务。我希望看到书中是否有专门的章节,演示如何故意引入错误的元件参数、错误的连接方式,然后引导读者使用Multisim内置的诊断工具(比如断路检测、直流工作点分析等)来定位问题。这种逆向思维的训练,对于提升解决实际工程问题的能力是至关重要的。想象一下,书中如果能详细剖析一个复杂的反馈电路在仿真中出现振荡时,具体是哪一个环节的相位裕度出了问题,并通过修改反馈电阻或电容的数值来观察波形的动态变化,那简直是教科书级别的案例教学。这种深度剖析远比简单地展示一个“成功”的仿真结果要有启发性得多。

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这本《Multisim2001及其在电子设计中的应用》的书名,光是看到“Multisim2001”这个略显年代感的软件版本号,我的好奇心就被勾了起来。现在的电子设计仿真软件层出不穷,动辄就是最新的版本,功能强大到令人眼花缭乱,但反而是这种聚焦于某个特定、经典版本的书籍,往往蕴含着最扎实的功底和最纯粹的“第一性原理”的讲解。我猜测,作者在编写这本书时,必然是深入挖掘了2001年那个时间点上,Multisim这款工具最核心、最基础的功能模块。这不仅仅是学习一个工具的使用手册,更像是在追溯电子设计仿真技术发展脉络的一个重要节点。对于那些希望打下坚实基础、理解仿真背后的数学模型而非仅仅停留在“拖拽元件”层面的读者来说,这样的书籍简直是宝藏。我期待看到书中如何细致讲解电路的搭建逻辑、参数的设置技巧,以及如何从仿真结果中准确地提取出设计所需的关键信息。毕竟,许多现代软件的复杂性有时反而会掩盖掉底层原理的清晰度,而一本专注于老版本的深度指南,也许能把这些“晦涩”的知识点,用最直白、最不被新功能干扰的方式呈现出来。

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总而言之,这本书给我的感觉是一种“返璞归真”的专业精神。在充斥着各种“一键生成”和“快速原型”的时代,重温并深入理解一个经典版本的工具,能够帮助我们更清晰地剥离出电子设计流程中那些不变的核心要素。我并不关心它是否涵盖了最新的器件库或者最新的图形界面功能,我更看重的是,作者是否能够通过这个相对简洁的平台,将电路分析、系统建模和仿真验证这三大支柱,以一种高度凝练且易于理解的方式传授给读者。如果这本书能够让读者在合上书本后,面对任何新的仿真软件,都能迅速掌握其核心操作逻辑,并对仿真结果保持审慎的批判性思维,那么它就成功地实现了超越工具本身的价值,成为了一份真正有价值的电子工程学习资料。

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