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内容简介

　　Multisim和LabVIEW电路与虚拟仪器设计技术结合大量的实例由浅入深地介绍了利用Multisim 12.0软件进行电路设计仿真的方法和技巧，并对音频功率放大器、正负电压跟随可调直流稳压源、数字骰子、模拟乘法器4个综合设计进行了详细分析。还详细地介绍了如何利用Multisim 12.0和LabVIEW2012两个软件对系统进行联合仿真，并通过几个传感器测量系统的设计，说明了将LabVIEW虚拟仪器加入Multisim仿真电路中和将Multisim导入LabVIEW虚拟仪器中不仅可以方便扩展系统的功能，还可提高整个系统的设计效率。所有电路都通过实际的验证，且附有习题和参考题。 和第1版相比，书中的内容使用了Multisim 12.0和LabVIEW2012最新版软件，更新了5～8章的内容，第9章以后增加了Multisim和LabVIEW交互调用联合仿真的新方法。 本书可供电子设计人员参考，也可作为高等院校电子、自动化类专业的教材。

内页插图

目录

第1章 Multisim 12.0入门导航1
1.1 Multisim软件简介1
1.2 Multisim12.0的安装2
1.3 Multisim 12.0的基本界面4
1.4 用户界面与环境参数自定义16
1.4.1 总体参数设置17
1.4.2 页面属性设置18
1.4.3 用户界面自定义18
1.5 Multisim 12.0电路初步设计18
1.5.1 建立新电路图19
1.5.2元件操作与调整21
1.5.3元件的连接25
1.5.4节点的使用26
1.5.5测试仪表的使用27
1.5.6电路文本描述27
1.5.7电路仿真30
本章小结30
习题与参考题31
第2章Multisim 12.0电路设计进阶32
2.1 扩展元件32
2.1.1 编辑元件32
2.1.2 新建元件39
2.2 电气规则检查44
2.3 大规模电路设计47
2.3.1 多页平铺设计47
2.3.2 子电路设计49
2.3.3 层次化设计51
2.4电路设计向导54
2.4.1 555定时器设计向导55
2.4.2 滤波器设计向导58
2.4.3 共射极BJT放大电路设计向导59
2.4.4 运算放大器设计向导61
本章小结62
习题与参考题62
第3章Multisim 12.0的元件库与仿真仪器介绍63
3.1 Multisim12.0 的元件库63
3.2 常用仪表80
3.2.1万用表80
3.2.2 函数信号发生器81
3.2.3 功率计82
3.2.4 双通道示波器83
3.2.5 四通道示波器86
3.2.6 波特图仪86
3.3 高级仿真分析仪器89
3.3.1 伏安特性分析仪89
3.3.2 失真度分析仪91
3.3.3 逻辑分析仪94
3.3.4 逻辑转换仪97
3.3.5 字信号发生器98
3.3.6 频谱分析仪102
3.3.7 网络分析仪105
3.4 其他仪器109
3.4.1 测量探针109
3.4.2 电流探针110
3.4.3 安捷伦虚拟仪器111
3.4.4 泰克虚拟示波器113
3.3.5 LabVIEW虚拟仪器114
本章小结115
习题与参考题115
第4章 仿真分析方法116
4.1 直流工作点分析116
4.1.1 相关原理116
4.1.2 仿真设置116
4.1.3 实例仿真119
4.2交流分析120
4.2.1 相关原理120
4.2.2 仿真设置120
4.2.3 实例仿真121
4.3 瞬态分析122
4.3.1 相关原理122
4.3.2 仿真设置122
4.3.3 实例仿真123
4.4 傅立叶分析124
4.4.1 相关原理124
4.4.2 仿真设置124
4.4.3 实例仿真126
4.5 噪声分析127
4.5.1 相关原理127
4.5.2 仿真设置128
4.5.3 实例仿真129
4.6 失真分析131
4.6.1 相关原理131
4.6.2 仿真设置131
4.6.3 实例仿真133
4.7 直流扫描分析136
4.7.1 相关原理136
4.7.2 仿真设置136
4.7.3 实例仿真136
4.8 直流与交流敏感度分析137
4.8.1 相关原理137
4.8.2 仿真设置137
4.8.3 实例仿真138
4.9 参数扫描分析139
4.9.1 相关原理139
4.9.2 仿真设置140
4.9.3 仿真实例 141
4.10 温度扫描分析141
4.10.1 相关原理141
4.10.2 仿真设置142
4.10.3 实例仿真142
4.11 传递函数分析142
4.11.1 相关原理142
4.11.2 仿真设置144
4.11.3 实例仿真145
4.12 最坏情况分析146
4.12.1 相关原理146
4.12.2 仿真设置146
4.12.3 实例仿真148
4.13 零极点分析148
4.13.1 相关原理148
4.13.2 仿真设置150
4.13.3 实例仿真151
4.14 蒙特卡罗分析152
4.14.1 相关原理152
4.14.2 仿真设置153
4.14.3 实例仿真155
4.15 布线宽度分析155
4.15.1 相关原理155
4.15.2 仿真设置158
4.15.3 实例仿真159
4.16 嵌套扫描分析159
4.17 批处理分析160
本章小结161
习题与参考题161
第5章音频功率放大器设计162
5.1 设计任务162
5.1.1 总体设计要求162
5.1.2 设计要求分级分解163
5.2 晶体管音频功率放大器的设计163
5.2.1O CL功率放大电路设计164
5.2.2 音调控制电路设计179
5.2.3 前置级的设计192
5.2.4 总体电路仿真分析198
5.2.5 硬件电路调试与电路散热 问题203
5.3 集成运放音频放大电路设计205
5.3.1 前置放大电路设计205
5.3.2 音频功率放大器二级放大电路设计212
5.3.3功率放大电路设计219
5.3.4Multisim综合电路分析227
5.4 扩展电路设计236
5.4.1 直流稳压源设计236
5.4.2 50 Hz的陷波器设计238
本章小结242
习题与参考题242
第6章 直流稳压源的设计243
6.1 设计要求243
6.2 整流电路244
6.2.1 半波整流电路244
6.2.2 变压器中心抽头式全波整流电路244
6.2.3 桥式全波整流电路245
6.3 电容滤波电路246
6.4 整流滤波电路参数选取方法247
6.4.1 变压器的选择247
6.4.2 整流二极管的选择249
6.4.3 滤波电容的选择250
6.5 稳压电路251
6.5.1 稳压二极管稳压电路251
6.5.2 简单三端稳压器稳压电路253
6.5.3 输出电压可调的稳压电路256
6.5.4 基准电源的设计261
6.5.5 负电压跟随设计264
6.5.6 稳压器设计主要技术参数266
6.6 可调直流稳压源设计与Multisim仿真267
6.6.1 电路设计267
6.6.2 电路仿真分析270
本章小结274
习题与参考题274
第7章 老虎机(数字骰子)电路设计275
7.1 设计背景简介275
7.2 实例分析275
7.3 基于Multisim电子电路设计275
7.3.1 原理设计275
7.3.2 整体电路设计及仿真284
第8章 模拟乘法器应用设计288
8.1 模拟乘法器MC1496的基本原理288
8.2 模拟乘法器MC1496的创建290
8.2.1 不接负反馈电阻（脚2和脚3短接）291
8.2.2 接入负反馈电阻292
8.3 模拟乘法器MC1496的应用292
8.3.1 调幅设计292
8.3.2 同步检波设计294
8.3.3 混频设计295
8.3.4 乘积型鉴相设计296
8.3.5 语音信号调制298
第9章Multisim 12.0与自定义LabVIEW虚拟仪器300
9.1 LabVIEW软件介绍300
9.1.1 LabVIEW软件的特点与功能300
9.1.2 创建LabVIEW虚拟仪器的方法301
9.2 Multisim 和LabVIEW的输入接口研究304
9.2.1 窗口操作部分304
9.2.2 数据传输部分305
9.3 Multisim中导入LabVIEW虚拟仪器的方法309
9.3.1 系统要求309
9.3.2 创建导入Multisim的LabVIEW虚拟仪器309
9.3.3编译LabVIEW虚拟仪器313
9.3.4导入LabVIEW虚拟仪器313
9.3.5正确创建LabVIEW仪器指导方针314
9.4 数据采集与虚拟仪器315
9.4.1 数据采集基础315
9.4.2模拟输入信号源类型318
9.4.3 模拟输入/输出信号的连接318
9.4.4 数字输入/输出信号的连接323
9.4.5 数据采集卡的应用338
本章小结340
习题与参考题340
第10章 小型称重系统设计341
10.1 设计任务341
10.2 测量电路原理与设计341
10.2.1 传感器模型的建立341
10.2.2 桥路部分电路原理342
10.2.3 放大电路原理344
10.2.4 综合电路设计344
10.2.5 综合电路仿真347
10.2.6 实验数据处理354
10.3 LabVIEW虚拟仪器设计356
10.4 将Labview虚拟仪器导入到Multisim358
10.4.1 接口电路的设计358
10.4.2 Labview虚拟仪器的编译359
10.4.3 输出显示模块360
10.5 将Multisim导入LabVIEW360
10.5.1 在Multisim中添加LabVIEW交互接口360
10.5.2 在Labview中创建一个数字控制器362
10.5.3 放置Multisim Design VI363
习题与参考题364
第11章铂电阻温度测量系统设计365
11.1 设计任务365
11.2 电路设计365
11.2.1 传感器模型的建立365
11.2.2 测量电路组成与原理365
11.2.3 整体电路分析与设计369
11.2.4 实验数据处理376
11.3 LabVIEW虚拟仪器设计377
11.4 将Labview虚拟仪器导入到Multisim379
11.4.1 接口电路的设计379
11.4.2 编译LabVIEW虚拟仪器380
11.4.3 输出显示模块381
11.5 将Multisim导入Labview382
11.5.1 在Multisim中添加LabVIEW交互接口382
11.5.2 在Labview中创建一个数字控制器383
11.5.3 放置Multisim Design VI383 习题与参考题384
第12章 热电偶温度测量系统设计385
12.1 设计任务385
12.2 电路原理与设计385
12.2.1 传感器模型的建立385
12.2.2 温度补偿电路的设计386
12.2.3 放大电路设计387
12.2.4 直流稳压源设计387
12.2.5 综合电路仿真389
12.3 LabVIEW虚拟仪器设计391
12.4 Labview虚拟仪器的设计392
12.4.1 接口电路的设计392
12.4.2 编译Labview虚拟仪器394
12.4.3 输出显示模块394
12.5将Multisim导入Labview395
12.5.1在Multisim中添加LabVIEW交互接口395
12.5.2在Labview中创建一个数字控制器395
12.5.3放置Multisim Design VI396
习题与参考题397
第13章霍尔传感器位移测量系统设计398
13.1设计要求398
13.2电路原理与设计398
13.2.1传感器模型建立398
13.2.2放大电路设计399
13.2.3电路仿真分析400
13.3LabVIEW显示模块设计403
13.4将Labview导入Multisim中404
13.4.1接口电路的设计404
13.4.2Labview虚拟仪器的编译405
13.4.3输出显示模块405
13.5将Multisim导入LabVIEW406
13.5.1在Multisim中添加LabVIEW交互接口406
13.5.2在Labview中创建一个数字控制器406
13.5.3放置Multisim Design VI407
参考文献409

前言/序言

　　Multisim软件以其界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，深受广大电子设计工作者的喜爱，特别是在许多院校，已将Multisim软件作为电子类课程和实验的重要辅助工具。Multisim 12.0是Multisim软件的最新版本，不仅具有强大的交互式SPICE仿真和电路分析功能，而且集成了LabVIEW虚拟仪器，可在电路设计分析中调用自定义的LabVIEW虚拟仪器以完成数据的获取和分析。该功能应用于工程设计，可提高设计效率，减少设计系统开发时间。 和第1版相比，书中的内容使用了Multisim 12.0和LabVIEW2012最新版软件，增加了5～8章新的内容，第9章以后增加了Multisim和LabVIEW交互调用联合仿真的新方法和内容。 本书通过大量的综合设计实例，不仅可使读者熟悉Multisim 12.0主要功能的使用方法，而且可加深读者对这些设计电路与系统的理解与掌握，提高理论与实践的能力。LabVIEW虚拟仪器编程灵活方便，可方便用户对Multisim仿真电路的输出数据进行自定义分析，拓展了一些设计的功能。

　　本书共分为13章，第1章是Multisim软件的入门篇，主要介绍了软件的基本界面和基本操作；第2章介绍了Multisim 12.0的一些高级功能，如元件模型的编辑、层次化电路的设计和电路设计向导等；第3章对Multisim 12.0中的元件库和各类仪表进行了介绍；第4章通过实例说明了Multisim中各仿真方法的相关原理和使用设置方法；第5～8章是4个基于模拟电路的综合设计，这4章不仅对整体设计电路进行了完整的仿真分析，而且对各组成部分的电路原理分别进行了详细的描述；第9章介绍了对Multisim和LabVIEW进行联合仿真的方法，包括Multisim 和LabVIEW接口的研究、Multisim中导入LabVIEW虚拟仪器的方法、LabVIEW虚拟仪器中导入Multisim的方法和数据采集的一些基本知识；第10～13章介绍了几类传感器测量系统的设计，每个设计由两部分组成，其中测量电路部分完成测量信号的放大和矫正等处理，虚拟仪器部分完成各类测量信息的显示和简单的数据分析。 刘晓霞编写了第1、2章，苏日编写了第9章，其余由周润景编写。姜攀、张丽娜、张红敏、张丽敏、宋志清、陈雪梅、刘怡芳、陈艳梅、贾雯、张龙龙、托亚、魏晓敏、周敬也参与了书稿的编写，在此表示感谢。 本书的出版得到了NI软件中国公司的大力支持，在此表示感谢！ 由于作者水平有限，加以时间仓促，书中难免有错误和不足之处，敬请读者批评指正！ 编著者 2014年8月 前言 Multisim软件以其界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，深受广大电子设计工作者的喜爱；许多高等院校已将Multisim软件作为电子类课程和实验的重要辅助工具。Multisim 10.0不仅具有强大的交互式SPICE仿真和电路分析功能，而且集成了LabVIEW虚拟仪器，可在电路设计分析中调用自定义的LabVIEW虚拟仪器以获取和分析数据。该仿真和电路分析功能应用于工程设计，可提高设计效率，减少设计系统开发时间。

　　本书通过大量的综合设计实例，不仅可使读者熟悉Multisim 10.0主要功能的使用方法，而且可加深读者对这些设计电路与系统的理解和掌握程度，以此提高理论水平与实践的能力。LabVIEW虚拟仪器的编程灵活方便，可方便用户对Multisim仿真电路的输出数据进行自定义分析，又可拓展设计的能力。 本书共分为12章，第1章是Multisim软件的入门篇，主要介绍软件的基本界面和基本操作；第2章介绍Multisim 10.0的一些高级功能，例如，元件模型的编辑、层次化电路的设计和电路设计向导等；第3章对Multisim 10.0中的元件库和各类仪表进行介绍；第4章通过实例说明Multisim中各仿真方法的相关原理和使用设置；第5章和第6章是两个基于模拟电路的综合设计，这两章不仅对整体设计电路进行完整的仿真分析，而且对各组成部分的电路原理分别进行详细的描述；第7章介绍对Multisim和LabVIEW进行联合仿真的方法，包括Multisim和LabVIEW接口的研究、Multisim中导入LabVIEW虚拟仪器的方法和数据采集的一些基本知识；第8～12章介绍几类传感器测量系统的设计，每个设计由两部分组成，其中，测量电路部分完成测量信号的放大和矫正等处理，虚拟仪器部分完成各类测量信息的显示和简单的数据分析。 本书第1章由郝晓霞负责编写，其余各章及附录和参考文献由周润景负责编写。全书由周润景统稿、定稿。此外，张丽娜、赵阳阳、张丽敏、张严东、吕小虎、宋志清、刘培智和陈雪梅等同志参与了本书例子的验证与录入工作，在此表示感谢！

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