目    录

第1章  NI Multisim 11概述 1

　　1.1  NI Multisim 11的发展历程 1

　　1.2  NI Multisim 11的安装 3

　　1.3  NI Multisim 11用户界面 4

　　1.4  NI Multisim 11的主要特点 10

　　习题 11

第2章  NI Multisim 11快速入门 13

　　2.1  电路设计 13

　　2.2  创建仿真电路 17

　　2.3  电路仿真分析 18

　　2.4  NI ELVIS的应用 22

　　习题 27

第3章  NI Multisim 11基本操作 29

　　3.1  仿真电路界面的设置 29

　　3.1.1  设置工作区的界面参数 29

　　3.1.2  设置电路图和元器件参数 30

　　3.1.3  设置电路图的连线、字体及PCB参数 31

　　3.1.4  设置放置元器件模式及符号标准 32

　　3.1.5  设置文件路径及保存 32

　　3.1.6  设置信息提示及仿真模式 32

　　3.2  元器件库 33

　　3.2.1  电源库/信号源库 33

　　3.2.2  基本元件库 34

　　3.2.3  二极管库 34

　　3.2.4  晶体管库 34

　　3.2.5  模拟集成元件库 35

　　3.2.6  TTL元件库 35

　　3.2.7  CMOS元件库 35

　　3.2.8  混杂数字器件库 35

　　3.2.9  混合器件库 35

　　3.2.10  指示器件库 35

　　3.2.11  电源器件库 36

　　3.2.12  其他元器件库 36

　　3.2.13  高级外设元器件库 36

　　3.2.14  射频器件库 36

　　3.2.15  机电器件库 36

　　3.2.16  NI库 37

　　3.2.17  微控制器库 37

　　3.3  元器件操作 37

　　3.3.1  元器件的选用 37

　　3.3.2  元器件的放置 38

　　3.3.3  元器件的选中 38

　　3.3.4  元器件的复制、移动、删除 38

　　3.3.5  元器件的旋转与反转 38

　　3.3.6  设置元器件属性 38

　　3.3.7  设置元器件颜色 40

　　3.4  导线的连接 40

　　3.4.1  导线的连接 40

　　3.4.2  导线的调整 41

　　3.4.3  连接点的使用 41

　　3.4.4  放置总线 42

　　3.5  添加文本 43

　　3.5.1  添加文字文本 43

　　3.5.2  添加电路描述窗 45

　　3.5.3  添加注释 45

　　3.5.4  添加标题栏 46

　　3.6  子电路和层次化电路 47

　　3.6.1  子电路 47

　　3.6.2  分层电路 49

　　3.6.3  多页电路 51

　　3.7  仿真电路的处理 52

　　3.7.1  电路的统计信息报告 53

　　3.7.2  仿真电路信息的输入/输出方式 57

　　3.7.3  后处理器 58

　　3.8  帮助功能的使用 60

　　3.8.1  Multisim帮助 60

　　3.8.2  元器件参考信息帮助 60

　　3.8.3  其他帮助功能 61

　　习题 62

第4章  NI Multisim 11虚拟仪表 64

　　4.1  模拟仪表 64

　　4.1.1  数字万用表 64

　　4.1.2  函数信号发生器 66

　　4.1.3  瓦特表 67

　　4.1.4  双踪示波器 68

　　4.1.5  四通道示波器 70

　　4.1.6  波特图仪 72

　　4.1.7  伏安特性图示仪 73

　　4.1.8  失真分析仪 74

　　4.2  数字仪表 76

　　4.2.1  频率计 76

　　4.2.2  字信号发生器 77

　　4.2.3  逻辑分析仪 80

　　4.2.4  逻辑转换仪 82

　　4.3  射频仪表 84

　　4.3.1  频谱分析仪 84

　　4.3.2  网络分析仪 86

　　4.4  虚拟真实仪表 91

　　4.4.1  Agilent 34401A型数字万用表 91

　　4.4.2  Agilent 33120A型函数发生器 94

　　4.4.3  Agilent 54622D型数字示波器 98

　　4.4.4  Tektronic TDS 2024型数字示波器 101

　　4.5  探针 103

　　4.5.1  动态探针 103

　　4.5.2  静态探针 105

　　4.5.3  电流探针 106

　　习题 108

第5章  NI LabVIEW仪表 110

　　5.1  概述 110

　　5.2  NI Multisim 11中的LabVIEW仪表 110

　　5.3  修改NI Multisim 11中的LabVIEW仪表 114

　　5.4  LabVIEW仪表导入NI Multisim 11 115

　　5.4.1  重命名模板项目 116

　　5.4.2  标明界面信息 117

　　5.4.3  生成用户仪表 119

　　习题 120

第6章  NI ELVIS仪表 122

　　6.1  概述 122

　　6.1.1  NI ELVIS软件的安装 122

　　6.1.2  NI ELVIS虚拟仪表的启动 123

　　6.2  NI ELVIS模拟输入仪表 123

　　6.2.1  数字万用表 123

　　6.2.2  示波器 124

　　6.2.3  波特图仪 125

　　6.2.4  动态信号分析仪 125

　　6.2.5  阻抗分析仪 126

　　6.2.6  两线电流-电压分析仪 127

　　6.2.7  三线电流-电压分析仪 127

　　6.3  NI ELVIS模拟输出仪表 128

　　6.3.1  函数信号发生器 128

　　6.3.2  可变电源 129

　　6.3.3  任意信号发生器 129

　　6.4  NI ELVIS数字仪表 132

　　6.4.1  数字读取器 132

　　6.4.2  数字写入器 133

　　习题 133

第7章  NI Multisim 11基本分析 135

　　7.1  直流工作点分析 135

　　7.2  交流分析 138

　　7.3  单一频率交流分析 140

　　7.4  瞬态分析 141

　　7.5  傅里叶分析 143

　　7.6  噪声分析 145

　　7.7  噪声系数分析 148

　　7.8  失真分析 150

　　7.9  直流扫描分析 151

　　7.10  灵敏度分析 153

　　7.11  参数扫描分析 155

　　7.12  温度扫描分析 158

　　7.13  零-极点分析 160

　　7.14  传递函数分析 161

　　7.15  最坏情况分析 163

　　7.16  蒙特卡罗分析 166

　　7.17  线宽分析 168

　　7.18  批处理分析 171

　　7.19  用户自定义分析 173

　　习题 174

第8章  NI Multisim在电路分析中的应用 177

　　8.1  电路的基本规律 177

　　8.1.1  欧姆定律 177

　　8.1.2  基尔霍夫电流定律 178

　　8.1.3  基尔霍夫电压定律 178

　　8.2  电阻电路的分析 180

　　8.2.1  直流电路网孔电流分析 180

　　8.2.2  直流电路节点电压分析 180

　　8.2.3  齐次定理 181

　　8.2.4  叠加定理 182

　　8.2.5  替换定理 183

　　8.2.6  戴维南定理 183

　　8.2.7  诺顿定理 184

　　8.2.8  特勒根定理 185

　　8.3  动态电路 186

　　8.3.1  电容器充电和放电 186

　　8.3.2  零输入响应 187

　　8.3.3  零状态响应 188

　　8.3.4  全响应 188

　　8.3.5  二阶电路的响应 190

　　8.4  正弦稳态分析 192

　　8.4.1  电路定理的相量形式 193

　　8.4.2  谐振电路 195

　　8.4.3  三相交流电路 197

　　8.5  等效电路 200

　　8.5.1  电阻的串联和并联等效电路 200

　　8.5.2  电阻△形与Y形等效电路 201

　　8.5.3  含受控源单口网络的等效 201

　　8.5.4  与理想电压源并联支路的等效 202

　　8.5.5  与理想电流源串联支路的等效 202

　　习题 202

第9章  NI Multisim在模拟电子线路中的应用 205

　　9.1  晶体管放大电路 205

　　9.1.1  共发射极放大电路 205

　　9.1.2  常见基本放大电路 211

　　9.1.3  场效应管及晶体管组合的放大电路 214

　　9.1.4  低频功率放大电路 217

　　9.1.5  共发射极三极管放大器设计向导 219

　　9.1.6  负反馈放大器电路 221

　　9.2  集成运算放大器 225

　　9.2.1  差动放大电路 226

　　9.2.2  分立元件构成的简单集成运算放大器 229

　　9.2.3  集成运算放大器的交流小信号模型 231

　　9.3  信号运算电路 233

　　9.3.1  理想运算放大器的基本特性 234

　　9.3.2  比例求和运算电路 234

　　9.3.3  积分电路和微分电路 238

　　9.3.4  对数和指数运算电路 240

　　9.4  有源滤波电路 242

　　9.4.1  低通滤波器 242

　　9.4.2  高通滤波器 244

　　9.4.3  带通滤波器 245

　　9.4.4  带阻滤波器 247

　　9.4.5  滤波器设计向导 247

　　9.5  信号产生电路 249

　　9.5.1  正弦波信号产生电路 250

　　9.5.2  弛张振荡器 253

　　9.6  信号变换电路 255

　　9.6.1  半波精密整流电路 255

　　9.6.2  绝对值电路 256

　　9.6.3  限幅电路 257

　　9.6.4  电压电流（V/I）变换电路 259

　　9.6.5  电压比较器 259

　　9.6.6  可调有源分频器 262

　　9.6.7  同相峰值检出电路 264

　　9.6.8  检测报警电路的仿真 265

　　9.7  直流稳压电源 266

　　9.7.1  线性稳压电源 266

　　9.7.2  反激式DC/DC转换器 267

　　9.7.3  直流降压斩波变换电路 267

　　9.7.4  直流升压斩波变换电路 268

　　习题 268

第10章  NI Multisim在数字电路中的应用 274

　　10.1  数字逻辑器件的测试 274

　　10.1.1  TTL门电路的测试 274

　　10.1.2  组合逻辑部件的功能测试 275

　　10.1.3  时序逻辑部件的功能测试 277

　　10.1.4  A/D与D/A功能测试 279

　　10.2  组合逻辑电路的仿真 281

　　10.2.1  用逻辑门实现2ASK、2FSK和2PSK电路的仿真 281

　　10.2.2  用四位全加器实现四位二进制数的运算 283

　　10.2.3  编码器的扩展 284

　　10.2.4  用译码器实现逻辑函数 285

　　10.2.5  用数据选择器实现逻辑函数 286

　　10.2.6  基于逻辑转换仪的组合逻辑电路设计 286

　　10.2.7  静态冒险现象的分析 287

　　10.3  时序逻辑电路的仿真 288

　　10.3.1  智力竞赛抢答器 288

　　10.3.2  数字钟晶振时基电路 289

　　10.3.3  程序计数分频器 289

　　10.3.4  序列信号产生电路 291

　　10.3.5  随机灯发生器 292

　　10.4  基于PLD器件实现计数器 292

　　10.4.1  新PLD模块构建 292

　　10.4.2  NI Multisim中的PLD用户界面 293

　　10.4.3  创建PLD电路 294

　　10.4.4  基于PLD器件实现计数器 295

　　10.4.5  基于PLD器件实现计数器的VHDL语言 295

　　10.5  数模和模数转换电路 298

　　10.5.1  数模转换电路（DAC） 298

　　10.5.2  模数转换电路（ADC） 302

　　10.6  555定时器的应用 302

　　10.6.1  用555定时器构成施密特触发器 303

　　10.6.2  用555定时器构成单稳态触发器 303

　　10.6.3  用555定时器构成多谐振荡器 305

　　10.6.4  用555定时器组成波群发生器 307

　　习题 308

第11章  NI Multisim在高频电子线路中的应用 310

　　11.1  高频小信号谐振放大电路 310

　　11.1.1  高频小信号放大电路的组成 310

　　11.1.2  高频小信号谐振放大电路的选频作用 311

　　11.1.3  高频小信号谐振放大电路的通频带和矩形系数 312

　　11.1.4  双调谐回路高频小信号放大器 312

　　11.2  高频功率放大电路 313

　　11.2.1  高频功率放大电路的原理仿真 313

　　11.2.2  高频功率放大电路的外部特性 316

　　11.3  正弦波振荡器 322

　　11.3.1  电感三端式振荡器 322

　　11.3.2  电容三端式振荡器 323

　　11.3.3  电容三端式振荡器的改进型电路 324

　　11.3.4  石英晶体振荡器 325

　　11.4  振幅调制与解调电路 327

　　11.4.1  普通振幅调制（AM） 327

　　11.4.2  抑制载波的双边带（DSB）信号 330

　　11.4.3  单边带（SSB）信号 332

　　11.4.4  检波电路 333

　　11.5  混频器 339

　　11.5.1  三极管混频器电路 339

　　11.5.2  模拟乘法器混频电路 340

　　10.6  频率调制与解调电路 341

　　11.6.1  频率调制 341

　　11.6.2  调频解调 342

　　习题 344

第12章  NI MultiMCU单片机仿真 347

　　12.1  NI MultiMCU仿真平台介绍 347

　　12.2  基于8051用汇编语言实现开关量的输入/输出仿真设计 347

　　12.2.1  创建仿真的8051单片机硬件电路 347

　　12.2.2  编写并编译MCU源程序 350

　　12.2.3  开关量的输入/输出仿真电路 351

　　12.3  基于PIC用C语言实现彩灯闪亮电路的仿真设计 351

　　12.3.1  创建仿真的PIC单片机硬件电路 351

　　12.3.2  编写并编译MCU源程序 353

　　12.3.3  彩灯闪亮的仿真电路 354

　　12.3.4  MultiMCU在线调试 354

　　12.3.5  仿真及调试注意事项 356

　　12.4  单片机仿真设计实例 357

　　12.4.1  用8052实现流水灯的仿真 357

　　12.4.2  用8052实现十六进制转换为十进制的数制转换电路仿真 358

　　12.4.3  用PIC16F84实现LCD屏显示仿真 360

　　12.4.4  PIC16F84A的EEPROM读写仿真设计 363

　　习题 365

第13章  虚拟面包板 368

　　13.1  面包板概述 368

　　13.2  虚拟面包板 368

　　13.3  虚拟面包板的常用操作 369

　　13.3.1  放置元件 369

　　13.3.2  放置连线 371

　　13.3.3  浏览虚拟面包板 372

　　13.3.4  浏览元件信息 372

　　13.4  虚拟面包板的界面设置 373

　　13.4.1  虚拟面包板的设置 373

　　13.4.2  虚拟面包板的属性 373

　　13.5  应用举例 374

　　习题 375

第14章  虚拟电子工作平台 377

　　14.1  概述 377

　　14.2  虚拟NI ELVIS I 377

　　14.2.1  虚拟NI ELVIS I操作界面 377

　　14.2.2  虚拟NI ELVIS I的仪表 380

　　14.2.3  虚拟ELVIS I应用举例 383

　　14.3  虚拟NI ELVIS II 385

　　14.3.1  虚拟NI ELVIS II操作界面 385

　　14.3.2  虚拟NI ELVISmx仪表的启动 386

　　14.3.3  虚拟NI ELVISmx仪表的使用 387

　　14.4  虚拟NI myDAQ 388

　　习题 390

第15章  原型NI ELVIS II+ 392

　　15.1  概述 392

　　15.2  原型NI ELVIS II+硬件 393

　　15.2.1  原型NI ELVIS II+硬件平台 393

　　15.2.2  NI ELVIS II+原型板信号 395

　　15.2.3  原型NI ELVIS II+主要性能指标 396

　　15.3  NI ELVISmx软件 396

　　15.3.1  使用NI ELVISmx软面板仪表 397

　　15.3.2  使用NI ELVISmx快捷虚拟仪表 399

　　15.3.3  在LabVIEW Signal Express中使用NI ELVISmx仪表 401

　　15.4  应用举例 403

　　习题 406

第16章  原型NI myDAQ 407

　　16.1  原型NI myDAQ的硬件 407

　　16.1.1  原型NI myDAQ的开发环境 407

　　16.1.2  原型NI myDAQ的信号连接 408

　　16.1.3  原型NI myDAQ虚拟仪表的性能指标 408

　　16.2  原型NI myDAQ的软件 409

　　16.2.1  使用NI ELVISmx软面板仪表 410

　　16.2.2  使用NI ELVISmx快捷虚拟仪表 411

　　16.2.3  NI myDAQ与NI Multisim 11 413

　　习题 416

附录A  NI Multisim 版本比较表 417

附录B  NI ELVIS II+主要性能指标 419

参考文献 423

Multisim 11电路仿真与实践

目　　录

·XII·

·XI·