图书前言

再 版 说 明

  时间如梭,自2005年7月编写《Multisim 7电路设计及仿真应用》一书以来,已有7年的时间。在这期间,我国高等院校EDA实验室广泛选用的电子电路仿真软件——Multisim得到了长足的进步和发展。如今,原Multisim推出的公司——加拿大IIT公司已经隶属美国NI公司, NI将本公司最具特色的LabVIEW仪表融入Multisim仿真软件中,克服了原Multisim软件不能采集实际数据的缺陷,给Multisim仿真软件注入了新鲜血液,使其特色更加鲜明。用户在学习Multisim的过程中,若能配合使用NI公司推出的教学实验室虚拟仪表套件(ELVIS),则能够将理论学习与实际电路设计结合得更加完美。

  Multisim仿真软件的最新版本——NI Multisim 11,不仅继承了原版本界面直观、易学易用、仿真功能强大等特点,更增加了许多新功能,主要有以下几点:

* 不断扩充的元器件库。新增了Microchip、Texas Instruments、Linear Technologies等公司的五百五十多种元器件,使元件总数达到一万七千余种。

* 增添了LabVIEW仪表。用户可以利用这些LabVIEW仪表进行实际电路波形的数据采集和必要的数学分析,克服了原Multisim电路仿真软件不能采集实际数据的缺点。此外,还可以在LabVIEW中自建所需要的仪表,并导入NI Multisim 11仿真软件中使用。

* 提升了可编程逻辑器件(PLD)原理图设计仿真与硬件实现一体化融合的性能。将一百多种新型基本元器件放置到仿真工作界面,搭接电路后可直接生成VHDL代码。

* 新增了单一频率交流分析。可用来测试电路对某个特定频率的交流频率响应分析结果,其结果以实部/虚部或幅度/相位的形式给出。

* 支持用梯形图语言编程设计的系统仿真,增强了对工业控制系统仿真的支持。

* 配置了虚拟NI ELVIS仿真。可使初学者在NI Multisim 11电路仿真环境中模拟实物NI ELVIS的各种操作。

* 新增NI范例查找器。NI Multisim 11软件为了帮助用户熟悉仿真软件的使用,专门构建了NI范例查找器,用户通过关键词或带有逻辑性的文件夹搜索仿真软件自带的大量范例。

* 增强了探针功能。能够方便、快速地检查电路中不同支路、节点或引脚的电压、电流及频率。

  NI Multisim 11最重要的特色仍属首推的教学实验室虚拟仪表套件(ELVIS)。众所周知,电类课程是一门实践性很强的课程,只有通过实验活动才能加深对电路理论的理解,培养学生的动手能力和创新能力。但目前国内高等院校的实验场地和设备资源都非常有限,学生只有到实验室才能搭建电路、测试性能指标、巩固理论知识,这在一定程度上制约了学生动手能力的提高和创新意识的培养。现在学校只要配备了计算机和NI Multisim 11仿真软件,就相当于有了一个“电子实验室”,学生可以不拘场所和时间,用“以虚代实,以软代硬”的方法做实验,提高了学习效率,降低了实验成本,扩展了实验时间。NI ELVIS平台介于真实实验室和虚拟仿真实验室之间,它提供了一个搭建实际电路的平台,将真实仪表全部用虚拟仪表代替,大大简化了实验条件。学生只要有计算机和一些必要的元件,就可以利用NI ELVIS平台和8种虚拟仪表进行自主实验。NI公司提供了这些虚拟仪表的源代码,用户可以根据自己的需求在LabVIEW中更改仪表的功能。熟悉LabVIEW的用户可以构建自己的仪表,测量所关注的信号。被采集实际电路的信号还可以利用NI公司提供的Signal Express软件进行进一步处理、存储和虚实信号对比。

  根据NI Multisim 11仿真软件的新特点和近几年的教学实践,编者对《Multisim 7电路设计及仿真应用》一书做了较大改动,精简了软件介绍,沿袭了其在电类课程中的应用,加强了实践活动,故本书改名为《Multisim 11电路仿真与实践》。全书分为3篇,共16章。第1篇简单介绍了NI Multisim 11仿真软件,其中,第1章介绍NI Multisim 11的发展历程、安装方法和特点,第2章通过一个实例具体阐述电路的搭建、仪表测试、电路分析和实际测试过程,第3章介绍NI Multisim 11的基本操作,第4章介绍软件自带的虚拟仪表,第5章介绍NI LabVIEW仪表,第6章介绍NI ELVIS仪表,第7章通过实例介绍电路的各种分析方法。第2篇为课程应用,主要阐述NI Multisim 11仿真软件在电路分析、低频电子线路、脉冲与数字电路、高频电子线路以及单片机中的应用。第3篇为实践应用,其中,第13章介绍虚拟面包板的特点和应用,第14章通过实例介绍NI ELVIS I、NI ELVIS II和NI myDAQ等电子工作平台的模拟仿真操作,第15章介绍原型NI ELVIS II+的功能和应用,第16章介绍便携式数据采集设备——原型NI myDAQ的功能和使用。

  本书第1、2、5、6、8章由梁青编写,第3、9、10、12章由侯传教编写,第13、14、15、16章由熊伟编写,第4、7、11章由孟涛编写,全书由梁青统稿。

  西安邮电大学的阴亚芳、张新,空军工程大学的王宽仁、吴晓丽、赵雪岩等老师审阅了本书部分章节内容,并提出了大量宝贵意见,在此表示衷心感谢。

  本书在编写过程中参考了大量图书和网站,皆已列入书后的参考文献中,在此对这些资料的作者表示衷心的感谢。

  编写工作中,美国国家仪器有限公司李甫成提供了NI Multisim 11仿真软件、NI ELVIS和NI myDAQ等硬件平台以及技术上的大力支持,在此表示感谢。同时也感谢北京掌宇金仪科教仪器有限公司西安分公司的李新建先生提供的帮助。郭龙、李牧东等研究生也为本书的编写提供了帮助,本书还得到了西安邮电大学电子与信息工程学院、空军工程大学信息与导航学院的各级领导和同仁的大力支持和帮助,在此表示感谢。

  本书中涉及的元件符号由于软件原因部分保留了原有符号,以便于和软件保持一致。

  由于Multisim电路涉及的知识较广,再加上编者水平有限,时间所限,书中难免有疏漏和不妥之处,敬请读者批评指正。

  

  

  编  者

Multisim 11电路仿真与实践

  

前    言

  

·II·

  

·III·