Multisim 14电路设计与仿真

Multisim是美国NI公司推出的以Windows系统为平台的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析功能。
为适应不同的应用场合，Multisim推出了许多版本，用户可以根据自己的需要进行选择。本书将以教育版为演示软件，结合教学的实际需要，简要地介绍该软件的概况和使用方法，并给出数个应用实例。
本书以NI Multisim的新版本NI Multisim 14.0为平台，包括Multisim 与Ultiboard，介绍了电路设计与仿真的相关知识，主要包括原理图环境设置、原理图设计基础、原理图的设计、层次原理图的设计、虚拟仪器设计、原理图编辑中的不错操作、原理图的后续处理、原理图仿真设计、CAE元器件设计、PCB设计、电路板的布局与布线、电路板的后期操作和封装元器件设计。本书的介绍由浅入深、从易到难，各章节既相对独立又前后关联。在介绍的过程中，编者根据自己多年的经验及教学心得，及时给出总结和相关提示，以帮助读者快速掌握相关知识。全书内容讲解翔实，图文并茂，思路清晰。
随书赠送的多媒体教学光盘包含全书实例操作过程的视频讲解文件和实例源文件，读者可以通过光盘方便、直观地学习本书的内容。
本书既可以作为初学者的入门教材，也可以作为电路设计及相关行业工程技术人员及各院校相关专业师生的学习参考书。

前言
第1章绪论
1.1EDA技术概述
1.1.1EDA技术
1.1.2常用EDA软件
1.2NI Multisim 14.0概述
1.2.1软件发展
1.2.2NI Multisim 14.0新特性
1.2.3安装步骤
1.3NI Multisim 14.0编辑环境
1.3.1菜单栏
1.3.2工具栏
1.3.3项目管理器
1.3.4电子表格视图
1.4文件管理系统
1.4.1工程文件
1.4.2图页文件
1.4.3支电路文件
1.5窗口的管理
第2章原理图环境设置
2.1电路板总体设计流程
2.2原理图的组成
2.3电路图属性设置
2.4设置原理图工作环境
2.4.1设置原理图的路径参数
2.4.2设置消息提示参数
2.4.3设置文件保存参数
2.4.4设置元器件参数
2.4.5设置常规参数
2.4.6设置仿真参数
2.4.7设置预览参数
2.5元器件库管理
2.5.1“元器件”工具栏
2.5.2打开元器件库对话框
2.6标题栏
2.6.1添加标题块
2.6.2修改标题块
2.7视图操作
2.7.1工作窗口的缩放
2.7.2刷新原理图
第3章原理图设计基础
3.1元器件分类
3.1.1电源库
3.1.2基本元器件库
3.1.3二极管库
3.1.4晶体管库
3.1.5模拟元器件库
3.1.6TTL库
3.1.7CMOS库
3.1.8其他数字元器件库
3.1.9混合元器件库
3.1.10指示器元器件库
3.1.11功率元器件库
3.1.12其他元器件库
3.1.13高级外设元器件库
3.1.14射频元器件库
3.1.15机电类元器件库
3.1.16虚拟仪器元器件库
3.1.17连接器类元器件库
3.1.18单片机类元器件库
3.2放置元器件
3.2.1查找元器件
3.2.2放置元器件
3.2.3调整元器件位置
3.3属性编辑
3.3.1元器件属性设置
3.3.2参数属性设置
3.4操作实例——音量控制电路
第4章原理图的设计
4.1原理图分类
4.2原理图文件管理
4.2.1新建设计文件
4.2.2打开文件
4.2.3保存文件
4.2.4备份文件
4.2.5新建电路图页文件
4.3简单电路设计
4.3.1放置导线
4.3.2放置总线
4.3.3放置总线入口
4.3.4放置节点
4.3.5放置文字说明
4.3.6放置在页连接器
4.3.7放置全局连接器
4.3.8放置网络符号
4.4平坦式电路设计
4.4.1离页连接器
4.4.2总线离页连接器
4.5操作实例
4.5.1最小系统电路
4.5.2最小锁存器电路
4.5.3时钟电路设计
第5章层次原理图的设计
5.1层次结构原理图的基本结构和组成
5.2层次结构电路设计方法
5.3连接器端口
5.3.1HB/SC连接器
5.3.2输入连接器
5.3.3输出连接器
5.3.4总线HB/SC连接器
5.4自上而下设计方法
5.4.1放置层次块
5.4.2调用层次块
5.4.3设置层次块属性
5.5绘制子电路
5.6自下而上设计方法
5.6.1用层次块替代
5.6.2用支电路替代
5.6.3绘制顶层电路
5.7切换层次原理图
5.7.1由顶层原理图中的原理图符号切换到相应的子原理图
5.7.2由子原理图切换到顶层原理图
5.8操作实例——波峰检测电路
第6章虚拟仪器设计
6.1虚拟仪器的引入
6.1.1工具栏
6.1.2基本操作
6.2放置虚拟仪器仪表
6.2.1万用表
6.2.2函数发生器
6.2.3功率表
6.2.4示波器
6.2.54通道示波器
6.2.6频率特性测试仪
6.2.7频率计数器
6.2.8字发生器
6.2.9逻辑变换器
6.2.10逻辑分析仪
6.2.11电流/电压分析仪
6.2.12失真分析仪
6.2.13光谱分析仪
6.2.14网络分析仪
6.3Agilent仪器
6.3.1Agilent函数发生器
6.3.2Agilent万用表
6.3.3Agilent示波器
6.4Tektronix示波器
6.5LabVIEW仪器
6.6探针
6.6.1电流探针
6.6.2测量探针
6.7操作实例
6.7.1电阻的分压分析
6.7.2电阻的限流分析
第7章原理图编辑中的高级操作
7.1高级编辑
7.1.1元器件编号管理
7.1.2自动更新属性
7.1.3回溯更新原理图元器件
7.2电路向导
7.2.1555定时器向导
7.2.2滤波器向导
7.2.3运算放大器向导
7.2.4CE BJT放大器向导
7.3原理图的电气检测
7.3.1原理图的自动检测
7.3.2在原理图中清除ERC检查
7.3.3原理图的修正
第8章原理图的后续处理
8.1查找
8.2报表输出
8.2.1材料清单报表
8.2.2网表报告
8.2.3元器件详情报表
8.2.4交叉引用元器件报表
8.2.5原理图统计数据报告
8.2.6多余门电路报告
8.3打印输出
8.3.1设置打印属性
8.3.2打印预览
8.3.3打印
8.4PCB网络表文件
8.5与其他软件的链接
8.6操作实例
第9章原理图仿真设计
9.1电路仿真的基本概念
9.2电路仿真的基本步骤
9.3电源元器件
9.3.1电压表
9.3.2电流表
9.4仿真激励源
9.4.1交流信号激励源
9.4.2调幅AM信号激励源
9.4.3时钟信号激励源
9.4.4直流电流源
9.4.5指数函数信号激励源
9.4.6调频FM信号激励源
9.4.7功率PWL信号源
9.4.8周期性脉冲信号源
9.4.9热噪声信号源
9.5仿真分析的参数设置
9.6电路仿真的基本方法
9.6.1直流工作点分析
9.6.2交流分析
9.6.3瞬态分析
9.6.4直流扫描分析
9.6.5单频交流分析
9.6.6参数扫描分析
9.6.7噪声分析
9.6.8蒙特卡罗分析
9.6.9傅里叶分析
9.6.10温度扫描
9.6.11失真分析
9.6.12灵敏度分析
9.6.13最坏情况分析
9.6.14噪声因数分析
9.6.15极-零分析
9.6.16传递函数分析
9.6.17光迹宽度分析
9.6.18Batched(批处理)分析
9.6.19用户自定义分析
9.7后处理器
9.8操作实例
9.8.1扫描特性分析
9.8.2555单稳态多谐震荡器仿真
第10章CAE元器件设计
10.1绘图工具
10.1.1绘制直线
10.1.2绘制圆弧
10.1.3绘制矩形
10.1.4绘制多边形
10.1.5绘制椭圆
10.1.6绘制折线
10.1.7添加图片
10.2符号编辑器
10.2.1菜单栏
10.2.2工具栏
10.2.3电子表格
10.3创建元器件
10.4数据库管理器
10.4.1“系列”选项卡
10.4.2“元器件”选项卡
10.4.3“RLC元器件”选项卡
10.4.4“用户字段标题”选项卡
10.5操作实例
10.5.1电阻元器件
10.5.2锁存器元器件
第11章PCB设计
11.1PCB编辑器的功能特点
11.2Ultiboard 14.0界面简介
11.2.1菜单栏
11.2.2工具栏
11.2.3鸟瞰窗
11.2.4工作区
11.2.5设计工具箱
11.2.6数据表视图
11.2.7状态栏
11.3PCB的设计流程
11.4文件管理
11.4.1文件格式
11.4.2文件创建
11.5电路板物理结构及编辑环境参数设置
11.5.1电路板物理边框的设置
11.5.2电路板属性的设置
11.5.3电路板层的设置
11.5.4电路板层显示与颜色设置
11.5.5全局参数设置
11.6PCB视图操作管理
11.6.1视图移动
11.6.2视图的放大或缩小
11.6.3满屏显示
11.7在PCB文件中添加封装
11.7.1从网络报表导入
11.7.2从数据库添加
11.7.3网络编辑
第12章电路板的布局与布线
12.1PCB编辑环境显示
12.1.1鼠线的显示
12.1.2对象的交换
12.2PCB编辑器的编辑功能
12.2.1对象的选取
12.2.2对象的移动、删除
12.2.3对象的复制、剪切和粘贴
12.2.4锁定元器件与解锁元器件
12.3元器件的布局
12.3.1自动布局
12.3.2手工布局
12.3.3元器件标注文字
13.3.4元器件的重新编号
12.3.5回编
12.3.63D效果图
12.3.7网络密度分析
12.4电路板的布线
12.4.1布线原则
12.4.2布线策略设置
12.4.3自动布线
12.4.4手动布线
12.4.5扇出布线
12.5添加安装孔
12.6敷铜
12.6.1添加敷铜区
12.6.2敷铜属性设置
12.6.3敷铜属性设置
12.6.4补泪滴
12.7操作实例
第13章电路板的后期制作
13.1电路板的测量
13.2PCB的输出
13.2.1设计规则检查
13.2.2连通性检查
13.2.3测试点检查
13.2.4打印PCB文件
13.3操作实例
第14章封装元器件设计
14.1元器件封装
14.1.1封装概述
14.1.2常用元器件封装介绍
14.2用向导创建规则的PCB元器件封装
14.3手动创建不规则的PCB元器件封装
14.3.1创建数据库组
14.3.2定义PCB零件
14.3.3设置环境栅格间距
14.3.4布置SMD焊盘
14.3.5设置属性
14.3.6使用用于对象定位的标尺条
14.3.7增加PCB封装的丝印外框
14.3.8创建3D模型
14.4保存PCB封装至数据库
14.5元器件类型
14.6操作实例
14.6.1ATF750C-10JC
14.6.2New-NPN
附录常用逻辑符号对照
参考文献

20世纪80年代中期以来，计算机应用进入各个领域并发挥着越来越大的作用。在这种背景下，美国ACCEL Technologies Inc公司推出了第一个应用于电子线路设计的软件包——TANGO，这个软件包开创了电子设计自动化（EDA）的先河。
    虽然该软件包现在看来比较简陋，但在当时给电子线路设计带来了设计方法和方式的革命。自此人们开始了用计算机来设计电子线路，直到今天在国内许多科研单位还在使用这个软件包。但在电子业飞速发展的时代，TANGO日益显示出其不适应时代发展需要的弱点。
    美国NI公司（美国国家仪器公司）的Multisim软件就是这方面很好的一个工具。而且Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术（LabVIEW）（也是美国NI公司的）可以很好地解决理论教学与实际动手实验能力培养相脱节的问题。读者可以很好、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。极大地提高了学员的学习热情和积极性。真正地做到了变被动学习为主动学习。这些在教学活动中已经得到了很好的体现。计算机仿真与虚拟仪器对教学是一个很好的提高和促进。
    Multisim是一款主要用于开发和仿真的软件，是NI公司出品的系列辅助开发软件之一，新版NI Multisim 14.0不局限于电子电路的虚拟仿真，其在LabVIEW虚拟仪器、单片机仿真等技术方面有许多创新和提高，属于EDA技术的高层次范畴。
    本系列图书采用了以实例推动理论知识讲解的写作方式，回避枯燥的理论知识讲解，通过实例的讲解来演绎软件的功能。为了达到快速提高读者工程应用能力和熟悉软件功能的目的，在具体的实例讲解过程中本书注意了以下4点。
    1 循序渐进内容的讲解由浅入深，从易到难。以必要的基础知识作为铺垫，结合实例来逐步引导读者掌握软件的功能与操作技巧。潜移默化地让读者进入顺畅的学习轨道，逐步提高软件应用能力。
    2 覆盖全面本书在立足基本软件功能应用的基础上，全面介绍了软件的各个功能模块，使读者能够全面掌握软件的强大功能，提高CAD/CAM/CAE工程应用能力。
    3 学以致用本书实例完全来源于工程实践，忠实于工程客观实际，帮助读者身临其境地演练工程设计案例，达到培养读者完整的工程设计能力的目的。
    4 画龙点睛本书在讲解基础知识和相应实例的过程中，及时对某些技巧进行总结，对知识的关键点给出提示，这样就使读者能够少走弯路，快速提高能力。
    随书配送的多媒体教学光盘包含全书实例操作过程的视频讲解文件和实例源文件，读者可以通过光盘方便、直观地学习本书的内容。
    本书主要由军械工程学院的吕波与王敏编写。其中吕波执笔编写了第1～8章，王敏执笔编写了第9～14章。另外，甘勤涛、刘昌丽、李兵、康士廷、孟培、杨雪静、闫聪聪、王培合、闫国超、王玮、王艳池、孙立明、谢江坤和井晓翠等人员也参加了部分章节的编写工作。
    本书经作者几易其稿，由于时间仓促加之水平有限，书中不足之处在所难免，望广大读者登录wwwsjzswswcom或联系win760520@126com批评指正，作者将不胜感激，也欢迎加入三维书屋图书学习交流群（QQ群号：379090620）交流探讨。
    编者