上篇MATLAB電工技術仿真應用

第1章MATLAB仿真基礎31.1MATLAB概述3

1.1.1初識MATLAB3

1.1.2MATLAB的特點4

1.2MATLAB數值與運算5

1.2.1變量與賦值5

1.2.2MATLAB常用數學函數7

1.2.3矩陣運算9

1.3MATLAB程序設計15

1.3.1M文件16

1.3.2控制流19

1.3.3變量和函數種類20

1.4Simulink基礎22

1.4.1Simulink概述22

1.4.2Simulink模型創建26

1.4.3Simulink仿真的運行36

第2章MATLAB在電路中的基本應用41

2.1基本電氣元件41

2.1.1電阻、電感和電容元件42

2.1.2電源元件43

2.1.3測量元件48

2.1.4連接元件50

2.1.5電機元件50

2.2電路的MATLAB/Simulink設計仿真52

2.3電路的MATLAB M文件建模仿真 56

2.3.1MATLAB程序的基本設計原則56

2.3.2電路方程的MATLAB求解方法56

2.3.3電路的MATLAB M文件建模仿真步驟60

第3章MATLAB在直流穩態電路中的仿真應用63

3.1電路定理63

3.1.1疊加原理63

3.1.2戴維南定理65

3.1.3諾頓定理66

3.2電路分析方法67

3.2.1支路電流法67

3.2.2網孔電流法68

3.2.3節點電壓法70

3.3直流穩態電路的MATLAB建模仿真72

第4章MATLAB在動態電路中的仿真應用80

4.1概述80

4.2一階電路的時域分析方法80

4.2.1換路定律與初始值的確定80

4.2.2一階電路的零輸入響應81

4.2.3一階電路的零狀態響應83

4.2.4一階電路的全響應86

4.2.5一階電路的三要素法87

4.3二階電路的時域分析方法89

4.3.1二階電路的零輸入響應89

4.3.2二階電路的全響應93

4.4動態電路的時域MATLAB建模仿真94

第5章MATLAB在正弦交流電路中的仿真應用107

5.1正弦交流電的基本概念107

5.1.1正弦量的三要素107

5.1.2相位差108

5.1.3正弦量的最大值與有效值108

5.2正弦量的相量表示法109

5.3正弦交流電路的分析方法111

5.3.1利用矩陣方程求解111

5.3.2相量模型的網孔電流分析法和節點電壓分析法112

5.3.3運用戴維南定理及諾頓定理求解114

5.4正弦交流電路的MATLAB仿真分析114

下篇Multisim電子技術及電力電子仿真應用

第6章Multisim仿真基礎1296.1Multisim 概述129

6.1.1Multisim簡介129

6.1.2Multisim的特點130

6.2Multisim應用入門131

6.2.1Multisim的元器件庫及使用131

6.2.2Multisim虛擬儀器儀表及使用142

6.2.3Multisim的建模仿真步驟150

6.3Multisim的仿真分析功能153

6.3.1直流工作點分析(DC Operating Point Analysis)153

6.3.2交流分析(AC Analysis)154

6.3.3瞬態分析(Transient Analysis)156

6.3.4失真分析(Distortion Analysis)159

6.3.5噪聲分析(Noise Analysis)160

6.3.6直流掃描分析(DC Sweep)162

6.3.7參數掃描分析(Parameter Sweep Analysis)164

6.3.8靈敏度分析(Sensitivity Analysis)166

6.4Multisim仿真分析實例——晶體管輸出特性曲線測試168

第7章Multisim在模擬電路中的仿真應用171

7.1二極管和晶體管輸出特性虛擬仿真171

7.1.1二極管輸出特性虛擬仿真171

7.1.2晶體管輸出特性虛擬仿真174

7.2放大電路的仿真176

7.2.1單管放大電路177

7.2.2差動放大電路181

7.2.3功率放大器電路190

7.3集成運算放大器虛擬仿真193

7.3.1理想運放的基本特性193

7.3.2比例求和運算電路194

7.3.3積分與微分電路196

7.3.4有源濾波器198

7.4穩壓電路虛擬仿真204

7.4.1穩壓電路概述204

7.4.2硅穩壓二極管穩壓電路205

7.4.3串聯型穩壓電路206

7.4.4三端集成穩壓器209

第8章Multisim在數字電路中的仿真應用210

8.1邏輯門電路的虛擬仿真210

8.1.1與非門簡介210

8.1.2仿真分析211

8.2組合邏輯電路的虛擬仿真214

8.2.1加法器214

8.2.2比較器220

8.2.3編碼器222

8.2.4譯碼器226

8.2.5數據選擇器233

8.3555定時器的虛擬仿真236

8.3.1555定時器電路原理236

8.3.2施密特觸發器237

8.3.3單穩態觸發器240

8.4A/D與D/A轉換電路的仿真243

8.4.1D/A轉換器243

8.4.2A/D轉換器246

第9章Multisim在電力電子技術中的應用252

9.1單相整流電路的建模及仿真252

9.1.1基本理論概述252

9.1.2Multisim仿真分析256

9.2三相整流電路的建模及仿真265

9.2.1基本理論概述265

9.2.2Multisim仿真分析269

9.3直流斬波電路的建模及仿真275

9.3.1基本理論概述275

9.3.2Multisim仿真分析278

9.4逆變電路的建模及仿真282

9.4.1基本理論概述282

9.4.2Multisim仿真分析286

第10章Multisim在電子技術課程設計中的應用289

10.1多位計數器的設計仿真289

10.1.1基本原理及設計要求289

10.1.2設計步驟289

10.2智力競賽8路搶答器設計仿真293

10.2.1設計原理及設計要求293

10.2.2設計步驟294

10.3多功能數字鐘設計仿真297

10.3.1設計原理及設計要求297

10.3.2設計步驟298

參考文獻303

全書分上、下兩篇共10章。上篇為MATLAB電工技術仿真應用，共5章，內容包括MATLAB仿真基礎，MATLAB在電路中的基本應用，MATLAB在直流穩態電路中的仿真應用，MATLAB在動態電路中的仿真應用，MATLAB在正弦交流電路中的仿真應用；下篇為Multisim電子技術及電力電子仿真應用，共5章,內容包括Multisim仿真基礎，Multisim在模擬電路中的仿真應用，Multisim在數字電路中的仿真應用，Multisim 在電力電子技術中的應用，Multisim在電子技術課程設計中的應用。

本書可作為電氣工程、電子工程、自動化、控制工程、機電、測控技術與儀器、計算機等專業本科生、研究生教材，也可供教師以及廣大科研工作人員參考。

本書共分8章：第1章簡要介紹Multisim的基本特點和安裝方法；第2章主要介紹Multi-sim的基本操作；第3章介紹Multisim的仿真，引導初學者入門；第4章介紹Multisim的主要仿真分析方法； 第5章介紹Multisim在電路分析中的應用；第6章介紹Multisim在模擬電子電路分析中的應用；第7章介紹Multisim在數字電子電路分析中的應用；第8章介紹Multi-sim在電子技術課程設計中的應用。

本書既可作為電工電子技術課程學習的仿真實驗教材，又可作為理論學習的輔導教材。

《Multisim 10 電路仿真及應用》由淺入深詳細介紹了Multisim10的基本使用方法，結合實例詳細介紹了微處理器、可編程控制器、虛擬面，包板、虛擬ELVIS和Lab VIEW虛擬儀器等高級仿真特性，結合實例詳細介紹了Multisim10在電路分析、電路設計，和電路故障診斷方面的應用。

《電工電子技術Multisim10仿真實驗(第2版)》是高等職業技術教育機電類專業規劃教材，是根據高職高專“電工基礎”、“模擬電子技術”和“數字電子技術”3門課程教學大綱有關實驗教學的要求編寫的，可作為相關學校電子信息類、自動化類專業教科書，亦可供從事電工電子技術設計和應用的科技人員及大中專學生參考。

Multisim 10是知名的EDA軟件：EWB5．0的升級版。《電工電子技術Multisim10仿真實驗(第2版)》結合典型案例講解Multisim 10軟件的使用方法和操作技巧，對“電工基礎”、“模擬電子技術”和“數字電子技術”3門課程教學大綱規定的所有必做實驗，均采用Muhisim 10軟件進行了仿真實驗指導。全書共分10章，第1章為Multisim 10概述，第2章為Multisim 10的元器件庫與虛擬元器件，第3章為元器件創建與元器件庫管理，第4章為Multisim 10虛擬儀器儀表的使用，第5章為電路原理圖的設計，第6章為電路仿真分析，第7章為仿真分析結果顯示與后處理，第8章為電工基礎仿真實驗，第9章為模擬電子技術仿真實驗，第10章為數字電子技術仿真實驗。全書內容新穎、條理清晰、圖文并茂，書中列舉了大量應用范例，便于讀者自學。