Matlab&Multisim电工电子技术仿真应用

上篇MATLAB电工技术仿真应用

第1章MATLAB仿真基础31.1MATLAB概述3

1.1.1初识MATLAB3

1.1.2MATLAB的特点4

1.2MATLAB数值与运算5

1.2.1变量与赋值5

1.2.2MATLAB常用数学函数7

1.2.3矩阵运算9

1.3MATLAB程序设计15

1.3.1M文件16

1.3.2控制流19

1.3.3变量和函数种类20

1.4Simulink基础22

1.4.1Simulink概述22

1.4.2Simulink模型创建26

1.4.3Simulink仿真的运行36

第2章MATLAB在电路中的基本应用41

2.1基本电气元件41

2.1.1电阻、电感和电容元件42

2.1.2电源元件43

2.1.3测量元件48

2.1.4连接元件50

2.1.5电机元件50

2.2电路的MATLAB/Simulink设计仿真52

2.3电路的MATLAB M文件建模仿真 56

2.3.1MATLAB程序的基本设计原则56

2.3.2电路方程的MATLAB求解方法56

2.3.3电路的MATLAB M文件建模仿真步骤60

第3章MATLAB在直流稳态电路中的仿真应用63

3.1电路定理63

3.1.1叠加原理63

3.1.2戴维南定理65

3.1.3诺顿定理66

3.2电路分析方法67

3.2.1支路电流法67

3.2.2网孔电流法68

3.2.3节点电压法70

3.3直流稳态电路的MATLAB建模仿真72

第4章MATLAB在动态电路中的仿真应用80

4.1概述80

4.2一阶电路的时域分析方法80

4.2.1换路定律与初始值的确定80

4.2.2一阶电路的零输入响应81

4.2.3一阶电路的零状态响应83

4.2.4一阶电路的全响应86

4.2.5一阶电路的三要素法87

4.3二阶电路的时域分析方法89

4.3.1二阶电路的零输入响应89

4.3.2二阶电路的全响应93

4.4动态电路的时域MATLAB建模仿真94

第5章MATLAB在正弦交流电路中的仿真应用107

5.1正弦交流电的基本概念107

5.1.1正弦量的三要素107

5.1.2相位差108

5.1.3正弦量的最大值与有效值108

5.2正弦量的相量表示法109

5.3正弦交流电路的分析方法111

5.3.1利用矩阵方程求解111

5.3.2相量模型的网孔电流分析法和节点电压分析法112

5.3.3运用戴维南定理及诺顿定理求解114

5.4正弦交流电路的MATLAB仿真分析114

下篇Multisim电子技术及电力电子仿真应用

第6章Multisim仿真基础1296.1Multisim 概述129

6.1.1Multisim简介129

6.1.2Multisim的特点130

6.2Multisim应用入门131

6.2.1Multisim的元器件库及使用131

6.2.2Multisim虚拟仪器仪表及使用142

6.2.3Multisim的建模仿真步骤150

6.3Multisim的仿真分析功能153

6.3.1直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)153

6.3.2交流分析(AC Analysis)154

6.3.3瞬态分析(Transient Analysis)156

6.3.4失真分析(Distortion Analysis)159

6.3.5噪声分析(Noise Analysis)160

6.3.6直流扫描分析(DC Sweep)162

6.3.7参数扫描分析(Parameter Sweep Analysis)164

6.3.8灵敏度分析(Sensitivity Analysis)166

6.4Multisim仿真分析实例——晶体管输出特性曲线测试168

第7章Multisim在模拟电路中的仿真应用171

7.1二极管和晶体管输出特性虚拟仿真171

7.1.1二极管输出特性虚拟仿真171

7.1.2晶体管输出特性虚拟仿真174

7.2放大电路的仿真176

7.2.1单管放大电路177

7.2.2差动放大电路181

7.2.3功率放大器电路190

7.3集成运算放大器虚拟仿真193

7.3.1理想运放的基本特性193

7.3.2比例求和运算电路194

7.3.3积分与微分电路196

7.3.4有源滤波器198

7.4稳压电路虚拟仿真204

7.4.1稳压电路概述204

7.4.2硅稳压二极管稳压电路205

7.4.3串联型稳压电路206

7.4.4三端集成稳压器209

第8章Multisim在数字电路中的仿真应用210

8.1逻辑门电路的虚拟仿真210

8.1.1与非门简介210

8.1.2仿真分析211

8.2组合逻辑电路的虚拟仿真214

8.2.1加法器214

8.2.2比较器220

8.2.3编码器222

8.2.4译码器226

8.2.5数据选择器233

8.3555定时器的虚拟仿真236

8.3.1555定时器电路原理236

8.3.2施密特触发器237

8.3.3单稳态触发器240

8.4A/D与D/A转换电路的仿真243

8.4.1D/A转换器243

8.4.2A/D转换器246

第9章Multisim在电力电子技术中的应用252

9.1单相整流电路的建模及仿真252

9.1.1基本理论概述252

9.1.2Multisim仿真分析256

9.2三相整流电路的建模及仿真265

9.2.1基本理论概述265

9.2.2Multisim仿真分析269

9.3直流斩波电路的建模及仿真275

9.3.1基本理论概述275

9.3.2Multisim仿真分析278

9.4逆变电路的建模及仿真282

9.4.1基本理论概述282

9.4.2Multisim仿真分析286

第10章Multisim在电子技术课程设计中的应用289

10.1多位计数器的设计仿真289

10.1.1基本原理及设计要求289

10.1.2设计步骤289

10.2智力竞赛8路抢答器设计仿真293

10.2.1设计原理及设计要求293

10.2.2设计步骤294

10.3多功能数字钟设计仿真297

10.3.1设计原理及设计要求297

10.3.2设计步骤298

参考文献303

全书分上、下两篇共10章。上篇为MATLAB电工技术仿真应用，共5章，内容包括MATLAB仿真基础，MATLAB在电路中的基本应用，MATLAB在直流稳态电路中的仿真应用，MATLAB在动态电路中的仿真应用，MATLAB在正弦交流电路中的仿真应用；下篇为Multisim电子技术及电力电子仿真应用，共5章,内容包括Multisim仿真基础，Multisim在模拟电路中的仿真应用，Multisim在数字电路中的仿真应用，Multisim 在电力电子技术中的应用，Multisim在电子技术课程设计中的应用。

本书可作为电气工程、电子工程、自动化、控制工程、机电、测控技术与仪器、计算机等专业本科生、研究生教材，也可供教师以及广大科研工作人员参考。

本书共分8章：第1章简要介绍Multisim的基本特点和安装方法；第2章主要介绍Multi-sim的基本操作；第3章介绍Multisim的仿真，引导初学者入门；第4章介绍Multisim的主要仿真分析方法； 第5章介绍Multisim在电路分析中的应用；第6章介绍Multisim在模拟电子电路分析中的应用；第7章介绍Multisim在数字电子电路分析中的应用；第8章介绍Multi-sim在电子技术课程设计中的应用。

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