Multisim在電路仿真教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：該文從Multisim的功能出發(fā)，結(jié)合實(shí)踐以實(shí)例探討了multisim在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》等課程仿真教學(xué)中的應(yīng)用，并對(duì)教學(xué)效果與體會(huì)作了剖析。

關(guān)鍵詞：Multisim 仿真 教學(xué) 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（c）-0149-02

1 Multisim簡(jiǎn)介

Multisim是一個(gè)完整的設(shè)計(jì)工具，在教學(xué)中主要應(yīng)用其CAD功能和仿真功能，可對(duì)基于電子元件模型的電路進(jìn)行仿真，這樣就使電路圖繪制和電路系統(tǒng)仿真相一致，還能檢查各元件之間連接是否可行。Multisim軟件的另一個(gè)特征就是其系統(tǒng)學(xué)習(xí)概念：Multisim軟件可用來(lái)自學(xué)、教學(xué)和多媒體教學(xué)電路知識(shí)。可增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)電路的理解。用戶(hù)界面直觀，易于學(xué)習(xí)，面板上提供了萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器、掃頻儀等工具，它的器件庫(kù)中則包含了許多大公司的晶體管元件、IC等還可從外部模塊導(dǎo)入。通過(guò)鼠標(biāo)即可從屏幕上看到電路的輸出效果，這種虛擬實(shí)驗(yàn)做法簡(jiǎn)單，節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)施，效率更高。下面以multisim2001版本為例探討其在教學(xué)中的應(yīng)用。

2 教學(xué)應(yīng)用實(shí)例

這里用兩例子說(shuō)明multisim在數(shù)字電路和模擬電路仿真教學(xué)中的應(yīng)用。

實(shí)例一：編碼、譯碼、顯示電路

篇幅所限，原理不贅述，按圖畫(huà)好電路，完成電路圖設(shè)計(jì)。按F5鍵開(kāi)始仿真，用8鍵使開(kāi)關(guān)J8接低電平（地），再分別使用0～7使J0～J7接低電平，則數(shù)碼管分別顯示0～7。J8接高電平（Vcc），0，1分別接低電平，則分別顯示8和9。其他情況則為非數(shù)字顯示。如圖，學(xué)生可以形象直觀地觀察到輸出與輸入的關(guān)系，更好地幫助理解編碼、譯碼和顯示的原理。

實(shí)例二：反相比例運(yùn)算放大電路

按圖連好電路，在窗口右側(cè)虛擬儀器庫(kù)中分別找到函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（function generator）和示波器（oscilloscope），單擊其圖標(biāo)，放置在電路窗口上，并連好線(xiàn)，如下圖所示。雙擊窗口中函數(shù)信號(hào)發(fā)生器圖標(biāo)，在彈出小框中設(shè)置信號(hào)為1kHz、10mV的正弦波。打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)，雙擊窗口中示波器圖標(biāo)，按通用雙蹤示波器的使用方法調(diào)節(jié)相關(guān)按鈕，使屏幕出現(xiàn)如圖所示波形。拖曳紅色或藍(lán)色指針，可讀出輸入、輸出信號(hào)的周期、相位和幅度，算出它們的頻率和電路放大倍數(shù)。改變R1或R2的數(shù)值可改變放大倍數(shù)，改變輸入信號(hào)，可看到輸出信號(hào)也隨之變化。學(xué)生在反復(fù)修改電路的過(guò)程中加深了對(duì)電路的理解并進(jìn)一步熟悉了各種儀器的使用方法。

3 教學(xué)效果與體會(huì)

以上仿真實(shí)驗(yàn)，一般是以講解電路原理為基礎(chǔ)，同步結(jié)合教師演示和學(xué)生操作進(jìn)行。通過(guò)在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電子測(cè)量與儀器》等課程中的教學(xué)，體會(huì)到用Multisim進(jìn)行電路仿真教學(xué)有以下幾個(gè)好處：

（1）學(xué)生將所學(xué)到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用的技能得到充分的訓(xùn)練。通過(guò)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生的自我學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考，組織協(xié)調(diào)等綜合能力及團(tuán)隊(duì)合作精神也會(huì)得到全面的提高，培養(yǎng)學(xué)生的非智力因素。

（2）提高了學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生會(huì)主動(dòng)動(dòng)手將所學(xué)電路去繪制，并通過(guò)仿真形象直觀地把電路原理和功能表現(xiàn)出來(lái)，為理論學(xué)習(xí)提供有力的幫助，學(xué)習(xí)興趣自然就提高了。

（3）鍛煉了動(dòng)手能力和應(yīng)用能力。學(xué)生實(shí)操放得開(kāi)，每個(gè)學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)多，從認(rèn)識(shí)基本元件到復(fù)雜電路連接，每個(gè)環(huán)節(jié)可以反復(fù)練習(xí)。學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)多，從而提高了動(dòng)手能力。同時(shí)仿真要用到多方面的電路知識(shí)，故也鍛煉了學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

（4）激發(fā)了創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)電路是由基本元件不同的組合而成，學(xué)生有了一定的基礎(chǔ)后，在教師的指導(dǎo)下，會(huì)用所學(xué)知識(shí)修改和設(shè)計(jì)電路，直至仿真運(yùn)行成功，加上實(shí)驗(yàn)元件的靈活使用，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（5）簡(jiǎn)單實(shí)用。仿真實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做，設(shè)備只需計(jì)算機(jī)及相應(yīng)軟件一次投入，修改、維護(hù)方便。教師、學(xué)生都可以做到一人一機(jī)，演示直觀。

（6）對(duì)其它課程的輔助教學(xué)作用。對(duì)上好《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電子測(cè)量與儀器》這幾門(mén)課程的有很大的輔助作用，學(xué)生認(rèn)識(shí)了元件的符號(hào)和基本性能，入門(mén)快，同時(shí)也可幫助提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力。

4 對(duì)教師的意義和要求

仿真教學(xué)可促進(jìn)教師教學(xué)水平提高，仿真教學(xué)軟件為教師的教學(xué)提供了廣闊的使用空間，由于是各種知識(shí)的綜合應(yīng)用，要求老師不能僅掌握某一學(xué)科知識(shí)，而要不斷地學(xué)習(xí)新知識(shí)，吸收新技術(shù)，鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力，開(kāi)發(fā)和拓展新的教學(xué)手段和教學(xué)技能，以適應(yīng)教育信息技術(shù)的發(fā)展，更可促進(jìn)教師科研能力提高。具備良好的實(shí)驗(yàn)條件后，教師可以更好的將專(zhuān)業(yè)理論和工程實(shí)踐結(jié)合好，更好的服務(wù)于教學(xué)。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，用Multisim進(jìn)行仿真輔助教學(xué)，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效果，節(jié)約資源，提高教學(xué)質(zhì)量等方面有重要意義。但在使用課程范圍、開(kāi)展班級(jí)的推廣、教學(xué)內(nèi)容的選擇和教學(xué)實(shí)施方法的改善等方面都有待進(jìn)一步探討，這有賴(lài)于在以后的教學(xué)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步提高。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭步生，吳渭.Multisim2001電路設(shè)計(jì)及仿真入門(mén)與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社，2002.