Multisim電子仿真軟件教學應用的探討

【摘要】介紹Multisim仿真功能，作為輔助手段引入理論教學中，結合實例仿真說明過程，根據(jù)仿真波形和仿真結果，使電子技術在教學課堂上更形象、靈活、更貼近工程實際，達到幫助學生理解原理，提高分析能力的目的。

【關鍵詞】Multisim；電子技術；直流穩(wěn)壓；電子仿真

1.引言：Multisim簡介

Multisim軟件是一個專門用于電子電路仿真與設計的EDA工具軟件。作為Windows下運行的個人桌面電子設計工具，Multisim是一個完整的集成化設計環(huán)境。Multisim計算機仿真與虛擬儀器技術可以很好地解決理論教學與實際動手實驗相脫節(jié)的這一問題。學生可以很方便地把剛剛學到的理論知識用計算機仿真真實的再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NI Multisim軟件絕對是電子學教學的首選軟件工具。

主要特點體現(xiàn)在：

（1）直觀的圖形界面；

（2）豐富的元器件；

（3）強大的仿真能力；

（4）豐富的測試儀器；

（5）完備的分析手段；

（6）獨特的射頻（RF）；

（7）模塊強大的MCU模塊；

（8）完善的后處理；

（9）詳細的報告；

（10）兼容性好的信息轉換。

2.Multisim輔助教學

在電子技術理論教學中，可以用Multisim軟件仿真電路性能的電路很多，現(xiàn)以直流穩(wěn)壓電路為例說明該軟件在教學上的重要性和實用性。

2.1 電路工作原理及原理圖

如圖1所示，是最簡單的直流穩(wěn)壓電路，主要由穩(wěn)壓二極管實現(xiàn)穩(wěn)壓。

（1）整流電路：把交流電壓變?yōu)閱蜗虻拿}動直流電壓。

（2）濾波電路：濾除脈動直流電壓中的交流成分，使其成為平滑的直流電壓。

（3）穩(wěn)壓電路：把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榛竞愣ǖ?，不受市電電壓、負載及溫度變化影響的、穩(wěn)定的直流電壓。

2.2 操作步驟

（1）開關J1打開，無濾波；開關J2打開，無穩(wěn)壓；開關J3閉合，有負載RL時，雙蹤示波器顯示的波形如圖2所示：紅線所表示的曲線為電容兩端的電壓，對應示波器通道A，Y軸量度：10V/Div。直流電壓表讀數(shù)為10.516V。電壓為正值。藍線所表示的曲線為負載兩端的電壓，對應示波器通道B，Y軸量度：10V/Div。直流電壓表讀數(shù)為10.484V。電壓為正值。

（2）開關J1閉合，有濾波；開關J2打開，無穩(wěn)壓；開關J3閉合，有負載RL時，雙蹤示波器顯示的波形如圖3所示：紅線所表示的曲線為電容兩端的電壓，對應示波器通道A，藍線所表示的曲線為負載兩端的電壓，對應示波器通道B。

（3）開關J1閉合，有濾波；開關J2閉合，有穩(wěn)壓；開關J3閉合，有負載RL時，雙蹤示波器顯示的波形如圖4所示：紅線所表示的曲線為電容兩端的電壓，對應示波器通道A，藍線所表示的曲線為負載兩端的電壓，對應示波器通道B。

通過Multisim軟件仿真，根據(jù)雙蹤示波器顯示的波形圖可知，交流電經過整流、濾波、穩(wěn)壓電路后，得到平穩(wěn)的直流電，即上圖中的藍色線為平穩(wěn)的直線。

2.3 結論

任意改變電容容量的大小，交流電輸入值的大小等，輸出波形曲線的同樣非常直觀的顯示出來，輸出一樣是平穩(wěn)的直流電。

3.總結

（1）本軟件操作簡單，使用方便，容易上手，給學生提供了一個虛擬實驗室，不用去實驗室，也可以做實驗。既增加了學生的計算機操作能力，又增加了專業(yè)實驗知識。

（2）本軟件將實驗室和講臺有機的結合在一起，實現(xiàn)了虛擬化實驗室。將交直流電流表和電壓表、示波器等儀器在計算機上顯示出來，并即時顯示電路仿真的結果和波形，生動、形象地驗證理論分析結果，并且我們可以任意更改電路參數(shù)，添加和刪除電路元件，讓學生觀察到在這一過程中實驗結果所發(fā)生的變化。其動態(tài)效果是其它教學手段較難達到的。在電子技術課程的教學過程中，便于教學分析，大大降低了實際動手實驗過程中的數(shù)值變換的麻煩，縮短了教學時間，提高了教學效果，增強了學生的學習興趣。

參考文獻

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[4]熊偉.MuItisin7電路設計及仿真應用[M].北京：清華大學出版社，2005.

作者簡介：

李金生（1981—），男，碩士，講師，現(xiàn)供職于上饒職業(yè)技術學院，主要研究方向：電子信息技術。

程智君（1981—），男，碩士，講師，現(xiàn)供職于上饒職業(yè)技術學院，主要研究方向：電子信息技術。