淺談Multisim仿真軟件在《電工電子》課程中的應(yīng)用

張愛(ài)玲

摘 要： 在電工電子課程的教學(xué)改革中，Multisim仿真軟件給我們提供了一種全新的教學(xué)輔助手段和方法。本文簡(jiǎn)要介紹了Multisim仿真軟件的特點(diǎn)，并以一個(gè)三人表決電路仿真調(diào)試為例，初步了解該仿真軟件的使用方法。

關(guān)鍵詞： Multisim電工電子教學(xué)；虛擬實(shí)驗(yàn)；計(jì)算機(jī)仿真分析

一、引言

電工電子技術(shù)是一門專業(yè)基礎(chǔ)主干課程，是聯(lián)系基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的橋梁。目前，各個(gè)院校許多專業(yè)都開(kāi)設(shè)了這門課程，本課程主要分為課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩大部分，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法，基本上都是采用多媒體結(jié)合板書的形式，但是由于本學(xué)科理論性較強(qiáng)，所以電工電子課程便成為學(xué)生們怕學(xué)、難學(xué)好的一門課程，那么如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？這是我們?cè)陔姽る娮诱n程教學(xué)改革中必須解決的問(wèn)題。結(jié)合傳統(tǒng)的電工電子的教學(xué)模式以及目前各個(gè)學(xué)校教學(xué)硬件設(shè)施的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)室的硬件條件，我們應(yīng)改革教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)手段，將multisim仿真軟件應(yīng)用于課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有十分的必要性。

二、應(yīng)用Multisim仿真軟件的好處

1.電工電子課程是一門理論性很強(qiáng)，難度也較大的課程，如果課堂上處理不好，容易使學(xué)員失去興趣，而興趣是學(xué)習(xí)的最好動(dòng)力。所以將multisim仿真軟件引入課堂，有利于形象化教學(xué)，吸引學(xué)員的興趣。

2.將multisim仿真軟件引入教學(xué)，有利于開(kāi)闊學(xué)員的視野。比如，軟件中給我們提供了大量的虛擬儀表，這些虛擬儀表與現(xiàn)實(shí)生活中的儀表使用方法相似，而有些高級(jí)儀表，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)實(shí)生活中由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，我們可能無(wú)力購(gòu)買，而軟件中給我們提供了這種高級(jí)儀表的使用方法。

3.將multisim仿真軟件引入課堂，有利于培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新性和創(chuàng)造性。一臺(tái)電腦和一個(gè)仿真軟件就相當(dāng)于一個(gè)可以移動(dòng)的而且功能非常強(qiáng)大的電工電子實(shí)驗(yàn)室，因此，這給我們提供了創(chuàng)新的平臺(tái)。目前，實(shí)驗(yàn)室所能開(kāi)設(shè)的電工電子實(shí)驗(yàn)，都可以在該軟件中仿真。

4.仿真實(shí)驗(yàn)沒(méi)有干擾信號(hào)，比真實(shí)的實(shí)驗(yàn)更能反映實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，更加準(zhǔn)確、真實(shí)、形象。而且仿真實(shí)驗(yàn)不需要真實(shí)環(huán)境的介入，軟件中有取之不盡、用之不竭的電氣元件，而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也沒(méi)有元件的損耗，實(shí)驗(yàn)室維護(hù)管理將更加方便。

總之，將multisim仿真軟件應(yīng)用于教學(xué)有很多的優(yōu)點(diǎn)。下面，我就以multisim10.0為例，簡(jiǎn)單介紹一下該軟件的用法。

三、Multisim仿真軟件使用方法簡(jiǎn)介

Multisim10.0易學(xué)易用，它的交互性的操作界面和日常生活中常用軟件的操作界面相似，主界面由菜單欄、主工具欄和電路窗口等主要部分組成。

利用Multisim軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真，主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

1.電路窗口的設(shè)置。

2.原理圖的編輯。主要包括元件的調(diào)用、電路的連接等。

3.結(jié)合軟件中的虛擬儀表和軟件提供的基本的電路分析方法，對(duì)電路進(jìn)行仿真。

因此，要初步掌握該軟件的使用方法，以下三點(diǎn)需要注意：

第一，熟悉元器件庫(kù)。Multisim10.0中，給用戶提供了6000多種電子器件，這些器件放在了14個(gè)元器件分類庫(kù)中，因此，用戶在編輯電路原理圖的時(shí)候，是否能夠準(zhǔn)確、快速的找到需要的元器件，顯得尤為重要。

第二，掌握Multisim軟件提供的電路基本分析方法。Multisim軟件提供了很多的分析方法，比如直流工作點(diǎn)分析、交流分析、瞬時(shí)分析、傅立葉分析、噪聲分析、直流掃描分析、靈敏度分析等十幾種分析方法，對(duì)于其中常用的幾種分析方法，要熟練掌握。

第三，掌握各種虛擬電工儀表的使用方法。在Multisim軟件中，給用戶提供豐富的虛擬儀表。比如數(shù)字萬(wàn)用表，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，功率計(jì)，雙通道示波器，四通道示波器，波特圖示儀，頻率計(jì)數(shù)器，IV分析儀等將近20種電工儀表，而掌握各種儀表的使用方法，也是掌握這個(gè)軟件的必備條件之一。

四、應(yīng)用舉例

三人表決電路也是數(shù)字電子課程中經(jīng)常開(kāi)設(shè)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路。下面我們就用邏輯轉(zhuǎn)換儀對(duì)該電路進(jìn)行仿真。

1.啟動(dòng)Multisim軟件。軟件啟動(dòng)后，操作界面如圖1.1所示：

2.電路操作界面的設(shè)置。

如果是初次使用Multisim軟件，需要將電氣元件的符號(hào)設(shè)置為DIN標(biāo)準(zhǔn)。電路窗口的大小，采用默認(rèn)值即可。

3.編輯原理圖。

這是電路仿真中非常重要的步驟。只有對(duì)元器件庫(kù)比較熟悉，才能準(zhǔn)確、快速的找出所需的電路元件。在三人表決電路中，所需要的器件有：邏輯轉(zhuǎn)換儀一臺(tái)、兩輸入的與非門集成塊74LS00三個(gè)，三輸入的與非門集成塊74LS10一個(gè)。

在元件庫(kù)中找到需要的元器件，編輯電路圖后，電路如圖1.2所示：

4.電路仿真。利用邏輯轉(zhuǎn)換儀觀察效果。

①電路圖可以得到真值表，如圖1.3所示。

真值表列出后，可以看到當(dāng)輸入中有兩個(gè)或兩個(gè)以上為1時(shí)，輸出為1，否則輸出為0。實(shí)際上，三人表決就是這樣，只要有兩人或兩人以上同意，表決就會(huì)通過(guò)。

②真值表可以得到表達(dá)式，如圖1.4所示。

③表達(dá)式也可以得到真值表，還可以得到電路圖，與門和與非門的電路圖等等，功能非常強(qiáng)大。

通過(guò)仿真，我們可以很清楚地得到真值表和表達(dá)式，基本可以達(dá)到本次實(shí)驗(yàn)的目的。當(dāng)然以上僅是以一道例題，簡(jiǎn)單講解了該軟件的使用方法，Multisim軟件的功能決不僅此而已，要想應(yīng)用好該軟件，必須要多鉆研、多學(xué)、多用。

五、結(jié)束語(yǔ)

仿真軟件進(jìn)入電工電子技術(shù)的課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，可以把抽象的理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化、形象化，許多實(shí)際中不易接觸到的儀器也可以很方便地從屏幕上選用，讓學(xué)生感受到實(shí)際動(dòng)手操作的快樂(lè)，從而激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。總之，隨著多媒體教室和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不斷完善，Multisim仿真軟件一定能夠在電工電子課程教學(xué)改革中發(fā)揮更大的作用。endprint