Multisim在正弦波信号产生电路教学中的应用.PDF

ELECTRONICS WORLD 探 索与观察 ・ Multisim在正弦波信号产生电路教学中的应用 兰州理工大学电气工程与信息工程学院 杜先君 【摘要】 电子技术课程的一大特点就是内容相对抽象，学生在学习过程中不容易快速理解，需要花费大量的课外时间 继续巩固，使得教学效果一般。Multisim 是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件，在教学过程中加入虚拟 现实的仿真教学环节，有利于学生迅速掌握课程中的抽象内容，提高教学质量。本文重点分析论述了Multisim在电子技 术教学内容RC基本文氏桥振荡电路、RC移相式振荡器、RC双T反馈式振荡器等的具体应用。 【关键词】 Multisim；RC文氏桥振荡电路；RC移相式振荡器；RC双T反馈式振荡器；教学 基本文氏桥振荡电路的振荡频率为： 0 引言 在高等学校电子技术课程的教学实践中，我们发 调整 的大小，可以观察振荡器的起振情况。若 现，对于抽象知识点的掌握学生往往不知所措。这些知识 ，电路很难起振；若 ，尽管振荡器能够 点包括负反馈、信号产生、载流子运动等等。通过多年教 起振，但若 的取值较小，振荡器输出的不是正弦波信 学经验总结，我们设计了一套虚拟实验教学平台，并将之 号，而是方波信号。图1b所示的振荡波形是 时的 应用于电子技术课程的教学实践中。平台集中了电子技术 振荡器输出。 中几乎全部的抽象内容以及实验内容，通过基于Multisim 由图1b可知，输出波形上下均幅，说明电路起振后 的仿真，生动的展示出来，提高了教学效率。经过教学实 随幅度增大，运算放大器进入强非线性区。RC正弦波振 践检验，教学质量得到明显提高，学生在学习电子技术知 荡电路因选频网络的等效Q值很低，不能采用自生反偏压 识的同时，也掌握了虚拟仿真技术。同时，这种教学模式 稳幅，只能采用自动稳幅电路来稳幅。图2a所示的电路 也被有效的推广到了电工学、电路等电类课程的教学实践 是基本文氏桥振荡电路的改进电路，它是用场效应管稳 中，取得了不错的效果。国内外很多学校也开始着力于本 幅的基本文氏桥振荡电路。振荡电路的稳幅过程是：若 方向上的教学研究[1-2]。本文以模拟电子技术课程中的信 输出幅度增大，当输出电压大于稳压管的击穿电压时， 号产生电路为例，阐述仿真技术在教学过程中的应用。 则检波后在场效应管上的栅压值增大，当输出电压大于 稳压管的击穿电压时，则检波后加在场效应管上的栅压 1 文氏桥振荡电路 负值增大，漏源等效电阻增大，负反馈加强，环路增益 下降，输出幅度降低，从而达到稳幅的目的。 RC正弦波振荡电路有很多形式，其中文氏桥振荡电 对图2a所示场效应管稳幅文氏桥振荡器进行瞬态分 路最为常用。当工作于超低频时，常选用积分式RC正弦 析，振荡波形如图2b所示。可见，振荡器输出的波形基 [3] 波振荡电路 。 本上是正弦波。 如图1a所示电路为基本文氏桥振荡电路，电路中负 反馈网络为一电阻网络，电路中正反馈网络是RC选频网 2 RC移相式振荡器 络。其中，正、负反馈系数分别为： RC移相式振荡器如图3a所示，该电路由反相放大器