Multisim软件在电子技术课程教学中应用.docVIP

Multisim软件在电子技术课程教学中应用摘 要: 本文对Multisim软件的功能进行了简要的介绍,通过实例对Multisim软件的具体应用进行了分析。利用虚拟仿真能够增加学生的学习兴趣,增强学生理论联系实际的能力,促进了电子技术课程教学手段的创新。 关键词: Multisim; 电子技术; 虚拟仿真; 晶体管 中图分类号: TP11文献标识码: A文章编号: 1009-8631(2010)03-0176-02 1. 引言 随着计算机技术的迅速发展,多媒体技术及虚拟仿真技术在电子类课程教学中得到了广泛的应用。虚拟仿真软件对电子电路进行仿真能够克服一般院校电子学实验室现有条件的限制,利用计算机在多媒体教室实现实验室的功能。使学生能够接触到电子技术的最前沿,减小了现代电子领域对高校培养具有高层次专业技术人才要求的差距。 美国NI公司(美国国家仪器公司)于2007年8月26日发行的Ni multisim10不仅是一个非常优秀的电子设计软件,同时也是一个非常优秀的电子技术虚拟仿真实验软件。它几乎能够模拟电子技术所有的实验,同时也提供了大量的与现实元件对应的元件模型,增强了软件的实用性。Multisim 10可以对电路中的仿真元件进行故障设置,能够观测不同情况下电路的工作状况;同时该软件还提供了种类齐全的虚拟测量仪表,这些仪表的操作与实际仪器的操作基本相同;还具有全面的电路分析功能,可以满足绝大部分电子电路的分析设计要求。 2. Multisim 10 应用举例 电子技术课程是电子信息工程专业的一门专业基础课,其教学效果的好坏将直接影响到其它后继各专业课程的教学效果。目前我校的电子技术课程的教学方法陈旧,依然是先进行理论知识的讲解,再引用例题加经论证,然后通过作业和实验对所学理论知识进行巩固。这种传统教学方式使学生无法感受到电路的实际性,而只是一些繁琐的公式及数字。同时学生很难消除对电子技术的“抽象感”,造成电子技术难学的思想障碍,从而失去对该课程的学习兴趣。将Multisim软件引入到教学过程,可以使教师在讲解理论的同时,对电路进行仿真,使学生消除“抽象感”,增加学习兴趣,同时使课堂教学更加生动、直观。 2.1 晶体管IV特性曲线测试 2.1.1二极管IV特性曲线的测试 在Multisim工作区,选择二极管,型号为1N3912,在仪器栏选择IV分析仪,按IV分析仪,接线示意图,接好电路。设置Vpn=1~1V,设置完成后按仿真键进行仿真,可直接得出二极管IV特性曲线图。 从图中可看出二极管的单向导电性,及各点电压与电流的数值,能够使学生更加直观的了解二极管正向导通,反向截止的特性。 2.1.2 三极管输出特性曲线的测试 BJT输出特性曲线是指各电极电压与电流之间的关系曲线,在利用Multisim软件能够非常方便的对BJT输出特性曲线进行直接演示,能使教学变的形象、直观,增强学生的学习兴趣,加深对概念的理解。 在Multisim工作区,选择三极管,型号为2N3904,在仪器栏选择IV分析仪,按IV分析仪接线示意图,接好电路后双击IV分析仪,打开仪器界面,设置Vce=0~2V,Ib=1~10mA,设置好后进行仿真,得到下图: 从此图可看出2N3904的输出特性曲线,同时也可利用游标对各点进行参数测量。 2.2 对单极放大电路进行仿真 2.2.1 仿真电路的建立 利用Multisim建立单极放大电路如下图所示: 图中蓝色曲线为输入信号,红色曲线为输出信号,从中可清晰的观察到共射极放大电路输出信号被放大,同时与输入信号反相。所以共射极放大电路又叫做反相电压放大器。 在电路中用波特仪替换示波器可观察该电路的频率响应 由图可知截止频率约为3.8Hz,同时可以拖动游标测量出通带增益约为5.742dB,按下相位键可观察相位响应: 从图2-6可看出相位响应,由于是反相放大,所以通带相移应该为+/-180度。 从仿真过程中可以看出Multisim软件提供了非常强大的电路分析功能,以帮助教师更深入、更直观的讲解电路的性能。在仿真的同时还可以存储测试点的所有数据、测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据,列出被仿真电路所有元器件清单等。利用Multisim进行辅助教学一方面可以克服传统教学方式的缺点;另一方面又可以培养学生分析、应用知识和创新的能力。因此Multisim在电子技术课程教学中能够发挥重大作用。 3. 结束语 Multisim界面直观、操作方便及强大的电路分析能力,相当于在多媒体教室建立起了器件齐全、功能强大的实验操作平台,为教师提供了一个非常实用、好用的仿真工具。教师可以利用多媒体教室详细、直观