Multisim在非正弦波振蕩電路中的應用

南京化工職業技術學院自動控制系 牛宗超

1.引言

Multisim計算機仿真與虛擬儀器技術可以很好的解決理論教學與實際動手實驗相脫節的這一老大難問題。學生可以方便地把剛剛學到的理論知識用計算機仿真真實的再現出來。真正的做到了變被動學習為主動學習。顯然，靈活掌握Multisim仿真軟件，將給我們的電化教學提供方便。同時計算機仿真與虛擬儀器對教員的教學也是一個很好的提高和促進。

2.概述

Multisim軟件是一個專業用于電子線路仿真與設計的EDA工具軟件，容易達到“把實驗室裝進PC機中”、“軟件就是儀器”的軟件仿真效果。它可以實現原理圖的捕獲、電路分析、交互式仿真、電路板設計、仿真儀器測試、集成測試、射頻分析、單片機等高級應用。

Multisim的特點：

（1）直觀的圖形界面

（2）豐富的元器件庫

（3）豐富的測試儀器

（4）完備的分析手段

3.仿真電路的應用實例

在電子技術基礎課程的教學過程中，非正弦波振蕩電路一直是學生學習過程中的一個難點，初學階段學生往往感到無從下手。究其原因，主要在于學生對集成運放電路理解不深刻。利用Multisim仿真可以很好地幫助學生理解這一點。

非正弦波產生電路一般分為方波、矩形波、三角波和鋸齒波，在此僅以三角波振蕩的產生電路為例來加以說明。

仿真電路的創建大致可劃分為以下幾步：第一步是確定所需使用的元件及儀器，將其放置在電路仿真工作平臺中相應的位置；第二步是整體布局并確定各元件的擺放方向；最后連接元件并進行其他的設計準備，形成電路。

（1）在Multisim的主界面中建立起如圖1所示的電路圖，各參數如圖1所示。

（2）仿真波形的觀察

仿真電路完成后，雙擊示波器小圖標，閉合開關按鈕，我們將從示波器的顯示屏幕上觀察到三角波振蕩電路的波形起振和平衡兩個過程，由于積分電路具有將方波變換為三角波的功能。如果在實驗室做同樣的實驗時，雖能從示波器中觀測到方波和三角波，但很難看到振蕩電路瞬間的起振過程，而采用Multisim仿真軟件卻很容易捕捉到這一瞬間變化。

圖1

圖2

圖2為在計算機屏幕上顯示出波形的變化規律。

顯然，在教學中教師如果能在教室靈活地運用Multisim仿真軟件進行虛擬實驗的教學，必將使學生從感性認識逐步上升到理性認識，勢必會提高教學質量。

傳統的電子技術實驗教學，任課老師在課前準備好實驗儀器、元件，學生照講義的實驗步驟按部就班的進行，很少有機會按自己的思維開展設計性實驗。近年來，新的教育理念強調教學要以學生為主體，培養學生的創新思維，增加設計性實驗的內容，但在實際運作過程中，往往因儀器和元器件不足而存在著很大的局限性。虛擬儀器技術創造出真正屬于自己的儀表，從而極大地提高了學生的學習熱情和積極性，使學生進行研究性和探索性實驗成為可能。

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