Multisim軟件在電類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

【摘 要】介紹Multisim軟件的優(yōu)點(diǎn)及其在仿真實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，利用其對(duì)LC串聯(lián)諧振回路進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，分析其諧振頻率、總電壓與電流相位角、品質(zhì)因數(shù)、選頻特性和通頻帶等，探討在電類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用Multisim仿真軟件替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)電類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

【關(guān)鍵詞】Multisim 虛擬仿真 LC串聯(lián)諧振 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】0450-9889（2014）03B-0093-03

Multisim 是美國(guó)IIT 公司開(kāi)發(fā)的EDA軟件ElectronicsWorkbench （簡(jiǎn)稱(chēng)“EWB”）的升級(jí)版， 該軟件專(zhuān)門(mén)用于電路仿真設(shè)計(jì)，是目前常用的操作方便、界面直觀、分析功能強(qiáng)大的仿真軟件，它主要完成電路設(shè)計(jì)的原理圖輸入、電路仿真和PLD設(shè)計(jì)等功能。

一、Multisim軟件的優(yōu)點(diǎn)及其在仿真實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

（一）Multisim 軟件的優(yōu)點(diǎn)

Multisim 軟件的主要優(yōu)點(diǎn)有：一是將原理圖的創(chuàng)建、電路的測(cè)試分析和結(jié)果的圖表顯示等全部集成到同一個(gè)電路窗口，整個(gè)操作界面如同一個(gè)實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，實(shí)驗(yàn)所需的元件、儀表等都存放在一個(gè)平臺(tái)上，便于操作。二是該軟件配備了大部分常用電路實(shí)驗(yàn)所需的儀器，如數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器、波特圖示儀、失真儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換儀和字信號(hào)發(fā)生器等虛擬儀器。在Multisim Database 元件庫(kù)中還存放包括電源類(lèi)、基本元件類(lèi)、數(shù)字元件類(lèi)、模擬元件類(lèi)、指示部件、控制部件等多種虛擬元件模型，基本滿(mǎn)足一般電路的實(shí)驗(yàn)仿真要求。三是具有直流電路工作點(diǎn)分析、瞬時(shí)分析、傅里葉分析、噪聲分析、失真分析、參數(shù)掃描分析、溫度掃描分析、零極點(diǎn)分析、傳輸函數(shù)分析、靈敏度分析、最壞情況分析、蒙特卡羅分析、直流掃描分析、批處理分析、用戶(hù)定義分析、噪聲圖形分析和射頻分析等多種電路基本分析方法，適用于各種基本電路的分析設(shè)計(jì)。在教學(xué)中，如何將這些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真手段運(yùn)用到電類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去，使之為教學(xué)服務(wù)，改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，是教師所面臨的新課題。

（二）Multisim 軟件在仿真實(shí)驗(yàn)的流程應(yīng)用

在電類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使用Multisim軟件替代部分真實(shí)實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)基本相同的效果，達(dá)到掌握電路工作原理、驗(yàn)證電路定理、了解電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程等的目的。運(yùn)用Multisim軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的流程，如圖1所示。首先，根據(jù)電路的要求或工作原理設(shè)計(jì)正確的原理圖。其次，根據(jù)原理圖在Multisim工作區(qū)創(chuàng)建仿真電路原理圖，設(shè)置電路參數(shù)，并根據(jù)電路參數(shù)求出理論結(jié)果及有關(guān)波形圖，從而調(diào)出虛擬儀器進(jìn)行數(shù)值測(cè)量及檢測(cè)波形是否正確，如果仿真結(jié)果不正確，應(yīng)分析原因并檢查電路參數(shù)設(shè)置及電路連線(xiàn)是否正確。再次，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真分析，直到仿真結(jié)果與理論完全一致為止。最后，記錄有關(guān)仿真結(jié)果，進(jìn)行總結(jié)交流并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告。

總之，在電類(lèi)課程教學(xué)中采用Multisim軟件作為實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的輔助教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)工具，不僅彌補(bǔ)了學(xué)校由于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、儀器設(shè)備和經(jīng)費(fèi)缺乏等因素帶來(lái)的不足，而且避免了因錯(cuò)誤操作而對(duì)儀器造成損壞，并對(duì)某些實(shí)驗(yàn)中不易觀察到的現(xiàn)象，也可以進(jìn)行模擬仿真，極大增強(qiáng)了電類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

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（責(zé)編 江月陽(yáng)）