陳曉儀
(佛山市三水區(qū)工業(yè)中等專業(yè)學(xué)校,廣東 佛山 528100)
Multisim仿真在電工電子實驗中的應(yīng)用分析
陳曉儀
(佛山市三水區(qū)工業(yè)中等專業(yè)學(xué)校,廣東 佛山 528100)
文章闡述了Multisim仿真在電子電工實驗中應(yīng)用的優(yōu)勢,并對Multisim仿真在電子電工實驗中的應(yīng)用進(jìn)行探究。
Multisim仿真;電子電工實驗;應(yīng)用
隨著中職學(xué)校教育改革的實現(xiàn),在中職學(xué)校的教學(xué)中,學(xué)生實踐能力的提高成為教學(xué)研究的重點。在電子類學(xué)科的教學(xué)中,電子電工實驗的應(yīng)用對提高電子電工實驗的效果具有較大的影響。隨著仿真軟件的發(fā)展,Multisim仿真在電子電工實驗中的應(yīng)用可將電工實驗形象化、電工實驗簡單化,并提升學(xué)生的理解能力。所以,探討Multisim仿真在電子電工實驗中的應(yīng)用具有重要的作用。
Multisim是美國一家儀器公司在Windows的基礎(chǔ)上研發(fā)的一種仿真工具,在模擬數(shù)字電路板中非常適用,它的方式有以下兩種:電路硬件描述語言輸入和電路原理圖的圖形輸入,它的仿真能力非常強(qiáng)大[1]。Multisim仿真在應(yīng)用方面具有多種優(yōu)勢。
1.1圖形界面具有直觀性
Multisim操作非常方便,創(chuàng)建的電路界面圖形具有可視化的性質(zhì),能夠根據(jù)電路圖的需要來進(jìn)行繪制,可以通過拖曳方式來選取電路仿真所需要的元器件和測試儀器,同時還能在計算機(jī)的屏幕上輸出實驗結(jié)構(gòu)。
1.2元器件的豐富性
Multisim中擁有世界最主流的17 000多種元件,能夠?qū)Ω鞣N元件參數(shù)進(jìn)行編輯和修改,可利用模擬生成器創(chuàng)建元器件。
1.3仿真功能非常強(qiáng)大
Multisim將Xspice和SPICE3F5作為仿真引擎,通過Electronic workbench的增強(qiáng)設(shè)計功能優(yōu)化數(shù)字與混合模式的仿真性能,其中包括RF仿真、SPICE仿真、VHDL仿真、MCU仿真和電路向?qū)В鹊取?/p>
1.4測試儀器的豐富性
Multisim有22種虛擬器來實現(xiàn)虛擬儀器技術(shù)和Multisim,電子學(xué)教育工作者和PCB設(shè)計工程師可以實現(xiàn)從理論到原理的仿真,再從仿真到原型的設(shè)計與測試的整個過程[2]。
Multisim仿真實驗的目的是讓學(xué)生自己動手設(shè)計,自己提出設(shè)計方案,設(shè)計相應(yīng)的原理圖,通過對原理圖的修改,完成虛擬電路模型的建立,然后對模型進(jìn)行修改,并進(jìn)行仿真調(diào)試和參數(shù)修改,最后對技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢驗,如果技術(shù)指標(biāo)滿足要求則調(diào)試結(jié)束。總之,Multisim仿真實驗的程序是在Multisim軟件下完成虛擬電路模型的構(gòu)建,然后通過設(shè)計、調(diào)試、修改和完善等過程,以實現(xiàn)設(shè)計要求。所以,在這樣的方式下,我們可以將Multisim在電工電子教學(xué)中的具體應(yīng)用分析如下。以Multisim在電壓串聯(lián)負(fù)反饋中的應(yīng)用為例進(jìn)行分析。
電壓串聯(lián)負(fù)反饋的實驗要求是設(shè)計兩級具有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的放大電路:首先,要優(yōu)化靜態(tài)工作點的設(shè)置,對有反饋和無反饋的放大倍數(shù)進(jìn)行分析,對他們的頻率特性進(jìn)行分析。其中放大的信號源是正弦信號,它的有效值是5mA,頻率是1Hz[3]。
2.1無反饋分析
2.1.1調(diào)試靜態(tài)工作點
在電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路的試驗中,不斷地對Rw1 和Rw2進(jìn)行調(diào)試,將靜態(tài)工作點進(jìn)行不斷的改善,當(dāng)Rw1=40%,且Rw2=19%的時候,就可以啟動DC Operating Point Analysis,可以通過這個添加需要分析的節(jié)點,然后點擊Simulate,出現(xiàn)的結(jié)果分析如下:當(dāng)DC Operating Point為 U(3)時,對應(yīng)的 U/V是1.065 73;U(4)對應(yīng)的U/V是3.345 54;U(9)對應(yīng)的U/V是6.603 48;U(8)對應(yīng)的U/V是4.090 64;U(7)對應(yīng)的U/V是8.293 65;U(4)對應(yīng)的U/V是0.344 081。
2.1.2動態(tài)分析
在調(diào)試靜態(tài)工作點的基礎(chǔ)上進(jìn)行動態(tài)分析,將仿真開關(guān)打開,打開示波器,對示波器進(jìn)行水平調(diào)節(jié)和豎直調(diào)節(jié),通過示波器對輸入和輸出的波形進(jìn)行觀察,觀察的結(jié)果是輸出和輸入的波形基本相同,電壓的方法倍數(shù)是124倍。
2.2有負(fù)反饋分析
在加入電壓串聯(lián)負(fù)反饋之后,靜態(tài)工作點的具體數(shù)值與上述的數(shù)值一致,電路處在放大狀態(tài)。通過示波器進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)輸出和輸入的波形一致,放大電路電壓的放大倍數(shù)是9.9。
隨著中職學(xué)校教學(xué)的開展,在電工電子的教學(xué)中更加重視對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。在電工電子教學(xué)中引進(jìn)Multisim仿真軟件,通過學(xué)生自己提出問題,自己找出解決方案,自己建立相應(yīng)的模型,有效地提高了學(xué)生的實際動手能力和解決問題的能力。本文以Multisim在電壓串聯(lián)負(fù)反饋中的應(yīng)用為例,從無反饋分析和有反饋分析兩個方面,對Multisim在電工電子實驗中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,對Multisim在電工電子實驗中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。
[1]付揚.Multisim仿真在電工電子實驗中的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索,2011,30(4):120-122,126.
[2]馮寶珍.Multisim仿真在電工電子實驗中的應(yīng)用思考[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2014,(03):120.
[3]陳利恒.Multisim仿真在電工電子實驗中的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技,2013,(01):184.
Application of Multisim Simulation in Electrical and Electronic Experiment
CHENXiao-yi
(Foshan Sanshui District Industrial medium professional school,F(xiàn)oshan 528100,China)
This paper describes the advantages of Multisim simulation in electronic and electrical experiments,and the application of Multisim simulation in electronic and electrical experiments.
Multisimsimulation;Electronic and electrical experiment;Application
TP391.9
B
1674-8646(2015)07-0079-01