Multisim在電子元器件教學中的應用

鄭麗丹 邵媛媛 趙鳳英

【摘要】電類課程不可回避的涉及到很多電子元器件的學習，電子元器件直接講原理，學生難免覺得枯燥，難于理解。即使可以見到實物，對于其的工作原理、使用方法也會難于區別和記憶。Multisim軟件以其簡單、容易上手的優點得到國內諸多高校的認可，將其應用于課程的教學之中。本文借助實例，說明Multisim軟件在講解電子元器件的過程中，給授課教師和學生帶來的好處。

【關鍵詞】Multisim;電子元器件;借助實例

Multisim，也稱為虛擬電子實驗室，是一個專門用于電子線路仿真與設計的EDA工具軟件。市面上的EDA軟件種類非常多，功能也非常強大，從功能上進行對比，Multisim軟件并沒有什么優勢，但是它也具有簡單、容易上手的優點，目前對于電子技術類的課程，國內很多院校的老師都在上課的過程中，在課堂上借助該仿真軟件講解很多內容。清華大學于歆杰老師主講的《電路原理》里面就在很多章節借助了Multisim軟件進行講解。

了解常用的電子元件的種類、結構、性能并能正確選用是學習、掌握電子技術的基本。作為電氣類專業的學生，掌握基本的電子元件的知識是必要的。在電子元器件的教學中，通常都還是采用老師口頭向學生傳授知識的方法，講解結構，分析性能，由于理論性強，很多同學覺得難理解;有些老師也會帶一些電阻一類的器件，在講課的過程中展示給學生看。但是，只能讓學生看到外形，如何使用還是一頭霧水。

本文提出將仿真軟件Multisim引入到教學中，老師在課堂上可以通過多媒體操作仿真軟件，學生就可以對元件工作的特點一目了然，有條件的還可以采用機房授課，采用演示法和實驗法相結合的教學方法，效果會更好一些。本文以三級管為例，介紹Multisim軟件在電子元器件教學中的優勢。

對于三極管的講解，我們翻開任意一本教材，都可以看到，講解都是從內部結構講起，介紹三極管具有三層半導體材料，有兩個PN結。然后就介紹各個PN結如何工作，各個電流都是什么樣的關系，洋洋灑灑數頁。有經驗的老師當然可以講得清楚明白，但是學生初學，能夠聽一遍就懂著實不易，況且，就算研究明白，對于后續如何使用三極管并無多大用處。因此，很多老師并不會對三極管的工作原理做太多的講解，而是選擇直接介紹三極管的使用方法，即得出如下幾條：

①發射結正向偏置，集電結反向偏置。三極管處于放大狀態;IC=βIB

②發射結正向偏置，集電結正向偏置。三極管處于飽和狀態;與放大狀態相同IB的情況下，IC遠遠小于放大狀態。

③發射結反向偏置，集電結反向偏置。三極管處于截止狀態;IB≈0 IC≈0

內容并不多，但是直接講解出來，學生難免會問為什么，同時也很難記住。如果采用Multisim軟件仿真的方式，我們就可以通過一定的電路圖仿真，引導學生自行總結出元器件特性。

三極管對應的三種工作狀態的仿真圖如上圖所示，從圖形上我們可以清楚地看到不同狀態下的電流關系，無需過多的文字說明，即使是完全沒有基礎的學生也可以快速的總結出各種工作狀態的特點及對應的電流關系。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”通過仿真的方式將元器件的工作原理展現出來，或者由學生親自動手組建電路，總結出元器件的工作原理，相信同學們一定會印象非常深刻。

不只是三極管，所有的電子元器件，包括簡單的電阻、電容、電感，相對復雜的晶閘管、IGBT，甚至一些常見的組合邏輯電路、時序邏輯電路等都可以借助Multisim進行講解。可以說Multisim軟件在講解電子元器件方面具有一定的優勢，希望以后有更多的老師和學生受益。

參考文獻：

[1]劉同娟.Multisim在電力電子電路仿真中的應用[J].電力電子，2006（1）：29-31.

[2]邵正芬.Multisim仿真軟件應用探索[J].電子測試，2007（2-3）：113-117.

[3]金薇，邵立群等.模擬電子技術項目教程[M].北京：清華大學出版社，2013.

作者簡介：

鄭麗丹（1980-），女，漢族，吉林磐石人，碩士，講師，研究方向：自動控制原理及電子技術教學。