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Multisim仿真軟件在電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用
摘要：在電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用Multisim仿真軟件，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格高、維護(hù)困難、元器件短缺等問(wèn)題；通過(guò)利用軟件的分析、演示功能，幫助學(xué)生更直觀、更快捷地掌握教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法，進(jìn)一步掌握相關(guān)概念，了解電工電子儀器測(cè)量方法，對(duì)提高學(xué)生電路分析能力、設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新能力具有重要意義。本文將對(duì)Multisim仿真軟件在電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)行具體分析與探討。
關(guān)鍵詞：Multisim仿真軟件；電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 電路分析； 電路設(shè)計(jì)
1前言
隨著我國(guó)電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，推動(dòng)了電子電路分析與設(shè)計(jì)的變革，越來(lái)越多電子設(shè)計(jì)自動(dòng)軟件投入使用。Multisim仿真軟件的應(yīng)用，為高校電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了全新平臺(tái)，克服了以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的弊端或不足，克服了主觀與客觀不利因素，同時(shí)仿真軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，也突破了時(shí)間與地點(diǎn)的限制，學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)使用軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。另外，學(xué)生還可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求，融入個(gè)人的思路和觀點(diǎn)，調(diào)整元件參數(shù)，進(jìn)而獲得更直觀、更真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，樹(shù)立學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的主體地位，提高學(xué)生探究能力與思維能力。因此，Multisim仿真軟件在電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，具有重要價(jià)值。
2 Multisim仿真軟件應(yīng)用概述
Multisim仿真軟件主要應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)、測(cè)試與分析的仿真模擬中，其中涉及到電路模擬、電路自動(dòng)控制原理、微機(jī)接口電路等若干方面。首先，在該仿真軟件中，含有較為豐富的元件庫(kù)，可滿足于不同條件、不同要求的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，與真實(shí)儀器的使用相似性較高；其次，在仿真軟件中內(nèi)置若干RF組件模型、元器件等，便于學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自行編程或者設(shè)計(jì)元器件；再次，Multisim軟件的電子分析方法趨向多元化，包括參數(shù)掃描分析、傅里葉分析、瞬態(tài)分析等，還可滿足直流電壓表、直流電流表、信號(hào)發(fā)生器、瓦特表、數(shù)字萬(wàn)用表、失真分析儀等真實(shí)儀器的操作功能需求，應(yīng)用范圍十分廣泛。
3 Multisim仿真軟件在電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用
電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用Multisim軟件，其可操作性較強(qiáng)，不需要教師或者學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)控制語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)輸入及輸出指令等專業(yè)的知識(shí)基礎(chǔ)，也不涉及到電子電路圖的程序編寫(xiě)，既簡(jiǎn)單易操作，也與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境相接近。只需要將事先設(shè)計(jì)好的虛擬儀器、虛擬電子元件等放置到Multisim軟件的電路設(shè)計(jì)窗口即可操作，利用節(jié)點(diǎn)將虛擬元器件和儀器儀表的測(cè)量接口相連接，就能通過(guò)虛擬儀器儀表獲得波形、參數(shù)等重要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。具體操作步驟，分析如下：
使用Multisim仿真軟件，包括四大步驟：①創(chuàng)建與實(shí)驗(yàn)要求相符的電路圖；②選擇合適的仿真分析方法；③啟動(dòng)Multisim仿真軟件；④處理經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)。
首先，將Multisim仿真軟件打開(kāi)之后，創(chuàng)建一個(gè)符合實(shí)驗(yàn)要求的仿真電路圖；其次，在軟件界面左邊的“元件工具欄”中選擇需要使用的元器件，在軟件界面右邊的“儀表工具欄”中選擇需要使用的儀表；在“放置欄”中選擇恰當(dāng)?shù)倪B接點(diǎn)，確定連接位置，利用導(dǎo)線將第二步選擇的元器件、儀器儀表等與連接點(diǎn)連接；再次，對(duì)元器件及儀器儀表的位置進(jìn)行調(diào)整，啟動(dòng)仿真軟件，獲得仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最后，針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)的要求，可以選擇直流工作點(diǎn)或交流工作點(diǎn)為主要分析方法：①直流工作點(diǎn)分析。在軟件的任務(wù)欄中，分別選擇“Simulate→analyse→DC Operation Point”，此時(shí)工作窗口彈出，在窗口選擇需要設(shè)置的輸出直流仿真量，選定后點(diǎn)擊“Simulate”，則獲得仿真結(jié)果；②交流工作點(diǎn)分析。在軟件的任務(wù)欄中，分別選擇“Simulat→analyse→AC Analysis”，打開(kāi)工作窗口，選擇需要設(shè)置的輸出交流仿真量，選定后點(diǎn)擊“Simulate”，則獲得電路的交流仿真結(jié)果。
利用Multisim仿真軟件，將電子電路實(shí)驗(yàn)中涉及的虛擬儀器、儀表、數(shù)據(jù)等直觀地展現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生能夠快速、直觀、完整地觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，有利于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和理解。
總之，通過(guò)在電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用Multisim仿真軟件，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與和學(xué)習(xí)興趣高漲，極大增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，課堂學(xué)習(xí)氛圍濃厚。因此，通過(guò)Multisim軟件，節(jié)省了仿真實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、降低了成本、提高了教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)學(xué)生的綜合分析能力、思維發(fā)散能力、創(chuàng)新思維能力都有所提升，有利于實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。
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