Multisim仿真軟件在《電子技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用

曹海紅

（西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 自動(dòng)化工程系，陜西 西安 710089）

《電子技術(shù)》[1]這門學(xué)科涉及的方方面面很多，各方面又相互聯(lián)系。概念抽象電路復(fù)雜以致學(xué)生難于理解。從理論與實(shí)踐之間關(guān)系上講，該課程理論不能脫離實(shí)踐，實(shí)踐要由理論來(lái)指導(dǎo)比單純地讀書(shū)效果要好得多。在實(shí)踐中學(xué)到的感性知識(shí)又可以加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。在實(shí)踐中學(xué)到的感性知識(shí)又可以加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。電子是實(shí)驗(yàn)性科學(xué)，如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)就只能算是假說(shuō)，而且許多感悟都是來(lái)自于實(shí)驗(yàn)的，這一點(diǎn)必不可少。通過(guò)對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，可以克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的一些不足使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加方便、靈活、直觀，使學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)有更深刻的理解和把握，有效地提?高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)水平，更好地滿足社會(huì)對(duì)人才的要求。

1 基本步驟

應(yīng)用Multisim 7進(jìn)行仿真的基本步驟[2]如下：

1）啟動(dòng)Multisim 7

雙擊Multisim 7圖標(biāo)進(jìn)入Multisim 7主窗口。

2）創(chuàng)建仿真電路

連接好電路和儀器，并保存電路文件。

3）仿真

① 設(shè)置儀器儀表的參數(shù)。

② 運(yùn)行電路：?jiǎn)螕糁鞔翱诘膯?dòng)開(kāi)關(guān)O/I按鈕，電路開(kāi)始仿真，若再單擊此按鈕，則仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)束。若要使實(shí)驗(yàn)暫停，可單擊主窗口的暫停鍵，在開(kāi)關(guān)旁邊再單擊就可重新恢復(fù)電路運(yùn)行。

③觀測(cè)記錄結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可存儲(chǔ)或打印輸出，并可用word的剪貼板輸出。

2 實(shí)例分析

例1.二極管具有限幅作用。

首先搭建測(cè)試電路，圖1為二極管具有限幅測(cè)試電路圖。采用虛擬示波器和函數(shù)信號(hào)發(fā)生器可以驗(yàn)證二極管的限幅作用，二極管限幅電路又稱為削波電路。仿真結(jié)果如圖2所示。

圖1 二極管具有限幅測(cè)試電路圖Fig.1 Diode limiter test circuit diagram in

例2.晶體管輸出特性曲線測(cè)試。

采用IV曲線分析儀和示波器分析晶體管輸出特性曲線[4-6]。

圖2 仿真結(jié)果Fig.2 Simulation results

首先搭建測(cè)試電路，見(jiàn)圖3為晶體管輸出特性曲線測(cè)試電路及仿真結(jié)果。

圖3 測(cè)試電路及仿真結(jié)果Fig.3 Test circuit and simulation results

例3.單管共射放大電路放大分析[3]。

首先搭建測(cè)試電路，圖4為單管共射放大電路測(cè)試圖，采用虛擬示波器和函數(shù)信號(hào)發(fā)生器可以驗(yàn)證。

1）放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)的分析，仿真結(jié)果如圖5所示。

2）放大器的輸入輸出波型的對(duì)比，仿真結(jié)果如圖6所示。不難看出，輸出電壓與輸入電壓頻率相同、相位相反，幅度得到放大。

3）放大器的波特圖，仿真結(jié)果如圖7所示。

4）放大器的失真，仿真結(jié)果如圖8所示。

圖4 共射放大電路圖Fig.4 Common-emitter amplifier circuit

3 結(jié)束語(yǔ)

圖5 靜態(tài)工作點(diǎn)Fig.5 Quiescent operating point

圖6 輸入、輸出波形Fig.6 Input and output waveforms

圖7 幅頻特性Fig.7 Amplitude-frequency characteristics

圖8 輸出失真波形Fig.8 Output distortion waveform

通過(guò)上面的舉例可以看出，利用Multisim分析電路非常方便、易行，省去了在電子電路教學(xué)中用實(shí)際元器件安裝調(diào)試電路的過(guò)程，能鍛煉學(xué)生對(duì)電路的分析、故障的排除和電路的設(shè)計(jì)[7]；加深了對(duì)電子技術(shù)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和分析設(shè)計(jì)電路能力。同時(shí)降低了實(shí)驗(yàn)成本，彌補(bǔ)了硬件環(huán)境下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。另外還可利用Multisim軟件自身提供噪聲分析等來(lái)優(yōu)化電路設(shè)計(jì)和分析。這大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。

[1]孫梅.電工學(xué)[M].北京:清華出版社，2007.

[2]王廷才，趙德申.電工電子技術(shù)EDA仿真實(shí)驗(yàn)[M].北京:機(jī)械教育出版社，2003.

[3]付植桐.電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社，2008.

[4]郭勇.EDA技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械教育出版社，2001.

[5]于京生，陳永志，康元元.Multisim仿真軟件在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 [J].石家莊學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，13（6）:46-50.YU Jing-sheng，CHEN Yong-zhi，KANG Yuan-yuan.The application of multisim simulation software in the experimental teachingof analog electronicstechnology[J].Journal of Shijiazhuang University，2011，13（6）:46-50.

[6]黃智偉，李傳琦，鄒其洪.基于Multisim 2001的電子電路計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與分析[M].北京:電子工業(yè)出版社，2004.

[7]蔣卓勤.Multisim及其在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2011.