Multisim在電路仿真教學中的應用

摘 要：該文從Multisim的功能出發，結合實踐以實例探討了multisim在《電子技術基礎》等課程仿真教學中的應用，并對教學效果與體會作了剖析。

關鍵詞：Multisim 仿真 教學 應用

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（c）-0149-02

1 Multisim簡介

Multisim是一個完整的設計工具，在教學中主要應用其CAD功能和仿真功能，可對基于電子元件模型的電路進行仿真，這樣就使電路圖繪制和電路系統仿真相一致，還能檢查各元件之間連接是否可行。Multisim軟件的另一個特征就是其系統學習概念：Multisim軟件可用來自學、教學和多媒體教學電路知識。可增強學生的學習興趣和對電路的理解。用戶界面直觀，易于學習，面板上提供了萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀等工具，它的器件庫中則包含了許多大公司的晶體管元件、IC等還可從外部模塊導入。通過鼠標即可從屏幕上看到電路的輸出效果，這種虛擬實驗做法簡單，節省實驗設施，效率更高。下面以multisim2001版本為例探討其在教學中的應用。

2 教學應用實例

這里用兩例子說明multisim在數字電路和模擬電路仿真教學中的應用。

實例一：編碼、譯碼、顯示電路

篇幅所限，原理不贅述，按圖畫好電路，完成電路圖設計。按F5鍵開始仿真，用8鍵使開關J8接低電平（地），再分別使用0～7使J0～J7接低電平，則數碼管分別顯示0～7。J8接高電平（Vcc），0，1分別接低電平，則分別顯示8和9。其他情況則為非數字顯示。如圖，學生可以形象直觀地觀察到輸出與輸入的關系，更好地幫助理解編碼、譯碼和顯示的原理。

實例二：反相比例運算放大電路

按圖連好電路，在窗口右側虛擬儀器庫中分別找到函數信號發生器（function generator）和示波器（oscilloscope），單擊其圖標，放置在電路窗口上，并連好線，如下圖所示。雙擊窗口中函數信號發生器圖標，在彈出小框中設置信號為1kHz、10mV的正弦波。打開仿真開關，雙擊窗口中示波器圖標，按通用雙蹤示波器的使用方法調節相關按鈕，使屏幕出現如圖所示波形。拖曳紅色或藍色指針，可讀出輸入、輸出信號的周期、相位和幅度，算出它們的頻率和電路放大倍數。改變R1或R2的數值可改變放大倍數，改變輸入信號，可看到輸出信號也隨之變化。學生在反復修改電路的過程中加深了對電路的理解并進一步熟悉了各種儀器的使用方法。

3 教學效果與體會

以上仿真實驗，一般是以講解電路原理為基礎，同步結合教師演示和學生操作進行。通過在《電子技術基礎》、《電子測量與儀器》等課程中的教學，體會到用Multisim進行電路仿真教學有以下幾個好處：

（1）學生將所學到的專業知識進行綜合應用的技能得到充分的訓練。通過實訓，學生的自我學習，獨立思考，組織協調等綜合能力及團隊合作精神也會得到全面的提高，培養學生的非智力因素。

（2）提高了學習興趣。學生會主動動手將所學電路去繪制，并通過仿真形象直觀地把電路原理和功能表現出來，為理論學習提供有力的幫助，學習興趣自然就提高了。

（3）鍛煉了動手能力和應用能力。學生實操放得開，每個學生動手機會多，從認識基本元件到復雜電路連接，每個環節可以反復練習。學生動手機會多，從而提高了動手能力。同時仿真要用到多方面的電路知識，故也鍛煉了學生綜合應用所學知識解決問題的能力。

（4）激發了創新意識。實驗電路是由基本元件不同的組合而成，學生有了一定的基礎后，在教師的指導下，會用所學知識修改和設計電路，直至仿真運行成功，加上實驗元件的靈活使用，激發了學生的創新意識。

（5）簡單實用。仿真實驗簡單易做，設備只需計算機及相應軟件一次投入，修改、維護方便。教師、學生都可以做到一人一機，演示直觀。

（6）對其它課程的輔助教學作用。對上好《電子技術基礎》、《電子測量與儀器》這幾門課程的有很大的輔助作用，學生認識了元件的符號和基本性能，入門快，同時也可幫助提高學生應用計算機的能力。

4 對教師的意義和要求

仿真教學可促進教師教學水平提高，仿真教學軟件為教師的教學提供了廣闊的使用空間，由于是各種知識的綜合應用，要求老師不能僅掌握某一學科知識，而要不斷地學習新知識，吸收新技術，鍛煉實際動手能力，開發和拓展新的教學手段和教學技能，以適應教育信息技術的發展，更可促進教師科研能力提高。具備良好的實驗條件后，教師可以更好的將專業理論和工程實踐結合好，更好的服務于教學。

5 結語

實踐證明，用Multisim進行仿真輔助教學，對提高學生學習興趣和效果，節約資源，提高教學質量等方面有重要意義。但在使用課程范圍、開展班級的推廣、教學內容的選擇和教學實施方法的改善等方面都有待進一步探討，這有賴于在以后的教學中不斷總結經驗，逐步提高。

參考文獻

[1]鄭步生，吳渭.Multisim2001電路設計及仿真入門與應用[M].電子工業出版社，2002.