Multisim 仿真軟件在電工與電子技術實驗中的應用

楊欣欣

【摘 要】實驗教學是電工與電子技術教學的重要環節，針對傳統實驗中存在的局限性，將Multisim仿真軟件應用于電工與電子技術實驗中，作為傳統實驗的有益補充，既可以充分調動學生的積極性，又有利于學生對理論知識的理解和創新能力的培養。

【關鍵詞】電工與電子技術 實驗教學 Multisim仿真軟件

一、傳統電工與電子技術實驗的局限性

電工與電子技術課程內容跨度大且抽象，理論性和實踐性均很強，必須通過實驗教學才能將理論和實踐很好地結合起來，在實驗中鞏固和理解理論知識，更重要的是培養學生對電路的分析設計能力和解決問題的能力。所以電工與電子技術實驗是整個教學過程中十分重要的環節。

但是傳統的實驗教學往往存在著一些局限性：傳統實驗設備易磨損老化且淘汰率較高，定期維護與更新需耗費大量的時間、人力和財力；學生素質和動手能力參差不齊，連接電路時極易出錯造成元器件及設備損壞；有限的設備和教學學時不能滿足學生實驗學習的需要；實驗以驗證型為主，方法陳舊單一，效果不夠理想。

二、仿真軟件介紹

隨著電子電路分析與設計方法的不斷改進，虛擬仿真技術作為一門新興的計算機技術迅速崛起，出現了一批電子設計自動化軟件EDA（Electronic Design Automation），尤其以美國NI公司的Multisim為代表，是目前最方便、最直觀的仿真軟件。Multisim擁有品種齊全的元件庫、豐富的測試儀器儀表、完備的分析手段和強大的仿真能力。軟件中直觀的人機界面像一個電子實驗工作平臺，繪圖所需的元器件和仿真所需的儀器儀表均可直接拖放到工作區，輕點鼠標即可完成導線的連接，軟件儀器的控制面板和操作方式與實物相似，測量數據、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。

應用Multisim仿真軟件進行虛擬仿真實驗，方便、快捷、逼真，既可以解決上述傳統實驗中諸多不利因素，又可以作為傳統實驗的有益補充，激發學生對實驗的興趣，加深對理論的認識和理解，進一步提高學生的綜合設計水平和創新能力。

三、Multisim軟件在電工與電子技術實驗中的應用

1 Multisim仿真實驗實施方案

首先學生應熟悉仿真軟件的使用方法和電路圖的繪制方法；再根據實驗內容和要求在虛擬元件庫和儀器庫中選擇虛擬元器件和測試儀器，并設置相關的參數；進而繪制出實驗電路圖，運行仿真軟件進行虛擬電路的測試；最后學生還要分析輸出的測試數據與理論計算結果是否相符或是否滿足設計要求。在整個虛擬仿真實驗過程中，既能夠鍛煉學生的讀圖和繪圖能力、增強對電路的感知，又能充分調動學生的積極性并培養創新能力。

2 應用實例

為某一燃油鍋爐設計一個簡單的組合邏輯報警電路：在燃油噴嘴處于開啟狀態時，若鍋爐水溫或煙道水溫過高則發出報警信號。設計中用A、B、C三個輸入變量分別表示燃油噴嘴、鍋爐水溫和煙道水溫的邏輯狀態，用輸出變量狀態表示是否發出警報信號。應用Multisim10.0仿真軟件可以簡化設計過程，即在軟件特有的虛擬邏輯轉換器（對話框如圖1所示）中列出輸入、輸出變量對應的狀態值（即邏輯狀態表），虛擬邏輯轉換器便可自動列寫出對應的邏輯表達式，并按需要的門電路自動繪制出組合邏輯電路圖（如圖2所示）。學生可以將此結果與理論設計結果相比較，并用實驗設備實際操作驗證，最終得出實驗結論。

圖1 邏輯轉換器對話框

圖2 參考組合邏輯電路圖

四、結語

將Multisim仿真軟件應用于電工與電子技術實驗，是實驗教學有效的輔助手段，成為學生理論學習和實驗教學的良好銜接。電工與電子技術仿真實驗并不會代替傳統設備實驗，而是作為其有益補充。學生先對實驗進行仿真，再用設備實際操作，可以少走彎路，節省時間，減少元器件的損耗，同時還可以打破地域和時間的束縛，充分調動學生自主學習的積極性，從而提高學生的電路分析水平和綜合應用水平，培養動手實踐能力和設計創新能力，把電工與電子技術的實驗教學推上一個新的高度。

【參考文獻】

[1]姜莉，馬遠新.基于仿真軟件的虛擬電工電子實驗室的建設[J].福建電腦，2010（6）：18-19.

[2]王連英.基于Multisim 10的電子仿真實驗與設計[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.

[3]王海波.基于Multisim仿真軟件的電工電子實踐教學改革[J].數字技術與應用，2011（9）：221-222.endprint

【摘 要】實驗教學是電工與電子技術教學的重要環節，針對傳統實驗中存在的局限性，將Multisim仿真軟件應用于電工與電子技術實驗中，作為傳統實驗的有益補充，既可以充分調動學生的積極性，又有利于學生對理論知識的理解和創新能力的培養。

【關鍵詞】電工與電子技術 實驗教學 Multisim仿真軟件

一、傳統電工與電子技術實驗的局限性

電工與電子技術課程內容跨度大且抽象，理論性和實踐性均很強，必須通過實驗教學才能將理論和實踐很好地結合起來，在實驗中鞏固和理解理論知識，更重要的是培養學生對電路的分析設計能力和解決問題的能力。所以電工與電子技術實驗是整個教學過程中十分重要的環節。

但是傳統的實驗教學往往存在著一些局限性：傳統實驗設備易磨損老化且淘汰率較高，定期維護與更新需耗費大量的時間、人力和財力；學生素質和動手能力參差不齊，連接電路時極易出錯造成元器件及設備損壞；有限的設備和教學學時不能滿足學生實驗學習的需要；實驗以驗證型為主，方法陳舊單一，效果不夠理想。

二、仿真軟件介紹

隨著電子電路分析與設計方法的不斷改進，虛擬仿真技術作為一門新興的計算機技術迅速崛起，出現了一批電子設計自動化軟件EDA（Electronic Design Automation），尤其以美國NI公司的Multisim為代表，是目前最方便、最直觀的仿真軟件。Multisim擁有品種齊全的元件庫、豐富的測試儀器儀表、完備的分析手段和強大的仿真能力。軟件中直觀的人機界面像一個電子實驗工作平臺，繪圖所需的元器件和仿真所需的儀器儀表均可直接拖放到工作區，輕點鼠標即可完成導線的連接，軟件儀器的控制面板和操作方式與實物相似，測量數據、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。

應用Multisim仿真軟件進行虛擬仿真實驗，方便、快捷、逼真，既可以解決上述傳統實驗中諸多不利因素，又可以作為傳統實驗的有益補充，激發學生對實驗的興趣，加深對理論的認識和理解，進一步提高學生的綜合設計水平和創新能力。

三、Multisim軟件在電工與電子技術實驗中的應用

1 Multisim仿真實驗實施方案

首先學生應熟悉仿真軟件的使用方法和電路圖的繪制方法；再根據實驗內容和要求在虛擬元件庫和儀器庫中選擇虛擬元器件和測試儀器，并設置相關的參數；進而繪制出實驗電路圖，運行仿真軟件進行虛擬電路的測試；最后學生還要分析輸出的測試數據與理論計算結果是否相符或是否滿足設計要求。在整個虛擬仿真實驗過程中，既能夠鍛煉學生的讀圖和繪圖能力、增強對電路的感知，又能充分調動學生的積極性并培養創新能力。

2 應用實例

為某一燃油鍋爐設計一個簡單的組合邏輯報警電路：在燃油噴嘴處于開啟狀態時，若鍋爐水溫或煙道水溫過高則發出報警信號。設計中用A、B、C三個輸入變量分別表示燃油噴嘴、鍋爐水溫和煙道水溫的邏輯狀態，用輸出變量狀態表示是否發出警報信號。應用Multisim10.0仿真軟件可以簡化設計過程，即在軟件特有的虛擬邏輯轉換器（對話框如圖1所示）中列出輸入、輸出變量對應的狀態值（即邏輯狀態表），虛擬邏輯轉換器便可自動列寫出對應的邏輯表達式，并按需要的門電路自動繪制出組合邏輯電路圖（如圖2所示）。學生可以將此結果與理論設計結果相比較，并用實驗設備實際操作驗證，最終得出實驗結論。

圖1 邏輯轉換器對話框

圖2 參考組合邏輯電路圖

四、結語

將Multisim仿真軟件應用于電工與電子技術實驗，是實驗教學有效的輔助手段，成為學生理論學習和實驗教學的良好銜接。電工與電子技術仿真實驗并不會代替傳統設備實驗，而是作為其有益補充。學生先對實驗進行仿真，再用設備實際操作，可以少走彎路，節省時間，減少元器件的損耗，同時還可以打破地域和時間的束縛，充分調動學生自主學習的積極性，從而提高學生的電路分析水平和綜合應用水平，培養動手實踐能力和設計創新能力，把電工與電子技術的實驗教學推上一個新的高度。

【參考文獻】

[1]姜莉，馬遠新.基于仿真軟件的虛擬電工電子實驗室的建設[J].福建電腦，2010（6）：18-19.

[2]王連英.基于Multisim 10的電子仿真實驗與設計[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.

[3]王海波.基于Multisim仿真軟件的電工電子實踐教學改革[J].數字技術與應用，2011（9）：221-222.endprint

【摘 要】實驗教學是電工與電子技術教學的重要環節，針對傳統實驗中存在的局限性，將Multisim仿真軟件應用于電工與電子技術實驗中，作為傳統實驗的有益補充，既可以充分調動學生的積極性，又有利于學生對理論知識的理解和創新能力的培養。

【關鍵詞】電工與電子技術 實驗教學 Multisim仿真軟件

一、傳統電工與電子技術實驗的局限性

電工與電子技術課程內容跨度大且抽象，理論性和實踐性均很強，必須通過實驗教學才能將理論和實踐很好地結合起來，在實驗中鞏固和理解理論知識，更重要的是培養學生對電路的分析設計能力和解決問題的能力。所以電工與電子技術實驗是整個教學過程中十分重要的環節。

但是傳統的實驗教學往往存在著一些局限性：傳統實驗設備易磨損老化且淘汰率較高，定期維護與更新需耗費大量的時間、人力和財力；學生素質和動手能力參差不齊，連接電路時極易出錯造成元器件及設備損壞；有限的設備和教學學時不能滿足學生實驗學習的需要；實驗以驗證型為主，方法陳舊單一，效果不夠理想。

二、仿真軟件介紹

隨著電子電路分析與設計方法的不斷改進，虛擬仿真技術作為一門新興的計算機技術迅速崛起，出現了一批電子設計自動化軟件EDA（Electronic Design Automation），尤其以美國NI公司的Multisim為代表，是目前最方便、最直觀的仿真軟件。Multisim擁有品種齊全的元件庫、豐富的測試儀器儀表、完備的分析手段和強大的仿真能力。軟件中直觀的人機界面像一個電子實驗工作平臺，繪圖所需的元器件和仿真所需的儀器儀表均可直接拖放到工作區，輕點鼠標即可完成導線的連接，軟件儀器的控制面板和操作方式與實物相似，測量數據、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。

應用Multisim仿真軟件進行虛擬仿真實驗，方便、快捷、逼真，既可以解決上述傳統實驗中諸多不利因素，又可以作為傳統實驗的有益補充，激發學生對實驗的興趣，加深對理論的認識和理解，進一步提高學生的綜合設計水平和創新能力。

三、Multisim軟件在電工與電子技術實驗中的應用

1 Multisim仿真實驗實施方案

首先學生應熟悉仿真軟件的使用方法和電路圖的繪制方法；再根據實驗內容和要求在虛擬元件庫和儀器庫中選擇虛擬元器件和測試儀器，并設置相關的參數；進而繪制出實驗電路圖，運行仿真軟件進行虛擬電路的測試；最后學生還要分析輸出的測試數據與理論計算結果是否相符或是否滿足設計要求。在整個虛擬仿真實驗過程中，既能夠鍛煉學生的讀圖和繪圖能力、增強對電路的感知，又能充分調動學生的積極性并培養創新能力。

2 應用實例

為某一燃油鍋爐設計一個簡單的組合邏輯報警電路：在燃油噴嘴處于開啟狀態時，若鍋爐水溫或煙道水溫過高則發出報警信號。設計中用A、B、C三個輸入變量分別表示燃油噴嘴、鍋爐水溫和煙道水溫的邏輯狀態，用輸出變量狀態表示是否發出警報信號。應用Multisim10.0仿真軟件可以簡化設計過程，即在軟件特有的虛擬邏輯轉換器（對話框如圖1所示）中列出輸入、輸出變量對應的狀態值（即邏輯狀態表），虛擬邏輯轉換器便可自動列寫出對應的邏輯表達式，并按需要的門電路自動繪制出組合邏輯電路圖（如圖2所示）。學生可以將此結果與理論設計結果相比較，并用實驗設備實際操作驗證，最終得出實驗結論。

圖1 邏輯轉換器對話框

圖2 參考組合邏輯電路圖

四、結語

將Multisim仿真軟件應用于電工與電子技術實驗，是實驗教學有效的輔助手段，成為學生理論學習和實驗教學的良好銜接。電工與電子技術仿真實驗并不會代替傳統設備實驗，而是作為其有益補充。學生先對實驗進行仿真，再用設備實際操作，可以少走彎路，節省時間，減少元器件的損耗，同時還可以打破地域和時間的束縛，充分調動學生自主學習的積極性，從而提高學生的電路分析水平和綜合應用水平，培養動手實踐能力和設計創新能力，把電工與電子技術的實驗教學推上一個新的高度。

【參考文獻】

[1]姜莉，馬遠新.基于仿真軟件的虛擬電工電子實驗室的建設[J].福建電腦，2010（6）：18-19.

[2]王連英.基于Multisim 10的電子仿真實驗與設計[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.

[3]王海波.基于Multisim仿真軟件的電工電子實踐教學改革[J].數字技術與應用，2011（9）：221-222.endprint