仿真軟件Multisim10在橋式整流濾波電路理論課教學中的應用探討

孟憲微

（江蘇省江陰中等專業學校，江蘇無錫，214400）

仿真軟件Multisim10在橋式整流濾波電路理論課教學中的應用探討

孟憲微

（江蘇省江陰中等專業學校，江蘇無錫，214400）

針對橋式整流濾波電路理論課教學特點，通過即時仿真手段，創設電路仿真情境，結合遞進性情境操作，喚醒學生探究未知的主動性。

仿真情境；橋式整流濾波電路理論課教學；學習主動性

1 橋式整流濾波電路理論課教學特點

橋式整流濾波電路既是二極管單向導電性的延伸，又是直流穩壓電源的基礎，是一座很重要的理論知識橋梁。對于學生而言，橋式整流濾波電路要比半波整流電路復雜得多，理解起來也比較困難。

教師在橋式整流濾波電路理論課課堂教學過程中往往會把課本上的知識當成定論，直接把結論告訴學生，讓學生理解，記憶下來。這樣學生會擁有豐富的理論知識，但缺少的是學生自己的想法和分析，自主性和獨立性也沒有得到合理的提升，而且缺少與工程實踐的聯系。學生仍處于較被動的接受狀態，學生學習的主動性和探究性會受到抑制，不能最大程度地調動學生學習的積極性。

2 創設電路仿真情境，喚醒學習主動性

2.1 即時仿真軟件Multisim 10

Multisim 10是一款電子電路仿真軟件，用于電路設計并觀察實時仿真結果，提供了一個貫穿電子產品設計流程的交互式電子操作平臺。它提供了電壓表、函數信號發生器、功率表、雙通道示波器等23種虛擬儀器儀表，常用的電阻、電容、二極管等多種元器件，用戶可以根據需要隨時隨地進行調用。它的工作區就像一塊“面包板”。在這個工作區可以方便快速地搭建各種電路進行仿真實驗，即時地進行分析測試電路的性能參數，以數值或波形的形式直觀地顯示出分析結果。

2.2 橋式整流濾波電路仿真情境的創設

（1）從元器件庫中選擇出搭建電路所需的各種元器件和儀表：20V、50Hz交流電壓源、接地、1kΩ電阻、MDA2501整流橋、220μF電容、開關、電壓表和示波器，并連接好電路。搭建完成的橋式整流濾波電路圖，如圖1所示。

（2）單擊運行仿真圖標，雙擊示波器圖標，打開示波器面板，并對示波器做適當的設置，輸出波形如圖2所示。

（3）保存電路文件。

圖1

圖2

2.3 層層遞進，探究仿真情境

設置層層遞進問題，動手操控仿真情境，探究橋式整流濾波電路。

問題1：MDA2501整流橋的四個端是怎樣連入電路的？學生回答：1、4端與負載相連接，2、3端與電源相連接。問題2：1端是兩個二極管的共陽極端，還是共陰極端，4端呢？

學生回答：1端是兩個二極管的共陰極端，4端是兩個二極管的共陽極端。即整流橋的共陽極、共陰極端與負載相連接，其余兩端與電源相連接。

問題3：開關斷開，是什么電路？開關閉合是什么電路？

學生回答：開關斷開，是橋式整流電路；開關閉合是橋式整流濾波電路。

問題4：比較橋式整流電路與半波整流電路輸出電壓波形，說明二者輸出電壓仿真結果有何區別？

問題5：橋式整流電路不帶電容濾波時，電阻性負載輸出電壓平均值與輸入電壓有效值之間的關系理論上是UL=0.9U2，請同學們觀察仿真測量值分別是多少？

由學生讀取開關斷開時，電壓表數值，并改變交流電壓源的輸入電壓有效值，先理論計算，再讀取仿真測量值，深入體會（方便快速地調整電壓源電壓，直觀地觀察輸出電壓，直接精確地得到輸出電壓有效值）

問題6：開關斷開和閉合，輸出電壓波形是否有變化？

學生回答：開關斷開時的輸出波形如圖2，開關閉合時的輸出波形如圖3所示，紅色代表輸出，藍色代表輸入，有變化

問題7：有什么樣的變化，有何不同之處？橋式整流電容濾波電路，電阻性負載輸出電壓平均值與輸入電壓有效值之間的關系理論上是UL＝1.2U2，請同學們觀察仿真測量值分別是多少？

由學生讀取開關閉合時，電壓表數值，并改變交流電壓源的輸入電壓有效值，先理論計算，再讀取仿真測量值，深入體會。

圖3

3 喚醒學生學習的主動性

利用Multisim10仿真平臺，改善了橋式整流濾波電路理論課教學內容的處理方式和呈現方式，通過串聯性和遞進性的設計活動，學生自主學習，進行試驗，和探索。

[1]周建春. Multisim10仿真軟件在數字電路教學中的應用[J].電子制作,2013,(09):114+79.

[2]陳松,雷經發. Multisim10仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2014,(03):103-104.

Application of simulation software Multisim10 in the teaching of bridge rectifier filter circuit theory

Meng Xianwei
(Jiangyin SecondaryVocational School of Jiangsu Province,Wuxi Jiangsu,214400)

s:According to the characteristics of the bridge rectifier filter circuit theory teaching, creating circuit simulation situation by means of real-time simulation, which combined with the progressive temperament in operation, in order to arouse students’ initiative to explore the unknown

simulation situation；theory teaching of Bridge Rectifier Filter Circuit ；teaching learning initiative