Multisim在“模擬電子技術”項目化課程教學中的應用

王結南

（鄂州職業(yè)大學 電子電氣工程學院，湖北 鄂州 436000）

Multisim在“模擬電子技術”項目化課程教學中的應用

王結南

（鄂州職業(yè)大學 電子電氣工程學院，湖北 鄂州 436000）

“模擬電子技術”是高職電子電氣類專業(yè)的一門核心課程。文章在“模擬電子技術”課程實施項目化教學中應用了Multisim軟件，其強大的仿真功能使抽象的理論教學變得更加具體、生動，對提高學生分析問題、解決問題的能力以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維具有不可替代的作用。

模擬電子技術；Multisim軟件；電路仿真

1 “模擬電子技術”課程與Multisim軟件的概述

“模擬電子技術”是高職電子電氣類專業(yè)的一門核心課程。該課程的主要任務是使學生獲得電子技術方面的基本理論、基本知識和基本技能，為后續(xù)學習“數(shù)字電子技術”“單片機技術”等課程打好基礎。近年來招收的高職學生對學習“模擬電子技術”課程存在著較大的畏懼心理，因此，在“模擬電子技術”課程教學中應用Multisim軟件強大的仿真功能，將“模擬電子技術”中抽象的理論教學變得具體、生動，對提高教學質(zhì)量具有不可替代的作用[1]。

Multisim是美國國家儀器有限公司推出的一款電路仿真軟件，其主窗口如同一個實際的電子試驗臺，電路工作區(qū)可以將各種電子元器件和測試儀器連接成實驗電路，實驗所需的元器件和測試儀器儀表都可以在元件庫和儀器庫里選取。Multisim提供了萬用表、信號發(fā)生器、示波器等常用的電子測量儀器儀表，能滿足教學要求[2]。

2 Multisim軟件在“模擬電子技術”課程教學中的應用

“模擬電子技術”課程內(nèi)容主要包含：常用半導體器件、放大電路、信號的發(fā)生與轉換電路、直流電源電路。為了適應高職教育的實際現(xiàn)狀，開展了以項目、任務為課程教學內(nèi)容的主要載體，用項目和任務訓練學生能力的項目化教學。

模擬電子技術課程分為4個項目：（1）線性直流穩(wěn)壓電源的制作。（2）助聽器的制作與調(diào)試。（3）擴音器的設計、制作與調(diào)試。（4）低頻信號發(fā)生器的制作與調(diào)試。每個項目又設計了若干個子項目，其中助聽器的制作與調(diào)試項目分為4個子項目：（1）共發(fā)射級放大電路的制作與調(diào)試。（2）共集電極放大電路的制作與調(diào)試。（3）共基級放大電路的制作與調(diào)試。（4）共源級放大電路的制作與調(diào)試。

從中可以看出，要在有限的教學時間內(nèi)，完成這樣以能力訓練為主的教學任務是很難的。因此，在實際的教學過程中，部分子項目的教學采用Multisim仿真軟件，能夠極大地提高教學效率。下面以子項目“共發(fā)射級放大電路的制作與調(diào)試”為例說明Multisim在“模擬電子技術”課程教學中的應用。為完成子項目“共發(fā)射級放大電路的制作與調(diào)試”教學，采用了項目導向、任務驅(qū)動的教學方式組織教學。

2.1 搭建分壓式偏置共發(fā)射級放大電路

如圖1所示，利用PPT給出需要學生自己動手搭建分壓式偏置共發(fā)射級放大電路的電路圖。采用集體輔導和個別指導的方式，幫助學生利用Multisim仿真軟件搭建電路。

2.2 共射極放大電路靜態(tài)工作點與波形失真的測試

學生以3—5人組成的學習小組為單位，在教師的指導下，利用Multisim仿真軟件搭建測試電路（見圖2—3）。

（1）仿真測試。

（2）記錄測試結果。

（3）學生在教師的指導下推導分壓式偏置靜態(tài)工作點解析法計算公式，并以小組討論法分析測量值與計算值存在誤差的原因。

學生通過調(diào)節(jié)放大電路基級可變電阻RW，觀察RW從0%變化到100%，輸入與輸出波形的變化情況；并分析失真的原因（見圖4）。

2.3 共發(fā)射級放大電路電壓放大倍數(shù)的測試

教師指導學生以小組為單位，利用Multisim仿真軟件搭建電路，并計算電壓放大倍數(shù)（見圖5—6）。

因輸入與輸出是反相，所以：AU=﹣10。

2.4 共發(fā)射級放大電路輸入與輸出電阻的測試

指導學生以小組為單位，利用Multisim仿真軟件搭建電路，并計算輸入與輸出電阻（見圖7—8）。

圖1 分壓式偏置共發(fā)射級放大電路

圖2 測量靜態(tài)工作點電路

圖3 測試結果

圖4 處于飽和失真狀態(tài)下的波形

圖5 處于放大狀態(tài)的波形

圖6 處于截止失真下的波形

3 結語

在高職電子類專業(yè)“模擬電子技術”課程實行項目化課程教學，為了培養(yǎng)學生的動手能力，適當?shù)夭捎肕ultisim仿真軟件對電路進行仿真教學，可以將高職學生難以理解的理論知識形象化地展示出來，加深學生的理解，并能夠節(jié)約教學時間和教學硬件資源，對提高教學效率、激發(fā)學生的學習興趣、提高課程的教學質(zhì)量具有十分重要的意義。

圖7 輸入電阻的測試

圖8 輸出電阻的測試

[1]俞妍，李志勇，付少波.Multisim在模擬電子技術教學中的探索與應用[J].軍事交通學院學報，2016（1）：62.

[2]王廷才，陳昊.電子電工技術Multisim10仿真實驗[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

Application of Multisim software in the course of “Analog Electronic Technology”

Wang Jienan
(Electrical and Electronic Engineering School, Ezhou Polytechnic, Ezhou 436000, China)

“Analog Electronic Technology” is a core course of electrical and electronic major in higher vocational education. The article applies Multisim software in the project teaching of Analog Electronic Technology course, its powerful simulation function makes the abstract theory teaching more concrete and vivid. Analog Electronic Technology course plays an irreplaceable role on improving students’ability of analyzing and solving problems and cultivating students’ innovative thinking.

Analog Electronic Technology; Multisim software; circuit simulation

王結南（1963— ），男，安徽潛山人，副教授，學士；研究方向：電子信息技術。