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multisim10在电子技术教学中的应用

来源:用户上传      作者:赵新丽

  摘 要:本文先阐述Multisim仿真软件特点以及在电子技术教学中的作用,接着分析multisim10在电子技术教学中的应用,以此更好的发挥multisim10的作用,提升电子技术教学效果。
  关键词:multisim10;电子技术;应用
  一、Multisim仿真软件特点
  (一)丰富的元件库
  Multisim主元件庫有数千种相关的电路元件,其中包括电容、二极管等基本的元件,也包括TTL、CMOS芯片的集成电路,LCD元件的显示器,如果用户有需求也可以自己制作元件库。
  (二)分析功能
  Multisim具有多种电路的分析功能,其中主要包括直流、交流、瞬态、噪声、灵敏度、最坏情况、用户自定义等方面的分析功能,用户可以根据自己的需求选择相应的功能进行分析。
  (三)虚拟仪器仪表功能
  Multisim提供了多种类型的虚拟表盘分析,其中主要有万用表、函数器、逻辑、频谱分析仪等,这些虚拟表盘的操作和实际操作的视角是一样的,方便进行研究和教学的开展,其中逻辑、网络和频谱分析仪是很多比较高档的实验室都比较稀缺的实验仪器。
  (四)集成度较高的操作界面
  Multisim在同一个电路窗口中将原理图、测试分析以及相应的图表等进行集中展示,在进行操作时界面形象直观,操作起来也相对比较方便,利用图形的形式对电路进行构建,可以利用鼠标淡季的形式完成对元件的选择、连接等。从原理图的输入到测试等都可以从界面中进行分析,从外形中可以看出和实际外形相同。
  二、Multisim在电子技术教学中的作用
  Multisim作为仿真软件,在教育教学中为其提供了较为重要的根据,通过Multisim软件的使用可以给学生进行演示电路,以深入浅出地的方式给学生讲解有关电路的特性,电路中各种信号存在的变化,以及在电路运行中可能因为参数的变化而导致信号的不同。操作简单易懂速度比较快,学生能够以更加形象的方式对电路的工作情况进行观察分析,了解到不同电路的逻辑功能。在演示时教师可以对逻辑器件进行改变其中的参数、数值或者是对逻辑器件的数量进行增加,以此让学生能够更加直观的看到电路从简单到复杂的变化过程,从而更好的体会电路的变化、性能。使用Multisim对教学进行辅助,可以让学生能够观察到实验室中的真实现象,从而更好的理解知识内容,将知识内化为自身知识体系。例如要对电路中某个节点的电压波形进行测试,只需要在电路中添加一个示波器就可以看到其中的电压波形,在教学时利用Multisim软件可以以形象生动的方式展示给学生,将抽象的知识以直观的方式进行掌握,从而更好的理解知识内容。实践表明,利用Multisim软件对电路进行模拟与实际电路相接近,在电子技术教学中应用Multisim软件具有重要的辅助作用。
  三、Multisim在电子技术教学中的应用
  (一)难点教学中的应用
  电子技术教学中某些内容对于学生来说难度比较大,学生不容易理解,这些内容也是教育教学中的难点。例如在学习RC桥式正弦波振荡电路中有关自动振荡的相关知识内容时,从理论层面上来说,只要能够满足一定的平衡和增值条件就可以产生振荡,具体过程为:在电路中会存在一定的噪声或者瞬态方面的扰动,频谱分布的氛围相对比较广泛,其中会包含振荡为f0的成分,这种成分经过电路的作用之后会进行反馈并放大,幅度也会有所增加,当达到一定的程度之后,在经过稳幅作用之后,就能够产生较为稳定的正弦波形式的振荡。这个过程对于学生来说相对比较抽象,学生对这个过程不容易理解,为此,在教学中可以利用Multisim10进行模拟,将这个过程对学生进行展示,对电路进行绘制并进行仿真,以此显示出波形,以直观的方式让学生观察到振幅增大的过程,产生较为稳定的波形。如果把其中的二极管进行去掉,则能够得到较为稳定的波形,通过图之间的比较,能够看出电路的稳幅作用。在电路中对其中的电阻值进行改变在进行电路振幅条件,当R4≤7.5KΩ时,Av≤3,不满足幅值条件,电路一旦停振,VO则成为一条与时间轴相互重合的直线;当R4>7.5KΩ时,Av>3电路能起振,但当R4的阻值相对较小时,电路的整个起振过程则相对较长;随着R4阻值的不断增大,起振时间就会有所缩短,从而有利于进行起振,电路振荡也会进行建立。如果R4>11KΩ,即使电路中有稳幅发挥一定的作用,电路中的振荡波形仍有可能会失振,原因在于当二极管导通后,仍有Av>3。
  (二)电子技术设计教学中的应用
  电子技术设计教学中方波—三角波—正弦波函数发生器是其重要的组成内容,比较和积分器是由运算放大器所产生,这样很容易产生方形、三角形的信号,然后利用放大电路对转弯部分进行传输,由此可以将三角波形转变为正弦波形。但是由于输入中的三角波形不容易进行调整,如果仅仅通过硬件对波形信号进行调试存在一定的困难。在进行电路制作之前利用Multisim10对电路进行模仿,则能得到比较好的结果。在电子设计中能够让学生以通俗易懂的方式习得更多的知识内容,从而更好的提升教学效率。
  四、结语
  电子技术教学中Multisim10的应用能够更好的提升教育教学效果,让学生更好的理解其中的难点问题,激发学生的学习兴趣。使用Multisim对教学进行辅助,可以让学生能够观察到实验室中的真实现象,从而更好的理解知识内容,将知识内化为自身知识体系。在电子技术教学中还要不断探索相关的策略,以此更好的发挥Multisim的作用,强化教育教学效果。
  参考文献:
  [1]龙小丽,倪元相,唐东成.Multisim10在“数字电子技术”教学中的应用[J].电子技术,2017,46(05):42-43.
  [2]于军,吴正玲.Multisim10在数字电子技术教学中的应用[J].科技信息,2013(34):29+36.
  作者简介:赵新丽(1982-),女,汉族,山西定襄人,硕士研究生,讲师,教师,研究方向:控制工程。
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