Multisim10仿真軟件輔助電子技術(shù)教學(xué)

李卓

目前，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到老師們的重視，計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的體現(xiàn)主要是多媒體輔助教學(xué)的應(yīng)用，旨在通過這種緊扣時(shí)代脈搏的手段優(yōu)質(zhì)高效地完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到事半功倍的效果。電子技術(shù)學(xué)科是是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。它的先導(dǎo)課是物理和電工基礎(chǔ)。在教學(xué)中著重定性分析，要充分采用實(shí)物示教、演示實(shí)驗(yàn)等直觀的教學(xué)方法。而使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體性，通過情境設(shè)計(jì)，協(xié)作學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)探索、發(fā)展聯(lián)想思維，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正成為信息加工的主體。教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，抓住最佳時(shí)機(jī)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，以提高教學(xué)效果。

在教學(xué)過程中我發(fā)現(xiàn)可以使用電子模擬軟件實(shí)現(xiàn)電子實(shí)訓(xùn)。我們將Multisim10仿真軟件引入到課堂教學(xué)過程中，及時(shí)幫助學(xué)生接受課堂教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生感性理解模擬電路知識(shí)，將抽象變具體，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)的興趣，強(qiáng)化學(xué)生的自體作用，提高了教學(xué)質(zhì)量。

Multisim10功能特點(diǎn)Multisim10仿真軟件是美國國家儀器（NI）有限公司2007年推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬、數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。作為專業(yè)的應(yīng)用軟件，它具有以下功能特點(diǎn)。

1.直觀地圖形界面

Multisim10把電路原理圖的創(chuàng)建、電路的測(cè)試和仿真分析都集成在一個(gè)電路窗口中，整個(gè)操作界面像是一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“軟件即元器件”“軟件即儀器”。

2.豐富的元器件庫

Multisim10的元器件庫提供數(shù)千種電路元器件供實(shí)驗(yàn)選用，同時(shí)也可以新建或擴(kuò)充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊(cè)中查到，因此也很方便在工程設(shè)計(jì)中使用。

3.功能強(qiáng)大的虛擬儀器

Multisim10的虛擬測(cè)試儀器儀表種類齊全，有一般實(shí)驗(yàn)用的通用儀器，如萬用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、直流電源；而且還有一般實(shí)驗(yàn)室少有或沒有的儀器，如波特圖儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。

4.完善的分析功能

Multisim10具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能。

5.強(qiáng)大的仿真功能

Multisim10可以設(shè)計(jì)、測(cè)試和演示各種電子電路，可以對(duì)被仿真電路中的元器件設(shè)置各種故障，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進(jìn)行仿真的同時(shí)，軟件還可以存儲(chǔ)測(cè)試點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲(chǔ)測(cè)試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。

6.豐富的幫助功能

幫助系統(tǒng)不僅包括軟件本身的操作指南，更重要的是包含有元器件的功能解說，Help中的元器件功能解說有利于使用EWB進(jìn)行CAI教學(xué)。另外，Multisim10還提供了與國內(nèi)外流行的印刷電路板設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件Protel及電路仿真軟件PSpice之間的文件接口，也能通過Windows的剪貼板把電路圖送往文字處理系統(tǒng)中進(jìn)行編輯排版。支持VHDL和Verilog HDL語言的電路仿真與設(shè)計(jì)。

Multisim10在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用。

例如，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》中的實(shí)驗(yàn)二半導(dǎo)體三極管特性的測(cè)試。在此實(shí)驗(yàn)中先讓學(xué)生參照實(shí)驗(yàn)電路（圖1）進(jìn)行畫圖并接好測(cè)量儀表（圖2）其中三極管3DG6換為2N2222A。

先測(cè)量三極管輸入特性，調(diào)節(jié)RP1和RP2按實(shí)驗(yàn)要求填寫實(shí)驗(yàn)表，實(shí)際在仿真時(shí)可發(fā)現(xiàn)當(dāng) （圖3）和 （圖4）時(shí)均不能調(diào)節(jié) 。

再測(cè)量三極管輸出特性，調(diào)節(jié)RP1和RP2按實(shí)驗(yàn)要求填寫實(shí)驗(yàn)表格。

根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出相應(yīng)的三極管輸入特性圖（圖5）與輸出特性圖（圖6）。

從仿真結(jié)果看出，仿真結(jié)果與課本一致，從而使學(xué)生對(duì)電子技術(shù)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。并且學(xué)生還可以隨意改變?nèi)龢O管類型，測(cè)得不同三極管的輸入輸出特性。