基于Multisim的电子技术仿真教学

摘 要： 教师将Multisim应用于电子技术教学中，可使教学直观、生动，使理论教学与实践更好地紧密结合。实际应用证明，把Multisim运用在教学和实验环节中，将是电类教学改革的发展方向。

关键词： 电子技术教学 Multisim 仿真教学

1.引言

长久以来，传统的电子技术教学是以理论教学为主，再加以实验和实训环节。这样的教学模式在某些程度上必然造成理论和实际的脱节。随着计算机的普及，利用计算机的仿真技术对电路进行设计、分析和调试已成为科学技术发展的必然。所以在教学中也应引入计算机仿真技术，把对传统的电子技术教学变成虚拟实验教学，从而提高教学质量。本文以常见的单管放大电路为例，用Multisim进行仿真分析，突出其优越性。

2.利用Multisim软件开展主动探索教学

学习过程并非是一种机械的接受过程，在知识的传递过程中，学生是一个极活跃的因素。教师不仅要传授学生知识，而且要调动学生的积极性。传统的教学模式是黑板加粉笔，由老师书写、画图、讲解，学生听讲、想象、理解。当电路较复杂时，教学难免枯燥，学生易失去耐心，分散注意力，影响听课效果，也就会影响整个学习过程。利用Mult1smi软件工具，可以让学生在计算机上先做仿真实验，观察“实验结果”。同时学生积极调动思维考虑为什么会有这样或那样的结果，然后带着问题听老师讲解电路原理。这样，学生由被动接受转为主动探求，而在整个教学系统中每个环节都能起到比较积极的作用，教学效果明显不同。

Multisim软件仿真实际电路来作为一种真实表现电路工作状态的，开放灵活的，便于使用的示教手段，可把实验室与课堂有机地融为一体。Multisim可在计算机屏幕上构建“真实”实验室的工作台，把一些语言和文字难以表达或难以理解的变化过程，随时以图形、表格及曲线显示出来，而且可以根据教学需要随时修改电路和参数，让学生即时观察输出效果，从而使学生加深对电子线路本质的理解，全面掌握所学内容。

3.基本共射放大电路分析

在电子技术教学过程中，关于三极管这部分内容是很重要的，但是又比较抽象，很多学生对它的特性曲线、失真情况等很难掌握，所以在这部分内容中运用Multisim仿真技术，可使教学更加直观。

3.1三极管特性曲线测试

首先，观察Multisim仿真技术在三极管特性曲线中的运用。晶体管输出特性曲线是全面描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线，它对于了解晶体管性能和晶体管电路分析都是非常有用的。在通常的教学过程中我们通常采用逐点测量法来测量。但这种方法太繁琐，需要测出诸多数据后才能画出其特性曲线。如果采用Multisim，则可以快捷而方便地测出晶体管的输出特性曲线。利用Multisim仿真分析法中的直流扫描分析(DC Sweep Analysis)，可以完成对三极管的输出特性曲线的测试，如图1所示。

3.2共射放大电路分析（分压式偏置电路）

在Multisim环境下编辑放大电路原理图，如图2所示。该图选用理想元件，减少了不必要的误差。输入信号由ＸＦＧ１输出５０ｍＶ、５００ＨＺ的交流信号，ＸＳＣ１是一个双踪示波器，有Ａ、Ｂ两个通道，Ａ通道接入输出信号，Ｂ通道接入输入信号。

3.2.1静态工作点分析

放大电路静态工作点的位置是否合适，直接影响放大电路的工作状态：放大、饱和还是截止。根据Multisim的仿真测试，Uce=10.393V可以判断此放大电路目前工作在放大区，如图3所示。

3.2.2动态分析

在放大电路中加入交流信号，利用双踪示波器观察输出波形，增大或减小Rb产生截止或饱和失真，如图4所示。

学生通过直接构建电路，运行仿真，观察结果，可深刻体会到截止失真和饱和失真产生的原因，并掌握改进电路避免失真的方法。

4.结语

利用软件Multisim进行电子技术仿真教学，不仅可以解决传统教学中存在的弊端，其过程简单易行，且交互性、可操作性和真实感与实际的仪器基本相同，而且可以提高教学效率和质量，提高学生对模拟电路的兴趣，拓宽学生的视野，培养学生的创新能力。由它们组成一个虚拟平台，让学生通过这个虚拟平台来验证理论，强化对理论知识的掌握。因此全面了解和掌握Multisim的使用方法和操作要点，既可降低教师和学生计算劳动强度，又可提高教学质量与效益。它将成为学校未来教学科研的重要方法和手段，特别是在理工科学校其应用前景非常广阔。

参考文献：

［1］李良荣等.现代电子设计技术［M］.机械工业出版社，2004.

［2］陈松等.电子设计自动化技术［M］.东南大学出版社，2003.

［3］张晖.基于Multisim2001的共射放大电路分析方法［J］.南通航运职业技术学院学报，2005.

［4］达正花.Multisim软件在中职模拟电路教学中的研究和实践［D］，2005.

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”

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