Multisim虚拟技术在《数字电子线路》课程中的应用

【摘　要】介绍在学习《数字电子技术基础》中应用Multisim进行仿真课本上电路与课后习题。通过仿真更加深刻了解课本知识，为我们学习电类专业的专业基础课提供了高效且节约资金的手段与方法。对提高我们的创新与实践能力起到很大帮助。对电路仿真软件的熟练运用是电子学习的趋势。

【关键词】Multisim;数字电子线路;仿真

0.引言

数字电子线路课是电子类专业学生的重要专业基础课，除了有抽象的理论，还要学生具备动手实践能力。如果想要将理论与实践结合起来就要用到多媒体与仿真软件，其中Multisim就是一款十分方便出色的仿真软件。通过这款软件可以自主设计与调试元器件分析各元件参数对电路的影响，在测量与调试过程中我们可以更加深刻的认识课本上的知识。

1.Multisim运用在学习中的优势

Multisim是一款知名的仿真软件，是由美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作，含有数万种仿真元件及多种常用的虚拟仪器仪表，给我们提供了一个庞大的电子实验室，合理的运用这个实验室，可以让我们做一些在实际实验室中因为元件有限或损坏而无法完成的实验。我们可以在任意组合器件完成实验，可以常规的调试方法如测量各点的电压，电流，波形等来调试电路，对《数字电子线路》中绝大部分电路都能应用，不仅能对单个电路进行实验测量，也可测量多级电路及复杂电路的设计与分析。由于具有直观的图形界面，丰富的元器件，强大的仿真能力，丰富的测试仪器，Multisim早已成为电子学教学的首选软件工具。

2.Multisim仿真实验在学习过程中穿行

如果我在学习中仅仅只看课本死记硬背的话，难免会误入“纸上谈兵”的歧途。即使能考得了高分也是没有动手能力的书呆子。数字电子线路这门课不仅需要掌握理论知识，也强调我们的动手能力，而在实际试验的过程中，可能由于某一元器件的损坏或某一导线的错误连接而无法完成实验.因此我们可以运用Multisim对电路进行仿真实验，通过对结果的分析判断设计是否合理。

并且Multisim除了有对单元电路、功能电路、单片机硬件电路的构建及相应软件调试的仿真，还具有系统的组成及仿真：其中的Commsim 是一个理想的通信系统的教学软件。它很适用于如‘信号与系统’、‘通信’、‘网络’等课程，难度适合从一般介绍到高级。使学生学的更快并且掌握的更多。Commsim含有200多个通用通信和数学模块，包含工业中的大部分编码器，调制器，滤波器，信号源，信道等，Commsim 中的模块和通常通信技术中的很一致，这可以确保我们学会当今所有最重要的通信技术。有利于我们自学与创新。

下面我举两个例子：

2.1 555定时器构成的施密特触发器

(1)首先创建电路如图1。

(2)将输入的锯齿波电压源幅值设置为2.5V。单机运行按钮，双击示波器图标XSC1，得到施密特触发器电路的输入输出仿真波形，如图2。

可以看出当输入信号下降到（1/3）Vcc时，输出翻转为高电平当输入引号上升至（2/3）Vcc，输出翻转为低电平所以（1/3）Vcc与（2/3）Vcc分别是施密特触发器的下限与上限触发点。

2.2 60进制计时器

这是一道实验思考题，我为了验证自己的想法是否可行，就用multisim模拟操作了一下。

该电路是基于555定时器和74LS160构成的计时电路。

该电路有三各部分组成

2.2.1秒脉冲发生器

由555触发器构成多谐振荡器，由公式T=Ln2(R1+2R2)C,可计算出要得到秒脉冲信号，R1=44.2K R2=50K C=10uf。

2.2.2计数器

用2片74LS160构成60进制秒计数器，60进制计数器（6*10）由个位和十位计时器组成，右片从0000~1001计数，当从1001返回到0000时进位信号RCO为1，作为左片的时钟信号。 左片计到0110时，1.通过与非门把置0信号给CLR从而两片计时器清零。

2.2.3译码器

利用DCD_HEX实现译码，将输出信号0000~1001转化为0~9并在显示屏上读出示数。

3.总结

Multisim是一个很好的实用工具，在学习的过程中能够及时将书本上的一些电路做成电路图并进行研究，在仿真过程中不仅提高了动手能力也增强了对课本知识的理解。达到很好的学习效果，运用Multisim可以轻松快捷的改变电子器件及其参数，这也大大提升了我们的创造性，将课本与实践巧妙的结合。为我们今后学习高频电子线路等专业课打下了良好的基础。　[科]

【参考文献】

［１］范文兵,程明.数字电子技术基础.清华大学出版社.2007.

［２］阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社.2011.