王冠军 姬冠妮

摘 要 目前在我国高校物理电路实验教学中，主要采用两种实验方法，一种是将实物元器件直接应用于试验箱中搭建线路，这种实验方法可以锻炼学生的动脑动手能力，但缺点也很明显，需要消耗大量的高质量设备，浪费资源，而且需要消耗大量的时间，效率不高。另一种方法就是我们今天主要探讨的方法，通过计算机Multisim软件来模拟仿真實验。这种方法仿真程度较高，可以模拟初中级电路教学实验，相对于前者，这种实验更加经济环保，且效率之高是前者无法比拟的。

【关键词】Multisim软件 电子线路 模拟试验

随着进入21世纪，计算机技术快速发展，计算机改变了我们的日常生活方式，工作、学习、娱乐都已离不开计算机，计算机也成为了我们日常获取信息的主要途径之一。相对于日常生活，在科学实验领域，计算机实验技术也得到快速普及，将Multisim软件通过计算机技术应用于高校电子线路模拟仿真实验中去，能解决许多高校电子类专业在日常实践教学中的诸多难题，同时，对于学生动手能力，创新能力，分析能力也起到了不可代替的作用。下面我们就简单描述Multisim软件在模拟电子线路试验中的情形。

1 Multisim软件介绍

Multisim软件是美国国家仪器（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。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

工程师们可以使用Multisim软件交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim软件提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim软件和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

2 Multisim软件特点

（1）以Windows操作系统为基础，交互式界面，既直观又操作方便。

（2）软件中的元器件库提供当今社会主要使用的上千种元器件，满足大多数电子线路实验需求，同时支持扩充元器件功能，库中的元器件参数模拟程度极高，可以从生产厂商的参数手册中查到。因此，使用Multisim软件做电子线路实验，模拟程度与现实实验没有差别。

（3）软件中的仪器表种类丰富，既有一般实验室使用的一般仪器表，如万用表、直流电源、函数信号发生器等。也有一般实验室没有的仪器表，如字信号发生器、失真仪、波特图仪等。

（4）两种输入方式，既满足用户使用电路原理图形输入方式，又满足用户使用电路硬件描述语言输入方式。

（5）电子线路分析能力十分强大。包含交直流灵敏度分析、电路零极点分析、噪声分析、失真分析、频域分析、时域分析、稳态分析、交流分析、直流静态分析等。

（6）软件具有非常丰富的帮助功能，用于帮助用户自学，软件不需要单独请教师授课就可以轻松学习。软件的帮助系统不仅拥有自身软件的操作使用说明，还有元器件的语音解读功能，使用户能够更轻松、快速、直观的应用软件，达到电子线路实验的目的。

（7）软件具有设计、测试、演示实验多种功能。如模拟电路、数字电路、接口电路等。

而且可以对模拟电子线路实验设计各种故障，如开路、短路、漏电等情况，从而更加真实的模拟各类电子线路实验。

3 Multisim软件电子线路仿真实验的优势及意义

传统高校电子线路实验都是在实验室中进行，每一次实验都要消耗大量的时间、人力、物力。目前，我国大多数高校实验资金匮乏，这就导致了在进行电力线路实验中实验项目和实验数量的严重不足，不能满足学生日益增长的知识需求，教学效果不理想。通过引进美国的Multisim软件在计算机中的应用，可以很好的解决上述问题，相对于传统教学而言，新的教学方法具有以下四方面的优势和意义。

3.1 节约电子线路实验成本

相对于传统教学实验，Multisim软件计算机模拟仿真实验几乎是零成本的，甚至实验室都不用搭建，完全可以在机房进行。不用采购实验需要的各种仪器和元器件，这在很大程度上节约了开支，对于一些比较难买到的仪器和元器件，软件当中也是应有尽有，可以说，Multisim软件计算机模拟仿真实验的引入，解决了绝大高校实验经费紧张的问题。

3.2 保障学生安全

电子线路实验由于要接触电流电压，如果在实验中因为操作不当，不仅实验结果数据不准确，浪费时间和精力，更重要的是仪器的损坏，甚至会发生人员伤亡的情况，对国家和高校都是十分严重的损失。而Multisim软件计算机模拟仿真实验的应用，从根本上杜绝了上述情况的发生。

3.3 完成复杂实验

传统电子线路实验，由于受资金和仪器元器件的限制，实验单一，一些复杂的科学实验无法进行，学生很难通过电子线路实验掌握更丰富的知识。通过Multisim软件计算机模拟仿真实验的应用，很多实验室没有的仪器和元器件在软件中都可以找到，帮助学生完成复杂的科学实验，掌握更多相关知识。

3.4 增强学生创新能力

Multisim软件计算机模拟仿真实验的应用，最重要的是实验不受仪器和元器件的限制，传统实验中没有仪器就无法进行实验。通过对Multisim软件模拟仪器和元器件的应用，可以开发学生的创新能力，彻底颠覆传送实验不敢做不敢想的落后观念。

4 结束语

在高校电子线路实验教学中，我国发现大多数学生对实验教学产生了浓厚兴趣，有强烈的学习动机。但传统的电子线路实验教学由于受到实验资金及实验室仪器和元器件的种类限制，很多实验不能进行，这在一定程度上影响了学生对科学实验的积极性。电子线路实验直接接触电流电压，有时候甚至会发生人员伤亡的惨剧。通过对美国Multisim软件在计算机模拟仿真实验这一历史性的举措，从高校来讲，彻底解决了资金困难的难题，对于学生安全也起到了保护作用。而学生可以通过软件中涵盖的上千种元器件及一般实验室没有的仪器，进行各种电子线路模拟仿真实验，不再受到限制，给学生无限的创新空间。可以说，Multisim软件的应用，对于提高高校实验教学质量，培养高科技技术人才都起着举足轻重的作用。

参考文献

[1]代素梅，胡明明，张爱平等.基于Multisim软件的三相电路特性仿真实验[J].测控技术，2014，33（10）：129-132.

[2]黄荷英.基于Multisim软件电子仿真软件的电路设计与研究[J].现代电子技术，2012，35（16）：33-36.

[3]李剑清.Multisim软件在电路实验教学中的应用[J].浙江工业大学学报，2007，35（05）：543-546.

作者单位

西安交通工程学院 陕西省西安市 710300