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Multisim在电子技术基础实验中的应用

2015-05-30杨修宇

科技资讯 2015年28期
关键词:基础电路实验教学

杨修宇

摘要:电子技术基础实验是一门较为重要的基础实验课程,该课程有助于学生对模拟电子技术和数字电子技术等理论知识的理解与巩固,并且能够提高学生灵活运用所学理论知识来分析和解决实际问题的能力。由于电子实验室测量仪器仪表的精度与实验电路板相对固定的参数等限制,制约了综合性、设计性实验的开设,同时也难满足学生将众多知识点整合后的实验实践。故将Multisim仿真平台与电子技术基础实验教学相结合。通过教学实践证明了Multisim可以改善实验教学效果,提高学生自主学习的积极性。

关键词:电子技术基础实验Multisim仿真 数字电子实验 模拟电子实验

中图分类号:TN0-4文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)10(a)-0000-00

“电子技术基础实验”是高等工科院校中电气信息类及相关专业的一门主要实验课程,是一门培养学生电子技术基本技能的实验教学课。电子技术基础实验课与数字电子技术、模拟电子技术理论课程是相辅相成、互相促进的,许多理论概念必须通过综合实验才能获得更清晰、更深入的理解;在实验中获得的丰富知识和经验有利于主动地学习理论,实验过程会加深对理论教学内容的理解。

随着电子技术的发展、知识的更新,电子技术基础实验所开设实验仍停留在为数不多的常规实验项目上,仅基本满足日常实验教学。但却难以满足培养学生自主创新能力的培养与综合性、设计性实验的开设。且实验结果显示不够明显,尤其模拟电子实验在测试放大器性能指标时,由于实验电路板参数固定,所以只能用示波器观察而已,其中各个参数的变化引起放大器性能的变化完全看不到。将Multisim仿真软件引入到电子技术基础实验教学过程中,作为电子基础实验的补充,完善电子实验体系,提高实验教学质量。

1 Multisim仿真平台简介

Multisim是一款功能强大、使用灵活的电子仿真软件。拥有强大的元件库,同时还拥有多种虚拟仪器,不仅有实验室常规仪器仪表,如示波器、信号源、万用表等。还有实验室不常见的仪器,如频谱分析仪、逻辑分析仪、失真分析仪等。Multisim包含了对电路的暂态、稳态分析,时域、频域分析,噪声与失真分析等多种分析方法。使用Multisim软件有助于学生对数字电路、模拟电路的设计与分析能力。

2 Multisim在电子技术基础实验中的应用举例

Multisim具有大量的数字元器件、模拟元器件以及虚拟仪器,为学生提供了一个庞大的电子技术基础实验室。

在模拟电子技术实验中应用举例

单管电压放大电路是模拟电子技术中最为基础,同时也是最为重要的放大电路。以分析静态工作点变化对放大电路输出的影响为例。在Multisim环境下建立如图1所示电路。

将上偏电阻R5作为扫描参数,起始值11kΩ,结束值21kΩ,步长1kΩ。观察R5从11kΩ增加到21kΩ,输出电压V(3)对应的11条波形的变化 。由仿真结果可知,R5=11kΩ时,电路输出波形饱和失真比较严重;R5=21 时,电路输出波形截止失真比较严重;R5=13 时,电路输出达到最佳效果。可以得出静态工作点设置在负载线中点时,放大电路的放大倍数最大。加深了静态工作点对放大电路放大性能的影响的理解。

在数字电子技术实验中的应用举例

竞争-冒险现象不容易观察与理解。现使用Multisim分析其产生原因并观察现象。搭接如图2所示电路。

在此采用修改逻辑设计的方法,由逻辑代数的常用公式可知, 可修改为

当表达式中增加了BC项后,在B=C=1时,无论A如何变化,输出始终保持Y=1。因此,A的状态改变不再会引起消除竞争-冒险现象。

3 结论

Multisim仿真能够观察到在电子技术基础实验中观察不到的现象,且不受元器件、仪器仪表等限制,与电子技术基础实验教学过程相结合,能够较好的改善教学效果,加深学生对知识的理解与实验现象的观察。

参考文献

[1] 从宏寿,程卫群,李绍.Multisim仿真与应用实例开发[M].清华大学出版社,2007.

[2] 蔡卓勤,黃天录,邓玉元.Multisim及其在电子设计中的应用(第二版)[M].西安电子科技大学出版社,2011.

[3]高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M].北京:电子工业出版社,2005.

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