EDA软件MultiSim在电工电子技术实验教学中的应用
Mulitisim仿真技术在《电工电子技术》课程教学中的应用
• 71•Multisim是一款基于SPICE标准的电路仿真软件,可以完成各种类型电路的仿真分析,广泛应用于模拟、数字和电力电子领域的教学和研究。
本文针对应用型本科人才的培养方针,结合Multisim电路仿真技术,探讨了电类专业《电工电子技术》课程的理论教学和实践教学两个方面的一些改革措施,主要探讨了Multisim在教学内容、教学方法、以及教学手段等方面的应用前景。
《电工电子技术》课程是电类专业一门必修的专业基础课程,该课程注重理论和实践相结合,但由于该课程抽象概念比较多,电路模型复杂多变,同一个元器件在不同应用领域有不同的电路模型,使得该课程的教学内容比较抽象,学生对电路理论理解比较困难,由于理论基础不高,实际问题解决能力也比较差。
针对应用型本科人才的培养方针,如何将理论教学中抽象的概念直观的呈现出来,在实践教学中提高学生的实际动手能力,是该类课程教学改革的关键。
由于电工电子相关的实验仪器和实验器材成本较高,实验室很难做到每个学生一套实验设备,因此教学实践环节显得薄弱。
针对上述问题,本文结合现代化EDA技术——Multisim电路仿真技术,在该课程的理论教学和实践教学的教学改革方面作了一些探究。
1 MultisimMultisim是美国国家仪器(NI)有限公司开发的基于SPICE标准的电路仿真工具,适用于各种类型电路的仿真设计工作。
它支持多种输入方式形式,包括电路原理图输入形式和各种硬件描述语言输入形式,具有强大的电路仿真分析能力。
目前最新的Multisim软件版本是Multisim14.2。
该软件将直观的原理图搭建与强大的仿真功能结合起来,可以帮助用户快速、轻松、高效地设计和验证电路。
Mul-tisim14.2集成了业界标准的SPICE仿真以及交互式电路图环境,其直观的界面可帮助教育工作者强化学生对电路理论的理解,高效地记忆工程课程的理论研究人员和设计人员可借助Multisim14.2减少PCB的原型迭代,并为设计流程添加功能强大的电路仿真和分析,以节省开发成本,适用于模拟、数字和电力电子领域的教学和研究。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款强大的电子电路仿真软件,它可以用于对电子电路进行仿真分析和实验设计。
在电工电子专业的学习和实验中,Multisim是一个非常有用的工具,它可以帮助学生加深对电子电路原理的理解,提高实验设计和分析的效率。
本文将从Multisim在电工电子实验中的应用进行详细介绍,以期对学生们更好地了解这个软件的重要性和应用价值。
一、Multisim的基本功能Multisim是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发和发布的一款电子电路仿真软件,它提供了完整的电子设计和仿真环境。
Multisim可以模拟数字和模拟电路,包括放大器、滤波器、功率电路、混频器、数字逻辑电路等,支持多种不同的电子元件和器件模型,可以进行各种信号的波形显示和数据采集。
Multisim还提供了直观的电路设计界面和丰富的仿真工具,可以帮助用户轻松地设计和分析各种电路。
1. 电子电路仿真Multisim可以用于对各种电子电路进行仿真分析,通过建立电路原理图、选择元件和器件模型、设置仿真参数,可以得到电路的各种性能参数和波形响应。
例如可以模拟放大电路的频率响应、带宽、增益等特性,可以模拟滤波器的频率特性、幅频特性等。
在电工电子专业的学习和实验中,学生常常需要对各种电子电路进行仿真设计和分析,Multisim 可以为他们提供一个非常便捷的工具。
2. 实验设计和验证3. 实验报告Multisim还可以用于实验报告的编写和展示,通过将仿真的电路原理图、实验数据和波形响应导出为图片或文档,可以轻松地制作实验报告。
学生可以通过Multisim对电路的工作原理和性能进行深入的分析和评估,可以将仿真数据和波形响应直观地展示给老师和同学,有助于加深对电子电路原理的理解和掌握。
虽然Multisim是一款强大的电子电路仿真软件,但是在使用中还是需要一些技巧和注意事项。
以下是一些Multisim的使用技巧和注意事项:1. 熟悉软件界面和功能Multisim提供了直观的电路设计界面和丰富的仿真工具,但是学生需要花一些时间来熟悉软件的界面和功能。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一种基于计算机仿真技术的电路设计和分析工具,它能够帮助电工电子工程师在实验前进行研究和测试,以便更好地了解电子元件和电路的性能。
以下是Multisim 仿真在电工电子实验中的应用:1. 电路设计和分析Multisim能够帮助工程师快速建立电路模型,并通过仿真分析电路的性能。
在此过程中,工程师可以通过添加元件、链接电路、制定测试重新设计电路,直到达到预期要求。
通过Multisim,工程师可试验不同的选择,以便达到最佳的性能、成本和功率等方面的最佳平衡。
2. 电源分析Multisim可以用于分析和测试多余电压和电流,以确保电路的可靠性和稳定性。
通过对电路进行仿真,工程师可以快速发现电路中的故障、优化并解决问题。
3. MATLAB和Simulink仿真分析Multisim还可以与MATLAB和Simulink集成,这两种工具都是模拟分析中非常重要的工具。
这就极大地提高了工程师开发和测试电路的效率,提高了整个设计工作的准确性和可靠性。
4. 模块化设计除了普通电路设计和分析之外,Multisim还能够通过模块化设计,将包含复杂函数的电路组件拆分为单元模块,然后对每个单元模块进行分别分析。
这样,就可以更好地了解电路中每个组件的性能和功能,从而快速和准确地找到故障点和解决问题。
总体而言,Multisim仿真技术对于电工电子实验来说,是一种非常重要的工具。
通过使用它,工程师可以快速设计和分析电路,提高整个设计工作的时间效率和准确性。
因此,熟练掌握Multisim仿真技术,不仅可以提高工程师的技能水平,也可以缩短设计周期、降低成本,提高产品的品质和性能。
MULTISIM在电工电子技术实验教学中的应用
Ap lc to fM ULTI I n t e e p r m e t lt a h n f p ia in o S M i h x e i n a e c i g o
e e t 0 e hn c a l c r n c t c n qu l c r t c i nd e e t o i e h i e
Absr c :n O’e o i r v h u l y o h x rme tlt a hn fe e toe h i t a t I I rt mp o e t e q ai ft e e pei n a e c ig o lcr fc nc& ee to i d t lcr nc
了 实验 时 间 , 高 了 实验 结 果 的 准 确 性 。 提
关键词 : E电子技 术 ; L II ; 电2 . MU TSM 实验教 学 中 图分 类号 : 6 2 4 G 4 . 文献标 志码 : C 文章编号 :0 6—89 (0 0 0 0 9 0 10 9 6 2 1 ) 6— 0 2— 4
LI W e x u LI Chun a LI n i , U y n 一, AN G n LI Zha n a Bi , o in
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tc nqu t e i l t n o t r e h i e, h smu ai s f o wae,M UL S M , s nr d c d n h e p rme tl e c ig TI I i i to u e i t e x e i na ta h n .Th e su e t l p e iw h x e i n a e s n f s y c mb n n h o ya ay i n i ua in a ay t d n swil r ve t ee p rme tlls o i tb o i i g te r n lssa d sm lt n l— r o ss a d t e c mp e et e e p rme ti n e p rme tlpaf r . trt e r r cie,h u l i n h n, o l t h x e i n n a x e i n a lt m Afe woy asp e t o c t e q a— i fe p rme tl e c i g h s e n m p o e s flo : o d e p rne t lp e iw f c , e y t o x e i n a ta h n a b e i r v d a olws g o x e ian a r ve ef t v r y e
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款由National Instruments公司开发的强大的电路仿真软件,它提供了丰富的元件库和强大的仿真功能,可以帮助工程师和学生进行各种电路设计和仿真实验。
在电工电子实验中,Multisim仿真软件可以帮助学生更好地理解电路原理,提高实验效率,降低实验成本,本文将对Multisim仿真在电工电子实验中的应用进行详细介绍。
一、Multisim仿真软件的特点1.丰富的元件库:Multisim提供了包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOS管等在内的各种电路元件,还提供了数字电路元件和通信系统元件,满足了不同电路设计的需求。
2.直观的界面:Multisim的界面直观友好,操作简单,学生可以很快上手。
3.强大的仿真功能:Multisim可以进行直流、交流、数字信号和混合信号等各种类型的仿真,还提供了示波器、频谱分析仪等仿真工具,便于用户对电路进行全面的测试和分析。
4.与NI公司其他产品的联动性:Multisim可以与NI公司的其他产品(如LabVIEW、MyDAQ等)联动,实现更丰富的功能和应用。
1.基本电路实验在大学电工电子实验中,学生需要进行一系列的基本电路实验,如电压、电流、电阻的测量,欧姆定律、基尔霍夫定律等原理的验证。
使用Multisim仿真软件,学生可以在电脑上完成这些实验,通过虚拟的电路板和仪器进行测量和分析,不仅能够大大降低实验成本,而且可以帮助学生更好地理解电路原理,提高实验效率。
2.模拟电子线路实验在模拟电子线路实验中,学生需要设计和搭建各种模拟电子线路,如放大器电路、滤波器电路、振荡器电路等。
Multisim提供了丰富的元件库和强大的仿真功能,可以帮助学生设计和调试各种模拟电子线路,快速验证电路的性能,并对电路进行深入的分析。
4.通信系统实验5.自动控制系统实验在自动控制系统实验中,学生需要设计和搭建各种比例、积分、微分控制器、PID控制器等电路。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim仿真软件是一种常用于电工电子实验中的工具,它能够模拟电路中的各种元件、信号和电路行为,使得实验过程更加方便、准确和安全。
下面将介绍Multisim仿真在电工电子实验中的应用。
Multisim可以在电路设计阶段进行仿真分析,验证电路设计的正确性和可行性。
在设计过程中,可以通过添加各种元件和信号源来搭建电路,然后通过Multisim软件进行仿真分析。
可以验证电路的电压、电流分布是否符合设计要求,通过参数分析功能可以得到电路的频率响应、阻抗等信息,从而帮助设计师优化电路设计。
Multisim可以用于探究电子元件的特性和工作原理。
实验室中通过搭建实际电路进行测试往往比较耗时且成本较高,而通过Multisim仿真可以更加便捷地观察和分析电子元件的特性。
可以通过变化电源电压、电阻等参数,直观地观察电子元件的电流、电压响应,并绘制出电压-电流特性曲线。
通过这些仿真实验,学生不仅可以更好地理解电子元件的工作原理,还可以掌握实验中实测数据与仿真结果的对应关系。
Multisim还可以用于分析和调试故障电路。
在实际电路中,由于种种因素,电路故障是很常见的。
通过Multisim仿真可以通过输入故障信息,模拟电路中的故障情况,并通过分析仿真结果来定位故障所在。
可以通过设置元件的失效、短路等模拟故障,观察电路响应和输出变化,进而定位出故障元件或故障部分,为实际调试提供指导。
Multisim还可以进行数字电路和模拟电路的结合仿真。
现代电子系统中,数字电路和模拟电路常常共存于一个系统中,二者之间的交互和协同工作对于整个系统的性能至关重要。
通过Multisim,可以将数字部分和模拟部分结合在一起,进行整体仿真和调试。
可以将数字信号送入模拟电路,通过观察输出结果来判断数字电路和模拟电路之间的匹配程度和系统的性能。
Multisim仿真在电工电子实验中具有丰富的应用。
它可以在电路设计阶段进行仿真分析,帮助验证电路设计的正确性和可行性;也能够用于电子元件的特性分析和工作原理探究;还能够定位故障电路,为实际调试工作提供指导;Multisim还可以进行数字电路和模拟电路的整体仿真和调试。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用思考
Multisim仿真在电工电子实验中的应用思考Multisim仿真是一种专业的仿真技术,这种仿真技术在电工电子实验中的应用具有重要意义。
基于Multisim仿真在电工电子实验教学中的应用能够取得明显效果。
实验教学的深度和广度也将得到有效拓展。
在人们对电工电子实验教学质量要求越来越高的背景下加强Multisim仿真的研究有重要意义。
本文将结合这一仿真技术的优势来探讨Multisim仿真技术在电工电子实验教学中的应用。
标签:Multisim、电工电子实验;应用电工电子实验是电子学科中的重要内容,是学生深化课堂理论知识,提升自身动手实践能力的有效手段。
随着素质教育的深入推进,电工电子实验在电子教学中所其作用越来越大,加强对电工电子实验教学的研究已经成为人们的必然选择。
新形势下,电工电子实验面临着全新要求,传统的实验教学方法已经不能适应时代发展的要求。
在今后应该不断创新实验教学方法。
Multisim仿真是一种专业的仿真技术。
这种仿真技术不仅具备一般实验室所拥有的直流电源、函数信号发生器、万用表等仪器,同时还具有一般实验室没有的波特图仪、逻辑转换器、逻辑分析仪、频谱分析仪以及网络分析仪等设备。
它能够实现对电路的详细分析。
把这项仿真技术应用到实验教学中能够有效提升实验教学水平。
一、Multisim仿真方法及优势Multisim仿真不同于传统的具有验证性特点的实验方法,这种仿真方法能够开发出不同层次的设计型和综合性实验,能够有效弥补传统实验教学存在的不足。
基于Multisim仿真与传统的实验步骤也是不同的。
它首先是要确定设计方案,然后根据设计方案来确定原理图和虚拟电路模型,之后再不断进行仿真调试,最终达到技术要求。
这样一种实验方法显然是与传统的验证教材内容的实验方式是有着明显区别的。
Multisim具有明显优势,在实际实验教学过程中应用Multisim仿真能够有效达到以下目的:一是能够提供一般实验室没有的设备。
在电工电子教学实践中的Multisim应用-精品文档
在电工电子教学实践中的Multisim 应用关健词:Multisim 电工电子专业教学改革电工电子课程作为中职电专业学生的专业基础课,重要性毋庸置疑。
但电工电子存在的内容较多,由于课程中实验的课时较少,容易造成学生眼高手低、动手能力差等情况。
Multisim ,Protel , , workbench , maxplusll 等众多的EDA仿真软件和虚拟仪器的广泛应用使得课堂上的实例演示成为可能,帮助学生掌握必要的知识点,将抽象的理论形象化、具体化,将理论知识上升到新的感性高度。
[1]Multisim 是llT (lnteractive lmage Technologies )公司推出的以Windows为基础的仿真工具,提供了全面集成化的设计环境,能完成从电路的仿真设计到电路板图生成的全过程,从而为电子系统设计、电子产品开发和电子系统工程提供一种全新的手段和便捷的途径。
当改变电路连接或改变元件参数,对电路进行仿真时,可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响。
、Multisim 是电专业课堂教学的先进工具1.Multisim 仿真软件使元器件虚拟化,易于学生理解电路组成.Multisim 的工作界面非常直观,原理图和各种工具都在同一个窗口内,未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地操作该软件,对于学生来说,它是个极好的EDA工具,由仿真软件构造的电路模型与课堂上分析的电路图完全一致,但是对于刚刚接触到模拟电子部分的学生来说,与电路部分相比还是比较抽象,不容易理解。
2.Multisim 仿真软件众多的虚拟仪器,能象实际电路一样看到测量结果用Multisim 进行仿真模拟实验,实验过程非常接近实际操作的效果。
各元器件选择范围广,参数修改方便,使电路调试变得快捷方便。
尤其重要的是不会像实际操作那样多次地焊接元件而损坏器件和印刷电路板,实现几乎真正的零损耗。
3.Multisim 仿真软件提供了常用的电路分析方法,使操作更为简便Multisim 提供了电路分折的常用方法,其中的基本分析方法主要内容包括:直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析、直流扫描分析。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是由美国国家仪器(National Instruments)公司开发的一款强大的电子电路仿真软件。
它能够模拟和分析电路设计的行为,是电工电子领域中非常常用的软件工具。
在电工电子实验中,Multisim仿真软件有着广泛的应用,可以帮助学生和工程师们更好地理解电路原理、设计和调试电路。
本文将介绍Multisim仿真在电工电子实验中的应用。
1.真实性和准确性Multisim仿真软件可以准确地模拟电子电路的行为,包括电流、电压、功率等参数。
通过Multisim可以观察电路中各个元件的工作状态,从而更好地理解电路原理。
与传统的实验相比,Multisim仿真可以大大提高学生们对电路原理的理解。
2.节省成本和时间传统的电工电子实验需要购买大量的元件和仪器设备,而且实验本身也需要一定的时间和人力成本。
使用Multisim仿真软件可以节省这些成本,只需要在电脑上进行模拟实验即可。
Multisim仿真软件还能够快速地进行多次实验,从而更好地理解电路的工作原理。
3.多种实验功能Multisim软件拥有丰富的元件库,包括各种电阻、电容、电感等被动元件,以及各种运算放大器、场效应管、双极性晶体管等主动元件。
通过这些元件可以搭建出各种不同的电路,包括放大电路、滤波电路、稳压电路等。
Multisim还拥有多种信号源和测量仪器,可以方便地进行各种电工电子实验。
2.数字电路实验数字电路是电工电子领域中非常重要的一部分,包括逻辑门、触发器、计数器等。
使用Multisim仿真软件可以快速地搭建数字电路进行实验,并观察信号的传输和变化过程,从而更好地掌握数字电路的工作原理。
4.电源电路实验电源电路是电子产品中非常基本的一个部分,包括线性稳压电源、开关稳压电源等。
使用Multisim仿真软件可以方便地搭建这些电源电路进行实验,并且可以分析电源输出的稳定性和纹波等参数,从而更好地了解电源电路的特性。
Multisim在电子技术教学中的应用
Multisim在《电子技术》教学中的应用句容市教师进修学校张云凡摘要:随着计算机技术的快速发展,电子电路的分析与设计方法发生了革命性的变化,虚拟仿真实验技术作为一门新兴的技术迅速崛起,出现了一批电子电路自动设计(EDA)软件,尤其以美国NI公司的Multisim软件为代表。
一台普通计算机、一套软件就相当于拥有一个价值百万、设备器材齐全的高性能实验室。
实验教学也是高职教育电子类课程教学应用中必不可少的环节,对于学生知识技能的掌握及能力的培养意义重大,Multisim软件能较好地满足高职教育电类课程的理论及实验教学需要,既可以节约建设传统实验室的经费,又可以克服传统实验室的弊端。
与传统实验相比,Multisim显示了强大的优越性。
关键词:虚拟实验Multisim软件高职教育一、虚拟实验及Multisim软件Multisim是美国NI公司开发用于电子电路仿真设计的软件,是目前十分知名的EDA虚拟仿真软件之一。
具有界面形象、操作方便、采用图形方式创建电路的特点。
所使用的测试仪器界面外形和操作方法与实际仪器胡里非常相近,该软件非常适合电子类课程的教学和实验。
也非常符合高职院校实验教学的要求。
虚拟仿真实验软件的意义在于可以促进教学内容呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革,教师教育理念的转变。
传统师生观认为,在教学中,只有教师是主体,学生是被动接受知识的对象,学生对教师要绝对服从。
现代师生观认为,在教学中,教师和学生都是主体,是双主体。
师生之间是民主、平等的关系。
教师的角色从传授者、权威者转换为学生学习的辅导者、支持者。
学生学习由接受式学习变为探究式学习,以计算机技术为核心的信息技术与课程的整合,能培养学生之间协作学习能力。
通过虚拟仿真实验软件,还能为学生的多样化学习创造环境,使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具,培养学生的信息素养及利用信息技术自主探究、分析解决问题的能力,提高学生学习的效率。
Multisim仿真软件在电工电子实验教学中的应用
36Multisim 仿真软件在电工电子实验教学中的应用刘景艳 李玉东河南理工大学电气工程与自动化学院 河南焦作 454000摘 要:针对电工电子实验教学的现状和存在的问题,从实验教学改革和提高学生学习兴趣出发,将Multisim 仿真软件引入到电工电子的实验教学中,通过具体实例说明Multisim 仿真软件在电工电子实验教学中的应用,并通过问卷调查的方式,对Multisim 仿真软件辅助实验教学的效果进行了评价。
实践证明,利用Multisim 仿真软件辅助实验教学,丰富了教学内容,增强了学生的学习兴趣,提高了学生分析问题和解决问题的能力。
关键词:电工电子;Multisim 仿真;实验教学作者简介:刘景艳,工学硕士,讲师;李玉东,工学硕士,副教授。
基金项目:2018年度河南省教育科学“十三五”规划课题《 “互联网+教育”背景下“双主”式翻转课堂教学模式的构建研究—以模拟电子技术课程为例》(编号:〔2018〕-JKGHYB-0062)。
电工与电子技术是非电类工科专业的一门专业基础课,具有较强的实践性和应用性。
而电工电子实验是对电工与电子技术课程理论教学环节的重要补充,也是学生加深对理论知识的理解、提升实践动手能力的有效手段[1,2]。
但由于电工与电子技术课程内容较多、跨度大并且学时少,学生在进行课程实验时存在以下问题。
(1)由于实验受时间和场地的限制,学生实验前准备较少,主要依赖于教师的讲解,缺乏学习兴趣和主动性,动手能力较弱。
(2)由于实验内容和实验项目固定,学生只能按要求进行连线、测试,不利于学生创新能力的培养。
(3)由于学生对实验原理理解不清,在实验操作过程中存在盲目性,仪器设备的损坏率较高,导致实验项目不能顺利完成[3,4]。
如何在有限的时间内保质保量地完成实验内容、提高学生的学习兴趣、培养学生分析和解决问题的能力成为电工电子技术教学中亟待解决的问题。
随着计算机技术的快速发展,利用计算机仿真对电子电路进行分析、设计、调试和优化设计已成为现代工程设计中一种行之有效的方法。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款电路仿真软件,在电工电子实验中具有非常重要的应用价值。
它可以帮助学生更好地理解电路设计以及理论知识,并且可以使实验室的工作更加高效和安全。
本文将探讨一下Multisim仿真在电工电子实验中的应用。
1. 电路设计在实验中,学生需要设计各种电路。
Multisim可以让学生在电路真正实现之前就进行仿真。
他们可以在软件中构建电路,模拟电路的行为,并从中获取有关电路功能的重要指标,如电压、电流和功率等。
另外,Multisim还可以帮助学生分析电路的稳定性和可靠性,通过仿真,修正设计电路的不足,从而增强电路的可靠性。
此外,Multisim提供了各种模型和元件库,这使得学生可以轻松地创建符合特定要求的电路。
2. 实验指导Multisim还可以帮助实验室老师为学生提供更加详尽的实验指导。
实验室老师可以在软件中提前设计好每个实验,并指导学生使用软件进行仿真,以便学生更好地理解电路功能和技术。
此外,它还可以提供数据分析工具,帮助学生更全面的理解电路的行为和性能。
3. 安全性在实验室环境中,电路可能会产生危险。
但Multisim可以让学生在无实际风险的情况下进行检查和测试,以确定其电路的行为是否符合预期。
除此之外,由于不需要接触实际电路,因此避免了危险行为,将实验室的安全性提高到一个全新的水平。
4. 交互性Multisim是一款非常交互性强的软件。
学生可以通过创建电路、控制电路和检查结果来交互,从而掌握电路的所有方面。
当学生对电路设计和实验有足够的理解后,可以使用Multisim建立计算机控制电路,让学生通过无人操作进行实验。
总之,Multisim对电工电子实验具有非常重要的应用价值。
它可以帮助学生更好地理解电路设计和行为,并使实验室的工作更高效、更安全。
同时,由于Multisim具有良好的交互性,因此学生可以更好地掌握电路的所有方面。
还有,Multisim通过仿真为学生提供了练习的机会,课外掌握了设计电路的能力更佳。
MULTISIM仿真软件在电工电子技术教学中的应用
Multisim仿真软件在电工电子技术教学中的应用摘要:为了缓解电工电子技术课程学时数不断减少与电子技术飞速发展、新器件、新技术不断增加之间的矛盾,将EDA技术引入课堂教学中已势在必行。
本文以RC正弦波振荡电路和任意进制计数器为例,利用Multisim进行仿真实现,并总结了仿真设计过程应注意的问题,以提高教师、学生的工作效率。
关键词:Multisim仿真软件;电工电子技术;振荡电路;计数器1.引言电工电子技术是为高等院校建筑类专业开设的一门技术基础课程,它的主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打下电工电子技术的理论基础,并使他们受到良好的基本技能训练。
该课程内容涉及的知识面广、信息量大、与现实生活联系紧密。
由于“电工电子技术”课程的学时数不断减少,而电子技术的发展迅速,新技术、新方法不断涌现,为缓解学时减少和教学内容膨胀的矛盾,我校近年来就Multisim仿真软件在电工电子技术教学中的应用进行了许多有益探索。
利用Multisim仿真软件一方面可帮助学生熟悉电路,加深对基本概念的理解和记忆;另一方面运用仿真软件中的各种虚拟测试仪器和分析方法,可直观地了解电路的特性及指标,使学生知道在调试实际电路时,应该调节哪些参数,避免学生在进行实际操作时的盲目性,并能减少元器件的损耗。
因此,极大的提高了学生的学习热情。
2. Multisim仿真软件在电工电子技术教学中的应用以计算机辅助设计为基础的EDA(Electronics Design Automation)技术已渗透到电子电路设计的各个环节。
EDA中的Multisim仿真软件具有界面友好、操作简单、功能强大的特点,便于学生学习掌握。
在传统的电工电子技术理论教学中,一般只做定性分析,难以直观地展示元件参数变化对实际电路的影响。
利用Multisim仿真软件就可以很好地解决这一问题,使教学内容更加生动形象、丰富多彩。
下面例举一些Multisim仿真软件在电工电子技术教学过程中应用的实例。
EDA软件MultiSim在电工电子技术实验教学中的应用[1]
EDA软件MultiSim在电工电子技术实验教学中的应用扬柳林陈军灵(广西大学电气工程学院,广西,南宁,530004)摘要:文章对MultiSim仿真软件进行了介绍,探讨了其在电工电子技术实验教学中的应用,利用该虚拟电子实验台辅助实验教学,可以克服传统实验中的一些不足,使实验教学更加方便、灵活、直观,能取得更好的教学效果。
关键词:电子设计自动化(EDA);虚拟电子实验台;MultiSim;仿真中图分类号:G642.4230引言在科学技术日新月异的背景下,随着教育改革的深入,如何实现教育技术现代化、教学手段现代化已经成为我国教育改革所面临的一个重要课题。
目前,在电工电子技术实验教学方面,国内多数高校仍主要采用实物元器件进行硬件连线测试,大多数采用面包板或者各种现成的实验箱。
这种传统的实验方式由于受实验室条件的限制,在给学生开设一些扩展型、设计型以及综合型实验时将会遇到困难,特别是新器件,新设备价格昂贵,一般院校的电子学实验室更是无法承受。
随着电子设计自动化(EDA)技术的发展,开创了利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验的新方法。
目前,在这类仿真软件中,“虚拟电子实验台”——MultiSim较为优秀,其应用逐步得到推广。
这种新型的虚拟电子实验技术,在创建实验电路时,元器件和测试仪器均可以直接从屏幕图形中选取,而且软件中的测试仪器的图形与实物外形基本相似。
利用MultiSim仿真软件进行电工电子技术实验教学,不仅可以弥补实验仪器、元器件短缺以及规格不符合要求等因素,还能利用软件中提供的各种分析方法,帮助学生更快、更好地掌握教学内容,加深对概念、原理的理解,并能熟悉常用的电工电子仪器的测量方法,进一步培养学生的综合能力和创新能力。
1虚拟电子实验台MultiSim简介Multisim是加拿大Interactive Image Technologies公司出品的电路模拟软件,V5以前的版本称为Electronics Workbench,从V6开始改为Multisim。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款功能强大的电路仿真软件,广泛应用于电工电子实验中。
它能够帮助学生深入理解电路原理,加深对电子器件和电路组成的理解,提高实验的效率和安全性。
Multisim可以帮助学生进行电路图设计和分析。
学生可以根据实验要求,使用软件绘制电路图,并进行电路分析和计算。
软件提供了丰富的器件库,学生可以选择合适的元器件进行搭建电路,并进行参数设置。
通过仿真功能,可以直观地观察电路工作情况,比较不同参数设置的影响,减少实验中的试错次数,提高电路设计的准确性和效率。
Multisim可以实现对电路工作过程的动态仿真。
学生可以通过将电路与外部信号源连接,模拟实际工作中的输入信号,观察电路的输出响应。
在仿真过程中,可以随时改变输入信号的频率、幅值等参数,通过观察输出信号的变化,来理解电路的工作原理。
还可以观察电子器件的电压、电流等参数的变化,更直观地了解电子器件的特性和工作状态。
Multisim还具备对电路故障的诊断和排除能力。
在实验中,如果某个电路出现问题,可以通过软件的仿真功能分析电路中的故障点。
Multisim提供了故障分析工具,可以帮助学生找出导致电路故障的原因,并给出相应的解决方案。
这可以帮助学生提高故障排除的能力,更好地掌握电路维修和调试的技能。
Multisim还可以进行虚拟实验,模拟一些实验条件下的电路工作情况。
这对一些不易操作或危险的实验来说,非常有帮助。
学生可以通过软件进行虚拟实验,观察电路的工作情况和参数变化,提前了解实验结果,做好实验前的准备,减少实验中的操作失误和风险。
Multisim在电工电子实验中具有重要的应用价值。
它可以帮助学生进行电路图设计和分析,实现电路工作过程的动态仿真,诊断和排除电路故障,进行虚拟实验等。
通过使用Multisim,学生可以更深入地理解电路原理,提高实验效率和安全性,并培养电子器件和电路设计与分析的能力。
Multisim在电子技术实验教学中的应用-3页word资料
Multisim在电子技术实验教学中的应用随着计算机技术的发展和电路设计仿真软件不断出现,运用电路设计仿真软件设计电路,是提高电子电路设计水平和设计能力的有效方法。
Multisim软件是专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件,在电子技术课程设计中引入EDA技术对于培养创新和实用人才,改革传统的实验教学模式,提高实验教学质量有着重要的意义。
一、仿真软件介绍Multisim是用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件之一,属于Electronics Workbench系列软件的高版本。
EWB由加拿大Interactive ImageTechnologies公司(IIT公司)于1988年推出。
IIT公司从EWB 5.0版本开始,将电路图输入仿真与设计的模块更名为Multisim。
随着软件的升级,现在公司将其命名为Multisim 10。
二、仿真实例在Multisim实验平台上,按上述设计参数搭建实验电路,依设计要求,验证放大电路的性能指标:静态工作点,电压放大倍数,输入、输出电阻以及频率特性。
若不符合要求,则可修改实验电路中相应的元件参数,直至符合设计要求。
1、在电路实验窗口,按上述设计参数搭建小信号共射放大电路,如图1(a)所示。
2、仿真分析{1}按图1(a)所示在电路实验窗口搭建实验电路,放置、连接分析仪器。
{2}利用Multisim 7的直流工作点分析功能(DC Operating Point Analysis)分析计算实验电路。
如图1(a)所示,点击设计工具栏中的分析按钮,选择直流工作点分析功能,在弹出的直流工作点分析参数设定窗口中,设定节点2(基极)、节点6(集电极)、VCC(直流电源)、节点3(发射极)和VCCVCC#branch (流入直流电源VCC的电流)。
点击Simulate(仿真分析)按钮,即可得到直流工作点的分析结果如图2所示。
如图2所示,由直流工作点分析结果显示的设定节点对地电位可知:VBEQ=V2-V3≈(3.2.3-2.47)V=0.76V,VCEQ=V6-V3≈(4.67-2.47)V=2.2VICQ=(VCC-V6)/Rc≈[(12-4.67)/3]mA≈2.44mA。
Multisim仿真软件在电子电路实验教学中的运用
Multisim仿真软件在电子电路实验教学中的运用Multisim仿真软件在电子电路实验教学中的运用摘要:在电子电路实验教学中应用Multisim仿真软件,弥补了实验仪器价格高、维护困难、元器件短缺等问题;通过利用软件的分析、演示功能,帮助学生更直观、更快捷地掌握教学内容和学习方法,进一步掌握相关概念,了解电工电子仪器测量方法,对提高学生电路分析能力、设计能力及创新能力具有重要意义。
本文将对Multisim仿真软件在电子电路实验教学中的运用进行具体分析与探讨。
关键词:Multisim仿真软件;电子电路实验教学;电路分析;电路设计1前言随着我国电子技术与计算机技术应用的不断发展,推动了电子电路分析与设计的变革,越来越多电子设计自动软件投入使用。
Multisim仿真软件的应用,为高校电子电路实验教学提供了全新平台,克服了以往实验教学中存在的弊端或不足,克服了主观与客观不利因素,同时仿真软件在实验教学中的应用,也突破了时间与地点的限制,学生可以在任何时间、任何地点使用软件进行实验学习。
另外,学生还可以根据不同的实验要求,融入个人的思路和观点,调整元件参数,进而获得更直观、更真实的实验数据,树立学生在实验学习中的主体地位,提高学生探究能力与思维能力。
因此,Multisim仿真软件在电子电路实验教学中的应用,具有重要价值。
2 Multisim仿真软件应用概述Multisim仿真软件主要应用于电路设计、测试与分析的仿真模拟中,其中涉及到电路模拟、电路自动控制原理、微机接口电路等若干方面。
首先,在该仿真软件中,含有较为丰富的元件库,可满足于不同条件、不同要求的数据实验,与真实仪器的使用相似性较高;其次,在仿真软件中内置若干RF组件模型、元器件等,便于学生根据实验要求自行编程或者设计元器件;再次,Multisim软件的电子分析方法趋向多元化,包括参数扫描分析、傅里叶分析、瞬态分析等,还可满足直流电压表、直流电流表、信号发生器、瓦特表、数字万用表、失真分析仪等真实仪器的操作功能需求,应用范围十分广泛。
Multisim仿真在电工电子教学中的应用-4页文档资料
Multisim仿真在电工电子教学中的应用随着科技的进步和发展,在现代工程设计中常用的一种方式就是计算机仿真技术,Multisim 仿真技术已经成为了电子工程设计的常用工具。
如何在电工电子教学中应用这些计算机仿真技术,让其为教学服务,以此提高教学效率和教学质量,成为当前职业学校教师面临的重要问题。
1 电工电子教学中应用Multisim 仿真技术的优势分析1.1 通过Multisim 仿真技术可以直观展现抽象的内容,便于学生掌握电工电子课程相对来说具有很强的抽象性,有很多的概念单纯依靠讲解学生很难理解和掌握,学生在这样的情况下容易对课程产生厌烦情绪,课堂效率和课堂质量难以得到保证。
如果采用Multisim 仿真技术仿真一些基本电路,通过对偏置电阻的改变,将输出波形和静态工作点的关系通过虚拟示波器表现出来,学生可以通过观察波形变化,将最佳工作点找到,进而了解放大器的输入和输出信号的关系,对于饱和失真和截止失真等概念也能很好地理解。
这种教学方式不仅生动形象,同时还便于学生的理解和掌握[1]。
1.2 Multisim 仿真技术可以在理论课堂上引入工程实例,便于激发学生学习兴趣在电工电子课程中有很多的电路概念和分析方法等,这些内容具有很强的理论性,学生在学习的过程中具有较大难度,采用传统的教学方法,学生仅仅能学习基本的理论,不能对其进行实践性的应用,所以学生也就难以得到感性认识,也就缺乏相应的学习积极性。
如果通过Multisim 仿真技术动态的演示出555定时器的各种应用来,采用Multisim 仿真技术对其进行演示后,学生可以对其有着更加感性的认识,同时还增强了学习兴趣。
在教师对555计数器进行讲解时,学生就可以更加认真的听讲,学生的学习积极性和自主性得到了很大的提高,变被动接受为主动学习。
此外,在学习计数器和译码器等课程时,教师也可以采用同样的实例演示方式,这样取得的教学效果更为显著[2]。
1.3 Multisim 仿真技术可以更好地锻炼学生的创新意识和综合能力在电工电子技术课程中,实验教学和理论教学相辅相成,缺一不可。
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EDA软件MultiSim在电工电子技术实验教学中的应用
扬柳林陈军灵
(广西大学电气工程学院,广西,南宁,530004)
摘要:文章对MultiSim仿真软件进行了介绍,探讨了其在电工电子技术实验教学中的应用,利用该虚拟电子实验台辅助实验教学,可以克服传统实验中的一些不足,使实验教学更加方便、灵活、直观,能取得更好的教学效果。
关键词:电子设计自动化(EDA);虚拟电子实验台;MultiSim;仿真
中图分类号:G642.423
0引言
在科学技术日新月异的背景下,随着教育改革的深入,如何实现教育技术现代化、教学手段现代化已经成为我国教育改革所面临的一个重要课题。
目前,在电工电子技术实验教学方面,国内多数高校仍主要采用实物元器件进行硬件连线测试,大多数采用面包板或者各种现成的实验箱。
这种传统的实验方式由于受实验室条件的限制,在给学生开设一些扩展型、设计型以及综合型实验时将会遇到困难,特别是新器件,新设备价格昂贵,一般院校的电子学实验室更是无法承受。
随着电子设计自动化(EDA)技术的发展,开创了利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验的新方法。
目前,在这类仿真软件中,“虚拟电子实验台”——MultiSim较为优秀,其应用逐步得到推广。
这种新型的虚拟电子实验技术,在创建实验电路时,元器件和测试仪器均可以直接从屏幕图形中选取,而且软件中的测试仪器的图形与实物外形基本相似。
利用MultiSim仿真软件进行电工电子技术实验教学,不仅可以弥补实验仪器、元器件短缺以及规格不符合要求等因素,还能利用软件中提供的各种分析方法,帮助学生更快、更好地掌握教学内容,加深对概念、原理的理解,并能熟悉常用的电工电子仪器的测量方法,进一步培养学生的综合能力和创新能力。
1虚拟电子实验台MultiSim简介
Multisim是加拿大Interactive Image Technologies公司出品的电路模拟软件,V5以前的版本称为Electronics Workbench,从V6开始改为Multisim。
在教育界比较流行的Multisim 2001版属于V6版本,目前Multisim的最新版本是V8。
Multisim从V5到V6的功能有很大的扩充,特别是增加了VHDL和Verilog HDL模块,使它成为真正的“数模\VHDL\ Verilog”的混合电路模拟软件。
Multisim的主要功能和特点:
●Multisim具有直观、方便的操作界面,创建电路、选用元器件和虚拟测试仪器等均可直接从屏幕图形中选取,而且提供的虚拟测试仪器非常齐全,其外观与实物外形基本相似,操作这些虚拟设备如同操作真实的设备一样。
●Multisim极大地扩充了元件数据库,特别是大量新增的与现实元件对应的元件模型,增强了仿真电路的实用性,同时还可以新建或扩充已经有的元件库,建库所需的原器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到。
●Multisim具有较为完善的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳定分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法。
此外,还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障,以便观察到故障情况下的电路工作状态。
2 用MultiSim 进行虚拟实验的方法
2.1 构造和测试电路分为以下几个步骤:
⑴ 根据实验内容从元件库选择元件放到工作区;
⑵ 将工作区中的元件按照电路布局进行放置,用导线将元件连接起来,并设置好元件参数和模型;
⑶ 在电路中需要观测的节点放置、连接电压、电流表计和示波器、信号发生器等观测仪器;
⑷ 根据测试要求设定仪器参数,进行电路仿真、观测。
2.2 电路仿真运行
电路创建完毕,点击“运行”开关后,就可以从示波器等测试仪器上读得电路中被测数据。
整个仿真运行过程可分成以下几个步骤:
⑴ 数据输入:将已创建的电路图结构、元器件数据读入,选择分析方法;
⑵ 参数设置:检查输入数据的结构和性质,以及电路中的阐述内容,对参数进行设置; ⑶ 电路分析:对输入信号进行分析,形成电路的数据值解,并将所得数据送至输出级; ⑷ 数据输出:从测试仪器如示波器或万用表等上获得仿真运行的结果。
也可以从“分析”栏中的“分析显示图”看到测量、分析的波形图。
3 MultiSim 在电工电子实验教学中的应用举例
3.1 RLC 串联电路的响应与状态轨迹观测(电工电路仿真实验)
二阶RLC 串联电路在电工电路中较为常见,但用传统的方法讲授、观测该电路的响应 过程是比较抽象、复杂的,而使用Multisim 对其过渡过程进行仿真分析,就可以很方便地研究其过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种状态下的响应曲线和状态轨迹。
如图1所示,在Multisim 工作区搭建实验电路,并设置好相关参数。
图中函数发生器 输出方波信号,Hz f 600 。
用示波器观测电容两端电压,通过键盘上的“a ”键,可以实时改变可调电阻R1值,从而得到三种不同状态的响应曲线,如图2所示。
图1
为了观测该电路的状态轨迹,需按图3搭建实验电路。
图中,函数发生器输出方波信号, Hz f 600=;示波器置于双踪工作方式,将电容两端电压送入示波器的A 端子,电感电流送入示波器的B 端子,则从屏幕上就可以显示出其状态轨迹,原理与显示李萨育图形一样。
为获得电感电流,加接了取样电阻R3,将电流量转变为成正比的电压量。
由于电阻R3的引进,电容电压值比实际值偏大,但由于电容的阻抗3R Z C >>,所以电阻R3带来的影响可以忽略不计。
改变可调电阻R2值,便可观察振荡与非振荡情况下的状态轨迹,如图4所示。
图3 (a ) 临界阻尼 (b ) 欠阻尼 (c ) 过阻尼
图2 二阶RLC 串联电路三种状态的响应曲线 (a ) 临界阻尼 (b ) 欠阻尼 (c ) 过阻尼
图4 二阶RLC 串联电路三种状态的状态轨迹
3.2 晶体管输出特性曲线测试(电子电路仿真实验)
晶体管输出特性曲线是描述晶体管各极电流与各极电压关系的曲线,对于了解晶体管性能和晶体管电路分析是非常有用的。
传统的晶体管输出特性曲线测试实验,比较繁琐,现利用MultiSim 强大的仿真分析、数据后期处理功能,则可以方便、快捷地测绘出晶体管输出特性曲线。
如图5所示,在MultiSim 工作区中创
建测试电路。
点击Simulate 菜单中的
Analyses 下的DC Sweep Analyses 功能,出
现图6所示对话框,按图中参数进行设置,
并将vv1# branch 作为output variables 。
设
置完毕,点击对话框上的Simulate ,得到图8所示晶体管输出特性曲线。
但该曲线与习惯表示方法不同,纵坐标数据为负数,因此,
再利用Multisim 的后处理功能(Postprocess ),将测试曲线进行简单的数学运算,即输出数据取反,便可得到习惯表示法。
具体参数设置如图7对话框所示。
重画后的晶体管输出特性曲线如图9所示。
图5 晶体管测试电路图
图6 DC Sweep Analyses 对话框设置
图7 Postprocess 对话框设置
4 结论
从以上列举的仿真试验中,可以看出,用MultiSim 进行电工电子虚拟实验非常方便, 现象直观,结果精确。
这对电工电子技术实验教学是一种很好的辅助手段。
并且,还为学生进行综合性、创造性实验提供了一个广阔空间。
随着MultiSim 应用的推广和深入,其必将在电子工程、信息工程、电气工程、自动控制等领域的辅助教学中发挥重要作用。
参考文献:
[1] Interactive Image Technology Ltd ,Multisim V7 User Guide [M],Canada ,2003.
[2] 郑步生,吴渭,Multisim2001电路设计及仿真入门与应用[M],北京:电子工业出版社,2002.
[3] 康光华,电子技术基础(模拟部分),北京:高等教育出版社.
图8 晶体管测试曲线 图9 晶体管输出特性曲线。