NI电子电路教学平台
基于Multisim的三极管放大电路仿真分析
基于Multisim的三极管放大电路仿真分析来源:大比特半导体器件网引言放大电路是构成各种功能模拟电路的基本电路，能实现对模拟信号最基本的处理--放大，因此掌握基本的放大电路的分析对电子电路的学习起着至关重要的作用。
三极管放大电路是含有半导体器件三极管的放大电路，是构成各种实用放大电路的基础电路，是《模拟电子技术》课程中的重点内容。
在课程学习中，一再向学生强调，放大电路放大的对象是动态信号，但放大电路能进行放大的前提是必须设置合适的静态工作点，如果静态工作点不合适，输出的波形将会出现失真，这样的“放大”就毫无意义。
什么样的静态工作点是合适的静态工作点;电路中的参数对静态工作点及动态输出会产生怎样的影响;正常放大的输出波形与失真的输出波形有什么区别;这些问题单靠课堂上的推理及语言描述往往很难让学生有一个直观的认识。
在课堂教学中引入Multisim仿真技术，即时地以图形、数字或曲线的形式来显示那些难以通过语言、文字表达令人理解的现象及复杂的变化过程，有助于学生对电子电路中的各种现象形成直观的认识，加深学生对于电子电路本质的理解，提高课堂教学的效果。
实现在有限的课堂教学中，化简单抽象为具体形象，化枯燥乏味为生动有趣，充分调动学生的学习兴趣和自主性。
1 Multisim 10 简介Multisim 10 是美国国家仪器公司(NI公司)推出的功能强大的电子电路仿真设计软件，其集电路设计和功能测试于一体，为设计者提供了一个功能强大、仪器齐全的虚拟电子工作平台，设计者可以利用大量的虚拟电子元器件和仪器仪表，进行模拟电路、数字电路、单片机和射频电子线路的仿真和调试。
Multisim 10 的主窗口如同一个实际的电子实验台。
屏幕中央区域最大的窗口就是电路工作区，电路工作窗口两边是设计工具栏和仪器仪表栏。
设计工具栏存放着各种电子元器件，仪器仪表栏存放着各种测试仪器仪表，可从中方便地选择所需的各种电子元器件和测试仪器仪表在电路工作区连接成实验电路，并通过“仿真”菜单选择相应的仿真项目得到需要的仿真数据。
nimultisim14.0概述 -回复
nimultisim14.0概述-回复“ni multisim 14.0概述”是一款电路设计和仿真软件，提供了强大的工具和功能，帮助工程师和学生在电路设计过程中进行仿真、调试和优化。
它是Electronic Workbench（EWB）软件的最新版本，具有更高的性能和更多的功能。
首先，我们可以从“ni multisim 14.0概述”的起源和发展开始。
Multisim 最初由美国国家仪器（National Instruments）开发，最早是作为电子教育软件，用于大学课程和实验室中的电路设计和仿真。
随着技术的发展，Multisim逐渐成为工程师在实际项目中使用的工具，广泛应用于电子设计自动化（EDA）领域。
Multisim 14.0是迄今为止最新的版本，它在前一版本的基础上进一步改进和升级了许多功能，以满足不断发展的电路设计需求。
它提供了一个全面的环境，使用户能够设计、仿真和调试各种类型的电路，从简单的数字电路到复杂的模拟电路和混合电路。
该软件具有直观的用户界面，使用户可以轻松使用各种工具和功能。
它提供了一个可视化的设计环境，用户可以通过简单拖放的方式添加和连接电子元件，构建原理图。
Multisim还提供了一个广泛的元件库，包括常见的集成电路（IC）、传感器和各种分立元件，用户可以从库中选择并添加到设计中。
一个重要的功能是此软件提供了世界上最大和最全面的模拟设备库，以满足各种设计要求。
用户只需选择所需的模拟设备（如电源、函数发生器、示波器等），将其添加到设计中，并进行正确的引脚连接。
然后，用户可以通过电路仿真功能，模拟和观察电路的行为和性能，从而了解电压、电流、功率等参数，以及信号的波形和频谱。
此外，Multisim还提供了一些高级功能，如多通道分析、参数化仿真和优化。
多通道分析功能使用户能够同时分析和比较多个电路变体的性能，以便找到最佳设计方案。
参数化仿真功能允许用户在设计中引入变量，以实现设计的容错性和优化。
NI-myDAQ在电子电路工程实践教育中的应用
NI niyDAQ在电子电路工程实践教育中的应用摘要：针对电子电路相关课程中工程实践教育面临的问题，结合具体实例介绍了NI新推出的便携式教学设备。
NI inyDAQ专为课堂和实验窒之外的实验而设计，可以让学生陆时随地进行工程实践。
该实践创新平台不仅有助于提高学生的工程实践能力，让学生从书本理论过渡到工程实践，而且有利于学生工程创新意识的培养。
关键词:NI myDAQ；工程实践教育弓创新;LabVIEW0引言目前我国的工程教育在规模上已居世界首位，但质昼不髙、应用性不强⑴。
工程教育中，实践是非常重要的环节⑵，然工程教学上依然存在着理论与实陌应用脱节、学生峽乏动手实践能力等问题。
值得注意的是，近年来我国工程教育理念己由之前注垂培养学生的理论知识转到对学生动手实践的能力即工程实践教育的培养上。
此外，工程实践教育还面临着如何尽快地从书本理论过渡到工根实践的困难。
实验是进行工程实践教育的有效途径,然而传统实验室与课堂教学限制了学生工程实践的机会。
电子电路相关课程的工程实践教育同样面临着上述困难°NI myDAQ专为实验室外的实验而设计，其完全由USB供电的便携性和一体化设计的紧湊性，帮助学生可以随时随地进行工程实践，只要能使用电脑的地方就可使用它，是开展工程实践的理想工具。
1 NT myDAQ 简介NI myDAQ是美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称IU)新近推出的一个便携式敎学设备，如图1所示。
该设备采用德州仪器提供的模拟电路芯片，具有2差分模拟输入与2通道模拟输岀、8个数字输入与数字输出接口、3.5mm音频输入与输出接口以及+5/+15/-15V电源输岀等功能.且内置的数字万用表可用于电压r电流以及电阻的测量，其USB供电特性最大桎度地提升了便携性。
町rnyDAQ通过提供基于电脑使用的8种软件仪器帮助学生扩大自己进行动手实践工程创新的范围，这些仪器包括示液器、数字万用表、任意波形发生器、波特图仪、动态信号分析仪、函数发生器、数字读和数字写。
multisim 14简介与基本应用 课件
课件标题：Multisim 14简介与基本应用一、Multisim 14概述Multisim 14是一款由美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）开发的电路设计和电子教学仿真软件。
作为电路设计和仿真的重要工具，Multisim 14提供了丰富的电路元件库、强大的电路设计功能以及精确的电路仿真能力。
二、Multisim 14的安装与工作环境1. 安装过程：请参照Multisim 14的安装指南进行安装，确保软件正确安装在您的计算机上。
2. 工作环境：启动Multisim 14后，您将看到一个清晰的用户界面。
界面的主要部分包括菜单栏、工具栏、电路设计区、元件库面板等。
三、Multisim 14的基本应用1. 创建电路图：在电路设计区，您可以通过从元件库中拖拽元件到设计区来创建电路图。
元件库面板包含了丰富的元件，包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
2. 电路仿真：在电路图创建完成后，您可以通过点击仿真按钮开始进行电路仿真。
仿真结果会以波形图、图表等形式实时显示在界面上。
3. 参数分析：Multisim 14提供了强大的参数分析功能，您可以通过改变元件参数来观察电路性能的变化，从而深入理解电路的工作原理。
4. 报告生成：仿真完成后，您可以将仿真结果导出为报告，方便对电路进行分析和评估。
四、Multisim 14的高级应用除了基本应用外，Multisim 14还提供了许多高级功能，如使用LabVIEW和Multisim实现数字电路和模拟电路的联合仿真、使用Multisim片段（Snippets）分享电路文件等。
这些功能可以帮助您更深入地理解和分析电路。
五、总结Multisim 14是一款功能强大的电路设计和仿真软件，无论是电子工程师还是电子专业的学生，都可以通过学习和使用Multisim 14来提高自己的电路设计和分析能力。
希望通过本课件的学习，您能够对Multisim 14有更深入的了解，并在实际工作中充分利用这款工具。
Multisim仿真软件在电子技术专业教学中的应用
Multisim仿真软件在电子技术专业教学中的应用随着科技的不断发展，电子技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
随之而来的是对电子技术专业人才的需求不断增加。
而要培养一流的电子技术专业人才，就需要在教学中引入最新的技术和工具，以满足学生对于实际操作和实验的需求。
在这方面，Multisim仿真软件就成为了电子技术专业教学中的重要工具之一。
Multisim是由美国国家仪器公司（NI）开发的一款功能强大的电子电路仿真软件，它可以用于模拟和分析从简单的电子元件到复杂的电子系统的设计。
在电子技术专业的教学中，Multisim可以帮助学生更好地理解电子电路的原理，提高他们的实际操作能力，让他们更好地适应未来的工作环境。
Multisim可以提供丰富的电子元件模型和电路模板，在模拟电路设计过程中为学生提供便利。
在传统的实验教学中，学生需要亲自搭建电路，耗费大量的时间和精力。
而在使用Multisim进行仿真实验时，学生可以直接从软件库中选择各种电子元件模型和电路模板，进行仿真实验。
这不仅可以节省时间，还可以避免一些实验中的潜在风险，提高实验效率，降低实验成本。
Multisim可以模拟各种电子电路设计，帮助学生更好地理解电子电路的原理。
通过Multisim，学生可以观察和分析各种电子元件之间的互动关系，了解电路的工作原理。
Multisim还能够帮助学生分析不同参数对电路性能的影响，从而更好地掌握电子电路设计的方法和技巧。
除了作为教学工具，Multisim还可以作为电子技术专业科研和实验室建设的重要支持。
在科研工作中，研究人员可以利用Multisim对电子电路进行仿真分析，快速验证各种理论和方法，提高研究效率。
在实验室建设中，学校可以利用Multisim搭建虚拟的电子实验平台，满足大量学生对于实验的需求，提高实验室资源的利用率。
基于LabVIEW的数字电路实验教学平台设计
ｐｎ１和类 似 于源代 码 功能 的 方框 图 （ ｌ ｋｄ — ａｅ） ｂ ｃ ｉ ｏ ａ
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成 。前面板接受来 自方框 图的指令。在前面板 中， 控件模拟 了仪器的输人装置 （ 如开关 、 旋钮等 ） 和输 出显示 设备 ， 由程 序 框 图获 得 或 产 生 的数 据 进 行 对
１０ Ｏ
褰 验 室 科 学
驱 动方 程 、 态方 程 和输 出方 程描 述 实 际问题 。 状 组 成存储 电路 （ 发 器 ） 触 的关 键 是 有 一 个 时钟
鼬麴幽照
脉冲 ， 在时钟脉冲信号的作 用下 ， 出相应的信号 。 输
在 基本 触 发器 中 Ｃ Ｐ是 直 接 加 到 输 入 端 的 ， 本 触 基
（ ｃ ｏｌ ｆ ｏ ｕｅ ｎ ｎｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｔａｊ ｏｍ ｌ ｎｖ ｒｔ ，Ｔａｊ ０ ３ ７ ｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｍｐ ｔ ａｄＩｆ ａｉ ｎ ｉｅｒ ， ｉ ｉ Ｎ ｒ ａ Ｕ ｉ ｓｙ ｉ ｉ ３ ０ ８ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｒ ｒ ｏ ｎ ｎｎ ｅｉ ｎｎ
学 习的兴 趣 ， 高 动 手 能 力 ， 炼 在 实 践 中发 现 问 提 锻
题 、 析 问题 和解 决 问题 的能 力 。数 字 电路 作 为 电 分
子类 专业 的专 业基 础课 程 ， 实验 教学 尤 为重 要 。 随着 高校 招生 规模 的不 断扩 大 ， 实验 仪 器 、 备 设 的紧 缺 问题越 来 越 严 重 。不 仅 如 此 ， 有 设 备 比较 现 陈旧， 更新 慢 ， 仪器 的功 能 是 固定 的 ， 台仪 器 只 能 每 进 行 某些 特定 的实验 ， 开 发试 验 项 目需 要 重 新 购 新
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NI电子学教育平台 电子学教育平台工程教育的趋势• • • • 理论与动手实践相结合 协作，基于项目学习 设计，设计，设计 创造与创新电子学教学的挑战• • • • 学生对基本工程概念的兴趣 从理论到实现的过渡 与最新的工业工具同步 时间和预算的限制NI 电子学教育平台电子学教育平台理论 | 课件& 教师助手• 课程资料– 教材 – 配套电路/范例• 实践教学理念– 实验教程 – Multisim Multisim电路• 其他– 免费下载3小时课件 – 在线资源 – Multisim学生版设计 | NI Multisim• 简单易用– 快速原理图捕捉 – 完全交互式仿真 – 强大的电路分析功能• 为教学所设计– 面包板和 3D虚拟NI ELVIS – 内置测试功能 – 电路限制• 交互式学习– 仿真时交互式操作 – 交互式、虚拟、额定、3D器件 – 参数动态显示原型 | 虚拟3D NI ELVIS• 学生容易从理论过渡到实现 • 可以在家里、无风险地尝试各种布局原型 | NI ELVIS1. Multisim集成 2. USB 连接 3. 基于LabVIEW 4. 第三方板卡支持 5. 配套课程比较 | Multisim & NI ELVIS II集成• 学习一组仪器 • 比较仿真数据和 测量数据 • 在Multisim中控制 硬件比较 & 分析 | LabVIEW SignalExpress & LabVIEWLabVIEW SignalExpress – 测量和比较LabVIEW– 测量和比较实现|Ultiboard•专业的PCB布局布线•创建加工用文件& 3D PCB预览•设计和动手实践的理想工具机器猫PCB制版图总结总结：：从理论理论到实现的统一平台到实现的统一平台。
基于NI Multisim10.0的电路课程实验改革探索
实验电路的设计、仿真与分析 ， 并且写 出分析报告 和实验心得，甚至提出 自己对于某些问题 的建议和 看法 。其实这个 过 程 ，就相 当于学 生 自 己在 实 验 室
应用分 立元件 搭 建实 验 电路 并 进 行测 试 、验 证 ，然 后得 出最终 的实 验结 果 。经 过这 样 的 练 习 ，学 生 真 正 到 电工 电子 中 心 的 电路 电工 实验 台进 行 实验 时 ，
所学 的 软件版本 较低 ，而且 后续 学生 的应用 也只靠
子 中心为例 ， ００年购置了 ４ ２０ ０套高级 电路电工实 验 台 、２套 多媒体 实验教 学设 备 。然 而 面对 这 么 先
进 的实验 设备 和优越 的实验 条件 ，是不 是学 生 的实 践 动手能 力会 有 很大 提 高 呢？ 笔 者做 了如 下 调查 ： 通 过对 电子系统 设计课 程 的跟踪 、毕业 设计 硬件题
仪器对 自己搭建的电路进行参数测试、记 录结果并
进行 分析 ，最后得 出实验结论 。甚 至依 据 自己测试 的数据 对 电路进一 步优化 ，整个 过程 动手 实践 能力
极强。
之前 ，让他们配合将要进行的实验，进行一些其他
方式 的学 习或者 锻炼 呢？
现 在 的电路理 论实验 室 ，基本都 引入 成套 、先
电路理 论课 程是 高等院校 工科 电类 与非 电类专
目的探讨以及每年的电子设计大赛总结发现 ，学生 对于基本 电路的动手能力有下降的趋势。结合笔者 自身经历以及和其他老师的交流、学生的沟通发现
业学生必修的一门重要的专业基础课 ，其特点是既 有较抽象的理论分析，又有较具体的实践应用。它
MultiSim简介
Multisim本是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，被美国NI公司收购后，更名为NI Multisim ，而V10.0是其（即NI，National Instruments）最新推出的Multisim最新版本。
目前美国NI公司的EWB的包含有电路仿真设计的模块Multisim、PCB设计软件Ultiboard、布线引擎Ultiroute及通信电路分析与设计模块Commsim 4个部分，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程。
Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4个部分相互独立，可以分别使用。
Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4个部分有增强专业版（Power Professional）、专业版（Professional）、个人版（Personal）、教育版（Education）、学生版（Student）和演示版（Demo）等多个版本，各版本的功能和价格有着明显的差异。
NI Multisim 10用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”。
NI Multisim 10是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。
NI Multisim 10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到，因此也很方便的在工程设计中使用。
NI Multisim 10的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源；而且还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
NI Multisim 10具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、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，以帮助设计人员分析电路的性能。
Multisim简介与使用
目录1 Multisim 12简介及使用 (1)1.1 Multisim简介 (1)1.1.1 Multisim概述 (1)1.1.2 Multisim发展历程 (2)1.1.3 Multisim 12的特点 (3)1.2 Multisim 12的基本界面 (4)1.2.1 Multisim 12的主窗口界面 (4)1.2.2 Multisim 12的标题栏 (5)1.2.3 Multisim 12的菜单栏 (5)1.2.4 Multisim 12的工具栏 (6)1.2.5 Multisim 12的元件库 (7)1.2.6 Multisim 12的虚拟仪器库 (8)1.3 Multisim 12的使用方法与实例 (9)1Multisim 12简介及使用1.1Multisim简介1.1.1Multisim概述NI Multisim是一款著名的电子设计自动化软件，与NI Ultiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。
是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。
Multisim在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。
Multisim是以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。
我们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂容，这样我们无需懂得深入的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。
1.1.2Multisim发展历程Multisim 电路仿真软件最早是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，IIT）于20世纪80年代末推出的一款专门用于电子线路仿真的虚拟电子工作平台（Electronics Workbench，EWB）。
nimultisim14.0概述
nimultisim14.0概述Nimultisim 14.0概述Nimultisim 14.0是由National Instruments公司开发的一款电子设计自动化（EDA）软件。
它是一种强大的模拟电子电路设计环境，能够帮助工程师和学生在虚拟实验室中设计、模拟和分析电子电路。
本文将一步一步回答您关于Nimultisim 14.0的问题，详细介绍该软件的特点和功能。
第一步：什么是Nimultisim 14.0?Nimultisim 14.0是一款用于模拟电路设计的软件。
它提供了先进而易用的电路设计和分析工具，使工程师和学生能够在没有实际硬件的情况下进行电路实验。
它是一个综合的EDA工具，能够设计、模拟和测试电子电路。
第二步：Nimultisim 14.0的特点是什么？Nimultisim 14.0有许多独特的特点，使其成为模拟电子电路设计的首选工具。
以下是其中一些主要特点：1. 强大的模拟引擎：Nimultisim 14.0拥有一个高性能的模拟引擎，能够准确模拟各种不同类型的电子电路。
它支持从简单的电路到复杂的系统级设计的各种电路拓扑。
2. 直观的用户界面：Nimultisim 14.0具有直观的用户界面，使用户能够轻松地设计和分析电子电路。
它提供了丰富的图形工具和容易理解的操作界面，使用户能够快速上手。
3. 多种元件库：Nimultisim 14.0内置了大量的元件库，包括模拟和数字电路元件、放大器、滤波器、传感器等。
这些元件可以轻松地拖放到设计中，快速构建电路。
4. 信号分析工具：Nimultisim 14.0提供了各种信号分析工具，用于测量、分析和优化电路。
它可以进行频率和时域分析，帮助用户了解电路的行为和性能。
5. 多种模拟器：Nimultisim 14.0支持多种模拟器，包括SPICE 模拟器、部件级模拟器和系统级模拟器。
用户可以选择适合自己需要的模拟器进行电路仿真。
第三步：Nimultisim 14.0的应用场景是什么？Nimultisim 14.0可以在各种不同的应用场景中使用。
NI ELVIS和NI myDAQ教学平台动手课程教学指导书
数量 2 1 1
5. 在ELVIS工作台和原型板之间连接以下5条连线： 工作台 SCOPE CH0 BNC 原型板 BNC1 工作台 SCOPE CH1 BNC 原型板 BNC2 工作台 DMM V 原型板 Banana A 工作台 DMM COM 原型板 Banana B 工作台 DMM A 原型板 Banana C
2. 进行 Multisim 电路仿真。在之前打开的 Multisim 电路（如上图）中，分别双击 FGEN、VPS和SCOPE，并按下图所示进行参数设置：
NI ELVIS 和 NI myDAQ 教学平台——动手课程 7
/academic/zhs
3. 在Multisim窗口的工具栏上点击运行，
练习二：NI 电子学教育平台综合实验
NI ELVIS 和 NI myDAQ 教学平台——动手课程 5
/academic/zhs
NI 电子学教育平台包括 NI Multisim 电路仿真软件，NI ELVIS 教育设计和原型平 台和 NI LabVIEW 图形化编程环境。该软硬件集成的平台可以无缝地将电路理论、 设计仿真及原型比较、最终实现联系起来，以动手实践的方式培养学生电子设计 理论和实践的能力。
NI ELVIS 和 NI myDAQ 教学平台——动手课程 2
/academic/zhs
c. 可视化 RC 瞬态电路的电压 1. 在原型板上搭建一个如下图所示的 RC 瞬态电路。将 1MΩ 电阻和 1µF 电容 串 联后，在电路两端加上可编程电源提供的电压，即连接 SUPPLY+ 和 GROUND，再将电容两端电压连接至原型板的模拟输入端口 AI 0+和 AI 0–。
操作步骤：
a. FGEN 和 SCOPE 1. 用 BNC-BNC 接线将 ELVIS 工作台 SCOPE CH0 的 BNC 接口与原型板的 BNC 1 接口相连。 2. 在原型板上用导线将波形输出 FGEN 连接到 BNC 1 +。 3. 启动 NI ELVISmx Instrument Launcher；分别单击界面中的 FGEN 和 SCOPE， 打开信号发生器和示波器的操作界面，按下图进行设置，运行并观察结果。
论文-基于NIELVIS电子实验设计
基于NI ELVIS的电子实验设计摘要随着低本钱高性能的计算机资源普及运用，数字化仪器平台逐渐取代传统电子仪器已成为一种趋势。
我国理工科学校的教学、科研需要大量的测量分析仪器设备，特别是电子类实验教学，每种仪器都必须配置多套，而且有些仪器设备价格十分昂贵。
因此购置仪器设备的巨大投入经费，一般学校难以承受，造成仪器设备缺乏和过时旧等现象，严重影响教学科研效果。
另外，由于传统电子学实验室教学模式存在的弊端，造成实验室设备利用率低，实验信息管理混乱，实验教师工作繁杂，最终不仅仅浪费了学校大量的人力物力，而且学生还不能真正地掌握实验，培养过关的动手能力〔学校实验室仪器配备不全，一些必要的实验无法展开〕。
如果把虚拟仪器运用到实验教学和科研中，不但可以节约大量仪器设备的经费投入，而且能够提高实验教学和科研的质量与效率。
尤其是NI ELVIS在数字电路实验教学中的应用，效果更为明显。
关键词:电子技术实验教学虚拟仪器LabVIEW 优势Based on the NI ELVIS electronic experimental designAbstractWith popularization using low-cost high-performance puter resources, digital instrument platform is gradually replacing traditional electronic instrument has bee a trend.School teaching and scientific research in science and engineering in our country needs a lot of measurement analysis instruments, especially the electronic experimental teaching, each instrument must be configured more sets, and some equipment is very expensive. Therefore buy equipment investment funds, general school unbearable, causing the phenomenon such as lack of obsolete and outdated equipment, seriously affect the effect of teaching and research. In addition, due to the insufficiency of the traditional electronics laboratory teaching mode, lab equipment utilization rate is low, the experiment information management chaos, the experiment teachers work multifarious, in the end not just wasted a lot of school resources, and students can't really control experiment, train pass ability (school laboratory instrumentequipped with is not plete, some necessary experiments can not open).If the virtual instrument is applied to the experiment teaching and scientific research, not only can save a lot of instruments and equipment of funds investment, but also can improve the quality and efficiency of experiment teaching and scientific research. Especially the virtual instrument in the digital circuit experiment teaching, the application of effect is more obvious.Keywords: electronic technology experiment teaching advantages of virtual instrumentLabVIEW目录摘要I引言- 1 -1. 1传统电子学实验室教学模式的弊端- 1 -1. 1.1 实验室设备利用率低- 1 -1. 1.2实验信息管理混乱- 1 -1. 1.3 实验教师工作繁杂- 1 -1. 2 虚拟仪器在电子实验教学中的应用- 1 -1. 2.1 虚拟仪器概述- 2 -1. 2.2 LabVIEW的编程简介- 2 -1. 2.3 虚拟仪器中的数字电子技术- 2 -第一章数字电路教学实验的设计- 5 - 1.1平台的构建- 5 -1.2半加器的设计- 6 -1.3全加器的设计- 7 -1.4比拟器的设计- 8 -1.5双向同步计数器的设计- 9 -1.6与非门的设计- 10 -1.7 D触发器的设计- 11 -1.8 JK触发器的设计- 12 -1.9 译码器的设计- 13 -第二章虚拟数字示波器的设计与实现- 15 - 2.1虚拟示波器的介绍- 15 -2.2软件设计思想- 16 -2.3 前面板设计- 17 -2．4信号采集模块- 19 -2.5信号测量和分析控制模块- 19 -2.6虚拟示波器的具体软件设计- 20 -第三章基于虚拟仪器的实验室设计方案- 23 - 3．1虚拟仪器实验室的硬件平台- 24 -3．1．1 DAQ虚拟仪器系统- 24 -3．1．2 GPIB虚拟仪器系统- 27 -3．1．3 VXI虚拟仪器系统- 28 -3．1．4 PXI虚拟仪器系统- 29 -3．1．5 USB和IEEEl394虚拟仪器系统- 30 -3．1．6 RS一232虚拟仪器系统- 30 -3．2虚拟仪器实验室的软件平台- 31 -3．2．1虚拟仪器软件体系构造(VISA)- 32 -3．2．2仪器驱动程序- 33 -3．2．3应用软件- 33 -第四章论文总结- 34 -参考文献- 39 -引言实验室是教学、科研的重要基地,实验室的建立也反映了学校的教学体系、学科建立和管理体制的水平。
Multisim软件介绍
Introduction to theNI Electronics Education PlatformNI Electronics Education Platform软件介绍Hands-On Session手把手学习课程Introduction 介绍Overview 纵览This course is designed to give you a brief one-hour introduction to National Instruments Multisim software. The course focuses on the basic elements of schematic capture as well as simulation. Through four exercises, you can work with the NI Multisim environment, place and wire schematic components, simulate a completed circuit, and prototype and measure the resulting design.本课程是用来对NI公司的Multisim软件做以简单的一小时介绍。
课程集中介绍了电路图输入和仿真的基本部分。
通过四个练习，你可以在NI公司的Multisim环境下工作，为电路元器件布局布线，对整个电路进行仿真，然后对最终的设计进行原型化和测量。
Design Challenge 设计挑战The exercises in this course are presented in the form of a design challenge. Each of the exercises is a step of the engineering design process. The challenge is to design a bandpass filter using the 741 operational amplifier.本课程中的练习是以设计挑战的形式给出的。
Multisim简介与使用
目录1 Multisim 12简介及使用 (1)1.1 Multisim简介 (1)1.1.1 Multisim概述 (1)1.1.2 Multisim发展历程 (2)1.1.3 Multisim 12的特点 (3)1.2 Multisim 12的基本界面 (4)1.2.1 Multisim 12的主窗口界面 (4)1.2.2 Multisim 12的标题栏 (5)1.2.3 Multisim 12的菜单栏 (5)1.2.4 Multisim 12的工具栏 (6)1.2.5 Multisim 12的元件库 (7)1.2.6 Multisim 12的虚拟仪器库 (8)1.3 Multisim 12的使用方法与实例 (9)1Multisim 12简介及使用1.1Multisim简介1.1.1Multisim概述NI Multisim是一款著名的电子设计自动化软件，与NI Ultiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。
是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。
Multisim在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。
Multisim是以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。
我们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂容，这样我们无需懂得深入的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。
1.1.2Multisim发展历程Multisim 电路仿真软件最早是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，IIT）于20世纪80年代末推出的一款专门用于电子线路仿真的虚拟电子工作平台（Electronics Workbench，EWB）。
NI multisim介绍
Multisim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。
NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。
作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。
NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。
学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。
Ø 直观的图形界面整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；Ø 丰富的元器件提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。
Ø 强大的仿真能力以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过Electronic workbench 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。
包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能。
Ø 丰富的测试仪器提供了22种虚拟仪器进行电路动作的测量：Multimeter(万用表)Function Generatoer(函数信号发生器)Wattmeter(瓦特表)Oscilloscope(示波器)Bode Plotter(波特仪)Word Generator(字符发生器Logic Analyzer(逻辑分析仪)Logic Converter(逻辑转换仪)Distortion Analyer(失真度仪)Spectrum Analyzer(频谱仪)Network Analyzer(网络分析仪)Measurement Pribe(测量探针)Four Channel Oscilloscope(四踪示波器)Frequency Counter(频率计数器)IV Analyzer(伏安特性分析仪)Agilent Simulated Instruments(安捷伦仿真仪器)Agilent Oscilloscope(安捷伦示波器)Tektronix Simulated Oscilloscope(泰克仿真示波器)Voltmeter(伏特表)Ammeter(安培表)Current Probe(电流探针)Lab VIEW Instrument(Lab VIEW仪器)这些仪器的设置和使用与真实的一样，动态互交显示。
Multisim简介及使用
目录1 Multisim 12简介及使用 (2)1.1 Multisim简介 (2)1.1.1 Multisim概述 (2)1.1.2 Multisim发展历程 (2)1.1.3 Multisim 12的特点 (4)1.2 Multisim 12的基本界面 (6)1.2.1 Multisim 12的主窗口界面 (6)1.2.2 Multisim 12的标题栏 (7)1.2.3 Multisim 12的菜单栏 (7)1.2.4 Multisim 12的工具栏 (9)1.2.5 Multisim 12的元件库 (10)1.2.6 Multisim 12的虚拟仪器库 (12)1.3 Multisim 12的使用方法与实例 (13)页脚内容11Multisim 12简介及使用1.1Multisim简介1.1.1Multisim概述NI Multisim是一款著名的电子设计自动化软件，与NI Ultiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。
是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。
Multisim在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。
Multisim是以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。
我们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样我们无需懂得深入的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。
1.1.2Multisim发展历程Multisim 电路仿真软件最早是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，IIT）于20世纪80年代末推出的一款专门用于电子线路仿真的虚拟电子工作平台（Electronics Workbench，EWB）。
ni multisim使用方法
ni multisim使用方法Ni Multisim是一款强大的电子电路仿真软件，广泛应用于电子工程教育和电路设计领域。
本文将介绍Ni Multisim的使用方法，帮助读者快速上手并进行电路仿真设计。
我们需要了解Ni Multisim的界面和基本操作。
打开软件后，会出现主界面，包括工具栏、元件库、电路区域等。
工具栏上有各种常用的操作按钮，例如新建、打开、保存等。
元件库中包含了各种电子元件，可以通过拖拽的方式将元件拖入电路区域进行布局。
在进行仿真设计之前，我们需要先选择合适的元件进行电路搭建。
Ni Multisim提供了丰富的元件库，包括传感器、电源、运算放大器、滤波器等等。
可以根据实际需求选择相应的元件。
将元件拖入电路区域后，可以通过调整元件的位置和连接线的布局来完成电路的搭建。
在电路搭建完成后，我们需要对电路进行仿真分析。
Ni Multisim 提供了多种仿真分析工具，包括直流分析、交流分析、传输特性分析等。
通过选择合适的分析工具，可以对电路进行电压、电流、功率等方面的仿真分析。
在进行仿真分析时，需要设置仿真参数，例如输入信号的幅值、频率等。
通过仿真分析，可以了解电路的工作状态以及各种参数的变化情况。
除了基本的电路搭建和仿真分析，Ni Multisim还提供了其他实用的功能。
例如，可以进行虚拟仪器控制，通过添加示波器、函数发生器等虚拟仪器来观察电路的工作情况。
同时，还可以进行电路优化设计，通过调整元件参数和布局来优化电路性能。
此外，Ni Multisim还支持PCB布局和自动布线，方便用户进行电路设计和制作。
在使用Ni Multisim时，还需要注意一些常见的问题和技巧。
首先，应该保持良好的电路布局，避免元件之间的交叉和拥挤。
其次，需要注意元件的参数设置，例如电阻的阻值、电容的容值等。
此外，可以使用快捷键和鼠标中键进行一些常用操作，提高工作效率。
同时，还可以参考Ni Multisim的帮助文档和在线教程，获取更多的使用技巧和案例。
电子电路仿真软件推荐
电子电路仿真软件推荐电子电路仿真软件在电子工程领域起着至关重要的作用，能够帮助工程师们进行电路设计、测试和验证，提高工作效率和设计准确性。
本文将针对电子电路仿真软件进行推荐，并介绍它们的特点和应用范围。
一、MultisimMultisim是一款由美国国家仪器（NI）公司开发的电子电路仿真软件，具有强大的功能和广泛的应用性。
该软件提供了直观、易于使用的用户界面，使得用户能够轻松地进行电路设计和调试。
Multisim支持模拟电路和数字电路仿真，能够进行信号分析、模拟分析和混合信号仿真。
此外，它还提供了仿真实验室功能，使得用户可以进行实际电路实验的虚拟仿真。
Multisim是一款功能全面、易于上手的电子电路仿真软件，非常适合初学者和专业工程师使用。
二、LTspiceLTspice是一款由美国线性科技（Linear Technology）公司开发的免费电子电路仿真软件。
它是一款强大的模拟器，支持大规模的电路仿真和分析。
LTspice提供了丰富的元件库和模型，用户可以根据需要自定义元件和模型。
该软件具有快速仿真的特点，能够在短时间内对复杂电路进行仿真和验证。
此外，LTspice还支持直流稳态分析、交流分析和傅里叶分析等功能，能够满足不同的仿真需求。
由于其强大的性能和免费的特点，LTspice在电子工程界广受欢迎，特别是学生和研究人员。
三、Cadence PSpiceCadence PSpice是一款由美国Cadence Design Systems开发的电子电路仿真软件，是业界最为流行的仿真工具之一。
该软件支持模拟电路和混合信号仿真，并提供了准确的仿真结果和可靠的电路分析。
Cadence PSpice具有丰富的元件库和模型，用户可以快速设计和验证复杂的电路。
此外，它还提供了直流稳态、交流和传输特性分析等功能，能够满足不同电路设计的需求。
Cadence PSpice在电子工程领域有广泛的应用，尤其在电路设计和验证方面发挥着重要作用。
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National Instruments 电子技术仿真及实验平台
核心平台介绍
A. NI ELVIS多功能虚拟仪器教学平台
该平台主要基于NI ELVIS数据采集硬件平台，推荐作为实验室的基础教学平台进行多套配置，满足30-40名学生同时进行实验的需要。
NI ELVIS集成8路差分输入（或16路单端输入）模拟数据采集通道（最高采样率1.25MS/s）、24路数字I/O通道，以及12款最为常用的仪器（包括100MS/s示波器、数字万用表、函数发生器等）。
NI ELVIS可通过USB连接PC，连接简单，便于调试；具有很好的健壮性，降低实验室资产损耗。
NI ELVIS II+所提供的仪器功能
NI ELVIS上自带的原型面包板所提供的各种I/O接口
NI ELVIS自带的12种仪器均提供直观易用的软面板, 无需编程即可使用●学生可基于标准配置中的面包板搭建各种数字与
模拟电路，并用平台中已经集成的仪器及软面板进
行测试验证
●结合NI Multisim软件可以进行电路仿真，并通过
软件快速比对仿真结果和实际搭建电路的测试结
果
●支持连接多种传感器及执行机构
●也可选择第三方提供的现成电路板实现各种针对
不同专业课程的实验，例如基于FPGA的数字电
路设计、光纤通信原理、传感器的信号调理、生物医学工程、电机控制、嵌入式设计等
●教师也可自行开发实验电路板
●提供现成软面板软件实现不同的仪器功能，教师或学生也可以通过LabVIEW编程实现自定义的数据处
理、显示、存储等功能，或开发针对专业课程实验的软件程序。
●通过LabVIEW网络应用可开发远程教学实验，进一步提高实验室使用效率
NI ELVIS是一个多学科实验平台，结合NI LabVIEW以及不同的插板可完成电子电路、控制、通信、信号处理、嵌入式设计等学科实验，可以使实验室投入发挥最大效益；同时基于NI ELVIS的硬件资源和LabVIEW 软件的强大功能，在课程设计等教学环节中结合不同学科背景，可以使学生融会贯通，也符合当今宽口径人才培养的教学改革思路。
实验室建议配置：ELVIS II+ 15至30套（一名学生单独操作或两名学生一组）
关于NI ELVIS的更多信息和资源请访问/nielvis/zhs
B. NI电子学教学软件包教育版（包含NI Multisim和NI Ultiboard）
NI Multisim是受到国内外教师和电子工程师广
泛认可、业界一流的SPICE仿真标准环境，广
泛用于电工学、模拟电子线路、数字电路、高频
电子线路、电力电子等课程的教学，同时也可用
于其它课程实验中需要学生自行设计外围电路
的场合。
Multisim内置了与NI ELVIS硬件连接
的功能，可以在仿真阶段调用仿真的ELVIS的
仪器软面板进行直观的仿真结果分析；同时结合
NI ELVIS硬件，可以根据仿真结果搭建硬件电路，并利用ELVIS自带的硬件仪器快速将仿真结果与实际测量结果进行比对。
利用Ultiboard软件可将通过Multisim仿真的电路快速布线并绘制PCB Layout，从而为学生电子实践和科技创新活动提供了从原理到实现的完整工具链。
推荐实验室配置：NI电路设计套件Academic Site License，包含NI Multisim和NI Ultiboard软件，支持最多50台PC独立安装。
关于NI电子学教育软件的更多信息和资源请访问/multisim/zhs
部分国内高校实验室应用
1. 清华大学电工电子实验中心（20套ELVIS + Multisim全校版）
清华大学教师针对NI ELVIS平台设计的附加电路板，完成超声调制与传输实验，配合模拟电路教学2. 浙江大学电工电子实验中心（10套ELVIS + Multisim全实验室版）
浙江大学基于NI ELVIS平台开发的电工电子综合实验“低压直流电动机转速控制测量和显示系统”及教师
在《实验室研究与探索》杂志上发表的相关文章
可免费下载的配套资源
1. 纯软件仿真
课件下载地址：/devzone/cda/tut/p/id/12094
课件中的12个不同章节涵盖了电路基本原理，戴维南定理，二极管，三极管，开关，晶闸管，运算放大器，振荡器，滤波器，简单数字电路，模数混合，简单射频电路，波导及网络分析等电子学基本知识点，每一章节有相应的Multisim配套仿真电路文件及说明。
2. 软硬件结合的演示与实验
课件资源下载地址：/devzone/cda/epd/p/id/6285
该电子学教育平台实验教程(第二版)共11章，教程中提供了的配套经典电路实例供老师们在课程教学中演示使用。
涵盖温度信号调理、AC电路工具、运放基础、滤波器等实际可用电路，配合相关知识点，展示实际电路应用，并可将实测信号结果与Multisim仿真结果实时比较。
可供参考的国外大学配套教学实验指导书
翻译成中文版的配套实验指导书
第三方配套产品*（可选）
澄科公司为NI ELVIS配套设计了一批可选的电子线路教学实验板，不过主要针对验证型实验，如需了解，可参考其它两个附件.
*NI对第三方产品质量不做担保。