陸世鵬
摘要:目前,我國高校已經(jīng)進入全面改革的階段,提高高等教育的教學質(zhì)量,應從教學改革著手。模擬電路是電子,自動控制,通信與信息類專業(yè)的重要的基礎專業(yè)課程,它既有抽象的理論分析,又有具體的實踐應用,傳統(tǒng)的教學方法在模擬電路教學中很難取得較好的教學效果。實踐表明,采用Multisim軟件輔助模擬電路的教學取得了良好的效果。
關鍵詞:模擬電路;Multisim軟件
中圖分類號:TP319文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)23-5651-04
Application of Multisim Software in Teaching Reform of the Analog Circuit
LU Shi-peng
(Baise University, Baise 533000, China)
Abstract: At present,Chinas universities have entered a stage of comprehensive reform.comprehensively improve the quality of higher ed? ucation,must be grabbed form the higher education reform. analog circuit is the important basic course in the major of electronic,automatic control,communication and information,there are both abstract analysis and idiographic operations,therefore it is very difficult to have a good effect. Practice shows that multisim software is able to improve the circuit experiment teaching effect.
Key words: analog circuit; multisim software
模擬電子技術是電子,自動控制和通信與信息類業(yè)最重要的技術基礎課程之一,模電課程既有抽象的理論分析,又有具體的實踐應用。它不僅要求學生掌握模擬電子技術方面的基本理論,基本知識;同時還應培養(yǎng)學生對模擬電路分析,設計及實際應用的能力。模電課程本身所具有的課程特點,使得初學者在剛開始接觸這門課程時常會感到枯燥、抽象,難以入手。所以借助于Multisim軟件的虛擬仿真平臺,既能使學生在課堂上通過觀看老師對電路的操作演示,更加直觀地理解各個知識點,還能使每個人在課堂下不受實驗環(huán)境,儀器設備等的限制,親自動手設計電路,包括對元件的選擇、參數(shù)的設定,以及電路輸出結(jié)果的測試分析。這樣就很好地解決了理論教學與實際動手相脫節(jié)的老大難問題,使得學生的學習興趣和學習效率都大幅度提高。
Multisim 10是基于PC機平臺的電子設計軟件,支持模擬和數(shù)字混合電路的分析和設計,創(chuàng)造了集成的一體化設計環(huán)境,把電路的輸入、仿真和分析緊密地結(jié)合起來,實現(xiàn)了交互式的設計和仿真。Multisim 10提供了功能強大的電子仿真設計界面,能進行包括微控制器件、射頻、PSPICE、VHDL等方面的各種電子電路的虛擬仿真,提供了更為方便的電路圖和文件管理功能。
Multisim 10有如下特點:1)操作界面方便友好,原理圖的設計輸入快捷。2)元器件豐富,有數(shù)千個器件模型。3)虛擬電子設備種類齊全,如同操作真實設備一樣。4)分析工具廣泛,幫助設計者全面了解電路的性能。5)能對實驗電路進行全面的仿真分析和設計。6)可直接打印輸出實驗數(shù)據(jù)、曲線、原理圖和元件清單等。
Multisim 10擁有萬用表,函數(shù)信號發(fā)生器,頻率計,示波器,探針,頻譜分析儀等多種實用儀器,基本可以滿足學生平時學習模擬電路的需求。很好解決了實驗環(huán)境,儀器設備等的限制,學生可以隨時親自動手設計,分析,測量電路。
很好地解決了理論教學與實際動手相脫節(jié)的老大難問題,使得學生的學習興趣和學習效率都大幅度提高。
單管共射放大電路是模電的重點也是難點。在傳統(tǒng)的畫圖和板書的教學方法下,這個知識點常因為其抽象性而使學生在學習時感到非常吃力,所以在這里就以這個知識點為代表,在Multisim仿真環(huán)境下通過對這個電路的分析來說明該軟件對模電教學的重要輔助作用。
3.1靜態(tài)工作點分析
從儀器庫中調(diào)出3個測量筆,分別放置在電路中三極管的三個電極e,b,c處,啟動仿真開關,進行動態(tài)測量,如圖2所示,由三個測量筆測量得到靜態(tài)工作點數(shù)據(jù):
3.2參數(shù)掃描
參數(shù)掃描分析是將電路參數(shù)設置在一定范圍內(nèi)變化,以分析參數(shù)變化時對電路性能的影響。相當于對電路進行多次不同參數(shù)的仿真分析,可快速檢驗電路性能。參數(shù)掃描分析可分為3種:直流工作點分析、瞬態(tài)分析和交流頻率分析。這里選用瞬態(tài)分析來分析當電路中的偏置電阻RW和信號輸入源對大小改變時,對電路輸出的影響,如圖3,圖4所示。
①線性放大區(qū)內(nèi),改變偏置電阻RW對輸出的影響。
Multisim 10仿真軟件能夠有效地仿真電路結(jié)構和分析電路的輸出結(jié)果,使模電的學習過程能夠更加直觀清晰。利用Multisim 10輔助授課,可簡化復雜電路的分析,使學生更加容易接受和理解新知識。另外,不需要很大地成本投入也能鍛煉到學生的動手能力,極大地提高了學生學習的主動性和學習效率,對學生的思維創(chuàng)新開拓有很大的幫助。