Multisim仿真在电工电子实验中的应用

薛英喜

摘 要：高职院校电子电工专业中的实验活动由于其本身的复杂性，使得学生普遍反映课上的理论教学过于枯燥，课下的实践课又过于繁琐，学习无从下手，进而导致课程理论与实践相脱节。另外，由于电子电工实验有一定的危险性，对于初学者来说，不得不让教师提心吊胆，事必躬亲，这在很大程度上影响了学生的积极性。但随着科技的进步，Multisim仿真软件凭借其方便性、高模拟性的特点可以很好地解决了以上的教学问题。基于此，本文从Multisim仿真软件概述，特点，在实验教学中的优势以及在实验教学中的应用等几方面进行分析与探讨。

关键词：Multisim仿真软件；模拟性；电子电工；实验教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2095-9214（2016）05-0152-01

引言

要想提高电子电工专业学生的专业素养，培养其实践动手能力显得至关重要，但是由于电工电子专业自身具有的特点，在教学过程中会既涉及到枯燥的电路设备，又要接触到很多生硬晦涩的概念，导致学生普遍反映电子电工实验内容枯燥难懂。调动学生的积极性，并且能让教师做到理论与实践相结合，把Multisim仿真软件引入教学中能很好地解决这些问题，本文从多方面论述了Multisim仿真软件在教学中应用的优点。

1.Multisim仿真软件概述及其特点

Multisim仿真软件原来是由加拿大最早设计出来后，被美国（NI）有限公司加以改进进而形成的现在以Windows操作系统为基础的一款十分实用的仿真工具。该软件丰富的仿真分析能力备受电子领域人士的喜爱，真正地解决了电工电子实验中的仿真模拟问题，很大程度上促进了电子电工实验的改革和发展。Multisim仿真软件的大小为224个字符，依托于Windows操作平台，该软件本身默认的语言为英语，但是具有语言转换功能，不同的国际和地区可以根据自身的要求进行语言转换。在教学过程中，为方便学生使用和辨识一般都将该软件进行汉化。Multisim仿真软件之所以目前广泛应用于现代电子专业教学中，是因为其与一般的软件操作过程相类似，具有一些EDA自身软件所特定的一些选项，如Place、Simulation、Transfer以及Tool等，并且该软件的界面与其他软件无异，均由多个区域构成，即菜单栏、各种工具栏状态条以及列表框等部分；同时，使用Multisim仿真软件的过程也与一般实验相类似，即先确认电路图，然后从元件库中调用所需的元件，再根据电路图对元器件连成电路，最后根据目的来运用Multisim仿真软件中的分析软件，如DC Operating Point Analysis（直流工作点分析 ），Fourier Analysis（傅里叶分析），Distortion Analysis（失真度分析）等对电路做出分析与测试。

2.Multisim仿真软件在电工电子实验中的应用优势

Multisim仿真软件是一款专门设计用于电路模拟的软件，能非常好的解决理论与实践不能结合的问题，该软件的应用优势主要有以下几方面：（1）操作界面的直观性，模拟真实的实验工作台，用鼠标可连接导线，与实物极相似；（2）数量极大的元器件，共包含一万七千多个；（3）仿真模拟的强大型，由于科技的进步Multisim仿真软件不断更新与加强其仿真能力也越来越高；（4）多样化的测试，主要是用来测试模拟的电路是否合理可行，如：Agilent Simulated Instruments（安捷伦仿真仪器）等；（5）丰富的分析工具，穷主要用于分析电路设计的合理性问题，这些分析工具包括：DC and AC Sensitvity Analysis（直流和交流灵敏度分析），Worst Case Analysis（最差情况分析） Pole Zero Analysis（零级分析）等；（6）射频电路的独特性，射频特殊元件，包括自定义的RF SPICE模型主要是用于方便用户对电路设计进行自定义，创新电路图，设计属于自己的电路设计图；（7）强大的MCU模块，支持4种类型的单片机芯片，以对它们进行改编；（8）分析结果的完整性，在此过程中所用到的数学运算操作类型有复合运算、向量运算和逻辑运算等；（9）包括七种详细的报告；（10）信息交互的完善性，可以较好地提供用户需要的电路图和数据直接转送到别的程序中，并且可以提供Internet Design Sharing（互联网共享文件）。

3.Multisim仿真软件在高职院校电工电子实验中的应用

笔者在此以“分压式偏置放大电路”在Multisim仿真软件下的制作与检验应用为例，来分析Multisim仿真软件在高职院校电工电子实验中的应用优势。众所周知，“分压式偏置放大电路”的制作主要是为了让学生了解“分压式偏置放大电路”的组成元件，理解其工作的原理，在这些的基础上对“分压式偏置放大电路”进行静态分析。首先，我们可打开桌面上的Multisim仿真软件，先调出组成“分压式偏置放大电路”的元器件，向学生讲解这些元器件的特征用途，然后让学生自主地运用已有的知识进行电路设计，接着教师再就学生的电路设计进行评价指导，合理的方面要加以褒奖，不合理的地方要做出解释，尽可能让学生发挥积极主动性。另外，教师应事先告诉学生注意事项如，只有所有的电子元器件电路都接好之后才能通电，如果想要对电路做出改动，必须是在断电的情况下等；在做好电路线之后，要对“分压式偏置放大电路”进行静态分析。Multisim仿真软件中有很多的分析工具如Worst Case Analysis（最差情况分析）、 Pole Zero Analysis（零级分析）、DC and AC SensitvItyAnalysis（直流和交流灵敏度分析）以及Parameter Sweep Analysis（参数扫描分析）等。其中适合静态工作点分析的软件是DC Operating Point Analysis（直流工作点分析）工具，我们可以在该软件的帮助下，让学生了解到静态工作点的调整与测试和稳定静态工作点的原理。

结语

Multisim仿真软件由于其模拟的真实性以及与教学的理论结合的紧密性，在电子电工实验中具有极其广泛的应用。具体来说，Multisim仿真软件能将上课教学的理论知识与实际情况相结合，能较好地调动学生上课的积极性，让学生自己动手做属于自己富有创造性的仪表。然而，模拟的最终目的是为实践服务的，使学生们经过课堂中的理论学习后，可在教师指导下进行计算机仿真，最终实现在实践中熟练具体操作，进而为走上未来工作岗位夯实技术与理论基础。

参考文献：

[1]李如琦，陈军灵.MultiSim仿真软件在电工电子实验教学中的应用[J].广西大学学报（哲学社会科学版），2015，S1：85-87.

[2]梁明艳.Multisim仿真软件在中职《电子技术基础》教学中的应用研究[D].四川师范大学，2007.

[3]胡永卫，何宇林.浅议Multisim仿真软件在《电工电子技术》课程中的应用[J].中国校外教育（理论），2008，07：166.

[4]梁羽.Multisim电子电路设计软件在开放教育课程《电工电子技术》实验教学中的应用[J].电大理工，2013，01：47-49.