基于Multisim的电子技术课程虚拟实验环境创设

2011-09-21 15:34:31来源: 互联网
    电子技术课程实践性强,必须用大量的实验来辅助和加深理论学习,但受到实验学时分配和实验室资源配置的限制,教学过程中存在理论教学与实践教学脱节的问题,课堂教学的效果不好,效率不高。
    利用EDA仿真工具Multisim,搭建实验仿真电路,在课堂教学中创设虚拟实验环境,并在此环境下采用理论与实践相结合的教学模式开展教学,以解决传统教学模式下存在的问题。

1 Moltisim简介
    Multisim是最新EDA工具之一,是以Windows为基础的仿真工具,包含原理图和硬件描述语言输入工具,具有丰富的仿真分析能力,用于板级的电子电路设计。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,设计者无需深入了解SPICE技术就可进行仿真、分析和设计。
    Multisim的重要特征包括:通过直观的电路图捕捉环境,轻松设计电路;通过交互式SPICE仿真,迅速了解电路行为;借助高级电路分析,理解基本设计特征;通过一个工具链,无缝地集成电路设计和虚拟测试;通过改进、整合设计流程,减少建模错误并缩短建模时间。
    Multisim经过多个版本的发展,目前普遍使用Multisim 10。Multisim与Labview完美结合,用户可以根据需求制造出属于自己的仪器,教育工作者可以方便地把理论知识用计算机仿真真实的再现出来,解决理论教学与实验相脱节的问题。

2 电子技术虚拟实验环境创设
    电子技术课程理论系统性强,概念抽象,对学生实践能力要求高。利用EDA工具,选择课程中的重点和难点内容进行实验仿真,创设虚拟实验环境,开展以模拟、仿真实验为基础的计算机辅助课堂教学,通过实验验证理论和“实验结果”的反复重现,增强抽象概念的直观性,加强学生的认知、理解和记忆强化;通过学生参与实验过程,增强课堂的互动性和趣味性,达到培养能力,提高教学效果的目的。
    模拟电子技术课程可创设的虚拟实验环境有:阻容耦合放大电路、差分放大电路、两级阻容耦合放大电路、负反馈放大电路、电压比较器、互补功率放大电路、正弦波振荡电路、和整流-滤波-串联稳压电路。
    数字电子技术课程教学中可以创设:集成门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、555定时器及其应用、D/A及A/D转换器。

3 应用举例
    本文以单级阻容耦合共射放大电路为例,介绍基于Multisim技术的虚拟实验环境的创设。
    通过阻容耦合放大电路实验环境,可以开展工作在放大状态下三极管电流分配关系,静态工作点与三极管饱和、放大、截止三个状态之间的关系,工作点与温度的关系,元件参数对放大倍数、输入电阻和输出电阻的影响等实验演示教学。
    根据教学需求,创设实验环境,在Multisim上搭建测试电路,图1为单级阻容耦合共射放大电路,图2为静态测试电路。设置实验所需的信号发生器、电流表和示波器,调整好测试参数。

b.JPG

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关键字:Multisim  虚拟实验环境  电子技术  教学  仿真

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0921/article_3518.html
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