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Multisim仿真软件在模拟电子技术的应用

作者:admin 来源:未知 日期:2020-06-28 08:59人气:
摘要:模拟电子技术是电子类专业的一门极其重要的专业基础课,是一门电子技术方面入门性质的技术基础课程,具有很强的工程性和实践性。为了使学生易于掌握相关知识,在课程教学中,适当引入Multisim电路仿真软件进行辅助教学,将抽象的理论较为形象地显示出来,便于大家理解,在一定程度上可以激发学生的学习兴趣,提高学生的实践动手能力。
 
关键词:模拟电子技术;Multisim仿真软件;教学改革
 
《模拟电子技术》这门课程是高等学校里面对于所有强电以及弱电专业课程设置中的一门极其重要的专业基础课程[1],该门课程与《电路分析基础》、《数字电子技术》课程结合起来被人们简称为“三电”课程,其中《模拟电子技术》课程被认为是三者之中最难的课程。本课程是一门电子技术方面入门性质的技术基础课程,具有很强的工程性和实践性。《模拟电子技术》课程的先修课程是《高等数学》、《大学物理》、《电路分析基础》等,其中《电路分析基础》中的欧姆定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律及一阶RC电路的暂态分析和受控源电路等是本课程的基础,应在先修课中学好。本门课程的内容介绍中主要以半导体二极管、晶体三极管和场效应管等电子器件作为基础,分析和设计基本放大电路、集成运放电路等电路,理解并掌握相关电路的结构构成、电路的主要性能指标及参数、电路的工作原理及应用、电路参数的分析计算等。课程的教学目标是希望学生能够通过对本课程的学习,获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,能够基本掌握各种半导体器件的特性、各类电子线路的模型及分析方法,同时结合实验教学和课程设计使学生能够具有一定的组装和调试基本电子线路的能力以及会分析一些简单的电子线路;培养学生分析问题和解决问题的能力,进一步提高学生在实验研究方面、自学新知识方面、分析计算方面、总结归纳以及实验技能和逻辑推理等诸多方面的能力,为进一步深入学习电子技术的某些领域以及电子技术在专业上的应用打好基础。同时本课程还注重提高培养学生严谨、规范、理论联系实际的科学态度,为今后处理工程问题,从事工程应用、科研活动和继续深造打下扎实的基础[2]。但是,由于本门课程工程特点突出、物理概念抽象、分析方法复杂,不管是对于学生的学习还是在实际教学过程中,普遍反映该课程学习起来理解难,掌握难,入门难。在实际的教学过程中,仅仅使用传统的教学方方式,难以达到教学目标,因此,在课程教学中,可适当引入电路仿真软件如Multi-sim,将抽象的知识形象地显示出来,便于学生理解,在一定程度上激发学生的学习兴趣。
 
1Multisim电路仿真软件简介
 
Multisim电路仿真软件是NI公司推出的一款以Win-dows为基础的仿真工具,该工具可用于对模拟电路的仿真或者数字电路板的仿真与设计。该软件可以对已设计的电路原理图,调用相关元器件组成仿真电路,利用虚拟示波器等测试器件仿真调试电路,具有丰富的仿真分析能力,在实际应用中受到了工程师们和电子类专业课程教学工作者的青睐。Multisim电路仿真软件不仅具有丰富的元件库,用户根据实际可以调取所需的元器件,并且对于调取元件的参数可根据自己的需求进行修改,有助于学生理解元器件的使用功能及使用方法。同时该软件的操作界面清晰直观,软件使用方法简单易学,容易被学生掌握,用户根据实际所需调取元件库中的元件搭建电路并连线,结合相应的测试器件测试电路性能,整个过程易于操作执行。而且该软件的分析手段完备,分析范围很广,从基本的到极端的到不常见的都有,根本不需要人工计算,这对于刚刚接触模拟电子技术专业课的学生来说方便了很多[3]。根据Multisim电路仿真软件的实际应用可以看出,将其应用于模拟电子技术课程教学中,可以起到事半功倍的作用。
 
2Multisim软件在模拟电子技术教学中的应用举例
 
将Multisim软件应用于模拟电子技术课程的理论教学及实践教学中,因其操作简单易学,测试界面简洁,测试结果直观,容易被学生接受,对于学生理解并掌握相应知识点都是有很大帮助的。首先,在实验教学中引入该软件,可以使学生方便调取相关元器件搭建电路,而且容易调整元器件的参数,可以快速测试电路性能,展示实验结果。对于设计性的内容,将设计出来的电路用软件仿真、调试,便于完善电路设计。相比于直接焊接电路板调试,不仅节约资源,还可以节省时间,提高学生的分析能力及实际设计能力。其次,在平时的练习中,学生可以将自己的想法利于软件搭建电路进行仿真测试,验证自己的预想结果是否合理,在一定程度上锻炼了学生的设计能力、独立分析解决问题的能力、实践创新能力和动手调试能力,激发学生的学习兴趣。最后,在实际的理论教学中,适当引入该软件,可以使学生更加容易理解掌握相关知识,更直观更易于接受。引入Multisim软件实用性让学生们迅速了解各种元器件以及参数对电路影响的具体含义,提高了综合运用和创新能力,以培养了市场经济所需要的电子信息技术高端人才[4]。举例:在介绍集成运算放大器构成的积分运算电路时,介绍了对积分运算电路的电路结构、分析方法及利用积分运算的基本关系实现不同的功能等,其中对其实现的功能中,当电路输入为方波时的输出电压波形发生变化,实现了波形变换功能。从仿真结果可以看出,当电路输入为方波时其对应的输出电压波形发生变化,电路实现了波形变换功能。通过引入Multisim软件,加深了学生对于知识点的认识。
 
3结束语
 
在模拟电子技术课程理论和实验教学中,适当引入Mul-tisim电路仿真软件进行辅助教学,将抽象的理论较为形象地显示出来,便于大家理解,在一定程度上可以激发学生的学习兴趣,提高学生的实践动手能力。学生通过Multisim的使用,可以获得计算机操作能力的提升,能够提高解决实际电路问题的能力。
 
参考文献
 
[1]李蛇根.模拟电子技术》教学中发散思维探索研究[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2011,29(2):330-332.
 
[2]王璐子,乔建良.《模拟电子技术》教学改革探索[J].产业与科技论坛,2019,18(6).
 
[3]董骁,王晓宁.Multisim在模拟电子技术教学改革中的应用[J].经营管理者,2013,09(14):357.
 
[4]沙春芳.Multisim10在模拟电子技术教学中的应用[J].中国现代教育装备,2011,07(03):125-126.

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