《Multisim电子仿真软件教学应用分析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Multisim电子仿真软件教学应用分析.doc(7页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、Multisim电子仿真软件教学应用分析1 Multisim 电子仿真软件的功能 就Multisim 电子仿真软件而言,电路分析是其最重要的一个功能,使用者可以结合具体需要,选择不同的分析功能,主要包括以下几种。 1.1 直流工作点分析 电路仅受电路中直流电压源或电流源作用时,会用到该分析功能,对每个节点上的直流电压进行求解。要想实现其他性能分析,必须要以直流工作点分析为基础。在尽心该功能分析时,电路中的电感短路,电容开路,交流电源置零,数字器件视为高阻接地。 1.2 交流频率分析 该分析功能就是分析电路的频率特征,在实现该分析功能的过程中,输入信号被自动设定为正弦波形式、直流电源自动置零。在
2、分析某一节点时,Multisim7.0 自动产生幅频特性曲线和相频特性曲线。 1.3 瞬态分析 时域响应分析选定节点,即观察节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形,分析结果和示波器仿真一样。在进行瞬态分析时,电路中的电容、电感都以储能模式出现,交流信号源幅值随时间而变,直流电源保持常数。 1.4 参数扫描分析 该分析功能就是对电路中某个元件的参数进行检测,该分析手段就好比该元器件每次取值都不一样,反复仿真。设计电路时,参照电路某一技术指标,进行参数扫描分析,从而优选电路的某些参数及性能指标。 1.5 温度扫描分析 它一般是研究不同温度条件下的电路特性,一般而言,电路的仿真温度都默认为 27,随
3、着温度的变化,许多电子器件的特性也会发生变化。Multisim中的温度扫描对象以半导体器件和虚拟电阻为主。 1.6 噪声分析 该分析功能就是研究噪声对电路所的相关影响。在电路中,由于存在半导体器件、电感和电容,在这些元器件中,同时还存在杂散电容以及寄生电容,另外,由于电路导线之间也会产生电容,所以,电路中就会有噪音产生。 2 在理论课程和实验课程教学中的应用 2.1 教学中的作用 2.1.1 有助于教学质量和教学效率的提高。在传统教学中,难以对某些概念抽象、电路波形变换复杂的过程进行直观地展示,通过 Multisim 电子仿真软件进行仿真,可以使学生对所学知识有更加直观、深入的理解,提高教学质
4、量。曾经老师对电路进行讲解,对电路工作原理进行分析时,往往要花很多时间用于画电路图和波形图,但如今通过 Multisim 电子仿真软件对电路进行分析,教师可在课前将电路创建好,上课时则调出电路,按动仿真开关就能进行教学,使教学效率大大提高。 2.1.2 使教学内容更为丰富。在授课过程中,教师不再是局限于教材知识。通过 Multisim 电子仿真软件,教师可利用计算机来演示许多以前课堂上无法演示的实验电路及相关新型实用的电路,丰富了教学内容,从而能够有效帮助学生理解电路基本原理和概念。以前理论教学和实践教学一般是互相独立的,通过仿真实验,可以在理论课堂中加强实践教学,Multisim 电子仿真软
5、件为两者之间的结合搭建了桥梁。 2.1.3 使教师同学生的互动性增强。教师的教和学生的学两者之间是协调统一的,在教学过程中运用 Multisim 电子仿真软件,学生能够直观地理解对教师讲解的电路功能、性能指标,同时还能提出更换电路参数等相关建议,不仅能提高学生的学习热情,也增加了教学过程的互动性。教师在进行演示时,可以提出适当的问题,对相关现象和学生共同探讨,从而达成一致的解决方案,不断引导学生发现问题、思考问题,不仅活跃了课堂的气氛,也使学生的主动性和创造性得到了增强。 2.1.4 增强了学生的自主学习、协作学习的意识和能力。在教学过程中,教师可以通过问题来引导学生,并利用任务来形成驱动力,
6、告诉学生如何搜集资料以及搜集哪些资料,指导学生自主确定目标、主动获取信息并对资料进行归纳和整理。以此培养学生的自主学习能力。另外,还可采用小组协作的方式,使学生学会倾听、交流和分享,懂得尊重信任、理解沟通以及互助竞争。 2.2 在实验课程教学中的作用 2.2.1 克服实验室器材的不足。由于条件限制,很多学校实验室的元器件数量及品种并不充足,Multisim 电子仿真软件很好地弥补了这方面的不足,同时也有效防止了仪器的损坏,使实验费用和实验时间都得到了缩减。由于条件限制,有些学校往往缺少相应的实验设备,不仅限制了实验次数和人数,有些硬件实验甚至都无法开展。使用Multisim 电子仿真软件,可以
7、通过Multisim 软件来构造电路,进行仿真试验时也不会损坏仪器设备。比如失真分析仪、波特图仪、逻辑分析仪器等贵重仪器一些学校没有配置,学生使用该软件,开阔了眼界,也有助于其新知识、新技能的掌握。 2.2.2 教学实验环境更为理想。Multisim 电子仿真软件最重要的就是不会受到场地及实验设备的限制,只需利用计算机,通过Multisim 软件就能对各种电路实验进行仿真模拟。利用 Multisim 软件进行电路的设计并需要其他条件,其运行和实际电路差不多,相关数据都是真实反映。仿真实验的分析技术十分优秀,例如,为使实验数据更易获得,实验现象更为明显,很多仪器仪表中都会使用游标,Multisi
8、m 软件又具有经典的仿真分析方法,能够捕捉瞬时现象,也能把很长时间的现象集中于1秒,实际仪器显然难以做到。 2.2.3 以硬件实验为主,以仿真实验为辅。以前,学生往往使用成品线路板进行实验,相关仪器也一般都是万用表、示波器、毫伏表、信号发生器等常用仪器,每次实验大都是联通这些仪器线路,然后实验验证,但并由训练到实际电路的连线,学生得不到真正的锻炼。但Multisim 电子仿真软件模拟真实实验,学生既能够对相关仪器设备的使用方法和电路连接方法进一步熟悉,还能够对电路故障原因进行分析,在进行硬件实验时就更容易成功。除此之外,学生的创意也可以在计算机上得以实现,有助于学生创新思维的培养,而不用担心元
9、器件和仪器的损坏。在教学效果上硬件实验和虚拟仿真实验都各有所长,因此也不能忽视硬件实验的作用,它使学生直接面对真实对象,进行真实操作,获得直接经验,这是虚拟实验无法做到的。 2.2.4 有利于开放式实验的开展。在实验过程中,许多学生对于实验内容往往会有一些创新想法。但若想要通过硬件实验来实现,那么就必须对相关元器件进行重新组建,但是如果考虑不全面,那么就可能损坏实验仪器仪表,加之在有限的实验时间内也难以实现。 但利用Multisim 电子仿真软件就不存在这一问题,学生可根据自己的想法进行开放式实验,使自身创造力得到充分发挥,也可以根据需要修改电路,并不断尝试不同的方法,这样,学生就真正成为了实验电路的探索者和操作者,不仅不会损坏到相关仪器设备,而且使得实验范围进一步扩大,极大地培养了学生的思维能力和创新意识。 3 结束语 Multisim 电子仿真技术是 EDA 技术发展的产物,它在诸多教学领域得到了广泛的运用。通过研究和利用Multisim 电子仿真技术,能够使传统教学所存在的诸多问题得到有效解决。不仅能够弥补实验器材的不足,减轻教师负担,促进教学效率和质量的提高,还能够加强学生的学习热情,拓宽学生的视野,有助于学生思维能力、创新能力的培养。
链接地址:https://www.31doc.com/p-1787405.html