Multisim在模拟电子技术课程教学中的应用研究
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Multisim仿真教学在模电课程中的应用与实践
摘 要： 通过将Ｍｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍ与 “ 模拟电子技 ’ 课 程课堂教学内容、 课后知识扩辰以及工程实例等方面相结合， 介绍了 该软件在模电课 程中
的应用与实践； 并与问题式、 讨论式教学方法相结合， 突破仿真电路在课堂 匕 仅作为单一验证环节出现的局限性。实践表明， ｌ Ａ－ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ 仿真不仅可让抽象的理论形象化、 具体化， 使得理论与实践相结合， 更达到了 提高学生分析能力和创新能力的目 的， 教学效果良好。
件， 由美国国家仪器公司出品。 该 软件简单直观、 易学 易用， 可实
现交 互式 教学。软件 中提供了大量 虚拟测试仪器 仪表 ， 如万用
表、 函数信号发生器 、 双 踪示波器、 直 流电源、 频谱分 析仪、 逻 辑分析仪等 ， 其外观 、 参 数设 置和使 用方法与真实仪器 基本一 致， 可直观演示 电路工作时 的实际效果 ， 使 用非常方便 。 『 ２ 特别
Ｉ 吨廿 毅 奄
Ｄ Ｏ Ｉ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ０ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ２ ２ ． ０ ４ ４
２ ０ １ ３ 年 第 ２ ２ 期
Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ仿真教学在模电课程中的应用与实践
马晓琳 李永科
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中图分类号 ： Ｇ６ ４ ２ ． ０
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ — ０ ０ ９ ０ — ０ ２
“ 模拟 电子技 术” 课 程是 电类相关专业 的一 门重要专业 基
内容 实用 、 重要 、 综合 性较 强。 传 统教学一般 多从 电路结 构入
Multisim仿真软件在电子技术专业教学中的应用
Multisim仿真软件在电子技术专业教学中的应用随着科技的不断发展，电子技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
随之而来的是对电子技术专业人才的需求不断增加。
而要培养一流的电子技术专业人才，就需要在教学中引入最新的技术和工具，以满足学生对于实际操作和实验的需求。
在这方面，Multisim仿真软件就成为了电子技术专业教学中的重要工具之一。
Multisim是由美国国家仪器公司（NI）开发的一款功能强大的电子电路仿真软件，它可以用于模拟和分析从简单的电子元件到复杂的电子系统的设计。
在电子技术专业的教学中，Multisim可以帮助学生更好地理解电子电路的原理，提高他们的实际操作能力，让他们更好地适应未来的工作环境。
Multisim可以提供丰富的电子元件模型和电路模板，在模拟电路设计过程中为学生提供便利。
在传统的实验教学中，学生需要亲自搭建电路，耗费大量的时间和精力。
而在使用Multisim进行仿真实验时，学生可以直接从软件库中选择各种电子元件模型和电路模板，进行仿真实验。
这不仅可以节省时间，还可以避免一些实验中的潜在风险，提高实验效率，降低实验成本。
Multisim可以模拟各种电子电路设计，帮助学生更好地理解电子电路的原理。
通过Multisim，学生可以观察和分析各种电子元件之间的互动关系，了解电路的工作原理。
Multisim还能够帮助学生分析不同参数对电路性能的影响，从而更好地掌握电子电路设计的方法和技巧。
除了作为教学工具，Multisim还可以作为电子技术专业科研和实验室建设的重要支持。
在科研工作中，研究人员可以利用Multisim对电子电路进行仿真分析，快速验证各种理论和方法，提高研究效率。
在实验室建设中，学校可以利用Multisim搭建虚拟的电子实验平台，满足大量学生对于实验的需求，提高实验室资源的利用率。
multisim10在电子技术教学中的应用
multisim10在电子技术教学中的应用
Multisim 10是一款电子仿真软件，可以在电子技术教学中提供非常实用和有价值的
帮助。
以下是Multisim 10在电子技术教学中的几个应用方面：
1. 电路设计和分析：Multisim 10可以用于设计和分析各种电子电路，包括放大器、滤波器、振荡器等。
教师可以通过Multisim 10演示电路的工作原理，学生也可以在软件
中自己进行电路设计和仿真，加深对电子电路的理解。
2. 信号处理：Multisim 10可以用于数字信号的处理和分析。
在电子技术教学中，教师可以使用Multisim 10演示数字信号的采样、量化、编码等过程，并通过软件的仿真功
能帮助学生理解信号处理的原理和技术。
3. 传感器和测量：Multisim 10可以用于传感器和测量电路的设计和仿真。
教师可以演示各种传感器的工作原理和使用方法，学生也可以通过软件自行设计和仿真传感器电路，学习传感器的应用和测量技术。
5. 实验模拟：Multisim 10可以用于模拟实验电路，方便教师在课堂上演示各种实验现象和效果。
通过Multisim 10，教师可以在计算机上进行仿真实验，避免了实验室资源
的浪费和安全的问题，提高了实验教学的效果。
6. 教学资源共享：Multisim 10可以用于创建和共享电子技术教学资源。
教师可以使用Multisim 10创建电路设计和仿真实验，然后将其保存为文件或上传到教学平台，供学
生自主学习和实践。
Multisim 10在电子技术教学中具有丰富的应用价值，可以帮助教师更好地进行教学，帮助学生更好地理解和掌握电子技术知识。
Multisim在模拟电子技术课程教学中的应用
握放大 电路直流工作点分析、 交流动态参数分析计算以及对放大 电 路 非线性失真现象 的理解 。 所示是一 个利用Ｍｕｔ ｉ 图１ ｌｓ ｉｍ元件库和 Ｍｕｔ ｉ ｌｓ ｉｍ仿真软件在模拟 电子 电路分析和设计时的实践应用 。 虚拟仪器构建 的基本共射放 大电路 。 信号源使用频率为 １ 的正 ＫＨｚ 弦波信号 ， 、 、 为放大 电路偏置 电阻 ， 中电位器Ｗ用 于调节 Ｒ１Ｗ Ｒ２ 其 １ 、Ｍ ｕｔｓｍ 软件 概 述 ｌ ｉ ｉ ＮＰ Ｎ三极管２ ２ ２ Ｎ２ ２Ａ的静态 工作点 ， 使用虚拟示波器观察对比电路 Ｍ１ ｊ 】 ｍ是美国国家仪器 （ Ｉ有 限公司的一款Ｅ 软件 它包 输入输 出波形 ， 砌Ｓ Ｎ） ＤＡ ｊ ， 以此分析 电路的交流特性 ， 研究放 大器 的非线性 失 含 了原理 图 图形输入 和 电路硬件 描述语言输 入方式 ， 以完成模 真 的 问题 。 可 拟、 数字 、 射频和单片机 电路的仿真分析和设计。 该软件具有丰富的 ２ 静 态 工作 点分析 ． ３ 电路 仿 真 分 析 测 试 功 能 ， 以 由用 户 交 互 式 地 构 建 仿 真 电 路 ， 此 可 在 静 态 工作 点分 析 主 要 用 来计 算 放 大 电路 的直 流 参 数 。 在 基础之上进行 电路基本参数分析 、 电路特性分析 、 电路误差分析等 Ｍｕｔ ｉ 件 中可 以通 过 直 流 工作 点分 析 （ ｌｓ ｉ ｍ软 ＤＣ ０￣ ｒｔ ｎ Ｐ ｉｔ ａｉ ｏｎ ｏ 工作 ， 而让 用 户 能够 快 速 、 效地 完成 电路 构 建 、 证 和Ｐ Ｂ 计 Ａｎ ｌｓ ） 令 来 完 成 。 动ｓ ｌｔ菜 单 中的 Ａ ａｙｉ 令 下 的 Ｄ 从 高 验 Ｃ 设 ａｙｉ 命 ｓ 启 ｉ ａｅ ｍｕ ｎ ｌｓ ￣ ｓ Ｃ 工作 。 由于Ｍｕｔ ｉ ｌｓ ｉｍ软件 拥有 丰富的元器件库和虚拟仪器库可供用 户在电路设计过程 中直接调用 ， 而且软件本 身以图形界面为 主， 一般 都可以采用菜单 、 工具栏 和热键相结合的方 式进行 操作 ， 使用简便易 于掌握， 因此受到广泛的欢迎 ， 电子信息类工程技术人员 中用户数 在 量众 多【 目前该软件在 国 内使用较 多的版本是Ｍｕ ｔｓｍ２ ０ 和 。 ｉｉ ｉ ０１
Multisim在模拟电子技术教学改革中的应用
第２ １ 卷 第 ４ 期 ２ ０ １ ３ 年 ７ 月
河 南 机 电高 等 专 科 学校 学报 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ 的应 用 方 式 较 多 ， 以二极 管 和 三极 管为例 ， 其 具 体 的应 用 中 ， 有 时 用 于 处 理小 信 号， 有 时用 于处 理 大信 号 ， 不 同 的应 用 决 定 了其 不 同的 工作状 态 ， 也决定 了不 同的设计 方法 以及 对器 件 性 能 的不 同要 求 ， 因此 学 生 必 须 紧 密 结合 实 践 ，
才 能 理解 电路 的作用 和设 计方 法 。 （ ３ ） 模 拟 电子技术 与 实际应 用 电路 的关 系十分
有 一套 较为 通用 的体 系 ， 但 始 终难 以解 决学 生 刚刚 接 触 到半导 体器 件及 电路 时所 产 生 的上 手 慢 、 理 解 困难 、 分 析 线路 能 力提 高迟 缓 等 问题 ， 而 随着 各 种 仿 真软 件 的普及 ， 这 些 困难 的解决 逐渐 变得 触手 可
分 析 电路 的 学 习兴 趣 ， 更 新 教 学 中 的 习题 与 例 题 ， 让 学 生 熟 悉 半 导 体 元 器 件 的特 性 ， 在 大 量 的 仿 真 实 践 中 掌 握 搭
建 电 路 的 关键 点 及 注 意 事 项 ， 从而迅速地熟悉课程知识 。 关键词 ： 模 拟 电子 技 术 ； 教 学 改革 ； 仿 真 中 图分 类 号 ： Ｇ ６ ４ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ —２ ０ ９ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ —０ ０ ７ ５ —０ ３
河 南 机 电高 等 专 科 学校 学报 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ 的应 用 方 式 较 多 ， 以二极 管 和 三极 管为例 ， 其 具 体 的应 用 中 ， 有 时 用 于 处 理小 信 号， 有 时用 于处 理 大信 号 ， 不 同 的应 用 决 定 了其 不 同的 工作状 态 ， 也决定 了不 同的设计 方法 以及 对器 件 性 能 的不 同要 求 ， 因此 学 生 必 须 紧 密 结合 实 践 ，
才 能 理解 电路 的作用 和设 计方 法 。 （ ３ ） 模 拟 电子技术 与 实际应 用 电路 的关 系十分
有 一套 较为 通用 的体 系 ， 但 始 终难 以解 决学 生 刚刚 接 触 到半导 体器 件及 电路 时所 产 生 的上 手 慢 、 理 解 困难 、 分 析 线路 能 力提 高迟 缓 等 问题 ， 而 随着 各 种 仿 真软 件 的普及 ， 这 些 困难 的解决 逐渐 变得 触手 可
分 析 电路 的 学 习兴 趣 ， 更 新 教 学 中 的 习题 与 例 题 ， 让 学 生 熟 悉 半 导 体 元 器 件 的特 性 ， 在 大 量 的 仿 真 实 践 中 掌 握 搭
建 电 路 的 关键 点 及 注 意 事 项 ， 从而迅速地熟悉课程知识 。 关键词 ： 模 拟 电子 技 术 ； 教 学 改革 ； 仿 真 中 图分 类 号 ： Ｇ ６ ４ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ —２ ０ ９ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ —０ ０ ７ ５ —０ ３
Multisim在模拟电子技术课程教学中的应用研究
ｂ的变 化 对 Ｑ点 的 影 响 ， 三极 管 的非 线 性失 真 。通 过 仿 真 实 验 ， 解 理 象知 识 等 很 多 。 知 识 更 新 快 。 且 电路 复 杂 ， 课堂 上 画图 、 解 、 析 花 费 Ｒ 讲 分 观 时 间非 常 多 ， 学 效 率 低 ； 理 论 的 分 析 ， 教 对 很抽 象 ， 是 理 性 的分 析 ， 仅 不 静 态 工 作 点 。 察静 态 工 作 点 对 放 大 电路 的影 响 。 够 直 观 形 象 ， 生 理 解 和 接 受 困难 ， 成 对 模 拟 电 子技 术 难 学 的 思 想 学 形 障碍 。 去 学 习信 心 。 失 因 此 该 课程 在 教 学 中有 相 当 的难 度 。 传统 讲 授 法往 往 先 理 论 ， 后 实验 ． 的 知识 点 甚 至 没 有 实验 。 论 和 实验 脱 节 ， 性 认识 被 延 迟 淡 有 理 感
＝
—
，
儿６
Ｍｕｔ ｉ 软 件 的 出现 解 决 了 这 一 问 题 ，对 电 子 电 路 参 数 的设 置 和 仿 ｌｓ ｉｍ 反之 ， ｈ Ｑ点 ｔ， 出信号易发生饱和失真。 Ｋ Ｊ， 输 真 、 据 、 形 的分 析 和 处 理 等 能 很 快 完 成 ， 论 和感 性 能 很 好 的 融 信号易发生截止失真 ； 数 图 理 但 当输 入 信 号 比较 大时 。 出信 号 两种 失 真 都 会 出现 。 因 此 强 调 输 入 输 合 。 老 师 和学 生 眼 前 豁 然 开 朗 ， 学 改革 有 了新 的 突 破 。 使 教 交 流小 信 号 ， 是微 变 等效 电路 的 前 提 。 这 ２Ｍｕ ｉ ｍ 软 件 的 特 点 ． ｌ ｉ ｔ ｓ 选 择 命 令 Ｓｍ ｌｔ ｉｕａ ｅ，Ａ ａｙｉ Ｐ ｒｍｅｅ ｗ ｅ ，Ｒ ｎｌｓ ｓ， ａａ ｔｒ ｅｐ Ｓ ｂ选 取 ｌ ０ ， ５ ｋ Ｍｕｔ ｉ 件 是 加 拿 大 Ｉｔｒｃｉ ｇ ｅｈ ｏ ｇｅ 公 司 出 的专 ｌｓｍ软 ｉ ｎｅａｔ ｅＩ ｅＴｃ ｎｌ ｉｓ ｖ ｍａ ｏ ３ ０ ，５ ０ ０ ｋ １ ０ｋ，观 察 ｖ ｃ的 变 化 ，选 择 第 ３节 点 的 Ｄ ｐ ｒｔ ｇｐｉｔ ｃｏｅａｉ ｏ ｏ ｎ ｎ 用 于 电子 线 路 仿 真 的 软 件 工 具 ， 单 易 学 、 作 方 便 、 作 界 面 直 观 。 简 操 工 １０ 。０ ｋ １０ ｋ Ｋ 的 Ｖ 分 别 对 应 ２ ３ Ｖ， ．９ １．９Ｖ， 证 风 ５ ｋ ３０ ，５ ０ ｈ ｃ ０ ｍ ５９ Ｖ，０７ 验 它将 原 理 图 的 创 建 ， 路 的测 试 分 析 、 果 的 图 表 显 示 等 全 部 集 成 到 电 结 Ｖ ｃ 同 一个 电 路 窗 口 中 。整 个操 作 界面 就 像 一 个 实验 工 作 台 ， 与实 际操 作 Ｔ， ＣＴ。， 输入正弦交流小信 号 ｕ 为 １ｍＶ时，用示波器 Ｏ ｃｌｓｏｅ观察 ０ ｓｉｏｃｐ ｌ 几乎 相 同 ． 深受 广 大 教 师 、 科研 人员 及 电子设 计工 作 者 的 喜 爱 。 第 ５节 点 ｕ 的波 形 变 化 。 图 ２所 示 。 。 如 （） 友 好 ， 单 直 观 ， １界面 简 虚拟 测 试仪 表 和 仿 真 元 件 外 形 与 实 物 非 常接 近 ， 件 易学 易 用 。 ２广 泛 丰 富 的元 器 件 库 。 ３齐 全 的 虚 拟仪 表 。 软 （） （） 如万 用 表 、 号 发 生 器 、 波 器 、 信 示 波特 图 示仪 等 ｌ Ｏ多 种 常 用 的 虚 拟 仪
Multisim软件在电子技术课程教学中的应用
ＣＣ
２ １１ 极 管 Ｉ 特性 曲 线 的 测试 ． 二 ． Ｖ 在 Ｍｕ ｉｍ － 区 ． 择 二 极 管 ， 号 为 １ ９ ２， 仪 器 栏 选 择 Ｉ ｈｓ ｑ作 ｉ ． 选 型 Ｎ３ １ 在 Ｖ
分 析 仪 ． Ｉ 分 析 仪 ， 线 示 意 图 ， 好 电路 。设 置 ． １ ｌ ， 置 完 成 按 ｖ 接 接 圳 ～ 设 ＝
后按仿真键圈
曲 线 图
；
进行仿真， 可直接得出二极管Ｉ 性 Ｖ特
ｊ 降： 舌
琴 ～ ～～ 勇
藏箍誉瓣
图 ２ ３ 单 级 放 大 电路 —
剧
ｆ 两
｛
ｆ 藉
一 ～ ～～ ’ ｉ
。
图 中 Ｘ Ｃｌ 双 通 道 示 波 器 ．可 利用 该 虚 拟 仪 表 对 单 级 放 大 电 路 进 Ｓ 为 行 观察 ， 图 为示 波 器 所 显 示 的 波 型 图 下
２１． ００ ３ ０
西部大开发 ・ 中旬
Ｗ Ｅ ＳＴ ｃ Ｈ Ｊ ＮＡ Ｄ ＥｖＥＬ０ ＰＭ ＥＮＴ
教 学 理 论 与 实 践
Ｍｕｔｉ 软 件在 电子技术课程教学 中的应用 ｌｓ ｉｍ
张 辉杰 ．次仁 尼玛
（ 藏 大 学理 学 院 ，西藏 西 拉萨 ８ ０ ０ ５００
摘 要 ：本 文 对 Ｍｕ ｉｍ 软 件 的 功 能 进 行 了简要 的 介 绍 ， 过 实例 对 Ｍｕ ｉ ｍ软 件 的具 体 应 用进 行 了分 析 。 用 虚 拟 仿 真 能 够 增加 学 生 的 学 习兴 ｈｓ ｉ 通 ｈｓ ｉ 利 趣 ， 强 学 生理 论 联 系 实 际 的能 力 ， 进 了 电子 技 术 课 程教 学 手段 的创 新 。 增 促 关 键 词 ：Ｍｕ ｉ ｍ；电子 技 术 ； 拟 仿 真 ；晶 体 管 ｈｓ ｉ 虚
２ １１ 极 管 Ｉ 特性 曲 线 的 测试 ． 二 ． Ｖ 在 Ｍｕ ｉｍ － 区 ． 择 二 极 管 ， 号 为 １ ９ ２， 仪 器 栏 选 择 Ｉ ｈｓ ｑ作 ｉ ． 选 型 Ｎ３ １ 在 Ｖ
分 析 仪 ． Ｉ 分 析 仪 ， 线 示 意 图 ， 好 电路 。设 置 ． １ ｌ ， 置 完 成 按 ｖ 接 接 圳 ～ 设 ＝
后按仿真键圈
曲 线 图
；
进行仿真， 可直接得出二极管Ｉ 性 Ｖ特
ｊ 降： 舌
琴 ～ ～～ 勇
藏箍誉瓣
图 ２ ３ 单 级 放 大 电路 —
剧
ｆ 两
｛
ｆ 藉
一 ～ ～～ ’ ｉ
。
图 中 Ｘ Ｃｌ 双 通 道 示 波 器 ．可 利用 该 虚 拟 仪 表 对 单 级 放 大 电 路 进 Ｓ 为 行 观察 ， 图 为示 波 器 所 显 示 的 波 型 图 下
２１． ００ ３ ０
西部大开发 ・ 中旬
Ｗ Ｅ ＳＴ ｃ Ｈ Ｊ ＮＡ Ｄ ＥｖＥＬ０ ＰＭ ＥＮＴ
教 学 理 论 与 实 践
Ｍｕｔｉ 软 件在 电子技术课程教学 中的应用 ｌｓ ｉｍ
张 辉杰 ．次仁 尼玛
（ 藏 大 学理 学 院 ，西藏 西 拉萨 ８ ０ ０ ５００
摘 要 ：本 文 对 Ｍｕ ｉｍ 软 件 的 功 能 进 行 了简要 的 介 绍 ， 过 实例 对 Ｍｕ ｉ ｍ软 件 的具 体 应 用进 行 了分 析 。 用 虚 拟 仿 真 能 够 增加 学 生 的 学 习兴 ｈｓ ｉ 通 ｈｓ ｉ 利 趣 ， 强 学 生理 论 联 系 实 际 的能 力 ， 进 了 电子 技 术 课 程教 学 手段 的创 新 。 增 促 关 键 词 ：Ｍｕ ｉ ｍ；电子 技 术 ； 拟 仿 真 ；晶 体 管 ｈｓ ｉ 虚
Multisim10在模拟电子技术课程实验中的应用
ｒ ｃｉｅ ｔ ｒ ｃｉ ｅ ． ｅ ｔｖ ｏ ｐ ａ ｔ ｓ ｃ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｍ ｕ ｓｍ ｌ ；ａ ｌ ｇ ｅ ｅ ｔｏ ｃ ｔｃ ｎ ｌｇ ； ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｉ ｍ ｅｅ ｈｉｉ ０ ｎａｏ ｌ ｃ ｒｎｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｌｃ ｒ ｎ ｃ ｏｌ ｔｒ
进行 电子 电路 的设计 ，设计效率很 高 ，对 实际 电路 的制作能 带来 很大的帮助 ，具有较高 的实践指导 意义。
关键 词 ：Ｍｕ ｉｍｌ ｈｓ ０；模 拟电子技术 ；电子油量表 ｉ
中 图 分 类 号 ：Ｐ ４ ． Ｔ ２２６ 文 献 标 识码 ： Ａ ｄｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １７ — ３ ５ ２ １ ．４ ０５ ｏ：０ ３ ６ ／．ｓ ．６ ２ ４ ０ ．０ ２０ ．３ ｓ
高 校实 验教 学改 革 的 目的是 提高 学生 的实 践技
１ Ｍｕ ｉｍｌ 件 的特 点 ｈｓ ０软 ｉ
Ｍｕ ｉｍｌ 件 是 美 国 国 家 仪 器 公 司 （ Ｉ ｈｓ ０软 ｉ Ｎ 公 司）０ ７年 推 出 的 ， 目前 最 新 版 本 的 电子 电路 仿 ２０ 是 真 软件 ， 是交 互 式 Ｓ ＩＥ仿 真 和 电路 分 析 软件 的 也 ＰＣ 最新 版 本 ， 专用 于 原理 图捕 获 、 交互 式 仿 真 、 电路 板 设 计 和 集 成 测 试 。 Ｍｕｔｉ ０ 具 有 以 下 主 ｌｓ ｉｍｌ
学 生提 供 了一次 独 立设 计 的 实践 机 会 ， 提 高学 生 对 的设 计 能力 、 综合 应 用能 力 、 手 能力 、 析 问题 、 动 分 解 决 问题 的能 力也 都有 很 大 的帮助 ¨Ｊ 。 传 统 的 设 计 方 法 具 有 容 易 受 人 和 设 备 的 限
（ ） ｈｓ ０采 用 直 观 的 图形 界 面 就 可 以完 １ Ｍｕ ｉｍｌ ｉ
进行 电子 电路 的设计 ，设计效率很 高 ，对 实际 电路 的制作能 带来 很大的帮助 ，具有较高 的实践指导 意义。
关键 词 ：Ｍｕ ｉｍｌ ｈｓ ０；模 拟电子技术 ；电子油量表 ｉ
中 图 分 类 号 ：Ｐ ４ ． Ｔ ２２６ 文 献 标 识码 ： Ａ ｄｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １７ — ３ ５ ２ １ ．４ ０５ ｏ：０ ３ ６ ／．ｓ ．６ ２ ４ ０ ．０ ２０ ．３ ｓ
高 校实 验教 学改 革 的 目的是 提高 学生 的实 践技
１ Ｍｕ ｉｍｌ 件 的特 点 ｈｓ ０软 ｉ
Ｍｕ ｉｍｌ 件 是 美 国 国 家 仪 器 公 司 （ Ｉ ｈｓ ０软 ｉ Ｎ 公 司）０ ７年 推 出 的 ， 目前 最 新 版 本 的 电子 电路 仿 ２０ 是 真 软件 ， 是交 互 式 Ｓ ＩＥ仿 真 和 电路 分 析 软件 的 也 ＰＣ 最新 版 本 ， 专用 于 原理 图捕 获 、 交互 式 仿 真 、 电路 板 设 计 和 集 成 测 试 。 Ｍｕｔｉ ０ 具 有 以 下 主 ｌｓ ｉｍｌ
学 生提 供 了一次 独 立设 计 的 实践 机 会 ， 提 高学 生 对 的设 计 能力 、 综合 应 用能 力 、 手 能力 、 析 问题 、 动 分 解 决 问题 的能 力也 都有 很 大 的帮助 ¨Ｊ 。 传 统 的 设 计 方 法 具 有 容 易 受 人 和 设 备 的 限
（ ） ｈｓ ０采 用 直 观 的 图形 界 面 就 可 以完 １ Ｍｕ ｉｍｌ ｉ
基于Multisim的模拟电子技术教学研究
１Ｍｕｔ ｉ ． 述 ． ｌ ｍｌ １概 ｉ ０ ｓ
信号 Ｕ 和 ｕ ， 。 如图 １ 所示。运行 Ｍ ｈｓ ｕ ｉ ｍ并双击示波器 Ｘ Ｃ ， ｉ Ｓ １调整各 通道显示 比例 ， 得到放大电路的输入 ／ 出波形如图 ２ 输 所示 。从图可看
出 ， 出 ｕ。图 中 白色 曲 线 ） 输 （ 与输 入 ｕ （ 中 绿 色 曲 线 ） 相 ， 输 出 Ｉ 图 反 而 Ｉ （ 图中 红 色 曲线 ） ｕ 相 ， ｕ 与 同 且 与 大 小 相 同 ， 性 相 反 ； 波形 不 极 且 失真 ， 说明差分放大电路很好地放大了差模输入信号。
５ Ｓ １ ２Ｂ ８
－３ ￣９ １ ７４０ ９ ７ 嘶 ｍ１ ｒ ● ７ｍ
－３ ．９ １ ７ ｄ ８ ７ｍ ０
－ ０ ７ ８４Ｉ ４ ． １８ ｎ
８ ｖ３ （ ｔ
－０７ ｄ ４．１ ８ ０ ｍ
图 ３静 态 分析 结 果
ห้องสมุดไป่ตู้
图 ４共 模输 入 信 号 时 的 输 出 电压 及 输 出 波形 图 在波形不失真的情况下 ， 利用 Ｍｕｔｉ ０１的直流工作点分析功能 ｌｓ ｉｍ１ ． 测量放大电路的静态工作点 ，即选择菜单 Ｓｍ ｌｔ Ａｎｌ ｉ一Ｄ ｐ ｉｕａ － ａｙ ｓ ｃ０ — ｅ ｓ． ｅａ ｎ－Ｐ ｉｔ 分 析结 果 如 图 ３所示 。 ｒｔ ｇ ｏｎ。 ｉ 可 知 ： ∞。Ｕ￣ ５８ ２６ ｕ ＝ ｃ＝ ．９ １Ｖ ｅ
Ｍｕ ｉｉ ０１是美 国国家仪 器（ Ｉ有限公 司推出 的以 Ｗｉｄｗ ｈｓｍｌ． Ｎ） ｎ ｏ ｓ为 基础 的仿真工具， 因其界面友好 、 易学易用 、 采用 图形方式创建电路 、 元 件库 丰 富 、 拟仪 器 种 类 全 等特 点 广 泛 应 用 于 电子 线 路仿 真与 设 计 。 虚 作 为虚拟仿真软件 ， ｕ ｉｍ ０１ Ｍ ｈｓ ｌ． 较之其他仿真软件具有 更强大的 ｉ 教学功 能， 其具有 的教学特性简化了电路理念和 电子的教学 。对 Ｍｕ— ｌ ｔｉ ｉｍ用户界面以及虚拟仪器和分析工具进行 自定义设置 ，进而控制学 ｓ 生在 电路中可以看见和使用的部分 ，使软件 的复杂特性与学生的知识 水平 或 课 堂 内 容 相 匹配 ；学 生 还 可 以 简便 地 给 电路 文 件 加 入 描 述 和 图 形， 以便 在 自学环 境 中进 一 步 阐述 各 种 概 念“ ］ 。 ２Ｍｕｔ ｉ ． 用 于模 拟 电子 技 术 教学 ． ｌ ｍｌ １应 ｉ ０ ｓ Ｍｕ ｉ ｍｌ． ｈｓ ０１应用于模拟 电子技术教学 ， ｉ 其步 骤为 ： 根据原理 和设 计需要 ， 创建仿真 电子线路原理 图 ， 然后根据实际情况设置好电路图选 项， 设定仿真分析方法 ， 打开仿真开关 ， 运行所设计好的 电路 ， 借助仿真 仪器 ， 即可得到所需仿真结果 ， 同时结果还可 以输 出为文件和数据进一 步分析处理 。在模拟 电子技术 教学中引入仿真技术 ， 可加深学生对知 识点 的认识和理解 ， 改善课堂教学效果 ， 启发学生的学习热情 。 研 究 实 例 差分放大电路利埔 电路参数的对称性 和负反馈作用 ，有效地稳定 静态工作点 ， 以放大差模信号抑制共模信号为显著特征 ， 广泛应用于集 成运放 的输入级 。但是差分放大电路结构复杂 、 分析繁琐 ， 特别是其对 差模输入和共模输入信号有不同的分析方法 ， 以理解 ， 难 因而一直是模 拟电子技术中的难点 。 下面就 以差分放大电路为例 ， 研究仿真技术在模 拟电子技术教学 中的应用。 ２１ ． 建立仿真平台
信号 Ｕ 和 ｕ ， 。 如图 １ 所示。运行 Ｍ ｈｓ ｕ ｉ ｍ并双击示波器 Ｘ Ｃ ， ｉ Ｓ １调整各 通道显示 比例 ， 得到放大电路的输入 ／ 出波形如图 ２ 输 所示 。从图可看
出 ， 出 ｕ。图 中 白色 曲 线 ） 输 （ 与输 入 ｕ （ 中 绿 色 曲 线 ） 相 ， 输 出 Ｉ 图 反 而 Ｉ （ 图中 红 色 曲线 ） ｕ 相 ， ｕ 与 同 且 与 大 小 相 同 ， 性 相 反 ； 波形 不 极 且 失真 ， 说明差分放大电路很好地放大了差模输入信号。
５ Ｓ １ ２Ｂ ８
－３ ￣９ １ ７４０ ９ ７ 嘶 ｍ１ ｒ ● ７ｍ
－３ ．９ １ ７ ｄ ８ ７ｍ ０
－ ０ ７ ８４Ｉ ４ ． １８ ｎ
８ ｖ３ （ ｔ
－０７ ｄ ４．１ ８ ０ ｍ
图 ３静 态 分析 结 果
ห้องสมุดไป่ตู้
图 ４共 模输 入 信 号 时 的 输 出 电压 及 输 出 波形 图 在波形不失真的情况下 ， 利用 Ｍｕｔｉ ０１的直流工作点分析功能 ｌｓ ｉｍ１ ． 测量放大电路的静态工作点 ，即选择菜单 Ｓｍ ｌｔ Ａｎｌ ｉ一Ｄ ｐ ｉｕａ － ａｙ ｓ ｃ０ — ｅ ｓ． ｅａ ｎ－Ｐ ｉｔ 分 析结 果 如 图 ３所示 。 ｒｔ ｇ ｏｎ。 ｉ 可 知 ： ∞。Ｕ￣ ５８ ２６ ｕ ＝ ｃ＝ ．９ １Ｖ ｅ
Ｍｕ ｉｉ ０１是美 国国家仪 器（ Ｉ有限公 司推出 的以 Ｗｉｄｗ ｈｓｍｌ． Ｎ） ｎ ｏ ｓ为 基础 的仿真工具， 因其界面友好 、 易学易用 、 采用 图形方式创建电路 、 元 件库 丰 富 、 拟仪 器 种 类 全 等特 点 广 泛 应 用 于 电子 线 路仿 真与 设 计 。 虚 作 为虚拟仿真软件 ， ｕ ｉｍ ０１ Ｍ ｈｓ ｌ． 较之其他仿真软件具有 更强大的 ｉ 教学功 能， 其具有 的教学特性简化了电路理念和 电子的教学 。对 Ｍｕ— ｌ ｔｉ ｉｍ用户界面以及虚拟仪器和分析工具进行 自定义设置 ，进而控制学 ｓ 生在 电路中可以看见和使用的部分 ，使软件 的复杂特性与学生的知识 水平 或 课 堂 内 容 相 匹配 ；学 生 还 可 以 简便 地 给 电路 文 件 加 入 描 述 和 图 形， 以便 在 自学环 境 中进 一 步 阐述 各 种 概 念“ ］ 。 ２Ｍｕｔ ｉ ． 用 于模 拟 电子 技 术 教学 ． ｌ ｍｌ １应 ｉ ０ ｓ Ｍｕ ｉ ｍｌ． ｈｓ ０１应用于模拟 电子技术教学 ， ｉ 其步 骤为 ： 根据原理 和设 计需要 ， 创建仿真 电子线路原理 图 ， 然后根据实际情况设置好电路图选 项， 设定仿真分析方法 ， 打开仿真开关 ， 运行所设计好的 电路 ， 借助仿真 仪器 ， 即可得到所需仿真结果 ， 同时结果还可 以输 出为文件和数据进一 步分析处理 。在模拟 电子技术 教学中引入仿真技术 ， 可加深学生对知 识点 的认识和理解 ， 改善课堂教学效果 ， 启发学生的学习热情 。 研 究 实 例 差分放大电路利埔 电路参数的对称性 和负反馈作用 ，有效地稳定 静态工作点 ， 以放大差模信号抑制共模信号为显著特征 ， 广泛应用于集 成运放 的输入级 。但是差分放大电路结构复杂 、 分析繁琐 ， 特别是其对 差模输入和共模输入信号有不同的分析方法 ， 以理解 ， 难 因而一直是模 拟电子技术中的难点 。 下面就 以差分放大电路为例 ， 研究仿真技术在模 拟电子技术教学 中的应用。 ２１ ． 建立仿真平台
Multisim 10在模拟电子技术教学中的应用
Ｒ 的 阻值 进 一 步 讨 论 电路 的起 振 条件 ： 当Ｒ ≤ ７ ５ ４ ４ ． ＫＱ
Ｒ ＋ Ｒ ｛ ｆ Ｒ
时，
－ ｌ
—
，Ａ ≤３ ｖ ，不 满 足 电路 起 振 的幅
鉴 于Ｍ ｌ ｉ ｉｌ ０ 具 有 以上 特 点 ，非 常适 合 于 ｕ ｔ Ｉ Ｓ ｌ １ 电子 类 课 程 的 辅助 教 学 ， 因而 广 泛 应 用 于 模 拟 电子 技
了 原来 大 规模 可编 程 逻 辑 器 件 无 法 与 普遍 电路 融 为 一
可 以利用Ｍ ｌ ｉ ｉ １ 仿真模拟这一过程，把它展示 ｕ ｔ ｓｍ ０
给 学 生 。 按 照 图 Ｉ 制 好 电路 ，启 动 仿 真 后 ，示 波 器 绘
上 显 示 出 仿 真 的 波 形 如 图２ 示 ，从 而 可 以直 观 地 看 所
应 用 到 模 拟 电子 技 术 课 程 教学 中 ， 有助 于 学 生 理 解 理 论 知 识 ， 有 利 于 培 养 学 生 综 合 分 析 能 力 、 设 计 能 力 ，切 实提 高 了模 拟 电子 技 术 课 程 的 教 学 效 果 。 关 键 词 ：模 拟 电 子 技 术 ； 教 学 ；Ｍ ｌ ｉ ｉ ０ 仿 真 ｕ ｔ ｓｍ １ ；
随着 计算 机技 术 的发展 ，将 电路仿 真技 术 引入
电子 类 课 程 的教 学 已成 为 一种 趋 势 。Ｍ １ Ｓ ｍ ０ ｕ ｉ １ ｔ ｉ 是 美 国 国 家 仪 器 公 司 最 新 推 出 的 电路 仿 真 软 件 ， 是 Ｍ １ ｉ ｉ 的最 新版 本 ，该 软件 界 面友 好 、分 析功 能强 ｕ ｔ Ｓｍ 大 、操 作 简 单 、 使用 方便 ，不 仅 适 合 亍 电子 电路 的仿 真 分 析 ，亦 适 用 于模 拟 电子 技 术 课 程 的辅 助 教 学 。可 以帮 助 学 生 深 刻 理解 和 掌握 所 学 的理 论 知 识 ，提 高 他 们 应 用 计 算 机 进 行 电路 分 析 和 设 计 的能 力 。 同时 能 帮 助 教 师 更 生 动 有 效地 组织 教 学 ，从 而 提 高 教 学 效 率 和
Ｒ ＋ Ｒ ｛ ｆ Ｒ
时，
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—
，Ａ ≤３ ｖ ，不 满 足 电路 起 振 的幅
鉴 于Ｍ ｌ ｉ ｉｌ ０ 具 有 以上 特 点 ，非 常适 合 于 ｕ ｔ Ｉ Ｓ ｌ １ 电子 类 课 程 的 辅助 教 学 ， 因而 广 泛 应 用 于 模 拟 电子 技
了 原来 大 规模 可编 程 逻 辑 器 件 无 法 与 普遍 电路 融 为 一
可 以利用Ｍ ｌ ｉ ｉ １ 仿真模拟这一过程，把它展示 ｕ ｔ ｓｍ ０
给 学 生 。 按 照 图 Ｉ 制 好 电路 ，启 动 仿 真 后 ，示 波 器 绘
上 显 示 出 仿 真 的 波 形 如 图２ 示 ，从 而 可 以直 观 地 看 所
应 用 到 模 拟 电子 技 术 课 程 教学 中 ， 有助 于 学 生 理 解 理 论 知 识 ， 有 利 于 培 养 学 生 综 合 分 析 能 力 、 设 计 能 力 ，切 实提 高 了模 拟 电子 技 术 课 程 的 教 学 效 果 。 关 键 词 ：模 拟 电 子 技 术 ； 教 学 ；Ｍ ｌ ｉ ｉ ０ 仿 真 ｕ ｔ ｓｍ １ ；
随着 计算 机技 术 的发展 ，将 电路仿 真技 术 引入
电子 类 课 程 的教 学 已成 为 一种 趋 势 。Ｍ １ Ｓ ｍ ０ ｕ ｉ １ ｔ ｉ 是 美 国 国 家 仪 器 公 司 最 新 推 出 的 电路 仿 真 软 件 ， 是 Ｍ １ ｉ ｉ 的最 新版 本 ，该 软件 界 面友 好 、分 析功 能强 ｕ ｔ Ｓｍ 大 、操 作 简 单 、 使用 方便 ，不 仅 适 合 亍 电子 电路 的仿 真 分 析 ，亦 适 用 于模 拟 电子 技 术 课 程 的辅 助 教 学 。可 以帮 助 学 生 深 刻 理解 和 掌握 所 学 的理 论 知 识 ，提 高 他 们 应 用 计 算 机 进 行 电路 分 析 和 设 计 的能 力 。 同时 能 帮 助 教 师 更 生 动 有 效地 组织 教 学 ，从 而 提 高 教 学 效 率 和
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关键词： ｌ ｓ 辅助 教 学 Ｍｕｔ ｉ ｉｍ
对 放大 电路 失 真 分析 的 讲 解 同样 无法 正常工作 ， 以输出 所
Ｍｕｔ ｉ ｌｓｍ是美 国国家仪器 ｉ
就有了很大帮助。 图４ 如 所示 ， 将 交流 信 号 比作 在 水 面 行 驶
信号 的负半周期 出现 了失真。 下面 ， 们再 用Ｍｕｔ ｉ 我 ｌｓｍ ｉ
图 １ 三 极 管工 作 在 放 大 区
输 入 接 口 、全 部 的 数 模 仿 真
功能 ， 可以进行从 原理 图到 还 ＰＢ Ｃ 布线工具包的无缝 数据 传
潜入 水面 以下。 图４ 我 们 图 ， 给出两种失真 波形 图： 在 中， 仅
Ｍｕ ｔ ｉ 学 易 用 ， 面 ｌ ｓｍ易 ｉ 下 ＵＥ ， ＢＱ 而桥 的高 度代表 Ｕ Ｅ 。 ｃＱ 正 确 ， 而且合 适 ， 以输 出波 所 以 Ｎ Ｎ单 管共 射 电路 为例 说 河 水 深 度 耍 比 最 小 深 度 （ 开 Ｐ 即 形 是 叠 加在 Ｕ Ｅ上 的一 个 形 ＢＱ 明Ｍｕ ｔＳｍ在 《 拟 电子 技 启 电压 ） ， 样发 射 结才 可 Ｉ ｉ ｉ 模 图８ 饱 和 失翼 波 形 图 大 这 状与 输 入 波 形 完全 相 同但 相 术》 教学 中的应用 。 以 正 向 导 通 。而桥 要 比 水 面 位相反 的正 弦波 。 结论 ： 教学 中 引入 现代 在 在 基 本 放 大 电路 工作 原 高 ， 样集 电结 才可以反偏 。 这 化 教 育手段 ， 将Ｍｕｔ ｉ 入 ｌｓｍ￣ｆ ｉ 理 的分析 中， 为直流分析 和 分 电子 类课程 的教学 中， 实现 理
在此 基础上 ， Ｐ 单管 共 解 ， 高授 课 效率 ， 到 了令 ＮＮ 提 收
射 放大 电路的两种 失真 ： 止 人满意 的效果 。Ｈ 截 硼
图 ２ 应 三 极 管 的 截 止 失真和饱 和失真就 能通过这个 对 区， 当水面深 度小于最小 深度 比喻很容易给学生讲解清 楚。 参考文献： 础上 ， 用一 个比喻进行 讲解 ， 时 ， 射 结无 法正 向导 通 ， 发 三 ［］ １华成英 、 童诗 白． 拟 电 模 收 到 了 较 好 的 效 果 。因 为直 流 极管无法工作 。 子 技 术基 础 （ 四版 ） 高等 毅 第 ． 信号是交流信 号的基础 ， 以 所 把直流 信号比作河 中的水 ， 而
育 出版 ． ０ ６ ２ ０
ｔ 一 一 ． 一 ．
交流 信 号 比作 在 河 中 行驶 的 小船 。 而三极管 的三种工作 状
． ．
可以看 到 ， 正半 同期 内 ， 在 小 图 Ｉ 应 三 极 管 的 放 大 船最高 时没有超过 桥的高度 ； 对 输。Ｍｕｔ ｉ ｌｓ ｉ ｍ用软件模 拟 的 方 区， ｏ为发射结 的开启 电压 ， Ｕｎ 在负半周 期 内， 船最 低 时仍 小 法虚拟真实 的实验环境 ， 提供 般 对 ＮＰ Ｎ管 取 ０５ 。由图 比发射 结开 启 电压ｕ ｎ ．Ｖ ｏ要高 。 了数干种元器 件以供选用 。 可 以 看 出 ， 水 的 深 度代 表 这说 明三极管 的Ｑ 河 点设 置不仅
一
图７截止失真 波形图
Ｊ
．
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一
交流 分析。 中直 流分析是 交 其
Ｕｌ ｌ Ｉ
‘ 一
… ：ｕ” ・ ｃ
Ｌ＿ Ｊ
… 一 Ｉ 一
论与实 验的结 合， 增强教 学的 直 观性和 灵活 性 ， 突破 教学中
的难 点和重 点 ， 激发学生 的学
流 分 析 的 基 础 ， 选 择 合 适 即
的 电源 和 电 阻去 设 置 静 态 工
图４ ０ 点设 置合 适 ， 失 真 无
作点 ， 保证 三极 管工作 在线 性 放 大 区。在教 学过程 中， 多 很 学生对三极管 的三个工作状 态
分不 清 ， 作者在 书本 内容的 基
图２ 三级管工作在截止 区
习兴趣 ， 加深学生对 原理 的理
Ｍｕｔ ｉ 模 拟 电子 技术 ｌｓ ｉ ｍ在
课 程 教 学 中的应 用 研 究
欧阳峰 陈素华 许昌学院电气信 息与工程学院
摘 要 ： 对模 拟 电子技 术课 程 难 源自 难 学的特点 ， 针 以单 管共
射放 大电路 的两种失真 为例 ， 加Ａ－ ｌ ｓ Ｍｕｔ ｉ ｉ ｍ仿真 进行 辅 助教 学， 帮助学生及 时理 解课 程 内容 这 里将 仿真 结果和理论 分析 相对照 ， 对基本放 大电路进 行了较 为
公 司推 出 的一 个 完 整 的 设 计
工具系 统 。 供了一个 庞大 的 提 元 件 数 据 库 ， 提 供 原 理 图 并
的小船 ， 只不过 这支小 船走 的 软件进行 仿 真 ， 察—下 两 种 观 因为电路非常 简 轨 迹是一 个正弦 波， 即在 正半 失真 的波形 。 周期飞离 水面 ， 而在负半周 期 单 ， 此就 不再给出仿真 电路 在
详细的分析
一
图 ３ 应 三 极 管 的 饱 和 对
如图５ 示 ， 所 Ｑ点设 置 过
在 区 ， 河 水 比 桥 还 要 高 的 时 低 ， 输入信号 的负半 周期 的 当 候， 三极 管无 法 正常工 作 。 静
一
段 时间内 ， 三极 管进 入了截
态 工作 点 的 设 置 到 此 就 可告 止 区 ， 大 电路 无 法 正常 工 放
段 落 ， 图 ｌ 示 只能 说 明 作。因为共 射放大 电路是反相 但 所
静态 工作点设置 正确 ， 正确 输 出 ， 以输出信 号的正半周 但 所 不代表合 适。 否合适要 将交 期出现 了失真 。 是 同理， 所示 图６
流 信号 叠 加在 直流 信 号上 在 为 Ｑ 设置 过 高 ， 输入信 号 点 在 进行讨论 。 有了这个形 象的比喻后， 的正 半周期 的一段时 间内 ， 三 极管 进入了饱和 区， 放大 电路