【摘要】Multisim软件在教学中的仿真使用。
【关键词】Multisim;试验台;模拟电路;数字电路
Multisim是一款电子电路仿真软件。该软件相当与一个随身携带的移动电子电路实验工作台,元器件库也非常丰富。软件提供了在应用电子技术教学实验环节中所需的各种虚拟仪表、仪器,如数字万用表、示波器、函数信号发生器、字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪等,这些虚拟仪器仪表的外形、功能和使用方法与实际仪器非常相似,而且测试的数值和波形也更加精确可靠,可以对模拟或数字电路进行多种类型的仿真分析;仿真失败是会显示错误信息,提示可能出错的原因,具有强大的仿真能力。
Multisim能与其它软件进行信息交换。它可以导入其它电路仿真软件所建立的网络表文件,从而自动生成电路原理图,也可以绘制好的电路原理图转为网络表文件,提供给其它EDA软件(如protel等)进行PCB的布局和布线处理。
可见Multisim是一个非常实用的电子EDA设计软件,在教学上它非常适合作为学生电子电路实验、实训的辅助工具,它几乎可以完成在实验室进行的所有电子电路实验,可以让学生在学习过程中随时做到模拟实验台验证电子电路。Multisim软件的操作方法很方便易懂,要使用的元器件、仪器、仪表等,只需用鼠标点击,就可以拿来连接成电路,设置参数,启动运行,进行分析、测试等操作。下面用几个实验来说明:
一、基尔霍夫电流定律(KCL)、基尔霍夫电压定律(KVL)仿真实验
按下图搭建好实验电路,设置元件标号和参数,检查无误后,按下启动按钮进行电路仿真实验。由支路电流法列K.L方程验证:
i1+i2-i3=0 kcl
20i1+6i3-140=0 kvl
90-5i2-6i3=0 kvl
i1=4A, i2=6A, i3=10A
二、基本放大电路的仿真实验
按下图搭建好实验电路,设置元件标号和参数,检查无误后进行电路仿真实验。
1.静态工作点Q的测试与调整
输入信号为5mV/1KHz,调节可调电位器Rb1,使输出信号不失真时测量UBQ、UCQ、UEQ、UCEQ,计算出IBQ、ICEQ。
RB1过小使输出信号产生了饱和失真:
RB1过大使输出信号产生了截止失真:
2.电压放大倍数AV的测量
用数字多用表的交流电压档分别测量输入、输出信号的电压,然后用输出信号的电压除以输入信号的电压即得。
三、组合逻辑电路仿真实验
设计一列自动控制地铁,它离开站台的条件是车门关上(A)、路轨空出(B)。若车门由于机械故障不能关上,地铁可以手动操作(C)开动,但必须路轨空出。用与非门设计一个指示地铁开动(F)的逻辑电路。
按要求列出真值表,得出表达式、化简、画出逻辑图,根据逻辑图用与非门搭建好电路,然后用逻辑分析仪分析结果。
通过上述实验的仿真,Multisim有着友好的人机界面,方便的操作环境,强大的仿真能力,使得学习和运用Multisim仿真变得非常方便和一目了然,随著电子技术和计算机技术的高速发展,传统的电子电路与系统的设计和实验方法正被先进的计算机设计和电子仿真实验所取代。掌握Multisim仿真软件已成为机电、电子类工作者必备的工具,因此,本人从实际工作出发,建议我院能尽快使学生掌握运用Multisim仿真软件进行电子电路的实验仿真。
参考文献
[1]王连英.基于Multisim 11的电子线路仿真设计与实验[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2]王廷才.电工电子技术EDA[M].北京:机械工业出版社,2003.
作者简介:唐燕影(1975—),女,江苏无锡人,副教授,主要从事机电自动化、电子设计自动化课程的教学,以及系部学生党员培养工作。
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