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《multisim仿真教學(xué)在模電課程中應(yīng)用和實踐》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、Multisim仿真教學(xué)在模電課程中應(yīng)用和實踐 摘要：通過將Multisim與“模擬電子技術(shù)”課程課堂教學(xué)內(nèi)容、課后知識擴展以及工程實例等方面相結(jié)合，介紹了該軟件在模電課程中的應(yīng)用與實踐；并與問題式、討論式教學(xué)方法相結(jié)合，突破仿真電路在課堂上僅作為單一驗證環(huán)節(jié)出現(xiàn)的局限性。實踐表明，引入Multisim仿真不僅可讓抽象的理論形象化、具體化，使得理論與實踐相結(jié)合，更達到了提高學(xué)生分析能力和創(chuàng)新能力的目的，教學(xué)效果良好。關(guān)鍵詞：Multisim10；仿真；模電課程作者簡介：馬曉琳（1979-），女，河北石家莊人，軍械工程學(xué)院，講師；李永科（1979-），男，陜西寶雞人，軍械工程學(xué)院，講師
2、。（河北石家莊050003）中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：1007-0079（2013）22-0090-027“模擬電子技術(shù)”課程是電類相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，它在各專業(yè)課程體系中有著至關(guān)重要的地位，直接影響著后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。該課程涵蓋的內(nèi)容廣、基本概念以及要掌握的重難點比較多，因此對于初涉電學(xué)課程的學(xué)生來說會感到枯燥、抽象，難以入手。與先修課程數(shù)學(xué)、物理、電路等強調(diào)理論性不同，模擬電子技術(shù)更強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，著眼于解決復(fù)雜的實際問題，具有很強的專業(yè)性和應(yīng)用性。將Multisim仿真引入教學(xué)之中，并與問題式、討論式教學(xué)方法相結(jié)合，突破仿真電路僅作為單一驗
3、證環(huán)節(jié)出現(xiàn)的局限性，可以使抽象的理論形象化，使得教學(xué)變得更加形象、直觀，更能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生創(chuàng)新能力和動手實踐能力，更為充分體現(xiàn)該課程應(yīng)用性強的特點。一、Multisim10簡介7Multisim10是一款用于電子線路設(shè)計與仿真的EDA工具軟件，由美國國家儀器公司出品。該軟件簡單直觀、易學(xué)易用，可實現(xiàn)交互式教學(xué)。軟件中提供了大量虛擬測試儀器儀表，如萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器、直流電源、頻譜分析儀、邏輯分析儀等，其外觀、參數(shù)設(shè)置和使用方法與真實儀器基本一致，可直觀演示電路工作時的實際效果，使用非常方便。[2]特別是提供了電路分析的常用方法，包括：直流工作點分析、交
4、流分析、瞬態(tài)分析、傅立葉分析、失真分析、噪聲分析、直流掃描分析等。[3]借助于Multisim軟件的虛擬仿真技術(shù)，不僅使學(xué)生在課堂上能通過觀看老師對電路的操作演示，更加直觀理解各個知識點，而且還能使每個人在課堂下都能親自動手接觸電路，包括對元件的選擇、參數(shù)的設(shè)定，以及電路輸出結(jié)果的測試分析。在課堂上構(gòu)建虛擬實驗室，可以很好地解決理論教學(xué)與實際動手相脫節(jié)的問題，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率都大為提高。二、Multisim10應(yīng)用案例分析1.課堂應(yīng)用以多級放大電路這部分教學(xué)內(nèi)容來體現(xiàn)Multisim在課堂教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用。多級放大電路在“模擬電子技術(shù)”課程當中是作為基本放大電路三種組態(tài)之后
5、出現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，這部分內(nèi)容實用、重要、綜合性較強。傳統(tǒng)教學(xué)一般多從電路結(jié)構(gòu)入手，逐步分析各級電路和，再計算整個電路增益，即。但電壓放大倍數(shù)又不是簡單的增益相乘，與前一級和后一級輸出輸入電阻均有關(guān)系。這部分單純的理論講解較為抽象，學(xué)生普遍感到理解困難。以一個仿真電路作為問題的開始，例如單級放大電路仿真增益為50，而兩級共射級聯(lián)后增益僅為100左右，通過對“共射+共射”兩級電路分析，發(fā)現(xiàn)兩級電路的增益值遠遠沒有想象中兩個單獨空載的共射電路增益之積那么大，那么如何設(shè)計電路更為合理，達到增益的最大化？對這個問題的深入探討可以從一道課后習(xí)題入手：基本放大電路如圖1所示，圖1（a）為電路Ⅰ，圖1（
6、b）為電路Ⅱ。由電路Ⅰ、Ⅱ組成的多級放大電路如圖1（c）、圖1（d）、圖1（e）所示，它們均正常工作。試說明圖1中（c）、（d）、（e）哪個電路的最大。[1]7從歷年教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對該問題答案不一，此時根據(jù)學(xué)生一般的認知程度，會出現(xiàn)幾種不同并且相互矛盾的答案：增益值大小基本一致，理由是共集電路增益近似為1，三個電路總增益基本為共射電路增益；或圖1（e）增益最小，理由是共集電路增益接近1但小于1，故相乘之后總增益值最?。换驁D1（c）、圖1（d）增益相同等7等。此時學(xué)生的積極性被充分調(diào)動起來，可組織學(xué)生結(jié)組深入問題進行討論。采用電路仿真，并對仿真結(jié)果進行對比。仿真結(jié)果表明，圖1（e）所
7、得到的電壓增益最大，圖1（c）次之，圖1（d）增益最小。例如“共集+共射+共集”電路的仿真電路及仿真結(jié)果如圖2所示，其增益值最大。這個答案可能會和學(xué)生給出的答案大相徑庭，從而激發(fā)了學(xué)生強烈的求知欲，找出問題的根源。經(jīng)過分析：正是由于前一級的輸出信號是后一級的信號源，后一級的輸人電阻是前一級的負載，前后輸入輸出電阻相互影響才導(dǎo)致增益各不相同。此時適時引入理論分析及公式計算，通過分析引導(dǎo)學(xué)員發(fā)現(xiàn)和影響增益的問題，分析出圖1（d）共集電路以共射電路為
