Ｍｕｌｔｉｓｉｍ在电路实验教学中的应用

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Ｍｕｌｔｉｓｉｍ在电路实验教学中的应用

时间:2012-01-27 20:37 文章来源:转载

　　本文作者：曹菁
　　◎曹菁二十世纪九十年代以来，EDA(ElectronicDesignAutomation)技术的发展对传统的电子设计方法最新传奇进行了革命性的变革，它是在计算机辅助设计(cAD)技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。
　　在高职电子电路教学中引入EDA技术已成为培养面向2l世纪创新和实用人才的需要，对改革传统的实验教学模式，提高实验教学质量有着重要的意义。Multisim作为电路设计和仿真软件，它在电子电路的实验教学改革中起到了较好的作用。一、Musim软件及其特点电子工作平台ElectronicsWorkbench(EWB)(现称为Multisim)软件是加拿大InteractiveImageTechnologies公司于1988年推出的专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件。随着电子技术的发展，EwB从6．o版本开始，进行了较大规模的改动，将专用于电路级仿真与设计的模块改名为Multisim，近年来，它在国内外高校和电子技术界得到快速推广，被誉为“计算机里的电子实验室”。Multisim继承了EwB的许多优点，如：可以对模拟、数字和混合电路进行电路的性能仿真和分析它采用图形界面创建电路，选用元器件和测试仪器均可直接从屏幕图形选取，且测试仪器的图形与实物外形基本相似，可以实时显示测量结果带有丰富的电路元件库，可提供多种电路分析方法等。此外，Multisim的功能在EwB的基础上还作了较大的改进：(1)大大地扩充了元件数据库，新增了大量与现实元件对应的元网民认为不错件模型，增强了仿真电路的实用性(2)增加了射频电路的仿真功能，这是目前大多数电路仿真软件所不具备的(3)在原有的7种仪器基础上，新增了瓦特表、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪等虚拟仪器，更加完善了电路的测试功能，并且允许同时调用多台仪器(4)增加了元件编辑器，用户可根据需要自己创建或修改元件模型(5)开设了EdaPARTs．Com网站，可不定期地对元件库进行升级处理。由于其自动化程度高、功能完善、运行速度快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性，因此非常适合电子类课程的教学和实验。二、应用实例．26．电子类课程有较强的实践性，学生在校期间要完成大量的实验和设计。
　　随着电子技术的高速发展，新电路、新器件不断涌现，现有实验室的条件，已无法满足各种电路的设计和调试，Multisim能较好地解决这一问题。它能在计算机上虚拟出一个测试仪器先进、元器件品种齐全的电子工作平网游台，可以弥补实验仪器和元器件的缺乏，对某些不易观察到的现象也可以仿真。它的后处理功能还能将仿真得到的结果作进一步的分析和处理，如进行数学运算、输出图表资料等，更有利于学生对实验现象的观察和分析。由于EwB的应用在高职院校中已相当普遍，而Muhisim在EwB的基础上有了较大的改进，下面以两个简单的例子来说明Multisim独有的测试功能。图(1)所示为“两瓦法”测量三相电路的功率。由于Multisim中增设了瓦特新开传奇表，使测量过程变得非常简单，先按图中电路连好线后，只要运行仿真开关，双击瓦特表图标，两瓦特表就显示出各自的读数，再将两者相加即可得三相负载的总功率。图1“两瓦法”测试电路图(2)所示为用频谱分析仪分析方波信号的(下转第33页)肌娥职业荻育2002年第12期通常效果不佳，这一点要注意在使用前做反复试用。
　　(3)图像：图像的产生通常也有以下几个途径：一是使用一些图像制作及处理工具如PaintBrush、Painter、Photoshop等来产生二是利用扫描仪扫描图像再进行处理，这种方法快捷、简单，是图像制作的一条主要途径三是利用数码相机进行捕捉四是利用视频捕获设备来进行抓取五是可以利用一些屏幕捕捉软件如CapPicture等将屏幕上显示的任何内容截取下来。
　　(4)动画：当需要表现教学中较为抽象的内容时，动画是最好的选择。动画的实现一般有以下三种途径：一是利用程序设计语言如VB、VC等通过编程实现，这种方法一般只有专业级的人员才能做到，且花费时间大，效率低二是利用一些专门的动画创作工具来实现。如二维动画制作工具Animator、AnimatorPor、Animatorstudio等，三维动画制作工具3Ds、3DMAx等，这种方法效率较高，尤其是适用于表现较复杂的动画三是利用多媒体创作软件自带的动画功能。如Au传奇thoware、Director、Flash等，它们都提供了动画功能，如制作较为简单的动画时可作为首选。(5)声音：通常课件中使用到的声音有语音、音乐等。语音的产生一般是先进行录制，保存在磁带上，再由一些声音处理软件将其转化为数字信息储存在计算机内音乐可以用计算机专门进行谱曲来产生，也可以直接将cD或磁带上的音乐截取下来。(6)视频：视频可以表现真实的场景，具有极强的表现力和感染力，适宜在课件中使用，但致命缺点是体积太大，一些配置较低的计算机无法很好地使用。所以应在课件的设计中合理选用。视频素材可以直接通过摄象机、录像、影碟、电视，利用一定的软件和设备来捕获。4．素材连接(1)画面与画面：画面与画面连接的基本原则是，使教学对象的注意力从这一画面自然地过渡到下一画面，中间没有明显的视觉间断和跳跃。常用的技巧有切换、渐变、分割、缩放等。(2)声音与声音：声音是为画面中的教学内容和主题思想服务的，声音的连接要能够烘托和强化画面内容或主题思想，但还要注意教学信息量和教学情绪、气氛的适度，不能一味地增加各种音效，吸引了学生大部分的注意力，而忽略了课程的中心环节。
　　(3)画面与声音：画面与声音的组接应是相互关联、紧密结合在一起的。在构思设计时，应把握总体，统筹安排，相辅相成，避免“不同步”现象的发生。(作者简介：陕西工业职业技术学院讲师，电子教研室主任，从事《电工技术》和《电子技术》教学工作)(上接第26页)频谱。频谱分析仪可用来测量信号所包含的频率和频率所对应的幅度。双击频谱分析仪图标，打开面板，运行Simulate按钮，即可见方波信号的频谱曲线，如图(3)所示。
　　另外，Multisim新增的失真分析仪可用来测试电路总谐波失真与信噪比，网络分析仪可用来测试双端口高频电路的S参数、H参数、Y参数和z参数。特别是Multisim的RF模块为RF电路的设计、分析和仿真提供了有效的工具。图3频谱曲线和控制面板参数设置图2方波信号的频谱测试电路肌釉ij够业敖育2002年第12期三、结语由于Multisim操作简便，容易学习和使用，可以为学生提供灵活的设计仿真环境，在实验教学中能弥补传统教学模式的不足。但它不能完全替代传统的实验手段，只有在教学中将现代化手段与传统实验有机地结合起来，才能更好地帮助学生理解、掌握基本知识，培养和提高学生的创新精神和综合实践能力。(作者单位：江苏信息职业技术学院)．33．。
　　本文《Ｍｕｌｔｉｓｉｍ在电路实验教学中的应用》 --- 作者：曹菁

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