摘 要： 教師將Multisim應(yīng)用于電子技術(shù)教學(xué)中，可使教學(xué)直觀、生動(dòng)，使理論教學(xué)與實(shí)踐更好地緊密結(jié)合。實(shí)際應(yīng)用證明，把Multisim運(yùn)用在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，將是電類教學(xué)改革的發(fā)展方向。
　　關(guān)鍵詞： 電子技術(shù)教學(xué) Multisim 仿真教學(xué)
　　
　　1.引言
　　長久以來，傳統(tǒng)的電子技術(shù)教學(xué)是以理論教學(xué)為主，再加以實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。這樣的教學(xué)模式在某些程度上必然造成理論和實(shí)際的脫節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)的普及，利用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和調(diào)試已成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然。所以在教學(xué)中也應(yīng)引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，把對(duì)傳統(tǒng)的電子技術(shù)教學(xué)變成虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。本文以常見的單管放大電路為例，用Multisim進(jìn)行仿真分析，突出其優(yōu)越性。
　　2.利用Multisim軟件開展主動(dòng)探索教學(xué)
　　學(xué)習(xí)過程并非是一種機(jī)械的接受過程，在知識(shí)的傳遞過程中，學(xué)生是一個(gè)極活躍的因素。教師不僅要傳授學(xué)生知識(shí)，而且要調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是黑板加粉筆，由老師書寫、畫圖、講解，學(xué)生聽講、想象、理解。當(dāng)電路較復(fù)雜時(shí)，教學(xué)難免枯燥，學(xué)生易失去耐心，分散注意力，影響聽課效果，也就會(huì)影響整個(gè)學(xué)習(xí)過程。利用Mult1smi軟件工具，可以讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上先做仿真實(shí)驗(yàn)，觀察“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。同時(shí)學(xué)生積極調(diào)動(dòng)思維考慮為什么會(huì)有這樣或那樣的結(jié)果，然后帶著問題聽老師講解電路原理。這樣，學(xué)生由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)探求，而在整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)中每個(gè)環(huán)節(jié)都能起到比較積極的作用，教學(xué)效果明顯不同。
　　Multisim軟件仿真實(shí)際電路來作為一種真實(shí)表現(xiàn)電路工作狀態(tài)的，開放靈活的，便于使用的示教手段，可把實(shí)驗(yàn)室與課堂有機(jī)地融為一體。Multisim可在計(jì)算機(jī)屏幕上構(gòu)建“真實(shí)”實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，把一些語言和文字難以表達(dá)或難以理解的變化過程，隨時(shí)以圖形、表格及曲線顯示出來，而且可以根據(jù)教學(xué)需要隨時(shí)修改電路和參數(shù)，讓學(xué)生即時(shí)觀察輸出效果，從而使學(xué)生加深對(duì)電子線路本質(zhì)的理解，全面掌握所學(xué)內(nèi)容。
　　3.基本共射放大電路分析
　　在電子技術(shù)教學(xué)過程中，關(guān)于三極管這部分內(nèi)容是很重要的，但是又比較抽象，很多學(xué)生對(duì)它的特性曲線、失真情況等很難掌握，所以在這部分內(nèi)容中運(yùn)用Multisim仿真技術(shù)，可使教學(xué)更加直觀。
　　3.1三極管特性曲線測試
　　首先，觀察Multisim仿真技術(shù)在三極管特性曲線中的運(yùn)用。晶體管輸出特性曲線是全面描述晶體管各極電流與極間電壓關(guān)系的曲線，它對(duì)于了解晶體管性能和晶體管電路分析都是非常有用的。在通常的教學(xué)過程中我們通常采用逐點(diǎn)測量法來測量。但這種方法太繁瑣，需要測出諸多數(shù)據(jù)后才能畫出其特性曲線。如果采用Multisim，則可以快捷而方便地測出晶體管的輸出特性曲線。利用Multisim仿真分析法中的直流掃描分析(DC Sweep Analysis)，可以完成對(duì)三極管的輸出特性曲線的測試，如圖1所示。
　　3.2共射放大電路分析（分壓式偏置電路）
　　在Multisim環(huán)境下編輯放大電路原理圖，如圖2所示。該圖選用理想元件，減少了不必要的誤差。輸入信號(hào)由ＸＦＧ１輸出５０ｍＶ、５００ＨＺ的交流信號(hào)，ＸＳＣ１是一個(gè)雙蹤示波器，有Ａ、Ｂ兩個(gè)通道，Ａ通道接入輸出信號(hào)，Ｂ通道接入輸入信號(hào)。
　　3.2.1靜態(tài)工作點(diǎn)分析
　　放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的位置是否合適，直接影響放大電路的工作狀態(tài)：放大、飽和還是截止。根據(jù)Multisim的仿真測試，Uce=10.393V可以判斷此放大電路目前工作在放大區(qū)，如圖3所示。
　　3.2.2動(dòng)態(tài)分析
　　在放大電路中加入交流信號(hào)，利用雙蹤示波器觀察輸出波形，增大或減小Rb產(chǎn)生截止或飽和失真，如圖4所示。
　　學(xué)生通過直接構(gòu)建電路，運(yùn)行仿真，觀察結(jié)果，可深刻體會(huì)到截止失真和飽和失真產(chǎn)生的原因，并掌握改進(jìn)電路避免失真的方法。
　　4.結(jié)語
　　利用軟件Multisim進(jìn)行電子技術(shù)仿真教學(xué)，不僅可以解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊端，其過程簡單易行，且交互性、可操作性和真實(shí)感與實(shí)際的儀器基本相同，而且可以提高教學(xué)效率和質(zhì)量，提高學(xué)生對(duì)模擬電路的興趣，拓寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。由它們組成一個(gè)虛擬平臺(tái)，讓學(xué)生通過這個(gè)虛擬平臺(tái)來驗(yàn)證理論，強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的掌握。因此全面了解和掌握Multisim的使用方法和操作要點(diǎn)，既可降低教師和學(xué)生計(jì)算勞動(dòng)強(qiáng)度，又可提高教學(xué)質(zhì)量與效益。它將成為學(xué)校未來教學(xué)科研的重要方法和手段，特別是在理工科學(xué)校其應(yīng)用前景非常廣闊。
　　
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　　 注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”