Multisim在電子電路教學中的應用

傳統電子線路的分析、設計方法首先是根據指標要求設計電路及其元件參數，在簡化電路的基礎上，對電路進行手工估算，然后在實驗室搭建電路，使用儀器、儀表進行測試，驗證是否滿足指標要求。仿真軟件Multisim借助虛擬現實技術，使設計者能“如實”地選擇、更換元件，能“如實”地操作各種儀器、設備，進行 “現場”實驗，能快速地模擬、分析、驗證所設計電路的性能。與傳統方法相比，這種虛擬技術既省時又經濟，而且還可避免實驗中發生的各種損壞和事故，在教學中更能節省時間和精力，有著廣泛的應用前景。

　　1仿真軟件介紹

　　Multisim是用于電子電路仿真和設計的EDA工具軟件之一，屬于Electronics Workbench(EWB)系列軟件的高版本。EWB由加拿大Interactive。ImageTechnologies公司(IIT公司)于 1988年推出。IIT公司從EWB 5.0版本開始，將電路圖輸入仿真與設計的模塊更名為Multisim。隨著軟件的升級，2005年，公司將其命名為Multisim 9。其特點如下：

　　(1)Multisim是全功能電路仿真系統。

　　(2)Multisim是一個完整的電子系統設計工具。

　　(3)具有強大的仿真分析功能。

　　(4)具有多種常用的虛擬儀表。

　　(5)與NI相關虛擬儀器軟件的完美結合，提高了模擬及測試性能。

　　2仿真實例

　　下面分別以在電路分析、模擬電子電路中的實際電路分析來說明該軟件在電子電路中的應用。

　　2.1 RC一階動態電路的響應

　　2.1.1．RC一階動態電路的描述

　　動態電路的過渡過程是十分短暫的單次變化過程，對時間常數較大的電路，可用超低頻示波器觀察其過渡過程。然而，若用一般的中頻示波器觀察過渡過程和測量有關的參數，則必須使這種單次變化的過渡過程重復出現。為此，實驗中利用信號發生器輸出的方波信號來模擬階躍激勵信號，即用方波輸出的上升沿作為零狀態響應的正階躍激勵信號，利用方波的下降沿作為零輸入響應的負階躍激勵信號，方波信號的周期大于電路的時間常數。電路在這樣的方波序列脈沖信號的激勵下產生的響應過程，與直流電壓源的接通與斷開的過程類似。

　　2.1.2積分電路

　　2.1.3微分電路

　　2.1.4電路仿真

　　積分電路

　　取R=10 kΩ，C=100 nF，信號發生器的輸出為方波(幅值為2 V，偏移為2 V，頻率為1 kHz，占空比為50％)作為激勵電壓，其仿真電路圖如圖2所示。

　　微分電路

　　取R=510 Ω，C=100 nF，信號發生器的輸出為方波(幅值為2 V，偏移為2 V，頻率為1 kHz，占空比為50％)作為激勵電壓，其仿真電路圖如圖3所示。

　　2.2基本共射放大電路仿真

　　通過對圖4所示基本共射放大電路的靜態和動態性能測試進一步說明該軟件的功能及適用范圍。