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科技资讯S I N &T N OLOGY I N FORM TI ON 2008N O.24
SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 科技教育
《电子技术基础》是电类专业的一门专业基础课程,对其掌握的熟练程度直接影响到后续专业课程的学习,如《手机原理与维修》、《电视机原理与维修》等。要学好《电子技术基础》这门课,就必须进行大量的实验,在实验中体会课堂上的理论知识,从实验结果中总结和掌握知识。然而,现在许多中专类学校实验器材的缺乏和设备的陈旧已远远跟不上学生学习需求。随着计算机的普及应用和电子技术的发展,利用电路设计和仿真的E D A 工具软件M ul t i si m 7在计算机上方便、安全地进行电子线路的模拟试验和电路设计,作为课堂教学的补充可取得非常好的教学效果。M ul t i s i m 7在教学中的应
用,不但可以使学生对所学电路有了一定的
感性认识,而且还能掌握各种仪器的使用,把理论与实践紧密地结合在一起。因此利用M ul t i si m 7仿真技术具备了使学生进行大量实验的条件,也是《电子技术基础》教学发展的方向。
1M ul t i s i m 7软件的简介
M ul t i si m 7是加拿大I I T 公司于2003年推出的最新版电子设计E D A 软件,M ul t i si m 7以其独特的功能特点深受广大电路设计者喜爱。它把整个学习和实验过程都搬到了虚拟实验室中进行,能够使实验电路、仪器以及实验结果等一起直观地展现在学生面前,另外对电
路参数调整也极其方便。因此M ul t i s i m 7在中专类学校中得到了非常广泛的应用。其主要功能特点有以下几点。
1.1具有丰富的元件库和类型齐全的测试仪器
M ul t i si m 7提供了上万种电路元件,其中包括基本元件库(如电阻,电容等)、晶体管库、模拟元件库、电源库、集成电路、基本显示器件库、数字模拟混合库和其他元器件库等,并且还可以根据需要通过元件编辑器扩充已有的元器件库。M ul t i s i m 7提供了一系列虚拟测试仪器,包括常用仪器如万用表、功率表、多踪示波器、信号发生器、数字万用表、频率计数器等,以及一般实验室中不可多得的各种专用高档仪器如逻辑分析仪、网络分析仪、频谱分析仪等。这些仪表的使用和读数与真实的仪表相当,仿佛就像在实验室中使用仪器一样,并能仿真到最真实的结果。
1.2具有直观的图形界面和高效的仿真设备
应用M ul t i si m 7软件进行仿真教学的操作简单、易学。它具有更加形象直观的人机交互界面,各类元
器件和测试仪器均可直接从屏幕上选取,各种元器件能够通过键盘随时更改,仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。在电子电工实验中,经常会碰到由于实验器材出现故障而导致实验无法进行或所得测量数据不准确,耗费了不必要的时间和精力,失去了实验的意义。利用M ul t i si m 7支持的Spi c e 、VHDL 、Ve r i l og 仿真,以及任何这几种仿真的混合进行实验时,只要连接电路正确,
M ul t i s i m 7在《电子技术基础》教学中的应用
伍军
(广东省电子技术学校广州
510515)
摘要:本文介绍了M ul t i si m 7作为一个优秀的电子设计自动化(EDA )软件,它有哪些功能特性,利用M u l t i s i m 7进行电子线路仿真实验的基本方法,通过实例说明E DA 技术在电子线路教学中的重要性。关键词:ED A 电子技术仿真中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)08(c )-0165-
multisim示波器在哪
02图1
晶体管射极跟随器
晶体管射极跟随器仿真结果
图3晶体管射极跟随器输入阻抗实验
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学生几乎能够100%地快速、安全仿真和验证各种实验,从而提高了实验效率。1.3具有强大分析和设计电路的功能
M ul t i si m 7提供了详细的电路分析方法,不仅可以完成电路的直流静态工作点分析、交流分析、瞬态分析、温度扫描分析、时域和频域分析、电路噪声分析和参数扫描分析等常用分析方法,而且还提供了
傅里叶分析、交直流灵敏度分析等高级分析方法来帮助设计人员分析电路性能,大大缩短分析时间。电子设计是人们进行电子产品设计、开发、和制造过程中十分关键的一步,其核心就是电子电路的设计。M ul t i si m 7是一种自上而下的设计方法,设计者只要确定系统设计、功能划分和行为描述外,其余都由计算机自动完成,加快了产品开发的速度,提高了设计人员的工作效率。
1.4具有与PC B 设计软件有良好的衔接功能
电子设计工具平台E l ect r oni cs W or k-bench 主要包括M ul t i si m 和U l t i boar d
两个基
(a )仿真后X M M 2示数(b)仿真后XM M 2
示数
图5晶体管射极跟随器输出阻抗实验
本工具模块,M ul t i s i m 7可以把自己创建的
电路原理图文件输出给Ul t i boar d 系统进行印刷电路板的自动化设计。近年来出现了许多电路设计工具软件,如Pr ot el 就是较为突出的一种PC B 软件,M ul t i s i m 7可以和此软件进行良好衔接,从而设计出高性能的多层电路板,并且能够迅速的把设计电路转化成实际产品。M ul t i s i m 7还能将仿真结果输出到M a t hC AD 和Excl el 电子表格等应用程序当中去。
2M ul t i s i m 7在《电子技术基础》教学中
的应用
射极跟随器是电子线路中用途最广泛的电路之一,在学生通过射极跟随器仿真实验之后,更能体会到射极输出器电路结构和特点。
射极跟随器也叫射极输出器或共集电极放大电路,因为对交流信号而言,电路输入端和输出端是以集电极作为公共端的。
射极跟随器有3
个很重要的特性:
()无负载仿真后示数V XM M ()有负载仿真后示数V X M M 图6晶体管射极跟随器输出阻抗实验仿真结果
①压放大倍数接近于1,但小于1,输出电压和输入电压同相,有电流放大和功率放大作用。
②入阻抗很大。③输出阻抗很小。下面通过M ul t i s i m 7来验证这些特性。2.1验证射极跟随器对电压信号无放大作用
按照图1所示,画好电路并设置好参数。设置信号发生器的参数为Fr equency 1KH z,A m pl i t ude 10M v,选择正弦波。
双击示波器,仿真后,看到结果如图2所示,输出和输入信号同相且无放大效果。2.2验证输入阻抗很大
拖入元器件和仪器,画好电路图并设置参数,如图3所示。设置信号发生器的参数为Fr equency 1K Hz,A m pl i t ude 10M v,选择正弦波。
仿真后,读出两个万用表的求数,结果如图4所示,用公式可求得输入阻抗R i 。
(VXM M 2-VXM M 1)/5.1Ko hm=VXM M 1/Ri Ri =17ko hm
3验证输出阻抗很小
同样拖入元件以及仪器,画好电路图,设置好参数,如图5所示。设置信号发生器的参数为Fr e que n c y 1KHz ,Am pl i t ude 10M v ,选择正弦波。仿真,记录万用表的示数为VXM M 1。将图5中的开关J 1闭合,再仿真一次,记录万用表读数为V 1XM M 1。两次仿真的结果如图6所示,用公式可求得输入阻抗R o 。
V 1XMM 1/5.1K o h m=(VX M M 1-V1XM M 1)/Ro
Ro=255ohm
通过以上应用实例可见,M ul t i si m 7是一个非常好的电子线路仿真软件,而且对《电子技术基础》课程中的实验都能应用。真正让学生体会到了仿真实验的“方便、快捷、安全”和融会贯通的特点,很好地培养了学生的动手能力和综合分析能力。
参考文献
[1]熊伟,侯传教,等.M ul t i si m 7电路设计及仿
真应用[M ].清华大学出版社.
图4晶体管射极跟随器输入阻抗实验仿真结果
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