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Multisim10在模拟电子技术课程模块化教学中的应用

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摘要:介绍了multisim10仿真软件的功能和特点,并通过对差分放大电路零点漂移现象的分析阐述了Multisim在模拟电子技术课程模块化教学的应用。实践表明,Multisim仿真能够克服传统教学的不足,提升模拟电子技术课程的教学质量。

关键词:Multisim10;模拟电子技术;仿真

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)28-6856-03

模块化教学是根据不同的教学目标将教学内容按培养能力型人才的要求设计成若干个可以相互组合的模块实施教学的一种方法。它以任务为驱动,以模块化的项目为形式,循序渐进,有效的简化教学程序,突出能力要求。

模拟电子技术是高职高专电类学生的一门专业基础课,工程实践性强,要求学生不仅有较强的理论知识还要有一定的动手能力。教师单纯的填鸭式教学,学生理解难度大、兴趣不高。结合实际需要根据课程教学要求,将知识点分解为整流滤波电路、共射放大电路、射极跟随器、差分放大电路、功率放大电路、反馈电路、运算放大电路、振荡电路、稳压电路等多个模块,通过计算机仿真辅助教学,有助于学生理解,提高学习兴趣。

1 Multisim软件介绍

Multisim10是美国NI(National Instruments)公司开发的一款用于电子线路设计与仿真的EDA工具软件。具有以下特点:

(1)元器件数据库丰富,除了拥有数量繁多的基本电路元器件外,还可以通过元器件编辑器自行创建和修改元件模型。

(2)虚拟测试仪器仪表种类齐全,通用和专用实验仪器仪表兼有且支持多台同时调用。

(3)分析手段完备,仿真功能强大,通过电路的瞬态和稳态、时域和频域以及器件的线性和非线性等分析手段实现模拟、数字、射频电路的仿真功能。

(4)图形界面直观,操作简洁明了,存储方式多样,兼容能力强。

利用Multisim 10构建虚拟实验电路辅助教学,可以实现教学与实验同步,方便地对电路原理图进行修改,测试和分析其不同的技术指标,实现实验数据及结果、测试曲线的实时输出,效率高、速度快;而且实验中元件的种类和数量不受任何限制,不消耗实际的电子元器件,成本低廉。它是解决理论教学的呆板和实物实验过程中效率低、成本高的一种非常有效的方法。

2 实例验证

差分放大电路是集成运算放大电路中的重要组成部分,一般做为输入级起到抑制“温漂”等零点漂移现象的作用,但在理论教学中如何介绍“温漂”现象,却存在难点,单纯的定义性讲述,不好理解,实物实验验证也存在实验条件限制的缺点,而利用Multisim10仿真软件却可以很好的解决这个问题。

这里采用两种状态进行对比,一种是如图1所示的共射放大电路,一种是如图2所示带恒流源差分放大电路。

仿真之前,首先设置电路的分析类型为瞬态分析;扫描方式为线性;扫描温度为20℃至 90℃;扫描点数为2点;扫描时间为一个信号周期(即0Sec至0.001Sec)。通过仿真,可以得到图1待分析节点V[5]和图2待分析节点V[3]的结果分别如图3和图4所示。

从图3和图4所示的曲线及参数中可以看出:(1)在输出电压上,共射放大电路和差分放大电路均呈现负温度系数变化。(2)在电压偏差比上,当外界温度从20℃上升到90℃时,共射放大电路大约变化了9.21%;同等条件下,带恒流源差分放大电路仅变化了0.74%。与共射放大电路相比,差分放大电路共模抑制比KCMR明显提高了1个数量级。从而形象生动的验证差分放大电路具有抑制“温漂”等“零点漂移”现象。

3 总结

通过以上分析,可以发现Multisim10仿真软件在模拟电子技术模块化教学中应用效果明显,能够形象直观的解决这种专业基础课枯燥繁琐的教学进程,在教学中值得推广。

参考文献:

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