仿真技术在模拟电路实验教学中的应用研究资料免费下载

　　针对模拟电路实验教学过程中存在的实验项目单一、电路原理难理解、学生学习积极性不高的问题，结合实际教学经验，提出了一种将仿真技术引入模拟电路实验教学的改革思路。以单级共射放大电路和文氏桥振荡电路为例，详细介绍了在 Multisim 中建立仿真电路并进行实验测试的方法及过程。实践表明，将仿真技术引入模拟电路实验教学，可构建较为完美的实验环境，得到贴近实际的实验结果，能充分调动学生学习的积极性和主动性，从而取得更好的实验教学效果。

　　模拟电路是高校电类相关专业的一门重要学科基础课，该课程理论复杂，概念抽象，逻辑性强，在课堂教学中，对基础电路推理演绎较多，学生被动地接受知识，难以将理论与工程实践联系到一起，导致学生动手能力差，缺乏创新精神 ，解决这一问题的最好办法就是加强实验教学。传统的模拟电路实验教学是在实验箱上完成的，实验项目较为单一，仅能在实验箱上提供的固定实验项目中进行选择 ；实验过程中，学生只需参照实验指导书连线、测试，虽然完成了实验，但对电路工作原理的理解并不深刻，影响了学生进行实验研究的积极性和主动性 ；此外，由于部分学生操作不当，导致实验设备或测试仪器损坏，为保证每次实验的正常进行，教师必须在课前花费大量的时间排除设备故障，不仅影响了实验效果，而且大大增加了教师的工作量，降低了实验效率 。仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法，随着计算机技术、信息处理技术和虚拟现实技术的飞速发展，仿真技术在设计制造、教育科研等领域得到了越来越广泛的应用 。常用的电子类仿真软件包括 Spice、 Saber、Multisim 及 Proteus 等，通过提供一种与实际实验室相近似的实验环境，学生可以对电路原理及理论进行科学验证，对电路进行故障分析和测试，掌握简单应用电路的设计方法，大大提高了学生的动手能力和创新能力，同时可有效解决实验硬件资源紧张的问题 。

　　Multisim 是美国国家仪器公司（NI）推出的基于 Windows 平台的交互式电路仿真软件，由于无可比拟的易用性及其强大的仿真功能，成为业界最为成功的一款仿真软件，已得到广大高校师生、科技工作者和电子爱好者的青睐。它为使用者提供了一个集成的一体化实验环境，采用图形化的输入方式，只需通过器件选取、仪器选用、导线连接，就可以完成电路的搭建与仿真分析，目前已被广泛应用于各大高校的电子类课程的课堂教学中。Multisim 提供了丰富的资源，以目前较为流行的 Multisim 12 软件为例，元件库提供 15 大类 24800 余种元件，包括各种信号源、基本元件库、二极管库、晶体管库等，并且支持在线更新 ；虚拟仪器库提供万用表、函数信号发生器、示波器、逻辑分析仪等 18 种虚拟仪器，并且在功能和操作面板上与现实仪器保持一致 ；此外，拥有 VHDL 和 Verilog 设计接口和仿真功能、FPGA 和 CPLD 综合、RF 设计能力和后处理能力，还可以导出制作 PCB 板的设计数据，实现与 PCB 制作软件的无缝数据传输 ；可实现低频电路和高频电路、线性电路和非线性电路、模拟电路和数字电路、分立元件和集成电路的仿真分析，涉及领域包括电子、通信、航空航天、国防军事等。该软件几乎能够 100% 地仿真出真实电路的结果，并且容易制作电路模型，借助高级分析功能，可快速分析电路行为，理解电路基本设计特征。