隨著計算機技術(shù)飛速發(fā)展，電路設(shè)計可以通過計算機輔助分析和仿真技術(shù)來完成。計算機仿真在教學(xué)中的應(yīng)用，代替了大包大攬的試驗電路，大大減輕驗證階段的工作量；其強大的實時交互性、信息的集成性和生動直觀性，為電子專業(yè)教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的平臺，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能夠突出教學(xué)重點、突破教學(xué)難點；并能保存仿真中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，為整機檢測提供參考數(shù)據(jù)，還可保存大量的單元電路、元器件的模型參數(shù)。采用仿真軟件能滿足整個設(shè)計及驗證過程的自動化。
Multisim軟件是一個專門用于電子線路仿真與設(shè)計的 EDA 工具軟件。作為 Windows 下運行的個人桌面電子設(shè)計工具， Multisim 是一個完整的集成化設(shè)計環(huán)境。Multisim計算機仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實際動手實驗相脫節(jié)的這一問題。學(xué)員可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用計算機仿真真實的再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。Multisim極大地提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情和積極性,真正的做到了變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)——這些在教學(xué)活動中已經(jīng)得到了很好的體現(xiàn)。還有很重要的一點就是：計算機仿真與虛擬儀器技術(shù)對教員的教學(xué)也是一個很好的提高和促進。
理論教學(xué)――計算機仿真――實驗環(huán)節(jié)
美國NI 公司提出的理念：“把實驗室裝進PC 機中”“軟件就是儀器”
Multisim的特點：
(1)直觀的圖形界面：整個操作界面就像一個電子實驗工作臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實物相似，測量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。
(2)豐富的元器件庫：Multisim大大擴充了EWB的元器件庫， 包括基本元件、半導(dǎo)體器件、運算放大器、TTL和CMOS數(shù)字IC、DAC、ADC及其他各種部件，且用戶可通過元件編輯器自行創(chuàng)建或修改所需元件模型，還可通過liT公司網(wǎng)站或其代理商獲得元件模型的擴充和更新服務(wù)。
(3)豐富的測試儀器： 除EWB具備的數(shù)字萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、雙通道示波器、掃頻儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀和邏輯轉(zhuǎn)換儀外，Multisim 新增了瓦特表、失真分析儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀。尤其與EWB不同的是：所有儀器均可多臺同時調(diào)用。
(4)完備的分析手段：除了EWB提供的直流工作點分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析、噪聲分析、失真分析、參數(shù)掃描分析、溫度掃描分析、極點一零點分析、傳輸函數(shù)分析、靈敏度分析、最壞情況分析和蒙特卡羅分析外，Multisim 新增了直流掃描分析、批處理分析、用戶定義分析、噪聲圖形分析和射頻分析等，基本上能滿足一般電子電路的分析設(shè)計要求。
網(wǎng)絡(luò)分析儀和頻譜分析儀
(5)強大的仿真能力：Multisim 既可對模擬電路或數(shù)字電路分別進行仿真，也可進行數(shù)模混合仿真，尤其是新增了射頻(RF) 電路的仿真功能。仿真失敗時會顯示出錯信息、提示可能出錯的原因，仿真結(jié)果可隨時儲存和打印。
示波器和萬用表
關(guān)于Multisim 10.0
易于使用的教學(xué)工具Multisim 在具備專業(yè)軟件工具優(yōu)勢的同時，又結(jié)合了為教學(xué)工作者量身定制的教學(xué)軟件的特性。作為一個高度互動且易于使用的工具，它可以幫助學(xué)生深刻理解電路理論與行為。
鼠標(biāo)點擊控制更易于使用
● 單擊撥動開關(guān)
● 鍵區(qū)按鈕
● 用滑動條調(diào)節(jié)可變元器件的值，如電位計
改進的微控制器（MCU）仿真
● MCU 和SPICE 協(xié)仿真提高電路性能
● 支持C 語言和匯編語言
● 新2色， 256 x 256 LCD
會聚幫助（Convergence Assistant）
● 自動解決仿真錯誤
● 不需要理解復(fù)雜的SPICE 選項和設(shè)置
數(shù)據(jù)的可視化與分析功能增強
● 用新的電流探針儀器顯示通過線路的瞬變電流
● 強化的靜態(tài)探針用于參考測量，可用作任何分析的數(shù)據(jù)輸出
● 初始條件在原理圖中的顯示，增強對仿真行為的理解
元件庫的質(zhì)量和容量提高
● 1200多個新元器件和500多個新模塊，來自美國模擬器件公司（Analog Devices），德州儀器（Texas Instruments）和凌力爾特公司（Linear Technologies）
● 新的電源仿真模塊，來自Christophe Basso —“Switch-Mode Power SupplySPICE Cookbook” 一書的作者
● 無源器件功能加強：改變參數(shù)，如元件的公差、電阻、電容、電感的組合時，無需重新替換元器件
● 新的雙極電壓和電流源
● 單一符號數(shù)字元器件
用于教學(xué)的Multisim附加功能
● 交互式SPICE 環(huán)境不需要復(fù)雜的語法
● 3D 電路試驗板環(huán)境允許學(xué)生在做實驗前進行虛擬原型設(shè)計
● “虛擬”儀器用于體現(xiàn)實際數(shù)據(jù)的副本
● 設(shè)置個性化的電路測試題以檢測學(xué)生的理解能力
● 電路限制和錯誤隱藏可以用于故障檢測教學(xué)
● 用于控制理論的梯形圖
Multisim仿真實驗在實驗教學(xué)中的優(yōu)勢：
1 高指標(biāo)的虛擬儀器和充足的元器件資源
電子仿真實驗軟件內(nèi)的虛擬儀器不僅品種齊全，而且技術(shù)指標(biāo)高，隨時可以拖放到工作區(qū)使用，并能實時顯示有關(guān)數(shù)據(jù)和波形。
2 彌補了實驗經(jīng)費不足的缺憾
傳統(tǒng)的電子技術(shù)實驗需要有儀器設(shè)備和元器件的支持，有些實驗儀器耗資大，儀器操作技術(shù)要求較高，在教育經(jīng)費不足的情況下，有些學(xué)校所能開出的實驗項目和數(shù)量受到限制。特別是近年來一些學(xué)校擴大招生規(guī)模，而實驗基礎(chǔ)設(shè)施跟不上，仿真電子實驗彌補了因?qū)嶒瀮x器及經(jīng)費不足造成的缺憾。另外，仿真實驗不涉及儀器折舊和更新?lián)Q代，通過軟件升級就能保持實驗的先進性。一些需要價格昂貴的儀器而無法開展的實驗，通過仿真就能夠容易實現(xiàn)。
3 擴展了學(xué)生的實踐空間和實驗內(nèi)容
仿真實驗可作為學(xué)生實驗前的預(yù)習(xí)和課后分析總結(jié)，也可作為學(xué)生創(chuàng)造性思維的檢驗平臺。只要有Multisim軟件和一臺計算機就能進行電子技術(shù)仿真實驗，打破了時間和空間的限制，學(xué)生可以在不同的時間、地點和領(lǐng)域自主進行實驗，增強他們提出問題、分析問題和解決問題的能力，并根據(jù)自己的興趣愛好，選擇一些傳統(tǒng)實驗較少涉及的實驗內(nèi)容，如用運算放大器實現(xiàn)回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器等，這部分內(nèi)容的實現(xiàn)原理在近代教科書中早有論述，用傳統(tǒng)方法進行實驗比較繁瑣，采用Multisim電子工作平臺則容易分析它們的性能。因此，電子仿真實驗滿足了不同層次學(xué)生的需要，從而大大擴展了實踐空間和實驗范圍。
4 有利于學(xué)生開展探索性研究性實驗 傳統(tǒng)的電子技術(shù)實驗教學(xué)，任課老師在課前把儀器設(shè)備及元器件準備好，學(xué)生照講義的實驗步驟按部就班的進行，這就不可避免地把學(xué)生置于被動地位，他們很少有機會按自己的思維開展設(shè)計性實驗。近年來，新的教育理念強調(diào)教學(xué)要以學(xué)生為主體，要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。許多院校大幅度壓縮驗證性實驗的比例，增加設(shè)計性實驗的內(nèi)容，但在實際運作過程中，往往因儀器和元器件不足而存在著很大的局限性。仿真電子實驗使學(xué)生進行研究性和探索性實驗成為可能。 |
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