【Multisim仿真在电工电子教学的应用】电工仿真

Multisim仿真在电工电子教学的应用

关键词:Multisim；
仿真技术；
电工电子实验；
职业学 校 随着科技的进步和发展,在现代工程设计中常用的一种 方式就是计算机仿真技术,Multisim仿真技术已经成为了电 子工程设计的常用工具。如何在电工电子教学中应用这些计 算机仿真技术,让其为教学服务,以此提高教学效率和教学 质量,成为当前职业学校教师面临的重要问题。

1电工电子教学中应用Multisim仿真技术的优势分析 1.1通过Multisim仿真技术可以直观展现抽象的内容, 便于学生掌握 电工电子课程相对来说具有很强的抽象性,有很多的概 念单纯依靠讲解学生很难理解和掌握,学生在这样的情况下 容易对课程产生厌烦情绪,课堂效率和课堂质量难以得到保 证。如果采用Multisim仿真技术仿真一些基本电路,通过对 偏置电阻的改变,将输出波形和静态工作点的关系通过虚拟示波器表现出来,学生可以通过观察波形变化,将最佳工作 点找到,进而了解放大器的输入和输出信号的关系,对于饱 和失真和截止失真等概念也能很好地理解。这种教学方式不 仅生动形象,同时还便于学生的理解和掌握[1]。

1.2Multisim仿真技术可以在理论课堂上引入工程实例, 便于激发学生学习兴趣 在电工电子课程中有很多的电路概念和分析方法等,这 些内容具有很强的理论性,学生在学习的过程中具有较大难 度,采用传统的教学方法,学生仅仅能学习基本的理论,不能 对其进行实践性的应用,所以学生也就难以得到感性认识, 也就缺乏相应的学习积极性。如果通过Multisim仿真技术动 态的演示出555定时器的各种应用来,采用Multisim仿真技 术对其进行演示后,学生可以对其有着更加感性的认识,同 时还增强了学习兴趣。在教师对555计数器进行讲解时,学生 就可以更加认真的听讲,学生的学习积极性和自主性得到了 很大的提高,变被动接受为主动学习。此外,在学习计数器和 译码器等课程时,教师也可以采用同样的实例演示方式,这 样取得的教学效果更为显著[2]。

1.3Multisim仿真技术可以更好地锻炼学生的创新意识 和综合能力 在电工电子技术课程中,实验教学和理论教学相辅相成, 缺一不可。将Multisim仿真技术应用在教学中,就相当于在 教室中将各种的元器件和实验器材等搬入,同时还可以将课上分析所需的电路实时在屏幕上反映出来,仪器可以随时调 用,这样便于学生对仪器特性的观察,同时也便于对理论的 正确性进行验证。将理论教学融合于实验教学中,使得两者 间没有明确的时间和空间界限,真正实现了学做统一。因为 Multisim具有较强的无损性,所以其电路参数可以随时进行 改变,这样可以对电路在不同参数时的不同特性进行分析, 能够有效提高学生的分析和解决问题能力。教师还可以增加 一些设计型的项目,学生可以就此进行实用电路的设计,能 够有效提高学生的创新精神。

2Multisim仿真技术实验教学 对于Multisim仿真技术来说,它可以很好地辅助实训和 教学。首先,仿真基础实验可以让学生更好地对课堂教学中 的一些原理和概念等进行理解;此外,仿真电路时,学生可以 熟悉实验室中常见电子仪器的使用步骤和使用方法,仿真中 出现的一些问题,学生在解决的过程中能够很好地提升自身 的分析和解决问题能力及创新意识。在Multisim仿真技术实 验教学中,一般会采用理论教学-仿真-实验的教学方式,所 谓的理论教学指的是教师对课程中的一些基本原理和概念 等进行讲解,仿真指的是学生在Multisim仿真技术环境中, 根据相关的实验要求,采用适合的元器件设计相关原理图, 再将虚拟电路模型构建好,然后进行仿真实验以此得出仿真 结果。实验指的是在实验室进行计算机仿真时所构建的电路, 调试并对最终的实际结果进行观察。最后,对实际的实验结果和仿真结果进行对比。这种实验方式完美地结合了课上学 习和课下学习,在提高学生学习兴趣方面具有很好的效果, 同时还锻炼了学生的自主学习能力,便于课堂效率和课堂质 量的提高[3]。

3Multisim仿真技术在实验教学中的具体应用 3.1滞回比较器实验 滞回比较器电路,它的输入信号是正弦波,通过示波器 对输入和输出电压进行观察。输入信号是正弦波,且其幅值 是5V,频率是1KHZ,将滞回比较器的输入信号接入到示波器A 中,输出信号接入到示波器B通道中,将仿真开关开启,将示 波器打开,其输入和输出波形可以看出,其输入波形和输出 波形是正弦波和矩形波,滞回比较器的两个阈值电压可以通 过游动游标测量得到电压值[4]。

3.216进制计数器实验 利用Multisim仿真技术将16进制计数器改进成6进制计 数器,它可以使用异步清零的方式来完成,具体线路图如图1 所示,采用Multisim仿真技术后可能使得实际呈现效果呈现 0-3环的显示情况,所以实现的是4进制计数器。为什么会出 现该情况呢,清零条件可以通过输出QC、QB来实现,但是当计 数由3跳到4时,QC的状态变化为0→1,QB的状态变化为1→ 0,QC此时会出现瞬间跳至1的情况,QB此时并没有来得及跳 到0,所以清零端此时是0态,计数器全部清零。要想让这种状 况得到改变,需要将两个与门加在QC端,防止QB和QC发生顺态的现象,可以将其线路图调整为图1。

4结语 实践证明,在电工电子实验课程中应用Multisim仿真技 术取得的教学效果是十分显著的。在教学中不仅增强了学生 的动手操作能力,同时还便于学生对理论知识的理解和掌握, 学生的学习兴趣得到提高,同时还提高了学生的创新能力。

因为Multisim仿真技术不受到实验场地和实验设备的束缚, 对学生的主观能动性发挥具有很好的作用,同时还便于学校 实验成本的降低,它已经成为了我国当前电工电子实验教学 发展的重要方向。

参考文献 [1]付洋.Multisim仿真在电工电子实验中的应用[J]. 实验室研究与探索，2011(4):120-122,126. [2]冯宝珍.Multisim仿真在电工电子实验中的应用思 考[J].电源技术应用,2014(3):120. [3]陈利恒.Multisim仿真在电工电子实验中的应用[J]. 无线互联科技,2013(1):184. [4]肖如杏,房俊龙,杨方,等.基于LaVIEW和Multism的 电子电路虚拟实验室[J].东北农业大学学 报,2011(4):106-108.