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摘 要:阐述了Multism 10在模拟电子技术实验教学中的应用,通过实例电路分析,说明了Multism 10在获取实验数据的方便性,突破了传统的实验模式,提高了实验教学的灵活性和兴趣性,对提高大学生的创新能力很有帮助。
关键词:Multism 10 模拟电子技术 分析
中图分类号:G64 文献标识码:Ａ 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0180-01
模拟电子技术是电子类专业的一门基础课程,该课程学习的好坏直接影响到后续的专业课学习以及学生的电路设计与分析能力。随着计算机软件技术的发展,国内外各软件公司相继推出了许多优秀电子设计自动化(EDA)软件。这些软件除了可以对电路进行辅助设计外还可以对电路进行实时、动态的仿真分析,快速得到相应的技术参数。现在比较流行的EDA软件是美国国家仪器公司推出的Multisim 10,它提供了一个庞大的元件数据库,内置了许多虚拟仪器以及强大的电路分析功能。将其引入模拟电子技术实验教学,不仅能够替代传统的实验箱,还可以使学生不受课时和地点约束,随时随地进行电路仿真实验。与传统的实验方法相比具有灵活多样、低成本、高效率的优势。
1 Multism 10在模拟电子技术实验中的具体应用
1.1 单级放大电路
在Multism 10中绘制如图1所示的共发射极单级放大电路图,共发射极电路是在放大电路中广泛使用的一种电路,是分析其它放大电路的基础。在该电路的输入端加一输入信号,在输出端即可得到一个放大的信号。当然放大电路的性能指标分析一定是要建立在输出信号不失真的情况下。
1.2 电路仿真分析
1.2.1 静态工作点分析
调节滑动变阻器的阻值,使节点8对地的电压为2.2 V,执行菜单栏中simulate/analyses/DC Operating Point analyses,在弹出的对话框中将节点2、3、4、8确定为仿真变量,并从对话框左边添加至右边。再点击simulate按钮,可以得到静态工作点分析结果。
1.2.2 观察输入输出波形
选择虚拟双踪示波器,输入信号接A通道,输出信号接B通道,点击运行按钮后双击虚拟示波器图标,可以得到输入、输出波形可以看出输入信号相位和输出信号相位刚好相差1800。
1.2.3 观察静态工作点对输出波形的影响
在(1)的基础上,缓慢增大滑动变阻器的阻值,可以看出输出信号会持续变小直至发生失真。
1.2.4 测量输入、输出电阻
在电路的输入和输出端接入交流模式下的电流表和电压表测量、、带负载的输出电压和不带负载的输出电压,点击运行按钮可以算出2564 ,=3200 。
1.2.5 观察频率响应曲线
在图1所示的电路中,选取虚拟波特图仪,使电路的输入端和输出端分别接入波特图仪的输入端和输出端,单击运行按钮后双击波特图仪,可以得到如图2所示的幅频特性曲线图和相频特性曲线图。
2 结语
通过实例分析我们可以发现,利用Multism 10对电路进行仿真分析,一方面能方便快捷地得到相关的实验数据,而且还可以通过更改电路中元器件的参数来分析其对电路的影响,可以帮助学生快速形象地理解课堂上讲授的理论知识,弥补了课堂教学的不足;另一方面学生也可以根据自己的兴趣爱好来设计电路进行分析,不受实验箱上固定的电路形式限制。这样不仅可以节省研发新产品的时间,可以提高学生在学习模拟电子技术的兴趣,培养他们独立设计电路的能力。
参考文献
[1] 黄智伟,李传琦,邹其洪．基于NI Multisim 10的电子电路计算机仿真设计与分析[M]．北京:电子工业出版社,2008．
关键词:Multism 10 模拟电子技术 分析
中图分类号:G64 文献标识码:Ａ 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0180-01
模拟电子技术是电子类专业的一门基础课程,该课程学习的好坏直接影响到后续的专业课学习以及学生的电路设计与分析能力。随着计算机软件技术的发展,国内外各软件公司相继推出了许多优秀电子设计自动化(EDA)软件。这些软件除了可以对电路进行辅助设计外还可以对电路进行实时、动态的仿真分析,快速得到相应的技术参数。现在比较流行的EDA软件是美国国家仪器公司推出的Multisim 10,它提供了一个庞大的元件数据库,内置了许多虚拟仪器以及强大的电路分析功能。将其引入模拟电子技术实验教学,不仅能够替代传统的实验箱,还可以使学生不受课时和地点约束,随时随地进行电路仿真实验。与传统的实验方法相比具有灵活多样、低成本、高效率的优势。
1 Multism 10在模拟电子技术实验中的具体应用
1.1 单级放大电路
在Multism 10中绘制如图1所示的共发射极单级放大电路图,共发射极电路是在放大电路中广泛使用的一种电路,是分析其它放大电路的基础。在该电路的输入端加一输入信号,在输出端即可得到一个放大的信号。当然放大电路的性能指标分析一定是要建立在输出信号不失真的情况下。
1.2 电路仿真分析
1.2.1 静态工作点分析
调节滑动变阻器的阻值,使节点8对地的电压为2.2 V,执行菜单栏中simulate/analyses/DC Operating Point analyses,在弹出的对话框中将节点2、3、4、8确定为仿真变量,并从对话框左边添加至右边。再点击simulate按钮,可以得到静态工作点分析结果。
1.2.2 观察输入输出波形
选择虚拟双踪示波器,输入信号接A通道,输出信号接B通道,点击运行按钮后双击虚拟示波器图标,可以得到输入、输出波形可以看出输入信号相位和输出信号相位刚好相差1800。
1.2.3 观察静态工作点对输出波形的影响
在(1)的基础上,缓慢增大滑动变阻器的阻值,可以看出输出信号会持续变小直至发生失真。
1.2.4 测量输入、输出电阻
在电路的输入和输出端接入交流模式下的电流表和电压表测量、、带负载的输出电压和不带负载的输出电压,点击运行按钮可以算出2564 ,=3200 。
1.2.5 观察频率响应曲线
在图1所示的电路中,选取虚拟波特图仪,使电路的输入端和输出端分别接入波特图仪的输入端和输出端,单击运行按钮后双击波特图仪,可以得到如图2所示的幅频特性曲线图和相频特性曲线图。
2 结语
通过实例分析我们可以发现,利用Multism 10对电路进行仿真分析,一方面能方便快捷地得到相关的实验数据,而且还可以通过更改电路中元器件的参数来分析其对电路的影响,可以帮助学生快速形象地理解课堂上讲授的理论知识,弥补了课堂教学的不足;另一方面学生也可以根据自己的兴趣爱好来设计电路进行分析,不受实验箱上固定的电路形式限制。这样不仅可以节省研发新产品的时间,可以提高学生在学习模拟电子技术的兴趣,培养他们独立设计电路的能力。
参考文献
[1] 黄智伟,李传琦,邹其洪．基于NI Multisim 10的电子电路计算机仿真设计与分析[M]．北京:电子工业出版社,2008．