Multisim在电子电路教学中的应用

传统电子线路的分析、设计方法首先是根据指标要求设计电路及其元件参数，在简化电路的基础上，对电路进行手工估算，然后在实验室搭建电路，使用仪器、仪表进行测试，验证是否满足指标要求。仿真软件Multisim借助虚拟现实技术，使设计者能“如实”地选择、更换元件，能“如实”地操作各种仪器、设备，进行 “现场”实验，能快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能。与传统方法相比，这种虚拟技术既省时又经济，而且还可避免实验中发生的各种损坏和事故，在教学中更能节省时间和精力，有着广泛的应用前景。

　　1仿真软件介绍

　　Multisim是用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件之一，属于Electronics Workbench(EWB)系列软件的高版本。EWB由加拿大Interactive。ImageTechnologies公司(IIT公司)于 1988年推出。IIT公司从EWB 5.0版本开始，将电路图输入仿真与设计的模块更名为Multisim。随着软件的升级，2005年，公司将其命名为Multisim 9。其特点如下：

　　(1)Multisim是全功能电路仿真系统。

　　(2)Multisim是一个完整的电子系统设计工具。

　　(3)具有强大的仿真分析功能。

　　(4)具有多种常用的虚拟仪表。

　　(5)与NI相关虚拟仪器软件的完美结合，提高了模拟及测试性能。

　　2仿真实例

　　下面分别以在电路分析、模拟电子电路中的实际电路分析来说明该软件在电子电路中的应用。

　　2.1 RC一阶动态电路的响应

　　2.1.1．RC一阶动态电路的描述

　　动态电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程，对时间常数较大的电路，可用超低频示波器观察其过渡过程。然而，若用一般的中频示波器观察过渡过程和测量有关的参数，则必须使这种单次变化的过渡过程重复出现。为此，实验中利用信号发生器输出的方波信号来模拟阶跃激励信号，即用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号，利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号，方波信号的周期大于电路的时间常数。电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下产生的响应过程，与直流电压源的接通与断开的过程类似。

　　2.1.2积分电路

　　2.1.3微分电路

　　2.1.4电路仿真

　　积分电路

　　取R=10 kΩ，C=100 nF，信号发生器的输出为方波(幅值为2 V，偏移为2 V，频率为1 kHz，占空比为50％)作为激励电压，其仿真电路图如图2所示。

　　微分电路

　　取R=510 Ω，C=100 nF，信号发生器的输出为方波(幅值为2 V，偏移为2 V，频率为1 kHz，占空比为50％)作为激励电压，其仿真电路图如图3所示。

　　2.2基本共射放大电路仿真

　　通过对图4所示基本共射放大电路的静态和动态性能测试进一步说明该软件的功能及适用范围。