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发表于 2009-5-10 21:23:44
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来自： 中国甘肃酒泉
电子电路仿真软件Multisim, g/ N* N+ q; F* D8 R
随着计算机技术飞速发展，电路可以通过计算机辅助分析和仿真技术来完成设计。计算机仿真在教学中的应用，代替了大包大揽的试验电路，大大减轻验证阶段的工作量；其强大的实时交互性、信息的集成性和生动直观性，为电子专业教学创设了良好的平台；极大地激发了学生的学习兴趣，能够突出教学重点、突破教学难点；并能保存仿真中产生的各种数据，为整机检测提供参考数据，还可保存大量的单元电路、元器件的模型参数。采用仿真软件能满足整个设计及验证过程的自动化。 $ Y- H& w9 }9 O! c
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Multisim软件就是一个专门用于电子线路仿真与设计的 EDA 工具软件。作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具， Multisim 是一个完整的集成化设计环境。而且Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。极大地提高了学员的学习热情和积极性。真正的做到了变被动学习为主动学习。这些在教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。 理论教学――计算机仿真――实验环节。
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! b( @4 Q4 s/ v% o, Z6 z+ f0 W ~美国NI 公司提出的理念：“把实验室装进PC 机中”“软件就是仪器” 0 _, Z; [; B: O7 [, f
4 w& |' v: a6 N$ R9 U% I1 OMultisim的特点：
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(1)直观的图形界面：整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
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(2)丰富的元器件库：Multisim大大扩充了EWB的元器件库， 包括基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和CMOS数字IC、DAC、ADC及其他各种部件，且用户可通过元件编辑器自行创建或修改所需元件模型，还可通过liT公司网站或其代理商获得元件模型的扩充和更新服务。 3 D. t' ^; O/ I4 d
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(3)丰富的测试仪器： 除EWB具备的数字万用表、函数信号发生器、双通道示波器、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪外，Multisim 新增了瓦特表、失真分析仪、频谱分析仪和网络分析仪。尤其与EWB不同的是：所有仪器均可多台同时调用。 0 o( c9 }5 x+ q* _8 Q# n
4 E2 @# F& Y5 I9 O(4)完备的分析手段：除了EWB提供的直流工作点分析、 4 i- _/ s$ B# n3 N$ S3 Y* C
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交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真 . B& b) ?4 C* ~/ I
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: d# Z" Q# Z; J分析、参数扫描分析、温度扫描分析、极点一零点分析、传输函数分析、灵敏度分析、最坏情况分析和蒙特卡罗分析外，Multisim 新增了直流扫描分析、批处理分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等，基本上能满足一般电子电路的分析设计要求。 1 p& |: A- j) Q1 _
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l& @: K- @. b, @2 p& ]6 W频谱分析仪和网络分析仪 . ?' E) M% A% }/ U
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(5)强大的仿真能力：Multisim 既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，尤其是新增了射频(RF) 电路的仿真功能。仿真失败时会显示出错信息、提示可能出错的原因，仿真结果可随时储存和打印。 8 u. ?( h" I: {: U3 B
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示波器和万用表 4 M- L3 Y$ Y+ q7 u
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关于Multisim 10.0 ; R2 l: k2 n6 Y/ {3 r4 ?- L3 B
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易于使用的教学工具Multisim 在具备专业软件工具优势的同时，又结合了为教学工作者量身定制的教学软件的特性。作为一个高度互动且易于使用的工具，它可以帮助学生深刻理解电路理论与行为。 6 ~1 O9 o# g% \- N; U& f
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鼠标点击控制更易于使用
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0 k$ C* O" { w7 J* r0 J● 单击拨动开关
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4 p# O1 @, O. L; }3 s8 U● 键区按钮 " G) T. v* c: r4 t
* |. I' w( \9 t' i5 W0 A1 r/ @● 用滑动条调节可变元器件的值，如电位计 5 s7 _- D6 h u6 z$ b
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1 N: d {8 g. F( m7 ]; O3 G改进的微控制器（MCU）仿真
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● MCU 和SPICE 协仿真提高电路性能
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● 支持C 语言和汇编语言
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● 新2色， 256 x 256 LCD
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会聚帮助（Convergence Assistant） ; E$ G' n9 B: J& }! L: t
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● 自动解决仿真错误
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& t' e+ ?( @) T# T* n2 n* l● 不需要理解复杂的SPICE 选项和设置
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数据的可视化与分析功能增强 1 y+ T) l2 L2 I1 z
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● 用新的电流探针仪器显示通过线路的瞬变电流
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6 P+ P5 U+ ]9 y& w* f5 X9 [● 强化的静态探针用于参考测量，可用作任何分析的数据输出
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● 初始条件在原理图中的显示，增强对仿真行为的理解
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0 E- }0 o( q$ `. A; Q" g+ M- e元件库的质量和容量提高 ; r; w5 j/ B. L2 s. E' F. s
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● 1200多个新元器件和500多个新模块，来自美国模拟器件公司（Analog Devices），德州仪器（Texas Instruments）和凌力尔特公司（Linear Technologies） 3 _# q4 ?! c+ D6 B: F
$ g# g" |1 S1 r% y● 新的电源仿真模块，来自Christophe Basso —“Switch-Mode Power SupplySPICE Cookbook” 一书的作者 9 x0 ]' T r' b' `8 ~
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● 无源器件功能加强：改变参数，如元件的公差、电阻、电容、电感的组合时，无需重新替换元器件
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● 新的双极电压和电流源 ' X) d) f! O5 {4 S) o
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● 单一符号数字元器件 ; D- \+ J* t+ K
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用于教学的Multisim附加功能 + z( [) \' ]3 e
: t+ T0 @2 T' y* i- l) o+ P$ y7 B● 交互式SPICE 环境不需要复杂的语法
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● 3D 电路试验板环境允许学生在做实验前进行虚拟原型设计
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● “虚拟”仪器用于体现实际数据的副本 0 I; O5 x( |: ?% z
/ t: u! h5 s# J/ c6 o* y- {1 E● 设置个性化的电路测试题以检测学生的理解能力 " k K2 h8 ]# g% w6 P6 u
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● 电路限制和错误隐藏可以用于故障检测教学 2 r! U+ n" _. J. R" }9 ~6 U( w
8 `* I5 E7 d8 q# }/ M● 用于控制理论的梯形图
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MULTISIM仿真实验在实验教学中的技术优势： 5 p& {6 |2 Z9 y* ?& J8 U$ N
- a% V! q; _# J: A$ G; |1 高指标的虚拟仪器和充足的元器件资源 i( F- a. B! l6 t4 j6 _
$ z( K. h9 P' J- w5 {! j7 a# a电子仿真实验软件内的虚拟仪器不仅品种齐全，而且技术指标高，随时可以拖放到工作区使用，并能实时显示有关数据和波形。
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2 弥补了实验经费不足的缺憾 ' P( j2 G- u! f# F
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传统的电子技术实验需要有仪器设备和元器件的支持，有些实验仪器耗资大，仪器操作技术要求较高，在教育经费不足的情况下，有些学校所能开出的实验项目和数量受到限制。特别是近年来一些学校扩大招生规模，而实验基础设施跟不上，仿真电子实验弥补了因实验仪器及经费不足造成的缺憾。另外，仿真实验不涉及仪器折旧和更新换代，通过软件升级就能保持实验的先进性。一些需要价格昂贵的仪器而无法开展的实验，通过仿真就能够容易实现。 ! g6 S3 Q& }# F. V6 m
8 L9 M! z+ @' ~! Z: N- O: Q3 扩展了学生的实践空间和实验内容 8 _( c8 x% t8 t; o! W4 \
% p7 y% h8 H' D/ a; y2 i仿真实验可作为学生实验前的预习和课后分析总结，也可作为学生创造性思维的检验平台。只要有MULTISIM软件和一台计算机就能进行电子技术仿真实验，打破了时间和空间的限制，学生可以在不同的时间、地点和领域自主进行实验，增强他们提出问题、分析问题和解决问题的能力，并根据自己的兴趣爱好，选择一些传统实验较少涉及的实验内容，如用运算放大器实现回转器、负阻抗变换器等，这部分内容的实现原理在近代教科书中早有论述，用传统方法进行实验比较繁琐，采用MULTISIM电子工作平台则容易分析它们的性能。因此，电子仿真实验满足了不同层次学生的需要，从而大大扩展了实践空间和实验范围。 * g% P ^) S7 ^1 p1 g* t' Y
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4 有利于学生开展探索性研究性实验 : v$ f8 Z+ {$ D: e$ k9 p6 C
6 A8 w/ o- P) I d/ h$ z& H传统的电子技术实验教学，任课老师在课前把仪器设备及元器件准备好，学生照讲义的实验步骤按部就班的进行，这就不可避免地把学生置于被动地位，他们很少有机会按自己的思维开展设计性实验。近年来，新的教育理念强调教学要以学生为主体，要注重培养学生的创新思维。许多院校大幅度压缩验证性实验的比例，增加设计性实验的内容，但在实际运作过程中，往往因仪器和元器件不足而存在着很大的局限性。仿真电子实验使学生进行研究性和探索性实验成为可能。 |
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