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Multisim在“模拟电子技术”项目化课程教学中的应用

2017-11-30王结南

无线互联科技 2017年21期
关键词:模拟电子技术调试电路

王结南

(鄂州职业大学 电子电气工程学院,湖北 鄂州 436000)

Multisim在“模拟电子技术”项目化课程教学中的应用

王结南

(鄂州职业大学 电子电气工程学院,湖北 鄂州 436000)

“模拟电子技术”是高职电子电气类专业的一门核心课程。文章在“模拟电子技术”课程实施项目化教学中应用了Multisim软件,其强大的仿真功能使抽象的理论教学变得更加具体、生动,对提高学生分析问题、解决问题的能力以及培养学生的创新思维具有不可替代的作用。

模拟电子技术;Multisim软件;电路仿真

1 “模拟电子技术”课程与Multisim软件的概述

“模拟电子技术”是高职电子电气类专业的一门核心课程。该课程的主要任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,为后续学习“数字电子技术”“单片机技术”等课程打好基础。近年来招收的高职学生对学习“模拟电子技术”课程存在着较大的畏惧心理,因此,在“模拟电子技术”课程教学中应用Multisim软件强大的仿真功能,将“模拟电子技术”中抽象的理论教学变得具体、生动,对提高教学质量具有不可替代的作用[1]。

Multisim是美国国家仪器有限公司推出的一款电路仿真软件,其主窗口如同一个实际的电子试验台,电路工作区可以将各种电子元器件和测试仪器连接成实验电路,实验所需的元器件和测试仪器仪表都可以在元件库和仪器库里选取。Multisim提供了万用表、信号发生器、示波器等常用的电子测量仪器仪表,能满足教学要求[2]。

2 Multisim软件在“模拟电子技术”课程教学中的应用

“模拟电子技术”课程内容主要包含:常用半导体器件、放大电路、信号的发生与转换电路、直流电源电路。为了适应高职教育的实际现状,开展了以项目、任务为课程教学内容的主要载体,用项目和任务训练学生能力的项目化教学。

模拟电子技术课程分为4个项目:(1)线性直流稳压电源的制作。(2)助听器的制作与调试。(3)扩音器的设计、制作与调试。(4)低频信号发生器的制作与调试。每个项目又设计了若干个子项目,其中助听器的制作与调试项目分为4个子项目:(1)共发射级放大电路的制作与调试。(2)共集电极放大电路的制作与调试。(3)共基级放大电路的制作与调试。(4)共源级放大电路的制作与调试。

从中可以看出,要在有限的教学时间内,完成这样以能力训练为主的教学任务是很难的。因此,在实际的教学过程中,部分子项目的教学采用Multisim仿真软件,能够极大地提高教学效率。下面以子项目“共发射级放大电路的制作与调试”为例说明Multisim在“模拟电子技术”课程教学中的应用。为完成子项目“共发射级放大电路的制作与调试”教学,采用了项目导向、任务驱动的教学方式组织教学。

2.1 搭建分压式偏置共发射级放大电路

如图1所示,利用PPT给出需要学生自己动手搭建分压式偏置共发射级放大电路的电路图。采用集体辅导和个别指导的方式,帮助学生利用Multisim仿真软件搭建电路。

2.2 共射极放大电路静态工作点与波形失真的测试

学生以3—5人组成的学习小组为单位,在教师的指导下,利用Multisim仿真软件搭建测试电路(见图2—3)。

(1)仿真测试。

(2)记录测试结果。

(3)学生在教师的指导下推导分压式偏置静态工作点解析法计算公式,并以小组讨论法分析测量值与计算值存在误差的原因。

学生通过调节放大电路基级可变电阻RW,观察RW从0%变化到100%,输入与输出波形的变化情况;并分析失真的原因(见图4)。

2.3 共发射级放大电路电压放大倍数的测试

教师指导学生以小组为单位,利用Multisim仿真软件搭建电路,并计算电压放大倍数(见图5—6)。

因输入与输出是反相,所以:AU=﹣10。

2.4 共发射级放大电路输入与输出电阻的测试

指导学生以小组为单位,利用Multisim仿真软件搭建电路,并计算输入与输出电阻(见图7—8)。

图1 分压式偏置共发射级放大电路

图2 测量静态工作点电路

图3 测试结果

图4 处于饱和失真状态下的波形

图5 处于放大状态的波形

图6 处于截止失真下的波形

3 结语

在高职电子类专业“模拟电子技术”课程实行项目化课程教学,为了培养学生的动手能力,适当地采用Multisim仿真软件对电路进行仿真教学,可以将高职学生难以理解的理论知识形象化地展示出来,加深学生的理解,并能够节约教学时间和教学硬件资源,对提高教学效率、激发学生的学习兴趣、提高课程的教学质量具有十分重要的意义。

图7 输入电阻的测试

图8 输出电阻的测试

[1]俞妍,李志勇,付少波.Multisim在模拟电子技术教学中的探索与应用[J].军事交通学院学报,2016(1):62.

[2]王廷才,陈昊.电子电工技术Multisim10仿真实验[M].北京:机械工业出版社,2011.

Application of Multisim software in the course of “Analog Electronic Technology”

Wang Jienan
(Electrical and Electronic Engineering School, Ezhou Polytechnic, Ezhou 436000, China)

“Analog Electronic Technology” is a core course of electrical and electronic major in higher vocational education. The article applies Multisim software in the project teaching of Analog Electronic Technology course, its powerful simulation function makes the abstract theory teaching more concrete and vivid. Analog Electronic Technology course plays an irreplaceable role on improving students’ability of analyzing and solving problems and cultivating students’ innovative thinking.

Analog Electronic Technology; Multisim software; circuit simulation

王结南(1963— ),男,安徽潜山人,副教授,学士;研究方向:电子信息技术。

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