Multisim在电子元器件教学中的应用

郑丽丹 邵媛媛 赵凤英

【摘要】电类课程不可回避的涉及到很多电子元器件的学习，电子元器件直接讲原理，学生难免觉得枯燥，难于理解。即使可以见到实物，对于其的工作原理、使用方法也会难于区别和记忆。Multisim软件以其简单、容易上手的优点得到国内诸多高校的认可，将其应用于课程的教学之中。本文借助实例，说明Multisim软件在讲解电子元器件的过程中，给授课教师和学生带来的好处。

【关键词】Multisim;电子元器件;借助实例

Multisim，也称为虚拟电子实验室，是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。市面上的EDA软件种类非常多，功能也非常强大，从功能上进行对比，Multisim软件并没有什么优势，但是它也具有简单、容易上手的优点，目前对于电子技术类的课程，国内很多院校的老师都在上课的过程中，在课堂上借助该仿真软件讲解很多内容。清华大学于歆杰老师主讲的《电路原理》里面就在很多章节借助了Multisim软件进行讲解。

了解常用的電子元件的种类、结构、性能并能正确选用是学习、掌握电子技术的基本。作为电气类专业的学生，掌握基本的电子元件的知识是必要的。在电子元器件的教学中，通常都还是采用老师口头向学生传授知识的方法，讲解结构，分析性能，由于理论性强，很多同学觉得难理解;有些老师也会带一些电阻一类的器件，在讲课的过程中展示给学生看。但是，只能让学生看到外形，如何使用还是一头雾水。

本文提出将仿真软件Multisim引入到教学中，老师在课堂上可以通过多媒体操作仿真软件，学生就可以对元件工作的特点一目了然，有条件的还可以采用机房授课，采用演示法和实验法相结合的教学方法，效果会更好一些。本文以三级管为例，介绍Multisim软件在电子元器件教学中的优势。

对于三极管的讲解，我们翻开任意一本教材，都可以看到，讲解都是从内部结构讲起，介绍三极管具有三层半导体材料，有两个PN结。然后就介绍各个PN结如何工作，各个电流都是什么样的关系，洋洋洒洒数页。有经验的老师当然可以讲得清楚明白，但是学生初学，能够听一遍就懂着实不易，况且，就算研究明白，对于后续如何使用三极管并无多大用处。因此，很多老师并不会对三极管的工作原理做太多的讲解，而是选择直接介绍三极管的使用方法，即得出如下几条：

①发射结正向偏置，集电结反向偏置。三极管处于放大状态;IC=βIB

②发射结正向偏置，集电结正向偏置。三极管处于饱和状态;与放大状态相同IB的情况下，IC远远小于放大状态。

③发射结反向偏置，集电结反向偏置。三极管处于截止状态;IB≈0 IC≈0

内容并不多，但是直接讲解出来，学生难免会问为什么，同时也很难记住。如果采用Multisim软件仿真的方式，我们就可以通过一定的电路图仿真，引导学生自行总结出元器件特性。

三极管对应的三种工作状态的仿真图如上图所示，从图形上我们可以清楚地看到不同状态下的电流关系，无需过多的文字说明，即使是完全没有基础的学生也可以快速的总结出各种工作状态的特点及对应的电流关系。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”通过仿真的方式将元器件的工作原理展现出来，或者由学生亲自动手组建电路，总结出元器件的工作原理，相信同学们一定会印象非常深刻。

不只是三极管，所有的电子元器件，包括简单的电阻、电容、电感，相对复杂的晶闸管、IGBT，甚至一些常见的组合逻辑电路、时序逻辑电路等都可以借助Multisim进行讲解。可以说Multisim软件在讲解电子元器件方面具有一定的优势，希望以后有更多的老师和学生受益。

参考文献：

[1]刘同娟.Multisim在电力电子电路仿真中的应用[J].电力电子，2006（1）：29-31.

[2]邵正芬.Multisim仿真软件应用探索[J].电子测试，2007（2-3）：113-117.

[3]金薇，邵立群等.模拟电子技术项目教程[M].北京：清华大学出版社，2013.

作者简介：

郑丽丹（1980-），女，汉族，吉林磐石人，硕士，讲师，研究方向：自动控制原理及电子技术教学。