用Multisim10提升电子技术实验教学水平雷跃谭永红摘要：通过实例.DOC

用Multisim10提升电子技术实验教学水平 雷 跃 谭永红 摘要：通过实例介绍Multisim10在电子技术验证类实验、设计类实验中的应用，举例说明了Multisim10中虚拟仪器的应用。充分体现将计算机仿真软件Multisim10引入电子技术实验教学当中，切实提高了电子技术实验教学的水平。 关键词：Multisim10；仿真实验；虚拟仪器 1 引 言 计算机仿真软件Multisim10是美国国家仪器公司(NI)的必威体育精装版版本Multisim10软件，就可以构成一个虚拟的实验工作台[1]。这样在实验项目的开发上与传统的实验方法相比具有灵活多样，实验低成本高效率的优势[2][3]。 2 Multisim10在验证类实验中的应用 进行电子技术验证类实验的目的是通过实验验证电子技术的有关理论，或通过实验加深理论的理解。以单管放大电路仿真实验为例，说明Multisim10在验证类实验中的应用[4]。 在Multisim10电路窗口中建立单管放大的仿真实验电路如图1所示，对该电路进行如下分析。 （1）静态工作点分析 单击Simulate/Analyses/DC Operating Point Analysis,在弹出的对话框中将全部节点选为仿真变量，从对话框的左边添加到右边。单击Simulate按钮，开始仿真，静态分析结果如图2所示。也可用万用表测量得到。从静态分析结果可看出电路处于放大工作状态。 图1单管放大的仿真实验电路 图2静态分析结果 （２）动态分析 如图1所示，由函数信号发生器XFG1提供输入信号，双击XFG1图标，将信号频率设置为1kHz，峰峰值为10mV的正弦波。 ① 相位比较 用双踪示波器XSC1观察比较放大电路的输入与输出波形，仿真结果如图3所示。可见输出波形的幅度比输入波形幅度大，输入与输出波形的相位相差了180°。 ② 放大倍数测量 用万用表XMM1、XMM2Ui =7.071mV ,Uo =863.25mV ,可以估算该电路的电压放大倍数。 ③ 观察静态工作点对输出波形失真的影响 电位器Rp旁边标注的文字“Key=A”表明按动键盘上A键，电位器的阻值按5%的速度增加，按Shift+A键,阻值将以5%的速度减少。电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显示在一旁。 启动仿真开关，反复按键盘上Shift+A键，观察示波器波形变化。随着一旁显示的电位器值百分比的减少，输出波形产生饱和失真越来越严重。波形如图4所示。若反复按A键，增大电位器的阻值，从示波器中可观察到输出波形产生了截止失真，如图5所示。 ④ 幅频特性测量 用波特图示仪XBP1测量放大电路的幅频特性，显示结果如图6所示。也可以利用Multisim10提供的交流分析对电路进行交流频率响应分析[5]。 图3输入和输出波形 图4 饱和失真 图5截止失真 图6单管放大电路的幅频特性 3 Multisim10在设计类实验中的应用 设计类实验是综合应用电子技术的有关知识设计并制作实用的电子电路。例如：要求用二输入与非门设计一个2位二进制七段译码显示电路，电路框图如图7所示，使之满足表1的显示结果。 设计思路：这是组合逻辑电路设计与七段译码显示电路的综合应用[6]。用Multisim 10中的逻辑转换仪进行逻辑电路设计，用Multisim 10中的共阴七段LED数码管作显示器[7]。对应表1的显示结果，输入A、BLED数码管每一段的状态如表2所示。表中数码管每一段的状态0表示灭，1表示亮。 表1显示结果 输入 A B 数码 显示 0 0 H 0 1 L 1 0 E 1 1 F 表2数码管每一段的状态 A B a b c d e f g 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 图7 设计电路框图 设计步骤： （1）双击逻辑转换仪图标，打开逻辑转换仪的控制面板。 （2）分别用逻辑转换仪设计出a、b、d、ge、a、b。表达式中、表示逻辑变量A的非、B的非。再单击逻辑表达式转换为与非门电路按钮，得到逻辑图。同理可以得到g段的输入端的控制逻辑电路。 （3）将各部分电路连接完整如图8所示。图中用两个开关JA、JBA、B 图8 2位二进制七段译码显示电路 Multisim10虚拟仪器的应用 Multisim10仪器库中提供了21种虚拟仪器，分别是数字万用表、失真分析仪、函数信号发生器、功率表、双踪道示波器、频率计、安捷伦函数发生器、四踪示波器、波特图示仪、IV