浅谈EDA技术在电工电子教学中的应用

时间：2015-12-21 01:44:51 所属分类：计算机技术 浏览量:

摘要：Multisim2001作为众多仿真软件的一种，将其应用在电工电子的教学中，无疑是对教学形式的一种良好的改革。该软件的功能强大，在教学中应用也比较方便，且能够直观的将仿真结果展现于学习者。 关键词：EDA技术；电工电子教学 0引言 随着时代的发展，计算

摘要：Multisim2001作为众多仿真软件的一种，将其应用在电工电子的教学中，无疑是对教学形式的一种良好的改革。该软件的功能强大，在教学中应用也比较方便，且能够直观的将仿真结果展现于学习者。
关键词：EDA技术；电工电子教学

0引言
随着时代的发展，计算机技术在电子电路设计中发挥着越来越大的作用，许多优秀的电子设计自动化（EDA）软件也应运而生，如PSPICE、EWB等。EDA是英文ElectronicDesignAutomation的缩写，即电子设计自动化。在EDA软件应用方面，以EWB软件的应用为之最广。该软件由加拿大IIT（InteractiveImageTechnologies）公司推出，而后又推出了该软件的升级版Multisim2001，它可以逼真的模拟各类元器件及仪表，并可借助计算机平台进行电路分析、模拟电路、数字电路等课程的仿真实验[1]。
以往的教学模式主要是注重公式的推导和定理的应用，课堂教学形式比较单一，教学效果一般。若在日常的教学中恰当的运用仿真软件，能更为直观的将结果展现出来，且教学形式比较灵活，并可以提高学生的学习积极性。此外，仿真软件的正确使用，可以培养学生运用软件解决分析问题的能力，建立正确的设计及分析理念。
1Multisim2001在电工电子教学中的应用
1.1Multisim2001在电路分析教学模块中的应用当电路中仅含有独立源时，构建仿真电路比较容易，仿真结果大多数正确且不易出现错误。若在电路中含有受控源时，构建电路的正确与否将直接影响到分析的结果。含有一个电压控制的电压源，要求求出电路中的电压U。
首先用Multisim2001构建仿真电路，然后设置各元件的参数，即先分别从电源库及元件库中选取所需电源（含受控源）及负载电阻。需要注意的是受控源共有四个端与外部元件相连，其控制端应并联在电阻R2两端，受控端的负极与电阻R2连接，正极端接地，所以最好先构建电路的独立源与电阻的连接部分，再接入受控源。其次，双击元件符号，在属性对话框中对其参数进行设置。最后，打开仿真开关进行仿真，观察结果。通过观察发现电阻R2两端的电压为16V。
1.2Multisim2001在模拟电路教学模块中的应用共发射极放大电路既有电压增益，又有电流增益，是一种广泛应用的放大电路，常用作各种放大电路中的主放大极。典型的分压式放大电路，其中电阻R3、R4和R2组成分压电路，发射极上接有电阻R5、R6，由此来稳定静态工作点。当放大电路输入端加一个小的交流信号Ui后，输出端便可以输入一个与之相位相反且幅度增大的输出信号Uo，实现放大功能。放大电路的静态工作点设置的是否合理，将直接影响着放大电路的动态性能指标。因而对于基本共射极放大电路，只有设置合适的静态工作点，使交流信号驮载在直流分量之上，才能保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生失真。
1.3Multisim2001在数字电路教学模块中的应用施密特触发器的主要用途是可以把变换缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波。施密特触发器有两个特点：第一，电路有两种稳定状态。两种稳定状态的转换需要外加触发信号，维持两种稳定状态也依赖于外加触发信号。施密特触发器属于电平触发电路。第二，电路有两个转换电平。输入信号从低电平上升到电路输出电平发生转换时的电平，与输入信号从高电平下降到电路输出电平发生转换时的电平不同[2]。用555定时器构成施密特触发器的仿真电路[3]。其中CON端所接电容10nF起到滤波的作用，可以用来提高比较器参考电压的可靠性。THR和TR端连接在一起，作为施密特触发器的输入端。
2启示
电工电子课程涵盖的范围比较广，在教学的过程中适当的引入仿真技术，能较为直观的将分析结果展现出来，其效果优于传统意义的教学手段。随着仿真技术在教学中的逐渐引入，必将在电工、电子及其相关领域发挥更大的作用。
参考文献：
[1]林羽.Multisim2001在“电工与电路分析”教学中的应用.甘肃科技，2005.
[2]邱寄帆.数字电子技术.北京：人民邮电出版社，2005.
[3]熊伟，侯传教，梁青，等.Multisim7电路设计及仿真应用.北京：清华大学出版社，2005.

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