Multisim软件在电类课程实验教学中的应用.pdf

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1、Mukisim软件在电类课程实验教学中的应用口北部湾职业技术学校李加旺【摘要】介绍Multisim软件的优点及其在仿真实验中的Muhisim软件进行仿真实验的流程，如图1所示。首先，根据电应用，利用其对LC串联谐振回路进行虚拟仿真实验，分析其谐振路的要求或工作原理设计正确的原理图。其次，根据原理图在频率、总电压与电流相位角、品质因数、选频特性和通频带等，探Multisim工作区创建仿真电路原理图，设置电路参数，并根据电讨在电类课程实验教学中运用Multisim仿真软件替代真实实验，路参数求出理论结果及有关波形图，从而调出虚拟仪器进行数增强电类课程实验教学

2、的效果。值测量及检测波形是否正确，如果仿真结果不正确，应分析原因【关键词】Multisim虚拟仿真LC串联谐振实验教学并检查电路参数设置及电路连线是否正确。再次，进行实验仿【中图分类号】G【文献标识码】A真分析，直到仿真结果与理论完全一致为止。最后，记录有关仿【文章编号]0450—9889(2014)03B-0093-03真结果，进行总结交流并写出实验分析报告。Multisim是美国liT公司开发的EDA软件ElectronicsWorkbench(简称“EWB”)的升级版，该软件专门用于电路仿真设计，是目前常用的操作方便、界面直观、分析功能强大的仿真软

3、件，它主要完成电路设计的原理图输入、电路仿真和PLD设计等功能。一、Multisim软件的优点及其在仿真实验中的应用(一)Multisim软件的优点Muhisim软件的主要优点有：一是将原理图的创建、电路的测试分析和结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口，整个操作界面如同一个实验工作台，实验所需的元件、仪表等都存放在一个平台上，便于操作。二是该软件配备了大部分常用电路实验所需的仪器，如数字万用表、函数信号发生器、示波器、波特图示仪、失真仪、网络分析仪、逻辑转换仪和字信号发生器等虚拟仪器。在MuhisimDatabase元件库中还存放包括电源类、基本元件

4、类、数字元件类、模拟元件类、指示部件、控制部件等多种虚拟元件模型，基本满足一般电路的实验仿真要求。三是具有直流电路工作点分析、瞬时分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、零极点分析、传输函数分析、灵敏度分析、最坏情况分析、蒙特卡罗分析、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多种电路基本分析方法，适用于各种基本电路的分析设计。在教学中，如何将这些先进的计算机仿真手段运用到电类课程实验教学图1仿真实验流程图中去，使之为教学服务，改进传统的教学手段和方法，提高实验二、基于Multisim的LC串联谐振电路分析

5、(一)LC串联谐振电路特I占、教学质量，是教师所面临的新课题。在RLC串联电路中，如果=Xc，电路就发生串联谐振。(--)Multisim软件在仿真实验的流程应用l在电类课程实验教学中，使用Muhisim软件替代部分真谐振频率fo=实实验，获得与真实实验基本相同的效果，达到掌握电路工作谐振时，因=xc，所以阻抗Izl_=尺，电路呈纯原理、验证电路定理、了解电路动态响应过程等的目的。运用电阻性，且最小。=arctg=0，即电路的电流总电压同相位。可见，仿真值与理论值基本相同。同理，当R=100F~，Q的RU理论值为11．24，测量值为11．21，仿真值理论

6、值也很接近。同喈振时，凶Z=R，H为最小，所以，电路中的电流，。=lZ}=时也说明R值越大，Q值就越小。，为最大。1QUur)一2~foCR一．R其中，Q为品质数，其值可达几十到几百。即谐振时，电感或电窬f的电压可比输入电压大几十至几百倍。(二)LC串联谐振电路虚拟仿真分析图3R=20Q相频特性1．谐振频率分析。在Muhisim软件中建立LC串联谐振电路图，并添加宁信号发生器和伯德图仪对LC电路进行幅频特性和相频特性分析，如图2所示。图3为仿真运行时伯德图仪l：显示的相频特性曲线，从网3可以看出，当f=707．816kHz时，电路的总电压与电流相位差接近

7、零，即总电压与电流相位相同，电路发生谐振。可根据图2电路中参数计算：，：———————1————————一：7．0753×105Hz：707z：=．·53kHz-图4R=200幅频特性由此可，仿真值理论值基本吻合。4．选频特性和通频带分析。图4为R=20f~时的幅频特性，图5为R=100f~时的幅频特性，根据图2的电路参数可计算出通频带△厂的理论值：Af=fH-fL：。L：—707530Hz—：12589Hz：12．59kHzQ56．2根据图4幅频特性曲线，在低频端移动游标，当幅值下降3db时测得的频率fL=700．13kHz；在高频端移动游标，当幅值下

8、降3db时测得的频率=712．987kHz，如冈6所示，通频带△户-TL=712