【摘 要】在电工电子实验课程教学中，通过Multisim 11仿真软件进行辅助实验的教学具有重要意义。通过Multisim软件在电路，模拟电子技术，数字电子技术的实例分析和讨论，将Multisim11 引入电工电子实验教学中，可很好地解决了传统实验受时间、地点、设备等制约的状况，能帮助学生更好地理解电路工作的原理，更加方便学生掌握电子电路的设计方法，为电子制作打下良好基础。Multisim 11软件是培养学生分析电工电子实验问题，提升学生电路设计水平的有效工具。
【关键词】电工电子实验;Multisim软件;电路分析;电路仿真
0 引言
电工电子实验是一门重要的必修学科基础课，是一门独立设置的实验课程，同时也是一门理论性、工程性、技术性、实践性和实用性很强的课程。可以视为工科学生进入电子工程领域的入门课程，也是联系公共基础课程与专业课程的一座重要桥梁。该课程通过实验，使学生巩固和加深对电路分析、信号系统、模拟电路和数字电路理论课程的理解，掌握常用电子仪表的使用方法和基本电参数的测量方法，掌握模拟电路器件、数字电路器件和电气制图等实验技术方面的知识，掌握数字单元电路装配和测试方法，初步掌握电子电路设计自动化（EDA）软件的使用方法，掌握实验数据的处理和撰写实验报告的方法，培养严谨细致、勇于克服困难和开拓创新等方面的科技素质。
在实验教学中引入具有强大分析、仿真电路功能的电路仿真设计软件Multisim 11，可以较好地培养学生在电路方面的工程和技术观点，自觉应用理论知识分析和解决电子设计与调试等工程问题的能力[1-4]。
从事电子产品设计、开发等工作的人员，经常需要对所设计的电路进行实物模拟和调试。其目的，一方面是为了验证所设计的电路是否能达到设计要求的技术指标，另一方面，通过改变电路中元器件的参数，使整个电路性能达到最佳值。以往的电路设计模拟，常常是制作一块模拟试验板，在这块板上用实际元器件进行试验和调试。取得数据后，再来修正原设计的电路参数，直至达到设计提出的要求。这样既影响工作的顺利进行，又束缚了设计人员的手脚。本文以Multisim软件在电路分析和数字电路中的应用为例，介绍该软件在电工电子实验中的应用。
1 Multisim软件在电工电子实验中的应用
1.1 复杂电路分析的Multisim仿真
1.1.1 实验内容
计算如图1所示电路的各节点电压Un1、Un2、Un3、Un4、Un5。
图1 复杂电路分析仿真电路
1.1.2 仿真分析
在Multisim11软件的主窗口上，绘制如图2所示的电路。在simulate下拉菜单中选择Analyses，再在Analysis的下拉菜单中选择DC Operating Point.开始直流工作点分析。在output variables翻页标签中选择Un1，Un2。Un3，Un4和Un5五个节点，单击simulate，分析结果如图2所示。
图2 复杂电路分析仿真结果
1.1.3 仿真结果
从图2中读得Un1=7.93340V，Un2=2.00403V，Un3=1.82062V，Un4=-2.06660V，Un5=-998.92589mV;而通过节点电压法理论计算结果为Un1=7.933V，Un2=2.004V，Un3=1.82lV，Un4=2.067V，Un5=一0.999V。由此可以看出，计算结果与实验结果相同。
1.2 时序逻辑功能测试与仿真
1.2.1 实验内容
用二进制计数器74161实现一个模7计数器。
1.2.2 仿真分析
本节用同步置数异步清零的二进制计数器74161实现一个模7计数器，通过该模7计数器来介绍时序逻辑电路的测试。
（1）待测电路的逻辑功能
采用置数法，模7计数器的有效循环是：0000-0001-0010-0011-0100-0101-0110-0000，共7个状态，其余计数状态为偏离态。
计数器在时钟CLK的驱动下进行计数，当计数器计数到0110时，通过与非门反馈给置数使能端（～LOAD，低电平有效） “0”，在下一个时钟有效沿到来时，计数器将置数端DCBA（“0000”）送给QA、QB、QC、QD， 即实现了0000-0110的模7计数。
（2）测试电路
测试电路如图3所示。
图3 测试电路图
设定连线颜色，可以通过如下方式进行设置：选中相应连线，单击右键，从菜单中选择 “Change Color”或“Color Segment…”，命令进行设置，前者为改变选中连线的等电位导线颜色，后者为改变选中导线段的颜色。
1.2.3 仿真结果
运行仿真按钮，在逻辑分析仪面板上可观测到输入输出的时序图，如图4所示。
图4 测试时序图
由逻辑分析仪的面板测试结果可以看出，模7计数器的有效循环是：0000-0001-0010-0011-0100-0101-0110-0000，共7个状态。实现了模7计数的功能。
2 结束语
Multisim软件是一种非常优秀的电子技术实训工具[5-6]。掌握电子技术，不仅需要理论知识，更重要的是通过实际操作来加强对内容的理解。Multisim软件作为电子类相关课程的辅助教学和实训手段，它不仅可以弥补实验仪器、元器件缺乏带来的不足，而且排除了原材料消耗和仪器损坏等因素，可以帮助学生更快、更好地掌握课堂讲述的内容，加深对概念、原理的理解，弥补课堂教学的不足，而且通过电路仿真，可以熟悉常用电子仪器的测量方法，提高了对电路的认知能力，进一步培养学生的综合分析能力、排除故障能力和开发、创新能力。
【参考文献】
[1]蒲永红，余粟，王维荣.Multisim辅助电工电子实验教学的探讨[J].实验室研究与探索，2013（09）.
[2]郭华，郭霞，田超.Multisim在电类专业课程中的应用研究[J].电子测试，2013（20）.
[3]帅晓勇.基于电子线路虚拟实验教学环境促进学习迁移的策略研究[D].华东师范大学，2008.
[4]白玉成.基于MULTISIM仿真电路的设计与分析[D].哈尔滨工程大学，2010.
[5]张莉.Multisim仿真软件在电子技术实训教学中的应用[D].哈尔滨工程大学，2011.
[6]孙立辉.Multisim软件在电路理论教学中的应用[J].硅谷，2010（19）.
[责任编辑：薛俊歌]
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