图13 输入方波与输出电容电压全响应波形
2.2.2 二阶电路的响应测试
1.RLC二阶动态电路如下图14所示,假设电容C1=100nF,电感L1=100mH可以得
L100?10?3R1?2?2??2k? ?9C100?10当R1<2KΩ时,处于欠阻尼状态;当R1>2KΩ时,处于过阻尼状态;当R1=2KΩ时,处于临界阻尼状态。
图14 二阶电路的欠阻尼仿真电路
2.欠阻尼状态仿真
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二阶电路的欠阻尼仿真电路如图14所示,点击仿真按钮,点击示波器,然后单击开关,使其闭合,即可在出现的示波器中看到二阶RLC动态电路电容电压的欠阻尼响应波形,如图15所示。
图15 电容电压的欠阻尼响应波形
3.过阻尼状态仿真
二阶电路的过阻尼仿真电路如下图16所示,点击仿真按钮,点击示波器,然后点击开关,使其闭合,即可在出现的示波器中看到二阶RLC动态电路电容电压的过阻尼响应波形,如下图17所示。
图16 二阶电路的过阻尼仿真电路
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图17 电容电压的过阻尼响应波形
4.临界阻尼状态仿真
二阶电路的临界阻尼仿真电路如下图18所示,点击仿真按钮,点击示波器,然后点击开关,使其闭合,即可在出现的示波器中看到二阶RLC动态电路电容电压的临界阻尼响应波形,如下图19所示。
图18 二阶电路的临界阻尼仿真电路
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图19 电容电压的临界阻尼响应波形
通过以上两个实例可以得出,multisim仿真得到的结果与教材中得到数据结论是一样的,得到的各种仿真曲线也是也是一样的。
2.3 Mulitisim在电路分析实验教学中的应用分析
根据以上两个实例进行Multisim仿真可以说明Multisim软件运用于电路分析实验的教学中具有以下优势:
1.仿真的界面和传统实验室实验比较相似,操作比较简单,可以进行几乎所有在实验室可以完成的电路分析实验。
2.Multisim软件作为电路设计验证和电路调试的有效工具及先进的教学方法,已经成为了当代教学中不可或缺的教学方式与工具。
3.Multisim软件可以随心所欲地搭建各种所需的电路,接上虚拟仪器,进行仿真介意得出精准的实验室数据以及仿真的波形,让学生喜欢上做实验,让老师教学也更加轻松。
4. 在电路分析实验的教学中以Multisim软件的运用作为载体,来培养学生做实验的动手能力、提高设计电路的能力,比较注重实验思路和方法的探讨。可以针对不同能力的学生,进行因材施教,让不同的学生通过Multisim仿真电路分析实验得到各自的收获。
3 Mulitisim应用于电路分析实验教学的问题及对策
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multisim软件在线路分析实验教学中的虽然有着很多的优点,单刷也存在着一定的问题,问题如下:
1.multisim电路分析仿真实验和传统的实验室实验有一些的不同之处,Multisim不可能完全的代替传统实验,应该让两种实验方式进行结合,这样才能更好的实现教学的目标。
2.由于Multisim软件是国外引进的软件,其电子元器件符号以及标称单位与我国的标准存在着一定的差异,所以在使用的时候要注意到这个问题,现在我国有多家公司在尽力的研究开发此类型的仿真软件工具,相信不久也会出台更好的仿真软件,提供我们使用。
3.Multisim软件中的示波器的显示界面不够简洁明了,对于一些新的使用者来说,对其波形进行调整,可能存在一定的困难,而且当同时测试多在波形的时候,无法对其波形进行取反,应该适当对其界面进行一定的简化处理,取反问题上,我们可以使用多个示波器,分别对其波形进行测试使用。
4 总结
本文是在Multisim10.0软件的应用下,对一阶电路响应测试、二阶电路响应测试进行仿真实验。在此过程中对两个实验的实验原理有了一定的了解和认识,对Multisim软件的使用也更加的熟练,运用Multisim软件进行仿真分析,并得到了相应的结果,其结果与理论值基本相同,证明了Multisim在电路分析实验中的应用。
本论文使用的Multisim10.0仿真软件只是目前使用的比较高级的EDA软件工具和EDA技术中的一种。Multisim仿真软件正随着时间不断的升级发展,目前最新版本为Multisim 12,不断正处于测试阶段,并没有普及,且其中也存在一些不足。随着电子科技的飞快发展,电子电路设计的复杂程度不断加大,Multisim仿真软件只有不断的更新换代才能满足一代又一代人的电路分析实验的需求,它具有广泛的应用前景,会使得电路分析实验的教学有进一步的飞跃。
本文综合性地介绍了Multisim软件在电路分析实验中的优缺点。优点在于用Multisim可简单方便地建立起电路,且能快速准确地对电路分析实验实验进行仿真分析,并对其缺点制定了相应的对策。这种虚拟实验技术既省时又经济,同时也可以避免实验过程中因外界因素造成的实验出错。相对而言,Mutisim仿真软件作为电路设计验证和辅助调试的有效工具以及先进的实验教学方法已经成为了课程教学环节和设计中不可或缺的一种先进工具和手段。
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