摘要：通过在电子技术学习中的体会，本文介绍了借助Multisim仿真软件辅助电子技术课程的学习方式，分别用模拟和数字电路设计了方波发生电路，并进行了Multisim仿真分析。通过理论与仿真的结合，既加深了对理论知识的理解，又起到了事半功倍的学习效果。
关键词：Multisim；电子技术；仿真
1引言
电子技术课程是高职院校电气自动化专业的一门专业基础课程，能够培养学生对电子电路的分析、设计及综合能力。但对于初学者，电子技术在学习中理论知识枯燥且抽象，实验课时有限，因此，学生缺乏兴趣，很难使学生掌握知识和原理，使得很大一部分学生学习这门课程单纯是为了考试而机械地记忆[1,2]。
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
在电子技术的学习中，同学们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真，很适合电子技术初学者的学习。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程[3]。
2Multisim在模拟电路中的应用实例
2.1用模拟电路搭建方波发生电路
方波电压只有两种状态，高电平和低电平，图1是方波发生电路的仿真原理图。它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换[4]。
2.1.1理论分析。利用一阶RC电路的三要素法可以解出
其中，T为振荡周期，T1、T2分别为方波在一个周期内的高、低电平所占的时间。
图1方波发生电路仿真原理图1
图2方波发生电路仿真分析图1
通过理论计算，得出
振荡周期T≈6.5ms，f≈154Hz。改变滑动变阻器Rw的位置，可以改变占空比。当Rw触头在滑动变阻器中心位置时，通过理论计算，此时的占空比为0.5。
2.1.2仿真分析。图2为Rw触头在滑动变阻器中心位置时仿真电路的波形图。从图中看出，在RC电路充电过程中，输出的方波为高电平，在RC电路放电过程中，输出的方波为低电平。电路的理论分析与仿真结果完全一致。
此外，通过改变相应的参数，通过理论计算与实际仿真结果的对比，二者基本一致。
2.2用数字电路搭建方波发生电路
CD4093由四个2输入端施密特触发器电路组成。每个电路均为在两输入端具有施密特触发功能的2输入与非门。每个门在信号的上升和下降沿的不同点开、关。图3为电路仿真原理图。
图3 方波发生电路仿真原理图2
频率的改变是通过R1、C1的值来调整的。图4是仿真波形图。
图4 方波发生电路仿真分析图2
从图中可以看出，CD4093两个门输出端产生同频率的方波，但是上升沿和下降沿的开、关时间不同。
3结束语
在电子技术学习中，结合Multisim仿真软件进行学习，既加深了理论知识的学习，又能方便、直观地观察电路的运行状况，使抽象的电子电路变得生动形象。不仅调动了学习的积极性，也使抽象理论知识的学习变得更加有趣。为今后从事电路设计工作也奠定了基础。
参考文献
[1]周少华.基于Multisim的RC振荡器的高职教学设计研究.[J].吉首大学学报(社会科学版),2017,12:200-203.
[2]俞志英.Multisim仿真软件在模拟电子技术实验教学中的应用[J].信息化教学,2019,4:113-114,117．
[3]吕波.Multisim14电路设计与仿真(第1版),机械工业出版社.2016,5
[4]童诗白.模拟电子技术(第5版),高等教育出版社.2015,7
作者简介
蔡志琦(2000－)，男，江苏南通人，学生，主要研究方向为电气自动化。
论文作者:蔡志琦,王惠玲,路时秀,熊鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/12
标签：电路论文; 电子技术论文; 发生论文; 原理图论文; 理论论文; 变阻器论文; 施密特论文; 《电力设备》2019年第13期论文;