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電路仿真軟件范文第1篇

關鍵詞：仿真；差動放大電路；共模抑制比；差模輸出

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)16-3884-03

模擬電子技術是電子信息類專業的一門主干課程，該課程中的核心元件為二極管和三極管。這些器件不同于電阻和電容之處在于它們的非線性，以及分析的過程中往往交直流共存。加上學生在實驗室的時間有限，缺乏直觀的認識，給學生的認識帶來困難。該文以模擬電子技術課程中基本的差動放大器電路為例，介紹了Proteus在電路仿真中的應用，分析了電路參數的改變對電路的影響。在課堂教學中引入Proteus，使教學更加生動，貼近實際。對提高學生興趣，培養學生創新能力有非常好的促進作用。

圖5 2.3輸出波形的觀察

在差模輸入時，如果輸入信號的正極性端接T1管的基極，由于共射電路的倒相性，單端輸出從T1管的集電極對地的輸出電壓是和輸入差模信號倒相的，相反，對于同樣的輸入信號，從T2管的集電極輸出電壓是和輸入電壓同相的，如圖5所示，分別是單端輸出時的兩個輸出電壓及差模輸入電壓。

雙端輸出時，如果選擇T1管的集電極為輸出電壓的正極性端，則輸出電壓與輸入電壓同相，否則反相。

該文以模擬電子技術中的差動放大電路為例介紹了Proteus軟件在電路模擬和仿真中的應用，在課堂教學中使課堂更加生動，靈活，達到了幫助學生理解原理，提高分析問題的能力。相信這種生動的教學模式在電路分析，數字電路和單片機等課程的教學過程中會發揮更大的作用。

[1]華成英，童詩白.模擬電子技術基礎[M].4版.北京:高等教育出版社, 2006.

[2]羅映祥.Multisim電路仿真軟件在差分電路分析中的應用[J].電腦知識與技術,2008,1(1):169-173.

電路仿真軟件范文第2篇

【關鍵詞】saber仿真；移相全橋DC/DC變換器

一、引言

SABER作為混合仿真系統，可以兼容模擬，數字，控制量的混合仿真，便于在不同層面上分析和解決問題，其他仿真軟件不具備這樣的功能。Saber軟件主要用于電路的仿真模擬，包括SaberSketch、SaberDesigner兩部分。SaberSketch用于繪制電路圖，而Saber-Designer用于對電路仿真模擬，模擬結果可在SaberScope和DesignProbe中查看[5][6]。由于移相全橋DC/DC變換器具有鮮明的特點，最近在大功率多電飛機電源系統中備受關注。所謂的多電飛機是指提高使用電力同時將液壓和氣動的使用降到最低。這種改變使多電飛機比傳統的飛機有明顯的優勢。由于多電飛機對電力的要求增加，它就需要一個更適合的配電和轉換系統，因此電力電子在其中的分量不斷增加[1][2]。移相全橋DC/DC變換器可以為飛機提供電源，這種類型的轉換器拓撲允許所有的開關設備在零電壓開關下進行操作，并且大大減小了開關損耗。此外它能高頻率的操作開關來提高功率密度，從而降低了轉換器的尺寸[3][4]。

二、移相全橋移DC/DC變換器

相全橋DC/DC變換器是一種典型的零電壓開關轉換器，其基于全橋隔離變壓器模塊的轉換器。基本為：全橋開關網絡、高頻變壓器、整流和LC濾波器。互感LS也顯示在圖表中。這個電感通常包括變壓器漏感和附加分離原件的電感，并且和變壓器是串聯的。C1-C4是瞬間關斷電容，可以和LS一起實現零電壓開關轉換。Ci是輸入濾波電容。

一個循環的理想輸出電壓可以通過平均濾波輸出電壓Vdd簡化計算得到。忽略互感Ls上的電壓波動，可以得到輸出電壓為：

（2.1）

其中：

（2.2）

輸出電壓化簡為：

（2.3）

輸出電壓可寫成：

（2.4）

（2.5）

對于所需的輸出電壓，占空比可通過以下計算：

（2.6）

三、理想開關電路模型仿真

理想化的開關模型參數設置如下：

輸入直流電壓：Vin=270v；

換流電感：Ls=580μH；

開關頻率：fs=20kHZ；

輸出濾波電感：Lf=94μH；

輸出濾波電容：Cf=558μF；

輸入濾波電容：Ci=0.4μF。

二極管的電壓下降被設置為零，因此，它們是理想的。該變壓器是一種理想的DC/DC變壓器沒有任何損失，它的匝數比Ns/Np為0.2。開關的導通電阻Ron被設為0.001Ω因為此電阻被設為0時saber軟件將無法仿真，由于它的值很小我們可以忽略它的開關損耗。要取得28V的輸出電壓和所需的輸出功率，其等效電阻設置如表3.1所示。由方程可以計算出每一種情況下的占空比。

給定開關電路占空比，變換器波形如圖3.1所示。

圖3.1（a）為全橋開關網絡輸出電壓VAB、一級側電流Ip和整流輸出電壓Vdd的波形。很明顯看可以看出當一次側電流逆轉時二次側占空比損失。這可能是由于換流時變換器振蕩造成的。從3.2（b）可以看出當負載由100%變到10%時也發生了同樣的現象，于是比較這兩種負載下的波形圖由方程2.2可以推測二次側占空比損失隨著負載電流減小而減小。

四、總結

本文是對飛機直流電源的DC/DC轉換器的模型中開關電路的仿真，根據各種有關多電飛機的文獻選擇了選擇移相全橋零電壓開關的DC/DC變換器。DC/DC變換器的一個重要特點就是二次側占空比丟失，這是由于換向電感引起輸出電壓下降。

參考文獻

[1]R.Ericson，and D.Maksimovic，Fundamentals of Power Electronic.Norwell，MA：Kluwer，2001.

[2]V.Vlatkovic，J.A.Sabate，R.B.Ridley，F.C.Lee and B.H.Cho，“Design considerations for high-voltage high-power full-bridge zero-voltage-switched PWM converter，”Applied Power Electronics Conference and Exposition，1990.Fifth Annual，pp.275-284，11-16 March 1990.

[3]A.Emadi，and M.Ehsani，“Aircraft Power Systems： Technology，State of the Art，and Future Trends，”IEEE AES Systems Mag.，vol.15，no.1，pp.28-32.，Jan.2000.

[4]J.A.Rosero，J.A.Ortega，E.Aldabas，and L.A.R.L. Romeral，“Moving towardsa more electric aircraft，”Aerospace and Electronic Systems Magazine，IEEE，vol.22，pp.3-9，2007.

[5]閆群民，馬永翔，朱娟娟.基于Saber的飛機動力系統仿真[J].計算機工程與設計，2012（1）：312-316.

電路仿真軟件范文第3篇

【關鍵詞】PROTEUS；單片機；計算機輔助設計；仿真

由于微電子技術的迅猛發展，單片機作為電路設計的核心器件，其系統設計包括硬件電路設計和程序設計2個方面，調試過程一般分為軟件調試、硬件測試、系統調試3個過程。如果采用作為單片機系統仿真軟件Proteus，則不用制作具體的電路板也能夠完成以上工作。毫無疑問，在使用Proteus進行系統虛擬開發成功之后再進行實際制作，必然可以提高開發效率、降低開發成本、提高開發速度，而這些因素對于企業來講是非常重要的。

一、Proteus簡介

Proteus軟件是英國Labeenter electronics公司的EDA工具軟件，是一個電子設計的教學平臺、實驗平臺和創新平臺，涵蓋了電工電子實驗室、電子技術實驗室、單片機應用實驗室等的全部功能。它運行于Windows操作系統上，可以仿真、分析（SPICE）各種模擬器件和集成電路。

二、使用Proteus軟件進行簡單電路的仿真

Proteus軟件仿真簡單的橋式整流二極管穩壓電路，軟件提供的虛擬測量儀器，能夠簡單方便的仿真測量電路各處的波形和電壓。

如圖是橋式整流二極管穩壓電路的仿真圖。變壓器TRl初級放置兩個正弦波信號源，信號幅值設置為110V，相位分別設置為0度和180度，用來模擬220V正弦波交流電。變壓器TRl的初次級變比為10：1，次級兩端在虛擬示波器的顯示窗口可以看到幅值為20V左右的正弦波交流波形。

經過D1-D4組成的橋式整流電路以后，正弦波交流電的負半周被整流橋翻轉，變成脈動直流，但是此時的直流分量非常低，直流電壓表指示接近0V。

加入濾波電容后，脈動的直流電在電容兩端建立了直流電壓，大部分的交流分量被濾波電容濾除。

加入12V穩壓二極管后，限流電阻后部的負載兩端電壓被穩定在12V左右，電壓更加的穩定平直。

使用Proteus進行簡單電路的仿真，能夠直觀方便的看到電路的運行狀態，各點的電壓波形，有助于增強對各類基本電路的理解，為設計復雜電路打好基礎。

三、使用Proteus軟件進行單片機的仿真

Proteus軟件對常用的主流單片機仿真都有很好的支持，把電路調試和單片機仿真結合在一起，單片機的軟件可以直接加載到Proteus電路圖中的單片機中運行和仿真。

仿真電路中放置兩片AT89C51單片機，一片用來運行爬行器主控程序，另一片用來模擬地面接收和指令發送。測量儀表使用了四路虛擬示波器和虛擬串口窗口。

在四路虛擬示波器中，我們能夠監視關鍵點的波形。虛擬串行窗口中，能夠顯示線路上傳輸的串行序列碼，以16進制方式分字顯示。

在電路圖中的單片機器件u1上雙擊，打開編輯元件窗口，選擇需要加載的單片機程序文（MCU程序.hex），該文件是編譯好的十六進制HEX文件；設定單片機的時鐘頻率（12Mhz）；確定即可

單片機的各個端口，用藍色、紅色和灰色三種色塊表示當前的端口電平，藍色代表低電平，紅色代表高電平，灰色代表電平不定，一般為高阻或者高頻變化。電路仿真中，根據程序的執行情況，端口電平會不斷閃動。

示波器窗口中顯示了關鍵點的波形，圖中分別顯示了收發邏輯、上傳編碼、模擬速度脈沖、溫度電平四個波形。能夠通過示波器的刻度，讀出300毫秒的發送、200毫秒接收的收發邏輯周期；選擇示波器上的時間旋鈕，還能夠清晰的展開上傳數據的每一位，非常直觀方便。串行端口不斷閃動的16進制編碼，表示數據總線上接收到的串行序列數值，能夠直觀的判斷單片機發送數據的正確性。

電路仿真軟件范文第4篇

關鍵詞：適時教學；電路分析；主動學習；團隊討論

中圖分類號：G642 ； ； ； ； ；文獻標識碼：A ； ； ； ； ；文章編號：1007-0079（2014）17-0062-02

“電路分析”課程作為工科電氣相關專業的學科基礎課程，其內容是介紹非時變集總電路的基本理論和方法。該課程知識點內容多、原理抽象、知識體系復雜，在有限的課時之內，傳統的“以教為主，以學為輔”的教學方式弊端日益顯現。許多學生或是不能正確理解一些理論概念，或是即使掌握了理論，但在涉及到具體電路設計時也存在諸多困難。因而，如何提升該課程教學質量，使學生掌握電路分析的基本概念和基本原理，培養良好的電路分析和電路設計能力，是一個值得探索研究的問題。本文從“適時教學”模式出發，結合筆者自身教學對這一問題進行了探索。

一、適時教學模式

1.模式簡介

Just-in-Time Teaching（國內將它翻譯為“適時教學”或“及時教學”），是20世紀末在美國高校本科教學中出現的一種新型教學模式，是美國航空學院和普渡大學的物理學教授在解決教學問題的過程中，經過八年的實踐總結出來的一種具有實效性的教學模式。[1]1999年，來自這兩所大學的四位教授在有關適時教學的第一本專著《適時教學：主動學習與Web技術的結合》（Just-in-Time Teaching： Blending Active Learning with Web Technology）中對這一概念進行了具體闡釋：“適時教學”是建立在“基于網絡的學習任務”和“以學生的自主性學習為主的課堂教學”二者交互作用的基礎上的一種新型教與學策略。

適時教學模式的主要實施步驟大致包括：課前，教師在網上預習內容，提出問題（Warm-up Questions）供學生思考；學生在課前認真預習之后向教師反饋問題或提出建議；教師根據學生的反饋調整授課進程、授課內容和授課方法。基于這樣的一個反饋環節，教師利用課堂開展各式各樣的討論和辯論，以實現以學生的自主性學習為主的主動課堂。所以，該模式的核心是反饋環節。課后，教師組織學生自主開展基于網絡的疑難問題團隊討論，以鞏固課堂教學。

2.適時教學模式是對電路分析課程教學理念的革新

目前，南京郵電大學對電路分析基礎課程實施層次化專業化教學，[2]即對不同專業的學生，對不同知識基礎與學習能力的學生提出不同的教學要求，施展不同的教學方法，力求做到因材施教，讓學生從學習中尋找各自的興趣點去切入點，得到不同的預期收獲。但同時，層次化教學也導致某些專業，如電子科學與技術等專業的電路分析課程只有48學時，在授課學時大幅度縮減的同時，電路分析的基礎重要知識點不能減少，同時還要鼓勵學生盡可能多地參與實踐動手環節。與此同時，隨著學科的交叉和滲透，邊緣學科的發展非常活躍，計算機技術與電工理論的互相滲透與結合，產生了計算機輔助分析和設計這樣的交叉學科，促進了電路理論的新發展，與計算機輔助設計軟件結合教學，成為當代電路分析教學中不可忽略的發展趨勢。綜上所述，授課內容多，知識點與課下實踐環節聯系緊密，學時少而需課下練習多的矛盾日益突出，這無疑給教師的授課和學生的學習帶來了巨大的挑戰。

適時教學模式借助于網絡技術，增加了課前預習和課后提高的環節，彌補了課堂教學的不足，努力打造學生主動學習的課堂。將學生對課程的學習由課堂延伸到課外，有效地緩解了課時少、內容多的矛盾。同時，在學生課前預習的基礎上，教師可適當增刪教學內容，對學生通過預習掌握較好的內容簡略帶過，而對學生存在問題的知識點進行重點講授，并有根據地進行拓展強化，進一步地提升了教學進度和教學質量。所以說，適時教學模式是對電路分析課程教學的一個重要探索。

二、實施適時教學模式的資源配置與考核安排

從上述適時教學模式的定義看出，該模式突出了網絡技術的應用。在推廣該模式之前，學校應做好網絡課程平臺的建設，課程平臺大致應該包含以下模塊：

課前預習：該模塊供教師預習內容和預習要求，學生查看后根據要求完成預習；預習反饋：學生在該模塊向自己的任課教師提交自己的問題或建議；作業平臺：學生通過該平臺提交自己的預習作業或課后作業，授課教師可通過該平臺查看學生的預習效果或了解學生對授課內容的掌握程度；拓展提高：教師一些難度較大的問題供學生開展“難題探究”（Wrap-up Puzzles），學生通過課堂所學的知識點并結合網絡資源，通過發帖與同學開展討論，教師查看后進行相應回復或者總結；相關鏈接：該模塊包含教師上課所用課件或者教師希望學生瀏覽的相關網頁鏈接，以供學生自學或復習。

此外，通過推行適時教學方法，有效改變了傳統“輕平時，重期末”的考核方式。在早期的電路分析課程建設中，南京郵電大學（以下簡稱“我校”）“電路分析”課程通常采用“平時成績占25%，期末成績占75%”的考核方式，不少學生不注重平時學習或者平時學習往往有疑難問題積攢，依靠考前突擊學習又不能真正融會貫通，即使依靠背公式和大量做題來獲得不錯的卷面成績，也不能夠真正理解并熟練應用電路分析知識在動手實踐活動中。這樣的學習方法可以應付考試，但忽略了電路分析能力的培養，這種弊端在后來電工電子實驗等相關的實驗課程中暴露無遺。而且，平時成績的考核主要以作業和考勤為主，按時完成作業不缺勤基本可以獲得不錯的平時成績，對那些好學的學生也無法起到鼓勵作用。在適時教學模式中，教師可以調整考核比例，包括預習完成情況、預習反饋的積極度、課堂討論或辯論的參與度以及“難題探究”環節的表現等多個方面都應被納入考核范圍，綜合給予學生評價，對那些勤學好問、自學能力強的同學應給予鼓勵與支持。

三、結合仿真軟件激活預習和復習環節

MATLAB軟件是科學研究中常用工具，具有高效的數值計算及符號計算功能，可以進行矩陣運算、實現算法、繪制函數和數據、創建用戶界面、連接其他編程語高的程序等。[3]在“電路分析”課程中，隨著電路規模的加大，微分階數以及聯立方程的個數增多，給解題運算帶來一定困難。而MATLAB提供了高效簡潔的編程方法，其強大而簡易的繪圖功能、矩陣和數組運算能力以及很強的擴充性，能充分滿足基本電路分析、計算的需要，在電路分析研究與工程實踐中具有良好的應用價值。

1.在預習環節中引入MATLAB，引導學生自學

預習是適時教學模式非常著重的環節，是整個教學模式的基礎。對學生而言，課程的進行依賴他們預先的準備；對教師而言，教學內容是以學生為出發點進行組織調整的。因此，學生的預習質量直接影響課堂教學和課后提高的效果。教師在設計預習要求和內容時，要注意結合課程安排和學生的完成能力，著重考查學生對概念的理解。以明確的目的入手，可以為構建專業性預習問題提供框架或支架。

在講授“節點電壓法”這一節內容前一周，要求學生閱讀教材中節點電壓法的內容，包括節點的概念、節點的選擇、節點方程的建立等，然后完成預習作業，如下所示：節點電壓法的原理比較復雜，如果出現多個線性方程聯立求解，計算復雜。MATLAB軟件具有強大的計算功能，可以解決這一問題。以下給出用MATLAB求解節點電壓或電流的相關程序，要求學生在閱讀后請思考如何用于求解所列其他題目。其程序思路如下：利用input指令獲得電路節點與支路數；利用fopen與fscanf指令讀取數據文件，其中將節點鄰居電阻、電流源、電壓源均存為數據中獨立一列；計算節點電導矩陣，自、互電導分別為對角線與非對角線元素；計算節點相連電壓源和電流源造成的電流的代數和向量；矩陣計算得到節點電壓值。

學生通過對上述程序的學習理解，能夠很快理解從數據角度看待處理電路中的阻值與電源數值，從鏈接矩陣的層面加深對網絡拓撲的理解，從矩陣計算角度分析節點電壓對電流的驅動。在此基礎上，學生對MATLAB軟件的電路分析計算功能有了初步的了解，并對其在復雜電路分析上的應用有了一定的認識，尤其對課本“電阻電路一般性分析方法”一章的一般化系統化性解題方法有了深刻認識。通過在課程建設網站上附上與MATLAB相關的鏈接，鼓勵學生在課余時間自學軟件使用。

2.在授課與實踐環節中應用Multisim，加強學生對器件認識

由美國國家儀器有限公司（National Instruments， 簡稱NI）開發的Multisim系列軟件，具有直觀的原理圖捕獲環境，可提高學生對電路圖的觀察與理解，是一款適合教師、學生和工程師使用的SPICE仿真環境。[4]新版本的Multisim可以實現眾多功能，此處僅結合電路分析教學列出幾點應用：可便捷實現電路參數和參數掃描分析；結合 FPGA 對象模塊可進行后續課程數字電路方面的教與學；擁有2千多個各種元件的元器件庫，不管是大學教學還是動手實踐都能勝任，其廣度和深度對學生將來進行工作或科研都具有一定的可持續使用性。Multisim提供了廣泛豐富的功能來幫助大學一年級的學生輕松理解電路分析的基礎知識，而且掌握這些功能也能極大地幫助高年級大學本科生實現大學生創新計劃、電子競賽、本科畢業設計等項目的完成。

Multisim系列軟件提供了圖形化互動環境和各種即用型子板模板，任課教師在較短時間內就可設計制作帶動態演示效果的教學課件，將課本靜態電路圖與動態輸出波形有效地銜接起來，加深學生對電路理論的理解。在筆者的教學實踐中發現，Multisim尤其在直流激勵下的動態電路分析章節學習中，能夠提供形象生動的教學解決方案，幫助學生輕松從基本的電路分析運算理解過渡到復雜深奧的理論理解。通過對動態元件電容、電感連接示波器，可以清楚地演示電路充放電過程的變化規律，驗證課本上電壓電流的演變曲線，對時間常數等參數指標獲得實際體會。

在學生自主學習過程中，通過在Multisim軟件中搭建電路，學生不僅可以對疑難問題的求解進行驗證，還為將來的電工電子實驗課程打下了扎實的實踐經驗。從筆者的實踐中，可以發現將仿真軟件作為學生課下學習電路分析的輔助手段，能夠大大激發學生組成學習討論小組的興趣。

四、結論

在筆者對適時教學教學方法的推廣中發現，傳統電路分析教學中使用較多的仿真軟件Multisim，對電路元件間的連接關系、整體電路圖連線都有直觀明了的優點，便于檢查電路連接對錯，并且電路各電壓電流數值一目了然。但與之相比，偏重于數值計算的MATLAB軟件，其數據結構與計算功能更容易讓學生理解電路元件之間的數值關系，從另一個層面去理解電路原理，頗有奇效。筆者在適時教學模式的實踐中發現，電子專業、自動化專業的學生選擇Multisim比例較高，興趣也較強烈，而數理學院、計算機學院學生選擇MATLAB軟件較多些。在任課教師角度，將其與適時教學策略融合，從另一方面也達到了層次化教學，依興趣針對性教學的目的。前面所述也啟發筆者在將適時教學方法貫徹到實際教學環節時，將已有的教學經驗和手段新的創造性作用發揮出來，而不必局限于網絡化這個適時教學的基本手段上。

參考文獻：

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[2]張宇飛，史學軍.電路課程教學內容的改革與思考[J].中國電力教育，2013，（6）.

電路仿真軟件范文第5篇

關鍵詞：仿真軟件Multisim 數字電路實驗 應用

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0220-02

在電子專業數字電路課程中，實驗教學是一個非常重要的環節，通過理論知識教學與實踐相結合的方法，在提升教學效果的同時也提升了學生的實踐動手能力，而在傳統的數字電路實驗教學中，完全依靠的是純硬件實物進行實驗，這種方法存在許多弊端，而現今在結合計算機軟件技術的基礎上，讓數字電路實驗變得更加靈活方便，不僅培養了學生的綜合動手能力，而且還激發了學生的創新能力，本文主要分析探討的是在底值緶分校計算機仿真軟件Multisim的具體應用。

1 仿真軟件Multisim的概況

計算機仿真軟件Multisim是根據美國國家儀器公司電子線路仿真軟件EWB升級而來，其主要目的就是對電路進行原理設計，對電路功能進行測試等，在計算機中，Multisim軟件不僅界面清晰，簡單直觀，而且操作起來也較為簡便，易學易用。仿真軟件Multisim將原理圖的創建，電路的測試分析以及結果顯示通過集成的方式統一顯示到一個電路窗口當中，對數字電路和模數混合電路等進行仿直模擬，而且在可視化界面上，其仿真出來的電路環境與真實情況一般無二，整個操作界面操作起來完全就像是一個實驗室的工作臺，非常具有可實操性，在數字電路實驗教學中，深受廣大教師以及學生的喜愛[1]。

2 在數字電路實驗中仿真軟件Multisim的具體應用

數字電路實驗首先要了解的是電路的工作原理，對實驗電路中的模塊電路以及每個模塊的具體功能都要有一個具體清晰的認識，同時還要明確每個模塊之間的信號傳輸關系等，在對這些基礎設施了解清楚之后，再結合相關的參數指標以及實驗所需的電路元器件，通過仿真軟件Multisim對各個電路模塊的初步設計，最后在仿真模擬的過程中邊選擇邊測試，邊修改邊對比，不斷地分析判讀，直到實驗出真正的數字電路，因此在數字電路實驗中，仿真軟件Multisim的具體應用主要體現在以下四個方面：

2.1 繪制電路原理圖

本次數字電路實驗以在時鐘控制下實現八位并行數據輸入到串行數據輸出的轉換電路為例，這個數字電路主要有三個功能模塊，即LM555定時器構成的多諧振蕩器產生時鐘脈沖模塊，4位二進制加法計數器74LS163構成的計數器模塊和數據選擇器74LS151構成的并轉器電路模塊[2]，待這三個功能模塊分步設計完成后，這個轉換電路的原理圖就設計完成了，然后再結合仿真軟件Multisim中豐富的元器件資源快速的完成所需元器件的找尋工作，其次再將這些元器件進行連接，對一些必要的元器件參數屬性等進行相應的修改，同時對元器件標注出相對應的標簽，最后這個轉換電路的原理圖繪制工作也就完成了，如圖1所示，為繪制的此次實驗轉換電路的原理圖。

2.2 電路的仿真分析

在上述的轉換電路實驗中，通過仿真軟件Multisim可以提供出虛擬的儀器對電路進行仿真分析，在仿真分析中，主要用到的分析儀器包括示波器，邏輯分析儀，字信號發生器以及邏輯轉換器等，其仿真分析主要分為兩部分進行：首先仿真分析的是第一個模塊，針對第一個功能模塊LM555定時器構成的多諧振蕩器產生時鐘脈沖模塊，在實驗教學過程中，為了讓學生加深對其的理解與學習，可以用仿真軟件Multisim提供的示波器來觀察555定時器充放電的電容波形和輸出時的脈沖方波信號波形等，最后發現其充電時間要大于放電時間，其仿真波形與理論分析計算得出的結果保持一致；其次仿真分析的是第二個功能模塊和第三個功能模塊，針對這兩個模塊可用仿真軟件Multisim提供的邏輯分析儀進行分析，主要觀測分析的是第二個模塊計數器的時序波形和第三個模塊數據選擇器輸出的波形，如圖2所示，為計數器時序波形的仿真圖，通過圖2可以看出，在脈沖作用下，計數器的低三位循環計數產生000到111這八種狀態，而假設計數初始的狀態為000時，那么數據選擇器的數據輸入端D0將被選通，而151的輸出將變成1，再來一次CP脈沖上升沿后，計數器的計數狀態就變成了001，而這時數據輸入端D1將被選通，151的輸出就又變成了0，同理待第七個脈沖來之后，計數器的計數狀態就變成了111，這時的就是D7被選通，同樣的151的輸出也變成了0，151的8位并行輸出數據在時鐘脈沖的控制作用下，來一個時鐘脈沖上升沿就送出一位數，相應的8位并行輸入的數據也就一個一個地被串行輸入送出來，從而實現數據能夠并行輸入到串行輸出的轉換[3]。

2.3 邏輯轉換器的應用

邏輯轉換器的應用主要體現在組合邏輯電路中，對于組合邏輯電路而言，其特點就是沒有存儲記憶功能，而其設計就需要根據邏輯命題，再列出邏輯真值表，寫出邏輯表達式，然后選擇所用器件，即可完成組合邏輯電路的設計工作，但是在輸入變量增多時，組合邏輯電路的設計工作就變得繁復多雜，經常出現各種錯誤，在這時利用仿真軟件Multisim提供的邏輯轉換器就可以對組合邏輯電路的設計過程進行簡化，提高電路的設計效率[4]。

仿真軟件Multisim提供的邏輯轉換器支持8輸入變量與單輸出的組合邏輯電路的分析與設計，根據邏輯轉換器可以將組合邏輯電路中的真值表進行轉換，將真值表與邏輯表達式之間進行轉換，將直值表與簡單表達式之間進行轉換，將邏輯表達式與邏輯電路之間進行轉換以及將邏輯表達式與非門邏輯電路之間進行轉換等。

2.4 譯碼器的仿真應用

在數字電路實驗課程中，譯碼器在數字系統的設計中有著極為廣泛的用途，其在代碼之間的轉換，終端的數字顯示，同數據分配，存儲器的尋址以及組合控制信號等都能起到非常重要的作用，在數字電路實驗課程教學中，以仿真軟件Multisim提供的74LS138譯碼器為例，為了讓學生在學習地過程中更好的掌握譯碼器的外特征，如圖3所示，通過利用開關K1，K2和K3來模擬二進制數，來對74LS138譯碼器的譯碼功能的仿真電路進行驗證，通過實驗可以看出，在輸出端接上小燈泡后，可以對二進制數經過譯碼器后的輸出結果進行直接觀測，從而使學生在這一過程中可以更好的理解與掌握譯碼器的邏輯功能[5]。

3 在數字電路實驗中利用仿真軟件Multisim的優勢

在數字電路實驗中，傳統的純硬件實驗教學方法一般都是事先查找大量的相關資料，對電路原理進行硬性理解，然后再根據電路指標要求對元器件的具體參數進行估算，最后在紙上畫出大概的硬件電路圖，在實驗時一般也是通過面包板或實驗箱來搭建完成，然后在觀察分析實驗數據時，也是通過實驗室有限的儀器儀表等來進行，這樣的實驗方式很難檢查出實驗過程中的某項具體問題，比如所選用芯片是否合適，哪一根線路出現問題等，而一旦真的發現問題這整個電路實驗設計也要推倒重來，耗時耗力不說而且還沒有起到應有的教學效果，而利用計算機仿真軟件Multisim，學生只需要在對數字電路的基本原理了解清楚的情況下，利用仿真軟件Multisim直接選出實驗所需的元器件，然后直接進行電路搭建，在計算機操作界面直接進行現場實驗操作，而不用擔心芯片的選擇是否錯誤，實驗消耗材料是否浪費，實驗經費是否不足以及元器件等是否出現老化等種種問題，而且實驗結果還可以通過界面直觀的顯示在學生面前，同時通過不斷反復的實驗，學生在理解力得到增強的同時，實踐動手操作能力也得到了提升，而且這種虛擬的實驗空間也使得學生的自由創造能力得到了充分的發揮，最重要的是節省了實驗時間，提升了數字電路的教學效果[6]。

4 結語

綜上所述，本文通過對計算機仿真軟件Multisim進行概況分析，探在數字電路實驗中仿真軟件Multisim的具體應用，其具體應用主要體現在四個方面，以在時鐘控制下實現八位并行數據輸入到串行數據輸出的轉換電路為例探討了仿真軟件Multisim的兩種應用，即電路原理圖的繪制以及電路的仿真分析，其次還探討了仿真軟件Multisim的邏輯轉換器與譯碼器的具體應用，最后還分析了在數字電路實驗中仿真軟件Multisim的應用優勢，希望本文的分析探討對我國電子專業中數字電路教學以及計算機仿真軟件Multisim的實際應用能起到相應的幫助作用。

參考文獻

[1]尹波.淺談仿真軟件Multisim及其在數字電路實驗中的應用[J].山東工業技術，2016（18）：121.

[2]王爾申，龐濤，，鄭丹.Multisim和Proteus仿真在數字電路課程教學中的應用[J].實驗技術與管理，2013（03）：78-81.

[3]郭映.Multisim10仿真軟件在數字電路教學中的應用[J].計算機與現代化，2010（07）：162-165.

[4]孫曉艷.基于multisim的虛擬仿真軟件在數字電子技術教學中的應用[J].裝備制造技術，2007（11）：152-154.