李莉 孫群中 潘慧

摘 要：本文以串聯(lián)諧振電路為例，探討了Multisim 2001仿真軟件在電路基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： Multisim 2001 電路仿真 電路基礎(chǔ) 高職高專

電路基礎(chǔ)課程是高職院系通信類專業(yè)基礎(chǔ)課，由于學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱，抽象思維較欠缺，所以學(xué)生普遍感覺該課程太抽象，難以理解。鑒于此，筆者嘗試將電路仿真軟件——Multisim 2001引入課堂教學(xué)。multisim 2001軟件是一種電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件，適用于電子電路的設(shè)計(jì)及仿真。本文以電路分析課程中串聯(lián)諧振電路的講解為例說明如何通過模擬仿真輔助教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容形象、直觀。

啟動(dòng)Multisim 2001后，建立如圖1所示的串聯(lián)諧振仿真電路圖。

圖1 串聯(lián)諧振電路仿真電路圖

1.用交流分析法分析串聯(lián)諧振電路的頻率特性

啟動(dòng)軟件菜單欄Simulate，Analyses，AC Analysis等選項(xiàng)，選擇節(jié)點(diǎn)4為分析節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊“Simulate”按鈕得到電路的頻率特性曲線，如圖2所示。

圖2 串聯(lián)電路頻率特性曲線

圖2中上面的曲線是幅頻曲線，下面的曲線是相頻曲線。移動(dòng)數(shù)軸至曲線的峰值處，可以讀得電路的諧振頻率為5.0119kHz，同時(shí)從相頻曲線上可以看到諧振時(shí)電路中的電流與電壓的相位差為0，即電流、電壓同相。串聯(lián)電路諧振頻率為f■≈■=■=5.035×10■=5.035Hz，忽略讀數(shù)的誤差，測量結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果基本一致。

2.品質(zhì)因數(shù)Q對頻率特性曲線的影響

品質(zhì)因數(shù)是一個(gè)非常重要的概念，Q值越大，電路的選擇性越強(qiáng)。L和C保持不變，改變電阻R=1Ω，觀察電路的諧振特性曲線如圖3所示。

圖3 R=1Ω的頻率特性曲線

比較圖2、圖3的波形，可以明顯看出，Q值越高，曲線越尖銳，電路的選擇性越好，通頻帶也越窄。

綜上所述，Multisim電路仿真軟件對電路基礎(chǔ)教學(xué)是一種很好的輔助手段，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，培養(yǎng)和提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力，同時(shí)提高了教學(xué)質(zhì)量。

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本文系河北省教育廳高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究指導(dǎo)項(xiàng)目《通信物理項(xiàng)目式教學(xué)資源平臺(tái)的構(gòu)建》的研究成果，課題編號：Z2012056。