仿真技术在“电路分析基础”教学中的应用与实践［摘要］随着软件技术的发展，一些仿真工具在逐步影响着电路分析基础教学的发展，利用Multisim软件强大的仿真功能，进行一阶电路响应分析、谐振电路仿真、戴维南定理等效验证等教学案例，对课程的相关知识点进行仿真研宄和验证，仿真结果正确，并将之引入到课程的理论和实验教学。教学实践证明，教学中引入Multisim的仿真教学案例，能让抽象的知识“活”起来，理解起来也变得简单，较大程度提高了学生的学习趣味性、积极性和主动性，对提升课程的教学效果和质量具有积极的意义。［关键词］Multisim;教学；电路；仿真［］G642［文献标识码］A［］2095_3712201513-0075-03［作者简介］陈少航1981_，男，广西桂林人，研宄生，桂林航天工业学院自动化系讲师，研究方向：信号分析及处理。“电路分析基础”课程是自动化、测控技术与仪器、电子信息工程技术等电类本科专业十分重要的基础课，该门课程理论性和抽象性都比较强，学习难度比较大，又由于课程教学条件的限制，学生的学习积极性及教学效果不是很理想，需进一步提升。因此，因系制宜改革教学方法及方式是一项重要的研究课题。近年来，随着软件技术特别是仿真软件技术的飞速发展，越来越多的高校将仿真技术引入到电类课程教学过程。下面结合我校相关专业特点及教学现状，详细介绍Multisim在“电路分析基础”课堂教学和实验教学中的应用。一、Multisim简介Multisim是美国国家仪器公司开发的以Windows为平台的仿真工具，是一款专业的电子仿真软件，可以模拟单片机应用系统、模拟电子线路、数字电子线路及混合电路的工作过程及结果，仿真界面人性化强，元器件模型、虚拟仪器仪表及MCU非常丰富，能够实时仿真“电路分析基础”课程的各种电路，并能实时观察不同元件参数对电路造成的影响。二、Multisim在课堂教学中的实践目前，“电路分析基础”课堂教学主要是PPT静态演示为主，也就是课程的讲授是以PPT为主，这样的讲授方式持续了很多年，但教学效果并没有获得质的突破，宄其原因，主要是没有对本课程抽象的理论知识建立相应的教学模型，因此，学生对教师讲解的内容理解得不够深刻，有一种似懂非懂、知其然而不知所以然的感觉。Multisim是一款很强的实物模型仿真软件，课堂PPT教学过程穿插对应的Multisim仿真电路模型，能建立起一种交互式、讨论式的教学模式，提升学生对空间实物电路的理解能力，下面介绍一下Multisim仿真技术在课堂教学中的具体应用：阶电路状态、响应的仿真一阶电路的状态及响应分析是“电路分析基础”课程的重点内容，同时也是学生比较难掌握的内容，它主要是分析电路中的零状态、零输入以及全响应，图2是用于仿真一阶电路的RC电路，激励是一个幅值为1伏，频率为1000赫兹，占空比为50%的方波。设计电路的时间常数，当方波值为1伏时，用来模拟电容的充电过程；当方波值为0时，用来模拟电容的放电过程。电容充、放电过程的电路响应实际就是图1的零状态和零输入响应过程。采用MultisimlO.O里的Simulite/Analyses/TransientAnalysis瞬态分析对图2进行仿真分析，利用软件自带的虚拟示波器，得到如图3所示的响应结果。图2中的粗线是方波信号，细线上升阶段是电容充电过程，细线下降阶段是电容放电过程，在图2中利用Multisim的坐标定位功能，可以得到电容的充、放电过程是符合一阶电路零状态储能和零输入衰减过程，在一个时间周期内，图1的响应结果也是电路全响应的结果。另外，图1中的电阻的变化会引起时间常数的变化、引起电路响应的变化，利用Multisim的Simulite/Analyses/ParameterSweep参数扫描分析功能，同时观察不同电阻值对电路引起的响应结果如图2所示，图2显示了R1分别为50Q、100Q>150Q以及200Q的电路响应。图2、图3在仿真过程中，融合了一阶电路的零输入、零状态、全响应对电路响应的影响，利用参数扫描功能同时观察不同电路参数对电路响应结果的影响，这有利于学生理解和掌握这一抽象的难点内容，同时，学生可以自行修改实验参数，进一步加深印象和理解。二谐振电路仿真串、并联谐振是正弦稳态电路分析的重要内容，图4由电感、电容以及电阻串联构成，用来仿真串...