概覽

　　使用Multisim，可以使學(xué)生融入學(xué)習(xí)氛圍，通過動手實(shí)踐鞏固理論知識，還可以提供易于使用的交互式電路教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境。為教學(xué)目的而開發(fā)的Multisim包含多種特性，能協(xié)助教師授課，能為學(xué)生提供交互式學(xué)習(xí)環(huán)境從而查看和研究各種電路。

目錄

　　1. 使用交互式電路仿真鞏固理論知識

　　2. 鼓勵使用仿真驅(qū)動的儀器進(jìn)行探索學(xué)習(xí)

　　3. 使用20個功能強(qiáng)大的分析工具查看數(shù)據(jù)

　　4. 將仿真數(shù)據(jù)與Multisim內(nèi)NI ELVIS提供的真實(shí)測量值進(jìn)行比較

　　5. 使用PLD圖解簡化數(shù)字電路的教學(xué)

　　6. 部件應(yīng)有盡有

　　7. 為教員設(shè)計(jì)的強(qiáng)大教學(xué)功能

　　8. 3D模擬實(shí)驗(yàn)板環(huán)境中的無風(fēng)險原型

　　9. 使用NI LabVIEW進(jìn)行自定義設(shè)置

　　10. 用于高級設(shè)計(jì)的專業(yè)功能

　　11. 相關(guān)鏈接

1. 使用交互式電路仿真鞏固理論知識

　　Multisim提供了一種易于使用的電路教學(xué)環(huán)境，使用了全交互式仿真器提取概括SPICE仿真的復(fù)雜特性，從而達(dá)到 簡化電路設(shè)計(jì)的目的。用戶可以通過仿真實(shí)現(xiàn)電路概念而無需擔(dān)心SPICE句法。Multisim讓學(xué)生可以專注于理解電路概念，而不用為學(xué)習(xí)應(yīng)用環(huán)境而煩 惱。在Multisim中，學(xué)生可以在線修改電路值，然后查看實(shí)時仿真結(jié)果。通過仿真讓學(xué)生探索“假設(shè)”情景可以鞏固他們在課堂或?qū)嶒?yàn)室學(xué)到的知識。

Figure 1. Needs Caption

2. 鼓勵使用仿真驅(qū)動的儀器進(jìn)行探索學(xué)習(xí)

　　使用Multisim, 可以將仿真驅(qū)動的儀器用于電路圖中，然后就可以像在硬件實(shí)驗(yàn)室中一樣與電路進(jìn)行交互;可以使用22種與真實(shí)儀器具有相同功能的虛擬儀器對電路進(jìn)行測量、探 測和故障排除工作。除了Multisim儀器套件外，使用仿真的Agilent或Tektronixy儀器可以教會學(xué)生如何使用這些公司的真實(shí)儀器。

圖 2. Multisim包含的仿真驅(qū)動儀器

3. 使用20個功能強(qiáng)大的分析工具查看數(shù)據(jù)

　　使用Multisim提供的20個功能強(qiáng)大的分析工具(包括瞬態(tài)分析、噪音分 析、Monte Carlo應(yīng)用分析、最難案例分析、I-V分析器等)，可以對電路特性進(jìn)行深入分析，從而獲得對電路特性的直觀認(rèn)識。學(xué)生可以探索不同的電路配置、元件選 擇、噪音以及信號源如何影響電路的設(shè)計(jì)。使用NI Grapher可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作，該工具可以用標(biāo)簽標(biāo)注顯示的數(shù)據(jù)，并可以將數(shù)據(jù)以不同文件格式導(dǎo)出，或進(jìn)行其他操作。

Figure 3. Needs Caption

4. 將仿真數(shù)據(jù)與Multisim內(nèi)NI ELVIS提供的真實(shí)測量值進(jìn)行比較

　　只需單擊鼠標(biāo)，即可從Multisim中的仿真電路跳轉(zhuǎn)到真實(shí)物理電路。隨著Multisim 10.1和NI教學(xué)實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器套件II(NI ELVIS II)的發(fā)布，結(jié)合使用這些產(chǎn)品可以彌補(bǔ)理論和實(shí)際的差距，從而提供全新動手學(xué)習(xí)的方法。學(xué)生使用Multisim可以對理論概念進(jìn)行仿真;使用NI ELVIS對電路進(jìn)行原型化;使用Multisim環(huán)境中的NI ELVIS圖解與NI ELVIS虛擬儀器，可以將實(shí)際測量值與仿真測量值進(jìn)行比較。

Figure 4. Needs Caption

5. 使用PLD圖解簡化數(shù)字電路的教學(xué)

　　通過對復(fù)雜的VHDL語言進(jìn)行提取概括，使得硬件實(shí)現(xiàn)更加容易，從而使學(xué)生融入數(shù)字電子電路的學(xué)習(xí)，同時通過動手實(shí)踐鞏 固理論學(xué)習(xí)。使用Multisim，學(xué)生可以捕捉并仿真可編程邏輯設(shè)備(PLD)圖解中的數(shù)字電路，生成原始VHDL語言。應(yīng)用這個VDHL文件到現(xiàn)場可 編程門陣列(FPGA)硬件中，例如NI數(shù)字電子FPGA板，從而簡化通過仿真學(xué)習(xí)到的理論與真實(shí)實(shí)現(xiàn)的過渡。

Figure 5. Needs Caption

6. 部件應(yīng)有盡有

　　部件庫包含超過14,000個部件，可以滿足理論教學(xué)的需要。這些部件及特有部件被清楚地組織聯(lián)系起來，查找方便。 Multisim包含一些常用部件，包括領(lǐng)先制造商如Analog Device、Linear Technologies、Microchip、National Semiconductor以及Texas Instruments使用的符號、模型以及IPC標(biāo)準(zhǔn)連接盤圖形，因而可以向?qū)W生介紹工業(yè)中使用的部件。

　　Multisim包含的特有部件列述如下：

　　· 交互式部件如仿真運(yùn)行時可以操作的開關(guān)和電位計(jì)。

　　· 動畫部件如可以按照仿真結(jié)果更改顯示的LED和7段顯示。

　　· 虛擬部件允許用戶設(shè)置任意參數(shù)，即便現(xiàn)實(shí)中并不存在使用該參數(shù)的部件。這對理論概念的演示特別有用。

　　· 額定部件在特定參數(shù)(比如功率或電流)超出額定值時會“熔斷”，從而強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)。

　　· 3D 部件使用看起來十分真實(shí)的圖片替代傳統(tǒng)的圖解符號，這有助于學(xué)生在引論部分迅速理解圖解和實(shí)際電路設(shè)計(jì)的差別。

Figure 6. Needs Caption

7. 為教員設(shè)計(jì)的強(qiáng)大教學(xué)功能

　　Multisim圍繞教員的需要而設(shè)計(jì)，其具有的教學(xué)特性簡化了電路理念和電子的教學(xué)。對Multisim用戶界面以及 現(xiàn)有的儀器和分析工具進(jìn)行自定義設(shè)置，可以控制學(xué)生在電路中可以看見和使用的部分。這樣就給用戶提供了許多強(qiáng)大的教學(xué)功能以及可以控制的概念引入方式，從 而使軟件的復(fù)雜特性與學(xué)生的知識水平或課堂內(nèi)容相匹配。用戶還可以簡便地給電路文件加入描述和圖形，以便在實(shí)驗(yàn)室或自學(xué)環(huán)境中進(jìn)一步闡述各種概念。此外， 用戶還可以創(chuàng)建和發(fā)布可反復(fù)使用的仿真文件，每個文件都包含完整的SPICE參數(shù)設(shè)置，以確保學(xué)生在逐漸熟悉仿真后可以成功完成布置給他們的任務(wù)。電路限 制功能可以讓教師在講述故障排除技巧時設(shè)置隱藏故障。或者，鎖定并隱藏子電路以創(chuàng)建“黑盒求解”的問題。易于使用的電路規(guī)則檢查功能具有可視化錯誤標(biāo)記和 “放大至錯誤點(diǎn)”的功能，有助于學(xué)生快速定位并更正接線錯誤，以免打擊學(xué)生的自信心，同時這樣也節(jié)約了寶貴的實(shí)驗(yàn)時間。此外，測量探針現(xiàn)在可以放置在電路 的任何位置，從而使用動態(tài)電壓和電流值對圖解進(jìn)行注釋。

Figure 7. Needs Caption

8. 3D模擬實(shí)驗(yàn)板環(huán)境中的無風(fēng)險原型

　　使用Multisim 3D模擬實(shí)驗(yàn)板環(huán)境(NI ELVIS I和NI ELVIS II系列)，學(xué)生可以方便找到硬件原型。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，學(xué)生可以在3D模擬實(shí)驗(yàn)板環(huán)境下建立自己的電路并進(jìn)行試驗(yàn)。

Figure 8. Needs Caption

9. 使用NI LabVIEW進(jìn)行自定義設(shè)置

　　通過LabVIEW的圖形編程功能，Multisim能夠引入自定義的虛擬儀器，從而延伸現(xiàn)有產(chǎn)品的仿真和分析能力。 Multisim內(nèi)的LabVIEW虛擬儀器可以用于演示難以理解的或復(fù)雜的概念，比如相量或電梯控制。因此，需要時您可以使用LabVIEW工具創(chuàng)建或 編輯LabVIEW虛擬儀器來達(dá)到目的。

　　此外，Multisim和LabVIEW的還可以將仿真數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)的比較功能集成到工作平臺內(nèi)。這 樣，LabVIEW不僅可以從硬件收集測量數(shù)據(jù)，還可以接收Multisim的仿真輸出數(shù)據(jù)。由于兩組數(shù)據(jù)處在同一個界面下，因此比較和關(guān)聯(lián)變得很簡單。 LabVIEW能夠分析出硬件原型是怎樣與仿真期望結(jié)果產(chǎn)生偏差的。

圖 9. LabVIEW儀器相量圖

10. 用于高級設(shè)計(jì)的專業(yè)功能

　　Multisim不僅是世界上使用最廣泛的電子教學(xué)軟件，而且還是專業(yè)電子設(shè)計(jì)自動化(EDA)市場上很受歡迎的一款工具。它的許多功能超出了很多學(xué)生的需要，但可供高級設(shè)計(jì)課程、研究生工作或研究項(xiàng)目使用。

　　Multisim包含的專業(yè)功能包括：項(xiàng)目管理、強(qiáng)大總線支持、分級和多層設(shè)計(jì)、印刷電路板(PCB)布局的限制設(shè)計(jì)、功能強(qiáng)大的電子表格視圖、可自動生 成與用戶指定參數(shù)相匹配電路的電路向?qū)б约白兞恐С值?。Multisim的專業(yè)功能可以很容易地處理更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，從而使學(xué)生能應(yīng)對未來復(fù)雜工程的挑戰(zhàn)。

Figure 10. Needs Caption

相關(guān)鏈接

　　瀏覽電路和電子教學(xué)庫：http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8171

　　查看Multisim的新特性：http://www.ni.com/multisim/zhs/upgrade.htm

　　下載Multisim 30天試用版：https://lumen.ni.com/nicif/zhs/gb_evalmultisim/content.xhtml

　　NI現(xiàn)已推出分別針對動手學(xué)習(xí)以及專業(yè)電路設(shè)計(jì)的教育版和專業(yè)版電路仿真軟件Multisim 11，敬請登陸http://www.ni.com/multisim/zhs/ 了解更多信息，或登陸www.ni.com/china 查看相關(guān)新聞。