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NI Multisim的十大教學(xué)特性

摘要： 使用Multisim，可以使學(xué)生融入學(xué)習(xí)氛圍，通過動(dòng)手實(shí)踐鞏固理論知識(shí)，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。

關(guān)鍵詞： 虛擬儀器 Multisim NI

Abstract：

Key words :

1. 使用交互式電路仿真鞏固理論知識(shí)

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(jiǎn)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(shí)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?cè)谡n堂或?qū)嶒?yàn)室學(xué)到的知識(shí)。

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Figure 1. Needs Caption

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

圖 2. Multisim包含的仿真驅(qū)動(dòng)儀器

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

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(cè)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(dòng)手學(xué)習(xí)的方法。學(xué)生使用Multisim可以對(duì)理論概念進(jìn)行仿真；使用NI ELVIS對(duì)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(cè)量值與仿真測(cè)量值進(jìn)行比較。

Figure 4. Needs Caption

5. 使用PLD圖解簡(jiǎn)化數(shù)字電路的教學(xué)

通過對(duì)復(fù)雜的VHDL語(yǔ)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(shí)通過動(dòng)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(yǔ)言。應(yīng)用這個(gè)VDHL文件到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）硬件中，例如NI數(shù)字電子FPGA板，從而簡(jiǎn)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(kù)包含超過14,000個(gè)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(hào)、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(shí)可以操作的開關(guān)和電位計(jì)。

動(dòng)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(duì)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(shí)會(huì)“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(hào)，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(jiǎn)化了電路理念和電子的教學(xué)。對(duì)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(shí)水平或課堂內(nèi)容相匹配。用戶還可以簡(jiǎn)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(gè)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(shí)設(shè)置隱藏故障?；蛘?，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(cuò)誤標(biāo)記和“放大至錯(cuò)誤點(diǎn)”的功能，有助于學(xué)生快速定位并更正接線錯(cuò)誤，以免打擊學(xué)生的自信心，同時(shí)這樣也節(jié)約了寶貴的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。此外，測(cè)量探針現(xiàn)在可以放置在電路的任何位置，從而使用動(dòng)態(tài)電壓和電流值對(duì)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(xiǎn)原型

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(shí)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(cè)量數(shù)據(jù)的比較功能集成到工作平臺(tái)內(nèi)。這樣，LabVIEW不僅可以從硬件收集測(cè)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(gè)界面下，因此比較和關(guān)聯(lián)變得很簡(jiǎn)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。