基于Multisim和Authorware的电路与电子技术仿真实验平台设计

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摘要：基于Multisim和Authorware软件设计实现了电路与电子技术仿真平台。通过Multisim软件对电路分析基础、数字电子技术、低频电子线路和高频电子线路中的各种功能电路进行设计，通过Authorware软件对该仿真平台进行交互界面的开发，通过简单的操作即可实现基础电路及综合电路的功能验证及仿真波形的可视化，并可通过修改电路参数来观察和分析不同参数设置对电路的影响。

关键词：Multisim；Authorware；仿真实验；平台设计

中图分类号：TP319；TN791 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）33-0277-02

一、前言

电路与电子技术课程包括电路分析基础、数字电子技术、模拟电子技术（低频电子线路、高频电子线路）作为电类专业的重要专业技术基础课，在专业课程体系中起到承上启下的作用。本文将以电路与电子技术基础实验课程体系作为出发点，通过“以实验引导理论的提出，以理论解释实验的结果，以实验加深理从根本上完善电路与电子技术实验教学体系，提论的应用”三步走实现实验与理论的有效结合。

二、实验教学“三步走”的提出

本文是以电路分析基础、数字电子技术、模拟电子技术（即低频电子线路、高频电子线路）课程的实验教学为对象，通过“以实验引导理论的提出，以理论解释实验的结果，以实验加深理论的应用”三步走实现以上课程的实验教学体系改革和平台建设。引导性实验通过主要仿真实验平台实现，解释性实验主要通过实际实验操作实现，综合性实验通过仿真实验平台设计、实际实验操作实现。

三、仿真实验平台设计

设计首先针对电路分析基础、数字电子技术、低频电子线路、高频电子线路中的典型电路及其应用进行仿真开发。按照课程体系，四门课程开发的仿真实验项目安排如下[1-4]：电路分析基础仿真实验平台实验项目包括欧姆定律、基尔霍夫定律、电阻电路、电路定理、RLC电路、三相电路及典型应用电路；数字电路仿真实验平台实验项目包括基本门电路、组合逻辑电路、触发器、时许逻辑电路、脉冲发生与整形电路、数模转换及典型应用电路；低频电路仿真实验平台实验项目包括基本放大、集成运放、功率放大、负反馈放大、信号处理、波形发生及典型应用电路；高频电路仿真实验平台实验项目包括小信号放大、功率放大器、正弦波振荡、调制与解调、变频及典型应用电路。

四、基于Authorware的仿真平台开发

Authorware的交互功能是通过交互图标来实现的。显示图标首先建立起交互环境，通过设置背景、欢迎词得到如图1所示的入口界面，在这里欢迎词设置成从右侧移动进入，并利用等待图标设置当交互功能完成后暂停，以询问用户是否进入下面的内容，并可利用“GoTo（IconID@"目录"）”命令实现子页面向主页面的返回操作，平台主界面如图2所示。

五、仿真电路设计与仿真

由于该平台涉及的电路类型和数量较多，在这里只选取仿真实验平台中的高频综合电路进行展示。如图3所示，为通信系统语音信号的调制与解调电路，其核心元件为乘法器和AD380，双击麦克风可进行录音报讯，通过四踪示波器可观察输出波形，其中A通道（上方黑线）为输入信号，B通道（中间波形）为调幅信号，C通道（下方红线）为解调信号，如图4所示，图为敲击麥克风时的输出波形。仿真平台可随意修改参数，以观察实验现象。

六、结论

以极具代表性的理论为切入点，开设的引导性实验项目，通过简单搭接观察实验现象，引出相关理论并详细说明。以对理论验证的目的为切入点，设置以验证性为主的解释性实验项目，通过调整实验参数及其实验现象的分析，实现对理论知识的消化及总结。以核心电路功能为切入点，选设的综合性实验项目，通过软、硬件平台的有效结合，进一步强调学生的自主设计能力。通过以上过程，实现了“以实验引导理论的提出，以理论解释实验的结果，以实验加深理论的应用”三步走。

参考文献：

[1]颜芳，宋焱翼，谢礼莹.基于Multisim的电路原理课程仿真实验设计[J].实验技术与管理，2013，30（5）：59-62.

[2]朱高中.基于Multisim仿真软件在高频实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2012，29（11）：106-108.

[3]王尔申，庞涛，李鹏.Multismi和Proteus仿真在数字电路课程教学中的应用[J].实验技术与管理，2013，30（3）：78-81.

[4]刘君，杨晓苹，吕联荣，等.Multisim 11在模拟电子技术实验中的应用[J].实验室研究与探索，2013，12（2）：95-98.

Platform Design of Simulation Experiment in Circuit and Electronic Technology Based on Multisim and Authorware

ZHOU Wei，YU Bo

（College of Electronic Science，Northeast Petroleum University，Daqing，Heilongjiang 163318，China）

Abstract：The paper introduced a platform design of simulation experiment in circuit and electronic technology based on Multisim and Authorware. It designs various function in basic of circuit analysis，digital electronic technology，low frequency circuit and high frequency circuit by Multisim，and also designs interactive interface of simulation platform by Authorware. It can realize the functional verification of basic circuit and integrated circuits，and it can realize the simulation visualization by simple operation. We can observed and analysed the effect through different parameter settings.

Key words：Multisim；Authorware；simulation experiment；design of platform