Multisim在模拟电路教学中展示前沿学科内容

　　【Abstract】The analog circuit knowledge by Multisim in the analog circuit teaching is demonstrated in this paper， also the applications in the front subject based on the analog circuit are demonstrated，which can greatly enhance students’ creative thinking and foster their innovation ability.

　　【Key words】Analog circuit；Multisim software；Memristor；Chaos

　　0 引言

　　模拟电路是理工学科专业基础课，为了提高教学质量，许多教师进行一些研究。例如：文献[1]提出在模拟电路课程教学中使用Multisim可以快速建立电路模型，测量参数，分析结果，加深学生对授课内容的理解和掌握，能够在有限的课堂时间内，显著提高教学效果；文献[2]指出利用Multisim辅助授课，可简化复杂电路的分析，使学生更加容易接受和理解新知识；文献[3]指出在模拟电路的实践教学中引入虚拟仿真，有助于学生理解抽象的理论电路，增加学生的学习兴趣；文献[4]指出Multisim仿真软件对模拟电路教学是一种很好的辅助手段，它弥补了传统教学模式的不足。这些研究从不同角度阐述了Multisim仿真软件在教学中的运用。本文提出在教学中使用multisim仿真软件来展示模拟电路知识中的前沿学科内容，从而激发学生创新思维，培养学生创新能力。

　　1 模拟电路知识

　　1.1 运算放大器

　　在模拟电路中，运算放大器可以实现运算功能，例如反相比例运算、反相求和运算、反相积分运算，如图1为反相比例运算，图3为反相比例求和运算，图5为反相积分运算。其仿真结果分别如图2、图4、图6。

　　从图2仿真结果可知，运算放大器实现了反相比例运算功能。从图4仿真结果可知，运算放大器实现了反相比例求和运算功能。从图6仿真结果可知，运算放大器实现了反相比例求和运算功能。

　　1.2 整流滤波电路

　　文献[5]用4个二极管组成桥式全波整流电路，用一个电容和一个电阻组成一阶滤波电路，其电路如图7所示，电路仿真结果如图8所示。

　　从图8仿真结果可知，一个信号电压源经整流和滤波后变成波幅很小的信号。

　　2 前沿学科内容

　　2.1 忆阻器

　　如图7所示，它是一个全波整流电路和一个一阶滤波电路组成，它具有整流和滤波功能， 但它还有一个功能引起了学者们的广泛关注-忆阻器的功能。使用Multisim仿真图7所示电路，其仿真结果如图9所示，它很好地展示出了忆阻器的电流与电压关系。

　　2.2 混沌电路

　　如图10所示，它是一个jerk混沌电路[6]，它由两个反相积分器、一个反相比例运算放大器、一个反相求和积分器一个广义忆阻器组成。

　　使用Multisim仿真图10所示电路，其仿真结果如图11、图12、图13所示。

　　3 结论

　　本文使用Multisim既展示了模拟电路基本知识，又展示了模拟电路知识中的前沿学科内容，既增强本科生学习模拟电路知识的兴趣，又让大学生感受到所学知识可实现前沿学科研究，从而可激发大学生的创新思维，培养大学生的创新能力。

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