摘要：為了達到解決電子技術課堂教學脫離實踐問題的目的，采用EDA工具Multisim仿真的方法，以單級阻容耦合共射放大電路為例，搭建仿真電路，建立虛擬實驗環(huán)境。通過運行仿真，描述利用此環(huán)境開展教學的過程，探討電子技術虛擬實驗環(huán)境的創(chuàng)設，得到在此環(huán)境下開展理論與實戰(zhàn)相結合的教學，可以解決課堂教學存在問題，提高教學效果的結論。
關鍵詞：Multisim；虛擬實驗環(huán)境；電子技術；教學；仿真

    電子技術課程實踐性強，必須用大量的實驗來輔助和加深理論學習，但受到實驗學時分配和實驗室資源配置的限制，教學過程中存在理論教學與實踐教學脫節(jié)的問題，課堂教學的效果不好，效率不高。
    利用EDA仿真工具Multisim，搭建實驗仿真電路，在課堂教學中創(chuàng)設虛擬實驗環(huán)境，并在此環(huán)境下采用理論與實踐相結合的教學模式開展教學，以解決傳統(tǒng)教學模式下存在的問題。

1 Moltisim簡介
    Multisim是最新EDA工具之一，是以Windows為基礎的仿真工具，包含原理圖和硬件描述語言輸入工具，具有豐富的仿真分析能力，用于板級的電子電路設計。Multisim提煉了SPICE仿真的復雜內(nèi)容，設計者無需深入了解SPICE技術就可進行仿真、分析和設計。
    Multisim的重要特征包括：通過直觀的電路圖捕捉環(huán)境，輕松設計電路；通過交互式SPICE仿真，迅速了解電路行為；借助高級電路分析，理解基本設計特征；通過一個工具鏈，無縫地集成電路設計和虛擬測試；通過改進、整合設計流程，減少建模錯誤并縮短建模時間。
    Multisim經(jīng)過多個版本的發(fā)展，目前普遍使用Multisim 10。Multisim與Labview完美結合，用戶可以根據(jù)需求制造出屬于自己的儀器，教育工作者可以方便地把理論知識用計算機仿真真實的再現(xiàn)出來，解決理論教學與實驗相脫節(jié)的問題。

2 電子技術虛擬實驗環(huán)境創(chuàng)設
    電子技術課程理論系統(tǒng)性強，概念抽象，對學生實踐能力要求高。利用EDA工具，選擇課程中的重點和難點內(nèi)容進行實驗仿真，創(chuàng)設虛擬實驗環(huán)境，開展以模擬、仿真實驗為基礎的計算機輔助課堂教學，通過實驗驗證理論和“實驗結果”的反復重現(xiàn)，增強抽象概念的直觀性，加強學生的認知、理解和記憶強化；通過學生參與實驗過程，增強課堂的互動性和趣味性，達到培養(yǎng)能力，提高教學效果的目的。
    模擬電子技術課程可創(chuàng)設的虛擬實驗環(huán)境有：阻容耦合放大電路、差分放大電路、兩級阻容耦合放大電路、負反饋放大電路、電壓比較器、互補功率放大電路、正弦波振蕩電路、和整流-濾波-串聯(lián)穩(wěn)壓電路。
    數(shù)字電子技術課程教學中可以創(chuàng)設：集成門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、555定時器及其應用、D／A及A／D轉換器。

3 應用舉例
    本文以單級阻容耦合共射放大電路為例，介紹基于Multisim技術的虛擬實驗環(huán)境的創(chuàng)設。
    通過阻容耦合放大電路實驗環(huán)境，可以開展工作在放大狀態(tài)下三極管電流分配關系，靜態(tài)工作點與三極管飽和、放大、截止三個狀態(tài)之間的關系，工作點與溫度的關系，元件參數(shù)對放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的影響等實驗演示教學。
    根據(jù)教學需求，創(chuàng)設實驗環(huán)境，在Multisim上搭建測試電路，圖1為單級阻容耦合共射放大電路，圖2為靜態(tài)測試電路。設置實驗所需的信號發(fā)生器、電流表和示波器，調整好測試參數(shù)。

    課堂教學中，借助創(chuàng)設的實驗環(huán)境，運行電路仿真，可以開展如下的實驗演示教學。
    在圖2電路中，接通直流電源，觀察三極管的工作狀態(tài)，加深學生對靜態(tài)工作狀態(tài)的理解，消除在靜態(tài)，即沒有變化信號輸入時，三極管沒有工作電流的認識誤區(qū)。
    在圖2電路中，改變電路元件R1，R2和V2的參數(shù)，觀察靜態(tài)工作點Q的變化，加強學生對電路參數(shù)決定靜態(tài)工作點位置的掌握。
    在圖1電路中，信號發(fā)生器輸入變化信號，通過雙通道示波器觀察實際電路波形輸出結果，如圖3所示，使學生加深對共射放大電路放大情況，輸出與輸入相位關系的理解與認識。

    在圖1電路中，調節(jié)負載電阻RL，觀察負載對放大倍數(shù)的影響，加深理解。調節(jié)R1，改變靜態(tài)工作點位置，使波形發(fā)生失真，讓學生直觀形象地了解放大器的非線性失真的情況。

4 結論
    單級阻容耦合共射放大電路是模擬電子技術課程講授的第一個電路，正確理解并牢固建立靜態(tài)工作點、放大倍數(shù)、波形失真等有關概念，掌握這些概念之間以及它們與電路參數(shù)之間的關系，對整個課程的學習是至關重要的。學生對動態(tài)放大、波形失真與靜態(tài)工作點關系的理解，既是教學的重點，又是教學的難點。在本例的教學活動中，通過創(chuàng)設的實驗環(huán)境仿真分析電路，測試電路參數(shù)和觀察波形，并通過反復的演示和觀察，開展充分的互動教學，就可達到消除學生的認知誤區(qū)，深化對上述概念的理解和掌握，取得良好的教學效果。