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NI Multisim的十大教學特性

摘要： 使用Multisim，可以使學生融入學習氛圍，通過動手實踐鞏固理論知識，還可以提供易于使用的交互式電路教學和學習環境。為教學目的而開發的Multisim包含多種特性，能協助教師授課，能為學生提供交互式學習環境從而查看和研究各種電路。

關鍵詞： 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

Multisim提供了一種易于使用的電路教學環境，使用了全交互式仿真器提取概括SPICE仿真的復雜特性，從而達到簡化電路設計的目的。用戶可以通過仿真實現電路概念而無需擔心SPICE句法。Multisim讓學生可以專注于理解電路概念，而不用為學習應用環境而煩惱。在Multisim中，學生可以在線修改電路值，然后查看實時仿真結果。通過仿真讓學生探索“假設”情景可以鞏固他們在課堂或實驗室學到的知識。

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Figure 1. Needs Caption

2. 鼓勵使用仿真驅動的儀器進行探索學習

圖 2. Multisim包含的仿真驅動儀器

3. 使用20個功能強大的分析工具查看數據

Figure 3. Needs Caption

4. 將仿真數據與Multisim內NI ELVIS提供的真實測量值進行比較

只需單擊鼠標，即可從Multisim中的仿真電路跳轉到真實物理電路。隨著Multisim 10.1和NI教學實驗室虛擬儀器套件II（NI ELVIS II）的發布，結合使用這些產品可以彌補理論和實際的差距，從而提供全新動手學習的方法。學生使用Multisim可以對理論概念進行仿真；使用NI ELVIS對電路進行原型化；使用Multisim環境中的NI ELVIS圖解與NI ELVIS虛擬儀器，可以將實際測量值與仿真測量值進行比較。

Figure 4. Needs Caption

5. 使用PLD圖解簡化數字電路的教學

通過對復雜的VHDL語言進行提取概括，使得硬件實現更加容易，從而使學生融入數字電子電路的學習，同時通過動手實踐鞏固理論學習。使用Multisim，學生可以捕捉并仿真可編程邏輯設備（PLD）圖解中的數字電路，生成原始VHDL語言。應用這個VDHL文件到現場可編程門陣列（FPGA）硬件中，例如NI數字電子FPGA板，從而簡化通過仿真學習到的理論與真實實現的過渡。

Figure 5. Needs Caption

6. 部件應有盡有

部件庫包含超過14,000個部件，可以滿足理論教學的需要。這些部件及特有部件被清楚地組織聯系起來，查找方便。Multisim包含一些常用部件，包括領先制造商如Analog Device、Linear Technologies、Microchip、National Semiconductor以及Texas Instruments使用的符號、模型以及IPC標準連接盤圖形，因而可以向學生介紹工業中使用的部件。

Multisim包含的特有部件列述如下：

交互式部件如仿真運行時可以操作的開關和電位計。

動畫部件如可以按照仿真結果更改顯示的LED和7段顯示。

虛擬部件允許用戶設置任意參數，即便現實中并不存在使用該參數的部件。這對理論概念的演示特別有用。

額定部件在特定參數（比如功率或電流）超出額定值時會“熔斷”，從而強化學生的學習。

3D 部件使用看起來十分真實的圖片替代傳統的圖解符號，這有助于學生在引論部分迅速理解圖解和實際電路設計的差別。

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7. 為教員設計的強大教學功能

Multisim圍繞教員的需要而設計，其具有的教學特性簡化了電路理念和電子的教學。對Multisim用戶界面以及現有的儀器和分析工具進行自定義設置，可以控制學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大的教學功能以及可以控制的概念引入方式，從而使軟件的復雜特性與學生的知識水平或課堂內容相匹配。用戶還可以簡便地給電路文件加入描述和圖形，以便在實驗室或自學環境中進一步闡述各種概念。此外，用戶還可以創建和發布可反復使用的仿真文件，每個文件都包含完整的SPICE參數設置，以確保學生在逐漸熟悉仿真后可以成功完成布置給他們的任務。電路限制功能可以讓教師在講述故障排除技巧時設置隱藏故障。或者，鎖定并隱藏子電路以創建“黑盒求解”的問題。易于使用的電路規則檢查功能具有可視化錯誤標記和“放大至錯誤點”的功能，有助于學生快速定位并更正接線錯誤，以免打擊學生的自信心，同時這樣也節約了寶貴的實驗時間。此外，測量探針現在可以放置在電路的任何位置，從而使用動態電壓和電流值對圖解進行注釋。

Figure 7. Needs Caption

8. 3D模擬實驗板環境中的無風險原型

Figure 8. Needs Caption

9. 使用NI LabVIEW進行自定義設置

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

此外，Multisim和LabVIEW的還可以將仿真數據和測量數據的比較功能集成到工作平臺內。這樣，LabVIEW不僅可以從硬件收集測量數據，還可以接收Multisim的仿真輸出數據。由于兩組數據處在同一個界面下，因此比較和關聯變得很簡單。LabVIEW能夠分析出硬件原型是怎樣與仿真期望結果產生偏差的。