计算机仿真技术下的数字技术应用

【摘要】为了提高数字电子技术实验教学的质量，提高学生的学习技能和相应的创新能力，加强其掌握计算机教学软件的使用技能，本文在结合Multisim10仿真软件和matlab软件的基础上进行相应分析，旨在利用计算机仿真技术及相应的软件提高电子技术教学的实际水平，便利学生的学习，起到培养学生对理论知识的理解及自主思考问题与解决问题的能力的作用。

【关键词】matlab；multisim10；电子技术教学

引言

数字电子技术教学中的计算机仿真技术实验教学是电子类相关专业的必修课程，通过使用不同的教学软件可以引导学生熟悉学习环节，提升分析问题和解决问题的实际能力，进而提高综合能力。电子技术的发展给了数字电子技术教学以相关的发展空间，而matlab、multisim等软件便是这类综合应用软件的代表，它们的应用有助于改善电子实验环境，帮助教师提高教学效率，同时也便利了学生的学习。

1matlab软件介绍和应用

1.1matlab软件介绍

Matlab是美国Mathworks公司出品的商业教学软件，可用于算法开发、数据可视化、数据分析及计算等，具有十分广泛的应用前景。Matlab应用于数学、电子科学技术等领域具有良好的现状，可以实现运算、分析、创建用户界面等，利用matlab处理数学、工程科技等问题具有很广泛的适应性，因而在实际的教学过程中也是未来的趋势。

1.2matlab软件的应用

Matlab在计算机数字电子教学之中具有良好的应用，具体表现在可以进行数据插值，仿真实验等，数据插值是在工程和测量领域对所得到的不连续、离散状态的数据点进行分析以得到分布于其周围的数据，这在流体、传热、燃烧等问题之中具有广泛的应用，利用matlab可以进行一维以及二维插值，利用matlab进行一维插值在interp1中具有4种方法，线性插值、三次样条插值、三次插值、最近邻点插值等，其基本格式为interp（x，y，cx，method）其中利用x、y来表示横纵坐标、cx为表示不能超过x范围以外的值，method为四种方法。二维插值是一维插值的推广，对于分析电子技术领域中的空间多维度问题具有良好的应用前景，同时matlab软件也由于其易用性而广泛被使用，为数字电子技术教学提供了诸多便利。

2multisim软件介绍和应用

2.1multisim软件的介绍

Multisim10是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式具有丰富的仿真分析能力。Multisim10用软件方法虚拟电子元器件和电子、电工仪器仪表，实现了“软件即元器件”和“软件即仪器”。

2.2multisim软件的应用

利用multisim软件可以进行电路实验的仿真，根据指定的实验要求进行电路图的输出和应用，同时可在电路中放置需要观测的节点，连接电压表、示波器、信号发生器等仪器设备。同时也可实时检测电路中的存在的问题，及时调整并改变参数，保证实验效率。比如利用multisim软件进行高压脉冲电场实验的模拟仿真。该实验设计采用清华大学研制的可靠性较高的第四代THU-PEF高压脉冲电源，由于其脉冲波形稳定且涵盖指数衰减波、单/双极性方波（微秒级）、陡前沿单、双极性方波（ns级）。“其充电回路采用恒流直充式设计，放电回路则由步进电机驱动机械旋转开关得到重复频率脉冲。放电频率可通过控制步进电机的转速调节。利用multisim软件来模拟以上电路，采用在高压电流的作用下，将形成的高压脉冲指数衰减波加在正负两个电极上以形成高压脉冲电场，具备过程可调节和实验过程清晰明确的特点。

3结语

综上所述，计算机仿真技术的研究在实验室水平上已经取得了很大的成果，但是由于其matlab和multisim软件的操作仍需要一定的专业知识和技能，从而在很大程度上制约了该项目的普及化应用。要想在数字电子教学技术中获得良好的成果首先就要解决对这类型软件的深入研究和学习问题，只有通过不断的摸索和实践才能在未来的工程化应用中获得更丰富且可靠的计算机仿真技术的应用实现。

参考文献

[1]王玉婵，康杰虎，王玉菡.Multisim仿真软件在《数字电子技术》教学中的应用实践[J].内江科技，2016，37（01）：49+58.

[2]汪振中，吴静.Multisim仿真软件在数字电子技术教学中的应用[J].中国教育技术装备，2016（06）：17~19.

[3]刘丽萱，张萍，钱步仁，魏学良.MATLAB在电力电子技术教学中的应用[J].大学教育，2014（12）：109~110+113.

作者:方健 刘亚丽 单位:武汉晴川学院