仿真软件的重要性论文

专业导论报告 3 专 业 ： 电气工程及其自动化 班 级 ： 姓 名 ： 成 绩 ： 优秀 良好 中等 及格 不及格 2011 年 11 月 01 日 专业导论报告 - 1 - 仿真软件的重要性 摘要：在实验室中进行各种试验是大学学习过程中不可缺少的一个环 节，对我们深刻理解课堂理论、理论联系实际、强化动手能力、训练创新思维都 有着不可替代的作用。因此，对一所大学的评估，实验室的硬件条件是一重要指 标。由于各种条件的限制，如投资、时间、空间等，实验室又给我们带来一些限 制。如：我们不可能在实验室配备所有的元器件；不可能将各种仪器、设备装配 到人手一套；不可能在你任意想做试验的时间提供试验条件；不可能提供你所需 要的所有设备；不可能提供你所想象出来的所有试验环境；实验室也不可能承担 过大的损耗元器件的损耗，仪器、设备的损耗。因此，实验室有诸多对我们 的限制只能在规定的时间内完成使用规定的元器件、仪器、设备完成规定的 试验，这就体现了电路仿真软件对我们的重要。 关键词：电路、仿真、实验、multisim、cad 随着计算机技术的发展，可否构建出一种虚拟实验室来克服这些传统 意义上的实验室的不足呢？答案是肯定的，仿真过程是正确实现设计的关键环节， 用来验证设计者的设计思想是否正确。方便了我们修改也节省了大量的实验材料， 更适合未来的发展趋势。 下面我将以对 multisim 和 cad 软件的使用感受来描述一下电路仿真软 件对我们的重要性。 一、我们先学的 cad，主要是画电路图，我们再画一张电路图时，也就是在 设计它时，我们会有许多更改，如果是图纸的话那就造成不少的资源浪费，又浪 费不少时间，有了 cad 你就可以随时修改你想改的地方。 我们在设计中通常要用 cad 对不同方案进行大量的计算、分析和比较， 以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在 计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草 图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果， 可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用 cad 可以进行 与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。这样比我 们画图纸有很大方便，况且立体图型是我们在平面图上所无法表现的。Cad 的产 生更有利于学生去学习、练习。 二、电子电路仿真软件 Multisim 是这样一个电子电路实验室：首先它不受 时间、空间的限制只要你拥有计算机和 Multisim 软件就可以进行各种电子电 路的仿真试验。其次它的使用近乎零损耗不必担心会烧毁仪器、设备、元器 件。而且节省大量实验时间由于它具有足够多的虚拟元器件、虚拟仪器仪表 和虚拟工具，对于实验中的需求可以做到召之即来、挥之即去。再次就是为试验 - 2 - 者提供了丰富的想象空间，为创新设计奠定了基础。 Multisim 是一个电子电路的板级仿真软件，实际上是一个由虚拟电子元 器件以及虚拟仪器、仪表和虚拟工具构成的组态软件，可以完成绝大多数电路的 仿真分析。我们传统设计电路图首先制作 PC 板，然后使用电源、信号发生器、 示波器，电压表等电子仪器来加以验证。这种作法有几个很麻烦的缺点。首先， 制作电路板的过程是既耗时、费力，又损失材料的工作。尤其是现今集成电路发 展一日千里，一块小的区域就数十万个晶体管，传统制作电路板来验证的方式 已经完全不行了。其次我们设计的电路不要错，一错就可能整个实验都白费，这 样又浪费材料又浪费精力。 我们使用各种元器件搭建的电路都是为了一个目的对给定信号利用 电路对其进行某种运算，得到所要求的输出（电流、电压等） 。对于各种元器件 运算的数学模型，有些我们是非常清楚的（如：电容、电阻、电感） ，用元器件 搭建的电路也可以看成是各个数学模型的连接，电路各点的电压、电流可以通过 给定元器件的数学模型精确计算。于是，对元器件的数学模型进行编程，用计算 机运行程序，用这种计算过程就可以模拟各种电路的工作过程和测量分析过程， 即：将原来的试验过程变成为一种计算过程，将计算结果以各种方式显示出来 如：数字、曲线、表格、仪表指示等。这样我们就不用用现实中的仪表等实验 仪器去测试了。 我们最后模电课有一个关于直流电源的设计，包括整流、滤波、稳压。 如果没有 multisim 我想我们真没办法测试它的准确性，在我不知道电路仿真软件 之前，我觉得我们的电路设计完之后只能在万能实验板上用实际元器件和一些导 线去构建实验电路，然后根据预先设定好的方案去检测在给定的条件和给