《电子系统仿真》课程教学大纲

电子系统仿真（Electronicsystemsimulation）课程基本信息课程编号：04021518课程总学时：32实验学时：10学时课程性质：选修课程属性:专业类开设学期：第5学期适用专业：电子信息工程对先修的要求：电路、模拟电子技术、数字电子技术对后续的支撑：对毕业设计提供电路的设计与先期验证手段一、课程的教学理念、性质、目标和任务电子系统仿真课程是电信及相关专业的一门直接面向应用的课程。电路设计与仿真就是使用计算机软件辅助电路设计，包括绘制电路图，使用可编程逻辑器件完成电路设计，进行电路优化、数字或模拟电路的仿真等。随着电路设计规模、复杂度和难度的不断提升，电路设计与仿真软件已成为当今电子线路设计人员必备的工具。本课程以一种具体的电路设计与仿真软件——Multisim为例，使学生掌握利用计算机辅助软件进行电路设计与仿真的一般方法，为其在将来的实践及工作中自行完成电路设计打下基础。本课程的任务，旨在为学生建立起电路理论知识与实践之间的一座桥梁，通过学习本课程，将已有的电路分析、模拟电路、数字电路基础知识与实际的电路板制作有机结合起来。具体课程目标如下：课程目标1：能够熟练地运用一种电路设计与仿真软件绘制电路图，包括熟练元器件的放置、调整及连接、正确设置元器件参数。课程目标2：能够根据设计要求对电路进行仿真、验证电路，包括熟练仪器的使用（数字多用表，示波器、函数发生器、波特仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪），对电路进行分析（直流工作点分析、交流频率分析、瞬态分析等）。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求11：能够熟练地运用一种电路设计与仿真软件绘制电路图，包括熟练元器件的放置、调整及连接、正确设置元器件参数。3.1322.能够根据设计要求对电路进行仿真、验证电路，包括熟练仪器的使用3.13三、教学内容及进度安排（一）理论教学 序号教学内容学生学习预期成果课内学时教学方式支撑课程目标1Multisim概述了解Multisim的功能与特点、运行环境与安装。学生能熟悉Multisim的工作界面，能操作EWB的菜单栏、工具栏和Multisim的元器件与仪器库栏。2借助多媒体课堂讲授，课堂老师实际操作。目标12Multisim操作方法通过本章的学习，使学生熟练操作Multisim，能够对元件放置、移动、旋转、连接成简单的电路并进行仿真，熟悉常见虚拟仪表的使用，创建和使用子电路。4借助多媒体课堂讲授，老师可以用实际电路如电工电路、电子放大电路和数字电路实际演示操作。目标13Multisim的电路分析功能通过本章的学习，使学生了解Multisim基本分析方法4授课老师在课堂上对常用的十种电路分析功能实际演示操作。目标1目标24Multisim在电路分析基础中的应用通过本章的学习，使学生通过Multisim仿真来验证电路分析的各种定理和电路分析方法的正确性。2授课老师在课堂上对直流电路、交流电路含受控源电路等至少各举一个例子实际演示操作。目标1目标25Multisim在模拟电子电路的应用通过本章的学习，使学生能够通过Multisim来设计和仿真模拟电子电路。4授课老师在课堂上对基本放大电路、场效应晶体管放大电路、集成运算放大电路、反馈与振荡电路、直流稳压电源等至少各举一个例子实际演示操作。目标1目标25Multisim在数字电子电路的应用通过本章的学习，使学生能够通过Multisim来设计和仿真数字电子电路。4授课老师在课堂上对组合逻辑电路分析、组合逻辑电路的设计、逻辑部件功能测试、触发器及其应用、集成加法计数器的设计、集成可逆计数器的应用、集成555定时器的设计、集成数模转换器(DAC)等至少各举一个例子实际演示操作。目标1目标26Multisim在电子电路应用系统的设计与仿真的应用通过本章的学习，使学生能够用Multisim来设计和仿真实际的应用电路。2授课老师在课堂上实际演示操作，展示从需求到电路设计、仿真实现的整个过程。目标1目标2实验教学序号实验名称学时实验教学内容学习要求支撑课程目标1Multisim的基本操作方法2界面认识、菜单操作、绘制电路、元件库管理与操、虚拟仪器基本操作。熟悉Multisim界面，对Multisim的菜单栏、工具栏和Multisim的元器件与仪器库栏进行实验操作目标12Multisim的电路基本分析功能2基尔霍夫定律、叠加定理仿真、星形负载、三角形负载三相电路仿真，直流工作点分析、交流频率分析等。绘制出上述具体电路并进行仿真。目标1目标23Multisim的电路高级分析功能2瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、极—零点分析、传递函数分析等。绘制出上述具体电路并设置相应的参数，然后进行仿真。目标1目标24放大电路、反馈与振荡电路2放大电路、反馈与振荡电路。绘制出上述具体电路并进行仿真。目标1目标25数字电子电路的设计与仿真2设计一组合逻辑电路、测试触发器的逻辑功能，集成加法计数器的应用。绘制出上述具体电路并进行仿真、验证。目标1目标2四、课程思政随着社会的发展，电子产品在人们日常生产生活中应用越来越广泛，给人们的生活带来了很多便利。同时电子产品也越来越复杂，设计难度越来越大，如果还用传统的设计方法，不仅成本高昂，而且费时费力，甚至不可能完成，而电子仿真软件就是为解决这些问题应运而生的。然而，目前我们所熟悉的电子仿真软件大部分都是外国公司研制，在第一章介绍Multisim时就告诫同学们，我国目前在这方面还比较落后，随时可能受制于人，例如国外对华为、中兴等我国一些公司的制裁，就有此类软件的现在，鼓励同学们发奋图强，将来学有所成，为国争光。五、使用教材1.选用教材：（1）《Multisim电路设计与仿真》，赵全利、王霞等著，机械工业出版社，2012年12月。2.参考书：（1）《基于Multisim14的电路仿真与创新》熊伟、侯传教等清华大学出版社2023年2月（2）《Multisim电路系统设计与仿真教程》周润景崔婧等机械工业出版社2023年1月（3）《用Multisim玩转电路仿真》刘波等电子工业出版社2022.6月（4）《电子EDA技术Multisim》翟红,荣雪琴电子工业出版社2021.7月（5）《Multisim14电子系统仿真与设计第2版》张新喜主编机械工业出版社2017年9月（6）《Multisim电路设计与仿真》赵全利、李会萍编著机械工业出版社2016年1月3.推荐网站：（1）电子发烧友（2）电子技术论坛

（3）21世纪电子网/六、教学条件本教学团队具有十多名教师，其中教授三名，副教授五名，大多具有博士、硕士学位，教学经验丰富，完全胜任此课程教学任务。供本课程实验的实验室面积200多平方米，现有计算机80多台，满足学生实验要求。七、课程考核、考核方式及成绩评定序号课程目标（支撑毕业要求指标点）考核内容评价依据及成绩比例(%)成绩比例(%)作业平时表现实验考试1目标1：（支撑毕业要求指标点）使用仿真软件绘制电路图551030502目标2：（支撑毕业要求指标点）使用仿真软件对电路进行仿真55103050合计10102060100（1）平时表现考核内容及评分标准课程目标考核内容评分标准90-100分80-89分70-79分60-69分<60分课程目标1（5%）考核学生课下预习、复习、课堂考勤及参与情况。遵守课堂纪律，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%；或能回答老师提出的问题，准确率大于90%遵守课堂纪律，认真参与教学活动，踊跃回答问题，准确率高；或能回答老师提出的问题，准确率大于80%；遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题且正确率较高。遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题但正确率不高。课堂有不应当行为（如玩手机），不能正常参与课堂教学活动。课程目标2（5%）考核学生课下预习、复习、课堂考勤及参与情况。遵守课堂纪律，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%；或能回答老师提出的问题，准确率大于90%遵守课堂纪律，认真参与教学活动，踊跃回答问题，准确率高；或能回答老师提出的问题，准确率大于80%；遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题且正确率较高。遵守课堂纪律，上课状态一般，能回答老师提出的问题但正确率不高。课堂有不应当行为（如玩手机），不能正常参与课堂教学活动。（2）作业评分标准课程目标成绩优秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）课程目标1（5%）按时交作业，基本知识掌握全面，基本概念正确、画图清楚、层次分明，布局合理。按时交作业，基本知识掌握全面，基本概念正确、画图清楚、层次较为分明，布局基本合理。按时交作业，基本知识掌握全面，基本概念正确、画图清楚、层次分明。按时交作业，基本知识掌握全面，基本概念正确、层次不甚分明，布局不合理。不交或不按时交作业；有抄袭现象或者有多出明显错误。课程目标2（5%）按时交作业，基本知识掌握全面，参数设置正确，仿真过程完整，结果正确，能举一反三。按时交作业，基本知识掌握全面，参数设置正确，仿真过程相对完整，结果正确。按时交作业，基本知识掌握全面，参数设置基本正确，仿真过程有缺失，结果基本正确。按时交作业，基本知识掌握不够全面，参数设置不合理，结果有部分错误。不交或不按时交作业；有抄袭现象；参数设置不对，结果错误。每次作业按百分制评分，以所有作业的平均成绩计入总成绩。（3）实验环节评分标准课程目标成绩优秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）课程目标1（10%）实验操作过程规范，实验报告撰写规范，结论正确，画图清楚、层次分明，布局合理。实验操作过程规范，实验报告撰写规范，结论正确，画图清楚、层次较为分明，布局基本合理。实验操作过程规范，实验报告撰写基本规范，结论基本正确，画图清楚、层次分明。能够完成实验，实验报告撰写不完整，结论基本正确，画图层次不甚分明，布局不合理。不遵守实验室规章制度；不能完成实验，不能按时提交实验报告，抄袭他人的实验结果。课程目标2（10%）实验操作过程规范，实验报告撰写规范，结论正确，参数设置正确，仿真过程完整，结果正确，实验报告中的问题讨论能够适当展开，有自己的观点。实验操作过程规范，实验报告撰写规范，结论正确，参数设置正确，仿真过程完整，结果正确。实验操作过程规范，实验报告撰写规范，结论正确，参数设置基本正确，仿真过程有缺失，结果基本正确。能够完成实验，实验报告撰写不完整，，结论有较多错误，参数设置有误，仿真过程有缺失。不遵守实验室规章制度；不能完成实验，不能按时提交实验报告，抄袭他人的实验结果或实验数据分析不正确。（4）期末考核内容及评分标准课程目标考核内容评分标准90-100分80-89分70-79分60-69分<60分课程目标1（30%）使用仿真软件绘制电路图画图清楚、层次分明，布局合理。画图清楚、层次较为分明，布局合理。画图清楚、层次较为分明，布局较为合理。画图清楚、层次较为分明，布局不合理不会绘制电路图或者有严重错误。课程目标2（30%）使用仿真软件对电路进行仿真参数设置正确，仿真过程完整