基于Multisim的电信号傅里叶分解 与合成仿真实验

周期信号的傅里叶分解与合成实验是大学物理实验课的典型内容。为了提升学生对周期电信号傅里叶分析实验的学习效果,增强学生学习的积极性,介绍采用Multisim对周期信号傅里叶分解与合成进行电路仿真的实验方法。在简介了实验的基本原理后,给出了在Multisim平台上对电信号傅里叶分解与合成进行搭建的电路图,通过调节仿真电路里一些参数来运行仿真功能,模拟出了所需要的电信号的电压波形和合成信号的李萨如图形,并且还对电脑的仿真结果进行了必要的对比分析。研究表明在大学物理电路类的实验教学中应用Multisim能培养学生电路分析和设计的自主学习能力。     

蔡氏混沌电路实验的改进设计

改进实验以蔡氏混沌电路为核心进行对混沌现象的探究,通过Multisim软件对蔡氏电路进行仿真,按照仿真的元件参数进行实际电路的制作与调试。使用具有幅度衰减功能的探头作为声卡示波器的信号输入装置,进行混沌现象在虚拟仪器系统上的观测与记录,并利用有源模拟电感代替传统的无源电感进行对比实验。改进实验操作简单、测量准确,易于在日常教学活动中开展。     

泵浦-探测虚拟仿真实验项目的操作训练及其效果评估

华东师范大学与科大奥锐科技有限公司校企合作自行研发的"超快光场和物质相互作用虚拟仿真实验平台"可以搭建泵浦-探测(pump-probe)实验光路,测量并数据模拟出半导体材料砷化镓(GaAs)与低温生长砷化镓(LTGaAs)光生载流子的弛豫时间.该泵浦-探测虚拟仿真实验不仅可以帮助学生掌握泵浦-探测的基本探测原理、半导体材料能带结构与超快载流子的动力学过程,也可以培养学生的实验操作技能,了解泵浦-探测技术、锁相放大技术的关键操作步骤.针对学习《光谱测量技术》的学生,首先讲述泵浦-探测技术原理后,引导学生使用该泵浦-探测虚拟仿真实验,并对学生进行了虚拟仿真实验使用的前后测评,利用SPSS科学统计软件对前后测结果进行分析,发现学生通过虚拟仿真实验项目操作训练后,对泵浦-探测的理论知识与技术要点的掌握程度都有不同程度的提高.通过泵浦-探测虚拟仿真实验对学生理论掌握与实验操作训练的效果分析,可以探索出虚拟仿真实验辅助理论课的新型混合式教学模式.     

基于Unity3D的电流表改装虚拟实验系统

为了帮助线上物理实验课程的开展,同时进一步实现实验操作的上机考试,本文在Unity3D平台上设计开发了“电表改装”的虚拟仿真实验软件,使用软件可以进行电路连线和实际所有可控器件的调节,实现了实验过程的完全仿真,虚拟仪器在外观、操作步骤和精度上与教学使用的实验仪器一致,同时虚拟仪器配有简洁的UI界面,能够帮助学生在电脑上进行实验原理和实验过程的预习和复习.本文详述了虚拟仪器的设计方法和参数的选择依据.     

Multisim中虚拟仪器的使用方法

本介绍了电路仿真软件Multisim的功能和特点。并结合电路实例重点介绍了软件中虚拟示波器和波特图仪在模拟电路实验中的使用方法。     

改进蔡氏混沌电路的实现

设计了改进型的蔡氏电路装置.用Multisim软件对改进电路进行仿真实验后,搭建了此电路系统的装置.通过改变参数,得到了系统一周期、二周期、四周期到混沌的时间序列和二维相空间重构图,从而得到了丰富的混沌行为.     

音频采集与放大电路实验教学设计

音频采集与放大电路由电源、音频采集、电压放大和功率放大四个模块组成。该系统作为电子电路设计课题,对于学生来说,设计思路明确,易于将理论所学用于电路设计。对于教学来说,可以根据学生能力强弱调整设计实现要求,适应不同层次学生的电路设计和工程实践。指导学生通过Multisim软件仿真各电路,并用元器件在电路板上焊接实际电路,最后进行测试,使扩音器电路满足输出功率、负载阻抗、频率等多方面的要求,并进行相应的实验功能扩展。     

无线电发射装置的仿真与制作

介绍了无线电发射原理并研制一无线话筒。用Multisim软件对电路进行仿真模拟,将模拟与实践制作相结合,通过实验参数的调整,制作出一个简单发射装置。     

基于FPGA和ADS8638的数据采集系统的设计与实现

为了解决常用数据采集产品体积较大的问题,选用一种体积小,转换速度快的多通道AD转换芯片ADS8638,设计了FPGA与芯片间的接口电路,并采用verilog语言编写了控制程序,以控制ADS8638芯片对各通道输入的模拟量进行AD转换。通过软件仿真验证、静态时序分析,仿真和分析结果表明,该软件功能、性能、时序正确。最后,将软件经过综合、布局布线后下载到ACTEL FPGA芯片中进行硬件系统测试,测试结果表明,本技术方案设计合理,功能可靠,降低了常用数据采集系统的体积和功耗,具有良好的实用价值。     

超快光场与物质相互作用虚拟仿真实验平台

采用校企合作方式,与科大奥锐科技有限公司合作研发了超快光场与物质相互作用虚拟仿真实验平台.基于此平台,使用者可以了解激光器原理及操作、激光时频域及空间强度分布测量、超快激光脉冲测量物质超快动力学特性、物质高分辨率光谱测量等.该平台提供包含激光光源、光学元件、设备等大仪器库,面向使用者完全开放,使用者通过调取相关实验设备,独立搭建实验光路,改变实验仪器相关参量,真实呈现实验现象,并实现数据的提取与分析,体现了在超快光学虚拟实验平台上的人机实时交互.该虚拟仿真平台的设计注重学习者认知规律、符合教育学实践操作的教育特点,有助于学习者充分掌握激光原理及激光光谱测量技术,并且学以致用,理论指导实验,实验提升理解.     

基于Unity的激光全息法制作微结构的虚拟仿真实验开发

以新开设的多光束激光全息法制作微结构物理实验为对象,综合运用Unity,SolidWorks,WebGL等技术开发虚拟仿真实验平台.该虚拟仿真实验突破了传统封闭的实验教学内容,能够根据需要任意设计实验光路,产生高度有序、复杂多样的丰富干涉图样,具有形象、高效、实验成本低和开放性强等优点,为学生自主设计实验方案开展创新性实验探索提供了良好的平台,同时也为开展实体实验和虚拟仿真实验融合教学奠定了基础,有助于提高实验教学效果.     

新三维混沌系统及其电路仿真

提出了一个新的不同于Lorenz系统和Chen系统的三维连续自治混沌系统.该系统含有五个参数,其中两个方程中各含有一个非线性乘积项.通过理论推导、数值仿真、Lyapunov指数谱、分岔图、Lyapunov维数、Poincare截面图研究了系统的基本动力学特性,并分析了改变不同参数时系统动力学行为的变化.最后设计了硬件电路并运用电子工作平台Multisim软件对该电路进行仿真实验,证实了该混沌系统的可实现性. 关键词： 混沌系统 Lyapunov指数 Poincare截面图 电路仿真     

基于Virtools的平抛运动仿真实验的设计与实现

三维仿真实验能够模拟逼真的实验场景和现象帮助学生理解复杂的物理原理,并激发学生的学习兴趣.但是,专业的研究团队制作的商业仿真实验软件售价太高,无法在课堂推广.本研究小组将以Virtools仿真软件为开发平台制作出一系列的虚拟仿真实验.本论文以平抛运动实验为例,介绍了平抛运动仿真实验的制作过程,主要包括分析与设计、模型的构建、交互功能设计和作品发布四个步骤.在论文的最后部分,介绍了仿真实验在课堂实践的成效并对物理仿真实验的发展前景进行了展望.     

基于NI-myDAQ数据采集器的混沌电路实验系统

混沌电路是大学物理实验课程中非线性系统教学内容的典型案例,为了提高学生对非线性实验内容的学习效率和自主学习能力,本文设计了一种基于NI-myDAQ数据采集器和LabVIEW软件平台的混沌电路实验系统.该系统可提高混沌参数微小变化的精密性,实时显示并记录不同参数下的混沌现象,能保存相图、时域图和数据.用该系统测量了蔡氏混沌电路,给出了一定参数下的混沌电路实测结果图,并和Multisim仿真结果比较.结果表明,实验系统测量结果与Multisim仿真结果相吻合.     

一种光伏控制器的仿真设计实验

设计了一个基于单片机的仿真设计实验。采用MPPT算法,通过Proteus、Multisim、Altium Designer等电路进行了仿真软件验证,设计并实现了一种基于计算机仿真的光伏控制器,从而有效实现太阳能辐射的最大功率点跟踪。     

基于Multisim仿真的RLC串联稳态电路实验设计与实现

利用Multisim14电路仿真软件完成RC电路的幅频特性和相频特性以及测RLC串联电路的相频特性,学习了用双踪示波器测量相位差。特别是在疫情期间开出这个实验,学生不仅学会了 RLC稳态电路知识,也会使用Multisim电路仿真软件。     

基于通用设备和Multisim的虚实结合电学实验教学模式

实物实验与虚拟仿真实验,特别是基于物理模型的定量仿真实验同步有序进行,是当前提升实验教学效果的有效手段之一。这种教学模式既优化了教学资源,丰富教学方法和手段,又体现了物理学是实验科学的本质。结合基础物理实验教学需要,设计了包含RLC串联电路实验、交流电桥测电容电感实验、混沌电路实验和Multisim电路仿真等教学内容的虚实结合电学实验模块。将实验研究和定量仿真两种研究方法在实验课程中相结合,让学生从低年级就开始采用科研和工程设计的思维方法完成教学实验,能够有效培养其对知识的综合应用能力和创新能力。     

虚拟仿真实验辅助物理实验教学功能的开发

以物理实验教学的预习环节为例,对使用虚拟仿真实验的学生的学习结果(包括实验理论知识、实验操作能力)利用SPSS进行分析.分析结果表明,虚拟仿真实验一定程度上加深了学生对实验理论知识的理解,提升了学生的实验操作能力,使得物理实验课堂教学更加高效.并且通过对问卷调研的深入分析和参考目前空中课堂开展的相关研究,为利用虚拟仿真实验开展的物理实验教学提供依据.     

分数阶共轭Chen混沌系统中的混沌及其电路实验仿真

研究了分数阶共轭Chen混沌系统的混沌行为, 给出了分数阶共轭Chen系统存在混沌吸引子的必要条件. 并设计了一种传递函数的新电路单元用来实现分数阶共轭Chen混沌系统, 利用Multisim2001电子工作平台进行了电路实验仿真. 数值模拟和电路实验仿真结果相符, 证实了分数阶共轭Chen系统确实存在混沌现象和所设计电路单元的有效性. 关键词： 分数阶 共轭Chen混沌系统 电路单元 电路仿真     

基于理论计算和Multisim仿真的多级放大电路分析

多级放大电路是电子学基础课程教学的重要内容。本文分别采用理论计算和Multisim仿真两种方法对一种典型的直接耦合多级放大电路进行了分析,突出了Multisim仿真在电子学基础课程教学中的积极作用。Multisim仿真能够将抽象枯燥的教学内容具体生动地展示出来,从而提高学生的学习兴趣。理论分析和Multisim仿真相结合的教学方法有助于学生更好地理解和掌握电子学基础课程的教学内容,提高教学质量,达到预期教学效果。