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基于NI+ELVIS+II%2b的电路设计实验教学改革
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基于NI+ELVIS+II%2b的电路设计实验教学改革
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NI Multisim的十大教学特性
概览使用Multisim，可以使学生融入学习氛围，通过动手实践巩固理论知识，还可以提供易于使用的交互式电路教学和学习环境。为教学目的而开发的Multisim包含多种特性，能协助教师授课，能为学生提供交互式学习环境从而查看和研究各种电路。 目录1. 使用交互式电路仿真巩固理论知识2. 鼓励使用仿真驱动的仪器进行探索学习3. 使用20个功能强大的分析工具查看数据4. 将仿真数据与Multisim内NI
概览使用Multisim，可以使学生融入学习氛围，通过动手实践巩固理论知识，还可以提供易于使用的交互式电路教学和学习环境。为教学目的而开发的Multisim包含多种特性，能协助教师授课，能为学生提供交互式学习环境从而查看和研究各种电路。 目录1. 使用交互式电路仿真巩固理论知识2. 鼓励使用仿真驱动的仪器进行探索学习3. 使用20个功能强大的分析工具查看数据4. 将仿真数据与Multisim内NI ELVIS提供的真实测量值进行比较5. 使用PLD图解简化数字电路的教学6. 部件应有尽有7. 为教员设计的强大教学功能8. 3D模拟实验板环境中的无风险原型9. 使用NI LabVIEW进行自定义设置10. 用于高级设计的专业功能11. 相关链接1. 使用交互式电路仿真巩固理论知识Multisim提供了一种易于使用的电路教学环境，使用了全交互式仿真器提取概括SPICE仿真的复杂特性，从而达到 简化电路设计的目的。用户可以通过仿真实现电路概念而无需担心SPICE句法。Multisim让学生可以专注于理解电路概念，而不用为学习应用环境而烦 恼。在Multisim中，学生可以在线修改电路值，然后查看实时仿真结果。通过仿真让学生探索“假设”情景可以巩固他们在课堂或实验室学到的知识。Figure 1. Needs Caption2. 鼓励使用仿真驱动的仪器进行探索学习使用Multisim, 可以将仿真驱动的仪器用于电路图中，然后就可以像在硬件实验室中一样与电路进行交互；可以使用22种与真实仪器具有相同功能的虚拟仪器对电路进行测量、探 测和故障排除工作。除了Multisim仪器套件外，使用仿真的Agilent或Tektronixy仪器可以教会学生如何使用这些公司的真实仪器。图 2. Multisim包含的仿真驱动仪器3. 使用20个功能强大的分析工具查看数据使用Multisim提供的20个功能强大的分析工具（包括瞬态分析、噪音分 析、Monte Carlo应用分析、最难案例分析、I-V分析器等），可以对电路特性进行深入分析，从而获得对电路特性的直观认识。学生可以探索不同的电路配置、元件选 择、噪音以及信号源如何影响电路的设计。使用NI Grapher可以对数据进行可视化操作，该工具可以用标签标注显示的数据，并可以将数据以不同文件格式导出，或进行其他操作。Figure 3. Needs Caption4. 将仿真数据与Multisim内NI ELVIS提供的真实测量值进行比较只需单击鼠标，即可从Multisim中的仿真电路跳转到真实物理电路。随着Multisim 10.1和NI教学实验室虚拟仪器套件II（NI ELVIS II）的发布，结合使用这些产品可以弥补理论和实际的差距，从而提供全新动手学习的方法。学生使用Multisim可以对理论概念进行仿真；使用NI ELVIS对电路进行原型化；使用Multisim环境中的NI ELVIS图解与NI ELVIS虚拟仪器，可以将实际测量值与仿真测量值进行比较。Figure 4. Needs Caption5. 使用PLD图解简化数字电路的教学通过对复杂的VHDL语言进行提取概括，使得硬件实现更加容易，从而使学生融入数字电子电路的学习，同时通过动手实践巩 固理论学习。使用Multisim，学生可以捕捉并仿真可编程逻辑设备（PLD）图解中的数字电路，生成原始VHDL语言。应用这个VDHL文件到现场可 编程门阵列（FPGA）硬件中，例如NI数字电子FPGA板，从而简化通过仿真学习到的理论与真实实现的过渡。Figure 5. Needs Caption6. 部件应有尽有部件库包含超过14,000个部件，可以满足理论教学的需要。这些部件及特有部件被清楚地组织联系起来，查找方便。 Multisim包含一些常用部件，包括领先制造商如Analog Device、Linear Technologies、Microchip、National Semiconductor以及Texas Instruments使用的符号、模型以及IPC标准连接盘图形，因而可以向学生介绍工业中使用的部件。Multisim包含的特有部件列述如下：交互式部件如仿真运行时可以操作的开关和电位计。动画部件如可以按照仿真结果更改显示的LED和7段显示。虚拟部件允许用户设置任意参数，即便现实中并不存在使用该参数的部件。这对理论概念的演示特别有用。额定部件在特定参数（比如功率或电流）超出额定值时会“熔断”，从而强化学生的学习。3D 部件使用看起来十分真实的图片替代传统的图解符号，这有助于学生在引论部分迅速理解图解和实际电路设计的差别。Figure 6. Needs Caption7. 为教员设计的强大教学功能Multisim围绕教员的需要而设计，其具有的教学特性简化了电路理念和电子的教学。对Multisim用户界面以及 现有的仪器和分析工具进行自定义设置，可以控制学生在电路中可以看见和使用的部分。这样就给用户提供了许多强大的教学功能以及可以控制的概念引入方式，从 而使软件的复杂特性与学生的知识水平或课堂内容相匹配。用户还可以简便地给电路文件加入描述和图形，以便在实验室或自学环境中进一步阐述各种概念。此外， 用户还可以创建和发布可反复使用的仿真文件，每个文件都包含完整的SPICE参数设置，以确保学生在逐渐熟悉仿真后可以成功完成布置给他们的任务。电路限 制功能可以让教师在讲述故障排除技巧时设置隐藏故障。或者，锁定并隐藏子电路以创建“黑盒求解”的问题。易于使用的电路规则检查功能具有可视化错误标记和 “放大至错误点”的功能，有助于学生快速定位并更正接线错误，以免打击学生的自信心，同时这样也节约了宝贵的实验时间。此外，测量探针现在可以放置在电路 的任何位置，从而使用动态电压和电流值对图解进行注释。Figure 7. Needs Caption8. 3D模拟实验板环境中的无风险原型使用Multisim 3D模拟实验板环境（NI ELVIS I和NI ELVIS II系列），学生可以方便找到硬件原型。在进入实验室前，学生可以在3D模拟实验板环境下建立自己的电路并进行试验。Figure 8. Needs Caption9. 使用NI LabVIEW进行自定义设置通过LabVIEW的图形编程功能，Multisim能够引入自定义的虚拟仪器，从而延伸现有产品的仿真和分析能力。 Multisim内的LabVIEW虚拟仪器可以用于演示难以理解的或复杂的概念，比如相量或电梯控制。因此，需要时您可以使用LabVIEW工具创建或 编辑LabVIEW虚拟仪器来达到目的。此外，Multisim和LabVIEW的还可以将仿真数据和测量数据的比较功能集成到工作平台内。这 样，LabVIEW不仅可以从硬件收集测量数据，还可以接收Multisim的仿真输出数据。由于两组数据处在同一个界面下，因此比较和关联变得很简单。 LabVIEW能够分析出硬件原型是怎样与仿真期望结果产生偏差的。图 9. LabVIEW仪器相量图10. 用于高级设计的专业功能Multisim不仅是世界上使用最广泛的电子教学软件，而且还是专业电子设计自动化（EDA）市场上很受欢迎的一款工具。它的许多功能超出了很多学生的需要，但可供高级设计课程、研究生工作或研究项目使用。Multisim包含的专业功能包括：项目管理、强大总线支持、分级和多层设计、印刷电路板(PCB)布局的限制设计、功能强大的电子表格视图、可自动生 成与用户指定参数相匹配电路的电路向导以及变量支持等。Multisim的专业功能可以很容易地处理更复杂的设计，从而使学生能应对未来复杂工程的挑战。Figure 10. Needs Caption相关链接浏览电路和电子教学库：http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8171查看Multisim的新特性：http://www.ni.com/multis
概览使用Multisim，可以使学生融入学习氛围，通过动手实践巩固理论知识，还可以提供易于使用的交互式电路教学和学习环境。为教学目的而开发的Multisim包含多种特性，能协助教师授课，能为学生提供交互式学习环境从而查看和研究各种电路。 目录1. 使用交互式电路仿真巩固理论知识2. 鼓励使用仿真驱动的仪器进行探索学习3. 使用20个功能强大的分析工具查看数据4. 将仿真数据与Multisim内NI ELVIS提供的真实测量值进行比较5. 使用PLD图解简化数字电路的教学6. 部件应有尽有7. 为教员设计的强大教学功能8. 3D模拟实验板环境中的无风险原型9. 使用NI LabVIEW进行自定义设置10. 用于高级设计的专业功能11. 相关链接1. 使用交互式电路仿真巩固理论知识Multisim提供了一种易于使用的电路教学环境，使用了全交互式仿真器提取概括SPICE仿真的复杂特性，从而达到 简化电路设计的目的。用户可以通过仿真实现电路概念而无需担心SPICE句法。Multisim让学生可以专注于理解电路概念，而不用为学习应用环境而烦 恼。在Multisim中，学生可以在线修改电路值，然后查看实时仿真结果。通过仿真让学生探索“假设”情景可以巩固他们在课堂或实验室学到的知识。Figure 1. Needs Caption2. 鼓励使用仿真驱动的仪器进行探索学习使用Multisim, 可以将仿真驱动的仪器用于电路图中，然后就可以像在硬件实验室中一样与电路进行交互；可以使用22种与真实仪器具有相同功能的虚拟仪器对电路进行测量、探 测和故障排除工作。除了Multisim仪器套件外，使用仿真的Agilent或Tektronixy仪器可以教会学生如何使用这些公司的真实仪器。图 2. Multisim包含的仿真驱动仪器3. 使用20个功能强大的分析工具查看数据使用Multisim提供的20个功能强大的分析工具（包括瞬态分析、噪音分 析、Monte Carlo应用分析、最难案例分析、I-V分析器等），可以对电路特性进行深入分析，从而获得对电路特性的直观认识。学生可以探索不同的电路配置、元件选 择、噪音以及信号源如何影响电路的设计。使用NI Grapher可以对数据进行可视化操作，该工具可以用标签标注显示的数据，并可以将数据以不同文件格式导出，或进行其他操作。Figure 3. Needs Caption4. 将仿真数据与Multisim内NI ELVIS提供的真实测量值进行比较只需单击鼠标，即可从Multisim中的仿真电路跳转到真实物理电路。随着Multisim 10.1和NI教学实验室虚拟仪器套件II（NI ELVIS II）的发布，结合使用这些产品可以弥补理论和实际的差距，从而提供全新动手学习的方法。学生使用Multisim可以对理论概念进行仿真；使用NI ELVIS对电路进行原型化；使用Multisim环境中的NI ELVIS图解与NI ELVIS虚拟仪器，可以将实际测量值与仿真测量值进行比较。Figure 4. Needs Caption5. 使用PLD图解简化数字电路的教学通过对复杂的VHDL语言进行提取概括，使得硬件实现更加容易，从而使学生融入数字电子电路的学习，同时通过动手实践巩 固理论学习。使用Multisim，学生可以捕捉并仿真可编程逻辑设备（PLD）图解中的数字电路，生成原始VHDL语言。应用这个VDHL文件到现场可 编程门阵列（FPGA）硬件中，例如NI数字电子FPGA板，从而简化通过仿真学习到的理论与真实实现的过渡。Figure 5. Needs Caption6. 部件应有尽有部件库包含超过14,000个部件，可以满足理论教学的需要。这些部件及特有部件被清楚地组织联系起来，查找方便。 Multisim包含一些常用部件，包括领先制造商如Analog Device、Linear Technologies、Microchip、National Semiconductor以及Texas Instruments使用的符号、模型以及IPC标准连接盘图形，因而可以向学生介绍工业中使用的部件。Multisim包含的特有部件列述如下：交互式部件如仿真运行时可以操作的开关和电位计。动画部件如可以按照仿真结果更改显示的LED和7段显示。虚拟部件允许用户设置任意参数，即便现实中并不存在使用该参数的部件。这对理论概念的演示特别有用。额定部件在特定参数（比如功率或电流）超出额定值时会“熔断”，从而强化学生的学习。3D 部件使用看起来十分真实的图片替代传统的图解符号，这有助于学生在引论部分迅速理解图解和实际电路设计的差别。Figure 6. Needs Caption7. 为教员设计的强大教学功能Multisim围绕教员的需要而设计，其具有的教学特性简化了电路理念和电子的教学。对Multisim用户界面以及 现有的仪器和分析工具进行自定义设置，可以控制学生在电路中可以看见和使用的部分。这样就给用户提供了许多强大的教学功能以及可以控制的概念引入方式，从 而使软件的复杂特性与学生的知识水平或课堂内容相匹配。用户还可以简便地给电路文件加入描述和图形，以便在实验室或自学环境中进一步阐述各种概念。此外， 用户还可以创建和发布可反复使用的仿真文件，每个文件都包含完整的SPICE参数设置，以确保学生在逐渐熟悉仿真后可以成功完成布置给他们的任务。电路限 制功能可以让教师在讲述故障排除技巧时设置隐藏故障。或者，锁定并隐藏子电路以创建“黑盒求解”的问题。易于使用的电路规则检查功能具有可视化错误标记和 “放大至错误点”的功能，有助于学生快速定位并更正接线错误，以免打击学生的自信心，同时这样也节约了宝贵的实验时间。此外，测量探针现在可以放置在电路 的任何位置，从而使用动态电压和电流值对图解进行注释。Figure 7. Needs Caption8. 3D模拟实验板环境中的无风险原型使用Multisim 3D模拟实验板环境（NI ELVIS I和NI ELVIS II系列），学生可以方便找到硬件原型。在进入实验室前，学生可以在3D模拟实验板环境下建立自己的电路并进行试验。Figure 8. Needs Caption9. 使用NI LabVIEW进行自定义设置通过LabVIEW的图形编程功能，Multisim能够引入自定义的虚拟仪器，从而延伸现有产品的仿真和分析能力。 Multisim内的LabVIEW虚拟仪器可以用于演示难以理解的或复杂的概念，比如相量或电梯控制。因此，需要时您可以使用LabVIEW工具创建或 编辑LabVIEW虚拟仪器来达到目的。此外，Multisim和LabVIEW的还可以将仿真数据和测量数据的比较功能集成到工作平台内。这 样，LabVIEW不仅可以从硬件收集测量数据，还可以接收Multisim的仿真输出数据。由于两组数据处在同一个界面下，因此比较和关联变得很简单。 LabVIEW能够分析出硬件原型是怎样与仿真期望结果产生偏差的。图 9. LabVIEW仪器相量图10. 用于高级设计的专业功能Multisim不仅是世界上使用最广泛的电子教学软件，而且还是专业电子设计自动化（EDA）市场上很受欢迎的一款工具。它的许多功能超出了很多学生的需要，但可供高级设计课程、研究生工作或研究项目使用。Multisim包含的专业功能包括：项目管理、强大总线支持、分级和多层设计、印刷电路板(PCB)布局的限制设计、功能强大的电子表格视图、可自动生 成与用户指定参数相匹配电路的电路向导以及变量支持等。Multisim的专业功能可以很容易地处理更复杂的设计，从而使学生能应对未来复杂工程的挑战。Figure 10. Needs Caption相关链接浏览电路和电子教学库：http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8171查看Multisim的新特性：http://www.ni.com/multis
型号/产品名
深圳瑞琦电子经营部
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演讲人：孙彬时间： 10:00:00
演讲人：郝晓贝时间： 10:00:00
演讲人：王海莉时间： 10:00:00
预算：￥50000预算：￥10000
广东省北京市
NI ELVIS II+设计与原型平台（NI）
[导读]NI ELVIS II+设计与原型平台，作为一款简单、集成的系统，它可以将理论与实际应用相联系，这对于实验室和院校教学来说是理想的选择。新款NI ELVIS 系列集成了一款板载100MS/s示波器，并配备一系列的新款附加板卡，拓
NI ELVIS II+设计与原型平台，作为一款简单、集成的系统，它可以将理论与实际应用相联系，这对于实验室和院校教学来说是理想本文引用地址: 的选择。新款NI ELVIS 系列集成了一款板载100MS/s示波器，并配备一系列的新款附加板卡，拓展了仪器和电路应用。教授电路理论和电子学课程的老师可以使用该系统，有效地调动学生积极性，利用已广泛应用于全球工业和研究院校中NI LabVIEW图形化系统，设计虚拟仪器技术动手学习课程。NI ELVIS开放式的配置性能，为众多高级课题项目提供了一个高性价比的、可拓展的教学和原型平台。 相比NI ELVIS II，配备100 MS/s示波器的NI ELVIS II+采样速度提高了近100倍，从而将高级电路设计拓展集成到动手教学中。通过新款示波器，学生们可以更好地了解高频测量技巧和高频滤波器设计。NI ELVIS II+同时也配备了一系列新款附加板卡，为实验室和研究所提供了一个功能完整、多学科的教学平台。此外，除了NI ELVIS中配备的对应于控制、通信、嵌入式系统和微控制器教学的附加板卡外，在 NI ELVIS II+中，学生们可以通过新增的附加板卡来学习航空动力学和控制、机电传感器、光纤传输理论等。新拓展的附加板卡使NI ELVIS II+具有更高的灵活性，为实验室和仪器教学提供了更好的成本预算控制。 两款来自Quanser公司（专门生产高级控制和机电一体化系统的制造商）的附加板卡可以帮助学生在动手实验中探索控制领域的课题。Quanser QNET-014机电传感器板卡可以让学生了解物理传感器以及传感器应用技巧和局限性的基础知识。另一个Quanser板卡，QNET-013是一个垂直起降（VTOL）执行器，介绍了航空航天应用中的运动控制、动力和运动学的原理。此外，通信培训设备和软件供应商――Emona公司创建了一款可以通过流程框图教授光纤传输理论的附加板卡。 NI ELVIS II+仍然是NI电子学教育平台的有机组成部分, 可以与NI Multisim电路设计和SPICE仿真软件紧密集成。通过将NI ELVIS II和Multisim集成在一起，教学者可以引导学生进行交互式仿真、电路分析实验和印刷电路板(PCB)创建，从而通过这个完整的电子设计流程来进行电子教学。老师、学生和专业PCB设计工程师也可以充分利用NI电路设计社区，该社区是一个合作的在线社区可以提供诸多资源如知名生产商的电路图解, 同时也为电路设计话题讨论提供了一个交互式的平台。
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