Author(s):
Thomas E. Brewer - Georgia Institute of Technology

Industry:
Education, Research

Products:
LabVIEW SignalExpress, Multisim, NI ELVIS

The Challenge:
  實(shí)施一套利用實(shí)際信號(hào)教學(xué)理論電子工程概念的動(dòng)手教案。

The Solution:
  結(jié)合NI LabVIEW和NI Multisim軟件使用NI ELVIS集成設(shè)計(jì)平臺(tái)，使用實(shí)際信號(hào)教授電路的理論、設(shè)計(jì)和原型開(kāi)發(fā)知識(shí)。

   電路仿真和測(cè)量對(duì)于理解無(wú)源電路和有源電路而言是十分重要的。在全世界最好的工程教育機(jī)構(gòu)之一——美國(guó)喬治亞理工學(xué)院，我們使用來(lái)自NI的電子學(xué)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行這些概念的教學(xué)。通過(guò)將LabVIEW和Multisim軟件與NI ELVIS集成設(shè)計(jì)平臺(tái)結(jié)合在一起使用，我們可以在ECE 3041儀器與電路實(shí)驗(yàn)以及ECE 3042微電子電路實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)行電路設(shè)計(jì)相關(guān)概念的教學(xué)。

    ECE 3041和3042是研習(xí)電子工程和計(jì)算機(jī)工程學(xué)位的大三學(xué)生的必修課程。每個(gè)學(xué)期的選修人數(shù)通常在150人左右。在這些課程中，學(xué)生將會(huì)學(xué)習(xí)無(wú)源電路和有源電路的相關(guān)知識(shí)以及用于評(píng)估其性能的相關(guān)儀器的相關(guān)知識(shí)。有了NI ELVIS、LabVIEW和Multisim的靈活性和強(qiáng)大功能，學(xué)生們可以對(duì)電路進(jìn)行仿真并完成自動(dòng)化測(cè)量，從而更深入地理解電路性能和影響電路性能的因素。

使用NI教學(xué)平臺(tái)簡(jiǎn)化學(xué)生的電路設(shè)計(jì)與仿真

   學(xué)生可以通過(guò)使用Multisim對(duì)電路進(jìn)行仿真，并使用NI ELVIS、LabVIEW和LabVIEW SignalExpress評(píng)估實(shí)際電路設(shè)計(jì)的性能和特性完成課程作業(yè)。Multisim可以用來(lái)設(shè)定電路性能的臨界值，NI ELVIS、LabVIEW和LabVIEW SignalExpress能夠提供通過(guò)使用實(shí)際物理元件獲得的對(duì)電路性能的理解。

    由于Multisim所具備的3D NI ELVIS、交互式問(wèn)答、高級(jí)分析特性等教學(xué)特性，Multisim成為了進(jìn)行電路仿真的理想工具。NI ELVIS包含12個(gè)集成儀器以及與Multisim和LabVIEW的兼容性，能夠幫助學(xué)生在一臺(tái)運(yùn)行Windows操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)PC上對(duì)仿真電路進(jìn)行原型設(shè)計(jì)和測(cè)試。將NI ELVIS、Multisim和LabVIEW整合在一起可以縮短設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程所需的時(shí)間。

    在實(shí)驗(yàn)室使用中結(jié)合NI軟件和硬件的方法已經(jīng)被證明能夠有效鞏固理論電路設(shè)計(jì)概念的教學(xué)。我們的學(xué)生對(duì)這些工具評(píng)價(jià)較高。我們認(rèn)為這些設(shè)備是美國(guó)喬治亞理工學(xué)院電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院的一項(xiàng)明智投資，希望這些平臺(tái)可以更多的運(yùn)用在將來(lái)的課程里。