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EWB仿真软件在电子技术课程教学中的应用

银行实习报告 时间:2022-02-13 10:07:30

摘要: 随着计算机的普及应用,计算机仿真技术的产生和发展,给教育教学改革提供了前所未有的条件。将EWB引入电子技术课程的教学中,可以使教师在讲述理论的同时,利用EWB软件进行仿真、演示,增强学生的感性认识,使学生消除对理论知识的“抽象感”,提高学生的学习兴趣。使课堂的教与学在良好互动的同时更生动、直观,达到使学生对逻辑电路的基本理论易于理解,对拓展应用的认识更加深刻的目的。

关键词: EWB 计算机仿真 电子技术

电子技术基础是职业学校电工电子类各专业最为重要的专业基础课程之一,也是一门实践性很强的课程。在教学过程中,不少学生对看不见摸不着的电子现象的相关知识缺乏感性的认识,其中一个重要的原因在于实验设备的不足;另一个重要的原因在于讲授理论课难以进行同步的实验;同时,对于复杂的原理、现象缺少相关的多媒体辅助教学平台,用传统教学方法难以讲解明白;再者就是授课时间不够充足,学生动手机会不多。近几年来,笔者在教学中尝试运用EWB仿真软件进行辅助教学,使抽象的理论直观化、形象化,使实验与理论得到了有机结合,教师教得轻松,学生也学得愉快,达到了事半功倍的效果。

一、EWB简介

EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件,是计算机仿真技术在电子技术中的应用。EWB软件提供了上万种真实精度的电子元器件模型,标准的电子元器件符号、外形和操作方法与实际电子仪器十分相似的虚拟仪器(万用表、函数信号发生器、示波器、数字信号发生器、逻辑分析仪等)以及稳态分析、瞬态分析、噪声分析、失真分析等十多种对电路进行仿真分析的手段。它具有如下四个特点:

1.采用直观的图形界面创建电路,可在计算机屏幕上模拟仿真实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件和电路需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。

2.EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换。在输出信号的观察上,EWB具备即时显示的功能。

3.EWB软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。

4.EWB具有虚拟的仪表设备,包含函数信号发生器、万用电表、示波器、逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比在实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,使学生熟悉常用电子仪器的测量方法。

二、EWB在电子技术课程教学中的应用

下面以分压式工作点稳定电路为例,介绍EWB在电子技术课程中的应用。在本例中我们主要对该电路的直流工作点和交流电路进行分析。

1.绘制原理图(如图一所示)

2.静态工作点分析

其静态工作点的估算为

按图一连接好电路,运用“Simulate/Analysis”菜单中的“DC Operating Point”功能选项分析直流工作点,结果如图二所示,UCEQ=5.1V(节点2减去节点3的电压),UBQ=2.9V(节点4的电压)。与理论分析的数值相符。

3.交流分析

运用“Simulate/Analysis”菜单中的“AC Analysis”功能选项进行交流分析,得到如图三所示结果,即在工作点稳定电路中小信号作用下的频率响应,包括幅频特性和相频特性。

除了以上两种分析,EWB仿真系统还可以进行瞬态分析、参数扫描分析、温度分析等。

三、结语

总之,基于EWB的电子电路课堂教学大大丰富了电子电路课堂教学方法,拓展了教学内容的广度和深度,为学生创造了更多的动口、动脑、动手的机会,使学生的学习状态由被动变为主动,学习积极性大大提高,同时它也因更贴近现代科技、更具有时代气息而受到学生的欢迎。

参考文献:

[1]钟文耀,段玉生,何丽静.EWB电路设计入门与应用.北京清华大学出版社,2002.

[2]李克庆,张俊燕.计算机辅助教学体系初探[J].中国冶金教育,2001.

[3]郑步生,吴渭.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用.电子工业出版社,2002.

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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