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单元电路论文

单元电路论文

单元电路论文范文第1篇

论文关键词:Proteus,简单制作,教学与实践

 

1 Proteus 简介

Proteus是英国Labcenter公司研发的多功能EDA(电子设计自动化),它实现了从电路设计到测试、仿真、调试的整个过程。仿真运行通过后再制作实际电路的话,就大大缩短了开发周期,并且降低了开发成本。所以说它为电子电路、单片机应用系统的开发设计以及教师的教学、学生的学习提供了非常有效的方法。

2 单片机应用系统设计与仿真实例

下面通过制作一个简单的单灯闪烁,说明如何使用Proteus实现单片机应用系统的设计与仿真。要求发光二极管一亮一灭的不停闪烁。

2.1 设计电路

利用Proteus绘制电路原理图的步骤如下:

⑴运行Proteus ISIS程序;

⑵单击P命令进入元件选择对话框,选择电路设计中所需的元件;

⑶放置元件到绘图区简单制作,布好局;

⑷设置好元件的参数;

⑸连接导线。

绘制完成的单灯闪烁硬件电路图如图1所示。

图1 单灯闪烁硬件电路图

2.2 编写程序

ORG0030H

LOOP: SETB P1.0

LCALL DELAY

CLR P1.0

LCALL DELAY

LJMP LOOP

DELAY: MOVR3, #250

L:MOV R4, #250

LL:DJNZ R4, LL

DJNZ R3, L

RET

END

编辑好程序保存时,文件的扩展名必须是ASM格式。

编译程序,若编译通过,便得到HEX格式的文件论文开题报告范例。

2.3 加载程序文件

双击原理图中的单片机元件AT89C51,便出现单片机的属性编辑窗口,在“Program File”栏指出HEX格式的程序文件所在的位置,就可将该程序文件加载到单片机中。

2.4 启动仿真,看电路运行效果

单击仿真控制按钮,观察电路的运行状况。

Proteus可以总体仿真运行,也可单步或设置断点仿真。

启动仿真后,能清楚地观察到单片机系统在运行时,各硬件所处的实时状态。

若电路设计合理、程序编写正确,就会看到发光二极管不停地闪烁。

2.5 调试简单制作,修正电路、程序代码

若未出现想要实现的功能,就需进行软硬件调试。

对于硬件电路,可用Proteus中提供的测量仪器仪表对电路进行测试、观察;至于程序,可采取单步或设置断点进行仿真调试。

不断修正电路及程序代码,直到能实现相应功能,并改变元件参数使电路的性能达最优。

注:每次修改完程序后,都必须再编译一次,然后装载到单片机中。

2.6 仿真运行通过,制作实际电路

仿真运行通过后,根据设计的原理图,购买元器件、制板、焊接、测试调试,直至产品制作成功。

Proteus仿真模型是根据生产厂家提供的技术参数文件来建立的,仿真极接近实际简单制作,所以仿真运行通过后制作的实际电路的成功率相当高。

3 引入Proteus的好处

3.1 教学中

1. 教学内容生动形象化

利用Proteus仿真软件和多媒体教学设备,在课堂中通过实例仿真,演示从单片机硬件设计到软件调试的全过程,并演示运行结果,使教学内容生动形象化。

2. 激发学生的学习兴趣,提高教学质量

教学中对实例用Proteus进行仿真,这种结合实际讲解知识点的方法,大大激发了学生的学习兴趣,使知识点变得容易理解、接受,从而提高了教学质量。

3. 拓展学生思维

讲解完知识点后,针对实例,向学生提出相关拓展性问题。比如上例中:

⑴P1.0口线上能否多并联几个发光二极管?改变R2阻值大小的话会出现什么现象?

⑵能不能将P1.0换为32根I/O口线中的其他线呢?若能的话,改为P0的某一口线时需注意什么?

⑶P1.1~P1.7能否像P1.0一样都接发光二极管以及电阻呢?

⑷硬件电路改了简单制作,程序相应地要如何修改呢?。。。论文开题报告范例。。。

通过提问,并适当演示,这样不仅拓展了学生的思维,同时加强、深化了学生对知识点的理解。

3.2 实践中

1. 提高开发速度,降低开发成本

从上例可看出,利用Proteus软件,在绘图区绘制好电路原理图,并将编译后的程序文件加载到单片机中,进行仿真就能观察整个电路的运行情况,验证设计是否达到要求,未达到,即可修整设计方案、修改程序、测试电路,直至成功。这样就无须多次购买元器件板、制板、焊接测试调试等简单制作,省时、省力、省钱,同时也提高了设计效果和质量。

2. 敢于尝试,勇于创新

根据仿真通过后的电路原理图来制作产品,学生就不用担心元器件损坏等问题,就敢于动手去尝试设计电路。通过自己动手,加深了对理论知识的理解,同时培养了学生勤思考、勇于创新的精神。

4 结语

教学与实践中引入Proteus,提高了学生的学习热情。产品制作成功,学生就会很有成就感、满足感,这是一个良性循环。通过不断的实践,学生的动手开发、创新能力就得到了较大的提高。

参考文献:

[1]彭勇.单片机技术.电子工业出版社,2009.8

[2]朱成志.Proteus仿真软件在单片机原理教学中应用. 科技创新导报, 2009

单元电路论文范文第2篇

关键词:电路维修;技能竞赛;就业

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1005-1422(2015)11-0082-03

为了进一步让学生了解常用电子产品的设计、制作过程及新的生产工艺,学会运用Protel等常用电路设计软件,熟练使用各种常用电路检测的仪器设备,识别与检测常用的元器件并安装、调试电路,具备一定的电路维修能力。我校在2012年广州市立项了《电子产品设计与制作》精品课程研究,突出提高学生的电路维修能力,它奠定了学生后续专业课程的学习及将来从事电子相关工作所需要的基础,因此,它既是重点也是难点。

目前,中职生本身学习基础有限,加上很多教师会忽视学生电路维修能力的培养,只是简单要求掌握一些电路设计与制作的技能,这样培养出来的学生只能从事一些低技术含量的工作,严重影响高水平就业,未能充分发挥中职电子技术应用的专业优势。因此,在课堂教学中,迫切需要提高学生的电路维修能力,让学生将来能够胜任比较高水平电子专业岗位。要提高学生的电路维修能力可以从以下几方面入手。

一、提高电路识图能力,打好专业基础

掌握电路识图是电路维修的重要组成部分,只有具备了基本的电路识图能力才能分析电路,了解电路的工作过程,在安全操作的情况下确定故障部位,找到故障点,为维修故障电路作好准备。识图主要包括以下四个方面的内容。

(一)掌握一定的电路理论知识

要想维修电路,首先掌握一定的电路理论知识,熟悉该电路的工作过程,知道它参数范围、正常工作状态是怎样的,否则谈何维修。教师在进行教学时,有必要让学生多学习一些元器件知识,如变压器降压、二极管整流、电容滤波、三极管开关及放大等电子专业的基础知识。除了掌握单个元器件功能的基础上,还应掌握组织电子产品的各单元模块电路。常见的单元电路有电源单元电路、放大和驱动单元电路、信号处理和变换单元电路、振荡单元电路和数字单元电路等,熟悉和了解这些重要单元电路的功能结构和工作原理,为学习电路的维修技能打好专业理论基础。

由于电子技术的迅速发展,新元件、新技术不断推陈出新,各具特色的电子产品不断涌现,因此要求维修人员不但要熟悉和掌握电子产品的基本原理和基本电路结构,还要不断地学习新技术,了解新电路的结构结点,探索其故障规律。

让学生掌握一些必要的防触电、急救等安全操作理论知识,做好预防措施,否则会危及学生的生命。如大容量的电解电容,在通电使用之后,必须要进行用金属将其两个引线短接放电。

(二)掌握电路原理图中元器件及电路符号

在对故障电路进行维修时,应掌握电路中元器件与电路符号的对应关系,并能在电路原理图与实际的电子产品比较识别。如根据原理图中的电阻器R1的电路符号,能比较识别在电路板中找到相应的实物电阻器。这是对是否具备电子产品维修从业资格人员的最基本要求。

(三)掌握电路板元器件与印刷电路板上元器件引线焊点的对应关系

任何电子产品一般都离不开印刷电路板,它承载着实现电路功能所需的电子元器件,以及附着各元器件之间接导的连线,同时,电路板还印着有元器件编号、符号等内容。通过印刷电路板可以了解各电子元器件之间相互连接关系。在对电路进行维修时,需要对相关元器件进行测量来找出故障部位,此时需要掌握电路板元器件与印刷电路板上元器件引线的焊点对应关系。

(四)掌握电子产品整机电路原理图的识读技能

识读电子产品整机电路原理图,就是了解和熟悉整个电子产品的电路结构和信号流程。世界上的的电子产品有成千上万种,电路的结构也各不相同,但有些单元件电路模块是差不多,因此在进行原理图的识图分析中,要求同存异,找出自己熟悉的单元电路,根据自己熟悉的单元电路来推理不太熟悉单元电路的功能,降低识图的难度。还有从整机中掌握电路的工作原理,了解整机性能指标和测试条件,为进行电路维修操作打下基础。

二、提高仪器仪表的使用能力,为电路维修作好准备

电路的检查与测量是帮助维修人员尽快找到故障点的重要措施,电路的检查测量离不开仪器设备,因此掌握常用仪器设备的使用是至关重要的。对于维修一般的电路使用万用表和示波器检查测量已经足够,万用表可以测量一些电压、电流值,示波器可以测量一些我们不能直接看到的波形信号,要求学生熟悉掌握它们的正确使用。

(一)掌握仪器仪表的正确使用及与连接方法

仪器仪表的正确使用是检修电路最重要的一步,如果使用不当除了造成测量数量不正确,影响电路的维修之外,还有可能损坏仪器仪表,甚至对人身安全造成危害。如万用表在测量参数之前,根据测量不同的参数要进行选档位及调零,手不能触碰表笔金属部分等。学生还要学会正确连接仪器仪表,错误连接可能测不到信号或测错信号,影响故障分析。如利用示波器测量一个脉冲信号,探头必须与被测电路的地线相联。否则在悬浮状态下,示波器与其它设备或大地间的电位差可能导致触电或损坏示波器、探头或其它设备。若是测量建立时间短的脉冲信号或高频信号时,尽量将探头的接地导线与被测点的位置邻近。接地导线过长,可能会引起振铃或过冲等波形失真。这些内容都必须教给学生,让学生掌握并能正确连接。

如何提高中职学生的电路维修能力

(二)寻找合适的测试点

找对合适的电路测试点,故障电路的维修已经成功了一半。如有一台空调一直制冷不停机,经过初步判断是控制电路的问题,是温度传感器检测电路,或是单片机控制电路,还是压缩机控制继电器驱动电路问题呢?那么寻找合适的测试就显得很重要了,可以将空调的温度调得很高,用万用表测量单片机连接压缩机控制继电器驱动电路的引线的直流电压,若电压接近0伏,压缩机都继续工作,则可判断是驱动电路的问题。

(三)学会记录测量参数、分析参数

测量的参数要能记录,并分析得出结论,如正常的电路是多少伏,高了是怎么回事,低了又是怎么回事。一般我们记录的参数是电压、电流、波形等,这些有助于我们分析电路,找到故障,方便维修。

三、学会画电路工作原理框图,化整为零,化难为易

画电路工作原理方框图需要将电路进行模块化,分清电源供电和信号流程。一般能画出方框图,对电路已有一定的了解,基本掌握电路的信号流程,大大方便学生维修电路。图1是红外防盗电路原理图。

从图1可以看到红外防盗电路由热释电红外传感器电路、信号放大电路、信号比较电路、报警延时电路、电源电路、报警电路和延时开机报警电路组成,画出的电路方框图如图2。

四、根据电路功能的文字描述对照电路实际功能来确定故障现象

电路的功能一般不要直接告诉学生,而是写在纸上,让学生理解,并操作电路去验证文字所描述的功能,这样有利于提高学生的文字阅读能力和理解能力。如果电路实际的功能与文字描述的功能不一致时,这就有可能是电路故障现象,需要我们去维修。如在红外防盗电路中,文字描述电路报警时LED1亮一段时间后才熄灭,然后实际的电路功能是没有延时,而是马上熄灭,这就是问题了,经过分析,是报警延时电路有故障。

五、掌握常用电路维修的方法,提高电路维修能力

中医看病经常采用“望、闻、问、切”。电路的维修也可以采用,“望”就是观察电路,看有没有元器件烧坏,电解电容鼓包等;“闻”就是闻闻电路,看有没有烧焦的味道;“问”就是询问用户,在这里一般是看电路功能的文字描述;“切”就是用仪器测量电路了。一般通这些方法,就能把电路故障找到了。综合“望、闻、问、切”得到电路维修的常用方法主要有观察法、替换法和检测法几种。

(一)利用观察法提高学生对故障判断的能力

观察法是维修电路的第一步,也是最基本、最直接、最重要的一种方法,主要是通过看、听来判断故障可能发生的原因和位置,记录故障发生时的故障现象,从而有效地找到解决方法。

(二)利用替换法提高学生对故障部件判断的能力

替换法是用好的部件去替换怀疑有故障的部件,以判断故障可能出现的位置和原因。有时候很难直接去判断某个部件是否损坏,采用替换法可以大大降低维修的难度。

(三)利用检测法提高学生对故障电路检测的能力

检测法是根据电子产品的电路原理图,按电路信号流程,使用检测仪表对怀疑有故障的元器件或电路进行检测,从而确定故障部位。很多时候,故障电路现象不太明显,不能直接通过看、听、摸来确定部位,这时候,就要通过仪器仪表来测量了。检测电路通常采用这种方法。

通过以上实践,在电路安装好以后,学生对寻求电路故障更加主动,并能有效地解决,切实提高了学生的理论水平及动手能力,得到了认可,为学生高水平就业打下了坚实的基础。

参考文献:

单元电路论文范文第3篇

关键词:10KV母线电压互感器

小型化变电站,一般选用三只单项互感器组合接线,采用熔断器保护,熔丝细,易受大风或震动影响而断线;电压互感器二次侧一般选用快速小保险保护,10KV馈路均采用三相两元件电能计量表,表计接线松动或操作不当保险熔断,亦可造成二次回路断线,会造成10KV用户专线有功计量不准确。现将电压互感器单相断线对馈路有功计量的影响分析讨论如下:

一、三相三线电度表的原理接线及有功计量的向量分析

三相三线电度表的原理:

接入电度表第一个元件的电压为Uab,电流为Ia,其相位角为30o+φ a;接入电度表第二个元件的电压为Ucb,电流为Ic,其相位角为30o-φ c。当电压对称而负荷电流不对称时,其测量的三相有功功率为:P=UabIacos(30o+φ a)+ UcbIccos(30o-φ c) 当三相电路完全对称时,其测量的三相有功功率为:P=UI cos(30o+φ)+ UIcos(30o-φ) = UIcosφ

二、电压互感器一次侧单相断线对馈路有功计量的影响分析

分析电压互感器一次侧单相断线对馈路有功计量影响的方法是:先根据断线情况绘制出向量分析图;再计算出两元件上所接入电压和电流的相位差,并将元件上所加电压换算成线电压;其次根据上述参数,计算出此种情况下,电度表所测的有功功率P断;最后计算出更正系数K 值。分析讨论三种情况如下:

1.当A相断线时:三相三线电度表第一元件所加电压为Uab=-Ub,接入电流为Ia, 其相位差φ1=60o+;第二元件所加电压为Ucb,接入的电流为Ic,其相位差φ2=30o-。

由分析可知,其测量的有功功率为:

P断A= UabIacos(60o+φ)+ UcbIccos(30o-φ)

=2 /3 UIcosφ

所耗电量的更正系数:KA=P/ P断A=1.5

2.当B相断线时:三相三线电度表第一元件所加电压为Uab=Ua,接入的电流为Ia,其相位差为;第二元件所加电压为Ucb=Uc,接入的电流为Ic,其相位差为;

由分析可知,其测量的有功功率为:

P断B= UabIacosφ+ UcbIccosφ

=2 /3 UIcosφ

其所耗电量的更正系数: KB=P/ P断B=1.5

3.当C相断线时:三相三线电度表第一元件所加电压为Uab,接入的电流为Ia,其相位差为30o+;第二元件所加电压为Ucb=-Ub,接入的电流为Ic,其相位差为60o-;

由分析可知,其测量的有功功率为:

P断A= UabIacos(30o+φ)+ UcbIccos(60o-φ)

=2 /3 UIcosφ

其所耗电量的更正系数: KC=P/ P断c=1.5

三、电压互感器二次侧单相断线对馈路有功计量的影响分析

分析电压互感器二次侧单相断线对馈路有功计量影响的方法和一次侧单相断线的方法相同。现分三种情况讨论如下:

1.分析二次侧a相断线情况:

此情况三相三线电度表第一元件所加电压Uab为零,接入的电流为Ia;第二元件所加电压为Ucb,接入的电流为Ic,其相位差为30o-;故三相三线电度表测量的有功功率P断a为:

P断a= UcbIccos(30o-φ)

= /2 UIcosφ +1/2UIsinφ 其所耗电量的更正系数: Ka=P/ P断a =2/(1+/3*tgφ)

2.分析二次侧b相断线情况:

此情况下,三相三线电度表第一元件所加电压为1/2Uac,

接入电流为Ia,其相位差φ1=30o-;第二元件所加电压为为1/2Uca,接入电流为Ic,其相位差φ2=30o+;故三相三线电度表测量的有功功率P断b为:

P断b=1/2 UacIacos(30o-φ)+1/2 UcaIccos(30o+φ)

= /2UIcosφ其所耗电量的更正系数:K=P/ P断b=2

3.分析二次侧c相断线情况:

此情况三相三线电度表第一元件所加电压为Uab,接入的电流为Ia,其相位差为30o+;第二元件所加电压为零,接入的电流为Ic;故三相三线电度表测量的有功功率P断c为:

P断c= UabIacos(30o+φ)

= /2 UIcosφ -1/2UIsinφ其所耗电量的更正系数: Kc=P/ P断c=2/(1-/3*tgφ)

四、结论

经过上述分析计算得出运行营业可借鉴的三条结论如下:

单元电路论文范文第4篇

【关键词】容差分析;最坏情况分析;储能放电电路

在电子设备研制与应用中,经常会遇到因元器件参数漂移导致电路性能变化,电路功能失效等问题,这些问题不仅延长设计周期,还增加维护成本,因此在电路设计过程中需引入电路容差分析来提高电路的可靠性。

电路容差分析是由日本质量管理专家田口玄一于20世纪60年代提出的,作为“三次设计”(系统设计、参数设计、容差设计)的一种重要分支,它大大提高了电路可靠性,保证了电路的输出一致性、降低了设计生产成本。电路容差分析就是建立电路性能关于电路元器件参数容差范围的数学模型,分析器件参数容差对电路性能的影响情况,从而优化设计。

1 电路容差分析方法

国家军标GJB/89-97《电路容差分析指南》中指出,容差分析是一种预测电路性能参数稳定性的方法。常用的分析方法有两种,一是以灵敏度为基础的方法,如最坏情况分析法,(Worst-Case Analysis),它是一种非概率统计方法,分析在电路组成元器件参数最坏情况下的线路性能参数偏差,它利用已知元器件参数的变化极限来预计电力性能参数变化是否超过了允许范围。在预计电路性能参数变化范围时,元器件参数的变化取上、下极限值,因此它得到的是电路性能指标最大偏差,最严格地决定了元件所能容许的误差,虽然实际生产中,这种情况出现的概率很小,是一种很保守的情况分析,但它对衡量产品质量非常有用,即通过了最坏情况分析的设计,电路可靠性最好,对航天、反应堆等风险较大设备的电路尤为适用。

第二种方法是以概率统计为基础的方法,如蒙特卡洛分析法,它是当电路组成部分的参数服从某种分布时。对其进行大量随机抽样,对电路进行仿真分析,计算电路性能参数的统计特性和偏差范围的一种统计分析方法。

不论哪种分析方法都需要建立具体电路的数学模型,不但计算复杂,工作量巨大,而且电路模型不能通用,因此限制了容差分析技术在工程实际中的应用。随着EDA(Electronic Design Automation)技术的飞速发展,出现了许多电子系统仿真软件,在这些软件上进行电路容差分析,可避免传统容差分析计算量大,参数调整缺乏灵活性等问题。在众多EDA软件中,OrCAD公司的Pspice软件因其专业性强、计算精度高、仿真结果合理等特点,使得在其基础上的电路容差分析具有更好的实用意义。

2 某装置储能放电单元电路指标分析

图1 储能放电单元电路模型

某装置中储能放电单元是其重要环节,要求具备较高的可靠性,其电路模型如图1所示,其中C为储能电容,L为放电回路总电感(包括电容器电感、传输线电感和负载电感),R是放电回路等效电阻。当该单元电路元器件参数发生偏差时,可能导致放电电流周期和幅值发生改变,从而使得某装置无法实现既定功能。因此需研究各元件参数的偏差对电路性能的影响情况,并在保证放电电流周期和幅值的满足要求的前提下合理选择元件的偏差范围降低产品成本。

在设定偏差为±10%的情况下,对放电电流幅值及周期分别进行瞬态响应仿真,仿真曲线如图2及图3所示。其中曲线1为无偏差时情况,曲线2为最坏情况曲线。

图2 无偏差和偏差为±10%时电流幅值IM仿真曲线

图3 无偏差和偏差为±10%电流周期T仿真曲线

由仿真曲线可知,结果满足要求。

为了得到更好的经济指标,放宽器件的偏差要求,可继续将表1中的偏差范围取值为±11%或更大来进行仿真研究。当偏差范围取值为±11%、±12%时,系统仍然满足指标要求,但当偏差范围取值为±13%时,电流幅值的仿真曲线为图4所示,同样曲线1为无偏差时情况,曲线2为最坏情况曲线。

图4 无偏差和偏差为±13%电流幅值IM仿真曲线

由图4可知,在偏差取值为±13%时,电流幅值几乎小于3.0kA,电路可靠性不够,因此,选择元器件参数偏差为±12%,是经济指标和可靠性指标都较好的偏差范围。

4 结论

对某储能放电电路应用Pspice进行最坏情况分析,显示该放电单元电路元器件参数偏差选为±12%的条件下,放电电流周期和幅值均能满足电路性能指标要求,为实际生产提供了理论依据,节省了设计时间,扩大了器件选型范围,降低了电路成本。

【参考文献】

[1]石永山,王飞,刘铭.电路容差分析在设计中的应用[J].光电技术应用,2010,12.

[2]杨华中.电子电路中的计算机辅助分析与设计方法[M].清华大学出版社,2008.

单元电路论文范文第5篇

【关键词】EWB;电子课程; 仿真

【中图分类号】G642.421 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089 (2012)02-0239-02

EWB英文全称为Electronics Workbench (电子工作平台),是加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司开发的一种电子电路计算机仿真设计软件。该软件设计功能完善,操作界面友好、形象,非常易于掌握。尤其方便的操作方式,直观的电路图和仿真分析结果显示形式,非常适合于电子课程的辅助教学,有利于提高学生对理论知识的理解和掌握,有利于培养学生的创新能力。

1 EWB仿真软件及应用优势

1.1 集成化、一体化的设计环境。 可任意地在系统中集成数字及模拟元件,完成原理图输入、数摸混合仿真以及波形图显示等工作。当用户进行仿真时,原理图、波形图同时出现。当改变电路连线或元件参数时,波形即时显示变化。

1.2 界面友好、操作简单。 单击鼠标,用户可以轻松地选择元件;拖动鼠标,可将元件放入原理图中。调整电路连线、改变元件位置、修改元件属性也非常简单。此外,EWB还有自动排列连线的功能,使画原理图更加美观、快捷。

1.3 真实且准确的仿真平台。 虚拟电子仪表设备齐全,包含万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等.仪器的控制面板外形和操作方式与实物相似、便于操作,可以实时显示测量结果。利用EWB进行仿真,过程非常接近实际操作的结果。

1.4 分析方法多而强。 提供多种分析功能,包括直流分析、交流分析、瞬态分析、温度扫描、参数扫描、传递函数分析等。利用这些分析功能、用户不仅可以了解电路的工作状态、还可以测量电路的稳定性和灵敏度。

1.5 可以安全地进行故障分析。 EWB是一种全新的虚拟实验环境,在这种环境下学生可以进行无障碍性实验,不必担心安全问题。例如电路的电阻或电容出现开路、短路、漏电时对电路造成的影响等,只需改变元器件的参数就可以模拟出元器件出现故障时的情况,针对不同故障可以观察电路的各种状态,从而加深对概念原理的理解,这在实际实验中很难做到。

2 仿真步骤

EWB利用计算机强大的计算功能来完成对电路的仿真和分析。使用者在电子工作台上创建了一个电路图后。启动电子工作台的电源开关或选择了分析方法.就可以从示波器等虚拟仪器(或分析显示图)看到仿真结果。使用EWB对电路进行设计和实验仿真的基本步骤是:

单管共射放大电路如图2所示,电路中静态工作点的调整会引起不同的失真,我们运用EWB仿真软件,在函数信号发生器中输入10mV,60Hz的正弦波信号,在单管共射放大电路中设置不同的R1的数值,在R1取值为500 kΩ和100 kΩ时,在虚拟示波器上看到了出现最大不失真和饱和失真的两种输出波形,如图3、图4所示。这与因R1的数值变化会引起IB的变化,从而改变静态工作点的位置,引起输出波形失真的理论是完全相符的。

4 用555定时器组成多谐振荡器的仿真实例

555定时器组成多谐振荡器如图5所示,通电后输出高电平,同时电源通过R1,R2向电容C充电,当电容C充电到电源电压的2/3时,内部比较电路使得输出变为低电平,电容开始C放电,当电容C放电输出到电源电压的1/3时,内部比较电路使得输出变为高电平,这样循环往复电容两端电压在电源电压的1/3与2/3处振荡,输出产生方波如图6所示。

根据周期公式T=T1+T2=(R1+2R2)C2计算得到振荡周期为2.961mS,占空比公式D=(R1+R2)/(R1+2R2)计算得到占空比为0.6。

用鼠标拉出虚拟示波器屏幕左、右角的小三角读数指针到如图7所示位置,从屏幕下方“T2-T1”栏的数据可以知道该多谐振荡器的振荡周期为2.955mS,占空比为0.6.由此可见仿真具有高度的准确性。

5 结论

5.1 应用EWB在教学中的优点。 电子类专业的很多课程理论抽象、实践性很强,学生理解和接受都很困难。教学过程中应用EWB仿真软件辅助教学,将静止的、纸上谈兵的理论教学变成动态的、可视的一体化教学,激发了学生的学习兴趣。将其适当地引入到理论教学过程中,将理论与实验过程较好地结合起来,这样既验证了课程的基本理论知识,又活跃了相对严肃沉闷的课堂气氛,改变灌输知识的教法为引导学生自己去获取知识的教学方法,极大地提高学生的学习积极性和参与意识。

5.2 应用EWB存在的问题。 EWB是对传统实验教学方法的充实与改进,虽然有很多优点,但在锻炼学生动手能力方面还不能完全代替传统的实验。因此把传统的实验室实验与计算机仿真实验相互结合.两者互相补充.互相借鉴。这种实验教学模式不仅有利于培养学生的动手能力和创新能力.还有利于实验教学质量的提高。

参考文献

[1] 袁宏.电子设计与仿真技术[M].北京:机械工业出版社,2005.