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  [图文]新的学习电子技术方法       ★★★ 【字体:
谈虚拟仿真技术及电子仿真软件
作者:朱利洋    文章来源:电子制作    点击数:    更新时间:2008-1-31    
  电路虚拟仿真与电子电路实验教学有机地结合
 
    一说起电子技术,人们自然会想起日常生活中比比皆是的家用电器。小到小小的手机、遥控器,大到彩电、冰箱、洗衣机,那一样不是电子产品?电子技术已经浸透到我们日常生活的方方面面。学习电子技术也最能引起年轻人的兴趣,但兴趣归兴趣,真要学好电子技术这门功课,还是要下一番苦功夫的。有些学生一开始对学习电子技术这门课怀有浓厚的兴趣,由于电子技术这门课的一些理论知识比较抽象,有些公式推导要涉及到高等数学,学着学着,渐渐地学生们会有些稀里糊涂起来,然后就产生畏难情绪,最终选择了放弃。
    电子技术是一门理论性和实践性都很强的课程,重视实验教学是学好电子技术的一个必不可少的环节,而电子虚拟仿真又是实验室操作实验的一个重要的辅助手段。在电类本科教学大纲中就明确要求,学生必须掌握一种以上EDA软件的应用,这是对电子类学生的基本功要求。
    上面已经讲到,只要在计算机中安装了一款先进的电子仿真软件,就可以进行所有电子课程中的实验仿真验证。在学习电子技术这门课时,往往受教学课时和实验室条件限制,不可能做大量的电子电路实验,脱离了实验,光学抽象的理论知识,味同嚼腊。若能一边学习理论知识一边进行虚拟仿真实验验证,不仅可以加深对抽象枯燥概念的理解,同时从计算机屏幕上能直观地看到虚拟仪表显示的实验数据和虚拟示波器显示的波形,变书本上死的、静止的概念为活的、生动的、能看得见的数据和波形。比如学习高频电子线路中,学生对同步检波电路原理等内容就比较难理解,而借助于MultiSIM软件中的虚拟4踪示波器的屏幕就可以将4种信号同时显示出来,它们之间的相位关系也一目了然,如图一所示。图一中,虚拟4踪示波器的屏幕上,从上到下第一条波形是A通道显示的高频载波波形;第二条波形是B通道显示的低频调制信号波形;第三条波形是C通道显示的调幅波;第四条波形是D通道显示的用同步检波器解调出的低频调制信号波形。
     在此,特别值的一提的是,实验室中根本不可能有4踪示波器,只能用双踪示波器分两次观察,不能很好地比较4种波形之间的相位关系。
学生在学习电子技术时,遇到难于理解的地方,完全可以随时在计算机上通过虚拟仿真实验来验证和理解抽象的概念。这样学习电子技术就会显得生动和有趣,理解了抽象的概念,自然就会对学习电子技术信心倍增。
 
    
         图一
  
      学生如能在进实验室做实验之前,先在计算机上将要做的内容仿真一遍作为实验预习,则再进实验室做实验将会收到事半功倍的效果。预习实验内容和不预习,实验效果将大相径庭。所以,提倡掌握电子虚拟仿真技术,作为一种新世纪学习电子技术的重要辅助手段,它也代表着新时代学习电子技术的潮流。
    特别是职高、高职院学生,以及社会上广大电子爱好者,自学电子技术缺乏良好的实验室条件,应用电子仿真软件做虚拟实验是一种非常理想的选择。世界上许多软件公司近年来纷纷推出它们的EDA软件,电子仿真软件品种繁多,有比较简单直观,较适合职高学生使用的,由匈牙利Designsoft公司推的Edison(爱迪生)软件,该软件主要是适合对电子技术有兴趣的初学入门者,其特点是所有元件和仪器都做成三维立体的,图二和图三为其三维立体元件连接实验示例图,图四为仪器连接和显示的波形图。
 
   
      图二
 
   
       图三
 
  
      图四
  
      在用Edison(爱迪生)软件进行仿真实验时,若电路有故障或电路设计有问题,灯泡、电流表、电动机、示波器等部件都会烧毁和冒烟,形象逼真。但只要点击“修复”功能,烧毁的部件又能恢复如初 [注:读者如对Edison(爱迪生)软件有兴趣,可登录www.edisonlab.com上浏览] 。有一定电子技术基础的学生,则可以选用功能更强大的Tina Pro 6、Proteus、MultiSIM等软件进行电子电路的仿真。
 
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