电子电路虚拟实验平台设计

时间:2022-08-30 10:57:55

电子电路虚拟实验平台设计

1与教学目标吻合

我们设计模拟电子电路虚拟实验平台就是为了促进电子电路教学的发展。通过实际的模拟电子电路虚拟实验教学我们也清楚的发现,该技术可以很好的与电子电路课程的教学目标相吻合,这是传统的实验课程无法实现。在具体的表现方面有:首先,采用先仿真后实验的方式,这样帮助学生进行思考,锻炼了学生思维能力;其次,重视基础实验,实现了对学生动手能力和操作能力的全面提高;最后在很大程度上可以对学生的创新能力进行培养,实现学生综合能力的提升。

2模拟电子电路虚拟实验平台的设计

2.1模拟电子电路虚拟实验平台的硬件结构

模拟电子电路虚拟实验平台最为重要与核心的部分就是硬件结构的设计,一般的模拟电子电路虚拟实验平台的硬件结构主要是由计算机、接口电路、实验板三个板块组成。

2.1.1计算机

计算机是进行模拟电子电路虚拟实验平台设计的物质基础也是硬件结构的核心。学生在进行实验的过程中首先要进行的就是在计算机上进行实验的设计与模拟验证。模拟电子电路虚拟实验平台还可以实现多个实验之间的横向对比,这样的设计可以让学习者更加清楚的掌握实验。在模拟电子电路虚拟实验平台的设计中要想实际的实验与虚拟实验进行有效的结合,这样的设计才是更加科学合理的。

2.1.2接口电路

接口电路也是模拟电子电路虚拟实验平台中十分重要的设计要素。计算机输送的信号一般都是并行数据,而控制节点可以接收的一般都是串行数据,这时就需要植入接口电路,这种电路的作用就是实现控制信号与智能插件版的有效结合,通过这种方式控制节点的通断,这时整个实验平台的关键所在,接口电路对于电路的控制功能一般是通过单片机进行的。

2.1.3实验板

模拟电子电路虚拟实验平台的实验板是由稳压电源、函数发生器、智能插件板、集成器件插件板等模块组成。它是模拟电子电路虚拟实验平台中主要的模拟实验中心,依靠正弦波形、方波、三角波三种函数发生器进行。

2.2模拟电子电路虚拟实验平台的软件结构

2.2.1电子电路虚拟实验子系统

作为电子电路虚拟实验平台的核心电子电路虚拟实验子系统主要是由拟实验子系统、模拟电路虚拟实验子系统、数字电路虚拟实验子系统和综合电路虚拟实验子系统4个部分构成。该子系统可以帮助学生对理论知识进行深入的理解,对电子电路的基础知识进行实验验证,培养和锻炼学生的操作能力。在进行设计的过程中要将RLC移相电路与谐振电路,基本定理(律)验证电路等系列实验设计到该系统中,这样才能充分发挥其作用。

2.2.2模拟电路虚拟实验子系统

模拟电路虚拟实验子系统的主要作用是帮助学习者加深对于电路知识的理解与认识,同时提高学生的探究能力与独立解决问题的能力。系统中经常会涉及到一些具有思考价值的实际问题,让学生通过分析掌握模拟电路分析、仿真、设计的能力。在该系统的设计过程中要植入晶体管放大电路、信号运算电路、功率放大电路、滤波电路、信号产生电路和直流稳压电源、二极管电路等系列实验。

2.2.3数字电路虚拟实验子系统

该系统的作用是帮助学生学习数字电路相关的理论知识的学习与理解。让学生通过模拟实验子系统熟练的掌握数字电路的分析、测试与仿真。在具体的系统设计中应该将A/D与D/A转换电路、组合逻辑电路、逻辑器件测试、时序逻辑电路以及555定时器应用等系列实验设计到该子系统中去。

3结束语

模拟电子电路虚拟实验平台是现代计算机技术发展的产物,对于现代电子电路实验研究和教学工作有着十分重要的意义与价值。该平台为学生的学习提供了一个科学、理想、实用的实验平台,实现了电子电路教学的跨越式发展,对于现代教育教学工作有着重要的意义与价值。

作者:王露莹 单位:海南师范大学

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