模拟电子电路范文

模拟电子电路范文第1篇

【关键词】Pspice 模拟电子电路 电子电路设计

在电气、电子、自动化、计算机等类型的专业中，模拟电子电路设计是基础的技术课程，其理论知识较为抽象且电路的原理较为复杂，对于学生来说比较困难，教师也难以教好。本文提出将Pspice应用在模拟电子电路设计中，有了该软件，就等于有了电路以及实验室，完美地将理论与实践结合，为教师和学生提供便利。

1 Pspice软件概述

Pspice软件由Schematics（电路模拟器）、Pspice（仿真软件的数据处理器）、Probe（软件的图形后期处理器）、Stmed（产生信号的工具）、Parts（为器件建立模型的工具）和Pspice Optimizer（软件的优化设置工具）等组成，能够提供强大的电路图绘制、电路模拟仿真、图形后期处理等功能。

Pspice包括以下主要功能：直流特性分析，其中包囊直流静态工作点分析、直流灵敏度分析、直流扫描分析以及直流小信号传递函数值分析；交流扫描分析，包括频率特性分析和噪声分析；瞬态特性分析；蒙特卡罗分析；温度特性和参数扫描分析；最坏情况分析等。

在设计电子电路期间，以既定的功能及技术参数来制定设计方案，可以应用Pspice模拟和连接电路并检测电路设计有无达到预期效果，也可以在计算机上对电路的结构和相关参数进行修改，不断测试、观察输出的波形，直至达到设计要求，以便取得电路的最优技术指标，为电路设计的精准性评价提供便利。此外，还能够分析容差、敏捷性、最坏状况、温度特性等，这些都是传统的方法难以完成的，还能够比较各种设计方案的优劣，方便选择最优的方案，使电路设计最优化。

2 Pspice软件的仿真实例

Pspice软件在电子电路设计中的应用可以提高教学效率，仿真电路的步骤大致分为五步：第一，绘制电路图；第二，分析电路的特性和仿真参数；第三，仿真测验；第四，显示仿真的结果；第五，分析并输出相应的实验结果。下面对Pspice软件的仿真实例进行分析。

2.1 限幅电路的设计实验

限幅电路的示意图如图1所示，二极管的型号为DIN4148，电阻为1kΩ，电源电压为3伏特，当输入电压达到6sin wt的时候，电路要达到限制输入电压幅值的目的。

设置直流扫描分析以及瞬态分析，得出输入电压Ui以及输出电压U0的波形，如图2所示，可见电路对输入电压幅值的限制效果。

在限幅电路的瞬态分析结果示意图中可见（图3），当输入的电压超出固定范围时，超出的部分就会被截止，这样就能使信号的电压在一定的幅值内，防止电路受信号电压的影响出现故障。

2.2 RC正弦振荡电路设计实验

RC振荡电路在电子技术中得到广泛应用，振荡电路在自动进行振荡的过程中，其达到平衡的条件所花费的时长极短，在课堂上，教师直接讲授相关的理论会令学生难以在有限的课堂时间内理解并掌握，因为学生难以根据抽象的理论想象出波形。就此，将Pspice运用到其中，可以观察出振荡电路建立振荡的过程以及振荡器在稳定之后的波形，同时，可以改变电阻或电容，观察其对振荡电路会产生怎样的影响，更加便捷、直观地掌握振荡电路的设计原理及运行原理。

3 总结

从上述的设计实验中可知，在模拟电子电路设计中应用Pspice能够使设计仿真的效果精准且直观形象，为电子电路的设计提供极大便捷。Pspice是应用极广的电路设计及分析软件，具有绘制电路图、模拟仿真电路、图形后期处理等强大功能，在建立真实的电路之前，在该软件上设计、绘制仿真电路，依据具体的需求来设置相应的参数，断定电路设计是否科学、性能是否可靠、能否达到设计的要求、有无必要修改电路等，还可以对元件的变化会对电路造成怎样的影响进行综合评估，同时也能对一些电路的特性进行测量分析。总之，Pspice的应用能够为电子电路的模拟仿真设计带来很好的内外部条件，帮助设计者设计出最优电路，提高教师的教学效率和学生的掌握速率，从根本上减少成本支出，使电路设计最优化，提高电路性能的可靠性，是模拟电子电路设计中必不可少的仿真设计软件。

参考文献

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[2]付巍.Pspice在模拟电子电路设计中的应用[J].机械工程与自动化，2006（03）.

[3]段天睿，滕照宇，姚勇，李兴红.柔性线路板串扰Pspice仿真分析及应用[J].安全与电磁兼容，2009（05）.

[4]宋国民，王宁，张爱云，周维.Pspice仿真平台在共轨ECU设计中的应用[J]. 现代车用动力，2009（03）

[5]周润景，张丽娜，王志军.Pspice 电子电路设计与分析[M].北京： 机械工业出版社，2011

作者单位

模拟电子电路范文第2篇

关键词：模拟；电子电路；实验平台；设计

21世纪是信息时代，电子计算机技术得到了快速的发展，覆盖了社会的方方面面，尤其是在教育教学方面的影响更是十分显著，模拟电子电路虚拟实验发展十分迅速。模拟电子电路虚拟实验的出现为电子电路的学习与研究带来了巨大的方便，有效的培养了学生对电子电路的分析、测试、理解与研究能力。传统的电子电路实验过程复杂，方法单一，对于实验设备的要求比较高，浪费了大量的人力物力，而且对一些复杂的电子电路实验而言，传统的实验方式根本无法实现，或者由于实验设备的制约，很多情况下根本无法完成相应的电子电路实验。模拟电子电路虚拟实验出现解决了这些难题，无论是在时间还是教学内容上都有很大的优势，在实际的学习与教学过程中得到了广泛的应用。

1 建设模拟电子电路虚拟实验平台的理念

1.1 与理论相结合

电子电路教学是电学体系中十分重要的知识板块，电子电路教学又分为理论教学、实验教学两个部分。我们进行模拟电子电路虚拟实验就是为了更好的促进电子电路教学整体的进步，因此在实际的教学过程中我们应该充分的考虑模拟电子电路虚拟实验与电子电路理论教学的有效结合，实现两者之间的相互促进，这才是最为科学的实验教学方式。

1.2 解决传统实验模式弊端

传统的电子电路实验教学经常受到仪器设备。实验环境和实验条件的影响，造成在进行电子电路实验的过程中往往不能顺利进行。另一方面，传统的电子电路实验过程中由于实验步骤的复杂性，因此常常是以教师的讲解为主导，学生动手操作和动脑思考的过程很少，并不能真正达到实验的目的。传统电子电路实验教学的这些弊端共同造成了传统实验教学与理论知识脱节，失去实验的意义，但是我们使用模拟电子电路虚拟实验平台进行实验，可以有效的克服这些弊端，解决在实验过程中的条件问题，让学生通过思考进行设计仿真，这样的实验过程能够培养学生的创新性和思维能力，真正达到实验教学的目的。

1.3 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。

参考文献

[1]刘彦鹏，周展怀.电工电子实验中仿真实验的地位和作用[J].电气电子教学学报，2007，29（1）：67-681.

模拟电子电路范文第3篇

关键词:LabVIEW程序设计;电子电路模拟;仿真设计;

引言

LabVIEW是以虚拟器，即VI作为应用设计中的硬件资源，并提供数据分析的功能。其作为一种图像化的编程语言的开发环境，集成了电子电路模拟机仿真设计所需的全部工具，帮助开发者完成从设计到测试等一系列步骤，使得仿真系统能够快速便捷地采集、分析和可视化访问所有数据，并直观、真实的再现电子电路运行情景，模拟和仿真电子电路运行过程，加深学生对电子电路的理解、记忆和运用。本文就将LabVIEW引入电子电路模拟及仿真设计中，应用LabVIEW开发软件在图形界面、扩展功能、编程语言、虚拟仪器上的技术优势，明晰设计原理和步骤，并以负反馈放大电路为设计实例，推进模拟与仿真系统的设计与应用。

1电子电路模拟仿真中LabVIEW的设计原理

1．1LabVIEW的主要功能操作

LabVIEW是美国NI公司推出的图形化编程软件，也即实验室虚拟仪器工作平台，在开发程序中，一般将LabVIEW界定为虚拟仪器，也即VI，其扩展名默认．VI。LabVIEW是世界上首个采用图形化编程语言也即G语言、技术的面相仪器的32位编译程序开发系统，其支持数值型、文本型、字符串型、布尔型等多种数据类型，且改变了传统的文本语言编程形式，简化了程序开发、设计流程。LabVIEW软件以应用程序VI为核心，每个VI又由多个更底层的VI构成，底层VI为最基本的计算，具体可实现以下功能:一，可以通过I/O接口设备来采集、测量相关电子电路信号，并完成操作与界面设计功能;二，LabVIEW中集成了现代计算机计算，可运用计算机强大的软件功能来运算、分析与处理信号数据;三，可借助于计算机的显示功能来模拟仿真传统仪器的控制面板，将电子电路信号进行输出显示，及利用计算机硬件和数据采集卡来采集、监测信号数据，而后通过计算机的相关软件对其进行运算、分析、处理之后将其结果传递给显示界面，予以显示测试结果。LabVIEW中的VI由图表/连接器、框图程序和程序前面板构成，其中程序前面板主要是用来模拟仪表的前面板，结合实际要求设置数据来检测输出量，输出量在模拟电子电路中称之为显示，而输入量则可以看作是对系统的控制，无论是显示还是控制在程序前面板上均是以图标的形式呈现，或开关、或按钮、或图形等;框图程序:每一个程序都有相应配套的程序跟随，与程序前面板配套的则是框图程序，框图程序主要是通过LabVIEW编写程序，本质上是一种传统程序的源代码，其包含节点、端口、连线以及图框，端口是传统程序前面板中命令的下达，节点主要是保证系统功能的实现，图框确保程序控制命令的下达，连线是程序执行过程中的数据流，并指明了数据流的动态方向;图标/连接器端口可将一个VI在其它VI的方框图中作为子VI应用，为虚拟仪器向子仪器的数据传输提供条件。

1．2LabVIEW程序设计步骤

其一，创建前面板，前面板主要是仪器操作界面，实际工作开展中用户通过操作前面板实现对仪器的操作，所以创建前面板时需要考虑到仪器界面内容是什么，根据设计仪器的功能需要来设计器见面板。在前面板中加入数值输入空间、现实空间以及波形显示控件等，甚至可以结合用户实际需要自定义功能。其二，创建程序框图，程序框图主要就是创建仪器想要实现的功能，等同于仪器内部电路，结合程序框图特点，做好各部分连线，完成程序设计;程序框图对象包括接线端、子VI、函数、常量、结构和连线，创建前面板后，需要添加图形化函数代码来控制前面板对象，程序框图窗口中包含了图形化的源代码，其基本程序框图，如图1所示。其三，对前面板和程序框图设计完成后，进行调试，通过加亮执行、单步执行等方法，每次调试同相配套理论进行分析，直到确定调试结果同理论分析结果相一致。二基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真系统设计鉴于LabVIEW软件的功能优势性，本文在结合电子电路模拟及仿真的应用需求，遵循相关设计原则和方法的基础上，设计了一种电子电路模拟及仿真系统，主要涉及演示实验模块和实操实验模量两大主模块，同时，因电子电路教学中，常包含晶体管单管放大电路、负反馈放大电路、RCL串联谐振电路、一阶动态电路、二阶动态电路、信号产生电路、基本运算电路等模拟及仿真。本文所设计的电子电路模拟及设计系统是以NIELVIS教学实验室虚拟仪器套件作为硬件平台，其是一种模块化平台，在单个小巧的组成结构中集成了12款最为常用的测量仪器，为系统搭建实验电路和调理电路;在电子电路模拟及仿真系统中，首先要检测拟实验对象的状态，如电子电路输入输出数值、电子电压信号的频率和幅值，RMQ震荡波形及单调衰减波形等，并将这类信号数值转换为符合实际数值的信号，以此作为模拟及仿真实验的根本出发点，应用LabVIEW图形变成软件为开发工具和其相应的DAQ数据采集卡，围绕信号的采集、分析和处理，设计出系统的主要模拟及仿真模块。基于LabVIEW的电子电路模拟机仿真系统主要由硬件系统和软件系统构成，其中，硬件系统主要负将电子电路实验中所测得的模拟信号，并运用信号店里电路的放大、隔离、滤波，使得输入的电子电路信号符合LabVIEW的DAQ数据采集设备预先设定的数值，将采集的模拟信号转换为数字信号经由计算机的数据总线传输给计算机系统，通过LabVIEW中的VI面板显示测试结果;软件系统主要由驱动程序和多种用户自定义的虚拟仪器构成，运用LabVIEW软件的多层次化结构，可以将创建的VI程序作为子程序调用，以此实现系统复杂程序的扩展，并借助计算机强大的计算能力、存储以及数据传输能力，得到电子电路实验参数，在其内存缓冲区来进行电子电路的实际操作。

2基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真的应用实例

就LabVIEW本质特点来看，在实际教学中应用较为广泛，能够通过模拟仪器实验获得教学需要，为了进一步探究LabVIEW实际应用成效，本文在客观分析模拟电子电路的应用特点的基础上，以LabVIEW为开发集成环境，并采用数据采集卡，以负反馈放大电路的模拟及仿真设计为研究实例，进行了详细分析，其总体程序框图如图2所示。多功能信号发射器设计的目为模拟电子电路实验，而在传统的负反馈放大电子电路模拟及仿真设计中，主要是选择元器件，并借助示波器来测量信号的强度和频率，结合实际需要增加其他元件，这样的设计存在较大局限性，造成最终设计的电路结构更为复杂，一旦某一元件出现问题极易造成整体电路出现故障，而信号在传播过程中为模拟信号，输出信号不准确，甚至信号中掺杂着过冲、杂散等一系列问题，影响模拟电子电路实验效果。而较之传统电子电路实验方法来看，LabVIEW模拟电子电路实验方法优势较为突出，可在LabVIEW的控制模块中加入相关的开关和按键，实现系统控制的灵活性，且因控制模块自由度较高，在设置显示器时应选择3个为最佳，以此对3中不同类型的电路波形进行显示;同时，可增设频率选择、幅值选择、开关等控件设置，频率选择控件简化为数值输入控件，便利了电子电路频率和幅值数据信息的直接输入，并可通过计算机鼠标右键选择属性，在计算机外观选项中重新命名这些标签。在前面板中加装数字滤波器相关控件，以此多功能信号发生器与滤波器连接在一起，经过在虚拟面板上的操作，实现信号波形的输出、数字滤波器在时域上的功能分析。为验证LabVIEW软件在负反馈放大电路模拟及仿真设计中的应用失效，本文设计了电压串联负反馈电路，其主要由两级放大子电路构成，并通过一个电容相连，可在前面板中设置电路电阻阻值，输入信号频率、电压数值以及三极管放大倍数等参数，并加入其它的输出信号和工作点，在程序框图中反映出来;同时结合模拟电路知识与输出结果可知，仿真结果验证了负反馈电路对整个电路的影响，串联反馈增大输入电阻，并联反馈减小输入电阻，电压反馈稳定电压放大倍数，电流反馈稳定电流放大倍数。

3结论

综上所述，本文主要基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真设计进行深入分析和探讨，LabVIEW软件是以VI虚拟仪器为应用程序的图形编程软件，以数字化的编程形式替代了传统文本式编程，使得电子电路模拟及仿真系统可视化、创建和编程设计更为简单、灵活，且支持多样化的操作形式，为系统各类模块设计提供更多选择。

参考文献

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［9］谢颂民．基于LabVIEW和Multisim电子电路远程虚拟实验室的设计［D］．湖南师范大学，2015．

模拟电子电路范文第4篇

一般情况下，半导体集成电路常用直流电压，电网中的电压通常是交流电压，若要将电网中交流电的电压换成直流电压，则需要借由电压变压器进行降压，再经由整流电路实现交流电压转换为直流电压的目的。但是，整流过后的直流电压内还存在着交流电压的成分，应采用滤波电路滤除夹杂的交流电压，得到平滑纯正的直流电压。通过利用Protel98软件进行模拟仿真和分析发现，没有接连滤波电路之前，整流电路所输出电压的波形呈现为直流电压。而将滤波电容器加在电路中以后，不仅可以降低整流输出脉动直流电压，并使电容器的容量得以改变，还能够改变电路开关电源的波纹。如果需要较小的电路开关电源波纹，受负载电流大小的影响，应该将电容量调大。由于电流大的时候，放电的速度比较快，最电容量的要求就会增大。而当电路交流成分减少时，也会使电容器的容量减少，因此容量改变以后所输出的计算结果也会不同于容量改变前的计算结果。通过采用示波器进行测试后发现，利用Protel98软件模拟仿真后输出来图形同实际电路测试输出的波形相同。由此可见，若要改变电子电路中的某个元件，只需要利用Protel98软件修改参数就可以实现，从而达到模拟仿真应实现的目标。Protel98软件成为修改和优化设计电子电路的有效辅助工具，也是电子电路设计模拟仿真的重要手段。利用Protel98软件模拟仿真电路设计的具体步骤包括以下几个方面：第一，根据电子电路设计的主要目标和所需规模绘制准确的电路原理图。在绘制原理图时，应选用比较简单和普及的电路，从而有效实现模拟仿真的目的。第二，绘制完电路原理图之后，借由Protel98软件设置元件的参数，通过鼠标选中元件并双击元件的性质项目后，就可以修改元件的参数。修改结果可以利用电子电气法进行测试和检查，从而找出出现错误的地方，再通过有效的分析和科学的修改，就可以完善电路设计。第三，再用Protel98软件模拟绘制出的电路原理图，并对电路功能进行仿真和验证，从而判断所设计的电路是否具有可行性。

2基本逻辑门电路的模拟实验

Protel98软件的仿真器由实用的数模与模拟混合而组成，利用网表文件将电路的所有元素结合起来，使数字仿真与模拟间的壁垒被有机的打破，再利用波形记录分析系统将数字波形的结果同模拟结果一起显示出来，组合成一个各种门电路。在进行模拟实验时，应首先输入绘制出来的电路图，并编辑激励信号波形和跟踪误差信号的波形，再从电子元件的数据库里找出相关的数据，利用这些数据进行电路模拟，并计算出波形模拟的结果。而从绘制的波形图中可以发现，当输入信号的电平组合表现为高—高、高—低、低—低和低—高时，基本逻辑门电路输出的信号和输入的信号之间具有可行的逻辑性关系。由此可见，利用Protel98软件对数字电路进行模拟仿真，不仅能扩大模拟电路设计规模，而且对其进行定时的精确度也非常高，通过采取输入不同激励信号波形的方式，可以准确修改基本逻辑门电路数据库的特性。不但如此，Protel98软件进行电路模拟仿真，其良好界面对于分析电路设计和修改电路设计具有重要的意义。

3结束语

根据相关理论与具体的辅助案例可以发现，Protel98模拟软件能有效解决电路设计中遇到的问题，对于电子电路设计的相关工作人员具有非常重要的意义。许多复杂电路的元件参数是已知的，而采用Protel98软件可以正确分析电路的特性，从而使传统的方法无法解决的问题得以有效解决。此外，Protel98软件还能优化实际生活中解决电路相关技术方面问题的手段和方法，使解决电路问题的成本大大降低，并提高处理问题的效率，具有非常重要的现实意义。

模拟电子电路范文第5篇

【关键词】翻转课堂；教学模式改革；模拟电子电路课程

一、改革背景解析

“模拟电子电路”课程，简称“模电”，是本科电子通信类专业的基础课程，主要内容包括半导体器件及应用，放大器分析与设计，电源分析与设计，以及滤波等模拟电路模块分析与设计等。课程内容具有概念、理论、方法层次多，系统性、相关性强等特点，而且随着新理论、新技术的不断出现和迅速发展，课程内容也需要不断更新和升级。对于大学生而言，模电课程的难入门和难掌握，在大学课程中算是首屈一指的。教师除要完整讲授理论知识点和经典分析设计方法之外，更要注重给予学生工程实践方面的引导，更强调理论与实践并重的学习方法。因此，在有限课时的课堂教学过程中，每堂课都有大量的新知识涌入，教师难以向学生深入地传授课程重点，更难以引导学生理清知识内容和动手实践之间的相关性，学生学习的信心和兴趣很难得到有效激发。在杭州电子科技大学，每年有1000多名学生会修习“模拟电子电路”课程。在进行教学模式改革前，该课程一般采用大班授课模式，教师在16周内，完成12个章节内容的讲授。由于学生是自由选课的，因此每个教学班级的规模一般在80人以上，个别班级还会出现超过100人的超级课堂情况。因此教师在课堂上很难把握学生当时学习情况，也就无法做出客观的评价，对学生的学习激励和反馈也不够，最后的课程评价基本以作业和期末考试成绩为依据。过于简单的评价体系和标准，也很难给学生在日后的专业学习过程中提供合理的参考。作为电子通信类工科专业的基础课，“模拟电子电路”课程的学习过程是学生形成适合个人的工程学习方法的过程，也是硬件工程师培养的必由之路。因此在模电课程的教学过程中，进行教学模式改革势在必行。

二、课程改革实践过程

针对教学内容繁多，教学模式单一，评价体系过于简单，以及部分班级师生比过低等问题，笔者所在的“模拟电子电路”课程组近几年来进行了教学模式上的多次改革尝试，主要分为2012、2013年的小班化探究式教学阶段，以及2014年至今的翻转课堂教学模式阶段。1.小班化探究式教学的模式改革课程组在2012年和2013年进行了小班化教学试点，在选课阶段，将教学班的授课规模控制在40人左右；同时对课程内容进行整合，特别是引入软件仿真环节和硬件制作环节，使学生掌握基本的专业知识和技能，同时减少各课程之间不必要的内容重复，比如删减了在“通信电子电路”课程中会重点介绍的高频振荡器部分。在课堂教学环节上，教师将“探究式教学”与传统教学相结合，控制压缩讲授课时的时长，在每次课都穿插安排20分钟左右的讨论和答疑环节，引导学生由单纯的课堂“听众”向课堂“参与者”进行转变，同时加强平时的过程考核，对参与课堂讨论，或者提出问题的同学给予一定的分数奖励；要求学生3~5人组成学习小组，共同完成课堂讨论和课后软件仿真练习，实现同伴互助式学习，同时引导学生培养团队合作能力。普通班学生实验是独立在实验箱上完成规定实验，而试点班学生除几个基础实验外，还要以2人一组的方式完成一次硬件制作，从原理图绘制、仿真、PCB版图绘制，再到PCB制版、焊接、调试，每位同学都完整参与一次硬件的基本制作流程。课程组设计了过程考核机制，放弃过去过度依赖最后一考的评价方式，在考核环节中引入课堂表现、课后仿真成绩、硬件制作成绩以及课后作业成绩考核，同时提高平时成绩在总评中的比例；考试方式采用开卷方式，题目设置上增加了实践环节的考核，减轻学生背诵各个概念、公式、指标的负担。课程组希望引导学生更加注重平时的积累过程，而不仅仅是最后的考前突击，希望通过这样的教学方式引导学生在学习模电课程的过程中，形成自主学习习惯和适合个人的学习方法。2.翻转课堂教学模式2013年果壳网成立MOOC学院，慕课开始进入中国。课程组教师通过相关课程的试听学习，开始考虑将这种形式引入模电课程教学。结合前期教学模式改革探索中出现的各种问题（在第三部分将进行详细阐述），课程组对教学模式进行了重新设计，并从2014年开始进行试点。（1）课前学习内容的设计课程组为课前学习环节提供了丰富的学习资料。首先教师在每周开放学习前，给出设计好的一周学习计划，让学生在开始学习之前对本周的任务有一个明确的认识，以便学生可以根据自己的实际情况，合理安排时间，进行有效的课前学习。其次，对教学内容再次进行梳理，将知识点进行拆分和整合，并录制成知识点教学视频；考虑到学生学习时有效的持续时间有限，根据知识点内容的不同，将每段教学视频的时长控制在5~10分钟左右。经过几轮教学实践后，不断进行修改，目前已完成三次完整的教学视频录制，同时也录制了部分仿真演示视频。学生每周的视频学习时长大致在40~50分钟左右。第三，为保证学生视频学习的效果，在视频中间穿插了对应的小测验，通过分析学生在视频观看过程中的测验结果，教师可以掌握学生到底在哪个知识点上会产生较长时间的停留，以及最容易出错的知识点是哪一个，为课堂深化和后期的视频更新做好数据收集。同时，为让学生对课前学习有一个自我测评，教师设计了相应的课前作业环节，难度一般，设计目标是为了让学生对课前学习有一个明确的评价。同时教师也在作业中收集学生学习中遇到的问题，为课堂教学积累素材。另外为了监督学生学习，课前作业一般都在上课前设置截止时间，督促学生在课前学习环节认真学习。（2）课堂教学环节的设计学生在课前学习环节完成了基本的学习任务，带着收获和问题走入课堂，因此在课堂环节中，知识的深化和拓展将成为主要目标。在杭电电子学院，一次课程包含两节课，共90分钟。首先教师通过课堂测验的形式，对学生的课前学习情况再次进行检验。由于是在课堂上当场完成，数据的可信度和准确度都较高，可以作为平时成绩的参考。一般测验时间在10分钟以内。其次，教师根据前期收集的问题，整理后就共性问题和典型问题进行答疑，或设计一下游戏环节，引导学生来问答这些问题，鼓励学生相互答疑，以期营造一个讨论学习的氛围。这部分时间控制在15~20分钟。第三个环节是较为重要的课堂练习环节，通过这个环节，教师有意识地引导学生进行分析、计算、电路设计及故障排除等方面的训练和学习，这个过程中鼓励学生2~3人组成一个学习小组，可以进行小组讨论，但必须独立完成在作业本上，完成后请老师检查结果验收。这部分训练题目一般是4~5个，难度和深度都比课前作业有一定程度的加强，时间控制在45分钟左右。最后的时间根据每次课程内容的不同进行调整，可以进行课堂小结，也可以进行相应内容的仿真演示，或者是组织学生展示自己的学习成果等。（3）课后环节的设计经过前两个环节的学习后，课后环节的重点放在知识点巩固和拓展，以及学生动手能力和研究能力的培养上。教师要求学生对课前作业和课堂练习部分进行梳理，同时根据情况发放一些拓展的阅读材料，以供学生了解行业相关的一些课外知识。每个学期有三次仿真大作业，教师引导学生进行项目分析，资料查找和收集，最后要求学生以学习小组为单位完成报告，并在截止日期前提交，期末的时候以答辩的方式进行课堂交流。（4）其他教学设计利用学校提供的教学平台，教师在课程的讨论区有意识地定期组织网上讨论，引导学生就某个知识难点或者最新的技术热点，进行相关讨论和学习；另外鼓励学生在网上交流笔记和学习经验，培养学生之间的互助意识和分工合作意识。（5）课程评价体系的设计翻转课堂教学模式为全面实施过程考核提供了可能。教学平台网上的记录，学生课堂的表现，课后的学习记录，仿真作业的报告都为考核提供了充实的数据支持，期末考试采用闭卷形式，因此课程组在考核时采取了7:3的考核比例，旨在引导学生功夫下在平时。

三、改革过程的总结与反思

教学是为了培养人才，学生的产出才是根本目标。我们详细分析了已有的教学资料，总结了不少经验和不足。在小班教学试点阶段，学生的期末考试成绩跟普通班相比略高，但差别不是很大，但参与教学试点的学生普遍理论基础和动手能力较好，多人参与智能车、电子设计竞赛等专业赛事，并获得全国一二等奖。在这个阶段，也暴露出一些问题，比如部分学生课前预习环节因缺乏监督，而导致课堂教学环节跟不上；教师课堂讲授的时长很容易就拉长，后面的探究性讨论时间不够，也深入不下去；开卷考试的形式引起部分学生误解，没有进行有效的复习，卷面成绩两极分化严重。另外由于教师个人的时间精力有限和实验经费等问题，学生的硬件制作实验无法继续进行下去。在翻转课堂教学试点阶段，我们根据前期教学改革的总结，进行了相关设置。在课前学习环节，利用平台的统计功能和通知功能，提醒学生进行有效的课前学习。平台设计时，不允许视频拖拽，不允许切换窗口；视频播放期间会插入测验题，如果答错，则回看视频；课前作业上交有截止日期的要求。这些措施都能对学生学习起到一定的监督作用，从而保证课前学习的效果。课堂上放手让学生参与课堂进程，学生可以根据自己的进度，自行安排学习；课后的拓展和仿真训练，对硬件设计实践有一定的弥补，为后续课程的开展打下了良好的基础。在最近一次的教学试点中，3个翻转教学班的期末卷面平均分比普通教学班高出10~20分，初步验证了目前教改方向的正确性。这个阶段出现的问题主要有以下几项。在翻转课堂实施的初期，教师对教学模式的把握还不够好，翻转得不够彻底；在课堂上，老师要兼顾每个学生的学习进度，因此班级的人数依然不能太多；在整个课程实施过程中，出现个别学生蹭分的现象，因平时成绩比例过高，考试前依然不复习的现象。我们在后期的改革和推广过程中会继续调整。

四、未来教学模式的展望

经过近几年的教学模式改革探索，杭电电子学院模电课程组积累了大量的教学资料和素材，已完成了完整的翻转课堂建设资料，包括已运行三年的教学平台，完整的教学视频、讲义、习题库、授课计划、课堂用PPT和拓展学习资源等。未来我们会在翻转课堂教学模式上集训继续磨合教学视频，给学生更好的线上学习体验；引入手机APP等辅助教学手段，优化课堂环节，给学生更多的学习和个人展示机会；调整后期的考核比例，给予学生一个更加完善合理的学习评价。同时，尝试新的模式改革方向，努力将改革的优良经验进行推广。

参考文献：

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[2]张其亮，王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合式教学模式研究[J].现代教育技术，2014,Vol.24No.4：27-32.

[3]丁建英，黄烟波，赵辉.翻转课堂研究及其教学设计[J].中国教育技术装备，2013，315（21）:88-91.

模拟电子电路范文第6篇

关键词：模拟电路；教学；方法

随着电子技术日新月异的发展，电子器件不断更新，许多人都有这样的困惑：低频分立元件电路是否还有必要学习？答案是肯定的，因为无论电子器件如何更新，但电路拓扑结构，也就是电路的思想不变。基本电子线路是进行电子设备设计的依据。自动控制系统中，电量与非电量的接口必须用模拟方法解决。所以《模拟电子电路》要学，而且要学通，学懂，要抓住其主线，领悟其思想。这对许多同学来讲比较困难。原因是其概念多，理论性强，涉及很多微观方面的知识，因此学起来感到抽象，不易掌握。对此，笔者结合多年教学经验及学生实际特点，从教师“教”这个角度出发，谈谈教好这门课几个关键问题：

一、找好知识点，做好知识的引导工作

俗话说万事开头难，对学习一门专业课来说更是如此。《模拟电子电路》课前后知识衔接紧密，如果基础打不好，即使学完这门课也还是个“门外汉”。打好基础就要先入门。解决这个问题的关键是要找好知识点，针对知识点，下大气力，采取各种有效手段，直到学生弄明白为止，千万不能在此吝惜时间。“磨刀不误砍柴工”，只要入了门，后面会一通百通。这里笔者选取了三极管的放大原理来谈一谈，这是《模拟电子电路》课的一根主线，后续内容均围绕此展开，对于这部分内容，我认为关键是要讲清一句话：即“放大电路中交直流并存”。交流指什么？为什么还有直流？两者并存是怎么一回事……这一连串的问题务必要给学生讲得明明白白，决不能似是而非。我是这样讲的：交流是三极管要放大的信号，如声音信号，然而这个交流信号不能直接进人三极管进行放大，因为三极管有三种工作状态：截止、放大和饱和状态，只有当三极管处于放大状态时才能进行信号放大，而要保证其处于放大状态，必须首先在外部给它加上大小合适的直流电源，使其发射结正偏，集电结反偏，即处于放大状态，同时该直流电源又是三极管放大交流信号的能量来源。因此，三极管放大信号时，电路中是交直流并存—— 直流是开路先锋，是驮载交流信号的基石，而交流才是三极管要放大的对象。通过这样言简意赅，形象通俗的描述，学生很容易接受。由此我想：作为一名专业课教师，面对抽象乏味的课程，必须考虑“如何讲”的问题，自己再明白，如果讲不明白，效果不会好。在这一点上，我的经验是：尽量通俗。

二、工作过程导向教学法

工作过程导向是应用性教育的基本特征，以学生为主体，使学生的学习过程符合或接近企业工作过程。《模拟电子电路》的教学以工作过程为导向，将其内容分成若干模块，一个模块作为一个子项目，最后整合为一个大项目。过程性知识的学习在这里除了对学习场地的要求之外，重点要求必须结合每个教学子项目设置学习情境。首先尽量对真实的职业情境进行模仿，创设不经加工而能直接移植的最具典型意义的学习情境，设计与职业工作过程具有一致性的教学过程，学生的学习过程就是“身临其境”的工作过程，学习是主动、过程性的行动。不过学习情境的创设要求做到：学习情境的设置要贴近实际，易于实现；项目具有典型的工作任务性，目标明确，且容易理解，符合经验（例如我们要学生完成的子项目有电压放大电路、功率放大电路、稳压电源等，这些都是目标明确的典型的工作任务）；工作过程学习中出现的错误或干扰能进行纠正和排除，在解决问题中积累经验（如放大电路中出现放大管无放大能力的问题，可采取改变偏置，提供工作条件，或检查三极管的好坏，或检查元件装配是否正确，或看是否满足频率要求等）；在策略能力的发展上有施展的空间（如：整流滤波电路设计，一般要求制作桥式整流电容滤波电路，而对基础好的学生可要求根据电路选择参数，并制作∏型滤波，提高滤波效果）。

三、借助图形、图像，变抽象为具体

《模拟电子电路》课理论性强，若只干巴巴地讲原理，枯燥乏味，学生不易理解，如果借助画图，直观生动，形象具体，对讲解理论会起到很好的辅助作用。例如：讲三极管内部载流子的运动时，可借助三极管内部结构图，标出三个电极，两个结，三个区，电荷从哪个区到哪个区，运动方向如何等等，一目了然，而且方便学生记忆。前面说的画流程图其实也是作图的一种。再如：讲三极管放大原理时，一定要画出三极管的特性曲线，且要求学生熟记曲线，这是分析三极管的重要工具。在曲线上标出三极管的三个区，圈出能正常放大信号的部位，演示直流量（即静态工作点）大小如果不合适，信号会首先进入哪个区，从而发生哪种失真……这样声图并茂，效果一定不一般。另外，单管放大电路中交直流的合成，集成运放的传输特性，反馈放大电路反馈极性的判断，稳压电源的稳压过程等都可画出其相应的图形进行分析。总之，充分利用作图，也是讲好《模拟电子电路》课非常重要的一个方面。

四、利用实验、实践课，提高学生学习积极性

《模拟电子电路》是一门实践性较强的学科，它的许多结论是由实验得出，通过实物接触，可以加强对电路的感性认识，提高学生学习的兴趣和积极性。例如静态工作点的估算，输入输出电阻的估算，电压放大倍数的估算等都会遇到这方面的问题。俗话说“百闻不如一见”，做《模拟电子电路》实验，主要用到交流信号源、稳压电源、示波器、万用表等仪器仪表，开始一定要讲清其在《模拟电子电路》实验中的不同用途，尤其示波器，用它可以观察到电路中的信号波形，必须熟练使用。如三极管放大电路实验，用示波器可以观察到交直流的存在，还可观察到不同工作点对放大电路输出波形的影响；负反馈放大电路实验，可以直观比较出反馈的有无对放大电路动态指标的影响；同相、反相比例电路，通过调试、测量可以验证输出、输入信号的大小比例关系——总之利用实验，不但可以获得明显的直观效果，还能使学生在心里产生一种“成就感”，这对今后的学习无疑会起到推波助澜的作用。

以上是笔者在《模拟电子电路》教学中的一些体会。电子专业知识内容较深、较广，学习难度较大，采用何种方法才能更好地提高教学的质量，还需要《模拟电子电路》教师在实践中不断探索、创新。

参考文献

[1]李建新.《模拟电子电路》.北京：中国劳动社会保障出版社，2006

[2] 瞳 健.对《模拟电路》课程教学的思考和探索[J].电子科技大学学报（社科版），2005

模拟电子电路范文第7篇

关键词：LabVIEW程序设计；模拟电子技术；电路仿真

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）18-4328-03

模拟电子技术实验是电子技术的一门重要的，实践性很强的专业基础课程。随着模拟电路技术和计算机技术的飞速发展，EDA（electronic design automation）技术作为电子设计与制造中的主流技术，已成为理工科专业学生必备技能之一。EDA 软件引入实验教学 ，可以让学生了解新技术新方法的运用，拓展思维，培养创新能力，如基于SPICE的各种针对模电的仿真技术，能仿真电路运行时的瞬时状况，并能观察各个节点的波形变化[1]。如Pspice、Protel等，有些还配有丰富的虚拟仪器和外设，能形象直观表现和测量电路工作现Tinna，Multisim等。EDA实践教学让学生真正体验工程师的产品设计制造流程，实现对学生的工程素质培养。

作为一种不是专业的EDA开发软件，美国国家仪器公司（National Instrunents Corpotion，NI）认为[2]，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。 过去40年的时间里，美国国家仪器公司（NI）通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软、硬件平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。

1 虚拟仪器与LabVIEW技术

虚拟仪器就是建立在软件架构上的仪器系统，通用的计算机作为仪器的硬件平台，利用计算机强大的运输、储存、调用、显示和文件管理功能，将传统仪器的功能软件化，构成与传统仪器相似而又主要依赖计算机系统的特殊仪器系统[3]。虚拟仪器的正常工作是通过软件系统完成的，软件系统既要负责硬件的正常控制，也要对数据进行分析和处理，其主要分为操作系统，仪器系统和处理应用软件。操作系统一般就是PC机自身的操作系统。由于其结合了传统的PC架构，虚拟仪器因此具有很高的可靠性和可维护性。用户可以根据自身需求来对仪器的外观和功能进行深度开发，而且由于计算机性能的强大，虚拟仪器具有测量精度高，系统搭建方便，数据采集处理能力强等一系列特点。

LabVIEW（Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工程平台）是由NI（美国国家仪器）开发的图形化程序编译平台[4]。和传统编程语言不同的是，图形化编程语言的程序流程采用了"数据流"的概念，其优势是设计者在完成系统组件的搭建的同时，就完成了软件的编写。LabVIEW创新性的引入了虚拟仪器的概念，用户可以通过友好的人机交互界面直接控制仪器。LabVIEW提供了大量的库函数，包括：信号截取、信号分析、机器视觉、数值运算、逻辑运算、声音震动分析、数据存储等。由于LabVIEW具有特殊的图形程序，简单易懂的开发接口，丰富的通信接口支持，大大缩短了开发原型的速度，也提高了软件的可维护性，因此逐渐受到系统开发及研究人员的喜爱。目前广泛的被应用于工业自动化领域。

2 模拟电子电路运用LabVIEW设计的原理和方法

虚拟仪器（VI）即LABVIEW应用程序，它是使用LabVIEW开发平台编制的程序，简称为VI。VI包括三个部分：程序前面板、框图程序和图标/连接器[5]。

程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。在程序前面板上，输入量被称为控制（Controls），输出量被称为显示（Indicators）。控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使这得前面板直观易懂。下面是一个温度计程序（Thermometer VI）的前面板。

每一个程序前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、图框和连线构成。其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图内的数据流动方向。上述温度计程序（Thermometer VI）的框图程序如下：

图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接器则表示节点数据的输入/输出口，就象函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。LabVIEW具有多个图形化的操作模板，用于创建和运行程序。这些操作模板可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。操纵模板共有三类，为工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和功能（Functions）模板。比如模拟电子电路中常用的信号处理子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块

LabVIEW的强大功能归因于它的层次化结构，用户可以把创建的VI程序当作子程序调用，以创建更复杂的程序，而这种调用的层次是没有限制的。与一般的EDA软件设计编程仿真下载的过程不同，模拟电子电路系统仿真功能直接由软件即可实现。硬件设计可通过LabVIEW相应的数据采集卡或GPIB、PXI、VXI等各种总线系统与外部硬件电路连接实现。

3 在模拟电子电路中的应用实例

基于LabVIEW上述特点，结合教学和科研需要，我们选择LabVIEW作为开发平台，采用北京中科泛华测控技术有限公司开发的采集器，我们构建了实验室虚拟仪器系统。

一个多功能信号发生器设计是模拟电子技术实验中一个非常重要的综合实验， 在传统的实验中，采用元器件，面包板进行设计，同时用示波器测量激励信号和响应信号的频率、幅值，再实现其他参数时需要额外增加元件，造成电路结构复杂，由于波形输出为模拟信号，输出不精确，会有过冲，杂散等一系列问题。LabVIEW的强大功能使得其成为虚拟仪器设计的最佳选择在LabVIEW的控制模板中加入相关的按键和开关，由于控制模板的自由度很高，所以选择同时放置3个显示器，这样可以同屏显示3种不同波形，较容易比对。此外，加入频率选择控件，幅值选择控件，以及开关等必要按键。频率选择控件简化为数值输入控件，这样可以直接输入需要的幅值和频率等信息，将鼠标移至旋钮单击右键选择属性选项，在随后弹出的对话框中的外观选项的标签中将这些旋钮分别命名。此外，在前面板加入了数字滤波器的相关控件，这样就可以将多功能信号发生器和数字滤波器结合起来，通过在虚拟面板上的操作，既可以输出需要的信号波形，又可分析数字滤波器在时域上的功能。

程序部分的设计是整个设计的核心，其中，每个程序框可以认为是传统编程语言中的源代码，而所有的程序框就是VI源程序的最重要的组成部分，除此之外，节点，端子，连线构成了程序框之间的联系。其中，用节点实现了对函数的功能调用；用端子用于传输前面板和后台之间的数据。连线的作用是顺序执行程序的数据流并且指明数据流动方向。

程序调试成功之后的运行结果如图5所示，如图，前面板上显示，程序输出了一个频率为1Hz，采样频率为100Hz，不使用滤波器的信号波形，从时域波形上看，信号质量很好。

4 结束语

本文主要分析了基于LabVIEW的模拟电子电路设计与仿真，通过以上的叙述，可以看出虚拟仪器利用个人计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立虚拟仪器面板，完成对仪器的控制，数据分析与显示，代替传统仪器，改变传统仪器的使用方式，提高仪器的功能和使用效率，使用户可以根据自己的需要定义仪器的功能，为模拟电子电路设计和仿真提供了另一个高效易用的软件平台。

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模拟电子电路范文第8篇

Multisim是美国NI公司推出的一款原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件，适合电子技术教学。利用Multisim对电子电路进行虚拟仿真，有助于通过简化电路模型来学习电子电路中的基本概念、基本理论和基本方法。在利用软件Multisim对模拟电子电路分析和仿真时应明确如下问题。（1）应用Multisim仿真工具进行电路仿真的基础是建立相应的电路模型，搭建电路原理图，定性分析电路中元器件的参数要求。（2）模拟电子电路的分析是利用理论分析和仿真分析对电路设计进行分析，明确该电路要分析的基本概念，进而指导电路调试和测试。理论分析是指理解电路的工作原理、明确电路的功能特点、建立电路的等效模型，即将非线性的半导体器件进行线性等效。根据电路理论，估算该电路的重要基本概念，如基本放大电路需要估算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等重要参数。（3）仿真分析需要考虑半导体器件的非线性特性，分析结果在一定程度上接近理论分析，是比较精确的计算，可将理论分析作为指导进行仿真分析。理论分析和仿真分析相结合，可用于试验性的电路设计，边仿真边设计电路中元器件的参数，达到电路设计的要求。

2、基于Multisim仿真软件的教学实例

2.1理论分析

一个实际放大电路的构成要满足直流通路和交流通路都正确这个条件。直流通路为偏置电路，保证放大电路有合适的静态工作点Q。而交流通路则决定了放大电路的组态，保证输入信号能够加入放大电路，输出信号能够正常取出，最终实现放大。构建共射基本放大电路，如图1所示。给定三极管的UBE=0.7V，β=50，rbb'=300Ω。直流通路和小信号等效电路如图1（b）和图1（c）所示。（1）直流分析：根据输入回路和输出回路，计算静态工作点的电压和电流如下：基极电流IBQ=26μA，集电极、发射极电流ICQ=IEQ=1.3mA，管压降UCEQ=5.5V。（2）交流分析：根据小信号等效电路，计算性能指标如下：电压放大倍数≈-94.7，输入电阻Ri≈1.32kΩ，输出电阻Ro=5kΩ。

2.2仿真分析

Multisim提供的虚拟三极管（BJT_NPN_VIRTUAL）采用的是低频小信号模型，其特性接近理想三极管。电路仿真中使用虚拟三极管，其参数输入电阻为0，电流放大倍数恒定，输入与输出特性均为线性，器件特性与频率无关。搭建仿真电路，如图2所示，选择虚拟三极管，双击弹出三极管“属性”编辑窗口，在其中的“编辑模型”对话框中编辑参数，更改β=BE=50，rbb'=RB=300Ω=0.3kΩ。其他元器件参数选取参照图1。（1）直流分析。利用Multisim10基本分析方法中的直流工作点分析法（DCOperatingPoint）来分析电路的静态工作点Q设置情况。启动“仿真”，单击“分析”功能中的“直流工作点分析”命令，打开Multisim10的“直流工作点分析”对话框，如图3所示。单击“输出”选项，添加仿真变量到右边选项框，然后单击“仿真”按钮，系统自动显示运行结果，如图4所示。根据图4可知，各个仿真节点的变量含义为V(2)=UBE=0.789V，V(3)=UCEQ=5.48191V，I(ccvcc)=ICQ=1.32969mA。（2）交流分析。给定10mV/10kHz的正弦波输入信号，将输入信号和输出信号连接到虚拟仪器示波器，打开仿真开关，双击示波器得到输入和输出信号波形，如图5所示。根据输入、输出波形标尺线处的读数，计算电压放大倍数为根据输入电阻Ri的定义，Ri=Ui/Ii，其中Ui是输入端口的电压，Ii是输入端口的电流。在放大电路的输入回路接入电压表和电流表，仿真时利用电压表测量输入端口基极和发射极之间的电压为7.071mV；利用电流表测量输入端口基极的电流为5.439μA，如图6所示。可得放大电路的输入电阻为Ri=7.071mV/5.439μA=1.3kΩ。注意在使用万用表测量电压和电流时要设置为相应的电压、电流作为电压表和电流表，以及设置为交流来测量。在输出回路采用外加电压方法，断开负载电阻，将电路中的信号源置零，在输出端接入一个10mV/10kHz的正弦信号源，同时在输出端接入电流表用来测量端口电流，接入电压表用来测量端口电压，单击“仿真”按钮，双击电流表及电压表，创建的电路如图7所示，可得放大电路R0=10mV/2μA=5kΩ。

2.3分析总结

（1）直流分析的目的是估算或测试静态工作点Q，确定三极管是否工作在放大区。当Q点过高时会产生饱和失真，当Q点过低时会产生截止失真。该电路的直流偏置电路为固定偏置电路，若出现饱和失真，可增大Rb电阻，使Q点沿交流负载线向下移动；若出现截止失真，可减小Rb电阻，使Q点沿交流负载线向上移动。直流分析的内容是输入回路的电流IBQ和电压UBEQ，输出回路的电流ICQ和电压UCEQ。根据理论分析估算可知，集电极电流ICQ=1.3mA，管压降UCEQ=5.5V；而仿真分析得到的参数为：I(ccvcc)=ICQ=1.32969mA，V(2)=UBE=0.789V，V(3)=UCEQ=5.48191V。可知静态工作点Q位置合适，保证放大电路能够正常工作。对比结果可知理论估算和仿真分析的结果近乎相等。理论估算时给定UBE=0.7V，β==50为一个常数，没有考虑三极管的非线性，所以不是精确计算。而仿真分析是根据三极管的模型分析验证，考虑了三极管的非线性问题。（2）交流分析的目的是观察输入信号和输出信号的关系，分析的内容是放大电路电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标。三极管放大电路的放大作用是利用三极管的基极对集电极电流的控制来实现的，从而将直流电源所提供的能量转化为负载所需要的能量。放大的实质是能力的控制和转换，是对变化量的放大。（3）仿真分析与理论分析的结论相一致，验证了理论分析的正确性。

3、结语

模拟电子电路教学中引入Multisim仿真，使原本枯燥、抽象的教学内容变得形象、生动，加深了学员对理论知识的理解，提高了学员自行仿真分析和设计的学习兴趣和教学效果。仿真教学手段是教学改革的成功尝试，涉及电子电路的课程都可以尝试仿真的辅助教学方法，目前少学时课程的教学方法研究仍在继续，教学模式多样但最终的目的都是提高教学质量，让学员在轻松的学习过程中有所收获。

模拟电子电路范文第9篇

对专业职业岗位群和其典型工作任务、职业行动能力进行分析是开发工作系统化课程的首要任务。通过对企业和毕业生进行调查，电子技术应用专业毕业生主要分布在电子产品整机装配、调试、设备维护、品质管理、生产管理、电子产品维修和工程安装等岗位（群）上。电子产品设计、生产是其一个典型工作任务和完整的工作过程，对工作过程进行相应的行动领域分析，根据工作过程导向课程整合的理念和模拟电子电路、电子技能训练的课程内容的特点，将电子产品设计、生产的工作任务转化为学习型任务，设置若干个具有典型功能且相对完整的电子产品生产、设计的学习情境，将课程知识有机地嵌入到学习情境中，把模拟电子电路、电子技能训练课程整合重构成模拟电子电路制作与调试。

二、学习情景设计

学习领域是由若干个学习情境构成的，设计学习情境是课程改革的核心。根据模拟电子电路、电子技能训练的教学目标要求，按照职业成长和学习认知规律，将学习情景涉及的知识和技能按照产品设计生产的工作过程排序，根据电子产品设计生产所涉及到的工作过程，按元器件识别及焊接技术、基本单元电路、综合实训三个层次递进重构，以七个典型的产品制作任务为载体设计学习情境，见右表。

三、教学实施及效果

在教学实施过程中，教师根据项目过程的需要指导学生学习相关专业知识和技能，以职业活动为主线，以真实的工作项目为载体，让学生经历：明确任务制订计划方案决策项目实施检查控制评价反馈这六步完整的“行动”过程，收到较好的教学效果。

1.学生自主学习，较好地掌握专业技能

在教学过程中，学生表现出极高的学习热情，积极、主动地开展学习。在个人没法完成任务时，首先寻求小组成员的帮助，营造了一个互帮、互学的学习工作环境，较好地掌握了电子元器件的识别、检测方法和手工锡焊方法，能正确使用万用表和常用的电子工具，按时完成焊装、检测和调试电路的任务。

2.小组协作学习和工作，培养学生的职业素质

小组（团队）协作的方式学习与企业的班组工作方式相似。教师通过获取信息、制订计划、实施计划、检查与评估工作完成情况，让学生了解系统的工作方法，培养了学生统筹安排和计划协调能力；在小组工作中，培养学生纪律观念、与他人交往、合作的能力；在陈述小组工作计划和展示工作成果过程中，培养了学生的表达能力；在解决问题、评价和总结回顾的过程中，培养了学生解决问题和总结分析能力；在小组自我管理过程中，加强了学生时间管理、过程控制、质量检查、安全生产的意识，提高了小组的自我管理能力。

表 电子电路制作与调试课程的学习情境

模拟电子电路范文第10篇

【关键词】模拟电子电路实验 指标体系 实践教学

【中图分类号】O156 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08-0243-02

1 引言

为了促进高等学校实验教学改革,教育部颁布了多个文件,突出了实践教学在本科教学中的重要性。为了提高实践教学质量,我校从2001年开始,成立了教学实践部,把一些基础实验作为一门独立的课程,单独设课。模拟电子电路实验课程就是一门独立的基础实验课程,并且是一门电子类专业的基础必修实验性课程。作为一门实践性课程,它有别于一般理论性课程,故应具有一套完善的学生实验成绩考核指标体系,但目前存在的考核指标体系不利于激发学生学习兴趣和创新能力的培养,学生的成绩无法得到客观、公正的评价。因此,必须建立一套适合于模拟电子[1]电路实验课程特色的实验教学的考核指标体系,从而加强学生实验能力的培养,提升实验教学质量,提高学生学习实验教学课程的积极性[1]。

2 模拟电子电路实验中存在的问题

模拟电子电路实验是高等工科院校实践教学环节的一个重要组成部分。通过这门课程的学习,学生可将电子技术基础理论与实际操作有机地联系起来,加深对所学理论课程的理解,逐步培养和提高自身的实验能力、实际操作能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力,以及创新思维能力和理论联系实际的能力[2]。目前发现模拟电子电路实验普遍存在以下几个方面的问题:

(1)学生学习的主观能动性不高,主要表现为:实验前不认真预习、实验后不深入分析所获实验结果,甚至出现抄袭他人实验报告的情况;

(2)目前采用的实验考核指标体系不能很客观真实地反映学生的实际动手能力:学生的实验成绩通常采用“平时成绩+总评”这种方式来体现,由于考核指标体系缺乏具体定量指标,实验成绩评定仍有较大主观误差,从而导致学生的实践能力得不到客观反映;

(3)当前的学生实验成绩考核指标体系,不利于激发学生学习兴趣和创新能力的培养:目前所使用的实验成绩考核指标体系不够细化具体,学生无法根据该指标体系来判断自己所获成绩是否公正、合理。

因此现有的模拟电子电路学生实验成绩考核指标体系和考核方式与教育部培养高校学生实践能力的目标还有较大距离,急需改革。为此需要制定一套规范合理的模拟电子电路学生实验成绩考核指标体系已迫在眉睫,使之既能客观评价学生实验成绩,又能提高学生实践动手能力和学习兴趣,进而提高实验教学质量。

3 模拟电子电路实验课程成绩考核指标体系设计

根据本校近几年模拟电子电路实验课程教学实际情况,结合该课程的特点,提出了一套具有很强可操作性的定量考核指标体系,其具体指标构成详见图1。

(1)出勤率:出勤率是实践教学学生成绩考核体系中最基本的内容之一,它是衡量一个学生对实践教学的认识态度与重视程度[2]。我们对每次实验教学学生的出勤都要进行考核,出勤成绩占此次实验成绩的10%,且分为5个等级,每个等级对应于相应的分值见表1。

(2)实验预习报告:我们要求每位学生参加实验之前,必须预习,完整的预习报告应具有实验名称、原理摘要、仪器描述、实验步骤(可以自己设计)、实验数据表格,另外还有一些思考题,要求在预习报告中答出,这些思考题让学生真正弄清要做什么实验、实验的目的、实验原理以及用什么实验仪器。指导教师在课前要检查学生的预习情况,以了解学生对整个实验预习的程度。形成严格的预习制度,通过规范的课前预习检查,使学生对预习的重要性有了充分的认识。课前要熟悉与该实验相关的理论知识并积极思考。这样可以使学生在实验时充满信心[3]。比较顺利地完成实验任务。学生的预习成绩也分5个等级,每个等级对应于相应的分值与出勤率量化表类似。

(3)实验操作:学生做实验的操作过程非常重要,该项占每次实验成绩的50%,这部分主要是考核学生在做实验项目过程中的主动参与性、探究性、动手性、独立性,以及团队合作精神。实验操作一般包括:连线、仪器使用熟练程度、数据处理、学习态度、分析解决问题的能力等五个方面完成的情况来给成绩,这部分也分5个等级,在做实验教学项目过程中,如果某一学生实验操作等级Ci=5,则成绩为:Ci×50%=5×50%=2.5,对应的百分制分数为50。

实验课上,教师首先进行10到15分钟的实验讲解后,然后放手让学生自主实验。教师在旁边提供有针对性的辅导,同时,教师认真观察学生是否按照正确的操作步骤、是否自已动手操作,观察学生在实验中遇到困难时的应变能力、实验过程是否正确,观察学生在实验中是否具有动手能力和创新能力,如实验需要团体来完成,则观察学生在遵守实验室纪律的同时,是否具有团队精神,这5个方面可以各占10%的比例。

(4)实验报告处理:实验报告要求结构完整、数据合理。可以要求学生按自己设计的步骤来编写实验报告,鼓励学生在实验报告中总结自己在做实验中遇到的问题,并对这些问题进行深入分析和思考。

(5)实验数据分析:学生应对实验中记录的数据进行分析处理,并将数据分析结果与理论相联系,这也是学生在认识自然规律方面深化的过程,这个过程很重要,但往往被学生忽视了,以为有数据就行,不太注重数据是否合理有效。

(6)实验仪器整理:完成实验后要求学生整理实验仪器,以此培养学生的道德素质和学习态度,养成良好的学习习惯,整理好了才有成绩。

(7)实验考核:实验考核是通过考试来检验学生对本门实验课程所学知识掌握程度,它不仅是评价学生学习成绩的一种客观指标,也是对教师教学效果的一种检验手段。该环节占学生实验本门课程总评成绩的60％。该部分也分5个等级,满分等级为5,对应的百分制成绩为100。

(8)总评:总评是实验教学学生成绩考核体系中最后一个环节,也是最关键的一个阶段。它是将每位学生本门课程的所有实验项目的成绩之和的平均值乘以40％,再加上考核成绩T的60％。总评成绩Z分为5个等级级,它的计算公式如下:

Z＝*40%+T*60% (1)

其中Pi是每个实验项目的成绩。如果本门课程累计达到或超过三分之一缺席,则其本门课程总评成绩为不及格。

4 结语

模拟电子电路实验课程学生成绩考核体系是实验教学管理规范化的组成部分,它保证了单独设课的模拟电子电路实验课程的正常进行,有利于优秀人才的培养,学生自主学习空间更加广阔,有利于全面提高学生的素质,有利于学生理论与实际相结合,有利于学生主动研究与探索精神的发扬[3]。

总之,只有教师和学生都从思想上重视实验课的重要性,大胆改革实验教学方法和考核方法,才能充分调动学生的自学意识、转变学生学风,从而为社会培养出具有扎实理论功底与丰富实践技能的全面发展复合型人才[4]。

参考文献

[1] 陆申龙.开放教学实验室、提高学生创造能力[J].上海:实验室研究与探索,1999,12.

[2] 奚鹰,浦海英等.机械基础实验课程学生成绩考核体系的设计计[J] .实验室研究与探索,2005,24(2):71～73.

[3] 段智英,韩学孟.提高物理实验教学效果方法初探[J].山西农业大学学报,2006,26(6):226～227.

[4] 王水莲,孙志良,刘进辉,刘自过.浅谈家畜组织胚胎学实验教学的改革[J].实验室研究与探索,2005,24(2):67～69.

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。”