模拟电子技术范文

时间:2023-03-02 05:42:09

模拟电子技术

模拟电子技术范文第1篇

关键词:电子技术;模拟电子技术;数字电子技术;优势对比

引言

随着社会的发展与科学技术水平的提高,电子技术在很多领域中都得到广泛的应用,但在不同应用环境中对电子技术的要求也不相同,模拟电子技术主要对信号时间和数值上的变化进行的相应处理,数字电子技术主要对离散的数字信号进行处理,基于两项技术的信号处理内容不同,也具有不同的使用优势,为了使两项技术能够充分发挥自身优势,以下主要对模拟电子技术和数字电子技术的详细分析,进行两项技术的优势对比。

1.模拟电子技术分析

电子技术主要被应用于电路中,在电路运行中具有放大镜的作用,模拟电子技术就是电子技术中一项重要组成部分,它主要处理的是电路中一些连续的电子信号,处理方法相对简单[1]。使用该项技术的电路被称为模拟电路,由于模拟技术成本相对较低,模拟电路的造价也相对较低,因此现阶段使用范围相对广泛,但更多的是应用于对电路电子信号运输的精准度要求不高的工业领域之中,但如果在传输过程中外部环境相对较差、噪音相对较高就会影响信号传播的准确性,使用该项技术常会由于噪音干扰而出现失真的情况,导致传输效果与最初的电子信号之间存在一些差异,影响人们的使用。

2.数字电子技术分析

数字电子技术与模拟电子技术不同,它是一种相对技术,即借助抽样定理,通过对模拟信号进行抽样,从而提高电子信号的精度,保证电子信号在传输过程中具有精准性特点。现阶段,数字电子技术使用在数字电视中,使用该项技术能够减少周围环境特别是噪音对信号传输的干扰,保证信号传输过程中的准确性,提高电视播放效果,使画面更加清晰[2]。并且使用该项技术在信号加密的过程中,由于数字信号能够使用更加高级的加密系统,因此能够对数字信号传输过程起到保障作用,从而提高数字信号运行的安全性。

3.电子技术中信号形式及电路形式对其的影响

信号形式能够对电路工程产生很大的影响,直接决定了电子技术的选择方式,在模拟电路中,由于信号形式为模拟电子信号,因此在选择电子技术时,通常情况下,都会根据模拟电路的特点,选择相应的模拟电子技术,并按照模拟电子技术的规范完成电路工程。由于信号形式须使用特定信号技术,因此在数字信号传输过程中更多的选择了数字技术,这时在完成电路工程时,就需要结合电路具体情况和实际需求,确定数字技术的开展方向,从而根据相应的数字电子技术相关规范完成工作。

4.模拟电子技术与数字电子技术优势对比

通过上文对模拟电子技术与数字电子技术的详细分析,能够更好的认识到两项技术的区别,为了保证模拟电子技术和数字电子技术能够应用到适宜的领域,发挥出更大的作用,下面通过对比,分析两项技术各有的优势。

4.1模拟电子技术优势

模拟电子技术主要具有以下几方面优势:(一)模拟电子技术相对简单,实施过程相对容易。虽然模拟电子技术存在着一定的不足,但是该项技术相对简单,能够有效缩短电路工程的完成时间,提高运行效率;(二)原理简单,造价低。由于原理简单,且对模拟电路的要求相对较低,因此模拟电子技术的造价是很大一个优势,也正因为如此,应用市场相对广阔。在以往的电视制作中,大部分使用的电子技术为模拟电子技术,通过实现对造价的控制,从而保证了电视在人们生活中的普及;(三)适用能力强,应用面广。虽然该项技术应用面也十分广,但使用该项技术的传输过程中,信号精准度有所下降,为了使该项技术能够发挥出自身优势,使用该项技术时,就要充分考虑到电路对信号精准度的要求,并在电子技术不断发展的过程中,找到完善该项技术的方法。

4.2数字电子技术优势

与模拟电子技术核心内容和采用的方法不同,适用领域和方向也有所差距,数字电子技术主要具有以下几点优势:(一)采用开关电路,降低对物理量精确度的要求,只需确定物理量的大致使用范围即可,简化使用流程,提高使用该项技术的方便性;(二)传输数据可靠性高,由于使用该项技术的电路中能够有效抵抗外界环境特别是造成对电路造成的干扰,因此在数字电路中,信号的精准度更高,更有利于信号的传输与储存。现阶段在数字电视中就使用了数字电子技术,与使用模拟电子技术的电视相比,数字电视画面更加清晰。但同时由于该项技术的原理相对复杂,精准度更高,造成使用该项技术的造价也更高,因此在使用该项技术的过程中还需要考虑对电路的实际要求,如果能够提供更多的成本资金,保证信号的准确性,就要合理使用数字电子技术;(三)数字电路能够更好的实现程序控制,有利于进行系列化、集成化的生产,提高生产效率,保证企业经济收益。四、能够实现高精度的加密,由于数字信号在传播过程中能够使用较为高级的加密系统,因此在处理数字信号时使用的数字技术就具有较强的加密功能,通过保证信号的安全性,提高整体电路传输的安全性。

5.总结

总而言之,模拟电子技术和数字电子技术在不同的应用领域具有不同的优势,模拟电子技术的使用更为方便、简单,造价较低,但精准度也相对较低,因此模拟电子技术更适用于相对低端对误差率要求不高的电路设备中,而数字电子技术则能够有效提高信号的精准度,保证电子电路处于高精度运行状态下,也因此更适用于较为精确的电路设备中。

参考文献

[1]冀炜,于富尧,常思安,王雨龙,李梦茹.模拟电子技术与数字电子技术的对比分析[J].通讯世界.2016(07)

[2]孙炳.模拟电子技术与数字电子技术的优势比较[J].电子技术与软件工程.2015(16)

[3]任志刚.模拟电子技术与数字电子技术优势对比[J].电子技术与软件工程.2015(03)

模拟电子技术范文第2篇

关键词:信息电子领域 模拟电子技术 数字电子技术 比较分析

中图分类号:TN710;TN79 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)11-0251-01

1 电路信号形式比较

模拟电路有着造价成本低、技术成熟等优势,但需要注意的是,其技术原理相对简单,在应用的过程中,其信号的传递很容易受到噪声影响,这是制约模拟电子技术进一步发展和应用的缺陷,使得模拟电子技术的应用范围局限于低端应用。

大多电路对信号传播精度要求较高,为了满足这种传输精度要求,充分发挥数字电子技术应用功能,其一般选择的高端电子电路,但也正因为如此,相较于模拟电路来说,数字电路的造价成本更高,在高端设备中应用广泛。

2 模拟电路与数字电路的精确度比较

相较于模拟电路来说,数字电路的精确度大大提升,这是模拟电子技术与数字电子技术最本质的区别之一。举例来说,假设用模拟电路来实现简单的数学计算器,设计电路如图1所示。

在图1所示的电路中,电阻R1和R2相等,给A点计入3V电压,给B点计入5V电压,则图1中C点电压为(5+3)/2=4V,完成电路的求平均值操作,如果用1V来表示1,计算出平均值为1,如果用1mV表示1,则计算出的平均值为4000。利用电阻电容及晶体管等元器件特性能够设计出许多类似模拟电路,从而可以完成四则运算、开方、平方等众多复杂运算。但需要注意的是,在实际应用模拟电路的过程中,电路工作并非处于理想环境下,很多误差不能避免,例如在图1所示的电路中不能保证R1与R2的完全一致,导线也存在电阻,因此通过模拟电路计算出的结果很可能与实际值出现偏离,导致误差出现,如果模拟电路十分复杂,则这种误差会逐渐积累,越来越大。

从本质上来讲,数字电路是相对于模拟电路来说的,其本身就是一种特殊的模拟电路,数字电路采用二进制数来运算,能够代表电子器件两种确定的状态,例如开关状态、亮灭状态等。以数字电路中常见的二进制数字表示方式TTL电平为例,规定+5V电压为高电平,代表数字“1”,规定0V电压为低电平,代表数字“0”,而在实际应用中,这种表示并非绝对精确,>2.4V的电压都视为高电平,用数字“1”表示,

3 模拟电路与数字电路的区分

模拟电路与数字电路区分示例如图2所示。对于模拟电路来说,其放大器图形为三角形,采用正、负双电源供电的方式,电源电压在5V以上,通过反馈电阻来连接输入与输出;对于数字电路来说,其采用单电源供电方式,电源电压一般为3.3V或5V,逻辑图形为长方形,不同的逻辑门有着相对应的标准图标,识别容易。此外,对于分立元件来说,可以通过偏置电路来进行识别,数字电路没有设置偏置电路。模拟电路中偏置电路公式为:

临界基极偏置电阻Rb(cr)=β(Rc+R’L)

临界集电极-发射极偏置电压Uce(cr)=Ucc/(2+Rc/RL)

输出电压摆幅Uommax=Ucc/(2+Rc/RL)

4 结语

综上所述,两相比较而言,模拟电子技术和数字电子技术各有优势,前者电路简单,使用方便,造价较低,在低端设备中应用效果良好;后者电路高端,造价较高,性能优良,在高端设备中应用效果良好。因此,在实际应用的过程中,需要结合二者优势分析,考虑自身实际情况和具体要求,合理的进行选择。在未来的发展中,作为信息电子技术领域两个重要的发展方向,模拟电子技术和数字电子技术都有着广阔的发展前景,二者都需要进行积极创新,弥补自身劣势,拓展应用领域,提升应用效果。

参考文献

[1]张婷婷.数字电子技术的实际应用探讨[J].产业与科技论坛,2014,20:52-53.

[2]秦昌潜.数字电子技术与模拟电子技术的区别与应用[J].数字技术与应用,2015,06:212.

模拟电子技术范文第3篇

关键词:模拟电子技术;数字电子技术;优势;对比

中图分类号:TN79+2 文献标识码:A

收录日期:2014年5月13日

随着电子技术的不断发展,对于电路技术的应用也不断增加,在很多领域中,电子技术都有着广泛的应用。此外,尤其是在计算机技术领域以及工业领域中,实践的技术结合,让现代工业和电子行业有了巨大的进步。在实际的电子技术使用过程中,针对不同的应用领域,其使用的技术也有所不同。电子技术中,以模拟电子技术和数字电子技术为主流,两者有着较大的差别,因此在优势对比方面,也会比较明显。本文将重点分析两者在不同领域的应用优势,并对两者的优势进行对比分析。

一、模拟电子技术分析与应用

电子技术一般主要应用于电路中,电路的放大器,反馈期以及后期的电流增益等等。这些电子技术是以基本的元器件为基础的,从而实现电路所需功能。在自然界中,一般以模拟和数字两种方式来作为基础的分析方向。模拟实际上就是连续的,而数字则是不连续。模拟电子技术,实际上就是针对连续的电子信号进行处理的。在模拟电子技术使用的领域中,其使用范围最为广泛,在电路以及工业控制设备中,模拟电子技术都有所应用。但是,模拟电路一般造价相对较低,使用的技术也会比较娴熟,其传输的效果还是有一定的差异。由于容易受到噪声的影响,对于信号的接收效果也是产生了一定的影响。

二、数字电子技术分析与应用

数字电子技术一般应用于对于精度要求较高的设备中,数字电子技术是一种相对技术,即通过抽样定理,对模拟信号进行抽样,从而形成相对精度较高的电子信号。在数字电视中,使用的就是数字电子技术,可以将信号的传播精度有效提高,并且在传输的过程中,可以减少噪声对于信号的影响。在加密过程中,由于数字信号可以使用较高级的加密系统,因此对于信号传递的安全性,数字电子技术有一定的保障。数字电视的推广,实际上就是由于信号传播一般都要使用译码和解码的过程,而收到噪声影响的越少的信号,其还原和解码的过程就越简单。因此,数字信号的优势也非常明显。在实际生活中,目前市场上使用的数字电视就是采用的数字信号进行传输的,数字电视的效果更好,画面更清晰,原因也就是因为数字信号的优势体现。

三、模拟电子技术与数字电子技术对比分析

电子技术通常会与计算机技术进行结合,从而实现电子技术的多功能性。在电路领域中,数字电子技术与模拟电子技术才会真正可以进行优势对比,从而根据不同的电路实现不同的功能。一般情况下,电路以信号为主导,信号的形式在一定程度上决定了使用怎样的电子技术。

(一)信号形式与电路形式对电子技术的主导作用。在电路工程中,信号的形式在很大程度上决定了采用怎样的电子技术。或者是根据电路的要求,进行相应的技术匹配。模拟电路中,一般采用的是模拟电子信号,从而根据模拟电路的特点,进行模拟电子技术的相关技术标准进行设计。例如需要设计增益与放大器的电子电路中,模拟电路就会更加适合。此外,在电路的精度要求方面,会相对比较明显。模拟电路一般造价相对较低,使用的技术也会比较娴熟,但是其传输的效果还是有一定的差异。由于容易受到噪声的影响,对于信号的接收效果也是产生了一定的影响。因此,即便模拟信号有一定的缺陷,但是依然有较大的市场占有率。原因就在于其原理相对简单,并且造价较低,在一些低端的应用中比较适合。而数字电子技术一般适合采用高端的电子电路中,尤其是对信号传播的精度要求高的电路中,一般都要采用数字电子技术。数字电子电路的设计比较高端,对于信号的传播效率以及接收效果要求也比较高。但是,数字电子电路的造价相对较高。所以,一般都会在比较高端的设备中使用。因此,不同的电子技术对应不同的信号形式,模拟电子技术一般就针对模拟信号进行使用,数字电子技术一般就会针对数字信号进行使用。电路形式方面,则会根据电路的要求以及其复杂程度和精度进行相应的使用。高精度就代表这高造价,而数字电子技术可以实现高精度,但是要考虑市场造价。而模拟电子技术虽然存在一定不足,但是由于电路要求相对简单,而造价也有一定的优势,因此才会依然有很大的市场。总之,要依据电路的形式以及信号的传播要求,进行相应的电子技术选择。

(二)模拟电子技术与数字电子技术之间的优势对比。模拟电子技术适用于模拟信号的设计与使用,由于模拟信号也可以称之为连续信号,在自然界中是普遍存在的。也可以认为模拟电子是绝对存在的,而数字电子则是相对存在的。利用通信工程中的抽样定理可以了解,抽样定理实际上就是针对模拟连续信号进行的定点抽样,然后形成的数字信号。从高等数学微分与积分的角度分析,可以证明连续信号是绝对的,但是抽样后的数字信号则是相对的。由于模拟信号是自然存在的,因此在通常的电路使用中,一般都会使用模拟信号,模拟信号的使用范围广,并且在使用的过程中造价相对较低,对于电路的设计也不是非常苛刻。但是,模拟信号由于是自然存在信号,相对而言在加密过程中就存在一定的不足。此外,由于在自然界中是存在噪声的,因此模拟信号在传播的过程中非常容易收到噪声的影响,而且在传播的过程中容易出现损耗。因此,在模拟电子电路的设计中,通常要设计放大器。放大器进行增益处理以后,噪声并不能很好的过滤,从而造成了接收端的接收信息的准确性相对较低,并且接收的效果也不是十分好。从实际的案例中分析,电视信号的接收就是非常常用的案例,一般的电视信号就是采用的模拟电信号。因此,对于电视的效果而言,也存在一定的不足。有时候电视的效果不佳,或者是存在一定的失真,就是模拟信号在传输的过程中,出现了噪声的混杂。而数字电子技术,一般是将原有的模拟信号进行抽样处理,从而生成数字信号。数字信号虽然是相对存在,但是在优势方面比较突出。数字信号可以进行高精度的加密,这样就可以避免噪声的影响,同时也保证了信号传播的安全性。此外,在数字信号的传输过程中,由于数字信号的精度更高,所以在接收端的接收效果也会更好。此外,数字信号的损耗和衰减也相对较低,因此,在使用的过程中,可以减少放大器的使用。数字电子信号的优势还在于数字信号的解码相对简单容易,并且在还原的过程中也相对方便。由于信号传播一般都要使用译码和解码的过程,而收到噪声影响的越少的信号,其还原和解码的过程就越简单。因此,数字信号的优势也非常明显。在实际生活中,目前市场上使用的数字电视就是采用的数字信号进行传输的,数字电视的效果更好,画面更清晰,原因也就是因为数字信号的优势体现。

四、结语

在信号处理与电子电路应用中,模拟电子技术以及数字电子技术实际上可以认为是针对不同的信号的应用技术。模拟信号是连续信号,在自然界中普遍存在,而数字信号则是通过抽样定理进行抽样所获得的信号,针对数字信号即可使用数字电子技术。在两者的对比中,一般情况下,模拟电子技术的使用会相对方便,由于是客观存在,在较为低端的电路设备中,一般会采用模拟电子技术,由于造价相对低廉,原理也比较简单,在增益与放大的过程中,对信号的误差率要求相对较低。而在比较精端的电路设备中,通常要使用数字电子技术,利用抽样定理,提高信号的精准度,从而保证电子电路的高精度运行。总之,两者在不同的领域有不同的应用优势。

主要参考文献:

[1]于笑平,崔剑平.电子技术在汽车上的应用现状及发展趋势[J].科技信息(科学教研),2007.20.

模拟电子技术范文第4篇

关键词:模拟电子技术教学;理论联系实际;研究性教学学习方法

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)23-0059-03

作者简介:徐良雄,男,本科,高级讲师,研究方向为电子技术、传感器与检测技术和可编程序控制器教学。

《模拟电子技术》是一门实用性很强的技术基础课。它应用范围广,内容多,而高等职业技术教育《模拟电子技术》教材又面临理论脱离实践的现状,这与高职教育培养应用型专业技术人才的目标不相一致。[1,2]教学中,学生会觉得没有味道,认为学了无用。因此,努力将理论与实践相结合,做到学有所用,不仅是学生的愿望和心声,也是教师共同关心和致力研究的课题。本文以共同提高教学效果为目的,对该门课程的教学进行了尝试与探讨。

一、理论联系实际,激发学生学习兴趣

兴趣是人们探究事物、从事活动的动力。有什么样的兴趣,就会产生与之相适应的探究事物、从事活动的动力。教师的教学首先要把学生的学习兴趣吸引到自己所教授的内容上来。这就要求教师具备讲授技巧,所教授的实际内容除了达到教学大纲的要求外,还要将所教理论紧密地联系实际,去解决一、二个实际问题,使学生认识到自己学习的实际价值、重要性和必要性,从而对学习内容产生浓厚的兴趣。可以说,理论紧密联系实际是学生学习的目的所在,也是激起学生学习动力的根本所在。

在讲授半导体开关电路内容时,二极管开关和三极管开关原理是重点内容。讲述二极管、三极管开关基本理论后,可以补充用二极管、三极管开关元件设计一个分立元件抢答器,将二极管、三极管开关基本理论贯穿于抢答器实例始终。这样做,不仅可以极大地激发学生的学习兴趣,还可以把半导体开关电路的内容学通弄懂搞透,并能灵活加以应用。该实例电路设计见图1。

在这一实例中,教师安排三个抢答小组,参数设置为:R1=2.2KΩ,R2=5.6KΩ,EC=7.5V,EL灯泡额定电压6.3V,额定电流0.05A,三极管T1、T2、T3放大倍数β=75,用单刀开关实施抢答任务,小灯泡显示抢答小组组别。

当A1接通,T1饱和导通,EL1发光。T1集电极低电位,为其它开关闭合后的偏置电路提供了电流通道,以便其它开关闭合后电路能够可靠截止。实现A1抢答后抑制T2、T3三极管饱和导通的可能,T2、T3三极管电路截止。A2、A3抢答开关原理与A1抢答情形相同。通过对这一实例的设计分析,学生学习兴趣盎然、注意力特别集中,对晶体管开关特性印象极深,知识掌握也特别牢固。很多学生在课余还在作进一步探讨,提出:该电路的设计究竟能容纳多少个抢答小组?增加抢答小组后,又需要新增加多少元器件?工作电流有什么样的变化等问题。教学致力于使该电路完全能用于生活实际,使半导体开关电路内容在学生头脑中深深地扎根。使知识学有所用,学有所为,从而激发学生的学习兴趣和积极性,收到良好的教学效果。

二、启发学习思维,提高学生分析问题的能力

古人云,授人以鱼只供一饭之需,授人以渔则终身受用无穷。教学中,教师不仅要围绕教学大纲教会学生基本原理知识,还要根据生产和生活实践所提出的各种问题,启发学生的学习思维,即教会他们分析问题、解决问题的思路方法,授人以渔,使学生分析、创新能力得到提高,实现学以致用。[3,4]

直流稳压电源晶体管串联型稳压电路这一知识点,教材里面只介绍了电路结构和工作原理,如图2所示。但在实际过程中,仅仅只满足于这样的学习理解还远远不够。工作条件和使用情况的千变万化,要求展开更为深入细致的分析学习。

在分析了串联型稳压电路工作原理、电路结构教学后,教师可以向学生提出,若是过载时会出现什么情况?并提出如何解决这一问题的思路。这样的学习可以进一步深化知识,启发学生的学习思维,也使学习的知识与实践密切相关。根据正常工作时元器件的工作过程,考虑过载情况,则调整管电流是增加的,T1工作点迅速上移,直致输出电流超过T1最大输出电流Iomax而烧毁调整管。当输出端发生短路情况时属于严重超载情况,若是在调整管T1的发射极和基极之间安排取样、检测和保护环节,问题就可以迎刃而解。解决这一问题的方法是,只需要在T1调整管的基极和发射极之间加一个电阻和稳压管就可以了。这样做,当整个电路正常工作时,加进来的保护电路不起作用,不影响电路正常工作。当电路过载时,检测保护环节让大电流分流,只有少量电流流过调整管,调整管在过载时就得以保护,过载问题就在较大程度上得到解决。取样、检测和保护环节见图3。电流增大到输出端最大值Iomax时,电阻R上的电压降加大,超过稳压管Dz2的击穿电压,使Dz2击穿,此时流过R4的电流立即增加,

放大管T2的集电极电位下降,从而使调整管T1的基极电位降低,输入与输出电流都减少,保护调整管。电阻R的取值公式为:,这样就比较好地解决了实际问题。使得学生阅读直流稳压电路的保护装置能力和分析问题的能力得到提高,对问题的思考更加全面,并尝试了一次从定性分析向定量计算的实际锻炼,做到学以致用。

三、学以致用,提高学生解决问题的能力

理论的学习是为了指导实践,并为实践服务。《模拟电子技术》教学有着得天独厚的优越条件,可以直接指导实践并为实践服务。只要稍加留意,生活中到处都可找到该技术直接服务于实践的实例。通过这样的学习过程,学生解决问题的能力会大大增强,他们的创造性和聪明才智会得以充分地展现和发挥,从而使教学收到意想不到的良好效果。[5]

在讲述简单单相半波整流电路时,可以充实一个具体实例:某大型冷冻库,为方便工作人员工作,在库内安装了4盏白炽灯,但每盏灯开启不了几次就烧断了钨丝,在这种特殊情况下,出现这一问题的原因是钨丝在低温下额定值电流下降很多所致,故可以降低灯泡的端电压从而降低通过它的电流来解决,用单相半波整流电路是解决这一问题的有效途径。若4只灯泡均为25瓦,并联连接,试选择二极管。当学生完成了对这一问题的求解后,还可以将问题引向更深一步:选择了合适的二极管后,电路的实际功率又是多少瓦?又如若是要求原来的亮度不变,又该选用多大灯泡,二极管又该如何考虑?这样引导,可调动学生的学习热情和学习主动性,提高解决问题的能力,并增强自主学习的自信心。诸如此类的生活实例还有电烙铁的保温、电褥子的双温调节,等等。

《模拟电子技术》教学理论与实践相结合,做到学有所用,不仅是学生的愿望和心声,也是教师共同关心和致力研究的课题。

用生产生活实例贯穿《模拟电子技术》教学,举一反三,触类旁通,不仅能够极大地调动学生的学习热情和积极性,而且还能够提高他们分析问题、解决问题的能力,巩固并丰富《模拟电子技术》教学的知识内容。

参考文献:

[1]曹佃国等.模拟电子技术教学改革探索[J].电气电子教学学报,2009,31(4).

[2]刘爱,汪瑞雪.模拟电子技术教学改革探讨[J].武汉大学学报(理学版),2012,58(S2).

[3]李蛇根.《模拟电子技术》教学中发散思维探索研究[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2011,29(2).

[4]严均.如何激发学生学习模拟电子技术的兴趣[J].科技风,2010,(6).

模拟电子技术范文第5篇

教学团队对当地的771研究所、西无二电子厂等企业进行走访和调查,跟这门课相关的岗位有:企业生产线的装配工、检测工、焊接工、管理工等。根据岗位群要求,对学习《模拟电子技术》这门课的毕业生提出以下要求:要有一定的电子装配、检测能力,有一定的电子仪器仪表操作能力,有一定的电子电路读图能力,有熟练的计算机操作能力,一定的团队合作能力和社交能力,以及要有终身学习的能力。

2实施过程

把企业对学生的要求糅合到一体化课程实施过程中,培养企业所需人才。首先,在没有本校自己开发的一体化教材情况下,采用一本项目化教材--《电子技术项目教程》,作者徐超明。它是一本以项目为单元进行设计的,并把要用到的每一个理论知识点融入进去,达到“必需、够用”这样的一个原则。教学团队对这本项目化教材进行了分析,结合机电工程系电子实验室原有的仪器设备,模拟电子技术采用了其中两个项目即可调稳压源的设计和功率放大电路的设计。每实施完一个项目,我们进行总结、分析并改进,使得更好地实施下一个项目。第一阶段:为了最大限度地激发学生的学习热情,培养学生学习这门课的兴趣,改变以往的以知识的完整性为前提的教学方式,以知识够用为原则,在实施的过程中以学生为主体,教师为引导,进行了模拟电子技术部分的第一个项目:可调稳压源的设计。对于“可调稳压源的设计”这一项目,主要涉及电阻、电容、二极管元器件,以及整流电路、滤波电路和稳压电路三个基本电路。在实施过程中分层次进行,由简入繁。第一层,元器件的认识,先从学生中学学过的电阻电容开始,再到二极管。认识的过程中,先观察实物,学生带着教师的问题,使用万用表对元器件作进一步的了解、分析、小组讨论并回答。教师以总结的方式讲解元器件的特点、参数以及注意事项等。第二层,基本电路的认识,整流电路是二极管在具体电路中的应用,滤波电路是电容在具体电路中的应用。对于单功能电路,学生先使用Multisim10.0软件对其进行仿真,并记录过程、规律,最后得出结论。让学生结合理论知识对其进行解释,教师进行总结,归纳。第三层,功能电路的设计即可调稳压源的设计。根据前两层的学习,教师给出电路原理图、PCB图,学生先读懂要制作电路的工作原理,并找出两者的对应关系,罗列出电路要用到的所有元器件。教师分发元器件及电路板,学生对元器件进行检测判断其质量。教师组织学生焊接电路板,并让学生自己检查及相互检查焊接的质量,有故障要求予以排除。制作完毕在实验室对所做电路板进行参数测试,并回答教师的提问。最后教师根据学生制作的电路板质量及回答的问题给出评分。

对学生的考核贯穿在全过程,包括学生对电子元器件的识别检测、仪器仪表的使用、电路仿真测试、理论知识以及电路的分析与制作等综合技能。在实施第一个项目过程中观察发现,学生对实物、上机以及焊接电路板的积极性非常高,要对某一事物做进一步的了解,学生就失去了原有的兴趣,即比较喜欢机械式的工作方式,而不喜欢思考。但也存在非常少的几个学生,能力较强,遇到问题,先自己思考、查资料,再和老师探讨。经过反思,采取以下几种方法,进行第二个项目的实施。第一,对学生多作指导,尽可能多地为学生营造生动有趣的情景,激发学生思考研究的动机。对能力强的学生做进一步的指导,培养参加技能大赛的对象;第二,相关问题尽可能地简单化,以选择性的问题对学生进行提问,培养学生的自信心;第三,创造更多的交流和合作机会,在每一层次中,教师稍作指点,学生先自学,再让其中一位学生上台讲解,台下学生仔细聆听,之后讨论以增加学生思考和交流的机会。

3结论

将《模拟电子技术》这门课整合为两个项目的制作,即直流稳压电源和扩音器的设计与制作,每个项目中包含若干个模块,每个模块又包含若干个工作任务,即采用递进的方式进行设计。并且把整个电子技术课程的教学过程,贯穿于一种实际的电子产品生产与制作的全过程,具有情景真实性、过程可操作性以及结果可检验性。并在电气自动化以及机电设备维修与管理中进行了“一体化”教学实践,取得了一定的成果。

模拟电子技术范文第6篇

一、模拟电路故障模拟实验箱的要求

北京交通大学自2007年开始,遵循“兴趣驱动、自主实验、重在过程”的原则,培养大学生的创新意识、实践能力和团队精神,调动大学生学习的创造性和主动性,进行以解决问题为核心、以科研课题为依托的大学生创新性实验计划。“模拟电子技术故障模拟实验箱的开发”作为一个北京交通大学大学生创新性实验计划题目,依托指导教师的科学研究课题,开展了模拟电路故障模拟与诊断技术的研究。本实验课题需要学生掌握电路设计、PCB、系统焊接与调试、机械制作等多领域知识。实验题目需要利用的资源包括计算机、PCB设计软件、示波器、信号源、焊接工作台、直流电源、钻孔机、模拟电路实验箱等。“模拟电子技术故障模拟实验箱的开发”题目要求如下:制作一个教学和科研均可使用的模拟电路故障模拟实验箱,实验箱附带方便插拔的常见模拟电路板(例如共射放大电路、电阻网络、文世桥振荡器或二阶滤波器等)。自制实验箱直流稳压电源(+12V、-12V、+5V)和波形发生器。模拟电路板插入实验箱后,借助实验箱的固定插槽和电路板的固定脚,自动实现电路板的供电连接与信号输入(若电路板需要特殊信号,可以在电路板预留插口以方便外接信号源)。每个模拟电路板选取最容易发生故障的元件进行故障模拟,使用者能够自由选择电路板和故障类型(可以通过拨码开关控制故障元件)。每个电路板预留几个关键节点插口,以供外接示波器或其他测量仪器观察故障信息。要求实验箱实物外观精致,具有较强的实用性,能够达到教学、科研和展览等要求。该实验计划题目的创新特色在于:可以自由切换模拟电路板;自动实现电路板的供电连接和信号输入;可以自由选择故障元件和故障类型。

二、模拟电路故障模拟实验箱的制作

模拟电路故障模拟实验箱的外壳选用中小型实验箱,然后自己进行改装,需要钻孔、安装其他部件、喷涂文字标识等。实验箱附带几块方便插拔的常见模拟电路板,实验板可以是模拟电路教学或研究中经常使用的常见模拟电路。实验箱直流电源使用220V交流电,内部直流电源将220V交流电变为+12V、-12V和+5V等直流电。直流电源的功率和稳定性达到模拟电路板的使用要求。如果某模拟电路板需要使用正弦波或方波等波形作为输入信号,实验箱可以根据需求制作波形发生器。模拟电路故障模拟实验箱在四个角预留可以插入模拟电路板的插槽,需要精心设计实验箱的固定插孔和电路板的固定脚,从而实现模拟电路板的灵活插拔。实验箱部分固定孔已经与直流电源连接,当模拟电路板插入实验箱后,通过实验箱的固定插槽和电路板的固定脚,自动实现电路板的供电连接或信号输入。如果模拟电路比较特殊,也可以根据需要在模拟电路板上设计电源开关,通过开关控制是否供电或输入信号。部分电路板电路图。为了避免故障太多导致无法正常模拟采集数据,每个模拟电路板只选取几个容易发生故障的元件进行故障模拟,故障元件可以根据理论、仿真和实践经验进行选择。每个故障元件可以模拟多种故障。例如电阻可能出现阻值下降、阻值上升、短路、断路等不同程度的故障。使用者能够自由选择电路板和故障类型,并使用外接仪器测量模拟电路的关键节点数据(节点电压、信号频率和波形质量等)。每个电路板预留几个关键节点插口,以供外接示波器和其他仪器观察故障信息。关键节点的选取需要经过理论推导和实验验证,保证这些节点的信息能够直接反映模拟电路的工作状态[8]。关键节点的数量需要不多不少,数量太多会导致数据量庞大,增加后来的故障诊断难度;关键节点太少会导致无法为故障诊断提供足够的信息。模拟电路板由PCB设计完成,然后改装与实验箱匹配。

三、结束语

最终模拟电路故障模拟实验箱的制作完成了设计要求,实验箱实物外观精美,内部构造完整,具有较强的实用性和工程性,能够达到模拟电子技术理论教学与实验教学的要求,达到了大学生创新性实验计划项目的实施效果。创新实验激发了学生的创新思维和创新意识,提高了学生学习的积极性和动手能力,在项目实践过程中逐渐学会了思考问题、解决问题的方法,小组成员得到了科学研究与发明创造的基本训练。

模拟电子技术范文第7篇

将EDA仿真软件应用于模拟电子技术理论和实践教学,提出一种基于EDA仿真平台的理论分析与仿真分析相辅相成、虚拟仿真实验和实际实践相结合的教学模式。通过仿真电路和波形显示,加深学生对理论的理解,有效解决模拟电子技术理论概念抽象,电路分析复杂的难题。同时通过EDA技术的引入,引导学生进行基本电路的分析和设计,为实际电路的设计应用打下基础。

2.EDA技术在模拟电子技术理论教学中的应用

EDA即电子设计自动化,以计算机和仿真软件为工具,可以完成整个电路从系统级到物理级的设计与分析。常用仿真软件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等,考虑到Multisim先进的电路仿真和设计功能且一年级时曾作为学生的自修课程,本次教学研究采用Multisim软件。在模拟电子技术的理论教学中,对于那些概念分析抽象、不易理解的部分,利用Multisim,教师可以构建电子电路模型进行仿真演示,通过波形图和数据直观展示各种参数变化和虚拟故障对电路静态动态性能的影响,具体而又生动,不仅可以加强学生对理论知识的理解,还可以激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效果。例如在模拟电子教学中第一次讲解共射放大电路时,很多同学对放大线路中各个节点的波形分不清楚,不知道直流信号和交流信号如何叠加在同一个电路中,电路中各节点信号的相位关系如何觉得难以理解。传统教学中,仅仅靠在黑板上画图讲解,教师难讲,学生难懂,费事费力效果却不好。现在针对这个问题,教师可以通过Multisim搭建基本共射放大电路模型,设置模型参数,观察仿真波形。共射电路输入信号(节点2波形)和输出信号(节点5波形)的反相关系,并且根据波形的峰值可以直接算出电路的电压放大倍数。节点2和节点4波形是静态工作点电压和交流信号叠加信号,c1和c2两个电容起到隔直作用。通过Multisim软件的演示过程,直接把抽象的理论转化成直观的视觉感受,电路各点波形在学生的脑海里留下深刻的印象,教学效果事半功倍。教学过程的前期,可以在课堂上现场建立电路模型,演示如何进行仿真,让学生逐渐掌握Multisim的使用。在教学过程的中后期,随着学生对Multisim软件的熟悉,为了节约课堂时间,可以事先把教材中需要讲解的电路模型搭建好,用到时直接调用即可。通过这种理论教学和软件演示相辅相成的教学方式,使得学生把电路原理、工作波形和数学关系等紧密结合在一起,全面掌握模拟电路的基础理论,更好地理解这门课程。

3.EDA技术在模拟电子技术实践教学中的应用

模拟电子技术在传统的教学过程中,实践教学基本都是基于实验平台操作。实验平台的特点是安全、便于操作,但是平台电路有限,只能覆盖课程教学中一部分基础电路,基于实验平台的实验基本都是验证型实验,且操作过程中平台电路元件易损坏,不能很好地达到锻炼学生动手能力的目的。这就使得学校教学比工程实际滞后,不利于工科应用型人才的培养,造成学生眼高手低,进一步影响学生的就业和发展。因此,模拟电子技术实践教学中引入仿真软件,将平台实验和软件虚拟实验结合,先采用软件对实验进行设计仿真,后平台实验进行实际电路搭建,既加强了学生对理论的理解,又突出了学生的动手能力。实践教学分成两部分,第一部分是基本电路的验证和演示实验,加深学生对书本基础理论的理解。该部分实验相对比较简单,学生主要在实验平台上进行操作,同时以Multisim仿真为辅,对一些在实验平台上难以操作的部分进行仿真验证。如研究静态工作点对电路动态性能的影响,实验平台操作只能观察电路中的一个电阻参数改变对电路输出波形的影响,而在虚拟仿真平台上,可以对电路中所有涉及到静态工作点的元件参数进行更改,进而观察电路波形的变化,并且还可以连续改变元件参数对波形的变化进行实时观测。第二部分是模拟电子技术课程设计,要求学生自己分析设计一个较大规模复杂模拟电路,给出严格的设计思路、理论推导和元件选型依据,在仿真软件平台上搭建出具体电路模型并通过仿真实验验证,然后进行实际电路焊接,充分发挥学生的主体作用,调动学生对该课程学习的主动性、积极性和创造性,提高学生对模拟电路的认识分析能力和创造能力。

4.结论

本文在模拟电子技术教学中引入EDA技术,探索教学改革创新的新手段,将仿真演示融入理论教学,把平台实验和虚拟实验相结合,为课程教学提供了一种新的思路和模式,达到了较好的教学效果。

模拟电子技术范文第8篇

关键词:电子设计竞赛;项目化;电子技术;仿真

电子设计竞赛是非常重要的大学生学科竞赛活动,推动了高等学校电子信息类专业课程体系和课程内容的改革,不仅培养了大学生的实践创新能力和团队协作精神,而且提高了学生的工程实践素质。另外,大赛组委会还增加了全国大学生电子设计竞赛模拟电子系统专题邀请赛,命题以模拟电子系统设计为主题,内容涉及模拟信号获取、处理、转换、产生以及变换技术等方面。由此可以看出模拟电子技术在电子信息类专业课程体系中的重要地位。模拟电子技术是电子信息类专业非常重要的专业基础课,对学生后续课程的学习有着举足轻重的作用。随着电子技术的发展,数字电路的应用越来越普遍,使得部分学生产生了模拟电子电路不再重要的错误认识。由于传统的教学模式存在着过分重视理论知识考核成绩,重分析轻设计,验证性实验多综合性实验少等问题,加上课程学时数的不断减少,使得模拟电子技术课程的学习效果不尽理想。综上所述,进行模拟电子技术课程教学改革已势在必行。安徽工程大学电气工程学院在总结学生多年参加电子设计竞赛经验的基础上,利用仿真计算和自制教学设备相结合的教学手段,建立了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系,并取得了显著的教学效果。

1以电子竞赛题目为依托,设计项目化教学任务

全国大学生电子设计竞赛的题目是在广泛开展赛区征题的基础上由专家统一进行命题,具有较高的前瞻性。通过分析大赛命题所包含的知识点,结合模拟电子技术教学大纲中的内容,建立项目化教学任务,实现该课程由重理论到重实践的转变[1~3]。电气工程学院师生经过多年的探索,结合电子竞赛中用到的知识点,建立了若干个综合性的实验项目,实现模块化教学[4~6]。通过这些项目,学生可以很轻松得将理论和实践联系起来,加深对所学知识的理解。这里以其中的一个实验项目“差动变压器式位移传感器的调理电路设计和制作”为例进行说明。图1所示的是差动变压器式位移传感器调理电路原理框图。图中正弦波或方波产生电路的功能是产生一定频率的正弦波或方波,用来激励传感器的初级线圈;检波电路的功能是将差动变压器次级线圈输出的电压转换成一个既能反映位移大小,又能反映位移方向的电压信号;放大电路的功能是将检波电路得到的小信号放大成合适的大信号;滤波电路的功能是将放大信号的高频分量滤掉,获得一个纯净的直流电压信号;转换电路的功能是将电压信号转换成电流信号,以便适应信号的远距离传输;直流电源电路的功能是对整个电路进行供电,一般情况下供电电压为24VDC。该电路通常用来检测物件移动的位移量,在电子设计竞赛中的应用非常普遍,同时整个调理电路基本上包含了模拟电子技术课程的所有知识点。表1为调理电路包含的单元电路和教学大纲的对应关系。

2仿真计算和自制教学设备相互融合

随着计算机技术的发展,仿真计算在学习和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真计算已经与理论分析、科学实验成为当代科学研究的三大支柱。在电路板制作之前未能发现设计缺陷可能延迟计划,从而显著增加成本,仿真则有助于这类问题的及时发现。在模拟电子技术教学过程中,支持“理论分析仿真计算实验验证”的完整流程。目前,在计算机上搭建仿真计算的平台非常容易,这就为课程教学实现理论和实践结合提供了极大的便利。全国大学生电子设计竞赛考查参赛者的一项重要能力就是设计并制作电路板。我校电气工程学院师生结合历年电子设计竞赛的题目,先用PSpice软件进行仿真,然后自行设计制作了多套实验装置,并用于实验教学。其中,2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题要求利用综合测试板上的555芯片和四运放324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波I、正弦波II的波形产生电路。图2是其中一个单元电路即方波和锯齿波产生电路的仿真计算,(a)图为方波和锯齿波产生的电路原理图,(b)图为uo1端输出的方波波形,(c)图为uo2端输出为锯齿波波形。同样,可以利用PSpice软件对其它单元电路进行仿真计算。图3为自制的2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题的PCB图和实物图。

3教学改革的效果

以项目化教学任务为载体,结合大学生电子设计竞赛,优化了模拟电子电路课程的教学内容,并采用最新的教学手段,培养了学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。

3.1学生理论基础明显扎实

以前学生在学习模拟电子电路时,很多概念学得不是很扎实,自从课堂教学中使用了仿真计算后,特别是我校电子电气类专业开设了仿真软件学习课程,学生的学习兴趣明显提高。学生可以利用仿真软件对学习的每一个电路都进行仿真计算,这样可以很好地检验理论学习的效果。

3.2学生竞赛成绩显著提高

自从教学改革以来,参加电子设计大赛的人数大幅度提高,同时取得了很好的成绩。截止到2017年,我校电气工程学院学生参加大学生电子设计竞赛,共获得部级一等奖3个,部级二等奖2个,2014年和2015年蝉联安徽省TI杯,成绩喜人。

4结语

在总结电子竞赛经验的基础上,运用仿真软件进行项目化教学,对模拟电子技术课程教学进行了全方位的改革,优化教学内容,革新教学手段,形成了完善的课程体系。通过多年的教学实践,该体系能够有效地调动学生的主动性,在最近几年模拟电子技术课程考试中,学生的不及格率明显下降。同时,教学改革的各项措施,提高了学生的实践创新能力,教学效果显著。

参考文献

[1]杨春玲,周祖成,王志功.中国研究生电子设计竞赛的探索与实践[J].电气电子教学学报,2013,(2):96~97.

[2]王贞,徐淑华,许益峰.校级电子设计竞赛的改革与创新[J].电气电子教学学报,2012(S1):168~170.

[3]丁桂芝.CDIO12个标准本土化应用专题之1~背景环境[J].计算机教育,2012,(5):106~109.

[4]童诗白,华成英.模拟电子技术基础(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2006:3~8.

[5]铃木雅臣著,周南生译.晶体管电路设计(上)[M].北京:科学出版社,2004:1~10.

[6]康华光.电子技术基础•模拟部分[M].北京:高等教育出版社,2006:1~19.

[7]杨清熙,王庆国,周星,等.基于PSPICE建模仿真方法研究传输线网络时域响应[J].北京理工大学学报,2016,(4):417~422.

[8]李孜,张渊博.开关用BJT的特性研究和PSPICE仿真[J].系统仿真学报,2016,(7):1673~1678.

模拟电子技术范文第9篇

关键词:模拟电子技术;实验教学模式;课程改革

模拟电子技术是电类专业的一门实践性较强的专业基础课程,既注重理论又强调实践。实验教学作为这门课程的重要组成部分,不但能提高学生综合应用能力,也能培养学生的创新能力。随着新技术的应用,改革传统的实验教学模式势在必行。

一、当前模式拟电子技术实验教学模式存在的不足

模拟电子技术作为一门专业基础课程,其实验部分不仅对理论教学起到辅助作用,还可以培养学生的综合应用和创新能力,但是就目前来看仍然存在不足。第一,教学方式简单,形式单一。传统的模拟电子技术实验大多采用教师先讲解实验步骤和方法,甚至进行演示操作,然后学生按部就班地完成实验数据的测试。这种灌输式的教学方法虽然使学生完成了实验内容,但是学生却不能完全掌握实验的目的和实验反映的理论知识,更无法提高学生的实验能力。第二,实验内容缺乏综合性和创新性。模拟电子技术实验设置了较多的验证性实验,有的实验内容随着电子技术的发展已失去先进性。学生只是被动地完成电路构建和数据测量,缺乏数据分析和处理的能力。长久以往,当学生真正面对综合性电路时就无所适从,导致教学效率低下。第三,缺乏有效的评价机制。学生实验能力的评价主要依据实验报告。而实验报告不能反映出学生实验的过程,仅仅只能从文字上看到学生的实验结果。同时,学生为了获得更高的评价而编造、抄袭数据,缺少了对实验现象、数据的思考,也不利于学生创新能力的培养。

二、提高模拟电子技术实验教学质量的措施

(一)改进教学方法,丰富教学手段

灌输式的实验方法降低了学生的学习热情,导致教学质量低下。所以,教师应采用灵活多变的教学方法。例如,设计多级放大电路实验,先回顾各种单级放大电路的特点,然后提出如何获得同相输出、反向输出,引导学生再次回顾输入输出阻抗等问题,做到实验内容相互独立而又环环相扣,让学生学习每个单元电路的同时,也了解了综合性电路设计的方法,从而培养学生的综合能力。

(二)革新教学内容

模拟电子技术实验教学内容应删减掉落后的部分,增加前沿的内容。同时,尽量减少验证性实验,增加综合性实验,提高学生分析问题、解决问题的能力。第一堂课布置大型作业,即涵盖模拟电子技术大部分内容的系统电路,如“串联型直流稳压电源”这个题目。完成大型作业由课内和课外两个部分组成。课内部分:每次教学内容涉及到“串联型直流稳压电源”的,教师讲解下电路的要求、方法等。课外部分:根据课堂讲解的要求、方法,学生利用课外时间完成电路设计、制板、安装和调试等一系列工作。在这个过程中,教师对出现的疑惑进行解答,并给予学生及时的帮助。虽然这种综合性实验有一定难度,但对提高学生动手能力,培养其创新能力具有重要意义。

(三)改革考核方式,加强对学生实践过程的考核

仅凭实验报告考核学生实验能力具有一定的局限性,应采取客观有效的评价机制来考察学生的学习效果。这种考核方式既要关注学生对理论知识的掌握程度、实验的熟练程度,更要注重学生在实验过程表现出的思维能力、观察能力、分析能力和创新能力等。考核方式一:每次实验就是一次考核。每次实验,根据学生完成情况评定等级,包括实验方法的熟练程度、理论掌握程度和数据处理能力等;考核方式二:以问答形式进行考核。教师讲解某个问题时,可以以提问的方式让学生提出对问题的看法、存在的不足、解决方案等。通过这种考核方式来了解学生的实验掌握情况,以便在后续实验中进行针对性的教学,从而有效提高实验的质量;考核方式三:大型作业。大型作业是综合检验学生模拟电子技术实验掌握情况的重要措施,重点考核学生在设计电路时有无改进、创新,通过这种考核方式进一步加强学生的创新能力。

三、结语

模拟电子技术实验对理论教学起到了重要的辅助作用,同时也能检验学生综合实践应用能力和创新能力。教师要在今后的教学实践中不断改进、创新教学模式,为模拟电子技术课程适应新时代的需要而不懈努力。

参考文献:

[1]冯晓艳,谢子殿,郭明良,等.模拟电子技术实验教学改革的探索与实践[J].课程教育研究,2015(23):249.

[2]张小林,周美华,李茂康.综合性、设计性实验教学改革探索与实践[J]实验技术与管理,2007,24(7):94-96.

[3]常春耘,陆南.实验教学存在的问题及改革措施[J].实验室研究与探索,2006(2):235-237.

[4]刘艳,朱昌平,宋凤琴,等.模拟电子技术实验教学中的学生实践能力培养[J].实验技术与管理,2010(2):110-112.

模拟电子技术范文第10篇

关键词:模拟电子技术 虚拟实验平台 应用

模拟电子技术课程是高校电子类以及各相关专业必修的基础课。模拟电子技术实验关系到学生对于理论知识的掌握程度以及实验技能、创新能力的培养等众多方面,所以实验在该课程中占有十分重要的位置。

1、模拟电子系统

随着电子技术的发展,无论是在生产还是生活中,人们越来越多地使用一些模拟电子设备和装置,如:扩音机、录音机、示波器、正弦信号发生器、报警器、温控装置等。尽管用途不同,但从工作原理来看,有着共同之处

1)需要输入一种连续变化的电信号。这种连续变化的电信号称之为模拟信号,模拟信号可以由专门的部件(通常为传感器)把非电的物理量转换为电量,例如:话筒、磁头、热敏器件、光敏器件等。也有些设备无需这种转换,而是直接由探头输入或电路本身产生电信号,如示波器,信号源等。

2)必须把得到的电信号进行放大或者变换。通过放大或变换,使信号具有足够大的能量,为实现人们所预期的功能服务。

3)设置了不同的执行机构。执行机构能够把传来的电能转换成其他形式的能量.如喇叭、电铃、继电器、示波器、表头等,以完成人们需要的功能。模拟电子系统中,无论是传感器送来的电信号,还是直接输入或电路本身产生的电信号一般都是十分微弱的。往往不能推动执行机构工作,而且有时信号的波形也不符合执行机构的要求,所以需要对这种信号进行放大或者变换,才能保证执行机构的正常工作。可见,信号放大和信号变换是模拟电子系统的核心。

2、模拟电子技术虚拟实验室的优点

1)在一台计算机上就可以实现如示波器、函数信号发生器、电压表等仪器功能,而且能够建立模拟电路进行分析。基于软件的体系结构减少了仪器费用;

2)虚拟实验室无须配备各种传统教学仪器,可以通过软件设计使虚拟仪器和实验室设备不断更新。学生在计算机上操纵各种虚拟仪器进行实验,就如同是在操作传统仪器一样,与通过硬件实验做出的结果一致。把实验室搬到了网络,使得学生可以在任何时间以及任何地点,只要有接入网络的PC就可以进行实验;

3)在虚拟实验室,学生可以主动设置故障、实验,不断地得到实验结果。并且可以修改参数,在不必担心损坏仪器的情况下,迅速进行实验仿真,检验自己对所学知识的掌握情况。学生还可以做一些趣味性的电路,如彩灯控制、交通灯控制等控制电路以及各种报警电路。改变传统的教学模式,利用计算机仿真技术充分调动学生的积极性;

4)模拟电子技术实验教学目的在于提高学生的分析能力、判断能力及创新能力,提高学生的综合素质。通过设计性实验可初步培养与提高这方面的能力。在实验中要求学生根据给定题目内容独立完成电路的设计、元器件的选择、电路的安装与调试,拟定实验步骤、测试内容及方法等。比如说负反馈放大电路、集成运算放大电路的应用等设计型电路。对每一个学生来讲这不仅是一次工作能力的考察,也是一次综合能力的锻炼与培养;

5)加强了计算机应用能力。当前社会对计算机的操作技能要求很高,利用模拟电子技术虚拟实验室,将计算机应用融入日常的教学中,逐步培养学生计算机应用能力。

3、虚拟实验平台在模拟电子系统设计中的应用

电子系统的设计是一个不断调试的过程。在实物上调试往往消耗大量人力、物力和财力。而且受到实验环境的影响,某些功能未能全部实现。在实验硬件环境不具备的情况下,采用虚拟实验平台软件进行模拟电子系统的设计可有效解决这一问题。EDA(电子辅助设计)软件很多,广泛采用的有Multisim、PSPICE、PROTEL等。这些软件都有较强的功能,一般可用于电路设计与仿真,同时也可以进行PCB(印刷电路板)自动布局、布线,输出多种网表文件。其中,Multisim仿真软件相对其它EDA软件而言,功能十分强大,可以仿真出真实电路的结果。而且提供了万用表、示波器、信号发生器、扫描仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具。它不仅继承了以往仿真软件具有的界面直观、操作方便、使用直观的虚拟仪表的优点.还将最新的安捷伦测试仪及泰克示波器等引人虚拟仪器中。其控制面板、界面操作以及测量结果与实际的仪器完全相同,用户使用Muhisim10如同在实验室进行操作一般。这样就可以有效的解决实验条件不足的问题。并且可将集中进行的课程设计分散进行,便于老师的指导与调试。作为虚拟的电子工作平台,Muhisiml0提供了详细的电路分析手段.可完成电路的直流静态工作点分析、交流分析、瞬态分析等,有助于分析电路性能。

4、总结

虚拟实验平台能够实现虚拟实验教学的管理和指导的功能,和传统实验相比所需的成本低,并且效率高,操作安全,实验空间没有局限性,且具有实验信息反馈及时的特点。它克服了实验所需的时间和空间的限制,培养了实验者的创新意识和能力,减少设备损耗并节省了实验经费,增强了实验操作的安全性,平还具有开放性和资源共享性,具有实际应用意义。

参考文献

[1] 王丽娟.模拟电子技术网络虚拟实验平台的构建[J].产业与科技论坛,2012(15)

[2] 陈栋.建设模拟电子技术虚拟实验室[J].科技传播,2010(23)

[3] 胡建明.EDA在模拟电子技术课程教学中的应用[J].科学咨询,2008(3)

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