仿真软件在电子中的适用性

　　EWB在《高频电子技术》课程教学中的应用

　　使用EWB，无论多么复杂的电路图都可以在几分钟内画好，然后用其“Edit”下的“CopyasBitmap”复制到Word或PowerPoint中去，且用EWB画的图具有存储空间小(约几kb)的特点。还可以将画好的电路图存储为ewb格式，以供多媒体教学之用。EWB软件可以对元件器件参数属性进行调整和修改,设置故障点,在调试和测量过程中,使实验与理论有机地结合起来,这对学生分析各元件参数对电路的作用与影响非常有帮助。能使学生摆脱繁琐的数学推导，直观地了解各种电路的特性，特别适合于职业院校的学生。首先从EWB的主界面，打开File菜单下的New子菜单，或直接进行编辑，因为退出时，系统会提示对所编辑的电路命名并保存。此时可按原理图中元件联接的顺序进行拖放操作。(1)选择信号源。从主界面的仪器库图标中将FunctionGenerator(函数发生器)图标拖至桌面上，然后双击它，以便对它进行设置。此过程相当于对实际信号发生器进行“波形”“、频率”、“幅值”“、占空比”等项目的调节。(2)电阻R的选择。从主界面元件库中单击电阻符号图标，即“”，亦可从Windows主菜单下选择Passive(无源器件)子菜单，此时会在屏幕左侧从上到下弹出包含R、L、C等常见的18种不同电路元件，并将所需的电阻(符号为“”)拖至桌面上。由于它默认值为1KΩ，此值不一定合适，此时可以双击它，即会弹出一对话框，可对电阻数值大小及单位进行设置，然后确认即可。(3)电容与电感元件的选择与(2)相似,将或拖至桌面并对它进行数值大小、单位设置。(4)示波器。从主界面的仪器图标库中将示波器图标拖至桌面合适的位置，然后双击它即可得到一个虚拟的双踪示波器，操作方法与实际示波器大同小异。如果再单击右上方的放大按钮“Zoom”，此时会得到一个被放大的更加突出波形显示、幅值和扫描周期大小的屏幕，并对其参数进行设置。若再单击右下方的Reduce(压缩)按钮，又可将此放大状态的示波器还原为一般示波器的操作状态。(5)联接电路。联接电路很简单，只需将鼠标单击元件按钮，此时就会出现一个小黑点，然后按住鼠标左键一直拖至另一元件端钮的小黑点处，再松开左键，此时两元件即被联通。依次操作下去即可联通整个电路。一般联通的线段都是自动生成直线或带直角的折线。单击联通的某条线路，则屏幕立即会弹出一个可选择6种不同导线颜色的对话框，可依个人爱好进行选择。万一联错了某条线路，可单击稍偏离元件端钮小黑点之处将导线随意拖开一下，则此导线即消失。

　　EWB仿真对于实践教学的帮助

　　充分发挥仿真软件的优势提高学生对实践环节的兴趣。在利用传统方法进行实验的过程中,不可避免会遇到一些诸如元件虚焊或毁坏、仪器性能不稳定等棘手的问题，可使学生认识到实际仪器及元器件的非理想性、随机性和不可靠性。解决这些问题虽然会使学生的动手能力得到提高,但重复遇到这样的问题会浪费实验课上有限的时间,影响实验的正常进行。这时学生会很自然地对仪器、元器件的理想性、稳定性和可靠性产生强烈需要,此时介绍EWB仿真软件定会引起学生极大的学习兴趣。打破了传统实验教学中时间和空间的限制由于传统实验教学受实验室开放时间和场地大小的限制,实验内容和理论教学内容难以达到同步进行,理论教学效果受到一定的影响。而EWB软件只要一台计算机就能进行仿真实验,因此学生可以不受实验室开放时间、场地大小以及仪器设备数量的限制，及时地根据理论教学内容,自主地进行仿真实验。通过人机对话的方式,每个人都能亲自动手连接电路、设定元件参数、进行仿真实验。通过连线、测试、分析、修改、再测试,并与理论计算结果进行对比,把仿真实验与理论知识有机地结合起来,增强对电路的感性认识,加深对理论知识的理解,达到理想的教学效果。展示传统实验教学中难以看清的结果正弦波振荡电路的起振过程是一个非常短暂的过程,在理论课的教学中又比较抽象,难以理解,在传统实验教学中应用示波器也很难看清。而利用EWB软件在进行仿真的同时，可以存储测试仪器的工作状态以及测试点的所有数据的功能,就可以非常清晰地看清楚这一短暂过程。实际的正弦波振荡电路在电源刚接通时,电路中会出现一个电冲击。由于这种扰动的不规则性,它包含了频率范围很宽的各次谐波，其中符合振荡条件、一定频率(由电路中的选频网络决定)的谐波,就逐渐建立起稳定的振荡，而其他不符合振荡条件的谐波,则逐渐衰减，最终消失。弥补了实验经费不足的缺憾传统的实验教学需要有仪器设备和元器件的支持,有些实验仪器耗资大,操作技术要求高,在教育经费不足的情况下,不是每个实验室都会配备的,因此所能开出的实验项目和数量也会受到限制。而在EWB软件中就提供了专门用来测量和显示电路的频率特性的仪器————波特图仪。接上它直接就能显示结果,不光显示幅频特性,同时还可以显示相频特性,非常方便,大大提高了学习的效率。

　　结束语

　　EWB软件是一个模拟的、开放的电子实验平台。将它应用在《高频电子技术》课程教学中,克服了传统教学时讲解内容抽象、教学内容难以扩展等缺点,可以极大地调动学生的学习积极性,并且可以弥补实验、实习环节的不足,能够提高教学质量。另外利用该软件，设计人员还可以作各种类型、难度的电子电路实验和实际电子产品设计，以便修改与优化电路。它为我们分析与设计电路提供了强大的计算机仿真工具，提供了性能优越的虚拟仪器的逼真的测试环境。因此，广大电子技术类师生有必要掌握该软件的操作应用。