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展开全部对于刚介入使用稳定电源的操作人员，由于对电源的基本概念缺乏实质性的理解。如恒压、恒流、欧姆定律、电源的主体结构等。有电压而无电流、或者有电流而无电压。无论是上述那一种情况，电源都巳正常工作，操作者都应该检查自己的负载是否接触良好，负载是否被短路或开路、负载是否符合规范等等。极端来讲，如果电源有电压输出（恒压状态），而负载线又断了，自然输出电流就等于零了。同样如果电源有电流输出（恒流状态），而负载又短路了，自然输出电压就等于零了已赞过已踩过你对这个回答的评价是？评论
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模拟电子电路篇1
关键词：模拟电子技术 电路模型 应用价值
中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0208-03
在解决电路问题的时候，选择合适的电路模型有着重要的作用。在不同的情况下使用合适的电路模型，不仅能够对此种类型的电路进行分析检修、而且对电路的设计和使用，高效的解决问题也具有重要的作用。笔者根据自身的实际经验，简要的分析电路模型在模拟电子技术的应用。
1 电路模型分析
理想运放电路模型的特点主要是“虚短”和“虚断”：其中“虚短”为两个输入端之间的电压趋于零，虚断为流入输入端的电流趋于零。其中理想运放电路模型的输出端电压值不稳定，其电压主要在输出饱和电压之间，另外其输出端的电流值也不确定，所以对于理想运放电路输出端可以看做为电流不定的电流源和电压不定的电压源。另外在进行模拟理想运放电路模型特性时还可以采用二端元件零口器和非口器构成的二端口网络，零口器和非口器两端的电压以及电流是任意的，另外他们都是理想二端元件。所以其没有电流和电压约束方程，当零口器和非口器在电路中式，其电压和电流主要受于整个电压和电流的约束[1]。
2 模拟电子技术电路的形成方法研究
2.1 功率放大的电路演变
在输出或者输入是正弦波，并且在不失真的情况下，输出功率为交流功率[2]。在一定输出功率的条件下，电源供应直流功率，能够进一步的减少直流电源的功耗，在很大程度上提高了电路的功率。功率放大电路能够提供提供负载量较大的信号功率，在信号控制的情况下，功放能够把直流电转化为电路所需要的功率变换器，并在转化的过程中要采用散热片进行保护。效率的提高的情况下能够降低管耗，进一步的提高输出功率。在多级电压放大器在提供电压的过程中，电压则承担着负载和放大电流的作用[3]。
2.2 稳压电源的电路演变
直流稳压电源是电子设备的能源，它能够在输出大功率的基础上带动较重的负载。直流稳压电源能够作为一个能源转化电路，把电网中的交流电转变为直流电，在交流电网发生变化的情况下，首先要保证直流电压的稳定性。直流电压具有一定的稳压功能，电路系统相对比较复杂[4]。另外由于此电路为电压负反馈，所以需要稳定输出电压。稳压电路主要是由射极跟随器组成的，其电压是由交流电经过电容滤波和整流后得到的电压，在接入稳定管之后，射极的输出电压也为稳定电压，为了避免输出端出现负载的变化，则应该根据电路的电压负反馈进行稳定电压。在稳压的电路中，管耗在较大的情况下，效率就会变低。稳压电路不能放大外来的输入信号，能够通过设置法令来进一步的调节管工作的状态，从而节约管耗。
3 基于晶体管的小信号模型分析
由于晶体管具有非线性的特点，所以导致晶体管的放大电路在分析的过程中具有一定的复杂性，进而造成晶体管的放大电路不能直接运用线性电路进行分析。而如果在输入信道的电压值较小的情况下，我们可以采用小信号模型的方法进行分析晶体管的放大电路，进而把所要分析的电路看做是线性电路来解决。
3.1 共基极放大电路
共基极放大电路和共基极放大电路的等效图如图1所示，其中电路图中为集电极电阻，而和是基极偏置电阻，同时共基极放大电路的电压主要在基极和发射极之间，而其输出的电压主要是基极和集电极端输出，由于基极是输入电路和输出电路的共同端点，所以称之为电路为共基极放大电路。
3.2 共集电极的放大电路
晶体管其中的一端是输入端，另外一端是输出端，留出来的一端为公共端。在这样的电路模型中，输入的信号通过基极输入，进而产生交流电流，并且在输出的端口进行放大，在经过发射极电阻的情况下交流电压变大，进而导致从发射极的一端传输到负载的另外一端[5]。其中共集电极放大电路和小信号等效电路如下图2所示。
如图2所示，在共集电极放大电路中晶体管的b端是输入端，e端是输出端，c端是公共端，因此称为共集电极放大器。通过进行分析电路可以得知，共集电极放大电路中，输入信号主要从基极端进行输入，同时产生交流电流，然后在晶体管的输出端将产生的交流电流进行放大，放大后的电流通过发射极的电阻后得到放大的电压，最后通过发射极C2输出到负载的两端。
3.3 共射极的放大电路
用小信号模型进行替代晶体管，能够使小信号的等效电路变为了纯阻电路，在对电路的各项指标进行分析的时候也比较方便。在输入交流小信号的过程中，电路中的一些部位能够不计算其交流信号的容抗性。交流通路的过程能够看做是短路进行处理，并且将直流电源设置为恒定的电源，进而不会出现交流压降的现象。
4 场效应管的放大电路和小信号电路模型
在场效应管的小信号电路模型中由于受控电流源属于受栅源电压控制中的受控电流源。并且场效应管的，并且由于输入电阻明显大于晶体管的输入电阻，因此，场效应管的输入端如同开路，但是当场效应管的输出电阻很大时，同时其与后面相并联的负载相比差异很大时则可以省略。
5 对二极管中的电路模型进行分析
5.1 二极管的理想模型
5.2 二极管的恒压降模型
二极管恒压降模型构成的基础思想是在二极管导通后，则就可以认为管压降是恒定的，不会随着电流的变化而变化，同时二极管导通时的电压是0.7V。另外，二极管的恒压降模型只有在二极管的电流等于或者大于1mA时，才是合理的。利用理想模型进行分析的结果和恒压降法的结果相近，都是科学合理的。但是在UDD=2V的情况下，两种电路就会出现很大的差别，同时理想模型的结果和实际值相差也非常大的情况，则就说明，在这种情况下理想模型法是不合理的。
5.3 小信号模型
对于交流的小信号电路来说，二极管就相当于小信号模型电路，其中下图5为小信号模型电路。在对应用电路进行分析的过程中，首先要进行静态的分析，进一步的得出静态的工作点，然后再计算出二极管的小信号模型参数，接着在分析动态电路时，可以采用二极管的小信号等效电路进行分析，最后再进行综合的分析[7]。下面主要通过具体的实例进行分析小信号模型及其应用。
6 结语
电子电路在由电子器件组成的情况下属于非线性电路，在实际的过程中，通过将非线性电路转化为线性电路，然后进行构建出与电路相应的模型，这样就能够采用线性的电路分析方法进行分析电子电路。上述的这种转变能够在很大程度上简化电路中出现的问题，通过对不同条件下的模型进行分析，使繁琐的问题变得简单，使问题得到进一步的解决。
参考文献
[1]冯向莉.模拟电子技术电路的演变形成方法[J].现代电子技术，2006（12）：120-121.
[2]江帆.面向多功能模拟信号处理的开关电流型可重构模拟电路设计[J].数字化用户，2013（08）：79-80.
[3]吴岩.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].黑龙江科技信息，2011（09）：124-125.
[4]刘洋，张雅洁.Multisim在模拟电子技术教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2009（22）：
[5]于健海，毛志刚，陈伟平，等.基于自适应遗传算法的模拟电路的优化设计方法[J].哈尔滨工程大学学报.2011（01）：84-85.模拟电子电路篇2
【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
[1]杨慧梅，朱勇.PSPICE仿真软件在《低频电子线路》教学中的应用[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2010（05）.
[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模拟电子电路篇3
关键词：电路；模拟电子技术实验教学；Multisim；仿真
1概述
计算机专业是软硬件结合、面向系统开发和应用的专业，而电路与模拟电子技术作为计算机专业的专业基础课，要求学生能够熟练掌握电子电路的基本分析方法，以便掌握计算机的硬件知识以及计算机接口电路的分析与设计。通过本课程的学习，要求学生掌握电路与模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，对其应用及未来发展方向有所了解，为今后学习后续课程以及毕业生就业拓展更宽的领域。
2课程教学中存在的问题
计算机专业很多学生认为计算机专业是学习软件编程的，电路与模拟电子技术课程不属于计算机专业课，能否学好无关紧要，在学习上重软件轻硬件；另一方面，该课程概念多、内容抽象、逻辑性较强，造成学生对课程学习力不从心，排斥这些课程的学习。当学生毕业后从事计算机相关工作的时候，发现自身硬件知识非常薄弱。嵌入式系统是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一，随着嵌入式系统开发和应用的盛行，掌握硬件理论和计算机专业的软件理论是IT行业工作人员在新时代的基本要求[1]。电路与模拟电子技术课程的主要内容包括电路和模拟电子技术，理论知识既抽象又难懂，使得学生感觉枯燥乏味，学习热情大幅下降，而该课程的内容不断增加，教学计划要求讲授的知识与学时少的矛盾更加突出。以我校计算机专业为例，课程本身理论学时44学时，实验10学时。理论知识比较深奥，实验学时较少，要在有限的时间内让学生接受和理解课程还很困难。如果充分利用先进的媒体，适当地引入Multisim10仿真软件，这样有利于学生接受复杂的知识，取得良好效果[2-4]。
3Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术教学中的应用
在电路与模拟电子技术课程中Multisim软件是美国NI公司推出的一个用于电路设计和仿真的工具软件，它的功能很强大，以形象生动的仿真效果而被誉为“虚拟电路电子实验室”，因此它是电子类专业教学的重要仿真软件。设计人员可利用此软件对所设计的电路进行仿真和调试。Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术教学应用中的优势体现在[5]：
3.1电路与模拟电子技术课程是一门理论性很强、难度较大的课程。一台PC机和一个仿真软件就可以搭建电路，通过Multisim图形化的仿真环境，可以将抽象、枯燥的电路理论直观的展现出来，降低教学难度，提高课堂教学效率，学生容易理解和掌握。
3.2在实验教学中搭建电子实验平台，实现了虚拟实验和实际实验的结合。Multisim仿真实验和实际实验相比具有直观、简单和速度快等特点。学生既可以在计算机机房做实验，也可以把实验搬回宿舍。仿真实验不需要真实环境的介入,元器件较多,在实验过程中元件没有损耗,实验室维护方便，这样的“电子实验平台”有助于提高学生实践能力。
3.3电路易受到干扰模拟电子技术部分在实验室环境中实验波形易出现较大失真，而仿真实验没有干扰信号,可实时观测参数对波形的影响，比真实的实验更能反映实验的本质,更加准确、真实、形象。
4Multisim10在电路与模拟电子技术课程教学中的应用
4.1将开关J1断开，电路中暂不引入级间反馈
当输入电压是正弦交流电时，在输出端通过万用表可测得输出电压为。没有引入级间反馈时，该放大电路总的电压放大倍数为。
4.2将图中的开关J1合上，引入电压串联负反馈
加上正弦输入电压，由虚拟示波器看到，输出电压的幅度明显下降，但波形更好。
结束语
Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术课程教学改革中的应用与实践顺应我校转型发展的大趋势，把仿真教学融入课堂，改变教学方法和手段，引导学生在课后自己去分析更多复杂的电路，通过对虚拟仪器的熟练使用，提高了学生的自学能力，增强了理论教学的灵活性，激发学习的兴趣和主观能动性，大大提高教学质量和教学效果。
参考文献
[1]包蕾,管冰蕾.计算机专业电子技术基础课程教学内容的组织[J].科教导刊,2015,(4):139-140.
[2]吴玲敏,王维娜.Multisim10仿真技术在“电路基础”教学中的应用与实践[J].教育教学论坛,2017,(9):64-66.
[3]张志友.Multisim在电工电子课程教学中的典型应用[J].实验技术与管理,2012,29(4):108-110.
[4]罗廷芳,南江,李伟.NIMultisim10在电工电子技术教学中的应用[J].电子设计工程,2012,20(6):154-157.模拟电子电路篇4
关键词： 课堂教学； 问题驱动法； 实验管理
中图分类号：TP311.1 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）09-50-02
0 引言
“电路与模拟电子技术”是根据计算机专业的特点把电路和模拟电子技术合成的一门课程[1-2]，它作为算机专业的一门专业基础课，为数字电子技术、计算机组成原理、单片机等课程打基础，并且为学生从事工程实践奠定坚实的基础。
1 以往教学存在的问题
从以往的教学检验结果来看，电路与模拟电子技术这门课程的通过率相对较低，整个教学效果不佳，我们分析主要有以下几方面原因。
⑴ 本课程是一门专业基础课，理论性较强，传统的教学模式是以教师讲授为主，很难激发学生的学习兴趣。
⑵ 电路部分与中学物理的电学部分相关度较大，有中学物理的基础，学生掌握得相对较好，但是模拟电子技术部分，对学生来说是一个全新的内容，并且模拟电子技术的特点是由定量分析转换到定性分析，定性分析要根据实际情况对相关的参数进行取舍，增加了学习难度，所以模拟电子技术部分学生掌握得较差。
⑶ 本课程课时少、内容多。在讲课过程中只能选讲一部分内容，这样就破坏了课程的完整性，这也是导致学生掌握不佳的原因。
⑷ 实验课的设计与组织不佳，不能使学生很好地把理论与实践相结合，并很好指导实际。
2 课堂教学的改革措施
⑴ 在讲课过程中，一定要注重理论与实际相结合，把实际中的应用与计算机专业中的应用结合起来。例如在讲二极管的时候，对二极管在实际中的应用多讲一些。另外，讲课过程可借助多媒体以及仿真软件进行教学，比如在讲戴维南定理的时候，可以首先通过仿真实验、模拟探究，从而引出戴维南定理的过程，培养学生的观察能力和运用所学知识对实验结果进行分析、综合、归纳的能力，并以此使理论知识变得更加生动形象，激发学生的学习兴趣，使课堂效果变得更佳。
⑵ 问题驱动法在课堂教学中的应用。
问题驱动式教学法[3-4]的特点是教师通过巧妙设计教学任务，将要讲授的知识通过问题蕴含于任务之中，使学生在通过回答或解决问题完成任务达到掌握所学知识的目的。学生在完成一个个具体而真实的任务过程中要对任务进行分析，从而提出问题，并研究解决问题的方案，通过自主学习、小组合作学习与探究活动，完成学习任务，达到最终目标。以讲授模拟电子技术里共射放大电路的组成及工作原理为例[5]作如下探讨，共射放大电路如图1所示。
① 提出问题
问题的提出由浅入深，由简入易，并且问题之间相互关联。如T代表什么；VBB、Rb的作用是什么，没有Rb行吗；VCC、RC的作用是什么；C1、C2的作用是什么；这些参数的选择是任意的吗；如何实现放大等。
② 问题的解决
给学生时间让学生去分析解决所提出的问题，采用分组讨论的形式，以此来提高学生对课堂的参与意识，在讨论的过程中，对问题看得更加清晰，最后每个小组呈现一个结果；教师鼓励学生大胆说出自己的想法，不要怕错，这只是一个思维训练的过程，最后由老师进行总结。
③ 问题的总结和升华
在解决这个问题的过程中，学生对大部分问题都能通过讨论得出正确的结论，但是有一个问题学生还是不能准确把握，如：没有Bb行吗？一部分同学就认为可有可无，其实这是不正确的，因为VBB、Rb的作用是保证发射结正偏，并提供合适的正偏电压，如果没有Rb有可能把晶体管烧掉。另外，针对参数的选择是不是任意的这个问题，我们说模拟电子技术里的相关的电路对参数选择的要求较高，元件的选择要恰到好处，不然就实现不了放大，或者进入了饱和区和截止区，使波形产生了失真，这也是模拟电子技术学习困难的一方面原因。通过对这些问题的讲解，学生对基本放大电路的工作原理会更加清晰。
3 实验教学的改进
⑴ 实验的设计。以往的实验教学以单一的理论实验为主，实验与实际之间联系不够紧密，在实验的过程中，学生只是机械地连线、计算，而没有真正地理解相关的理论。所以要多设计一些综合性的实验，一方面可以促进知识的融会贯通，另一面综合性实验和实际联系紧密，学生在实验的过程中兴趣更浓厚，更有利于知识的掌握。
⑵ 实验课的组织与管理。由于实验课的形式比较灵活，导致部分学生对实验课的重视程度不够。所以要加强实验课的管理，加强管理可以从以下几方面着手。
实行签到签退制度，保证学生有足够的时间进行实验。
实验中，由于存在学生的个体差异，部分学生动手能力强，知识掌握的牢固，可能很快就把实验做完了，这样可以安排这部分同学对一些实验困难的同学进行指导和帮助，保证大部分同学都能在规定的时间段内得到正确的实验结果。
增加实验课的考核，实行随堂考核和整体考核相结合的方式，每次实验结束后，以抽检的方式考核，考核方式可以多样化，包括回答问题、实际操作、实验理解等，以此保证实验课的效果，以及学生进行实验的积极性，整体考核把实验课的成绩纳入课程考核中，实验课占期末总成绩的话20%，通过考核机制来保证实验的效果。
4 结束语
“电路与模拟电子技术”是计算机专业的一门专业基础课，学好此门课程对后续硬件课程的学习有很大的帮助，所以在实践与教学的过程中要不断地改进教学方法，提高教学效率，促进教学效果的不断提高。本文从课堂教学与实践教学两方面对课程改革进行探讨，并不断地应用于后续的教学中，收效明显。在以后的教学中我们仍然要不断地总结、探索，以寻找更好的教学方法。
参考文献：
[1] 殷瑞祥.电路与模拟电子技术[M].高等教育出版社，2004.
[2] 高玉良.电路与模拟电子技术[M].高等教育出版社，2005.
[3] 曹晓凡.问题驱动教学法在环境法课程中的应用[J].中国环境管理干部学院学报，2010.4.模拟电子电路篇5
[关键词] 应用型教育 模拟电子技术 教学思考
应用型本科教育是随科技发展和高等教育由精英教育向大众化教育转变过程中形成的一种新的教育类型，它是相对于理论型本科教育实用技术型教育而言的。应用型本科教育是以培养知识、能力和素质全面而协调发展，面向生产、建设、服务一线的高级应用型人才为目标定位的高等教育。
在实际教学中，一个专业的设置就是组织相关学业培养一种专门人才，使学生毕业后能够胜任相关的职业技术工作。从事专业工作，必须掌握和应用专业知识，接受专门的教育和训练，并具备自我更新和提升的能力，这是专业的立足之本。相应的人才培养模式主要由价值取向、培养目标、课程、教学及评价五大基本要素组成，其中以价值取向为基点、以目标为导向、以课程为载体、以教学为途径、以评价为保障。这五大基本要素相互依存，彼此制约。根据专业人士的分析，应用型本科教育的科学内涵及专业人才培养模式的要素分析，应用型本科教育的基本特征主要体现为：定“性”在行业，定“向”在应用，定“格”在复合，定“点”在实践。
《模拟电子技术》电子科学与技术、电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程类学生的主要专业技术基础课。本课程的主要目的是使学生了解半导体器件和集成电路的工作原理，熟悉常用半导体电子器件和集成块的特性和参数；掌握低频放大器的电路构成和各种组态组成的基本原理、性能特点，以及各项有关参数的物理概念、分析和计算的方法；熟悉集成运算放大器的工作原理，掌握运放电路的分析应用方法；熟悉功率放大器的电路结构原理和掌握分析设计计算方法。为学习后续专业课程如《高频电子电路》、《数字电路》等打下良好的专业技术基础。在电子产品的设计中，硬件电路的设计。信息的采集，控制的实现都是以模拟电子为主的。
在教学中《模拟电子技术》这门课程都是以PN节的内部构造为开端，开始讲解，空穴、载流子等等，不易测试，无法看到的纯理论内容让人无法理解，只能是死记硬背。将开学时学生的兴趣和勇气打击的不轻。学生基础好的重点院校，可能情况还好点。二本、三本、高职等学生基础较为薄弱的院校，很多学生功底不好，理论分析和公式的推导并不适合。甚至学习上只求过关的现象普遍存在。有的甚至干脆放弃。就是考试成绩较好的很多学生，也是纸上谈兵，做不到运用自如。刚一接触这门课，就是看也看不见，摸也摸不着的情况。晦涩难懂的理论，铺天盖地的新名词术语，足以吓退相当部分学生的学习兴趣。所以能不能换个顺序。在开学之初，精力和开学的热情都比较足的时候，就讲最要用的部分，集成块的使用，看得着的波形，读得出的数据。明显的声、光效果，不是可以收到很好的效果吗？否则对一些基本理论根本就没理解明白，后面的也不懂。导致前边记不住，后边反应不过来，越学越难。相反的情况下会用之后，自然也会对内部结构发生足够的兴趣。再将PN结的内部概念，三级管等等内部结构。这样也不会给需要进一步深入研究的学在造成影响。应该改变现有的模电教学模式的方法。强调基本电路，扩展电路，芯片的选择等等实际应用问题。应该可以避免和解决《模拟电子技术》教学中出现的几个问题。
1. 看不见，听不懂的问题。PN结内部先不讲，采取先外部，后内部的顺序；先实践，后理论。可以先让学生得到、或测试二极管的输出特性曲线，然后理论分析，再讲解内部构成及原理。避免了看不见听不懂的现实情况。而且人类的认知规律是先外后内，并且眼见为实。亲眼看到的事比较容易接受，看到实际的输入输出之后，理所当然的接受。这种处理同样也适用于三极管，场效应管，以及运放。变看不见为看得见，自然能够听得懂，自然有信心、兴趣学下去。
2. 电路功能分析不清楚，实验凑数据的问题。学生在没有理解电路的情况下，实验课上照着课本连线，也不管为什么，有什么用，凑出数据算完事。如果先做单元电路的实验。可以使学生建立、理解基本单元电路的模型。看到事实后，对单元电路的功能自然直接接受，再加以理论分析，深化、推广应用。想来更好接受。
3.课时本来就少，实验教学增加的问题。可采用EDA仿真的办法。EDA作为一种辅助手段，根据具体教学内容，开发利用其丰富的功能，设计适合于各知识点对应配套的仿真实验，在“模电”课堂教学环节中适时使用，可以使学生深刻理解和体会所学的知识，提高对“模电”的分析能力。同时改变了教学的形式，丰富了教学内容，提高教学效率。最主要的是解决了实验课时的问题。也解决了部分实验室的设备不足的问题。
4.和传感器衔接的问题。在我校学生的毕业设计中，经常出现传感器的信号不能接入的情况。相关知识的纵向和横向的关系，也影响着《模拟电子技术》课程的教学效果，及其应用。
采用先集成，后分立的讲解顺序。简单的运放电路可以产生光、声等效应。可以使学生维持开学的似的兴趣。集成运放是模拟集成电路中应用最为广泛的一种，性能也非常的好。具有低漂移、低噪声、低功耗和高速度，高增益和输入电压高输出功率的特点。但是由于课时的限制，前面的理论分析等已经占用很多的课时，这里的讲解往往只是电路的计算，放大倍数的计算完事。而影响其使用和选取的性能指标只是点到为止。结果是电路连接书上到处都可以查到。但是用哪个集成块学生不会选，只是机械的照搬课本。所以作者认为，顺序对了只对了一半，性能指标也是重点内容。既然我们的目的是会用，那就先教给学生如何选，再是如何用。
先外部后内部。当学生能够运用集成块，分离式元件完成一些功能的时候，自会对其内部发生兴趣，去寻找、发现内部的原理。模拟电子电路篇6
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篇7
关键词： 模拟电子技术；实践项目；功能认知型；技术应用型；综合应用型
中图分类号：G647文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）05-0203-02
0引言
随着职业教育在我国的不断深化，各高等职业学校越来越关注人才培养的模式和专业课程的设置。模拟电子技术是电子信息类专业的一门专业基础课，旨在培养学生模拟电子技术的基本知识和基本技能，并运用所学理论来分析和解决实际问题，提高分析、解决实际问题的能力和工程实践能力。而模拟电子技术实训是加深对模拟电子技术课程的理解，培养学生具有工程技术人员应有的科学态度与优良的工作作风，是架设从课堂教学通向工程实际的桥梁。而要达到以上的目的，需开发出更多的应用型和综合型实训项目。
1模拟电子技术实训项目开发的依据和思路
模拟电子技术实践项目的开发依据教高[2006]16号文件的精神，把培养学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出位置。同时综合我校电类专业人才培养方案和模拟电子技术实训大纲，开发出了25个实践项目，可供应用电子技术、通信、计算机、电气工程等专业模拟电子实验教学选用。
各实践项目的实验板不再采用固定电路板，而是开发出由足够的分立元器件组成的实验板，实验电路由学生自己连接，以此加深学生对电路结构的认识，并能了解电路中每个元器件的作用，使学生运用所学的理论知识，动脑又动手，能独立的开展模拟电子电路的设计与实验，培养学生分析问题、解决问题的能力，强化工程实践训练。
2实践项目的研究与开发
本着由浅入深、由小到大、由易到难、循序渐进的认知规律，模拟电子技术实践项目从3个层次开发出25个实践项目。第一层次功能认知型共9个项目，第二层次技术应用型9个，第三层次综合应用型7个。如表1所示。
2.1 功能认知型实践项目的开发功能认知型实践项目，是为了熟悉和掌握模拟电子技术基本单元电路的功能和特点、并培养模拟电子技术的基本技能而开发的。实践的目的是熟悉实践的场所、实践的注意事项；理解常用电子元器件的外特性及模拟电子技术基本单元电路的功能、结构和特点；学会常用仪器、设备的使用方法，并能正确的测试基本单元电路的性能指标。模拟电子技术的基本单元电路即为各种类型的放大电路，它是构成各种复杂放大电路的基础，所以实践要求能理解放大电路静态与动态、直流通路与交流通路等区别；理解放大电路放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标的意义；特别是针对三极管、场效应管组成的不同组态的放大电路，能搭接不同电路、并测试和判别Q点是否合适，进行适当调整，能掌握各种不同组态放大电路性能的优缺点，能正确的测试电路的各项性能指标。功能认知型实践项目，通过各类型放大电路的连接和功能测试，使理论知识得到认知，实际的操作技能得到提高，并具有一定的分析问题和解决问题的能力，为技术应用型和综合型实践奠定了基础。
2.2 技术应用型实践项目的开发技术应用型实践项目是在功能认知型的基础之上，把基本的放大电路转化为集成的放大电路，并开发出了各种类型的应用电路。实践的目的是了解典型的模拟集成电路的基本知识，理解常用集成电路的基本功能及应用，学会典型的应用电路的连接、调试及性能指标的测试方法。模拟电子技术最基本、最常用的集成电路即为集成运放、集成功放和集成稳压器，由他们组成的基本典型应用电路是构成复杂电路的基础，无论是产品设计、产品开发，还是产品维修，都离不开这些基本的典型应用电路。所以技术应用型实践要求掌握集成运放的典型应用，如对比例运算、加法和减法运算，熟悉其电路结构，并能设置不同的比例系数；对电压比较器电路，能设置不同的参考电压；能用集成运放组成不同频率的正弦波振荡电路等。技术应用型实践项目把具有典型意义的模拟电子技术实际应用引入实践教学，强调了理论与实际的紧密结合，提高了分析问题和解决问题的能力，为综合应用型实践奠定了基础。
2.3 综合应用型实践项目的开发综合型实践项目是由最基本的典型应用电路根据实际需要重新组合，并进行电路扩展后得到，比较复杂，有一定的综合性，是为提升模拟电子技术的综合应用而开发的。实践的目的培养学生的创新能力，提高学生的动手能力和综合应用理论知识的能力。实践要求能根据综合电路的性能要求，选择合适的单元电路进行组合，并能正确的测试和调试。如稳压电源，它是一切电子设备必不可少的组成部分，一般由整流电路、滤波电路、稳压电路组成而成，针对不同的电压要求，要能适当调整整流滤波和稳压电路的元件参数。综合应用型实践项目致力于培养分析问题和解决问题的能力。
3实践项目研发中问题的产生和解决
模拟电子技术虽然是一门较成熟的专业基础课，但成熟的实践项目基本都是功能验证型的基础实验，要开发出更多有价值的实践项目，必须结合高职教育的特点、以及市场对职业教育的要求，及时转变观念，更深的理解和掌握模拟电子技术的内容，提炼出更有层次的实践项目。另外，新开发的实践项目需花大量的时间和精力对实验电路、内容和步骤进行反复试验、改进，制定出切实可行的实验内容和步骤。针对以上两个问题，我们选择多位具有多年模拟电子技术课程教学经验和实践经验的老师和实验员组成研发队伍，对每个实践项目的提出、每个实验电路组成、参数、内容、步骤等反复进行讨论、试验、修改，最终研发出三个层次共25个实践项目。
4结束语
模拟电子技术实践项目是通过各种典型电路的测试和应用，使学生手脑并用、掌握技能、积累经验、提高能力。在教学实施的过程中，能理论联系实践，采用教、学、做、一体化的教学模式，使每一个基本单元电路和典型应用电路的结构和特点能印入脑海，给综合应用打下基础。实际应用表明，三种层次的实践项目对掌握模拟电子技术的基本知识、识读电路图、搭接实验电路、提高基本操作技能起到了有效的辅助和强化作用，提高了分析问题和解决问题的能力，为学生的可持续发展奠定了基础。
参考文献：
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关键词：电子应用；电子电路；仿真技术
1电子电路仿真技术
1.1电子电路仿真技术的内涵
电子电路仿真技术就是在电子电路设计的过程中，设计人员利用计算机仿真技术对电子电路的工作状态，采用数字化的形式将其呈现出来，从而能够真实的、准确的模拟出电子电路的工作状态，能有效的帮助电路设计人员来分析电路的功能与基本特征。从工作原理上分析，电子电路仿真技术就是利用数字模拟的方法对电子电路中的各个元器件与模块进行组合测试，分析新设计的电路工作状态，并将其应用于电子电路的开发与设计中。电子电路仿真技术通过对设计的电子电路进行集成化的建模模拟，可以对电子电路的设计进行全局统筹管理，在电子电路的测试还是在研发上，都具有优势，由于电子电路的设计需要集自动化、电气、机电于一体的工作模式，为了控制产品设计的达标和质量的准确性，利用模拟仿真技术对其进行调整是十分有必要的。
1.2常见的电子电路仿真软件及功能
（1）OrCADPSpice软件。该软件是一种针对元件级别的电子电路仿真软件，主要是采用Spice通用语言进行编写，可以根据实际需要开发模块，具有较强的移植性，在电子电路设计中具有较好的性能。该软件主要由电路仿真、元器件编辑以及原理图编辑等模块构成，利用电路元件模型编程设计，可以对元器件的真实特性进行模拟，在模拟时，可以利用电路方程进行计算，分析电子电路的细节特性，OrCADPSpice软件的主要功能是用于复杂电路的特性分析，能对元件级别的电子电路进行模拟，还能对数模混合的电子电路进行仿真模拟，在电子电路设计时，该软件能够提高电路的集成效果。OrCADPSpice软件的缺点是不适合电路功率比较大的电子电路，对分析计算时间比较长的电路分析也缺乏灵敏性，对于仿真收敛性差的电子电路也不能有效的模拟。（2）Saber软件。该软件是功能比较强大，适应比较强的电子电路仿真软件，可以应用于电力电子、机械、光电等不同类型电路的模拟仿真，而且还具有兼容混合仿真的功能，能从不同的层面分析电子电路的测试与特性，它能对原理图的电路进行输入性的模拟仿真，对电路中的复杂数据进行可视化分析与建模，该软件的主要缺点是操作比较复杂，而且模拟仿真的原理图效率较低。
2电子电路仿真技术在电子电路设计开发中的应用
2.1促进集成电路的开发与设计
电子电路是集成电路的设计的关键，电子产品的不断更新与发展，对集成电路的性能也提出了新的要求，只有不断创新集成电路的设计，才能提高集成电路的性能，利用电子电路仿真技术可以有效地对电子电路进行设计，并可以对复杂的集成电路性能进行分析，从而能方便的将集成电路进行压缩，从而形成芯片级的集成电路，这样不仅有利于电子产品的开发，还能增强电子产品的可靠性、安全性、稳定性及美观性，还能提高电子产品的芯片性能与工作效率，利用仿真技术对集成电路的性能、参数等分析计算，利用仿真电路的虚拟化测试，优化电子电路的设计方案，以不断的优化集成电路的性能。因此，在集成电路的开发与设计，需要灵活的运用芯片系统思想进行常开发，不断利用仿真技术对电子电路的性能进行分析计算，来验证芯片性能，分析其是否满足电子产品的要求，同时可以利用仿真模拟技术对集成电路进行不断的完善与改进，从而保障电路设计的准确性，从而不断的促进电子电路的发展。
2.2优化电子电路的设计方案
在电子电路设计的过程中，需要综合考虑电子电路器件的性能，如温度敏感性等，一旦电子元器件外界的稳定发生变化，或者环境发生改变，外界的温度就会对电子元器件产生一定的影响，从而影响整个电路的稳定性，利用仿真软件对电子电路的长时间运行状态进行模拟，及时发现电子电路运行中存在的问题，及时调整电子电路的设计方案，才能总体提高电子电路的性能，从而能够提高电子产品的稳定性，将电子电路仿真技术应用于电子应用开发中，对电路运行的每一个细节进行模拟，达到总体优化电路的设计方案。采用电子电路仿真技术可以对不同温度状态下的电路特征情况进行分析，便于为设计人员提出电路的设计方案，进而整体改善电子电路元器件的温度敏感性，打的优化电路设计的目标。
2.3提供新的电子开发方式
电子电路新技术的发展，为人们提供了更为优质的电子系列服务，在开发新的电子产品时，需要注重电子电路的创新设计，才能提高电子系列产品的开发效率，采用仿真技术可以快速的多电子电路的相关功能、参数等进行设计分析，达到优化电子电路的目的。在传统的电子应用开发工程中，由于元器件比较复杂，电路受到多种因素的影响，导致电子电路设计与开发的时间过长，技术也比较漫长，在仿真技术发展的情况下，利用模拟仿真可以对电子电路的设计进行调整，也就提供了新的电子电路开发方式，利用模拟仿真技术还可以对电子电路的环境进行模拟、实验与调试，改善了电子产品的设计效果，极大地优化了电子产品调整效果，采用电子电路仿真技术，使得电子产品的开发呈现出多元化的发展趋势，也为电子产品的开发提供新的思路。
2.4有效验证电路设计的功能
对于电子电路的开发设计只是电子产品开发的第一步，如何有效的验证电子电路的功能是否满足要求，保证电子电路功能、参数的稳定，成为电子产品开发的关键，这就需要采用仿真技术对电子电路的功能进行模拟，对电路的功能进行多重验证，以保证电子电路应用的稳定性、合理性、科学性与安全性。电子电路的设计人员可以将仿真技术的模拟分析功能与电路设计的可行性结合在一起，全面对设计的电路进行检测分析，通过模拟仿真的参数来分析电路存的误差，以及电路在运行的过程中，与实际预期不符合的情况，从而能有效的降低电路功能的误差，或者存在着不能使用的情况，真正实现对电子产品的电路设计的功能进行验证，同时在一定程度上还能提高电子产品的功能能。
2.5在电子电路的虚拟测试中的应用
电子电路的设计要能合理根据各个电器元件的功能，详细地对各个参数进行设计，才能保证电子电路的高精密性的要求，如果电路的稳定性不强，精密性不高，就会影响着电子电路的稳定性，利用仿真软件的功能，可以对电子电路的运行情况进行虚拟性的测试，从而能够对电子电路的功能、参数进行有效的设计，提高电路的稳定性。因此，在进行电子产品开发与应用时，针对电子产品应用的环境，保证电子产品在恶劣的环境中能够发挥稳定的功能，就需要设计特色的环境，对电子电路的运用进行进行分析，采用仿真技能，可以展开特殊环境在电路运行状态的模拟分析，测试电路运行的极限值，保证电路在高温、高压情况下参数、特性保持稳定，通过仿真技术的虚拟测试，及时发现电路中的问题，可以提高电子产品应用的稳定性与安全性。
3结束语
电子电路仿真技术在电子电路开发中的应用，可以快速的、有效的对电子电路的性能进行模拟测试，便于设计者能快速、准确地发现电路设计中存在的问题，提高了电子电路的设计效率，也为电子电路的稳定性、安全性等提供了基础，从而也能够有效的促进电子产品向集成化的方向发展，使得电子产品的应用能够为人们提供更优质的服务。
参考文献
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[2]蒋昌太.电子电路仿真技术在电子应用开发中的运用[J].电子世界,2019(24):173-174.模拟电子电路篇9
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。模拟电子电路篇10
关键词： 虚拟实验室 仿真软件 网络教学
一、引言
本文针对中等职业技术学校对电工电子实验室的功能定位及基本要求，制订了基于网络虚拟化的电工电子实验平台的构建方案，使开发的实验平台实现虚拟的电类线路的搭建、参数调整、虚拟仿真、实验结果保存与数据恢复及多个实验电路设计方案的比较与分析。
虚拟实验技术为中职教育的电类课程教学提供丰富的拓展空间。在虚拟实验过程中，学生可以自由地选择适合的时间、地点、进度进行与课程内容相匹配的实验，可以个人单独或小组协同工作，并根据课程内容的相关知识点由学生自行安排实验进程。虚拟实验技术就是把实验内容的选择权、主动权交给学生。教师提供实验建议和实验评价，让学生根据自己所学课程的知识点，选择适合自己的并与课程知识点相关的实验，从而掌握专业知识。虚拟实验技术可以更好地培养学生自我评估和独立或团队合作的能力。
二、虚拟实验室的组成
依靠虚拟仪器构建的虚拟实验室，虚拟仪器是虚拟实验室的核心，是通过计算机软件模拟硬件模块的虚拟实验平台，即利用计算机软件模拟传统的硬件实验装置，以完成实验。因此虚拟仪器构建的虚拟实验室具有成本低、可重复使用、数据不易丢失等优点，这是传统的硬件实验平台无法比拟的。
如图1所示，虚拟实验室包括虚拟仪器系统，该虚拟仪器系统通过远程用户端、计算机网络系统、虚拟实验室管理系统进行连接并访问。
图1 虚拟实验室的组成原理图
在具体实施过程中，学生通过计算机远程登录到虚拟实验室的客户端，通过IE浏览器访问虚拟实验室。学生选择合适的课程项目后进入虚拟仪器的控制台，虚拟仪器的控制面板发出相应实验操作指令，包括设置实验参数，例如电阻、电容、三极管参数和型号，虚拟仪器接收到上述操作指令和实验参数后，学生通过虚拟仪器的仿真模块构建虚拟实验电路，并将实验获得的数据通过计算机网络返回给位于客户端的学生。教师可以通过学生的计算机网络实验获得相关数据，教师和学生可以同时或分别进行实验数据分析、自评或互评。
三、网上虚拟电工电子实验室的设计与实现
1.系统结构
网上虚拟电工电子实验平台采用B/S体系结构，以TCP/IP作为网络通信协议。利用Java的Applet技术设计前端的实验操作环境，利用Java的Servlet技术处理前端用户的请求。先对学生的操作请求做预处理电路分析指令，在Java代码中调用PPSpice软件对前端发送来的PSpice分析指令进行电路分析。学生只需通过网络对此框架内的虚拟器件进行模块拖拽和线路连接及属性编辑等动作搭建实验模型，并进行相关实验。虚拟的实验环境具有可视化、交互性、资源共享、安全性等特点。它符合远程教育对实验教学的要求，通过强大的交互功能营造了一个逼真的实验环境，其仿真实验结果和实际实验结果非常接近，并且更趋向理论计算数据。
图2为电工电子实验平台系统的模块结构图，主要包括五个模块：电路设计模块、仪器模块、实验电路存取模块、实验面板控制模块、实验仿真模块。
电路设计模块、仪器模块、实验电路存取模块、实验面板控制模块直接面向客户端，接收客户端的指令。电路设计模块包括：交互模块、元器件模块和电路连接模块；仪器模块包括：交互模块、参数模块和显示模块；实验电路存取模块包括：保持模块和读取模块；实验面板控制模块包括：各电路模块仿真单元，例如，供电模块（内含交、直流电压和电流模块）、电路案例模块，如由555搭建的各种时基电路、简单三极管测试电路。
实验仿真模块作为本电工电子实验平台系统的核心模块，包括仿真控制模块、数据收集模块、数据发送模块、数据接收模块、数据解析模块、数据发送模块。
图2 系统模块结构图
2.虚拟实验平台的体系结构
本电工电子实验平台系统软件架构分为四层：
（1）界面层：①学生搭建实验仿真电路图，并进行相关元器件的参数设置，该数据用.gra文件形式进行封装。②通过解析传输层反馈的实验仿真数据，该实验仿真数据同样采用.gra文件的形式，发送至计算机界面上，供学生检查实验数据。
（2）数据处理层：其主要作用是通过电路仿真软件PSpice将接收到的.gra文件进行解析，转换为.cir文件，然后进行电路仿真，获得电路仿真结果，并生成含有结果数据的.out文件。
（3）仿真层：实现上述数据处理层的主要步骤，即解析学生通过客户端传输的电路仿真实验操作的数据.gra文件，并转换为.cir文件，为后续仿真做准备；再调用PSpice进行仿真，获得仿真实验数据。
（4）服务层：存储仿真实验数据，临时保存实验及与实验有关的数据设置和仿真数据。如图3所示。
图3 系统软件框架
3.系统组成及功能
如图4所示，虚拟实验平台主要由虚拟实验子系统、实验状态保存和恢复子系统、实验报告提交管理子系统、实验相似度分析程序四大模块组成。
图4 系统组成结构图
各模块的功能如下：
（1）虚拟实验子系统：用于虚拟的实验环境中搭接实验电路，选择合适的电路参数，仿真得到相关实验结果数据。
（2）实验状态保存和恢复子系统：学生可以建立个人数据库，将实验中已完成的或未完成的虚拟实验电路进行封装保存在数据库中，可以随时调用，并继续未完成的虚拟实验，而且完成的虚拟实验电路可以作为作业提交到教师主机，便于老师检查实验进程、数据结果。
（3）实验报告提交管理子系统：系统自动将实验报告模版发送给学生，学生根据实验结果将报告填写完成后再将其提交给系统。教师可以对报告进行批阅和管理。学生可以下载阅读批改后的报告，查看自己的实验数据，便于总结自己实验的得失。
（4）实验相似度分析程序：因为该虚拟实验系统主要依靠学生的自主学习能力，而实验主要在课堂外自主完成，且课程针对的是中职的学生，其自学能力和自我控制能力较差，所以学生很有可能会拷贝其他同学的实验电路及数据，造成整个班仅两三种版本，这显然违背本实验平台的设计思想。
教师可通过实验相似度分析程序分析学生提交的实验涉及元器件、参数，得出分析结果，根据该分析结果可以判断学生在完成实验时是否抄袭。
四、结语
网络虚拟实验系统的设计是以PSpice为电路仿真分析软件的基础，并结合Java技术作为后台服务器的仿真核心模块，利用可视化技术与客户端的虚拟实验平台实现无缝链接，实现电路实验在网络环境下的虚拟仿真实验。让学生在逼真的网络“虚拟环境”中利用各种“虚拟元件或虚拟电路模块”任意搭接各种电子线路，并通过各种“虚拟仪器”的仿真测试实时得到仿真结果数据。
该网络虚拟实验系统的建立，特别适合中职院校的教学改革，它不仅能保障学生有充足的实验时间，而且能一定程度地解决学校实验经费不足、元器件损坏等问题。
参考文献：
[1][美]毕晓普.LabVIEW8实用教程[M].北京：电子工业出版社，2012.
[2]宁超等.网络虚拟实验室的研究与开发[J].实验技术与管理，2005.
[3]路勇著.电子电路实验及仿真[M].北京：清华大学出版社，北京：北方交通大学出版社，2004.}

作者：时间：2017-10-14来源：网络收藏
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　　智能手机的兴起使得手机耗电量急速上升，而成本、电池技术都限制了电池续航时间，在没有办法解决电池续航问题的时候，为用户提供更快的充电速度似乎成了解决手机待机问题理所当然的方法，在这个大背景下，现在的手机快充技术越来越多的被手机厂商们使用和青睐。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/366257.htm　　一：快充技术原理-快速充电原理　　电池核心仍是锂离子，大多数厂商走的，基本是“开源”和“节流”两条路——电池厂商努力提升能量密度加大容量，芯片厂商则在寻求低功耗方案，但这两者都是有上限的：前者手机便携性所限，后者是是技术限制。　　既然开源节流效果都不明显，厂商就开始采用“曲线救国“的方案：提高手机的充电速度，从常规的1-2小时变得更短，以此降低充电的时间成本，换取便捷性。　　电池充电的基本条件是：充电器电压要比电池电压高，才能克服电池的电压使它产生充电电流，完成电荷转移过程。　　初中物理都学过，功率（P）=电压（U）x电流（I），在电池电量一定的情况，功率标志着充电速度，可以通过下列三种方式来缩短充电时间：　　1、电流不变，提升电压　　2、电压不变，提高电流　　3、电压、电流两者都提高　　把充电比喻成水池蓄水，提升电压，会对池壁带来更大压力，带来安全隐患。所以单纯采用提升电压这种方式的还不多。　　从物理计算公式上来说，功率（P）=电压（U）x电流（I），在电池电量一定的情况，功率标志着充电速度，我们可以通过下列三种方式来缩短充电时间。　　　1、高电压恒定电流模式：一般手机的充电过程是，先将220V电压降至5V充电器电压，5V充电器电压再降到4.2V电池电压。整个充电过程中，如果增大电压，产生热能，所以充电时，充电器会发热，手机也会发热。而且这样功耗越大，对电池损害也是越大的。　　2、低电压高电流模式：在电压一定的情况下，增加电流，可以使用并联电路的方式进行分流，恒定电压下，进行并联分流之后每个电路所分担的压力越小，在手机中也进行同样处理的话，这个每条电路所承受的压力也就越小。　　3、高电压高电流模式：这种方式同时增大电流与电压，这样由之前的公式P=UI，我们可以知道的是，这种方式是增大功率最好的办法，但增大电压的同时会产生更多的热能，这样其中所消耗的能量也是越多，并且电压与电流不是无限制的随意增大。　　这三种方式有一个共同的问题，那就是对充电器、手机以及充电数据线的电子元件要求更高。高通想利用其技术上的优势使得第三种方式，而OPPO选择退而求其次，采用了第二种方式来提高充电效率。　　恒压提高电流是更普遍做法，目前手机标配的适配器通常为5V/1A输出，部分厂商将充电电流提升到了2A，一定程度上缩短了手机的充电时间，这确实是一种解决方案，但问题是，首先，2A需要充电器和手机都支持才行，手机上也有控制器，并不是多大电流都能支持，如果用2A充电器给仅支持1A的手机充电，其实输出也只有1A。　　另外，电流不能无止境提升，大电流充电会产生更多的热量，如果发热速度超过了散热速度，又没有保护机制，电池的温度就会不断升高，寿命降低甚至引起爆炸。所有的电子产品，充电器和产品本身都会限制最大电流。　　目前提升充电功率的两个方法，要么提升电压，要么增加电流，要么电压、电流均提高。并且只有经认证的手机端和适配器才能实现高效的充电效果。　　首先充电器把家用电的220V降压到5V输出到手机Micro USB接口，然后手机内部电路再降压到4.3V左右给电池充电。这里面一共有两个降压的过程。　　　下面我们再来了解一下锂电池充电时间与充电过程。　　　　　上图中横坐标为时间，纵坐标为锂电池电压。由于锂电池的特殊性，过压或者欠压都会导致电池报废，所以现在的锂电池充放电保护电路原理就是测量锂电池电压，再根据电压判断锂电池是否处于正常状态（非过压、非欠压）。　　锂电池的充电电流如上图粉红色线所示。锂电池的充电分为三个阶段，分别是恒流预充电、大电流恒流充电与恒压充电。　　当电压低于3.0V时，充电器会采用100mA电流对锂电池进行预充电，就是上图C C Pre-charge阶段，中文名字叫恒流预冲电阶段，目的是慢慢恢复过放电的锂电池，是一种保护措施来的。合格的充电器都会有这个充电阶段。　　然后与问题有关的就来了。当锂电池电压高于3.0V时，就进入到第二阶段，大电流恒流充电阶段（C C Fast charge）。由于锂电池经过第一阶段的预充，其状态已经比较稳定了（预充阶段的作用可以这样理解~但并不严谨）。所以在第二阶段，充电电流就可以适当提高，根据不同的电池来说，这个电流的大小可以从0.1C到几C不等，其中C是指电池容量，如2600mAh的锂电池，0.1C就是指260mA大小的电流。　　在这一个充电阶段中，国家建议的标准充电是用0.1C电流进行充电的，这个就是标准充电。不过标准充电这个标准由于提出的时间很早，十几年前的就提出来。那时候因为锂电池技术远远不如现在稳定（不允许大电流充电），所以才会有这样一个标准~~~采用标准充电的唯一好处就是充电过程稳定，发生爆炸之类的几率非常小；缺点就是费时间！！！　　而快速充电，就是指在这个阶段用大于0.1C的电流进行充电。如果锂电池容量为2600mAh，那么标准充电的电流为260mA，只要充电电流大于260mA，就可以定义为快速充电了。不过就从目前的锂电池水平与充放电管理芯片的水平来说，用1C的电流充电都没问题。所以快速充电也没有想象中的那么危险。一般快速充电的充电电流为0.2~0.8C，所以快速充电还是安全的。由于近几年来的提升，现在的充电器基本上都是快充类型的。　　而锂电池充电的最后一个阶段为恒压充电阶段，这个阶段就是检测到锂电池电压等于4.2V时，充电器则进入恒压充电模式，这个阶段充电电压恒定为4.2V，充电电流则越来越小（慢慢充满了，电流肯定变小~）。当充电电流小于100mA时，就判断电池充满，切断充电电路。　　这一阶段的特性，也可以解释为什么手机指示充满电后，拔出USB线再插进去，手机又显示继续充电。　　另外，需要说一下的是：以上的充电是针对于单节锂电池的最理想充电过程，目前的合格锂电池充放电保护板都是这样子工作的。　　目前手机使用的电池都是锂离子电池，在手机工作时，电池不断放电，电池电压不断下降，电池放电的电流不同，电压下降的曲线速率也不同，一般来说，在电池电压3.5V～4.2V之间集中了90%的电池能量。电池能量分布如下图所示。　　　电池能量分布概图　　结合锂电池的实际情况，一般手机的工作设置为当锂离子电池放电到一定程度时，会通过软件设置为不能通话或者强行关机。深度放电对锂离子电池的寿命会造成不可逆转的损伤，因此关机电压一般设置为3.5V左右。从电池的能量分布以及手机使用的实际情况来看，影响充电时间最大的是在恒流充电阶段的充电电流，目前主流手机设置的充电电流为450mA左右。如果想实现快速的充电，最切实可行的方法就是提高恒流的充电时间。锂电池的最佳充电速率为1C，这意味着一个 1000 mAh的电池组要以1000mA的电流进行快速充电，以这种速率充电可以实现最短的充电时间，而且不会降低电池组的性能及缩短使用寿命。对于容量不断增加的电池，欲达到这种满意的充电速率，提高充电电流值是不可避免的。　　二：快充技术原理-快充方案典型应用电路图　　快速充电方案包含两个部分，充电器部分和电源管理部分，电源管理部分的芯片置于移动智能终端内，有独立的电源管理芯片，也有的直接集成在手机套片中，电源管理芯片对锂电池的整个充电过程实施管理和监控，包含了复杂的处理算法，锂电池充电包括几个阶段：预充阶段、恒流充电阶段，恒压充电阶段、涓流充电阶段，充电管理芯片根据锂电池充电过程的各个阶段的电器特性，向充电器发出指令，通知充电器改变充电电压和电流，而充电器接收到来自充电管理系统的需求，实时调整充电器的输出参数，配合充电管理系统实现快速充电。　　　　　下图是匹配联发科的典型应用电路图　　　　　　针对MT6235/36平台推出的AW3208在增加OVP功能的同时，提供了智能充电功能，以满足快速充电的功能。如图2所示，AW3208内置专有的K-ChargeTM技术，可根据芯片温度智能调整输出电流，以保证在充电期间整个充电系统的安全。使得手机在实现快速充电的时候不会因为由于环境温度较高或者充电电流过大导致芯片进入过温保护使得充电没法正常进行。上图为在MT6235、MT6236上的典型应用图。　　下图是高通QC2.0的典型应用电路图　　　　　三：快充技术原理-四大主流快充技术对比分析　　其实总的来说，目前市面上手机所常见的快充技术基本上都来自于三家公司：高通、联发科和OPPO，比如小米5就采用了QC3.0的快充技术。　　1、高通Quick Charge　　我们先来说一下高通，现在高通QC4.0已经发布，但是目前市面上常见的高通Quick Charge快充标准大多为QC2.0和QC3.0两种，相比于第一代时候的5V/2A固定电流电压技术来说，QC2.0则提供了5V、9V和12V三个档位的电压，以及最大3A（一般手机适配器不会达到这么多）的电流。相较于QC1.0来说，充电速率上提升了很多。　　我们以QC2.0来举个例子，Quick Charge 2.0需要手机与充电器都符合这一标准才能使用，为了防止老版本手机在充电时被过大电流烧毁，充电器中还加入一个IC控制器判断，当然，不符合Quick Charge标准的也有5V低电压与1A电流伺候。　　Quick Charge 2.0已经融入到高通骁龙801处理器芯片中。目前支持这一技术的手机与相应的充电器搭配即可支持，例如小米4，三星S5或是HTC One M8，理论上，Quick Charge 2.0比传统USB充电方式快75%。，能在30分钟内为3300毫安时的电池充入60%的电量。　　这项技术的局限性在与于芯片，这是高通的技术壁垒。虽然骁龙210这种入门货也支持，但非高通芯片，比如魅族的三星Exynos，华为的海思，以及MTK6595等就没办法了。　　其实QC2.0就已经基本解决了充电功率方面的问题，如果再提高充电功率可能就会引发严重的手机发热问题。所以QC3.0的出发点就是解决手机侧的接收效率。　　高通QC3.0相比QC2.0主要是增加了一个“最佳电压智能调节”（Intelligent NegoTIaTIon for OpTImum Voltage，INOV）算法，可以以200mV为一个台阶进行智能调节，提供从5V到20V电压的灵活选择（原来的QC2.0只支持9V、12V、20V三个档位）。这样手机可以在不同充电阶段，获得恰到好处的电压，达到预期的充电电流，使得电量损失最小化。　　高通官方宣称，QC3.0充电效率比QC1.0提高1倍，比QC2.0的提高了38%，是普通充电技术的4倍，能在大约35分钟内将一部典型的手机从零电量充电到80%！　　　2、OPPO VOOC闪充　　国产厂商OPPO自己研发了一种VOOC闪充方案，原理是恒压加大电流，但又对这种方式进行了改良，他们的办法是，恒压高电流，将电流提升到了4.5A，由此加快速度。　　常规手机的充电过程，是适配器将220V交流电降压成5V直流电，在手机端通过充电控制电路调整为4.2V左右给电池充电，在电压调控过程中因为功率的损耗会产生发热现象（这也是我们常说手机充电时候会发热的缘故）。VOOC闪充技术将充电控制电路移植到了充电器，将发热源移植到了适配器，转移手机发热问题。　　VOOC闪充的充电器也有专门的芯片，名为MCU芯片，取代传统充电中的充电控制电路。这颗芯片可以自动识别当前充电设备是否支持VOOC闪充。另外，它的充电口，虽然也是MicroUSB，但有7针，电池也是特制，触点达到了8个。　　专门的适配器、电池、数据线、电路、接口，所有这一切都满足时候，才能开启闪充，实现4.5A大电流输出输入。如果检测到不支持，会自动使用稳定充电电流实现慢速充电。　　　　OPPO VOOC闪充对比1A及2A电流充电速度　　3，联发科快充技术——Pump Express　　联发科也推出了属于自家的快充技术——Pump Express，而且跟OPPO杠上了，联发科Pump Express 3.0快速充电技术，将一部手机电量从0冲到70%仅需20分钟，预计今年年底正式应用。号称充电5分钟通话4小时，OPPO的告铺天盖地，但也只是充电5分钟通话2小时。　　联发科Pump Express特点：允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压，由PMIC发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器，充电器依照这个指令调变输出电压，电压逐渐增加至高达5V 达到最大充电电流。　　联发科目前有两种快充规格：　　（1）Pump Express为快速直流充电器提供的输出功率小于10W（5V），受控输出电压：5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V，主流输出功率：5V/1A
5V/1.5A　　（2）Pump Express Plus为充电器提供的输出功率大于15W，其差别为受控输出电压增加了12V、9V 和7V 三个档位，为12V/9V/7V/5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V。　　联发科MTP Pump Express Plus的原理和高通Quick Charge大同小异，都是在保证充电电流2A的基础上，通过加大充电器到手机USB 端口的电压来实现更大的充电功率。　　4，TI MaxCharge　　TI MaxCharge快充技术集成了5A单节锂离子电池充电器电路，在电流高达5A的时候支持高达14V的输入电压。向下兼容高通Quick Charge 2.0的9V、12V两档电压，对联发科Pump Express Plus的7V、9V、12V支持也不在话下。与现有电池充电器相比，这款器件将充电时间减少一半以上，最高可将充电时间加少60%。}