模拟仿真技术在电子电工实验中的应用

1、    模拟仿真技术在电子电工实验中的应用    刘建科摘要：随着现代电子技术的快速发展，模拟仿真技术在电子电路设计、电工实验中得到了快速普及与应用。与传统的电子电工实验教学相比，模拟仿真技术可以降低实验教学的成本，消除实验教学过程中存在的安全隐患，节约实验器材，降低仪器设备的损耗等显著优势。本文对电子电工实验中模拟仿真技术的作用进行分析，提出了模拟仿真技术将对传统的电子电工教学实验产生重要的影响，其意义深远。关键词：电子电工；实验；仿真技术：tp399 ：a ：1009-3044（2016）19-0202-02实验教学能够积极提升学生的动手能力与实践水

2、平。传统的实验教学中存在的常见问题：学生对仪器设备不熟悉，不能完全按照操作规范进行操作实验，造成仪器设备的损坏，甚至带来人身伤害等。模拟仿真技术的出现解决了这些常见问题，下面我们就来探讨模拟仿真技术对电子电工实验的影响，以及如何利用模拟仿真技术改变传统的电子电工实验教学。1 模拟仿真技术在电子电工实验中的优势传统的电子电工实验需要专业的实验室，专业的仪器设备，需要购买大量的教学实验器材，再加上仪器、设备的日常维护费用，就需要投入大量的资金来确保实验室的正常运转。此外，在学生进行实验操作过程中，指导教师要全程引导和时刻关注实验的进展，确保实验过程安全，避免出现由于操作失误造成仪器设备的损坏，甚至

3、人身意外伤害。实验前后，指导教师还要对仪器设备进行例行检查，清点、准备实验器材，完成一系列的相关工作。与传统的电子电工实验相比，模拟仿真技术，具有明显的优势，仅仅借助ewb、multisim、matlab、max+plusii等仿真软件提供的实验平台就能完成日常的教学实验，实验平台提供的虚拟仪器、虚拟元器件完全能替代实物元器件，学生能够根据需要进行各种内容的常规模拟仿真实验，仿真结果与传统实验室获得的结果基本吻合。电子模拟仿真实验具有以下优点：一是不需要专业的实验室、专业的仪器设备，不需要大量购买实验器材，电子元器件等必备物品，节约大量资金；二是仿真实验平台提供的各种类型虚拟元器件基本上能满足

4、实验的需要，特别是个别昂贵、不太容易购买到的实物元器件，在仿真实验平台都能找的到；三是实验过程中，学生根据需要随时都能修改虚拟元器件的参数进行仿真实验，整个过程方便、快捷；四是实验过程不需要指导教师全程关注，即使学生操作失误或线路连接错误，也不会出现意外事故，最多是模拟仿真实验没有结果，或者系统提示错误。五是学生可以根据显示错误代码，根据错误代码或系统提示，进行查错、修改，直到得到预期结果；六是模拟仿真实验提高实验操作的效率，缩短了电子设计的周期。在安全性方面，一般来说电子电工实验都具有一定的危险性1。例如，学生在进行强电实验过程中，如果电路连接错误，容易造成线路短路，烧坏线路，甚至出现电火花

5、和冒烟现象，极易引发火灾，对学生的人身安全和实验的仪器设备的安全构成威胁。与此同时，如果学生在实验过程中没有严格遵守操作规范实，也极易对实验仪器设备造成损坏。例如，在进行逻辑电路实验的过程中，芯片位置的安装一旦出现错误，会造成芯片烧损，实验数据的丢失，甚至影响到实验设备的正常使用。如果我们借助模拟仿真技术进行实验，学生的实验操作主要依靠计算机软件来完成，这就不存在上述安全方面的问题。2 模拟仿真技术在电子电工实验的应用随着现代电子技术的快速发展，模拟仿真技术在电子电路设计、电工实验中得到了快速普及与应用。日常简单的模拟仿真实验，仅需要一台电脑就可以完成，学生根据系统提示信息、错误代码，就可以快

6、速的找到错误点进行修改，模拟元器件在实验过程中所具有的特性与实物元器件的特性具有一定的相似，而且仅靠修改元器件、仪表的参数就能取代传统实验过程中更换元器件和仪器设备的步骤，节约了实验成本，避免资源浪费。与传统的实验教学相比，模拟仿真技术所具有的最显著的特点就是方便、快捷、高效，更能吸引学生，激发学习兴趣，同时也促进了教学质量的提升。模拟仿真技术不需要专业的实验室，网络多媒体技术的快速发展也为模拟仿真实验提供了便利条件，也促使了实验教学方式的转变。在实验教学中，不需要到专业实验室去，老师可以利用多媒体教室，采用多媒体教学的形式为学生进行演示，借助人机对话的形式对学生进行指导，借助仿真实验，观察由

7、于电路、虚拟元器件参数的变化带来的仿真实验结果的变化，并对过程、结果进行分析、测试，通过对比仿真结果与理论结果得出实验结论，与在实验室做实验一样，同样能够使学生感受到实验氛围。模拟仿真技术尽管有许多显著的优势，但是还是不能完全取代传统的实验教学。传统的实验教学培养了学生的动手实践操作能力，这是仿真技术无法替代的，在实验教学过程中，二者相辅相成，只有这样，才能相得益彰，从而能积极促进电子电工实验教学水平的提高。3结论综上所述，在电子电工的实验教学中，合理应用模拟仿真技术具有非常重要的意义。与传统的实验方法相比，通过这种开放式的实验模式，学生更能加深对理论知识和概念的认识理解。模拟仿真技术的应用，拓展了学生的可操作空间，在实验中提升了创新和综合分析