張兆國
摘 要:EWB軟件以其自身的高仿真度的特點在中職的電子線路教學中有著較高的實用價值。本文在介紹EWB軟件特點的基礎上,通過分析正弦波振蕩器對EWB電路仿真軟件在電子線路教學中的應用,說明在教學中運用EWB軟件能加深學生對電路的認識,提高教學效果。
關鍵詞:EWB軟件 中職教學 電子線路 應用
由加拿大Interactive Image Technologies 公司推出的EWB(Electronics workbench)電子工作臺是用于電子電路仿真的“虛擬電子工作臺”軟件。它虛擬了一個工作臺,能夠對數字電子電路和模擬電子電路進行模擬仿真,具有幾種常用的分析儀器和較為完善的元器件模型庫,能對中小規模的模擬和數字邏輯進行仿真分析。EWB軟件應用于中職電子線路教學中能化復為簡,加深學生對電子線路的認識。
一、EWB軟件特點
該軟件的特點主要有:具有較為完備的電路元件庫,根據需要擴充器件庫,可以從軟件屏幕中獲得電路仿真所需要的測試儀器,儀器的按鍵、操作開關和實際儀器非常相似,模擬度非常高,可以對實時顯示出測量結果;測量儀器非常齊全,提供了仿真信號發生器、示波器、掃頻儀、數字信號發生器、邏輯分析儀、邏輯轉換器等等;EWB軟件具有存儲和打印的功能,可以把編制的電路圖直接復制到Word或者其他的軟件當中;分析手段實用,可以提供多種電路的分析方法,幫助設計人員對電路的性能進行分析。
二、EWB軟件在中職電子線路教學中的應用
在教師講解電路的過程中,可以利用教學多媒體對電路的特性進行必要的講解和分析,利用EWB軟件可以讓學生直觀、形象地觀察電路的工作情況,并且將復雜抽象的電路直觀地展現于學生面前,加深其對電路的理解,從而收到事半功倍的效果。
1.電路的創建
在EWB的器件庫中取出我們所需要的元器件,將其拖曳至電路工作區當中,對其進行布局調整,然后用導線將元器件連接起來,注意把結點接實,并對電路中的元器件按照要求進行標志,設置好參數。
2.電路仿真分析
R1和R2是直流偏置電路,利用其確定好靜態工作點。C3是基極旁路電容,接好基極交流地線,C1、C2、C5、C6和L1構成了并聯諧振回路,可以確定振蕩器的諧振頻率。放大器的負載由R5/R6、R7、Q2組成。
(1)瞬態分析。瞬態分析可以分析在激勵信號作用下電路的時域響應。對節點電壓波形進行分析可以得出瞬態分析的結果,同時也可以觀察瞬間變化規律,從而分析非周期信號或者瞬間信號的變化規律。EWB軟件可以把每個周期細分為好幾個時間間隔,通過分析每個時間點的直流工作點,可以根據整個周期當中各個時刻的電壓值來決定電路中指定節點的電壓波形。
(2)改變靜態工作點。在振蕩器的負載阻抗和反饋系數均已為確定值的情況下,靜態工作點的位置直接影響著振蕩器的起振,對其振幅的大小和波形的好壞都有著影響作用。工作點如果偏高,則振蕩管的工作范圍很容易飽和,因而阻抗降低會使得振蕩波形和實際不符,如果工作點偏低,則晶體管的工作范圍不容易飽和,一半將小功率振蕩器去在靠近截至區,但是需注意不能太過偏低,否則不容易起振。改變R1和R2的電阻值可以使得靜態工作點的電壓發生改變。
(3)電路參數對輸出信號的影響。C1和C2決定著電路的反饋系數F,當其參數發生改變時,F也隨之改變,起振條件也相應改變了。C5、C6標識電路的諧振頻率,諧振頻率改變時振蕩頻率也會變化。R5、R6、R7中任何一個電阻的值發生了改變都會影響到輸出信號的幅值。
負載的電阻值對輸出電壓的振幅有一定的影響作用,而對振蕩頻率不影響,電容C5、C6的值會影響到振蕩頻率,對振幅并不影響,電容C1、C2的值會影響到振幅,而對諧振頻率幾乎不造成影響。
三、小結
在中職電子線路教學中使用EWB軟件進行仿真教學可以直觀、形象地為學生展現電路原理、設計,能將復雜之時簡化,增強學生對電路的感性認識,在實際的操作中能提升解決問題的能力。從這個意義上來說,運用EWB軟件進行電子線路教學能加深學生對電路的認識和理解,提高教學質量,改善教學效果。
參考文獻:
[1]俞開其.探討EWB軟件在中職電工電子教學中的應用[J].信息系統工程,2012(4).
[2]朱清智,袁鑄,胡應占.EWB在電工電子教學中的應用[J].電氣電子教學學報,2010(32).
[3]張學軍,劉海波.基于EWB軟件在高頻電子線路實驗中的應用[J].實驗室科學,2011(2).
(作者單位:江陰市商業中等專業學校)endprint