模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用

文/曹曉燕

1 模擬仿真技術(shù)概述

模擬仿真技術(shù)主要是通過虛擬電子實(shí)驗(yàn)室（Electronics-Work-Bench）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。通過在模擬的空間進(jìn)行集成管理，有效的處理各類數(shù)據(jù)模式和操作數(shù)據(jù)，進(jìn)而更為便攜地提高了實(shí)驗(yàn)操作的精度需求。在此過程中，需結(jié)合相應(yīng)的輔助設(shè)備，借助仿真的感知形式，將各電路、設(shè)備的運(yùn)作情況系統(tǒng)的展現(xiàn)出屏顯功能之中，以便快速地分析電路的實(shí)際狀態(tài)。

其中，該技術(shù)能夠結(jié)合高精度的實(shí)驗(yàn)儀器，以真實(shí)的情境呈現(xiàn)出電子電工實(shí)驗(yàn)的管線運(yùn)作情況，為設(shè)備提供更科學(xué)的運(yùn)行空間。同時(shí)，EWB充分展示了實(shí)驗(yàn)操作的必須環(huán)節(jié)，細(xì)化了實(shí)際操作的模式步驟，能夠充分協(xié)調(diào)各實(shí)驗(yàn)過程中所需求的實(shí)驗(yàn)方式，幫助學(xué)生快速的掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。另外，該EWB的操作更加安全，不會因?yàn)閺?qiáng)電流而發(fā)生各類實(shí)驗(yàn)事故。具體來說，實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟诜抡婵臻g中進(jìn)行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，既細(xì)化了電工實(shí)驗(yàn)的重要步驟，學(xué)生也能結(jié)合各類實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，從而提高了實(shí)驗(yàn)的有效性。

2 基于實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用分析

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在現(xiàn)階段模擬電子電路的實(shí)驗(yàn)操作中，可能會設(shè)計(jì)電路的靜態(tài)運(yùn)作情況、電路的交換情況以及穩(wěn)壓、整流方面的內(nèi)容。因此，需結(jié)合模擬仿真技術(shù)科學(xué)的設(shè)計(jì)出各類應(yīng)用理論所對應(yīng)的操作模型。具體來說，EWB能夠有效的將理論技術(shù)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合，將各類基本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)于實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)中，有利于將課程理論與課程實(shí)驗(yàn)巧妙結(jié)合，從而更為科學(xué)地呈現(xiàn)出可視化的操作模式。例如在穩(wěn)壓環(huán)節(jié)的電子電工實(shí)驗(yàn)中，則需要依據(jù)實(shí)驗(yàn)理論嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂浦绷麟娫吹妮敵鰻顟B(tài)，結(jié)合回路的負(fù)載情況綜合性的判斷電壓的輸出狀態(tài)，從而達(dá)到控制的目的。如圖1所示，為某模擬仿真實(shí)驗(yàn)中的穩(wěn)壓的線路模型。

圖1：某電路中的穩(wěn)壓線路模型

在上述模型中，需針對性地控制GND、電容、電感等設(shè)備的狀態(tài)，需結(jié)合EWB的操作模式與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，分析回路是否能處于一個(gè)穩(wěn)定的穩(wěn)壓狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制、檢測的目的。另外，需結(jié)合數(shù)字電路模型進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)，使用計(jì)算機(jī)的操作方法進(jìn)行綜合性的功能測算，從而達(dá)到控制、分析、調(diào)整、監(jiān)控的價(jià)值，也能依據(jù)輸出端的輸出參數(shù)值進(jìn)行綜合測算，從而達(dá)到相應(yīng)的應(yīng)用結(jié)果。最后，需結(jié)合各仿真模型和仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行流程管理，有機(jī)結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作方法，從而更科學(xué)地實(shí)踐仿真模擬的基礎(chǔ)價(jià)值。具體來說，需結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的功能進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，運(yùn)用SPICE程度模型組成一個(gè)元件庫模型，結(jié)合庫模型進(jìn)行參數(shù)分析和參數(shù)測算，從而利用輸入值、輸出值、穩(wěn)壓值等參數(shù)進(jìn)行綜合性的評定，最后進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以完善相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2.2 實(shí)驗(yàn)操作

在具體的實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生需結(jié)合系統(tǒng)的操作步驟進(jìn)行綜合性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)合EWB的優(yōu)勢進(jìn)行綜合性的技術(shù)評定，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在此過程中，學(xué)生需針對穩(wěn)壓、直流、濾波等的模式進(jìn)行綜合性測算，系統(tǒng)的分析出各操作中所使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作方法，從而減小資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，需運(yùn)用仿真技術(shù)科學(xué)的認(rèn)知各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中更為直觀的進(jìn)行學(xué)習(xí)，也能間接地減小傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。因此，需要求學(xué)生在EWB中充分認(rèn)知個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，從而提高實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)收益。就目前的發(fā)展而言，目前電子電工實(shí)驗(yàn)已經(jīng)被規(guī)模化的運(yùn)用至實(shí)際操作中，有利于提高學(xué)生對各實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡恼J(rèn)知，從而更快速地了解二極管、三極管、單片機(jī)、電容等設(shè)備的運(yùn)用方法。

另外，就電子電工實(shí)驗(yàn)的發(fā)展形式而言，可以將人工智能的形式全面應(yīng)用于實(shí)際操作當(dāng)中，凸顯人機(jī)對話的實(shí)際價(jià)值，這對于完善現(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)操作有積極意義。同時(shí)，需學(xué)生充分地認(rèn)知各設(shè)備的參數(shù)限額，結(jié)合各元器件的安全性能進(jìn)行線路的模擬實(shí)驗(yàn)。幫助學(xué)生快速地認(rèn)知設(shè)備的安裝流程、電路的操作流程、各實(shí)驗(yàn)原理的技術(shù)流程等方面的體系，從而提高仿真實(shí)驗(yàn)的收益。最重要的是，需引導(dǎo)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自我評定，系統(tǒng)的分析、評估分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)構(gòu)的差異，從而提高實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)收益，這對于提升現(xiàn)階段模擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的有綜合性的價(jià)值，也能加大學(xué)生對電子電工實(shí)驗(yàn)的積極性。

3 結(jié)束語

綜上所述，在電子電工實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中，需融入模擬仿真技術(shù)進(jìn)行綜合性優(yōu)化，從而提高實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)精度。同時(shí)，需將EWB的操作模式進(jìn)行操作創(chuàng)新，不斷改進(jìn)技術(shù)的安全性能，從而提高實(shí)驗(yàn)的目的性。