淺析虛擬儀器在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

李嚴(yán)靜

摘要：電子技術(shù)的演示實(shí)驗(yàn)是電子技術(shù)教學(xué)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而在電子技術(shù)中，虛擬儀器的技術(shù)的出現(xiàn)，取代了以往傳統(tǒng)所使用的測(cè)量?jī)x器，而如今所使用的虛擬儀器除了在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等幾個(gè)方面有著很大的作用，在電子技術(shù)的演示實(shí)驗(yàn)中也有著極大的作用，虛擬儀器能夠取代以往傳統(tǒng)的測(cè)量以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等。本文則淺析在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中虛擬儀器的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器;電子技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）08-0088-02

電子技術(shù)是通過電子學(xué)原理，然后使用各式的電子元件進(jìn)行設(shè)計(jì)或制定出擁有特定功能的電路。而電子技術(shù)這一門學(xué)科中，電子技術(shù)又是需要進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)的一門學(xué)科，通過演示實(shí)驗(yàn)來完成電子技術(shù)的教學(xué)是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)還能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、思維能力、觀察能力，學(xué)生通過觀察所演示的實(shí)驗(yàn)還能夠掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)能力。

1 虛擬儀器在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

1.1 虛擬儀器的概述

進(jìn)些年來，我國(guó)的科技經(jīng)濟(jì)都一直處于飛速發(fā)展的狀態(tài)，而如今日常生活中所使用的計(jì)算機(jī)技術(shù)也一同發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)無論是從硬件方面還是從軟件方面都以及越來越成熟。虛擬儀器儀計(jì)算機(jī)的軟件和硬件為主體，且?guī)в凶詼y(cè)試的一個(gè)儀器。在進(jìn)行電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，在展示的過程中學(xué)生還可以通過鍵盤和鼠標(biāo)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制把所展示實(shí)驗(yàn)效果圖以不同的顏色顯示出來，這樣一來使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行演示能夠發(fā)揮出傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到的教學(xué)效果。

1.2 虛擬儀器在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

虛擬儀器作為一種以計(jì)算機(jī)軟硬件為基礎(chǔ)的自動(dòng)化檢測(cè)的儀器系統(tǒng)，隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步如今使用的虛擬儀器設(shè)備已經(jīng)具有了傳統(tǒng)的電壓表、電流表、示波器、信號(hào)發(fā)生器等多個(gè)設(shè)備的功能，如今只需要使用一套虛擬儀器系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)以上多個(gè)儀器的全部功能。

具體的演示實(shí)驗(yàn)中，演示之前把虛擬儀器與實(shí)驗(yàn)設(shè)備相連接到一起并配上相應(yīng)開發(fā)軟件，最后就能夠簡(jiǎn)單直接的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而使用虛擬器而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一般有：共射極管放大演示實(shí)驗(yàn)、二管伏安特性曲線演示實(shí)驗(yàn)、低頻功能放大器演示實(shí)驗(yàn)、交流負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)穩(wěn)定性演示實(shí)驗(yàn)以及三端穩(wěn)壓器W7805穩(wěn)壓性能演示實(shí)驗(yàn)等。

1.3 虛擬儀器的演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

虛擬儀器的演示系統(tǒng)主要是由，測(cè)量部分的數(shù)據(jù)采集器和實(shí)驗(yàn)部分的電路板塊與計(jì)算機(jī)而組成的。虛擬器演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)電路部分與很多小插孔的面包板比較類似，實(shí)驗(yàn)電路部分上面有多個(gè)不同的連接口，主要是針對(duì)于不同的演示實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的。而系統(tǒng)中的負(fù)責(zé)測(cè)量則是由計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集卡而完成的，所使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須要安裝特制的可以輔助完成演示實(shí)驗(yàn)的虛擬儀器。

2 電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)

2.1 二極管伏安特性曲線演示實(shí)驗(yàn)

在二極管伏安特性曲線的演示實(shí)驗(yàn)中，需要把二極管、電阻、虛擬示波器、虛擬信號(hào)發(fā)生器等使用導(dǎo)線相連接，如圖1所示。在連接好后進(jìn)行檢查確認(rèn)無誤后則可以開啟虛擬儀器及計(jì)算機(jī)并對(duì)虛擬儀器面板進(jìn)行調(diào)整。在做好以上準(zhǔn)備工作之后便可以進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。在該項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)中二極管等效電阻則需要在低頻率以及信號(hào)較小的條件下，所以，在經(jīng)過控制調(diào)節(jié)之后，便可以讓虛擬儀器中虛擬發(fā)生器的頻率處于一個(gè)合適的值，這樣就可以輸出正確的正弦信號(hào)值。在電子技術(shù)的演示實(shí)驗(yàn)中輸出電壓和交流信號(hào)是可以忽視的。而在實(shí)驗(yàn)測(cè)量的過程中電阻的支流電壓值則是直流電壓表上的讀數(shù)。在對(duì)虛擬儀器的進(jìn)行反復(fù)的調(diào)節(jié)，衰減度值與通道值等處于想對(duì)應(yīng)的數(shù)值，便能得到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的波型，這個(gè)穩(wěn)定的波形則是該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中需要的二極管伏安特新曲線。

2.2 單級(jí)低頻放大器演示實(shí)驗(yàn)

在單級(jí)低頻放大器演示實(shí)驗(yàn)中，則是需要把五個(gè)電阻、二個(gè)電容、一個(gè)滑動(dòng)變阻器與虛擬信號(hào)發(fā)生器和虛擬示波器相連接，在做好以上工作之后便可以通過多媒體投影儀把該次實(shí)驗(yàn)電路投影到大屏幕上面，這樣做可以方面學(xué)生們對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察。在整個(gè)過程中，所有的連接都不能出現(xiàn)錯(cuò)誤。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的需要，將放大器的輸入端與虛擬儀器的CH2探頭連接，虛擬示波器CH1探頭與輸出端連接，在放大器輸入端和虛擬發(fā)生器相連接之后，則需要嚴(yán)格按照教程上的要求選擇頻率和波形，并且把幅度和時(shí)間安置在正確的位置上，這樣才能得到演示實(shí)驗(yàn)中需要的波形。

2.3 共射級(jí)單管放大電路演示實(shí)驗(yàn)

在共射級(jí)單管放大電路演示實(shí)驗(yàn)中需要把若干電阻、電容與虛擬信號(hào)發(fā)生器以及虛擬示波器使用導(dǎo)線相連接。共射級(jí)單管放大電路演示實(shí)驗(yàn)與單級(jí)低頻放大器演示實(shí)驗(yàn)一樣，首先把實(shí)驗(yàn)的電路圖使用投影儀進(jìn)行展示，再檢查虛擬示波器以及虛擬發(fā)生器的連接是否無誤，便設(shè)置其需要的、合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。如果所選擇的靜態(tài)工作點(diǎn)達(dá)不到所需要求的時(shí)候，便必定會(huì)造成飽和失真及截止失真的情況。

3 虛擬儀器在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中存在的問題

在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用虛擬儀器雖然會(huì)帶來非常多的便利，但是在帶來便利的同時(shí)使用虛擬儀器的弊端也隨之出現(xiàn)。在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)的過程中，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)者把大多的精力使用在計(jì)算機(jī)軟件的使用或者在編寫虛擬儀器程序之上，而自身則對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(shí)比較缺乏，對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)忽略使實(shí)驗(yàn)的本身出現(xiàn)局限性。這樣就會(huì)導(dǎo)致虛擬儀器技術(shù)無法得到合理的使用，使其電子技術(shù)的演示實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到特有的功能與目的。

4 結(jié)語

在如今這個(gè)時(shí)代都是注重理念和實(shí)踐，而虛擬儀器在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)則符合了這個(gè)時(shí)代的需求。在演示實(shí)驗(yàn)中使用虛擬儀器的應(yīng)用已經(jīng)勢(shì)不可擋了，對(duì)未來電子技術(shù)的發(fā)展有著非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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A brief Analysis of the Application of Virtual Instrument in Electronic Technology Demonstration Experiment

LI Yan-jing

（Xi'an technical college，Xi'an? Shaanxi? 710077）

Abstract：electronic technology demonstration experiment is a very important link in electronic technology teaching， in the electronic technology， the emergence of virtual instrument technology， replaced the use of traditional measuring instrument， and now the use of virtual instrument in addition to several aspects， such as computer technology and network technology has a great effect， in the electronic technology has a great role in the demonstration experiment， virtual instrument can replace the previous traditional measurement and processing of experimental data. This paper analyzes the application of virtual instrument in the demonstration experiment of electronic technology.

Key words：virtual instrument; Electronic technology; application