虚拟仿真电子技术精选(九篇)

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第1篇：虚拟仿真电子技术范文

【摘 要】随着社会科学技术的快速发展，电子科技也在不断更新，并且逐渐渗透到社会的各个领域，虚拟仿真技术在中职学校也得到了广泛的运用和发展，取代了大部分电子设计。电子技术是一门实践性很强的学科，对学生的要求也很高。在中职学校，电子技术在教学中的应用也存在着一些问题，本文针对中职学校电子技术教学对虚拟仿真技术运用的现状，分析了虚拟仿真技术在中职学校电子技术教学中的不足和优势。

关键词 虚拟仿真技术；中职；电子技术；教学应用

中图分类号：G718.3 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2015）20-0122-02

电子技术是一门专业技能课，它在中职学校中的快速发展，不仅推动了现代教育的进步，而且还提高了中职的教学水平和质量、学生的学习兴趣，丰富了课堂知识内容。在电子技术教学中，应用虚拟仿真技术是把理论和实践相结合的重要方法，也是让学生们提高综合素质的重要方式。

一、虚拟仿真技术的概念

虚拟仿真技术是虚拟系统对真实系统的模仿，在电子技术教学中一直被使用，是电子计算机发展过程中研究出来的新方法。随着科技的飞速发展，虚拟仿真技术也在不断变革，并渐渐成为不可缺少的一部分。

二、虚拟仿真技术的应用现状

在虚拟仿真技术不断发展的情况下，该技术在实践应用中开始普及，虚拟仿真技术在电子技术教学中，已经成为教学的重要教学工具，其他很多行业也在开始引进虚拟仿真技术。虚拟仿真技术到目前为止，一直使用的是Multisim仿真软件，并且该软件已经更新到了EWB5.0，这个软件是建立在PC平台上的一个图形操作界面，模仿一个真实版的电子电路实验台，可以对所有工作台进行操作和指挥，体验真实的电子电路实验。目前，我国普遍采用的是EDA软件，主要是对电子电路进行分析、设计和仿真。

三、虚拟仿真技术在教学中的应用

1.理论教学。理论教学是电工电子教学中不可缺少的一部分。理论教学可以使学生有足够的专业理论知识，为实践教学打下基础。专业理论课一般比较枯燥无味，有些学生基础比较差，比较薄弱，就没有很大的兴趣，老师教起来就相对来说比较困难，而且还影响教学效果。随着虚拟仿真技术的发展，课堂上渐渐地引进了这项技术，在进行理论讲解的同时，利用仿真技术进行多媒体演练，把理论教学中抽象的概念形象化、简单化、直观化。例如：在基本放大电路中，对静态工作的选择，直接影响到放大器的性能。一般在理论课上，学生都会利用公式进行推理，这样就不能深刻理解，会对基本放大电路的知识掌握不好。但是，通过虚拟仿真的演示，学生很直观地去了解和认识；在模拟电子线路中，三根管的公式是：Ie=Ic+Ib，在理论教学中都是用表格的方式列出相应的数据，证明是很多实验之后的出来的结果，学生只有死记硬背，没有真实体验，所以用虚拟仿真的技术，让学生们自己动手去验证公式的到来，这样就会更容易牢记。

2.实践教学。电子技术教学更注重实践，是一门实践性很强的课程。在实验过程中安全第一，但是也避免不了出现一些意外，存在很多安全隐患。而虚拟仿真技术只需要在计算机房就可以完成实验，可以避免安全隐患的发生。虚拟仿真技术可以让学生不受任何因素的限制，只要有计算机就可以完成实验，可以更好地把理论和实践相结合，提高学生的应用能力和课堂效果。例如：实践工作中没有逻辑转换仪器，但是仿真技术中有，在数学电路中，利用逻辑转换仪器，将逻辑电路和逻辑表达方式、真值表之间进行转换，可以让学生学习起来更加方便。

四、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的意义

1.虚拟仿真技术在教学环境中创造了很多种场景，让教学环境多元化，因为仿真技术具有交互性强、生动形象等特殊特点，可以把各种各样的假设模型通过系统更直观的让学生们看到各种假设所出现的结果，提高学生的创新能力和创新思维。这样课堂就不会枯燥无味，学生们就会更加积极地参与到课堂中。例如，在学习《彩色电视机原理及维修》时，可以借助多媒体信息软件，为学生展示电视剧发展的历程，讲解彩色电视机市场的特点，结合实际生活，提问“自己家中使用的电视剧是什么样的”，形成互动型教学模式。所以，虚拟仿真技术不仅能够使学生掌握专业的技能知识，还能激发学生对专业知识的兴趣，还能有效地提高课堂效率。

2.在传统实训教学中，学生和教师反映适应性差是普遍问题之一，其只要因素是硬件设备。仿真技术使用广泛，兼容性强，适用于教学的全过程，并且不受专业技术、学科类别的影响，如电子专业的实训项目教学、基础实验等，都可利用具有仿真功能的通用型软件Protel和Multisim来完成。

3.仿真技术不仅仅可以解决实训费用过高的问题，还能够降低环境污染、意外问题的发生。在传统的操作系统中，经常会有危险的环节，而仿真技术可以提前让学生掌握其流程，减小危险事故的发生，可以使学生放心大胆地去完成每一个试验。

五、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中存在的问题

虽然虚拟仿真技术改善了教学手段，丰富了教学内容，但是教学中完全使用仿真技术会大大降低学生对真实元器件的封装、检测的认识度，降低对仪器的操作能力和削弱对电子产品的布线能力、安装调试能力等。为了避免这种现象，必须采取两种相结合的方法，在强调仿真技术对教学的辅的同时，还要强调实际动手能力的重要性，两者有效结合。对仿真实验合理地安排，提供科学、合理的仿真实验，让学生多自己动手设计、制作，提高学生的动手能力。

六、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中应用方法的研究

1.仿真技术与经济发展紧密结合。目前，大多数仿真技术软件都是外国开放的，这些软件不仅价格昂贵，而且不适合我国的教育发展。所以我国应该建立仿真技术服务平台，研究开发适合我国教育发展的仿真软件，开发仿真软件要紧密的与经济发展相结合，跟上科技发展的脚步，全力开发先进的、适用的、全面覆盖的仿真技术。

2.仿真技术的标准化、规范化。许多中职学校在自行研发仿真技术软件，但是到目前为止没有一个统一的标准。所以对仿真技术要标准化，学生的使用要流程化、对软件的设计要规范化，把仿真技术和多媒体技术紧密结合，提高仿真技术在中职电子技术教学中的教学质量。

3.坚持虚实结合。虽然仿真技术能够很大程度的提高学生的理解能力和动手能力，但是仿真技术缺乏实物感，与真实的实验不一样。比如：在网络实训中，利用到的一些设备路由器、交换机等，虽然在仿真技术中学生都会使用，但是实物和仿真存在着差异，会导致在实物训练中无从下手。所以，应该合理的安排仿真实验，有计划地进行实训，把仿真技术和实物训练结合在一起，提高教学的质量和效果。

随着科学技术的发展，虚拟仿真技术在我们生活用广泛使用，在中职电子教学技术中也具有重要的意义。它使理论教学概念变得生动化、形象化，不仅创新了电子技术教学的模式，而且还提高了学生的电子技术综合能力，使学生对专业理论知识更加深入的掌握。学生通过实践，形成了一定的创新意识和思维想法，为未来的工作和发展奠定了基础。

参考文献：

[1]陈闽蜀.虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用分析[J].兰州教育学院学报,2015,1,(3):111-112.

[2]李建平.中职电工电子技术课程多媒体教学探究[J].中国教育技术装备,2013,2,(20):93-94.

第2篇：虚拟仿真电子技术范文

关键词：数字电子技术实验 虚拟仿真 改革与实践

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（b）-0082-02

数字电子技术是笔者学校精品课程，目前正在进行网络资源共享课的建设，同时它也是理工科电气工程及其自动化、电气自动化技术、机械设计制造及其制动化、物联网工程、应用物理学和计算机科学与技术等专业的专业基础课。该课程不仅具有自身的理论体系而且实践性非常强。该课程主要的内容是解决数字电子电路相关理论的入门，学生能够在掌握基本理论的同时进行简单的设计，掌握分析和设计的基本方法和基本技能，为后学专业课的学习打下良好的基础。

以往的数电实验教学基本上是硬件实验室内部操作。学生在学习完理论课后，在实验课上直接通过实验台进行验证性操作或者简单设计再通过实验箱搭建电路，这样的操作设计性比较差，很多知识的掌握达不到加强巩固的效果。如果有一个好的实验平台能够让学生对所学的内容进行及时的验证，教学效果会大幅度地提高。对一些兴趣比较高、学有余力的学生还可以针对实际问题设计一些电路，然后在平台上练习，从而发现问题解决问题。去年该校购置了虚拟仿真平台，但是由于网络不稳定、平台的操作不熟练等因素影响，目前数电实验目前还停留在实验箱的阶段，虽然经过一定的改革增加了面包板，学生的动手能力有一定的提高。但因有许多问题出现，如初学者对原理掌握不牢固、理论知识跟不上实验内容效果不佳、教学评价和实验考核手段比较单一、设备的故障频发、设备升级不方便等诸多因素严重影响教学，也限制了学生的创造力和学习的主观能动性。

1 数字电子实验教学改革的意义

数字电子技术工程性和实践性极强，相应实验课程的开设，不仅可以帮助学生理解和掌握该课程的基本内容，还可以提高学生的动手能力，培养学生的创新思维。利用网络技术、计算机技术与虚拟仿真技术在计算机上构建一个虚拟实验室环境，提供可操作虚拟实验仪器，使学生在互联网上通过接近真实的人机交互界面完成实验，同时还提供网络实验教学的一体化管理功能[1]。该校在电类专业中开展了部分仿真课程的公共选修课和专业选修课，已经购置了仿真平台，以及计算机机房等硬件设备，对于数电实验的仿真有一定的基础。但是实践教学内容和人才培养模式还有一定的差距，而且并不互相兼容，需要系统的虚拟仿真实验机制来提高实验教学和管理的有效性和可行性。

采用虚拟仿真的数字电子技术实验的开设不仅可以弥补传统硬件实验的不足，提高学生学习的兴趣、动手能力的培养及综合素质的提升，而且具有以下几点优势。

（1）解决了传统实验资金不足或不能及时到位的现象。虚拟仿真不像硬件实验室那样需要比较高额的维护费用，而且维护起来不受时间和地点的限制，利于实验教学的管理。

（2）通过综合实验群，实现综合利用资源。数电实验涉及到信号的产生，数字电路的实现，可将虚拟软件平台和EDA实验室及信号与系统实验室等多个实验平台构建，共同完成综合性和设计性实验的仿真及操作。

（3）互动性较强。网络化实验室虚拟操作可以实现生与生、生与师、师与师之间的远程互动与交流。老师可以有效地对学生进行实验指导、监督和考核，学生通过交流很快地掌握实验内容，有效地进行实验操作。

（4）提升学生自主学习的能力。学生可以根据自身条件，除了完成老师交代的内容之外，设计自己喜欢的实验环境和实验模式，自我设计与创造，提高自我学习的能力、锻炼动手能力和设计能力。

（5）与科技发展同步，保证实验的先进性与前瞻性。及时有效地对虚拟软件进行更新，与时俱进地采用新的方法授课，引入新的实验内容，提高学生开展探索性、研究性、创新创意性实验。

2 虚拟仿真数字电子技术实验改革与实践的举措

为了培养中国特色应用技术型人才，教学中必须加强学生的技术理论、注重技术应用、突出实践教学，而加强实践性教学环节建设正是整个教学过程的一个基础。

2.1 改革教学过程

通过学习其他院校实验教学模式，根据当前信息网络技术发展特点，参考其教学经验与做法，对该课程的教学过程加以调整。针对不同的专业选用不同的教材，精选教学内容、精炼讲课题材。

2.2 完善教学大纲，实现人才培养目标，适应人才培养模式

通过课题组成员授课经验及学习研究的结果，商讨完善教学大纲，制定比较合理的实验教学考核机制，实现人才培养目标。

2.3 改革实践教学内容和方法

通过引入现代化的教学手段，推进实验教学方法和手段的提高及改革。构建以网络为载体的教学平台，借助一些虚拟软件实现虚实结合的实践教学方法。通过已有的虚拟仿真实验平台结合原有的硬件设备进行数字电子技术实验教学，提高了设备的利用率，降低了实验成本，提高了实验授课效果。通过改革实验教学内容，优化验证性实验，加强综合性、设计性和创新性实验，注重学生创新精神和实践能力的培养。

教学内容采用虚实结合的授课方式，突出实验多元化、层次化和系统性。具体实验内容由数制和码制、基本门电路的测试、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲的产生与整形、ADC和DAC、半导体存储器和可编程逻辑器件等构成。[1]通过虚拟实验电路的搭建，使学生对实际电路具有比较直观的认识，培养学生解决实际问题的能力。

2.4 建O综合实验团队

通过教师或学生自发组织相关协会构建综合实验团队，定期进行数字电子技术实践理论知识的讲授和电子线路的设计。形式可以多样化、多元化，如讲座、授课、竞赛和观摩等。

2.5 构建虚拟实验室，实现开放式教学

利用虚拟仿真实验教学平台、计算机网络和数字电子技术硬件实验室共同构建虚拟数字电子技术实验室，实现一个互联网上的虚拟实验环境。虚拟仿真实验教学平台主要包括实验教学管理、实验教学务管理、实验前理论知识学习、实验过程智能指导、实验结果自动批改、互动交流通知、实验教学效果评估和实验教学资源管理等9个模块，实现开放式虚拟仿真实验教学管理和共享。该平台不仅可以实现数字电子技术的实验操作，还可以扩展到课程设计和课程实训环节的教学。

利用网络建立关于数字电子技术实验为主题的论坛，以促进不同用户间的信息交流，了解最前沿的数字电子技术实验，开拓视野[3]。

2.6 构建综合实验群

打破课程界限，实行多门实验交叉汇合，建立综合实验群。数字电子技术是一门逻辑性非常强的课程，逻辑变量的产生、传输和处理过程要求比较严谨，具有工程性和实践性两大特点。将已有的数电实验室、通信实验室、虚拟仿真平台和EDA、信号与系统等多个实验平台构建一个适用于工科专业的电类虚拟实验综合实验群，共同来完成综合性、设计性实验的操作，提高学生学习兴趣，促进教学效果的提高。

2.7 改革实验教材

针对该校转型发展的目标，该院在人才培养模式上也应有所变化，要促进电类学生知识、能力、素质的平衡协调发展，提高学生的工程实践能力和创新意识。结合实际情况改革实验教材。这样既能提高学生的创新意识，也能培养其解决实际工程问题的能力。

2.8 改革考评机制

过去的数字电子技术实验都是平时成绩加期末抽取实验操作一次性考核的方式进行。通过虚拟仿真后的试验考核方式采用考勤成绩、平时操作成绩、提交作业成绩、创新成绩综合考评。同时建立学评学、师评学、学评师的考核机制，共同进步，共同促进教学质量的提高。

3 结语

坚持“育人为本”“以生为本”的基本教育理念，培养应用技术型人才是我们的最终目标。通过实践证明，对已有的实验室及其设备进行合理整合，构建综合实验群，不仅可以实现数字电子技术综合实验和设计实验的有效进行，也可以实现其他实验的有效进行。

通过丰富的仿真实验、实训软件培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生设计和创新的能力；整合已有硬件资源和虚拟网络结合的方式使学生对实际电路有比较直观的认识，既提高了现有设备的利用率，降低了实验成本，又提高了实践教学的效果；最终促进学生“善学习、善实践、善应用”的专业素养和实践创新能力的培养。

参考文献

[1] 周伟英.基于虚拟实践平台的“数字电子技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育CEPE，2010（34）：148.

[2] 刘炳灿.国家重点实验室建设的回顾和展望[J].中国高校科技与产业化，2005（11）：28-31.

[3] 黄琳，丁宏刚.加强大型仪器设备资源共享平台建设 促进国家重点实验室对外开放[J].实验室研究与探索，2006，25（8）：1002-1004.

[4] 姜兆纯.浅谈高校实验室设备管理人员的素养[J].中国现代教育装备，2006（4）：29-30.

第3篇：虚拟仿真电子技术范文

关键词：虚拟仿真技术；“电子技术”；教学

1虚拟教学法应用背景

在实际教学过程中，除了掌握“电子技术”课程必需的基础知识外，还需要培养学生“电子技术”方面的创新意识和实践能力，进而锻炼学生的思维，提高教师“电子技术”课程教学的水平。把虚拟教学法应用到“电子技术”教学中，可以有效增强学生学习的兴趣，提高学生学习的主动性，最终提高学生的学习效果和学习水平。因此，高职院校担任“电子技术”课程教学的教师应该加强对虚拟仿真技术的分析和应用，明确在“电子技术”课程教学中应用虚拟教学法的重要性、有效性和创新性，从而研究、制定出相关的方法和措施，促进学生整体学习能力和学习技巧的提升。

2“电子技术”课程的特点

“电子技术”课程是电气工程专业、自动化专业以及其他相关专业的主要课程，其教学内容是和电子、控制技术以及电气相互融合在一起的，“电子技术”课程具有很多特点，具体如下：第一，“电子技术”课程的教学理论性较强，在实际的教学过程中，课程内容较为单一和枯燥，因此，学生在学习的过程中通常情况下都会出现理解上的困难，影响学生的学习兴趣。第二，“电子技术”课程的系统模式化特点较为鲜明，且模型参数的变化也较为明显，其中的实验项目反而相对是独立存在的。第三，“电子技术”课程的项目设计的综合性较高，且技术的推广应用也较广，在实际的技术开发过程中，相关的案例也较为成熟。故而教师在教学过程中也可以将虚拟教学和实验教学相互结合起来，改变传统教学方式的局限性，帮助学生对抽象理论知识的理解，最终促进“电子技术”专业课程的创新发展。

3虚拟仿真平台的选用

“电子技术”课程的系统化程度较高，且理论分析上也较为复杂，因此，教师在采取虚拟教学法的过程中，在虚拟仿真平台的选择上，Matlab仿真平台是最佳选择，其在使用过程中具有很多的优势，具体如下：第一，Matlab仿真平台的计算功能较为强大，且在使用过程中，Matlab仿真平台的运算速度也较快，将其应用在“电子技术”课程的教学中，可以有效解决课程中的计算问题，提高教学水平。第二，Matlab仿真平台也可以提供两种虚拟仿真的形式，即利用编写代码文件进行仿真和利用Simulink的仿真平台进行图形化仿真，其教学效果非常直观且形象。第三，对于Simulink的仿真平台来说，将其应用在“电子技术”课程教学过程中，不仅可以提供实体图形化的模型和相关的仿真仪器等，还可以提供专门的电气系统模型，虽然并不是真实的物体，但是却具有真实物体的特征和属性，也具有较高的使用价值。另外，Matlab仿真平台的应用成本也相对较低，根据相关调查显示，其虚拟仿真结果和实际的实验结果相比较也具有一致性，教师在应用时，可以将Matlab仿真平台和实验项目的设计结合起来，以此来提高“电子技术”课程的教学质量和教学效率[1]。

4在“电子技术”课程中应用虚拟教学法的可靠性

4.1教学条件上满足应用条件

随着我国科学技术的飞速发展，我国各大高校在教学条件上也得到了相应的完善，大部分高校在教学过程中采取的都是多媒体教学的方式，为虚拟教学法的应用提供了可靠的教学条件。教师通过在计算机上安装相关的虚拟仿真软件，就可以利用多媒体技术进行“电子技术”课程的教学。另外，完善的硬件设施使得教师也可以利用虚拟仿真软件对实验进行演示教学，解决了我国传统“电子技术”课程教学中的实验教学问题。

4.2开发虚拟仿真技术的条件较为完善

在计算机技术的发展过程中，我国高校的电子类专业实验室也设置了相关的计算机设备，使得高校具备了开发虚拟仿真技术的条件。另外，我国的很多高校的“电子技术”专业中也具备了较为完善的网络技术以及数字信号处理等实验室也配备了相关的微机。同时，高校也在微机上安装了Matlab等仿真平台，为“电子技术”课程的虚拟仿真教学提供了完善的条件。除此之外，部分高校的学生也有自己的电脑，可以在电脑中安装相关的虚拟仿真软件，可以不受时间和空间地限制进行实验设计。

5在“电子技术”课程中应用虚拟教学法的重要性

5.1有利于调动学生的学习积极性

通过在“电子技术”课程中应用虚拟教学法，有利于调动学生的学习积极性。第一，高校在电子信息技术课程的教学过程中，通过建立实验基地，可以打造出锻炼学生的实践能力的综合性平台，帮助学生将所学到的理论知识应用到实际的操作过程中，从而加深对理论知识的理解，提高自身的实践能力。第二，在实际的虚拟仿真软件的操作过程中，也可以将学生难理解的理论知识用更加形象的方式表达出来，让学生更加直观地感受到“电子技术”课程的相关知识，提升学生的学习积极性和增强学生的学习兴趣。第三，教师在应用虚拟教学法进行教学的时候，也可以通过教学节奏的把控，来帮助学生探索并思考相关的知识结构，使其主动参与到教学过程中，凸显学生学习的主体地位，最终实现教学目标。

5.2有利于提升学生的实践动手能力

随着科学技术的快速发展，企业生产工艺更新加快，新技术被采用的步伐加快，这对高职院校人才培养提出了更高的要求，高职院校在“电子技术”课程的教学过程中着重以培养应用型人才为教学目标，在教学过程中，重点培养学生的分析能力、动手能力和实践能力。而通过在“电子技术”课程教学过程中应用虚拟教学法，可以有效提升学生的实践动手能力。高校通过为学生提供实践操作平台和操作环境，可以引导学生学会理论知识的应用，加深对“电子技术”课程的了解。虚拟教学法在教学实际应用过程中，更加强调学生学习的自主性，学生通过虚拟技术体验知识要点和能力要点，实现理论知识和实践操作完美融合，进一步提高“电子技术”课程教学的趣味性、有效性，帮助学生及时地发现并解决问题。

6我国高校在“电子技术”教学中的问题

6.1相关的学习环境有待完善

“电子技术”课程是一门实践性很强的课程，对于学习情景的要求也较高，但是在我国传统的教学工作中，教师一般选择生活中的例子来演示和创设实验内容。生活中的例子只能说明结果，无法获取演进过程，学生在学习中只能知道是什么，却难以知道因为什么。另外，对于演示实验所需的教材，由于学校经费有限，相关仪器设备缺乏或陈旧，导致部分实验无法完成。即使能进行演示实验，由于人员、空间、温度、湿度等诸多因素，实验结果会受到一定的影响，产生一定的误差，难以实现预期的教学目的。

6.2学生的主动探索意识有待加强

在传统的教学模式下，教师在进行“电子技术”课程教学时，教学内容主要来自于教材，主要教具是粉笔和黑板，即使有演示实验，也大多是验证实验。学生在学习知识的过程中总是被动的，即只记录和标记老师的讲解。在学习过程中，即使有自己独到的见解，也由于缺乏必要的实验测试，最终无法实现，学生的主动探索意识有待加强[2]。

7基于虚拟教学法下的“电子技术”教学措施

7.1将虚拟仿真技术融入教学课堂

我国以往的“电子技术”课程教学模式，通常情况下注重理论知识的掌握而忽视实践能力的培养，课堂大部分时间也用在了理论知识的传授上，课堂气氛较为活跃，很容易影响学生听课积极性。另外，如果理论知识没有得到实践的补充和验证，无形中也会增加学生的学习难度，因此，教师需要将虚拟仿真技术融入教学课堂，解决我国传统的“电子技术”课堂实验的困境。教师在讲解理论知识的同时，要充分利用多媒体进行实验演示，通过演示抽象的理论概念，帮助学生进行理解，激发学生的学习兴趣，使其愿意主动思考问题，愿意动手进行实验，进而巩固相关知识点。

7.2创新实验教学方法

“电子技术”课程的技术性很强，而学生的技术能力是需要在实践中进行不断积累的，因此，教师在实际的教学过程中，理论知识只是对技术实践的知识补充，两者需要进行充分结合方能实现最好应用。同时，教师需要创新实验教学方法，在实验教学中应用虚拟教学法，通过应用虚拟仿真软件，让学生将所学到的理论知识在实验中进行强化。另外，教师在实际应用虚拟教学法进行实验教学时，还需要加强和学生之间的交流，及时了解学生在实验过程中遇到的问题，帮助其制定解决问题的方案。同时，教师也要鼓励学生之间加强交流，通过学生之间的相互学习、相互影响，主动寻找实验内容的知识支撑，从而提高学生之间的相互协作能力，完善实验方案，提高学生主动寻找问题和解决问题的能力，最终提高学生“电子技术”课程的整体学习水平。

7.3增多课程设计实践环节

教师在应用虚拟教学法进行“电子技术”课程教学时，还需要增加实践环节的课程设计，进而实现时间目标、教学目标的有效控制。首先需要教师对“电子技术”课程的教学内容进行多个单元模块的划分，以此来提高虚拟教学法的有效性；其次，教师在教学过程中，需要对学生进行“电子技术”课程的演示实验，在按步骤规范地操作一次以后，要将实验的主动权交给学生，让学生自主实验，自主分析，独立思考，独立制定实验计划；最后，教师在学生实验操作结束以后，要安排学生对自己的实验过程进行简单的讲解和总结，引发学生对实验结果的思考，让学生在总结的过程中实现二次思考，最终实现理论知识的牢固掌握[3]。

8结语

第4篇：虚拟仿真电子技术范文

关键词： EWB 电子技术 虚拟实验 应用

1.引言

虚拟电子平台实验是利用计算机构造一个实验模拟环境，通过建立模拟电路并对模拟电路的数据和功能进行分析而达到实验效果和目的一种新的实验方法。EWB软件可以在计算机上建立电子元件型号及参数库，通过选择实验所需的电子元件型号、参数和虚拟测试仪器就可进行模拟电路的连接和仿真运行和测试，并在模拟仪器上读出测试结果，特别易于学生学习和使用。作为传统电子技术实验的补充，EWB使学生掌握仿真软件技术，间接地了解电子元件设计和制造的发展动向。它既继承了实物实验可操作性、参与性强的优点，又利用了计算机的优势，发挥其直观、动态模拟、迅速准确、资源共享、资金投入量少等特点。

2.EWB的主要功能

EWB具有齐全的虚拟电子设备，在虚拟电子平台上操作这些设备如同操作真实的设备一样，非常真实，而且操作起来更加容易。EWB提供了相当广泛的元器件，还提供了较宽的选择余地，学生也可以根据元器件生产厂商的产品使用手册中的元器件参数添加新的元件或扩充已有的元器件库。同时EWB提供的图形操作界面，学生可单击鼠标,托放虚拟元器件或测试仪器,可以轻松地完成原理图的输入和连线，同时也允许用户调整电路连线和元件的位置及自动排列连线的功能,它具有如下特点。

（1）功能完善，实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，可以做各种类型实验。

（2）实验不消耗器材，实验所需器材种类和数量不限制，实验成本低。

（3）实验速度快，效率高，容易开展各种设计性实验、提高了电路设计和实验效率。

3.使用EWB进行虚拟实验的基本方法

学生可以根据教学内容和要求创建一个线路图，按下电源开关后，就可以从示波器等测试仪器上读得电路中被测数据。整个运行过程可分成以下几个步骤。

（1）数据输入：将已创建的电路图结构、元器件数据读入，选择分析方法。

（2）参数设置：程序会检查输入数据的结构和性质，以及电路中的阐述内容，对参数进行设置。

（3）电路分析：对输入信号进行分析，它将占据CPU工作者的大部分时间，是电路进行仿真和分析的关键。它将形成电路的数值解，并将所得数据送至输出级。

（4）数据输出：从测试仪器如示波器或万用表上获得仿真运行的结果，也可以从“分析”栏中的“分析显示图”中看到测量、分析的波形图。

4.实例分析

（1）在EWB上先创建需进行分析的电路图如图1所示。

（2）选定“选项/参数”栏中的“电路选项（Schematic Options）”，选定“显示节点名（Show Nodes Name）”，把电路的节点标志（ID）显示在电路图2上。

（3）在“仿真/分析（Analysis）”栏内选定“直流工作点（DC Operating Point）”，如图2所示。设置要仿真的节点，然后运行仿真（Simulate），EWB会自动把电路中所选节点的电压数值和电源支路的电流数值显示在“分析图（Analysis Graph）”如图3所示中。

由此可见，一台计算机加一套EWB软件，就相当于拥有一个设备先进的虚拟电子实验室。

5.充分发挥虚拟电子平台仿真技术在教学中的作用

现代教育的职能是为学习者服务、为用人单位服务。人才需求的变化，技术发展之快更是需要有人才培养的超前意识。这就需要我们思维创新，教学手段创新。学校实验教学就应该以技术为突破口，引入计算机辅助教学手段，将虚拟电子平台仿真技术技术引入到各专业的教学中，利用计算加软件功能，完善原始的教学设备，提高教学的质量，解决部分实践性环节教学难题，从而加快高素质人才培养的速度。

综上所述，由于虚拟电子平台仿真技术在教学中的广泛应用，因此它必将引领今后的实验教学的发展方向，对实验教学方法和手段的改革起到推动作用。

参考文献：

［1］秦曾煌.电工学［M］.北京：高等教育出版社，1999.

［2］冯春杨等.谈高职教育中的多媒体教学［J］.辽宁高职学报，2004，（4）：155-156.

［3］孙怀东.开展电子技术虚拟实验的做法与体会［J］.实验室研究与探索，2006.10，Vol25,（10）.

第5篇：虚拟仿真电子技术范文

Abstract: The problems existing in the traditional teaching mode according to the electronic technology curriculum in higher vocational colleges are analyzed. The viewpoints and methods of simulation teaching of Proteus software used in circuit basis and analog circuit are introduced. The teaching effect and quality is improved by Proteus software through the simulation examples.

关键词：电子技术；Proteus；仿真教学

Key words: electronic technology；Proteus；simulation teaching

中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）24-0163-02

0引言

在传统的教学过程中，电子技术学科的关键课程如电路基础、模拟电子、数字电子等大多采用“理论+实验”的教学模式。这种传统教学存在很多问题，主要有：①理论内容教学抽象，学生难以理解和接受，学习效率低；②对于复杂电路，板书画图讲解，耗时费力，教学效率低；③实验教学多为模块化设计的实验箱，不可避免会遇到元件毁坏、仪器性能不稳定等问题，影响了学生做实验的积极性，极大地限制了学生实际动手能力和解决问题的能力[1]。因此，改进电子技术课程的教学方法一直是很多教师不断尝试探索的课题。Proteus仿真软件在单片机课程中的应用为解决这一难题提供了新的思路。利用Proteus软件来进行电路仿真，效果形象生动，提高学生对专业知识的学习兴趣。

1Proteus软件介绍

Proteus是英国Labcenter公司研发的多功EDA软件，具有模拟电路、数字电路、单片机系统等的仿真功能。Proteus软件提供了丰富的虚拟仪器资源：如示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI 调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、计数器、交直流电压表、交直流电流表等。除了现实存在的仪器外，Proteus软件还提供了一套仿真图表（graph ) 显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与虚拟仪器相似，但功能更多，显示更直接[2]。因此，Proteus在电子技术课程的教学中具有重要的现实意义。

2基于Proteus的仿真实例

电子技术课程的理论知识抽象，概念多，工程实践性强。在教学过程中，一方面要考虑电路的理论知识，另一方面还要考虑电路的具体结构以及电路信号的特点等因素[3]。将Proteus仿真技术引入教学，老师可以通过多媒体展示电路的仿真，形象地讲解电路理论及原理，使学生清晰观察到电路运行的现象、信号波形以及各种参数曲线，从感性上加深对电路原理与性能的理解，直观地掌握教学内容，提高教学的效果[4]。

2.1 验证基尔霍夫定律电路仿真如图1所示为R1、R2、R3三个电阻的串并联电路，在Proteus中仿真来验证基尔霍夫电压和电流定律，利用软件中的虚拟仪器DC VOLTMETER和DC AMMETER观察电压和电流数据，满足KVL和KCL，结果直观且正确。

2.2 模拟信号积分运算电路仿真积分运算电路如图2所示，将信号发生器设置成10mV、1kHz的方波，设置界面如图3所示。其中Waveform用来选择波形型号，Frequency进行频率设定，Amplitude进行幅度设定。

仿真结果如图4所示，方波在半周期内是直线输出，积分后就成了线性输出――三角波。

3结语

Proteus仿真软件为电子技术课程提供了一个很好的教学平台，使教师能够在教的过程中随时提供实验演示和电路分析，使学生在学的过程中加深理解和夯实基础。

本文由金肯职业技术学院电子技术基础课程建设经费支持。

参考文献：

[1]王靖.Proteus仿真在模拟电子技术课程中的应用[J].电脑知识与技术，2009，5，（19）：5333-5334.

[2]曹会国.基于Proteus的实时动态仿真电子技术实践教学研究[J].电子技术，2009，36，（11）：4-5.

第6篇：虚拟仿真电子技术范文

关键词：电子技术；仿真；Multisim；课堂教学

作者简介：翁玲（1978-），女，河南信阳人，河北工业大学电气工程学院，讲师；

陈盛华（1973-），女，辽宁开原人，河北工业大学电气工程学院，讲师。

基金项目：本文系河北工业大学2011年教学改革立项项目“加强学生实践创新能力培养的电子技术实验教学探讨”、“电子技术基础课堂动态教学的探讨”的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0075-02

电子技术基础是电类学科各专业的专业技术基础课程，包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程，还包括电子技术实验、电子技术课程设计、电子工艺实习等实践教学环节。电子技术课程的教学任务是让学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析、解决问题的能力和创新能力，为后续专业课程的学习打好基础。随着电子技术的迅速发展，在学时不变的情况下，面对越来越多的教学内容，传统的课堂教学已经难以胜任。在课堂教学中加入仿真软件，可以用来设计电路，模拟各种电路的功能，将学生难以理解的原理用生动的画面来解释，帮助学生克服抽象概念较难理解的障碍，并且帮助学生理解并学习各种测量电路的方法，增强对电路的感性认识。[1-5]

河北工业大学（以下简称“我校”）电子学教研组积极进行教学实验改革。自2004年开始在实验学时不变的情况下增加电子技术实验仿真，给每组实验台配备电脑，让学生做完实验后进行仿真验证，提高了学生学习电子技术的兴趣和学生的创新能力。[6-7]然而由于班级较多，每个实验项目的安排不方便做到每次课堂教学后就可以进行实验验证和推理，因此在电子技术课堂教学中也引入仿真，在开展理论教学的同时，利用仿真帮助学生理解难懂的内容，帮助学生掌握各种仪器的基本使用及电路参数的测试方法。事实证明运用该方法取得的教学效果形象生动，并能有效地激发学生对电子技术的学习兴趣，增强学生学习的积极性和主动性。电子技术仿真教学已经成为课堂教学的有力补充。

一、课堂教学中引入仿真软件的必要性

电子技术课程尤其是模拟电子技术课程理论抽象，学生反映该课程比较枯燥并难以理解和接受，甚至被学生称为“天书”。传统的电子技术课堂教学中存在以下问题：电子电路复杂，若采用传统的教学方式，课堂临时画电路图进行讲解和分析，这样花费时间非常多。另外，在学时不变的情况下，课堂教学进行的电路工作原理的分析只能采用理性分析，分析过程不够形象，不便于学生的理解和接受，教学效率较低。目前虽然我们已经在电子技术的课堂教学中引入了多媒体教学，制作的课件也越来越形象，在一定程度上增强了教学效果，[7]但是，仅仅是多媒体教学还不能满足电子技术的教学要求。采用多媒体方式教学时，只能满足理论教学，对电路的分析、验证和电路参数的测试显得不足。

电子技术是一门实践性较强的专业技术基础学科，在进行教学时，理论与实践相结合，才能使学生更好地领会、理解、掌握。将仿真教学加入到多媒体的课堂教学中，在课堂教学上也能观察到原先在实验室才能观察到的现象。教师可以在讲解完电子电路后，在多媒体教室中分析该电路的特性，讲解各种输入信号的变化或者电路参数的改变对电路输出信号的影响，操作速度快。比如要测电路中某个节点的电压波形，只需要添加一个示波器就能看到相应的节点波形，学生能够形象直观地观察到电路的工作情况，了解到不同形式的电路的功能。在演示过程中教师可以随时改变电路元件的参数或增加电路元件的数量，让学生直观地看到从简单电路到复杂电路的变化过程，体会不同电路性能和特性的变化。将仿真教学加入到课堂教学中，可以将课堂上的教学内容形象地展现在学生面前，变抽象为直观，加深学生对理论知识的理解和掌握。

学生在课堂上掌握了电路的原理后，对仿真软件的用法、电路参数的测量方法也有一定的了解。有的学生会在课后主动装载仿真软件，自行完成电路设计及分析过程。在实验室进行实验项目时，我们一般采用实验项目仿真分析和硬件测试同时进行的方法，学生在硬件测试完电路参数后，在计算机上用仿真软件设计电路，进行仿真分析。改变电路参数，观察不同电路参数对电路性能的影响，使用虚拟仪器观测出各实验点的波形及整个电路的实验结果。由于课堂教学中学生已经大体掌握了软件的用法，在后续的电子技术课程设计和电子工艺实习阶段，学生能熟练地应用仿真软件。仿真软件的引入，激发了学生学习的兴趣，使学生由被动学习转变为主动学习，调动学习的主动性和积极性，同时使学生能逐渐将新知识、新技术、新手段应用到实践中去，极大提高了学生的创新能力。

NI Multisim10.0是美国NI公司于2007年推出的版本，该版本并不局限于电子电路的虚拟仿真，其在LabVIEW虚拟仪器、单片机仿真、VHDL和VerilogHDL建模、Ultiboard设计电路板等技术方面都有更多的创新和提高，属于EDA技术的更高层次范畴。[8]鉴于Multisim10的优良性能，在电子技术课堂教学中引入了NI Multisim10.0软件。

二、教学应用案例

1.60进制计数器

计数器是数字系统里应用最多的时序逻辑电路。[9]利用计数器可以很方便地构成计时器电路，例如秒表等。常见的集成计数器芯片有十进制、十六进制、7位二进制、12位二进制、14位二进制等。在需要其他任意一种进制的计数器时，只能用已有的计数器产品经过外电路的不同连接方式得到。[9]任意进制计数器的构成方法是数字电子技术基础理论课讲解的重点内容，学生在掌握了任意进制计数器构成后，教师可以在课堂上通过仿真方便地对这些内容做扩展，比如构成60进制计数器即秒表电路，提高学生的学习兴趣。

图1为60进制计数器仿真电路图。仿真时采用两片十进制计数器74160U1和74160U2，其中第一片74160U1接成十进制计数器，其2管脚时钟CLK由50Hz方波提供。第二片74160U2根据置零法接成六进制计数器，其时钟CLK由第一片74160的最高位QD提供。第一片74160的计数循环为0到9，在第一片74160计数到9时，第二片74160开始计数，计数循环为从0到5。两个74160的输出端QD、QC、QB、QA分别接到两个显示数码管上，直观地显示计算时钟个数的数值。当仿真运行时，两个数码管上分别显示的计数循环为00～59，即为60进制计数器的显示结果。这样的仿真扩展，课上大约需要10～15分钟的时间。在学生掌握了任意进制计数器构成方法后，应用这种仿真方法对学生的知识进一步扩展，能提高学生的学习兴趣。学生课下可以继续设计类似的电路，提高了学生的创新能力。

2.RC桥式正弦波振荡电路

正弦波振荡电路是在没有外加信号输入的情况下，依靠电路自己振荡而产生的正弦波输出电压的电路。[10]这部分电路对于学生来说比较生涩难懂。在实验室实验过程中，学生也很难观察到振荡电路从起振到最终输出正弦波电压的过渡过程，因此，学生对振荡电路的学习往往感觉很难，兴趣不大。在讲解这部分内容时，配合Multisim仿真教学，让学生从仿真软件中观察振荡电路起振过程，从而加深了对振荡电路各部分组成的理解。

仿真电路图如图2（a）所示，选用集成运放LM324，其4、11管脚分别为±12V电压。RC串并联选频网络、同相比例运算电路构成了RC桥式正弦波振荡电路。二极管D2、D3为非线性环节，作用是稳定输出电压的幅值。[10]利用虚拟示波器可以方便地观察振荡电路输出端波形，仿真结果如图2（b）所示。给学生讲解完振荡电路构成原理后，学生们已经明白电路若能起振，同相比例运算电路的反馈电阻R2、R1之间必须保证R2≥R1。为了使学生便于理解振荡电路起振过程，在仿真中加入可调电阻R5，仿真过程中改变R5的值，即可在示波器中清楚地观察振荡电路起振、输出正弦波、输出矩形波等过渡过程。从仿真结果图2（b）可以直接观察出在实验室难以观察的起振过程，加深学生对振荡电路的理解。

三、结束语

在课堂教学中加入仿真软件，一方面可以使学生更容易学习生涩难懂的理论知识，帮助学生掌握各种仪器的基本使用及电路参数的测试方法，另一方面还可以提高学生的学习兴趣。我校在最近几年的电子技术教学改革中，首先增加了实验仿真，学生反映较好。而后又在学时不变的情况下，在课堂教学中随时加入仿真，经过实践，这种教学方法取得的教学效果较好，值得推广。

参考文献：

[1]鲁世斌，范程华，蒋先伟.Multisim 10在数字电子技术教学中的应用[J].合肥师范学院学报，2010，28（3）：51-53.

[2]刘向军，王赟.将Multisim引入电子技术课堂[J].中国电力教育，2004，（4）：101-102.

[3]董杰.仿真软件在电子技术教学中的实例分析[J].技术在线，2012，（8）：44-46.

[4]张恒.Multisim12在模拟电子技术项目式教学中的应用[J].轻工科技，2012，（10）：135-136.

[5]王海.Multisim10在模拟电子技术课程模块化教学中的应用[J].电脑知识与技术，2012，8（28）：6856-6858.

[6]于青，孙英，邢庆国.加强学生实践创新能力培养的电子技术实验教学体系研究[C].第六届全国电子电气课程报告论坛，2010.

[7]孙英，邢庆国，傅仲文.电子技术课程中多途径培养学生的创新能力[J].河北工业大学成人教育学院学报，2009，24（2）：17-19.

[8]黄培根，任清褒.Multisim10计算机虚拟仿真实验室[M].北京：电子工业出版社，2008.

第7篇：虚拟仿真电子技术范文

关键词：虚拟实验室；电子技术；多媒体

1 实行虚拟实验的必要性

实验教学是课堂教学的延续，随着计算机及多媒体技术、仿真技术和虚拟技术的迅速发展，传统的教学方式已不能适应现代化的实验教学，用现代新技术来改革传统的教学方式已成为大多数人的共识。虚拟电路实验就是结合电子电路的特点，利用计算机构造一个模拟实验环境，通过电路的建立和对数据与电路功能的分析，达到实验的目的和要求。目前，电路的仿真软件很多，如：常用的虚拟电子实验室软件有CircuitMaker、Multisim及Protel。其中Multisim（又叫ElectronicsWorkbench即EWB）软件是比较常见的电子技能训练工具，这些软件是以电路符号来实现的，与实物实验差别很大，而且软件不具有开放性，仿真只能在这些软件本身的环境下实现，无法在多媒体环境下进行。本文构建的“电子电路虚拟实验系统”，实现了仿真技术和多媒体技术的有机结合，它既不同于以往的原理电路的仿真软件，又不同于一般多媒体软件对于实验现象的模拟演示，而是让学生在逼真的多媒体“虚拟场景”中，利用各种“虚拟元件、仪器仪表”任意搭接电路，即时得到仿真结果，学生可以在计算机上自主进行实验，并自动记录实验结果，最终生成标准的电子基础实验报告。

2 工作流程

由于我们的教学主要是理论传授，不需要去开发和设计电路，所以上述的实验流程并不包括电路设计开发部分。但是EDA软件在极大地满足我们的实验要求的基础上，还有非凡的应用潜力，这无疑是个广阔的天地。在计算机辅助教学实践中，学生上机普遍存在两个问题：一是面对众多的计算机，教师难以准确、全面地掌握学生练习的实际情况，及时进行个别辅导；二是难以做到上机时学生之间、师生之间进行交流，使上机操作变成学生自己的活动，影响教学.因此这就要求建立一种虚拟试验的教学模式，使教学信息交流双向化。

3 虚拟实验室的设计

3.1 虚拟实验室所能实现的功能

（1）虚拟实验室作为一个仪器设备和数据等资源的交互。共享以及可交互控制平台，应具有以下功能：虚拟工作台；基于虚拟仪器的用于测量的控件；智能虚拟仪器驱动；可视化自动测试环境；虚拟实验室平台控制系统；系统平台内部的智能决策系统；各类数据库的信息管理系统；虚拟实验室的监控系统；虚拟仪器的管理操作系统；同时还应考虑到系统的扩展性、兼容性等方面具有良好性能的特征。

（2）虚拟实验室作为电子技术基础实验室应具有以下特点：无论是学生还是教师，都可以自由地、随时随地进入虚拟实验室操作仪器，进行各种实验；操作人员通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器动行，完成对被测试量的采集、分析、判断、显示及数据生成；教师可以根据实验的需要设计出各种虚拟仪器来供学习者自行选择；学生可以根据所学的专业知识，设计实验题目及内容，给出实验方案，在虚拟环境中进行自己感兴趣的实验。

3.2 虚拟实验室的基本组成

虚拟实验室的核心部件是虚拟仪器的硬件主要由计算机、传感器和信号采集调理模块组成，完成对被测信号的采集、传送、显示输出结果。信号采集调理模块主要有数据采集卡、VXI仪器模块、GPIB仪器模块。目前应用较多的是数据采集卡和VXI仪器模块。

3.3 虚拟实验的开设步骤

具体的虚拟模拟电子技术基础实验的开设步骤有三个方面：

（1）学生在已建立的虚拟实验环境中完成基本的电子技术基础实验，掌握用虚拟仪器代替传统仪器来进行数据处理，观察分析实验结果，诊断设备故障等。

（2）学生根据实验要求，自行设计各种软件面板，定义仪器的功能，并以各种形式表达输出结果，进行实时分析。

（3）增加综合性实验，让学生自己选题，拟订方案，设计虚拟仪器检测系统，培养学生的创新和科研能力。

4 实验结果

负反馈放大电路图，开关K1、K2上拔，K3闭合，可以形成电压串联负反馈（同相比例运算器）。开关K1下拔、K2上拔，K3闭合，可以形成电压并联，按要求连接好电路，打开直流电源和信号源，调整其数值，就会看到万用表上显示的输出电压的值。把输出电压的值除以信号源的值，就可以得到由虚拟测试得出的闭环电压放大倍数Auf。然后把测试结果与下框中的理论计算相比较，以判断测试的正确性和存在的误差。同理，也可以算出输入、输出电阻的值。该实验可以通过选项菜单设置相应的电阻。通过一系列电路的测试和数据的读取分析与实物实验所得结果进行比较，得出本文设计的基于电子技术的仿真系统的电子线路虚拟实验能完整、准确、快速地达到所有电子线路课程的要求。

5 结语

虚拟实验，通过多媒体技术和仿真技术的有机结合，虚拟出逼真的实验场景，通过相应数学模型的建立，提供与实际实验的操作方法相类似的实践体验。作为实验教学的重要辅助手段，一方面，可以大大提高实验效率和效果，拓宽学生由感性认识上升到理性认识的途径，使学生在愉悦和主动的思维中牢固地掌握知识；另一方面，能更好地完善实验教学的结构，激发学生的创造性思维。模拟电子技术虚拟实验室的建立和实践，明显提高了实验课的教学效果。虚拟实验室不受时间及空间的限制，学生可以自主地完成实验，具有良好的发展前景。但虚拟实验的实现是一项非常复杂的工作，目前仅仅涉及的是简单数学模型的构建，还有许多理论和技术繁杂问题有待仿进一步的探讨。因此，在现有的条件下，虚拟实验是不可能完全代替实物实验的。实物实验在实验操作过程中的元件参数分散性、误差、噪声等现象都是客观存在的，开放性实物实验的立体直观对于培养学生的真切感受和创造性思维是至关重要的。

参考文献：

[1] 朱洁.多媒体技术教程[M].机械工业出版社，2005.

[2] 卜锡滨.电路与模拟电子技术[M].人民邮电出版社，2008.

[3] 尹仁平，刘刚，汪立新，乔云生.虚拟测频仪的设计与实现[J].中国测试技术，2006（05）.

[4] 胡晓峰，吴玲达.多媒体技术教程[M].人民邮电出版社，2005.

作者简介：井超（1996―），男，上海人，沈阳理工大学学生。

第8篇：虚拟仿真电子技术范文

关键字：Mulitsim10；24S篮球倒计时器；BCD码

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（b）-0000-00

0.引言

数字电子技术课程是电子、通信、计算机、数控等相关专业的重要技术基础课，强调集成电路设计方法和分析方法的研究，并且该课程具有非常强的实践性。在教学和实践中引入基于Multisim10的虚拟仿真软件，理解数字电子技术理论，设计数字电路都具有着非常重要的作用。Multisim10软件的应用可以有效地辅助数字电子技术理论教学、补充实验设备不足、提高课程设计质量、节约教学成本。

将Mulitisim10软件与数字电路实验结合起来，鼓励学生利用仿真软件建立一个虚拟实验室进行虚拟实验，帮助学生更好的完成实验。现在以Multisim10仿真软件为平台，通过实施具体的实践项目，提高学生的学习兴趣，并调动学生们的积极性。本文以篮球24S倒计时器实验项目为例，介绍了Multisim10仿真软件在数字电子技术实验中的应用。

1.实验项目各模块的设计

篮球24S倒计时器电路主要包括两大部分，一部分是秒信号发生器，另一部分是BCD码24进制减法计数器。为了达到更好的视觉效果，电路中加入显示电路。下面对电路中主要模块的仿真分别进行描述。

2.秒信号发生器

秒信号发生器采用555定时器构成的多谐振荡器，该电路是一种比较典型的秒脉冲发生电路，它具有电路简单，性能可靠，信号精准的特点。其电路图及输出脉冲波形如图1所示。该电路是利用电容的充放电来实现脉冲波形的产生，可以通过调节充放电回路中的电位器Rw，来调整脉冲波形的周期，使输出波形的周期为1S。利用虚拟仪器安捷伦示波器可以观察波形的周期，频率，以及占空比等信息，有助于调节秒信号。Multisim10仿真软件中，提供的安捷伦示波器十分逼真，如同操作真实示波器一样，可以很轻而易举的在计算机上进行操作。在仿真操作过程中，不仅大大增强学生对仪器的熟悉程度，还节约了教学成本，避免了外界条件对实验操作的制约。

3.BCD码24进制减法计数器

8421BCD码24进制递减计数器是由74LS192构成的。 24进制递减计数器的预置数为N=（0010 0100）8421BCD=（24）D。它的技术原理是，每当低位计数器的端产生负跳变借位脉冲时，高位计数器减1计数。当高、低位计数器处于全0，同时在CPD=0时，置数端，计数器完成并行置数。

该电路的工作过程是按下J1启动/停止按键，将计数器置数成24，倒计数开始。当计数器减到0时，高位计数器产生借位信号时，将屏蔽计数器的脉冲，从而计数器停止计数。图2为计数器电路及计数器输出波形。该仿真电路由虚拟仪器中的字发生器提供计数脉冲，并通过逻辑分析仪来观察输出观测输出波形。

4.参考电路

秒信号发生电路替代字发生器，计数器的输出通过数码管显示计数值，就可以构成简单的篮球24S倒计时器。

5.结论

利用Mulitisim10仿真软件不仅提供了数千种电路元器件，还提供了许多虚拟仪器。对于数字电路实验，仿真方式开辟了新的设计渠道。该仿真方式对于验证电路的原理，开发和设计电路极为方便，同时具有极大的灵活性。学生可以轻松的更换器件，调用仪器，观察波形，不受时间、地点、器件和设备的限制，随时随地地进行仿真实验。加强了学生计算机应用能力、实际操作能力的培养，有提高了学生的综合设计能力，培养了学生的创造性思维。

参考文献：

[1] 谢自美.电路线路设计.实验测试（二版）.武汉.华中科技大学出版社。2000.

[2] 李世雄，丁康源.数字集成技术教程.北京：高等教育出版社.1993

[3] 杨志忠.数字基础：数字部分.北京.中国电力工业出版社.1999

第9篇：虚拟仿真电子技术范文

1　EAD技术的概述

EAD技术又可称之为是电子设计自动化.它主要是以大规模的可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述性语言为逻辑描述的主要表达方式之一，并在实际应用中以计算机、大规模的可编程器件的开发工具软件以及实验开发系统为设计工具，以此来自动的完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的编译、化简、分割、综合及优化、布局布线和仿真等一系列的操作流程，直至完成对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的多学科融合的新技术.但就当前的发展而言，在我国应用最多的EAD 技术软件大多只是Protel、Quartus、Multisim、EWB以及Max-Plus等，虽然它们的实际应用特点都大同小异，但是细研究发现，它们之间还是有不一样的地方出现.例如：Quartus主要的操作功能就是为了更快、更好的便于完善数据系统的研发;Multisim则是在具体的组合逻辑电路设计方面占有优势.因此，在实际的应用中.应该结合具体的情况来合理的选择应用技术.

2　EAD技术在数学电子技术实验中的流程分析

2.1　电路特性的优化设计

电子产品自身的元器件就有最佳的容差，并且外部的环境温度是促使电路安全运行的重要保证.但是在传统的电路设计方法中，很难对元器件的容差以及外部的工作环境温度进行准确的系统分析，因此所设计出的方案也就无法达到最佳效果.而在应用EAD技术中，可以运用温度分析功能以及统计分析功能来有效的解决这些问题.在具体的实践操作中，由于二者自身的功能可以准确的计算出元器件的最佳参数、电路结构以及与元器件相匹配的工作环境温度，通过这样的方式，不仅可以快速的优化电子工程设计方案，还能有效的保障使用产品的质量.

2.2　设计输入

在传统的电子技术实验课堂教学中，一般的教学流程包括硬件、搭试、调试以及焊接等，在模拟环境下所出现的问题，都影响着实际教学的效果.因此，针对这一现象，教师们要在实践教学中为学生们营造出良好的实验教学环境，要求教师在实验教学活动中积极地构建出EDA 技术虚拟电子实验教学平台，并结合着实验的具体环节和应用项目，在设计教学活动时，建立一个以VHDL形式的文本和原理图文本，将其输入模式发送到虚拟电子实验平台上，及时的利用EDA 技术软件系统对VHDL文本的形式进行综合处理，并在具体的操作中将逻辑极线路图换作为门级电路形式.在一系列的转换后，最终通过时序分析文件以及网表信息文件等方式展现出来，进而便于学生在实验数据的研究中能够进行系统化的分析，提升电子技术实验的教学成效.

2.3　各模块构建的分析

电子技术实验平台上的实验仿真功效主要包含了项目信息采集、项目基础教学、实验结果处理以及虚拟实验四大部分.通过电子技术实验的相关技术要求，要让学生在实验操作前，进行基础知识的储备学习，在上机操作演练前，结合实验的具体要求，选择合适的EDA 技术应用软件工具，进而对在实验中总结出的图表、实验数据、程序代码以及仿真曲线等进行相应的分析和汇总，完成相应的实验任务，及时的将汇总信息上传至服务器，便于日后的查询.另外，在基础学习任务中，其实验教程主要包含了信息软件程序语言学习、EDA 技术普及与运用、实验理论知识的基础掌握、实验仪器操作的说明等课程内容.在实际的教学中，通常用到的EDA 技术应用模块分析.其结构性较为严谨，在实际的应用中能够提高此项技术的应用效率.值得一提的是在电子技术实验中经常使用的EDA 技术工具包括以下几个：QuarhzsII、Matlab、Prote1等，而在电子实验中课程教学中采用最多的编程语言是VHDL语言.除此之外通过其内部的局域网络还能够下载关键的系统技术，能够在学习中为学生们理清设计思路，在运用该技术进行实际的数字实验设计案例时，有利于学生们深入地了解电子系统知识，在很大的程度上能够提升其设计能力.

2.4　综合分析

综合分析主要是通过利用EDA 技术软件对电子实验呈现出综合器环境，与VHDL技术应用软件有着紧密的联系.EDA 技术软件以及相应的硬件电路对于实现其转化具有着重要的实践意义.基于上述的流程概述，能够在有效的完成源文件的基础上进行合理的综合分析.这主要是因为EDA 技术在不断地应用过程中，需要对大量FPGA 工艺上的系统产品做出分析与判断.因此，综合分析后所产生出的结果会与系统硬件之间有着密切的关联.在运用EDA 技术进行分析应用时，能够在运行期间促使逻辑优化的形成，以此来产生出相应的有实际关联的网表信息文件.

2.5　适配以及布线布局的分析

在进行完综合分析环节后，通过应用CPLD 布线适配器将综合后的网表信息文件对某一具体的实验器件进行专业的逻辑映射操作，在进行文本以及图形编辑器时可通过仿真技术以及VHDL综合器对所得数据进行优化和分析，以能够形成详细、利用率较高的图表文件，便于后期工作和教学.其具体操作内容主要涉及到逻辑分割、优化、布线布局等流程，并针对流程步骤进行相应的适配工作，在适配完毕后，则会立即出现时序仿真时用到的下载表格和网表信息文件.CPLD 布线适配器的适配布线布局.

2.6　仿真技术

在上述所有流程工序完成后，进行下一步的编程下载环节，此过程是电子技术实验中较为重要的一部分，在具体操作中需注意以下内容：利用EDA技术软件工具对在电子技术实验中适配生成后的结果进行详细的信息检测，也就是俗称的仿真工作.这一实验环节是进行EDA 设计的一道重要的设计工序，在具体的EDA 设计中，其时序和功能门级仿真技术一般是通过EDA 技术软件应用来实现的，它主要实现了仿真测试的两种功能，一种是功能仿真，一种是时序仿真.仿真技术的具体应用,可以对功能仿真和时序仿真进行分析.其一，功能仿真，也就是在实验设计中具体的用来描述设计当中逻辑相关功能的仿真，通过这种描述能展现出更为清晰的系统最终功能，辨别出是否与设计方案相一致，但在具体的实践中，存在着一些弊端，就是在实验仿真的过程中，并没有结合实验器件的具体特性，进而导致出现一些错误的仿真结论，影响实验效果.其二，时序仿真就是在适配任务结束后所产生的网表信息文件展开的仿真.这种仿真会在一定条件下实现仿真模拟测试，在实际的测试运行中还会与真实的电子实验器件在运行模式下的特性相匹配.时序仿真在具体的实践中充分的结合了电子实验器件自身的独具特性，因此其仿真效果达到了较高的精准度.