全程依托仿真观察,使电子电路基础课的教学理实交融,有效地提高了教学效果。

    经十几年来的软件开发和教学实践,建立了“电子电路基础教学平台”,作为计算机辅助教学的有力工具。利用平台进行教学,将理论讲解和虚拟实验紧密结合,理论上讲到什么,就在平台上作仿真,观察结果。既可验证理论近似分析的结论,又能观察电路的实际工作特性(工作波形、频率响应特性等),加深对电路的理解。学生可以随时搭建电路做仿真,自己思考,培养起观察现象、总结规律的学习习惯。

    “电子电路基础教学平台”包括两个重要组成部分:一、《电子电路仿真平台》,二、电子电路基础教学电路资源库。

    《电子电路仿真平台》能处理目前教学中常用的电路元件和半导体器件,电路规模的限制是,大约500个节点和300个晶体管。本仿真平台的重要特点是以“宏模型”或“内部电路”的方式提供了许多“集成电路”部件,用部件图符画出电路系统图,就可进行系统性能的仿真分析,双击图符就可看到其“内部”电路结构,做到由宏到微、由表及里地学习。

    目前系统中提供几种型号(741,LM318,NE5532等)运放的宏模型,比较器宏模型,集成乘法器(MC1496,BG314),石英晶体,数字单元电路(包括多个系列的门电路,锁存器,施密特触发器等),555定时器等。用户也可以自定义子电路。

    备有作为时间函数的时变电源(可用在电压源或电流源)模型:正弦函数,梯形波(可灵活设定参数使工作成方波,三角波等,还可让脉冲幅度随机变化,或让电平包含噪声干扰),电平起伏方波,阶梯波,调幅波,调角波(可为调频波或调相波,载波可为正弦波或方波)。

    分析项目有:“直流分析”,选“点件显示”,可显示该元器件的电流、电压,对晶体管还显示出常用参数。“扫描分析”,得到节点电压随某元件值变化的曲线。“交流分析”,得出频率响应特性曲线。“瞬态分析”,得到工作波形,可选做傅立叶频谱分析,也可换成用时序图方式显示。在直接得到的曲线上,可做多种运算,以得到表现其他物理量关系的曲线图。

    平台中已有丰富的专题电路资源库,足以支持在电子电路基础教学中全程进行仿真观察的需要。