谈“数字电子技术”设计型实验中仿真软件的应用.doc

1 谈“数字电子技术”设计型实验中仿真软件的应用[摘要] 介绍了仿真软件 EWB 的功能及特点,结合电子电路实例阐述了该软件在数字电子技术设计型实验中的具体应用,及 EWB 仿真实验与实际操作实验的优缺点, 提出虚—实结合的数字电子技术设计型实验教学是现代数字电子技术设计型实验的最佳教学模式之一的观点。[ 关键词] EWB 仿真软件;数字电子技术;设计型实验 Abstract : This article introduced functions and chracteristics of the simulation software EWB. It expounded the application of this software in numerical electronic technology design experiments with examples of electronic circuit , and the strong and weak points of EWB simulation experiment and real field experiment , and put forward the teaching of electronic circuit experiment with integration of simulation-real field is the best model in modern experiment teaching in numerical electronic technology. 2 Key words : EWB simulation software ; digital electronic technology ; design-oriented experiment 1 引言数字电子技术设计型实验是数字电子技术课程重要的实践性教学环节, 是对学生学****数字电子技术的综合性训练,其重点是要求学生综合所学的理论知识和专业技能, 设计制作功能较为复杂的电路, 研究解决具有一定深度和工作量的小课题。其目的是巩固和拓展学生所学的基本理论和专业知识, 培养学生综合应用、独立分析和解决实际问题的能力,培养学生设计能力和创新型思维能力。在传统设计型实验中,一方面受实验室元器件及实验设备的品种、规格和数量上不足的限制, 不能满足各种新电路的设计和调试的要求, 使得实验项目开设数量有限,且内容更新缓慢,学生只能在规定的时间和空间完成老师指定的设计项目, 而且受元器件品种和数量的限制, 学生的设计方案只能“量体裁衣”, 有些独特的想法和设计思路难以实现。另一方面设计过程中电路的安装、调试、测量过程是在实验箱和面包板上进行, 往往需要反复进行多次, 这就难免出现错误连线和器件损坏的现象,不仅使电路调试费时费力,还 3 可能造成错误的性能评价, 易导致学生产生厌烦情绪和对设计型实验的畏惧心理,致使设计型实验不能达到预期效果。由此可见, 传统设计型实验教学方式在某种程度上制约了学生创新意识的培养, 阻碍了学生主动探索的积极性, 对高职教育培养技能型人才极为不利。如果把 Electronics Workbench(EWB ) 电子设计自动化软件应用到数字电子技术设计型实验教学中去,应用计算机进行辅助分析与设计, 不仅有助于解决上述传统数字电子技术设计型实验教学中存在的问题, 使学生学到新的电子设计技术, 提高设计水平和实验效率, 而且还会拓展学生所学知识的应用范围,进一步提高学生的职业综合素质。 2 EWB 软件的特点与应用 EWB 软件是专门用于电子电路设计与仿真的“虚拟电子工作台”软件, 其功能强大, 能够提供电阻、电容、三极管、集成电路等十几个大类几千种元件; 能够提供示波器、万用表等十几种常用的电子仪器; 具有强大的电路图绘制功能及波形显示功能。用该软件对电路进行设计、分析非常方便。将 EWB 软件引入到数字电子技术设计型教学中,为学生提供了一个大胆思维、充分发挥创造性的实验环境。 EWB 软件的设计试验区好像一块“面包板”,在上面可以建立各种电 4 路进行仿真实验。与其他电路仿真软件相比, 具有界面直观、操作方便等优点。它改变了一般电路仿真软件输入电路必须采用文本方式的不便, 创建电路的元器件和测试仪器等均可直接从屏幕上器件库和仪器库中直接选取。 EWB 中的元器件库不仅提供了数千种电路元器件供选用, 而且还提供了各种元器件的理想值。因此,仿真的结果就是该电路的理论值,这对于验证电路原理,开发、设计新电路极为方便[1] , 同时具有很大的灵活性。数字电路的分析、设计与仿真工作实现于轻点鼠标之中, 由于使用了虚拟仪器技术, 仿真电路就像在实验室实际操作一样, 元器