Proteus仿真在模拟电子技术教学中的应用

【摘 要】为了解决模拟电子技术课程教学中存在的问题,将Proteus仿真软件应用到模拟电子技术教学之中.以Proteus仿真为例,介绍在模拟电子技术课堂教学中针对某些知识点如何进行相关电路的设计,刺激学生的视觉效,激发学生的学习兴趣,使学生加深对问题的直观印象和理解,最终激发其对问题更深层思考.

【关 键 词】模拟电子技术；Proteus；静态工作点；交越失真

1.引言

模拟电子技术课程是电子、通信、电气相关专业的一门重要的专业基础课,该课程与实践结合紧密,是培养学生创新能力和实践创新教育的一门重要课程,在教学中,学生普遍反映模拟电子技术这门课程难度大,掌握困难,学习起来很吃力.究其原因有多方面的,其中一下几点尤为主要：第一,该课程涉及面广、概念多,模型多,内容杂、课程中无清晰的脉络主线,学生学习过程中很难从系统的思想把握每个单元知识；第二,该课程理论与工程实践联系紧密,有很多工程近似计算和经验性内容,如二极管模型,理想模型、恒压降模型、折现模型,三极管小信号模型等,这些近似对与初学者来说很难把握在什么情况下使用何种模型,往往还容易用错模型；第三,课程理论教学和实验教学学时少,如果学生的理论知识不够扎实,势必会影响到实验效果,实验做不好也会影响理论掌握；第四,模拟电子技术研究的是具体分立原件,是集成电路的内部结构,理论复杂,现在教材内容删减多,很多问题没有交代清楚,内容衔接不连贯,仅仅拿来结论直接应用,学生难以融会贯通；第五,模拟电子技术实验调试困难,针对学生人数多,指导老师很难照顾到每一个学生,实验多是非线性,前后级关联性强等特点,学生很难在短时间内掌握,从而使实验效果不理想.

2.Proteus相关设计实例

本文从EDA辅助教学出发,讨论如何利用EDA技术提高模拟电子技术课堂教学的效果.通过Proteus软件构建一些形象、直观的电子电路,演示仿真实例,“虚实”结合,让学生在有限的课堂教学时间内,对理论知识建立一个直观、初步的印象,看到有关知识点的仿真,这样能使得学生在很短的时间内掌握理论知识,同事激发他们的学习热情,实践动手能力等.

2.1射极跟随器的演示

三极管放大电路有三种基本组态方式,即共发射极、共集电极、共基极.这里以共集电极即射极跟随器为例,经过学习知道,射极跟随器的发射极输出电压与输入电压相位相同,电压大小基本等于输入电压,略小于输入电压.故而称为跟随器.在Proteus中建立输入文件,设计电路,选取器件,连接电路.运行仿真即可看到相应波形如图1.通过波形可以很直观的理解电压跟随器,激发学生探索建立共射极,和共基极的电路模型并进行仿真分析,从而更好的理解放大电路三种基本组态方式.

2.2运算放大器演示

集成运算放大器是模拟集成电路中应用极为广泛的一种器件,它不仅可以用于信号的运算、处理、变换、还可以用于开关电路中.运算放大器作为基本的电子器件,很容易用来设计各种应用电路.因此对运放的掌握尤为重要.这里以反向放大电路为例,建立仿真文件,观察输出波形如图2.通过输出波形可以很直观看出,经过运放LM324使输入波形反向得到放大,激发学生探索建立同向运算放大电路,积分、微分运算放大路电路模型并进行仿真分析,从而更好的各种类型的运放电路.

3.结束语

利用Proteus仿真软件,在模拟电子技术课程的教学中引入适当的演示,可以使学生,更直观的理解有关理论,此种教学方法能激发大多数学生的学习兴趣,学生对所学知识理论也能得到更深层次的认识、理解,同时对学生的实践动手能力也有很大益处.