模拟电子技术实验教学的意义综述

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实验的目的在于获得限定条件下的实验数据和实验波形，对理论知识进行验证。利用模拟实验环境可以方便的对实验中的各个参数进行修改，进而仿真获得整个仿真过程中的多个数据并显示，对于理论教学的各个阶段都具有非常重要的验证和指导意义。

虚拟实验技术设计与应用

对于模拟电子技术而言，其在虚拟实验技术方面应用的主要软件通常为Multisysim和LabVIEW。前者主要用于进行软件仿真，后者主要用于对一起进行模拟。Multisim是一种基于Windows的仿真工具，利用该工具可以方便的完成模拟电路的设计工作，如原理图的输入、硬件描述、仿真分析等。通过该软件可以对实验电路的工作原理图进行绘制并测量输入信号通过各工作部件后的数据、波形和特性曲线等，可以充分满足不同教学内容的实验要求。它具有丰富的元器件库，还具有多种多样的测试仪表，更为强大的是，对于如数字信号发生器、逻辑分析仪、频谱分析仪、网络分析仪等普通实验室无法配置的高端设备其也可以进行模拟。利用该软件可以轻松完成模拟电路实验的设计，并应用其对电路性能进行仿真分析。

LabVIEW主要用于对仪器进行虚拟，也就是以通用计算机硬件及计算机操作系统为依托，将实验仪器装入计算机，实现各仪器的功能。利用该软件对模拟电子技术实验进行虚拟设计最大的优势在于其更为便捷和可视化的开发环境可以增强仪器的可读性和可用性。其内置的函数库和简易的用户界面可以帮助实现利用文本、图形或者动画等形式组成模拟电路，用虚拟的仪器技术将教学内容和实验内容形象的展示出来。

例如，在进行RC积分电路实验时，若在输入端输入方波信号，理论输出信号波形应该为三角波。真实实验的示波器显示结果为稳态的积分波形，但是实际信号形成过程中还应该存在一段初始积分波形，该部分波形在实际环境中难以通过观察得到，而利用模拟软件完成电路搭建后可以获得整个电路的输出结果图，并进行显示，通过该图可以清晰的看到初始时刻的积分波形，更有助于学生分析和理解。又如，在共射极放大电路的实验仿真中，利用模拟软件可以方便的更改各电位器的阻值，进而对输入和输出信号波形进行观察和分析，通过对比不同结果帮助学生更为深刻的理解共射极放大电路的理论知识，加深学生对该电路中的不同电位器的作用的印象。

在模拟电子技术中应用虚拟实验的优点分析

相较于真实实验而言，虚拟实验具有以下几方面优势。首先，基于软件的实验体系结构节省了在仪器采购方面的费用，可以实现多型号、多功能设备的使用。其次，虚拟实验可以获得与真实实验一样的实验结果，但是在实验地点和实验时间方面更为灵活。再次模拟实验可以允许学生对实验参数灵活修改，并允许学生主动设置实验故障和实验断点，甚至允许学生设计多种有趣的电路，如彩灯控制电路和报警电路等，充分调动学生的积极性。最后，应用模拟实验可以培养学生独立设计电路的能力、对元器件进行分析和选择的能力、对电路的安装于调试的能力、对实验过程进行控制和对实验结果进行分析的能力。

总结

虚拟实验可以有效提高学生的科研、创新和实际工作能力，有利于学生自主学习，促进学生将所学到的理论知识进行实践，激发学生的学习兴趣。

作者：王杰单位：天津工业大学