电子技术与线路课程系统仿真与虚拟试验
在“电力电子技术”课程教学中展开Matlab仿真训练
“ 电力 电子技术”是 电气 工程 及其 自动化等专业 的重要专业 基础课， 也是实用性、 工程性和综合性很 强的课程 。作为自动化、 业课的学 习和今后的工作打下 良好的基础 。
一
Ｓｍｕｉ ｋ是面 向框图的仿真 工具 ，用绘 制方 框 图代替 程 ｉ ｌ ｎ 序编写，结 构和流程 清晰， 自动建立各环节 的方程 ，自动地在 给定精度 要求下以最快 速度 进行系统仿真 。在 Ｓｍｕｉｋ环 境 ｉ ｌ ｎ
、
开展 Ｍａｌ 仿真训练的必要性 ｔｂ ａ
“ 电力电子技术”的教学 内容以电路为主线，波形与相位分 中，打开电气 系统模块 ，将应用电路需要 的模 块拖放 到模 型窗 析方法贯穿始终。通 过分析各 类 电力电子器件 的通断情况来理 口，并进行参数设置 。（ 比如晶闸管三相桥式整流 电路仿真模型
新的电路拓扑结 构与新 的控制方法 问世。在新 形势下，如何在 工具箱 由电力电源 （ ｌ ｔｉａ ｏ ｒｅ） Ｅｅ ｒ ｌＳ ｕ ｃｓ、电力 电子设备 （ ｏ ｒ ｃ ｃ Ｐ ｗｅ 有 限学 时内获得最好 的教学效 果 ，使学 生在有 限的课堂 时间内 Ｅｅ ｔｏ ｉｓ、 电机 设备 （ ｃ ｉｅ） ｌｃｒ ｎｃ） Ｍａ ｈ ｎ ｓ、接 线设备 （ｏ ｎ ｃｏｓ、 Ｃ ｎ ｅｔｒ）
性 实验 的 教 学 模 式 ，且 存 在 实 验 课 时 较 少 的 问题 。 大 部 分 院校 数 窗 口选 择 合 适 的算 法 及 参 数 ，即 可 得 到 不 同触 发角 时 晶 闸管
都 仅用挂件结 构或实验箱 来完成实验，几乎所有 的电路和系统 三相 整流桥 中 ６只晶闸管各 自两端的 电压波 形以及直流 电压波 都是封 闭式的。这种常规 的实验 过程，学生 几乎 是在 老师或实 形等。 验指导书的指导下机 械式连线、读取实验数据 ，记录实验数 据 通过虚拟实验环境 建立仿真电路模 型 ，可使一些枯燥的电 和波 形，即使不 了解 电路 的工作原理，只要在连 线正确、实验 路变得 有趣 味 ， 复杂的波 形变得 形象生动 ，使得 各种复杂的 仪器完好 的情况下也能完成实 验。但是，只要设备稍有 问题 或 能 量 转 换 过 程 比较 直 观 地 呈 现 在 学 生 面前 。
模拟电子实验与虚拟仿真实验案例
目录1 模拟电子实验与虚拟仿真实验案例 (1)1.1 单管低频电压放大电路简介 (1)1.2 网上虚拟实验室系统 (6)2 空调自控系统实验 (14)3 基于CAN总线的电能计量及管理系统 (20)1 模拟电子实验与虚拟仿真实验案例文件名：10430_4_d_11.1 单管低频电压放大电路简介单管低频电压放大电路实验目的是使学生学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响；掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法；熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
放大器就是用于不失真的放大信号的电路，要使放大器完成这一基本任务，就必须设置合适的静态工作点，保证在不失真的条件下输出尽可能的大信号。
图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E，以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。
图1 共射极单管放大器实验电路在图1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算 CC B2B1B1B U R R R U +≈CEBEB E I R U U −I ≈≈ U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ） 电压放大倍数beL C V r R R βA // −=输入电阻 R i ＝R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C1．放大器静态工作点的测量与调试1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
Proteus软件应用于技术类课程的电路设计及仿真
基金项目：新疆维吾尔自治区创新环境(人才、基地)建设专项项目(2020Q122)
作者简介：
(1982-,女，硕士，副教授，研究方向：单片机与嵌入式 爲
・63・
Microcomputer Applications Vol. 37,No. 7,2021
基金项目
微型电脳％用2021年第37 ）第7期
仿真方法：本文采用DSP常用CCS软件进行电路源程 序代码调试和编译，本电路软件设计流程图）7「23*如图8
&
|数据输出| |延时|
怎孑次数完匣卢
|设置循环次数| |数据输出卜 |延时|
工次数完舫口 图8软件设计流程图
并利用CCS软件将调试无误源程序代码编译生成.cof
・65・
Microcomputer Applications Vol. 37,No. 7,2021
将4个8X8LED点阵组合为一个16X16LED点阵屏&在
I/O接口方面，使用单片机P1 口接点阵屏行驱动，单片机P2
口接点阵屏列
，这里采用P0 口接上拉电阻，以保证信息
传输稳定性。该设计实验 是编程并实现LED点阵屏上
循
“昌”“吉”“学”“院”4个汉字&
仿真方法:本文采用单片机常用Keilc51软件进行电路
图7仿真结果图
分别为“昌”“吉”“学”“院”4个汉字循环显示，符合电路 设计要求&
4 Proteus应用于DSP花样流水灯电路
■I设置初始值|
|设置循环次数|
电路设计：采用DSP常用TMS320F28027PT芯片作为 主控芯片，使用I/O 口 GPIO接16个LED发光二极管，为了 使16个LED发光二极管稳定输岀，采用每个发光二极管接 一个保护电阻，由X1、X2引脚、石英晶体、电容等构成 10MHZ自激振荡电路，由TRST弓|脚、弹性按键等构成复位 电路，设计LED亮灭间隔为0.5秒&该设计实验要求实现 16个LED发光二极管花样流水显示，具体花样是：16个 LED发光二极管首先从左至右依次点亮,紧接着从右至左依 次点亮，其次从中间向两端依次点亮，紧接着从两端向中间 点亮，然后再从头开始，依次循环往复运行下去&
虚拟技术在电子技术教学中的应用
１、 引 言
虚拟现 实（ ｒｕ ｌＲｏ ｌｙ Ｖ Ｖｉ ａ ａ ｔ ， Ｒ）技术产 生于２ 世纪８年 代末 ｔ ｉ ０ ０ 期， 是一种可 以创建和体验虚拟世界 的计算机系统 。 它采用计算机 图形显示技术为核心新技术 ， 在计算机 中生成逼真的视、 、 听 触觉一 体 化的特定范围 的虚 拟环 境…。 目前 ，虚拟现实技术系统的类 型有三种 ： 一是沉 浸型 虚拟 现 实系统。 使用者 必须戴头套 、 数据手套等传感 跟踪装置 ， 才能与虚拟 世界进行交互 。 二是简易型虚 拟现实系统 ， 由一 台普通计算机系统 组成。 使用者通过键盘 、 鼠标便可与虚拟环境进行交互 。 三是共享型 虚拟现 实系统 ， 利用远程 网络 ，将异地不 同用户联结起来 ，共享 个虚 拟空 间， 多个用户通 过网络对 同一虚拟世界进 行观察和操 作， 达到协 同工作 的 目的『 ２ 】 。 我们在 电子技术 教学 中引入 的虚拟现实系统是简易型虚拟现 实系统 ， 系统配置是在 多媒 体计算机 中装入Ｅ ＤＡ应用软件 。 Ｅ Ａ技术是在 电子 Ｃ 技术基础上发展起来的计算机软件 系 Ｄ ＡＤ 统， 以计算机为工 作平台 ，融合 了应用 电子 、 算机 、 计 信息处理及 智能化技术的最新成果。 在此 ， 我们选用 了具有广泛影响的Ｅ Ａ软 Ｄ
件 Ｐ ｏｅ ｓ 件 。 ｒ ｔｕ ￣
２ ｒｔ ｕ 、Ｐ ｏ ｅ ｓ简介Ｉ ３ １
Ｐ ｏｅ ｓ软 件 是 由英 国 Ｌ ｂ ｅ ｔｒ Ｅｅｔｏ ｉｓ 公 司 开 发 的 ｒｔｕ ａ ｃｎ ｅ ｌｃｒ ｎｃ Ｅ Ａ工具软件 ， Ｄ 已有近２ 年的历史 ， Ｏ 在全球得到了广泛应用。 它包含 ＩＩ和Ａ Ｓ ＳＳ ＲＥ 应用软件 ， Ｉ是智能原理图输入系统 ， ＩＳ Ｓ 系统设计与仿 真 的基本平 台。 ＡＲＥ 是高级Ｐ Ｂ Ｓ Ｃ 布线 编辑 软件 。 Ｐ ｏｅ ｓ 一 个 基 于 Ｐ ｏ Ｐ Ｃ 合 模 型 仿 真 器 的 ， ｒｔｕ是 ｒｓ ＩＥ昆 完整 的嵌 入 式系统软硬件设计仿真 平台。 它除了具有和其他Ｅ Ａ工具一样 的原 Ｄ 理 图设计 、 Ｃ Ｐ Ｂ自动生成及 电路仿真 的功能 外 ， 实现了？ 合模式 的 昆 Ｓ Ｉ Ｅ电路仿真 。 ＰＣ 它将 虚拟仪器 、 高级 图表仿真 、 微处理 器软仿真 器、 第三方的编译器和调试 器等有机结合 起来 。 ｒｔｕ 中 ， 在Ｐ ｏｅ ｓ 从原 理 图设计、 单片机编程 、 系统仿真 到Ｐ Ｂ Ｃ 设计一气 呵成 ， 真正实现 了 从概念 到产品的完整设计 。
电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究
电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究【摘要】本文主要研究了电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究，首先阐述了选题背景、研究意义以及国内外研究现状。
接着从设计要求、技术架构、功能模块、应用案例和效果评估五个方面详细描述了该平台的具体内容。
最后对该平台的潜在应用价值进行了讨论，提出了未来研究方向，最后总结和展望。
通过这些研究，可以更好地促进电力电子教学的实践应用，提高教学效果和学习体验，有助于推动电力电子领域的教学和研究工作。
【关键词】电力电子、教学、虚拟仿真、实验平台、设计、技术架构、功能模块、应用案例、效果评估、潜在应用价值、研究方向、总结、展望1. 引言1.1 选题背景电力电子是电气工程领域的重要分支，主要研究电力系统中的电能转换、控制和调节技术。
随着电力电子技术的不断发展和应用，对电力电子教育的需求也越来越迫切。
传统的电力电子教学主要依靠实验室实践，但存在设备昂贵、环境受限、安全隐患等问题，不能满足教学和实验的需求。
电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究成为当前的热点之一。
该平台借助计算机技术和仿真技术，模拟真实的电力电子实验环境，为学生提供更加便捷、安全、有效的学习体验。
通过虚拟仿真实验平台，学生可以在模拟的实验环境中进行实验操作、参数调节、结果观察等，从而更好地理解和掌握电力电子的原理和应用。
建立一套完善的电力电子教学虚拟仿真实验平台对于提高电力电子教学的质量和效率具有重要意义。
在国内外，已有部分研究团队在这方面取得了一定进展，但仍存在着技术不成熟、功能不完善等问题。
本研究旨在借鉴国内外先进经验，通过系统研究和实践，构建一套完善的电力电子教学虚拟仿真实验平台，以满足电力电子教育的需求。
1.2 研究意义电力电子教学虚拟仿真实验平台的研究意义：电力电子技术在现代电气工程领域中占据着重要地位，对于培养学生的实际操作能力和理论知识的掌握具有不可替代的作用。
传统的电力电子实验教学存在着诸多问题，如设备昂贵、实验时间有限、安全隐患等，限制了学生的实践操作和深入理解。
“虚拟仿真”在电子技术教学中的应用
“虚拟仿真”在电子技术教学中的应用摘要：实践证明，“虚拟仿真”教学模式能大大地改善传统中职电子技术教学存在的问题和弊端，解决专业课程教学遇到的难题，提高学生的专业技能，同时在学生对学科知识充满兴趣的情况下，开展实践教学活动，提高了教学效率和教学质量。
关键词：虚拟仿真技术电子技术教学应用在中职学校中，对电子技术进行实践教学是重要的教学内容之一，对学生进行实践教学不仅可以提高学生的综合素质，还能提高教师的教学水平，有利于电子专业水平的提高。
一、“虚拟仿真”教学的概念“虚拟仿真”还有个说法是“虚拟现实技术”或者说是“模拟技术”，简单来说就是利用科学技术来创建一个虚拟的系统，然后通过这个虚拟系统来模仿另外的真实情境的系统。
在中职电子技术教学中的实际应用就是，在教学资源和教学场地以及教学师资力量不足的情况下，用实验教学设备和发达的高科技技术，来创建一个虚拟的教学系统，包括教学场地、教学环境、实训基地等等，通过模仿真实的企业的工作环境，还有相关的具体操作，由于电子技术专业课程比较抽象和复杂，而通过“虚拟仿真”技术，就能还原真实的教学场景、工作场景、教学设备、教学工具等等，来达到预期的教学效果和教学质量。
所以“虚拟仿真”就是一种现代化信息技术，能解决教学资源和实训基地不足的问题，帮助每个学生都能得到实践训练，提升自己的专业技能。
解决了传统电子技术教学存在的诸多问题，提高了教学质量，提高了中职学生的就业。
二、传统的电子技术教学存在的不足中等职业教育要求培养学生的理论、技能、研究、应用四种能力。
在过去的电子技术教学中，主要是以教师的理论讲授和学生的实训为主，教学中主要存在以下两个方面的问题:1.学习情景难以创设电子技术是一门实践性很强的课程，要创设一个恰到好处的学习情景，是相当困难的。
在以往的教学中，我一般是用生活中的例子和演示实验的方法来创设“情景”。
但是，生活中的例子往往只会呈现结果，对于过程我们也无法知晓。
数字电子技术仿真软件Multisim电路设计与仿真应用
第12章数字电子技术仿真软件Multisim 2001电路设计与仿真应用12.1 Multisim 2001软件介绍Multisim 2001是加拿大交互图像技术有限公司（IIT公司）推出的最新版本，其前身是EWB5.0（电子工作平台）。
目前我国用户所使用的Multisim2001以教育版为主。
Electronics Workbench 公司推出的以Windows为系统平台的板级仿真工具Multisim，适用于模拟／数字线路板的设计，该工具在一个程序包中汇总了框图输入、Spice仿真、HDL设计输入和仿真、可编程逻辑综合及其他设计能力。
可以协同仿真Spice、Verilog和VHDL，并能把RF设计模块添加到成套工具的一些版本中。
整套Multisim工具包括Personal Multisim、Professional Multisim、Multisim Power Professional等。
这种仿真实验是在计算机上虚拟出一个元器件种类齐备、先进的电子工作台，一方面可以克服实验室各种条件的限制，另一方面又可以针对不同目的（验证、测试、设计、纠错和创新等）进行训练，培养学生分析、应用和创新的能力。
与传统的实验方式相比，采用电子工作台进行电子线路的分析和设计，突出了实验教学以学生为中心的开放模式。
12.1.1 M ultisim 2001软件操作界面启动Multisim 2001软件后，首先进入用户界面如图12-1所示，Multisim 2001的界面基本上模拟了一个电子实验工作平台的环境。
下面分别介绍主操作界面各部分的功能及其操作方法。
图12-1 Multisim 2001的基本界面1. 系统工具条图12-2所示为Multisim 2001的系统工具条，可以看出，其风格与Windows软件是一致的。
系统工具条中各个按钮的名称及功能如下所示。
2.设计工具条Multisim 2001的设计工具条如图12-3所示，它是Multisim的核心工具。
基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计
电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计张岩贾小龙（宁夏理工学院宁夏回族自治区石嘴山市753000）摘要：本文在MATLAB的基础上，利用现代仿真技术对电力电子变换器电路进行了SIMULINK仿真，完成了借助于图形用户界面GUI 功能的虚拟实验平台的搭建，达到了基本的实验要求。
关键词：MATLAB;电力电子技术；仿真模型；GUI1背景传统高校实验室所占实验经费比例大，软硬件设备一般比较昂贵的，容量有限且电气信息类技术更新非常快，要建立非常完备且与时俱进的实验教学环境是很困难的。
虚拟仿真实验既节省了资金，又可突破传统实验室在硬件设备上的限制，缓解了实验经费不足与实验人数过多的矛盾，突破了时空的局限，优化了教育资源，提高了学习兴趣和效率，真正实现理论教学与实验教学的结合。
因此，虚拟实验室的研究对于现代远程教学和高等院校的实验教学、课堂教学都很有意义。
2虚拟实验平台的国内外研究现状近年来计算机技术的发展为虚拟仿真实验平台开发提供了技术支持，已有很多高校和企业着手研究虚拟实验仿真平台。
例如：美国卡耐基梅隆大学早期开发的虚拟实验平台，他们的技术方案是通过计算机所搭建出来的函数发生器、示波器等实验硬件设备连接到Internet上，学生或其他用户可以通过上网然后网络远程连接并加以使用。
麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）,该院校着手项目的主要是为了建设众多学科科目的虚拟实验平台，此项目是同微软公司通力合作开发出来的I-Lab,设计出来的平台可以用来研究基于虚拟现实的科学技术与电气工程的创新型教育体系。
目前国内的一些高等院校逐渐设计出了自己的虚拟实验平台。
中国科学技术大学早期设计的物理虚拟实验平台是把实验运用在教学的演示和简单物理实验这些问题上，此设计是国内第一套有推广价值的实验教学平台。
大学虚拟仿真实验心得体会
大学虚拟仿真实验心得体会电子电路模拟(英文:Electronic circuit simulation)是指利用数学模型来模拟电子电路真实行为的一种工程方法。
这可能是一个非常麻烦的电路模拟工具，而不是一个实际的电路模拟工具。
随着仿真系统越来越逼真地模拟实际情况，许多高校和研究机构将利用这些工具来辅助电子工程的教学。
由于电子电路模拟系统通常具有更好的图形界面，因此它们常常能让用户感到身临其境。
对于初学者来说，可以借助仿真软件对所学知识进行分析、综合、组织和评估。
在构建实际电路之前，对设计进行仿真和验证可以大大提高设计效率。
这是因为设计者可以在构建电路之前提前观察和研究电路的行为，而不必为电路的物理实现付出时间和经济成本。
特别是对于集成电路来说，物理实现电路所需的掩模等电子工艺的成本非常昂贵，而且集成电路的高度复杂性很难在实验板上实现。
用传统方法研究电路的特性是困难的。
因此，几乎所有的集成电路设计都更多地依赖于仿真。
最著名的模拟仿真是SPICE，最著名的数字电路仿真器都是基于Verilog或VHDL。
一些电子仿真系统集成了原理图编辑器、仿真引擎、波形显示功能，这样使用户可以轻松地观察电路行为的即时状态。
通常，仿真系统也会包括扩展模型以及电子元件库。
其中模型主要包括集成电路专用的晶体管模型，例如BSIM；而元件库会提供很多通用元件，如电阻器、电容器、电感元件、变压器和用户定义的模型（例如受控的电流源、电压源），此外还可以提供Verilog-A 或VHDL-AMS 中的一些模型）。
印刷电路板设计还要求专用的模型，例如线路走线的传输线模型和IBIS 模型等。
大学的选修课是为了丰富大学生的知识、提高大学生的文化、科学、技术、道德等各方面的素养水平而开设的课程。
大学是培养人才的摇篮，是我们储备知识的摇篮，在大学里，学校设置了一些灵活多样的选修课，这丰富了我们的课余生活。
因此，这学期我选修了一门叫做电子仿真与制作的课程，这是属于理科类的课程。
电力电子技术课程的Matlab／Simulink仿真与设计
件结构及整流、 斩波、 逆变 、 交流调压等基本变换 电 路， 分析各种电路的电压电流波形是课堂讲授和学
生学 习的重要 内容之 一 。随 着讲 授 内容 的进 行 ， 需 要 同步画 出一 些复 杂电压 、 电流信号 的波形 图 ， 课 但
收 稿 日期 ：０ ０ ４—０ ２ １ —０ １
学科 。
态建 模仿 真 工具— —Ｓｍｕｉｋ ｉ １ ，为解 决 此 类 问题 提 ｎ
供 了很 好的途径 。
１ Ｍａｌ ／ｉ ｌ ｋ的简介 ｔ ｂ Ｓｍｕｉ ａ ｎ
Ｍａａ ｔｂ是一 种 功 能 强 、 率 高 、 于 进行 科 内容 涉及 电力 电子器
第 ５ 第 ３期 卷
２０１ ０年 ９月
陕 西 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＳ ａ ｎ ｉ ｏｙｅｈ ｉ ｎ ｔ ｕｅ ｏ ｒ ａ ｈ ａ ｘ ｌｔｃ ｎｃＩ ｓｉ ｔ ｏ Ｐ ｔ
Ｖ０ ５ Ｎｏ ．３ １． Ｓ ｐ ．２ ０ １ ｅ ０
电 力 电 子 技 术 课 程 的 Ｍａｌｂ Ｓｍｕｉｋ仿 真 与 设 计 ｔ ／ｉ ｌ ａ ｎ
李 军
（ 武汉 职业技术学院电子信 息工程学 院， 湖北 武汉 ４ ０ ７ ） ３０ ４
摘 要 ： 绍 了 Ｍａｌ ／ ｉ ｌｋ软 件 的 特 点 、 能 以及 电 力 电子 技 术课 程 的现 状 ， 以三 相 半 波 可 控 整 流 电路 为 例 介 ｔ ｂＳｍｕｉ ａ ｎ 功 并
和工程计算的交互软件包。Ｅ １ 前该软件提供两种系 统仿真 方法 ： 是采用直 译式语 言进行 编程 ， 过 一 即通
对系统建 模 ， 出一 系 列 状 态 的 表 达 式 ， 解 出 结 列 求 果 ， 法不直 观 ， 习 比较 困难 ； 此方 学 另一 是 利用 图形
仿真技术在电子类课程教学中的实践和研究
二、仿真技术应用于教学的情况
在 教学 中 ，许 多仿真 分析 软件 已经得 到广泛 的
应 用 ， 学 生 可 以掌 握 电路 设 计 、分 析 和 调 试 的方 法 和 印刷 线 路 板 设 计 的 方 法 ， 但 是 尚 不 ｚ， 好 地 利 用 日很 ￣ｚ ｋ
观 ，实现了包括模拟 电路、数字 电路、接 口电路 以及 通信系统等 电子系统在 结构上和 电路特性上 的模拟 以
种极限条件而不会损坏器件或 电路，较真实地仿真分
析 电路系统 的工作，精度高 、功能强、输入效率高，
将 设 计错 误 极 大 限度 地 消灭 在 制 作样 机 之 前 。利 用仿
真技术，不仅缩短了产 品的设计周期 ，同时也降低了
产 品成 本 。
的设计 能力 ，但 对系 统的调试 方法 、安装 与焊接工 艺 、故 障分析等 实用技 能仍 比较欠缺 ，致使 所学知 识与社会实际需求脱节。 此 外 ，很 多情况 下 电路需要 结合 多种设 计输入 （ 如用Ｖ ｒ Ｏ 、Ｖ Ｄ 等实现 的设计输入） ｅ １ ｇ Ｈ Ｌ ｉ 进行系统的 综合仿真 ，并通过ｓ ｉ Ｐ ｅ ｃ 等工具制 定用户特 定的仿真
计 的重要特 征，以电路和系统仿真为基础的电子设计
自动 化 （Ｄ ） 术 已渗 透 到 电 子 系统 和 专 用 集 成 电路 Ｅ Ａ技 设计 的各 个 环节 ， 日益 显 示 出其 强 大 的功 能和 不 可 替
代的重要作用。
一
、
教 学 中应 用 仿真 技 术 的意 义
仿真技 术为使 用者 提供 了一个测 试仪 器先进 、 器 件 品种 齐 全 、全 功 能 、全 频 带 的分 析平 台 ，显 示 直
整 性 分 析 、 电磁 噪 声 分 析 等 ， 提 高嗜 备 国 装
Simplorer在电力电子电路仿真实验中的应用
Simplorer在电力电子电路仿真实验中的应用李文娟;程静思;黄怀翀;焦建磊【摘要】针对电力电子技术课程教学的难点,将Simplorer仿真软件引入电力电子技术实验教学中.阐述了Simplorer仿真软件的特点及组成,以三相桥式逆变电路为例,建立了Simplorer的仿真模型,并对比分析了方波控制及PWM控制下负载的相电压、相电流的仿真波形.仿真结果与理论分析相一致,从而验证了采用Simplorer 仿真软件对电力电子电路进行仿真实验是可行的,这也极大地方便了对电力电子技术的学习与研究.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2014(031)011【总页数】4页(P111-113,120)【关键词】电力电子电路;仿真;Simplorer;逆变电路【作者】李文娟;程静思;黄怀翀;焦建磊【作者单位】哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨 150080【正文语种】中文【中图分类】TM464电力电子技术是20世纪后半叶发展起来的一门现代技术，它主要研究各种电力半导体器件及装置，以实现对电能的变换和控制［1］。
电力电子技术广泛应用于一般工业、交通运输、电力系统、通信系统、新能源系统中［2］。
电力电子技术课程是电气工程及其自动化、工业自动化、信息类专业的一门重要的专业基础课程，该课程的主要内容是关于电力电子器件的导通、关断和整流、逆变、斩波等典型变换电路的工作原理及实现。
随着电力电子技术的快速发展，该课程的内容越来越丰富，教学要求也越来越高［3］。
然而，在实际教学中，由于电路类型多、波形变化多，学生往往感到波形分析比较复杂，学习效果不理想［4］。
又由于电力电子技术所涉及的都是功率器件，硬件实验费时、费用高且危险性大，因此，有必要利用仿真技术进行形象、直观的教学，激发学生的学习兴趣、提高课程教学质量［5］。
模拟电子技术虚拟实验设计与应用
模拟电子技术虚拟实验设计与应用摘要：随着计算机和网络技术的不断发展，模拟电子技术虚拟实验平台的到了广泛应用。
本文着重讨论了模拟电子技术应用虚拟实验平台的优势，进而就其应用和设计进行了研究。
关键词：模拟电子技术虚拟实验平台应用模拟电子技术课程是高校电子类以及各相关专业必修的基础课。
模拟电子技术实验关系到学生对于理论知识的掌握程度以及实验技能、创新能力的培养等众多方面，所以实验在该课程中占有十分重要的位置。
1、模拟电子系统随着电子技术的发展，无论是在生产还是生活中，人们越来越多地使用一些模拟电子设备和装置，如：扩音机、录音机、示波器、正弦信号发生器、报警器、温控装置等。
尽管用途不同，但从工作原理来看，有着共同之处1）需要输入一种连续变化的电信号。
这种连续变化的电信号称之为模拟信号，模拟信号可以由专门的部件（通常为传感器）把非电的物理量转换为电量，例如：话筒、磁头、热敏器件、光敏器件等。
也有些设备无需这种转换，而是直接由探头输入或电路本身产生电信号，如示波器，信号源等。
2）必须把得到的电信号进行放大或者变换。
通过放大或变换，使信号具有足够大的能量，为实现人们所预期的功能服务。
3）设置了不同的执行机构。
执行机构能够把传来的电能转换成其他形式的能量.如喇叭、电铃、继电器、示波器、表头等，以完成人们需要的功能。
模拟电子系统中，无论是传感器送来的电信号，还是直接输入或电路本身产生的电信号一般都是十分微弱的。
往往不能推动执行机构工作，而且有时信号的波形也不符合执行机构的要求，所以需要对这种信号进行放大或者变换，才能保证执行机构的正常工作。
可见，信号放大和信号变换是模拟电子系统的核心。
2、模拟电子技术虚拟实验室的优点1）在一台计算机上就可以实现如示波器、函数信号发生器、电压表等仪器功能，而且能够建立模拟电路进行分析。
基于软件的体系结构减少了仪器费用；2）虚拟实验室无须配备各种传统教学仪器，可以通过软件设计使虚拟仪器和实验室设备不断更新。
电子课程设计实验报告
电子课程设计实验报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电子课程设计的基本原理和方法，培养学生运用电子技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解电子元件的工作原理，掌握基本电路图的绘制方法，了解电子电路的仿真与实验方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和解决电子电路设计中的问题，具备电子电路组装、调试和测试的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电子技术的兴趣和好奇心，增强学生的创新意识和团队合作精神，使学生认识到电子技术在现代社会中的重要作用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子元件的基本原理、电子电路图的绘制、电子电路的仿真与实验。
具体安排如下：1.电子元件：介绍半导体器件、电阻、电容、电感等基本元件的工作原理和特性。
2.电子电路图：教授电路图的绘制方法，包括元件符号、线路连接、信号 flowchart 等。
3.电子电路仿真：学习使用电路仿真软件，对电子电路进行仿真分析，观察电路性能。
4.实验操作：进行电子电路的组装、调试和测试，培养学生的动手能力。
三、教学方法为实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解电子元件的基本原理、电子电路图的绘制方法等基础知识。
2.讨论法：学生针对电路设计中的问题进行讨论，促进学生思考和交流。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生了解电子技术在工程中的应用。
4.实验法：学生动手进行电子电路的组装、调试和测试，巩固所学知识。
四、教学资源为支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手进行实验。
五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，反映学生的学习态度和积极性。
虚拟仿真实验下电子实验报告生成与成绩评判研究
2021年第1期（总第144期）里F南聖业学院曹世Feb.2021No.1（Serial No.144）虚拟仿真实验下电子实验报告生成与成绩评判研究刘雪娜侯宝明巫庆辉（渤海大学，辽宁锦州121013）摘要：为实现实验成绩评定智能化，确保实验内容真实可信,探索在虚拟仿真实验平台中搭建实验报告自动生成系统。
生成的电子实验报告记录学生的实验操作数据，为禁止学生删改,将其加密传输到教师平台。
在教师端，允许教师自动或手动评判实验报告，最后系统根据设定好的评价标准自动算出实验成绩。
系统中设计的防抄袭功能，确保实验数据真实可靠。
该系统的研发使得实验课的教学效果得到了较大的提升。
关键词：电子实验报告；实验成绩；虚拟仿真；防抄袭中图分类号：TP302.1文献标志码：C文章编号：1673-4270（2021）01-0122-03—、弓I言随着社会对应用型人才需求的增加，在高校开展素质教育的过程中，实验教学的地位日益突出。
传统实验容易受到空间、资金、安全性无法实现等方面因素限制不能有效开展,虚拟仿真实验的出现，很好地解决了这些问题，它具有占用空间小、成本低、安全、高效等特点。
近年来，越来越多的高校开设了虚拟仿真实验课程，然而实验成绩评定基本上还是传统的以学生上交的纸质实验报告为主的方法。
报告中虽然记录了实验结果，但由于实验过程没有自动数字化并被保存下来，教师无法判定学生上交报告的可靠性，同时，也掌握不了学生的实验能力和水平的高低。
由此给定的实验成绩往往是不准确的,不能作为评价教学效果的可靠依据。
在虚拟仿真实验过程中会产生各种类型的数据，其中一些数据是实验自身产生的，用于学生进行数据记录、整理分析、绘制曲线、书写实验报告;还有些数据能够反映出实验者的实验态度、能力、专业基础知识掌握程度等情况，这些信息在传统实验中是很难量化并顺利采集到的，但在虚拟实验中是可行的。
这些数据为实验报告的自动生成以及客观、科学合理地评定实验成绩提供了重要支撑。
《电工与电子技术》课程教学中引入仿真系统
、
模 拟教 学 及 应 用仿 真 系 统 进 行 《 工 与 电
件 消耗过 大 、 测试 设备烧 毁 、 实训 实习缺乏 场地 与 基 地等 问题 ， 代教 育 技 术 与 多媒 体 技术 的发 展 现
（ ） 一 从模 拟 的程 度 来分 ， 拟教 学 可分 为模 模 拟 全部教 学和 模拟局 部教 学 模 拟全部 教学是 对一个 实际课 题全 过程 进行 模 拟 替 代 。如 ： 用 Ｅ 应 ＷＢ软 件 虚 拟 一 个 可 以对
应用仿真系统进行《 电工与电子技术》 课程 模拟教 学主要 是 指利 用 Ｐｗ ｒｏｎ、ｌ ｈ Ａ ｔ ｒ ｏ ｅｐｉｔＦａ 、 ｕ ｏ－ ｓ ｈ ｗ ｒ 等软件将 电子课 程的概念、 ａ ｅ 电路 、 波形 图等 抽象而深奥的理论制作成动画并配 以语音解释， 同时增加 多种 按 钮 ， 以直 观 、 动 形 象 的 图、 、 生 文
程模 拟教 学 的类型及 其在 实践教 学环节 中 的运用
新 知识 与新 的 电子 线路 开 发 设 计 思路 层 出不穷 ， 教学 特别是 在实践 环节 教学过 程 中实验实 训 内容 多， 需要场 地 、 设备 、 消耗 的原 材料 也 比较 多 ， 同时
仪器设备的更新换代周期短 ， 教学过程 中常遇到 诸 如学生对 抽象 的 电路理 论 难 以理解 、 实验 元 器
电子技术》 程模 拟教 学的 含义 课
模 拟教 学是 在教 师 指 导 下 ， 学生 在 模 拟 的工
(完整word版)电子电路仿真软件Multisim 10.0指导书
第四篇现代电子线路设计技术指导电子技术是一门实践性很强的课程，重视实践教学是学好电子技术的一个必不可少的环节,而电子虚拟仿真又是实验室操作实验的一个重要的辅助手段。
在电类本科教学大纲中就明确要求,学生必须掌握一种以上EDA软件的应用，这是对电类学生的基本功要求.可以这么说，掌握了一款优秀的电子仿真软件,就相当于你拥有了一间个人实验室。
要学习电子技术，一方面要学习理论知识，但一个必不可少的学习环节就是实验和实践。
下载和安装上一款先进的电子仿真软件，你就可以利用计算机调出电子元件、搭建电路、调出虚拟仪器、对电路进行仿真测试，从而提高学习效率，学好电子技术就轻而易举了.利用Multisim可以实现计算机仿真设计与虚拟实验，与传统的电子电路设计与实验方法相比,具有如下特点：设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便;设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；可方便地对电路参数进行测试和分析;可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；实验中不消耗实际的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，实验成本低，实验速度快，效率高；设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用.Multisim易学易用，便于电子信息、通信工程、自动化、电气控制类专业学生自学、便于开展综合性的设计和实验，有利于培养学生综合分析能力、开发和创新能力。
第11章电子电路仿真软件Multisim 10。
0Multisim10。
0是EWB的升级,是目前推出的一款高版本的电路设计与仿真软件。
它具有以下一些特点：1．直观的图形界面创建电路。
在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。
2．软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。
3．软件带有丰富的电路元件库，提供多种强大的电路分析方法.4．作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。
基于MATLAB_App Designer电力电子虚拟仿真实验系统设计
基于MATLAB_App Designer电力电子虚拟仿真实验系统
设计
田思庆;侯艳;李金艳;罗康;杜云明
【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】根据MATLAB_App Designer提供的界面布局功能,运用
MATLAB_Simulink搭建电力电子仿真模型,设计了一套人机交互式电力电子技术仿真实验系统。
该系统包含典型的电力电子仿真模型和实例,可以帮助学生和工程技术人员学习电力电子电路的工作原理,分析和研究参数设置对电路电压、电流等波形的影响,有利于提高学习者对电力电子技术的研究和设计能力。
【总页数】4页(P34-37)
【作者】田思庆;侯艳;李金艳;罗康;杜云明
【作者单位】佳木斯大学信息电子技术学院;广东工业大学自动化学院;西北工业大学动力与能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】G642
【相关文献】
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2.基于3D 虚拟仿真技术的电力安全实验培训系统设计与实现
3.基于MATLAB的电力电子技
术虚拟实验仿真平台的设计4.基于MATLAB App Designer光学实验虚拟仿真系统的设计与实现5.基于虚拟同步电机控制的电力电子变压器系统仿真与实验
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运用EDA技术的电子系统仿真功能构建虚拟电子电路实验教学的设想
龚玲平（９６ ， 云南昆明人 ， １６ 一） 。
一
６ — ２
维普资讯
电子设计 自动化。电子设计是人们进行 电子产品设 计、 开发和制造过程十分关键 的一步 ， 其核心工作就 是电子电路的设计。２ 世纪 ９ 年代， ｏ ｏ 国际上 电子和 计算机技术较先进的国家 ， 一直在积极探索新的电子 电路设计方法 ， 并在设计 方法 、 工具等方面进行了彻 底的变革 ， 取得了巨大成功。在经历 了手工设计 、 计 算机辅助设计两个 阶段后 ， Ｄ Ｅ Ａ技术迅速的兴起和 发展起来。它 以计算机为工作平台， 融合了应用电子 技术、 计算机技术 、 信息处理及智能化技术 、 拓扑学和 计算数学等众多学科的最新成果 。归结起来 Ｅ Ａ有 Ｄ 以下三个方面的功能 ： 电路的设计 、 电路 的仿真 以及 系统的分析。其中， 利用 电路仿真功能可以开展虚拟 实验 和建设虚 拟实 验室 。 ２ 电路仿真 、 电路仿真是利用 Ｅ Ａ系统的模拟功能对 电路环 Ｄ 境 （ 电路元 器件及 测试 仪器 ） 电路过 程 （ 含 和 从激 励 到 响应 的全过程 ） 进行仿真 。这个工作对应着传统电子 设计的电路搭接和性能测试。由于不需要真实电路 环境 的介 入 ， 因此 花 费少 、 效率 高 ， 且 结果 快 捷 、 而 准 确、 形象。由于这一特性 ， 电子仿真被许多高校 引入 到 电子 电路实 验 的辅助 教学 中 ， 形成 虚拟 实验 和虚拟 实验室 。在这 样 的虚拟 实验环 境 中 ， 没有 真实元 器件 参数的离散与变化 ， 没有元器件的损坏与接触不 良， 没有操作者的错误操作而损坏元器件及仪器设备， 没 有仪器精度变化带来 的影响等等。在实验干扰为零 的条件下， 实验结果准确、 真实、 形象。 ３ Ｅ Ａ软 件 、Ｄ Ｅ Ａ软件起源于版图（ Ｄ 特别是印制 电路板 ） 设计 和计算机辅助分析， 随后 向集成化、 多功能化 、 普及化 方 向 发 展 ， 现 了众 多 的优 秀 软 件 ， Ｐ Ｏ Ｅ 、 ｒ 出 如 Ｒ Ｔ Ｌ Ｏ． Ｃ Ｄ、Ｍ ｈｓ Ａ ｕ ｉｍ、Ｓｓ ｉ 、 Ａ Ｌ ＳⅡ等 ， ｌ ｉ ｉ ｙｔ Ｖｅ Ｍ Ｘ ＰＵ ｅ ｗ Ｍｕｉｍ ｔ ｓ 是其 中较为 突 出的软件 之一 。 Ｍ ｌｓ ｕｔｉ ｉｍ是一 款使用 方 便、 操作直观的电路设计 与仿真软件， 其前身是加拿 大Ｉ Ｉ 司于 １８ 年 推 出的 电路设计 与仿真 软件 Ｔ公 ９８ Ｅ 。Ｍ ｌｓ 可 对模 拟 电路 、 字 电 路 、 ＷＢ ｕｔｉ ｉｍ 数 数字 ／ 拟 模 混合电路和高频 电路进行分析和仿真 ， 几乎能应用于 电类 专业 的所 有学科 。
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输出波形
不失真时幅频特性
中频增益
截止频率
增加负载电容(150pF)测量幅频特性的电路
增加负载电容后交流分析结果
中频增益 截止频率
输入端加两个幅度相同的信号，一个在中频区 （50kHz)，一个在高频区（1MHz)时输出波形
输入波形 输出波形
加负反馈扩展输入线性动态范围
扩展内容
断开CL（150PF） 1.在不失真条件下，观察输出信号频谱。加大输入 信号，使输出信号出现较严重的非线性失真，重 新观察输出信号频谱。(10mv~500mv) 2.加负反馈，扩展输入线性动态范围，重新观察输 出失真情况。 3.加入三角波(1v/50kHz)，调节RW2观察输出波形 由三角波、正弦波、方波的情况。
输出波形
该放大器的频率特性
第一级输出
第二级输出
第二次 组合电路虚拟实验任务书
一、用SSI门构成一位全加器如图1所示
1. 用字信号发生器产生输入（编写8条字信号，输出频率为1HZ），在输入、 输出端分别加发光二极管，观察全加器的逻辑功能，记录实验结果。 2. 改变图1电路，用SSI门构成一位全减器，重复上述实验。
组合电路虚拟实验任务书 （续）
二、由74138（3-8译码器）构成译码电路
1. 2. 用字信号发生器和发光二极管测试译码电路的逻辑功能，记录实验结果。 用 74138 加少量门构成多地址译码电路，当分别被译中时输入 8 根地址线 A7~A0 的状态是什麽？试用字信号发生器和发光二极管测试该电路的逻辑 功能并记录实验结果。 如果电路有 10 根地址输入线 A9~A0 ，要求分别被译中时 A9~A0 的状态为 2E0H、2E1H……2E7H,则电路应如何改变?试设计电路并记录实验结果。
给定器件：十进制计数器（74160）2个，二进制计数器 （74163）2个，双向移位寄存器（74194）1个，门若干。
一、将两片74160采用同步级联，整体置0法构成模60计数器，要求： 1. 用函数信号发生器产生10HZ的时钟信号，并用四输入的数码显示器（含译 码器） 显示计数器的计数结果，观察数码显示器的变化，记录计数器的计 数范围。 2. 用逻辑分析仪观察计数器的输入、输出信号（CP、QA、QB、 QC、QD、RCO、 QA‘、QB’、 QC‘、QD‘、RCO’）变化过程，记录输入、输出波形，测 出两个RCO’之间的时间差。 注意：逻辑分析仪的采样时钟频率（Clock Set）应设为输入时钟频率的5倍。 3、若要求计数器的模值为58，采用同步级联，整体OC置数法实现电路，则该 电路的予置输入数D‘、C‘、B’、A’、D、C、B、A=？ 完成电路设计，观察并记录输入、输出波形，测出两个RCO’之间的时间差。
课程全部在实验室内实施，采用多媒体教 学手段，主要是学生结合理论课程学习进行计 算机仿真。每周一次（4小时），共8次，30学 时，2学分。数电和模电轮流或混合仿真。
在具体实施中，除第一个实验给出参 考电路外，其它电路均由同学自主设计。
课程内容
◆ 基本放大器和串联电流负反馈虚拟实验 ◆ 组合逻辑虚拟实验 ◆ 差分放大器电路虚拟实验 ◆ 计数器电路虚拟实验 ◆ 运算放大器在滤波器的应用虚拟实验 ◆ 运算放大器在弛张振荡器中的应用虚拟实验 ◆ 脉冲波形产生与变换虚拟实验 ◆ 综合设计与虚拟实验
第一次 基本放大器和串联电流负反馈虚拟实 验虚拟实验任务书
搭建一级共射放大器做如下实验: 1. 选择晶体管。 2. 测出ICQ、UCEQ、Au、Ri、Ro 。 3. 将射级旁路电容(100uf)断开，重做上述实验。 4. 将100uf电容接至E极与地之间，观察ICQ、UCEQ、Au、 Ri、Ro变化。 5. 将输入信号增大，观察失真现象，调整工作点使失真减 小。 6. 负载RL变为500Ω ，观察输出波形及Au变化。 7. 当RL变为500Ω 时，请加射随器隔离，设计输出级射随器 电路并观察现象。 8. 选做 增大Ri至1MΩ 以上，用场效应管设计输入级。 对以上要求请记录结果并给以理论解释。
3.
三、由74151（8选1数据选择器）构成电路
用字信号发生器改变D0~D7的数据，观察输出端Y的变化，记录实验结果。
四、由74151（8选1数据选择器）构成电路
用字信号发生器改变D0~D7的数据，观察输出端Y的变化，记录实验结果。
第三次 差分放大器电路虚拟实验任务书
给定元件：晶体管2N4400 4个，电阻2K 3个，电位器5K 1个，
《系统仿真与虚拟实验》
西安电子科技大学
模拟电子技术基础课程组
软件平台
“系统仿真与虚拟实验”主要是结合“模拟 电子技术基础”和“数字电子技术基础”理 论课和实验课的计算机虚拟实验，其软件平 台主要是： ★ Electronic WorkBench ★ OrCAD ★ MultiSim2001
授课方式
测量静态工作点，观察电压增益和输入输出阻抗电路
输入信号增大，输出产生失 真的电路及波形
输入信号
输出信号
加入串联电流负反馈，改善 输出波形，减小失真的实验 电路及仿真波形
输入波形 输出波形
加射随器的参考电路与仿真结果
输入波形
在重负载情况 下，加射随器隔离 后，仍然保证比较 大的输出不失真动 态范围。
±12V正负电源
1. 组成一个带镜像电流源的差分放大器，要求工作点 ICQ=1.5mA， 差模增益大于56倍（单端）。 2. 测试工作点、差模增益、共模抑制比（保证信号不失真）及 幅频特性。输入信号为100mv/50kHz。 3. 增加负载电容CL（150PF），重新测试幅频特性，绘出频率 响应曲线（用波特图仪和交流分析）。 4. 将输入加两个幅度相同的信号迭加，一个在中频区 (50kHz)，一个在高频区(1MHz或5MHz)，再观察输出波形。
加负反馈
增大输入信号
输入三角波（1v/50kHz)，调节Rw2 观察输出波形变化的电路
输出波形由三角波变为正弦波仿真结果
输入波形
输出波形
输出波形由三角波变为方波仿真结果
输入波形
输出波形
电路出现非线性失真时，就会在输出信号中 产生许多输入信号所没有的新的谐波分量。
第四次 计数器电路虚拟实验任务书