模拟电子技术教学中仿真电路的应用

李纮++王昕鑫++秦冰

摘要：在模拟电子技术理论教学中应用仿真电路进行辅助教学，使抽象的概念变得直观、生动，可提高学生的学习兴趣，而且实现了实验与理论的有机结合。通过仿真电路演示，可使学生迅速掌握电路的功能，有助于学生轻松理解基本概念和电路工作原理，提高了理论教学效果，还可以通过教学互动让学生积极参与操作验证，从而加深对电路工作原理的理解和掌握。

关键词：模拟电子技术教学；仿真电路

一、引言

模拟电子技术是电类各专业的主要专业基础课，具有理论性、实践性很强的特点，该课程理论知识比较抽象，仅仅靠教师在课堂上讲授理论知识会使学生感到枯燥无味，理论分析中的一些繁琐公式和特性曲线缺乏直观性，学生感到难以理解和接受，理解和领会教材内容十分困难，产生畏难甚至厌学情绪。另外，由于受实验室的设备、场地等条件的限制，使学生无法及时领略电路的实际应用，比如，实验课内容与理论教学内容难以同步，学生动手实践的机会有限等，导致理论教学效果受到影响。笔者在教学实践活动中发现，在理论教学过程中引入电路仿真软件进行辅助教学，可以增强学生对模拟电路的感性认识，明显改善教学效果，大大提高课堂效率。

二、仿真软件实现理论与实验有机结合

利用仿真软件进行辅助教学，具有直观而形象的特点，而且可使实验与理论实现有机的结合，在教学中寓教于乐，提高学生的学习兴趣，有助于学生轻松理解概念和电路工作原理。模拟电子技术理论知识抽象，学生难以理解，引入仿真电路，可以在理论教学过程中随时进行实验模拟，使学生能够直观的看到电路现象和实验结果，理解所学的知识。例如，放大电路是模拟电子技术课程中很重要的一部分内容，仅靠教师的讲解和电路图描述工作过程和故障现象，学生很难理解这块知识。而引入仿真软件后，教师在讲课的过程中就可以边讲解边进行实验演示，电路功能实验结果一目了然，不用过多的解释，学生很容易就明白了放大电路的功能和工作原理。放大电路有三种组态，分别是共射极电路、共基极电路和共集电极电路，这三种电路的交流性能指标各不相同，例如，共发射极放大电路电压放大倍数大，输入电阻较小，输出电阻较大，而共集电极放大电路的电压放大倍数等于1，输入电阻大，输出电阻小，这些各自的电路特点，学生由于理解不深导致容易记混。引入仿真软件后，这三种电路的各自特点通过实验现象很容易就记住，特别是學生在理论课堂上通过自己动手连接电路，对三种放大电路的结构组成也就记忆深刻。同时电路仿真软件还可对器件的某些参数进行更改以及设置电路故障点，加强学生对理论知识的理解和对电路的分析能力的提高，实现理论与实验的有机结合。仿真电路的引入极大地提高了课堂教学效率，同时也激发了学生的学习兴趣，使模拟电子技术理论课教学不再枯燥，而是一边学理论，一边动手连接电路，一边观察电路现象。

我们电子技术教学采用提倡理实一体化教学模式，让学生在“学中做、做中学”。例如，直流稳压电源的制作，涉及到三个部分，它们是整流电路、滤波电路及稳压电路。设计直流稳压电源电路时，可以先采用仿真电路分进行电路设计和调试，通过元器件参数的选择和更换，连接直流稳压电源的电路，运行正常后，再选择元器件和进行电路组装并且调试，只要焊接没有问题，结果就会正常。如此就省去了对电路反复的测试和调试，也节约了大量时间，提高学习的效率和兴趣。学生通过仿真软件可以很快的通过测试观测结果是否正确，这样也提高了学生学习的兴趣和学以致用的成就感。同时提高了学生分析解决问题的能力和创新思维的培养。

教师在理论教学中利用仿真软件对所授器件和电路进行演示和分析，除可增加学生对所学内容的感性认识，提高理论教学效果外，还可以利用仿真软件引导学生作一些实验室中不便作的实验，比如故障现象观察等，开展各种探索性、研究性实验，培养学生的创新能力。

按图1连接整流电路，将节点1，节点2信号接入示波器输入端，观察输入、输出波形。打开仿真开关，双击示波器，适当调整后，观察输入端交流波形及输出端全波脉动直流波形，如图2。然后，再将一个二极管设为开路故障，观察输出信号的变化，如图3所示，输出变为半波输出。

图1 二极管桥式整流电路

图2 电路正常的输出波形

图3 电路有故障的输出波形

三、仿真软件不能完全取代实践教学

仿真软件虽然能很好的辅助教学，激发学生电路设计的兴趣。但是，也要清醒的认识到仿真实验教学，不是万能的，它始终属于辅助性教学，不能完全取代实践教学，仿真实验所接触的元器件以及仪器仪表都是一些电路符号，这与实际电路操作在材料、体积、外观和封装上有着很大差别，而且与实际电路操作的灵活性、不可预见性还有很大的距离，过度依赖仿真实验，学生就会缺乏对真实元器件的封装、性能检测等方面的知识，就会削弱学生对真实元器件的认知程度以及实验仪器仪表操作技能的训练，影响对学生解决实际问题能力的培养。因此，模拟电子技术教学还要注重实训环节，教师必须要处理好仿真电路和实践教学之间的关系，在使用仿真电路的同时也要加强学生对真实仪器设备和元器件的熟悉和使用，使仿真电路真正服务于教学，帮助学生理解理论知识，提高学习效率。

四、结束语

仿真软件进行辅助教学，显示出传统教学不可比拟的优越性，软件以其强大的功能和丰富的内容为模拟电子技术的学习带来了方便，同时也为教师的教学提供了直观的教具。对仿真电路实验和实际电路实验要取长补短，充分发挥各自的优势，只有合理使用仿真软件，二者有机结合，才能最大程度的发挥仿真软件的辅助功能，才能使模拟电子的教学取得最佳的效果。

参考文献

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