论文EWB仿真软件在电子技术教学中的应用，本文是电子技术类有关专科毕业论文范文与电子技术和电子技术教学和EWB仿真软件方面毕业论文格式范文.
摘 要：电子技术课程主要包含模拟电路技术和数字电子技术两部分.模拟电路技术和数字电子技术的理论性和实践性较强,较难理解和掌握,传统教学方法难以引起学生的学习兴趣,且实验效率较低.将EDA技术应用到电子技术理论与实践教学,通过EWB仿真软件开展案例教学,有助于激发学生的学习兴趣、提高教学质量.
关键词：电子技术课程；EWB仿真软件；教学实践
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2018）08-0085-04
为提高学生对电子技术课程的学习兴趣,一方面理论教学中要将抽象的理论和直观的实验现象紧密结合起来,让学生通过自己观察实验现象得出理论结论,以此加深印象便于记忆.另一方面,实践环节要培养学生的动手能力,学生动手过程也是发现问题、探讨问题和解决问题的过程,将EDA（电子设计自动化）技术灵活应用到理论与实践教学中,能够将抽象的理论结论变成直观的实验现象,便于学生理解掌握知识点,同时也有助于提高学生的学习兴趣.
1EWB技术简介
EDA是在20世纪60年代中期基于计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）等发展起来的技术.EDA技术是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的最新成果进行电子产品的自动设计.借助EDA工具设计电子系统,电路设计、性能分析、PCB版图绘制等大量工作都可以通过计算机完成［1］.
EDA工具软件按照功能主要有电路设计与仿真工具,PCB设计软件,IC设计软件和PLD设计工具等.电子技术课程实践教学中采用电路设计与仿真工具EWB和Proteus对电路进行仿真.
EWB英文全称Electronics Workbench（电子工作平台）,由加拿大Interactive Image Technologies公司在20世纪90年代推出的电路分析设计软件.相对于其它EDA软件,EWB仿真软件是较小巧的软件,只有十几兆,但仿真功能十分强大.利用EWB软件可以设计、测试和演示包括电工学、模拟电路、数字电路、计算机接口电路等的电子电路.EWB有丰富的电路元件库,提供了多种分析方法,非常适合电子类课程的教学和实践.相比实验箱实验,EWB进行电路仿真使用方便,可以实时显示测量结果,还可以利用打印机直接输出实验数据、测试曲线和电路原理图［2］.
实验箱实验可以让学生提高认知能力和动手能力,但有时实验箱实验会存在很多问题,如元件老化或损坏导致调试过程曲折和实验效率较低,实验结果误差大,综合性的项目难以实现等问题［3］.如果在电子技术课程实践环节采用EWB仿真软件和实验箱相结合的方式,可以取长补短,达到良好的教学效果.将EWB引入电子技术课程教学中,可以增加综合性和设计性的实验,提高学生的学习应用能力,提升学生的学习兴趣和解决问题的能力,显著提高学习效果.
2EWB在电子技术教学环节中的应用
2.1模拟电子技术教学中的应用
模拟电子技术的很多特性、概念都很抽象,难以理解.如第一章主要讲述了本征半导体、杂质半导体、PN结、二极管和三极管.前三部分主要是微观的概念,在教学时可以结合动画讲解.大多数教材中提出二极管的单向导电性还是像PN结一样给出伏安特性曲线如图1所示.学生对基于曲线的单向导电性讲解觉得枯燥,提不起学习兴趣.如果能够用具体的电路体现单向导电性,不但让学生印象深刻,还能调动学习积极性.
EWB仿真软件可以直观体现元件的性能,图2是二极管正向连接图,灯泡亮则说明电路中有电流,因此二极管这种连接方式是导通的.图3是二极管反向连接图,灯泡不亮表示电路中没有电流,说明二极管的这种连接方式是不能导通的［4］.以上两种情况可以引出二极管具有单向导电性.
授课时教师通过EWB软件演示这两个电路得出二极管的单向导电性,不仅让学生理解了单向导向性,还让学生掌握普通二极管的正常电路接法,同时激发了学习兴趣,比仅仅依据曲线讲解效果好.
运算放大器及其线性应用是模拟电子技术中的重要部分,实际应用也相当广泛.集成运算放大器的线性应用主要包含了比例运算电路,加减运算电路和积分微分运算电路.比例运算是加减运算及复杂运算的基础,学生只有理解且熟练掌握比例运算公式和叠加定理,才能掌握加减和复杂运算的计算方法.教学过程中运用EWB仿真软件辅助教学,有助于使学生更好的理解和掌握这部分内容.
反相比例运算电路如图4所示,根据“虚短”和“虚断”的概念,列出电流和电压的式子,化简最后得出电压的放大倍数Au［5］.
学生对枯燥的理论公式推导往往不感兴趣,在教学的过程中通过仿真可以将具体的电路和结论展示给学生,一方面可以加深学生对理论的理解记忆,另一方面可以使学生了解电路的结构和连接方法,提高学生的学习兴趣［3］.
反相比例运算电路仿真电路如图5所示,仿真软件虚拟示波器显示的输入和输出波形如图6所示.
为了便于学生观察波形,图6中输入端与虚拟示波器连接线设置成蓝色,输出端线为红色.输入信号对应设置每格1V,输出信号设置每格10V,让学生通过观察波形,自己动手计算得出输出电压/输入电压幅值等于10,又因输入和输出反相,得出Au等于-10.再让学生根据电路参数和式（1）计算出Au等于-10,显然仿真结果和理论计算结果是一致的.仿真软件不存在元件参数误差和仪表误差等因素,结论和理论计算没有误差.学生通过自己观察、思考、动手计算和互动的环节,对前面的理论公式印象深刻,为后续的学习打下坚实的基础.
2.2数字电子技术中教学中的应用
数字电子技术中要讲到许多器件的逻辑功能和使用方法,在教学中适当的利用EWB仿真软件对连接方法进行演示,可以使理论知识形象化,帮助学生理解和掌握教学内容,提高教学效果.学生通过引脚图、器件说明和时序图等可以了解器件的逻辑功能和使用方法.
门电路是数字电子技术知识的基础,是组合逻辑电路的构成单元.门电路特性容易理解,组合逻辑电路设计按照步骤进行理论设计时,学生能够很顺利的画出逻辑电路图,如图7所示.但面对集成电路的实现,往往感到无从下手.
教学中,结合EWB仿真软件对三人表决器进行实例演示.EWB仿真软件中三人表决器一个人（A）同意时如图8所示,发光二极管不亮代表提案没有通过,图9是两个人（A,B）同意时的图,发光二极管亮代表提案通过.该演示教学,能增强教学的生动性和直观性,能使学生掌握集成芯片的使用方法.
3EWB在电子技术实践环节中的应用
电子技术课程教学设置了实验和课程设计的环节,虽然实验室有相应的实验箱,但是实验箱上的硬件是固定的,做实验有一定的局限性,并受时间地点的限制.实验课前,让学生先进行仿真实验,在实验台实验时就能做到心中有数,减少接线错误,避免损坏元器件,提高实验效率,学生能及时发现问题和解决问题.实验后,鼓励学生进行仿真调试,对实验内容进行拓展,拓展内容计入实验加分项.
在课程设计环节,需要学生完成相对复杂的电路（如八路抢答器,流水彩灯等）设计,并且完成实物制作.要求学生先利用仿真软件对设计好的电路进行调试,调试实现功能后再进行元件的安装和焊接,这样可以减少实际电路调试中出现的问题,达到事半功倍的效果［3］.
例如,数字电子技术中在设置555定时器应用［6］实验时,课堂实验内容为555定时器构成多谐振荡器,要求输出频率为1Hz的矩形波.仿真电路图如图10所示,波形图如图11所示.实验拓展内容为利用555定时器实现占空比可调的多谐振荡器和利用555构成施密特触发器.555定时器构成施密特触发器仿真电路如图12所示,波形图如图13所示.
将EWB仿真软件和硬件实验结合的方法不仅能够提高实验环节的效率,而且还能提高学生的动手能力、电路设计创新的能力和自主学习的能力［3］.
4结语
在电子技术课程教学中,EWB仿真软件辅助教学的方法,可以激发学生的学习兴趣,有利于学生理解和掌握理论知识,提高学生的电路设计能力和软件操作能力,培养学生的创造性思维,提高教学效率,保证教学质量.当然,仿真软件只是辅助教学的工具,要和实际操作相结合,才能真正提高学生的动手能力和实际应用能力［4］.
本文结论：此文为一篇关于电子技术方面的大学硕士和本科毕业论文以及电子技术和电子技术教学和EWB仿真软件相关电子技术论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
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