模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

姚書劍

摘 要：現(xiàn)代模式電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的發(fā)展，為從事與電子技術(shù)有關(guān)的工作人員提供一個良好的發(fā)展空間?；诖耍疚闹饕槍υO(shè)計與實(shí)現(xiàn)模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行了深入的探討和研究。

關(guān)鍵詞：模擬電子電路 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺 設(shè)計與實(shí)現(xiàn)；

根據(jù)傳統(tǒng)形式的電子電路實(shí)驗(yàn)來講，無法進(jìn)行一些復(fù)雜的電子電路實(shí)驗(yàn)，有可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備的關(guān)系，也有可能是實(shí)驗(yàn)環(huán)境的影響，很多情況下都不可能解決模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)過程中所存在的問題。但現(xiàn)代模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺能夠解決傳統(tǒng)電子電路實(shí)驗(yàn)中所存在的問題，并且完善其中所存在的不足，在這樣的形式下，模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺得到了普遍的應(yīng)用和發(fā)展。

一、模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的建設(shè)

1.與電路理論有效結(jié)合

電子電路教學(xué)作為電學(xué)體系結(jié)構(gòu)中比較重要的知識板塊，同時理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)這兩個部分組成電子電路教學(xué)。在進(jìn)行電子電路模擬實(shí)驗(yàn)，主要目標(biāo)是為了推進(jìn)電子電路技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，所以我們在實(shí)際運(yùn)用過程總，可以考慮將電子電路理論和模擬電路理論相結(jié)合，這樣可以實(shí)現(xiàn)兩者共同發(fā)展、共同進(jìn)步。

2.完善傳統(tǒng)模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足

傳統(tǒng)模式電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著很多弊端，比如會受到實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境、儀器設(shè)備等等影響，導(dǎo)致在電子電路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，會出現(xiàn)很多問題。另外，在實(shí)驗(yàn)過程中，傳統(tǒng)模式的電子電路因?yàn)閷?shí)驗(yàn)步驟比較復(fù)雜，不能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。傳統(tǒng)模式的電子電路所存在的這些問題，致使傳統(tǒng)理論知識與實(shí)驗(yàn)知識不符，既不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，也沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的意義。在現(xiàn)代，我國在實(shí)驗(yàn)過程中所使用的虛擬電子電路實(shí)驗(yàn)平臺，可以解決傳統(tǒng)電子電路實(shí)驗(yàn)過程中所存在的這些問題，并且讓學(xué)生在思考過程中，進(jìn)行設(shè)計和仿真，這種類型的實(shí)驗(yàn)，不但能夠提高技術(shù)人員的思維能力，而且也能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目標(biāo)。

二、設(shè)計模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺

1硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計

硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計作為模擬電子電路虛擬平臺中，比較重要的核心內(nèi)容，通常情況下，計算機(jī)、實(shí)驗(yàn)板、接口電路這三個板塊組成模擬電子電路的實(shí)驗(yàn)平臺。

2.利用計算機(jī)

計算機(jī)不但是虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的核心硬件結(jié)構(gòu)，而且也是其物質(zhì)基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)該運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計實(shí)驗(yàn)和模擬驗(yàn)證。這樣模擬電子電路實(shí)驗(yàn)平臺，就可以在多個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，展開橫向?qū)Ρ?，這種設(shè)計形式不但可以使學(xué)習(xí)者更加明確實(shí)驗(yàn)步驟，而且也可以使學(xué)習(xí)者了解到實(shí)驗(yàn)的意義。在設(shè)計模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺過程中，如果想要使虛擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，這種設(shè)計形式是科學(xué)的也是合理的。

3.植入接口電路

在模擬電子電路虛擬平臺中，接口電路也是其中重要設(shè)計要素之一。計算機(jī)在輸送信號過程中，通常采用并行數(shù)據(jù)，但控制節(jié)點(diǎn)中所能夠接收到的數(shù)據(jù)是串行數(shù)據(jù)，因此這時候就需要接口電路的植入，這種形式的電路能夠使智能插件版與控制信號之間很好結(jié)合，同時在這種形式下，也可以對節(jié)點(diǎn)通斷現(xiàn)象進(jìn)行控制。

4.實(shí)驗(yàn)板的組成

集成器插件板、函數(shù)發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、職能插件版等等這些模塊組成了模擬電路平臺的實(shí)驗(yàn)板，同時也是模擬電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的中心，借助三角波、方波、弦紅波這三種函數(shù)展開實(shí)驗(yàn)。

三、電子電路實(shí)驗(yàn)平臺的軟件組成結(jié)構(gòu)

1.實(shí)驗(yàn)子系統(tǒng)的組成

模擬電路虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、數(shù)字化電路虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、綜合電路虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)這四個部分構(gòu)成電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)不但可以很好的幫助對理論知識進(jìn)行理解，同時也可培養(yǎng)和提高學(xué)生操作能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，可以將基本定律電路、RLC移相電路、諧振電路等等設(shè)計到此結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，使此系統(tǒng)充分發(fā)揮其作用。

2.實(shí)驗(yàn)子系統(tǒng)所發(fā)揮的作用

可以這樣講，模擬電路虛擬實(shí)驗(yàn)子系統(tǒng)所發(fā)揮的作用，是需要幫助學(xué)習(xí)者深度了解和認(rèn)識電路基本原理，同時也可提升學(xué)生解決問題的能力以及探究能力，在實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)常會研究到一些具備思考價值的實(shí)際性問題，這些問題的出現(xiàn)，也會在不同程度上提高技術(shù)人員的設(shè)計能力。在設(shè)計該系統(tǒng)的過程中，需要植入信號運(yùn)算電路、濾波電路、直流穩(wěn)壓電源、晶體管電路等等，這些都是在實(shí)驗(yàn)過程中所需要經(jīng)常運(yùn)用的工具。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計

幫助相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)數(shù)字電路理論知識，這是此系統(tǒng)的主要作用。使技術(shù)人員在模擬實(shí)驗(yàn)子系統(tǒng)的進(jìn)行過程中，可以熟練分析數(shù)字電路、測試仿真電路、邏輯電路的組合、測試邏輯器件、定時器應(yīng)用等一系列實(shí)驗(yàn)設(shè)計，都可以與子系統(tǒng)相關(guān)。

四、結(jié)語

總而言之，在計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展形式下，模擬電子電路虛擬平臺得以誕生得以發(fā)展，因此研究當(dāng)代電子電路實(shí)驗(yàn)對教學(xué)工作開展有著很重要的影響，同時也可以為電子技術(shù)人員學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)提供一個較好的平臺，促進(jìn)電子電路教學(xué)的快速發(fā)展和進(jìn)步。

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