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基于EWB軟件在高頻電子線路實驗中的應用的論文
高頻電子線路是一門實踐性較強的基礎技術課程，該課程的理論知識較為抽象，很難使學生理解和接受，學習過程枯燥乏味。在實驗教學過程中借助 EWB 軟件的仿真技術進行實驗教學，不僅可以有效提高學生的學習積極性，增強學生對高頻電路的感性認識，也有利于學生掌握高頻電子線路的基本知識。同時 EWB 軟件還可對器件的相關屬性進行更改以及設置必要的故障點，實現了理論與實驗的有機結合，促進學生對實驗電路的理解和分析。
一、EWB 軟件的基本特點
EWB(E lectronics W oticbencb 的 簡 稱 ) 是 加 拿 大Interactive Inage Technologies 公司推廣的虛擬電子工作臺，專門用于電子線路的仿真，具有以下幾個方面的優點 ：(1)創建電路的各圖形界面較為直觀，如果在計算機的屏幕上進行真實實驗工作臺的模仿，電路圖繪制的各器件都可以在屏幕上直接獲取。(2)儀器軟件的控制面板和實驗操作方式與實物實驗操作類似，可以正確顯示實驗測量結果。(3)軟件的電路元件庫較為豐富，可以實現不同的電路分析，例如短路、斷路或者是漏電等，都可以清晰觀察到該故障下電路工作狀態的改變。(4)便于與其他電路軟件實現數據轉換，同時電路文件上可以直接顯示常用的電路板的排版軟件，例如ORCAD、PROTEL 等軟件，其印制電路板可以自動排出。(5)能夠存儲多種實驗數據，便于對仿真實驗結果進行分析，例如可以儲存測量儀器的所有工作狀態、工作波形圖以及所有測試點的數據等等。(6)實驗方式靈活，可根據實際情況確定所需的實驗方式，是目前一個比較優秀的高頻電子線路實驗的訓練工具。
二、EWB 軟件在高頻電子線路實驗中的應用
本文主要以正弦波的振蕩實驗為例，解釋 EWB 軟件在高頻電子線路實驗中的運用。由于 EWB 軟件在無外加信號的條件下能夠自行將直流信號轉化為交流信號，其本身可以產生具有一定特性的交流信號。然而在傳統的電路實驗中，如果改變電路的參數對實驗的影響難以觀測，如果采用 EWB軟件進行仿真實驗，則實驗結果會截然不同。
根據實驗原理的電路圖，在仿真電路的工作區連接電路，并確定好各器件的基本參數，使用軟件對其進行在線測量，并按照實驗的要求對實驗參數進行更改，觀察實驗過程中電路工作狀態的變化。
(一)創建實驗電路
實驗前，要根據實驗原理電路圖在軟件數據庫中，選擇需要的各參數的實驗元器件，按照原理圖的布置移動和調整元器件，然后用導線將各元器件進行連接，并注意結點務必要接好，以免發生短路而使信號的輸送有誤。
(二)仿真實驗電路分析
1. 瞬間狀態分析
瞬間狀態分析作為一種非線性的分析方法，可以對激勵信號作用下電路狀態的變化進行分析，一般情況下是將對節點的電壓波形的分析作為瞬間狀態分析的結構。通過多瞬間狀態的分析，可以知道周期性變化信號瞬間的變化規律，同樣也能夠對非周期性變化的信號或者是瞬間變化的信號的變化規律進行分析。EWB 軟件是將每一個信號周期劃為若干個時間間隔，再對每一個時間間隔的各個時間點的信號直流化，再對各直流工作點進行分析，從而得到整個電壓波形的變化規律。然而該過程在傳統的示波器上是很難觀察到電壓波形的變化規律的。
2. 靜態工作點改變分析
對振蕩器，若其反饋系數以及負載的阻抗已經確定，那么靜態工作點的位置將直接影響振蕩器的起振狀態和平穩狀態。如果工作點偏高，則振蕩的工作點很容易進入飽和區、阻抗的輸出減小，從而導致振蕩波形失真，甚至有可能造成震蕩停止 ;但如果工作點偏低，雖然防止了工作點進入飽和區，但是如果工作點過低很接近截止區時，會給起振帶來很大的困難。因此實驗過程中要確定好振蕩的靜態工作點。
3. 電路故障對信號輸出的影響
在傳統的實驗過程中不允許出現電路故障的，由于斷路或者是短路會燒壞電路元器件或者是損壞實驗的儀器和設備，從而影響電路的工作狀態，但對這樣的影響我們是很難觀察到的。如果我們使用 EWB 軟件進行仿真實驗，不僅可以設置電路元器件和設備不受到電路故障的影響，還可幫助學生對故障進行針對性的分析，為實驗的順利進行提供有利的保障。
4. 電路參數對信號輸出的影響
由于電路元器件的基本參數決定著電路的反饋系數，所以當電路中的元器件參數發生改變時，電路的反饋系數也隨之改變，從而導致振動信號的振動條件發生變化，同時電路元器件的參數還決定著電路的諧振頻率，因此當電路中的元器件參數發生變化時，也會使電路的振動頻率有所改變。
使用 EWB 軟件進行仿真實驗具有安全、快捷、簡便等優勢，能夠順利完成由于設備故障而無法進行的傳統實驗項目，同時還可以很清楚地看到傳統實驗不能觀察到的實驗現象和規律，有利于提高學生學習的積極性，開拓學生的思維方式，排除電路故障對實驗過程造成的影響，同時還有利于提高學生分析問題和解決問題的能力。此外，EWB 仿真實驗還可有效降低實驗成本，彌補了傳統實驗過程的不足，對改變實驗教學過程，提高學生學習積極性，完成高質量的教學起到積極作用。
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