齐祥明 (安庆职业技术学院电子信息系，安徽 安庆 246003)

EWB软件在《电子技术》实验教学中的应用

齐祥明 (安庆职业技术学院电子信息系，安徽 安庆 246003)

电路仿真EWB软件在《电子技术》课程实验教学中具有重要作用。结合《电子技术》课程实验教学，具体阐述了EWB软件在《电子技术》课程实验教学中的应用情况。教学实践表明，利用EWB软件不仅可以强化学生的理论知识，还可以提高其实际动手能力，对提高《电子技术》课程实验教学质量提供了帮助。

EWB软件；“电子技术”；仿真

电子工作平台(Electronics Workbench，EWB)是一个功能强大的电子仿真软件，其中仿真和电路分析模块中存在大量电子元器件和电子测量仪器(如函数发生器、双踪示波器、逻辑分析仪、逻辑转换仪等)，最大程度地弥补了实验室中元器件不足的缺点。在调试电路时，可以方便地在界面上实时改动元器件参数，其电子工作平台还具有强大的分析功能，如暂态和稳态分析、傅立叶变换分析、噪声及失真度分析、零极点和蒙特卡罗等[1]。此外，EWB软件仿真演示效果形象逼真，如发光二极管可以发光，蜂鸣器可以发出不同声调的声音，仿真效果很好。下面，笔者结合教学实践，对EWB软件在《电子技术》课程实验教学中的应用进行阐述*安庆职业技术学院教研项目(2010jyxm013);(2010JGKC014)。。

1 模拟电子技术仿真实例

模拟电路中基本放大电路静态工作点分析很重要，但学生一般很难正确判断三极管的工作状态[2]。由于EWB软件具有直观的电路直流分析和交流分析功能，可以在课堂教学中采取边讲解边演示的方法来解决上述问题。以单管共发射极放大电路为例(见图1)，通过改变电路元器件的参数来观察输出信号的变化。在进行直流分析中可以通过观察图1中节点2、4和5的电压变化，即可判断三极管工作状态。在直流分析的基础上进行交流分析时，可以选取集电极为研究对象，从而得到幅频特性曲线和相频特性曲线(见图2)。此外，可以在输入端加小信号，通过虚拟的示波器来观测输出信号的截止和饱和失真波形。仿真软件EWB软件借助虚拟现实技术，使学生能够自由选择和更换元器件，并通过改变电路元器件的参数来观察输出信号的变化，非常直观，因而学生十分容易理解并掌握相关理论知识。

图1 单管共射放大电路图 图2 交流分析图

2 数字电子技术仿真实例

在教学中要求学生掌握逻辑函数表达式、真值表和逻辑电路图3者之间的相互转换关系，在很多电路分析和设计中都要进行逻辑函数的化简和转换，无论采用公式法还是卡诺图法都很繁杂，而且学生容易出错[3]。由于EWB软件能快速模拟、分析和验证所设计电路的性能，因而利用EWB软件中的逻辑转换器可以很好地解决上述问题。以3人表决器电路设计为例(见图3),首先从仪表工具栏中调出逻辑转换仪，双击打开选中变量ABC，软件会自动生成真值表，根据3人表决器逻辑功能给出Y值，点击转换最简表达式按纽，其下方会出现表达式Y=AB+AC+BC，再点击表达式转换电路图按纽，即可得到相关电路。由此可见，用EWB软件进行数字电子技术仿真实验的优点是器件使用方便，操作简单灵活。

图3 3人表决器电路图 图4 十二进制计数器

时序逻辑电路是数字电子技术的重要内容，要求学生掌握电路分析和设计方法，会使用触发器、计数器、寄存器等集成芯片。以用同步清零的二进制计数器74LS163和四输入与非门74LS20设计十二进制的计数器为例(见图4)，常用方法是先分析芯片的管脚功能，再分析计数时4个输出端在时钟信号作用下的状态，最后拓展为设计N进制计数器。如果利用EWB软件提供的逻辑分析仪，可直接得到4个输出端的时序图。上述芯片仿真比理论分析更容易被学生接受，从而激发其学习兴趣。

3 电子设计实例

图5 趣味闪灯电路图

在学习《电子技术》课程后，要求学生能进行一些简单的课程设计，如报警器制作、交通灯设计、数字钟设计等。555时基电路是一种非常有用的器件，其具有定时精度高、电源电压范围宽、输出电流大等优点，可组成各种波形的脉冲振荡电路、定时延时电路、电源变换电路、频率变换电路等，被广泛应用于自动控制、通信等领域。以555定时器构成的趣味闪灯设计为例，传统设计方法是先论证设计方案，选择合适的元器件，再在万能板上焊接和调试并排除出现的故障，整个过程费时费力。为解决上述问题，可以采用EWB软件进行仿真设计。趣味闪灯电路图如图5所示。由555时基电路构成多谐振荡器并产生矩形脉冲信号，其中C1是充电电容，通过C1和R4可以改变电路振荡频率，而调整R4还可改变输出信号的占空比，从而改变2个不同颜色的发光二极管轮流导通时间。由此可见，通过EWB软件进行仿真时操作灵活，使电路调试变得快捷简便。

4 结 语

在《电子技术》课程实验教学中采用电路仿真EWB软件，既能最大程度地弥补实验元器件的不足，又能在教学中随时进行操作演示和电路分析。由此可见，利用EWB软件进行《电子技术》课程实验教学具有分析直观、操作简便灵活的特点，不仅可以强化学生的理论知识，还可以提高学生的动手实践能力，因而受到学生的欢迎。今后，要进一步完善仿真实验教学案例，使电路仿真EWB软件在《电子技术》实验教学中发挥更大的作用。

[1]李良荣.EWB9电子设计技术[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2]胡宴如.模拟电子技术[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]胡锦.数字电路与逻辑设计[M].北京：高等教育出版社，2004.

2013-05-22

齐祥明(1973-)，男，硕士,副教授，现主要从事通信信号处理和电子技术方面的教学和研究工作。

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A

1673-1409(2013)28-0130-03

[编辑] 李启栋