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EDA技术在电工教学中的实用性

1multiSIM软件

它的版本已经更新到multiSIM12,但是目前使用最广泛的是multiSIM2001,与其他的EDA软件进行比较,这个软件的界面更加形象,更有利于人机的交互工作,尤其是它的仪器仪表库中所包含的所有仪器仪表和现实中所使用的仪器仪表基本一样,并且在模数电路的混合仿真中表现的更为出色,其仿真出来的结果和实际电路得出的结果几乎完全一样。这款软件使用的交互式原理进行设计与组建电路并进行仿真,特别注意的是结合了SPICE技术,正是因为结合SPICE技术对工程师的要求不涉及SPICE方面的知识,这个特点正好符合我们在电工专业的教学要求。所以这个软件被广泛应用于我国的电工教学活动中,我们利用这一软件完成电路的设计与仿真、器件的建模与仿真以及系统的组成与仿真等,还可以模拟电路中一些元器件,比如二极管、晶闸管、功率管等。

2PSPICE软件

PSPICE软件是由Spice发展而来的,其主要在计算机的一般电路分析的过程中使用,这个软件是一款非常好的自动化设计电路的软件,它不但能够对模拟电路和数字电路进行分析,还能对数模混合的电路进行分析。PSPICE软件严格的来说可以分成两个模块:基本分析单元和高级分析单元。这个软件不但可以进行电路分析还能对电路进行优化设计以及数模仿真等。款软件的优点就是在模拟电路设计方面及元器件模拟分析方面具有很强的功能,所以这款软件通常也会出现在电工教学过程中。

3.EDA技术在电工教学中的应用

上边介绍的两种EDA技术中的软件以及没有介绍的软件,它们都有自己的特点和优势。在我们的教学活动我们应该使用哪一种软件当作教学软件,这要根据学校的课程要求以及人才培养目标来进行选择,不同的教学要求选择不同的教学软件。通过本人的调研发现,大多数设有电子技术这门课程的学校所使用的教学软件有一个共同特点:操作简单、界面直观。例如上面所介绍的Protel软件和multiSIM软件等。结合多年的教学经验以及根据实际应用中所需要,在电工教学过程中本人推荐Protel软件作为首选软件。因为Protel软件被广泛应用于我国的公司中,在学校开设这个课程可以帮助学生学习和使用Protel软件,在教学过程中我们应该重视培养学生的动手能力,使学生能够熟练的使用Protel软件进行电路的模拟与仿真,能够帮助学生在毕业后能够更好的适应工作岗位。在下面我家以Protel软件中的AltiumDesignerWinter09为例进行课堂教学的讲解。电工电子这门课程涉及到的方面非常广,其中包含一些抽象的概念和是现行的内容。使用AltiumDesignerWinter09软件作为教学软件的优点是他的界面比较至关并且能将一些抽象化的概念转化成比较感性化的图像,这能极大的提升学生的学习态度,增加他们学习的积极性,与此同时还锻炼了他们的动手能力,这对我们教学工作是极为有利的。下面我们就以一个具体的例子,来进行阐释EDA技术在电工教学中的应用。正弦波振荡电路的虚拟仿真。在做这个实验的过程中,需要学生们对几波频率进行观察和计算,并通过AltiumDesignerWinter09软件来模拟正弦波。具体实验操作步骤:第一步,调用AltiumDesignerWinter09软件中仿真库中Tex-asInsturuts-TIOperationalAmplifierIntLib,按照上图所示来进行对电路的节点和元器件进行设置;第二步,选用适当的分析类型,我们选用傅立叶分析和瞬时分析的方法对实验进行分析;第三步,认真分析电路中的参数,采用的瞬时分析的开始时间一般为0,中止时间一般为6毫秒,步长设置为100纳秒,最大步长则是1微秒,用傅立叶分析方法分析对基波频率进行分析时,要对谐波次数进行设置,一般设计值为6次;第四步,进行,对电路进行模拟分析。最终实验在进行电工教学的课堂上,老师可以引导学生改变电路中元气件的参数,例如电阻和电容的大小,观察实验中电路模拟仿真的结果。老师在通过示范演示后,让学生们自己动手进行更改掩饰,并留一些课后作业,让学生们通过作业练习更加熟练的使用AltiumDesignerWinter09软件。在实际的电工教学中,如果遇到一些比较抽象的概念,老师可以通过一些自己设计的实验将这些抽象化的概念移植到模拟仿真软件上边,通过形象的演示让学生对这一概念进行理解,可以这么说,电工教学过程中如果能够充分使用AltiumDesignerWinter09软件进行模拟和仿真,这会极大的减轻学生学习的负担。在课堂上使用AltiumDesignerWinter09软件可以让课堂更加有趣,极大地吸引学生的学习兴趣。

4.总结

为了适应社会的发展,实现建设为研究型高校的目的,我们在开设与EDA技术有关课程的时候我们应该充分考虑学生的实际情况,开设相应的EDA课程设计。在整个电工教学过程中,老师应该引导学生积极参加有关EDA技术设计的活动,通过适当的进行指导让学生们独立完成EDA课程设计所要求的内容。在课外老师应该布置一些自由作业,让学生利用所学的EDA技术来进行研究、解答,从实验的选取到仿真电路的设计与模拟,最后出实验报告,这些步骤都需要学生独立完成,通过这样的方法不但能培养学生的思考问题能力和解决问题能力,为我国社会的发展培养出了电工方面的专业人才。

作者:来春富 单位:霍邱县陈埠职业高级中学


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