在模仿电子技术根底这门课中,运算扩大器及其线性运用内容是教育中的一个重要内容,怎么在教育中使学生熟练把握这些内容是教育中有必要处理的问题。运用EWB仿真辅佐教育,对这些内容进行仿真剖析,并将其运用到相关的内容教育中,有助于学生对这些内容的了解与把握。
EWB(Electronic Workbench)软件是InterActive Image Technologies Ltd在20世纪90年代初推出的电路仿真软件。现在遍及运用的是EWB5.2,相对于其它EDA软件,它是较细巧的软件(只要16 M)。但它对模数电路的混合仿真功用却十分强壮,简直100%地仿真出实在电路的成果,而且它在桌面上供给了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑剖析仪、数字信号发生器、逻辑转换器和电压表、电流表等仪器仪表。它的界面直观,易学易用。
1 依据EWB的运算扩大器及其线性运用电路仿真教育
经过仿真能够生动详细的将电路及定论展现给学生,一方面加深了学生对理论的了解,另一方面学生经过仿真软件了解了电路的结构和运用方法。
1.1 同相份额扩大电路
电压增益Av
依据虚短和虚断的概念有:
(此处设问,让学生核算出该仿真电路的电压扩大倍数)
依据仿真电路图得到,核算出同相份额扩大电路的理论电压扩大倍数为:
仿真定论:
经过仿真,调查图2示波器:蓝色为输入信号(上面),赤色为输出信号(下面),两波形的起伏读数持平,但输入信号波形每格对应的是200 mV,输出波形的每格对应的是2 V,相位相同,因而输出信号与输入信号波形电压比为10,该定论与理论值相符合。
1.2 电压跟从器
特性剖析:
依据虚拟短路和依据虚拟断路:vo=vn≈vp=vi
仿真定论:
经过仿真,调查图4示波器:两波形的起伏读数持平,相位相同,因而输出信号与输入信号波形电压比为1,该定论与理论值相符合。
1.3 反相份额扩大电路
电压增益AV
发问:“-”是什么意思? (可作为公式直接运用)
依据仿真电路图得到,反相份额扩大器,理论电压扩大倍数为-1(此处设问,让学生核算出该仿真电路的电压扩大倍数)
仿真定论:
经过仿真,调查图6示波器:水平轴上面为输入信号波形,水平轴下面为输出信号,两波形的起伏读数持平,但输入信号波形每格对应的是2 V,输出波形的每格对应的是2 V,但相位是相反的,因而输出信号与输入信号电压比为-1,该定论与理论值相符合。
1. 4 运算扩大器运用实例回答及其仿真辅佐教育
例图7直流毫伏表电路,当R2>>R3时,
1)试证明Vs=(R3R1/R2)Im;
2)R1=R2=150 kW,R3=1 kW,输入信号电压
Vs=100 mV时,经过毫伏表的最大电流Im(max)=?
解:(1)依据虚断有Ii=0
所以I2=Is=Vs/R1
又依据虚短有Vp=Vn=0
R2和R3相当于并联,
所以-I2R2=R3(I2-Im)
所以,当R2>>R3时,Vs=(R3R1/R2)Im
(2)代入数据核算即可得Im=100μA。
仿真定论:
经过仿真,调查虚拟示波器图9能够读出输入信号为100.00 mV,输出信号为-100.665μV,因为示波器不能直接测电流,因而只要经过将电流转换为电压来丈量,所以仿真电路中用了一个电流操控电压源,操控系数为1 Ω,因而,将示波器读出来的电压-100.665μV,转换为电流便是-100.665μA,符号表明电流的方向从负载流出,同电路图中标明的方向是共同的,差错为0.665μA,这个差错十分小,在工程上完全能够疏忽。
2 结束语
综上所述,经过EWB对运算扩大器及其线性运用电路的仿真教育,能够将比较单调的理论解说和仿实在验奇妙的结合起来,充分利用仿真技术对相应的电路进行仿真,能够使一些定论等内容得到验证,然后加深学生对理论的了解,进步了学生学习积极性、兴趣爱好及进步讲堂功率;别的生动的仿真也加深了学生对理论的了解回忆,然后完成了理论与实践的结合,而且在还能够充分利用仿真这个虚拟试验渠道,学生只需要把握这些仿真软件运用方法,就可处理校园办学设备缺乏,能够战胜试验室试验箱只能做固定的一些试验的缺陷,学生能够自主的恣意设置试验内容,然后大大丰厚拓宽了试验教育的内容与手法,有利于培育学生归纳和规划性试验的才能及进步学生立异实践才能。