电工学实验教学改革中ewb应用

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1、电工学实验教学改革中EWB应用通过列举EWB仿真实验实例，说明EWB仿真在电工学实验教学改革中的重要作用。实践证明，仿真技术的推广应用，极大地提高了实验效率，扩展了学生的实验内容和空间，有助于提高学生动手实践能力和培养创新型人才。EWB仿真实验教学改革仿真实验一、引言“电工学”作为具有很强理论性、实践性和实用性的技术基础课，其实验课内容非常丰富，可达近百个实验之多。若全部开设，相关实验设备和仪表的投入不是一般院校所能负担的，即使具备了硬件条件但电工学实验的学时却是有限的，造成不能让学生在实验室完成所有实验项目的现实。然而，当前倡导的创新型人才培养，希望为

2、学生提供更多的动手实践机会。在这种形势下，将EWB仿真引入实验教学可以解决上述问题。在我校的电工学实验教学改革中，充分利用EWB仿真软件为学生搭建了虚拟实验平台，扩展了学生的实验内容和空间，有助于提高学生动手实践能力、分析问题和解决问题的能力，达到培养创新型人才的目的。二、EWB在电工学实验教学改革中的应用EWB(ElectronicsWorkbench)作为电子线路设计模拟和仿真软件，目前已在电子工程设计等领域得到了广泛地应用。EWB具有界面直观、操作方便等优点。作为虚拟的电子工作台，EWB提供了丰富的元器件库和仪器仪表库，能够完成各种电路的设计、测试

3、和分析。电工学中的基础性、综合性和设计性的硬件实验，都可以用EWB软件来实现，包含电路、模拟电子和数字电子等方面的内容。而且EWB还可以完成硬件实验难以完成的内容，并且不用考虑安全用电的问题。本文举其中几个典型的实例。1.三相交流电路中照明系统故障分析三相交流电路的实验属于强电实验，要求提供220V的相电压和380V的线电压，并且其中关于照明系统故障分析中，需要元件处于开路和短路的状态研究中线的作用。在硬件实验中如果操作不当就会发生危险。利用EWB软件进行仿真就无需紧张强电的潜在危险了。而且改变元件开路或短路的状态也非常简单。要研究的三相交流电路仿真电路

4、图如图1所示，电阻代表不同的电灯组，在电阻属性对话框中选择“Open”表示电阻开路，选择“Short”表示电阻短路。在图1有中线和无中线时，通过测量5（电阻分别处于开路和短路两种状态下、负载为对称（RA二RB二RC=5Q）和不对称（RA=5Q,RB=10Q,RC=20Q）时的B相和C相电压，研究中线的作用。无中线时的测量实验数据如表1所示，有中线时电压均为220V,说明为了保证照明系统在某相负载出现故障后不影响其他相负载的正常工作，应该在电路中加中线。1.单管共射放大电路中晶体管温度特性的研究硬件实验中难以对半导体器件因热敏性对放大电路性能的影响进行温度

5、特性的研究，但利用EWB仿真却很容易实现。在图2所示的单管共射放大电路中，改变晶体管设置选项中的温度值，通过测量温度为25(C〜100(C时的静态电流和电压值，可以得到温度变化对静态工作点的影响为：随着温度的升高，放大电路的静态基极电流和发射极电流增大，集射间电压减小的温度特性。2.频率特性的研究利用硬件电路来研究电路的频率特性时，需要测出很多组数据才能绘出幅频特性和相频特性曲线，学生们通常手忙脚乱，费了很长时间却很难获得理想效果。如果先采用EWB进行仿真，在仿真过程中熟悉仪器使用和电路性能，然后再进行硬件实验就会收到事半功倍的效果。在图2电路中加一幅度

6、为10mV、频率为lKHz的输入电压，利用波特图仪可以得到幅频特性曲线、相频特性曲线如图3所示。(a)为幅频特性曲线，从中可以读出中频增益46.18dB、上下限截止频率分别为7.9MHz、6.8Hz；(b)为相频特性曲线，从中可以读出中频相移-135°〜-226。三、EWB仿真实验与传统硬件实验有机结合利用EWB进行仿真实验的优点是可以快速、直观的得到实验结果，容易实现电路的优化设计。其局限性是学生对实际元器件、实际仪表和实际电路没有感性认识，体会不到“接触不良”和"干扰”的现象，体验不到实际实验过程中因各种操作错误引起的故障分析。在电工学实验教学中使用

7、EWB仿真可以达到实验教学的其中一个目的，那就是加深学生对所学理论知识的理解和掌握；而在实现第二个目的，即提高学生对实际电路的认识、培养学生的实际动手能力、分析问题和解决问题的能力时有一定的局限性。仿真实验毕竟只是“纸上谈兵”，其结果必然要在现实的线路中实现。因此，仿真实验一定要与实际实验有机结合，充分利用各自优势，相互弥补各自不足，才能进一步拓宽学生的实验内容和空间，提高学生的综合实验能力和创新能力。四、小结在电工学实验教学改革中，充分利用EWB仿真有效辅助硬件线路实验，加强了学生对理论内容的理解和掌握，开拓思路增强求知欲望，节省实验时间提高效率。实践

8、表明借助EWB仿真，使学生掌握了电子电路仿真分析及设计技术，扩展了学生的实验内容