張玉峰 王鵬

摘要：因電工與電子技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程理論性深、實(shí)踐性強(qiáng)，對于非電學(xué)類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該門專業(yè)課程中遇到理論計算公式難以理解，現(xiàn)有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備集成度高，學(xué)生只能通過簡單接線方式得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而不知其真正過程。針對上述問題本文利用Tina仿真軟件，利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)例相結(jié)合，搭建實(shí)驗(yàn)原理圖，使學(xué)生能直觀的理解電路實(shí)際運(yùn)行原理，提高授課效率。

關(guān)鍵詞：電工與電子技術(shù)；Tina；非電學(xué)類

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）24-0151-02

電工與電子技術(shù)作為非電學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課程，其理論知識點(diǎn)繁多，公式推導(dǎo)復(fù)雜，僅憑理論推導(dǎo)過程使得學(xué)生難以理解其運(yùn)行的詳細(xì)過程。該門課程在人才培養(yǎng)方案上的導(dǎo)向?yàn)閷I(yè)基礎(chǔ)通識課程，即要求學(xué)生在理解這類課程上要廣度，而不是深度。作為一所地方性應(yīng)用型本科高校，應(yīng)當(dāng)著重向?qū)嶒?yàn)、實(shí)踐方向轉(zhuǎn)變。

1 電工與電子技術(shù)課程概況

電工與電子技術(shù)課程作為非電學(xué)類專業(yè)選修課，其涵蓋了電學(xué)類幾個專業(yè)課程的綜合，例如：電路分析、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)、電機(jī)學(xué)。一般4-5個學(xué)期的內(nèi)容在電工電子這門課程只有64學(xué)時的安排，其課程綜合難度大，且部分知識點(diǎn)難以講的細(xì)致，學(xué)生理解程度較差。學(xué)生從電路分析到電機(jī)學(xué)，再到模擬電子電路和數(shù)字電子技術(shù)，其中間跨度大。例如：作為15級高分子專業(yè)學(xué)生而言，其電學(xué)知識基本停留在高中物理階段，所以在線性電路分析、集成運(yùn)算放大器、數(shù)字模擬D/A轉(zhuǎn)換等章節(jié)就難以掌和理解。另外在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程中，實(shí)驗(yàn)設(shè)備一般是高集成度、傻瓜式操作。學(xué)生一般都是對照課程實(shí)例，然后接線、通電、出結(jié)果三步驟結(jié)束。學(xué)生只是看到現(xiàn)象、而不知道所以然，所以這種教學(xué)模式急需大力改革。而解決這種問題的方法是運(yùn)用EDA軟件和專業(yè)開放式課程實(shí)踐相結(jié)合，先通過專業(yè)仿真軟件，學(xué)生一步步搭建原理模型圖，在仿真出正確的圖形后再結(jié)合實(shí)際元器件組裝測試[1]。

2 Tina與現(xiàn)存仿真軟件對比

現(xiàn)存的電子大類軟件仿真工具有Matlab、Tina、Saber、Orcad、Psim、LTspice、micocap、 protues、 multism 、Pads、EWB、SIMetrix、ADS、ANSYS等。其中適合學(xué)生分析電子線路的軟件有LTspice 、multism、SIMetrix、Tina。操作相對于Saber、Pads、Cadence、ANSYS等專業(yè)級的軟件要相對簡單，仿真收斂速度快。 Tina仿真軟件用于模擬與數(shù)字電路的仿真分析和設(shè)計研究，分析結(jié)果可以很好地展現(xiàn)在圖表或虛擬設(shè)備中。圖表窗口可以插入文字，在模擬電路方面具備基本的直流分析、交流分析、瞬時分析、傅里葉分析、噪聲分析、溫度掃描、參數(shù)掃描、最壞情況及蒙特卡羅統(tǒng)計等功能，還能進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計、符號仿真、RF仿真等。其圖表能夠輸出繪制零、極點(diǎn)圖，頻率特性圖，相量圖，奈奎斯特圖等[2] [3]。

3 電工與電子技術(shù)課程實(shí)例分析

如圖1所示，我們選取了通用三極管3904來分析三極管的輸出特性曲線，分析如何選取三極管合理的工作點(diǎn)（Q點(diǎn)）。

圖2為共射級分壓偏置式放大電路，利用信號源、三極管、直流電源、電阻、電容搭建分析平臺。在圖表中繪出輸入電壓與輸出電壓的信號波形，并分析出放大電路的幅頻特性和相頻特性。

圖3為溫控積分器的設(shè)計原理圖，途中分析了OPA364的增益曲線和相位曲線，分析出輸入輸出信號對比的曲線圖，讓學(xué)生能更直觀的理解積分放大器的工作原理。

4 結(jié)論

根據(jù)文中相應(yīng)的實(shí)例分析，我們可以發(fā)現(xiàn)利用Tina仿真軟件可以很好地詮釋實(shí)際應(yīng)用中的電路實(shí)際的運(yùn)行情況和輸出結(jié)果，調(diào)整相應(yīng)電路元件參數(shù)可以獲得不同結(jié)果，使學(xué)生更加清楚各參數(shù)調(diào)整后會發(fā)生的預(yù)期，提高了課堂教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫麗鳳， 徐淑華， 宮鵬. “電工與電子技術(shù)”教學(xué)手段方法探討[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010，32（s2）：78-80.

[2] 谷良.電路仿真軟件Tina Pro導(dǎo)讀[M].中央廣播電視大學(xué)出版社，2003.

[3] 陳琨韶. 將虛擬電子實(shí)驗(yàn)室引入課堂——淺談Tina Pro電路仿真軟件在放大電路中的應(yīng)用[J].成才之路，2007（15）：43-44.

【通聯(lián)編輯：唐一東】