matlab在电子类课程实验教学中的应用

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1、第"0卷第)期淮北煤炭师范学院学报123/"042/)"##-年(月52678932:;69<=>9FG>7B?233>H>I97/"##-I9C39=在电子类课程实验教学中的应用陈得宝.杨一军.姜文彬’淮北煤炭师范学院物理系.安徽淮北"(-###+摘要!将I9C39=用于电路分析、线性电子线路和非线性电子线路的仿真实验.通过编写程序这一过程.使学生进一步熟悉电路的工作原理.避免仅在实验箱上机械式连线.机械式填写实验报告现象的发生/通过程序的单步运行.可进一步了解电路各模块及相应元件的工作机理.

2、减少硬件实验的盲目性.真正做到每次实验都能对相关理论知识的巩固/并对电子类课程中的几个常见实验作了验证/关键词!I9C39=’I9C7

3、式.这种实验方法常存在下列缺点!)+学生对电路的结构了解不够.几乎是在老师或实验参考书的指导下机械式连线.机械式读取实验数据.再套用公式.分析实验数据L"+由于不了解电路的工作原理.只要连线正确、实验仪器绝对完好的情况下也能完成实验报告的填写.很多学生在作预习报告时仅机械地抄写实验指导书.不能真正达到预习的目的L(+在实验过程中.由于不了解电路及器件的工作原理.只要仪器稍有不适或连线稍有问题.学生就盲目询问老师.而不能自己解决问题.这样.一方面增加了老师的工作量.另一方面也不利于培养学生自己解决问题的能力/为防止理论与实践的

4、脱节.需寻求教学过程中兼顾理论和实践的结合点/随着软件的发展.有些软件很适合于电子类课程实验的仿真.特别是INEKNO软件的出现.为仿真实验提供了另一思路/此软件具有强大的数值计算和矩阵处理功能.针对不同的问题设计了不同的工具箱.编程语言简单方便.无需花太多的时间去学习编程.同时.它还有友好的图形界面P)%(Q.对需要绘图的任务只需要简单的两句程序就可完成.因此.广泛用于工程计算.图像处理.系统仿真等领域/将此软件用于电子类课程的仿真实验.能使学生在实验前必须认真预习.充分理解理论知识才能编出正确的程序.在此基础上完成硬件实

5、验.不但能真正做到完成实验.而且还能巩固理论知识/笔者多年来从事电子类课程的教学经验中发现.采用I9C39=软件先对电路进行仿真.再自己完成硬件实验.不但节省了教学时间.而且有利于巩固理论知识的学习.减少辅导实验教师的工作量/本文以电路分析、线性电子线路和非线性电子线路中的实验为例进行了仿真.结果较为理想/"文氏电桥电路的分析文氏电桥电路是一!"串并电路.该电路结构简单.被广泛用于低频振荡电路中作选频环节.可获得很高纯度的正弦波电压.是低频电子线路的实验之一.具体电路如图)所示/改变!和"的值.能改变振荡频率.以!R)S!和

6、"R)"T为例对电路的幅频和相频特性进行分析并作图/收稿日期!"##$%#&%#&基金项目!淮北煤炭师范学院教学研究项目’"##(%)&*+作者简介!陈得宝’),&-%+.男.工学硕士.讲师.主要从事智能控制和机器人方面的教学研究/第!期陈得宝等："#$%#&在电子类课程实验教学中的应用’(图!!"选频网络电路系统的传递函数为)!#*$%+,*!+-.$(%!"/!%!")幅频函数为)!&*%+,*0+>(’(%!"/!%!")0相频特性为)%!"/!%!"!*%+,/()$#1*+*-+-要使网络产生振荡2电路呈纯电阻状态

7、2即)%!",!3%!"2故振荡频率为)%,!3!"2为观测方便2在%从!到!44444范围内用"#$%#&对系统进行仿真2做幅频和相频特性图如图0和图-5由图可看出此时的振荡角频率为)!4446#7385程序如下)6,!4449:,!54.!4;*/<+9=>6?,!)!)!4444#,!543*(54.*?.6.:/!543*?.6.:++;0+;*!30+9@AB,/#$#1**?.6.:/!543*?.6.:++3-+98C&@%>$*!0!+@%>$*?2#+A>%7>18C&@%>$*!00+@%>$*?2@AB

8、+A>%7>1D17硬件实验中2我们可按图!的方法连接电路2用示波器观测在输入信号频率改变的条件下2电路的输入3输出关系2%从!到!44444范围内2步长为!442记录结果如图E和图F5!"淮北煤炭师范学院学报#自然科学版$%""&年’!"#电路的全响应分析!"#电路是一种典型的二阶电路(