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摘要：对现今模拟电子技术实验教学的实际问题，本文应用Matlab和Multisim软件设计了一个模拟电路实验仿真系统，希望可以规避传统电子类实验模式中易受外界因数干扰造成的实验问题；提高传统电子类实验的效率；巩固理论教学的成果。
关键词：模拟电子技术；实验仿真
0引言
模拟电子技术是电子信息工程类专业的一门技术基础课程。开设这门课程的目的在于使学生掌握模拟电子技术最基本的基础知识，通过各种半导体器件及其电路来阐明电子技术中的基本概念、基本原理和基本分析方法。[2]以便为今后进一步学习和应用电子技术打下基础。模拟电子技术实验是电子技术相关专业的一门重要的、实践性很强的专业基础课程。该门课程是使学生熟悉电子技术应用中常见的典型元器件的应用、信号的产生与处理以及各种电路的组成及其性能，学会使用常用的电子仪器，掌握电子技术的基本测量方法，提高在实验技术方面的能力。通过实验，开拓学生分析问题与解决问题的能力，培养学生的实际动手能力，增强学生利用现代仪器测试系统性能方面的能力，理论联系实际。通过系列实验，培养和提高学生的科学素质。为了培养良好的学风、充分发挥学生的主观能动性，促使其独立思考、独立完成实验并有所创造。[1]受困于传统的实验教学模式，各电子类实验多采用实验箱进行实验，由于电子产品的特殊性（对温度、电压、器件老化程度等），在验证性时，常出现实验现象不明显或无实验现象等，在有限的教学时间内学生无法观察到实验现象，不能体会到实验的意义，造成学生做了实验，但并不知道到底做的什么实验，或对实验现象的缘由并不清楚。而设计性实验受教学条件制约，常常不能开设或开设少。虚拟仿真软件的出现，给解决上述问题提供了新的方向。仿真软件（英文simulationsoftware），是基于计算机平台的计算机软件。它与仿真硬件同为仿真的技术工具。1984年出现了第一个以数据库为核心的仿真软件系统，此后又出现采用人工智能技术（专家系统）的仿真软件系统。这个发展趋势将使仿真软件具有更强、更灵活的功能、能面向更广泛的用户。本文是基于电子信息工程专业基础实验课的新型授课模式的探讨和设计，主要以电子信息工程类专业基础课程为研究背景，对模拟电子技术实验课程中教师教学和学生学习中所存在的问题，尝试运用电子仿真软件的强大功能来促进解决教学中存在的部分问题。
1模拟电子技术实验系统设计
本实验仿真系统主要采用Matlab做交互界面，介绍实验原理，实验电路等基本知识。验证实验模块会采用Matlab设计，以参数变化让使用者直观感受电信号的变化，并给出思考方向。设计模块采用Multisim以一定的实验要求和自由的元件选择，让使用者自行进行设计，并以仿真得到的数据完成实验。
1.1欢迎模块设计。本系统的模拟电子技术实验模块包括二极管特性研究、三极管放大电路、场效应管放大电路、直接耦合多级放大电路、交流负反馈电路。本模块主要设计了各实验模块的入口。模拟电子技术实验开始模块设计如图1所示。
1.2实验设计。本实验系统包括二极管特性研究、三极管放大电路、场效应管放大电路、直接耦合多级放大电路、交流负反馈电路。现以三极管放大电路模块为例进行介绍，单击图1的三极管放大电路可进入三极管放大电路实验模块。（1）本实验研究三极管共射放大电路的放大特性。实验界面如图2所示。实验原理及内容中显示了理论原理，右边显示验证实验电路，验证实验按键可以打开验证实验界面，设计实验按键可以打开设计实验界面，返回按键返回模拟电子技术开始界面。（2）验证实验：在点击验证实验后，可以打开验证实验界面，如图3所示。实验要求是根据知识点设计的实验说明及实验步骤，学生根据对实验说明的阅读了解实验系统的使用方法，根据阅读实验步骤可以按步骤进行仿真实验，使学生在实际动手实验前，了解实验目的及原理，能直观的了解实验现象，以便在实验时能对比实际实验现象，思考实验过程。具体实验要求如下：①根据实验原理和实验电路，研究在Rb变化对电路的影响。②输入信号按键按下可输入信号波形及幅度。③输出信号按键按下时可显示当前参数下的输出交流电压波形及幅度，UcQ和放大倍数的值。并由此计算出三极管的静态工作点大小。④可改变Rb的大小，得到不同Rb下，共射放大电路静态工作点和放大倍数的变化。⑤把实验数据填入自制表格中，根据实验数据得出实验电路在不同参数下的变化情况，并撰写实验报告。点击输入信号和输出信号按键，可得到以实验电路为基础，参考参数下的波形图，如图4所示。改变参数后，点击输入信号和输出信号按键，可得到根据自己改变参数后的波形图，如图5所示。（3）设计实验：在点击验证实验后，可以打开设计实验界面，如图6所示。点击开始设计按键，会自动打开Multisim软件文件，如图7所示，会出现设计所必要的元件。返回按键返回三极管共射放大电路界面。学生可自己使用必要元件设计的三极管共射放大电路,例如图8所示。仿真后如图9所示。学生也可以自行修改电路参数，与模块的实验结果进行比较。这样在后续的实际动手操作实验箱或实验仪器实验中，学生可以先行判别自己实验结果是否存在问题，是什么问题，促进学生分析问题的能力。
2总结
实际教学中理论课比较枯燥，电路原理比较简单，而实验课比较直观，但实际电路比较复杂。理论课与实验课的结合并不紧密，学生不易将理论和实际相结合。本课题是基于专业基础实验课的新型授课模式的探讨和设计。利用仿真软件的强大的计算和模拟功能，将各实验的原理和特点直观的反映出来。学生可以通过对该系统的使用，了解所做实验电路的原理、参数选择影响、实验现象等。希望可以规避传统电子类实验模式中易受外界因数干扰造成的实验问题；提高传统电子类实验的效率；巩固理论教学的成果。
参考文献
[1]王秀梅.文科院校“模拟电子技术实验课程”教学改革研究[J].电脑知识与技术,2013(17).
[2]马小闳,田凌云,周瑾.论“模拟电子技术”课程在计算机专业教学中的地位[J].宿州教育学院学报.2005(02).
[3]李春燕,张学敏,岳璐,薛金涛.创新性实验教学模式的探索[J].药学教育,2018(01).
[4]秦杰,刘红玲,刘恩岐,巫永华,陈尚龙,唐仕荣.地方本科院校分层次开放性实验教学体系的构建与实践[J].实验技术与管理,2013(10).
[5]马宏图.开放实验室促进创新人才培养[J].实验科学与技术,2012(05).
作者:叶晶晶 杨洁 单位:黔南民族师范学院物理与电子科学学院