高频电子技术论文
高频电子电路仿真实验的设计与实践
随着社会和科学的不断发展,人们的需求发生了很大的变化。当然,电子技术在变革中是不可或缺的,无论是学生还是电子电路工作者,都把电子电路作为自己的学习和研究内容。想要学习和研究高频电子电路,终究离不开实验探索。本文在分析和理解高频电子电路仿真实验特点的基础上,对高频电子电路仿真实验进行了设计和研究。
高频电子电路,设计,实践
高频电子电路之所以为大众所熟知和关注,是因为它在电子信息技术中起着不可或缺的作用。要想了解甚至研究高频电子电路,操作实验必不可少。一般来说,高频电子电路,学生的操作只能局限在实验箱内,很难进行硬件升级和内容更新。根据高频电子电路课程的特点,结合SPICE、EWB和MATLAB三种电子仿真软件的特点,对高频电子电路实验内容进行优化。
1.高频电子电路仿真实验的特点
在教学过程中,老师的教学方法是先进行理论教学,再进行实验验证,最后进行综合课程设计,但这种教学方法并不能达到很好的效果。传统的课堂教学侧重于理论分析和实验对象的介绍,难以打动学生,导致学生对所学内容的兴趣慢慢消失。如果在教学过程中能够将电路的理论分析与仿真软件SPICE、EWB、MATLAB的仿真演示结合起来,从而同时对理论进行解释和验证,这不仅可以增强教学的灵活性和直观性,还可以使学生在有效的知识内加深对基础理论知识的理解,比传统的教学方法更高效、更有活力。
2.高频电子电路仿真实验的设计
在我们对高频电子电路的理解中,不能仅仅停留在对个别内容的认知,还要达到对整个高频电子电路系统的认知效果,有利于我们对相关技术的理解。
1电路原理通信系统仿真实验。对于教学中学生的理解仅仅停留在公式层面的问题,我们可以设计一个基于教学的通信系统仿真实验,让学生加深对数学模型的理解。由于实验中的每个模块都是以模块所代表的单元电路为基础,建立了实线原理,使得数学模型更加贴切、生动。
2.硬件电路仿真实验。为了将硬件测试和软件仿真结合起来,设计了硬件电路仿真实验。我们知道高频电子电路是电子技术的课程之一。除了相关的原理,还有很多关于电路分析和设计的问题。
在软件仿真实验中,我们可以观察到一些在硬件电路实验中观察不到的现象。比如振荡电路中某些参数对时间的影响,电路参数的相关条件对电路性能的影响等等。此外,我们可以节省实验的费用,而不必在相关仪器上花很多钱。如果学生掌握了仿真软件的使用,将为后期的电路设计和应用做好铺垫,可以更好地理解电路的分析、设计和优化。
3.高频电子电路仿真实验的实践
1.模拟通信系统仿真实验研究。Matlab中的Simulink是一种具有可视化功能的工具,与传统方式相比,它具有更加灵活、直观的优点,更容易被大众接受。Simulink可以简单灵活地将数字模型转换成软件模型,从而可以进行动态仿真实验。这种模拟注重可操作性和系统的概念。在操作系统中,为了让大家更清楚的知道系统结构、仿真模型、数字模型之间的对应关系,我们还可以在显示的界面中清楚的知道具体的发射系统和接收系统。
2.电路仿真的实验研究。Protel是应用最广泛的电路辅助设计软件。Protel与其他软件最大的区别在于其强大的印刷版设计功能和电路原理图设计功能。电路仿真实验已广泛应用于高频电子电路实验中。
3.接收机电路仿真的实验研究。接收机电子电路模拟实验的目的是突出二极管包络检波器的独特性能和小信号调谐放大器的独特性能。在这两次实验中,我们发现改变硬件的参数非常不方便,一方面是浪费时间和精力。所以我们根据实际操作中的问题来设置这种模拟实验,来解决这方面的很多问题。在新方案中,通道检查功能可以快速检测每个信号是否满足幅度要求。如果不符合要求,可以通过报警然后下发通知的方式让我们知道系统错在哪里,达到非常具体的效果。对于粗码信号,我们主要需要检查是否有高低电平的变化。对于精码信号,我们可以根据精码信号的A/D量来判断这五个幅度标准是否符合要求。这五个检测项目的要求是:(a)峰值幅度小于等于98%;(b)峰值幅度大于或等于75%;(c)谷振幅大于或等于2%;(d)谷振幅小于或等于25%;(e)振幅误差小于65438±00%。
4.编码连续性的实时检查
如果要保证整个系统的基本功能正常工作,就需要正确的编码速率。什么是正确的编码?直接来说,没有跳码。如果出现跳码,相关系统就会失控,甚至导致整个系统瘫痪。正因为如此,我们在编码器信号处理系统中加入了实时进位校验的功能,不仅能准确检测编码器编码,而且发现错误时能迅速报警,进而通知上位机系统,使上位机能及时采取相应措施,避免失控造成的巨大损失。
在实验中,我们还采用了抛物线拟合算法,通过等时间采样几个连续的位置点来计算未来位置点的位置。如果未来点的位置偏差在误差范围内,我们判断编码是连续的,反之,如果出现报警并通知上位机系统,则是不连续的。
动词 (verb的缩写)结论
我们利用各种仿真软件对高频电子电路进行仿真分析,了解其特性,测试调幅信号输出波形和检测后波形的变化规律。对电路中关键节点的频谱关系进行了观察和分析,结果一致,即虚拟仿真结果与理论分析相对应。将仿真软件高效合理地应用于高频电子电路实验教学中,可以使许多抽象的理论教学变得更加简单明了,让学生更有效地从实验中学习相关知识。希望通过一系列的模拟实验,也能用于?集成电路是整个电子信息产业的基础。随着计算机技术的飞速进步,高频电路的集成化已经成为高频电子电路发展的一个重要方向。一方面可以节省时间,另一方面可以节约成本,缩短周期。因此,各种简洁方便的仿真软件不断涌现,并得到广泛认可。
参考资料:
【1】吴清平、罗金红;PSPICE在高频电路仿真分析中的应用[J];常州信息职业技术学院学报;2003,(02)
[2]马丽华,Xi回族;MATLAB在电力电子实验教学中的应用[J];实验室研究和探索;2005,(02)
[3]刘静波;;高频电子线路实践教学的建设与探索[J]:电工与电子教学杂志;2006,(04)
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