1、高频电子线路仿真实验的设计与实践【摘要】不断发展的社会和不断进步的科学，使得人们的需求大大改变，理所当然，电子技术在改变中是必不可少的，不管是学生还是电子线路工作人员都把电子线路作为其学习和研究的内容。想要学习和研究高频电子线路终究都离不开实验探索，本文通过对高频电子线路仿真实验特点的分析和了解，设计了高频电子线路的仿真实验并进行研究。 【关键词】高频电子线路，设计，实践 前言：高频电子线路之所以被大众熟知和关注，是因为其在电子信息类技术中扮演着不可缺少的角色。如果我们想要了解甚至研究高频电子线路，实验操作这一步是必不可少的。一般来说，高频电子线路，学生的操作只能局限于实验箱上，很难升级硬件，
2、也很难更新内容。本文根据高频电子线路课程的特点结合 3 大电子仿真软件SPICE、EWB、MATLAB 的特点，优化了高频电子线路的实验内容。 一.高频电子线路仿真实验的特点 在教学过程中，老师的教学方式是先进行理论教学，然后再进行实验验证，最后进行综合性课程设计，但是这样的教学方式达不到很好的效果，传统的课堂教学都注重于理论分析、实验物件的介绍，难以给学生留下深刻的印象，导致学生对所学习内容的兴趣慢慢消失。如果在授课过程中，能够在对电路进行理论分析的同时加入仿真软件SPICE、EWB、MATLAB 的仿真演示，从而达到理论讲解和验证的同时进行，这样既增强了教学的灵活性和直观性，也能够在有效的
3、学识内，让学生加深对基本理论知识的理解，这比传统的教学方法更有效率，更有活力。二.高频电子线路仿真实验的设计 我们在对高频电子线路的了解中，不能仅停留在个别内容的认知，而进行应该对整个高频电子线路体系达到认知的效果，这有利于我们对相关领域技术的领悟。 1 对于电路原理的通信系统仿真实验。对于在教学中，学生的理解只停留在公式层面上的问题，我们可以设计以教学为基础的通信系统仿真实验，让学生加深对数学模型的理解。因为实验中的每一个模块都是根据该模块所代表的单元电路来实线原理的建立，使数学模型更具有关联性和形象性。 2 对于硬件电路的仿真实验。为了使得硬件测试与软件仿真相结合，设计了硬件电路的仿真实验
4、。我们可以了解到，高频电子线路是电子技术类课程的其中一种。课程中除了相关的原理外，还有大量关于电路分析与设计的问题。 在软件仿真实验中，我们可以观测到一些现象，这些现象是无法在硬件电路实验中所观察到的。比如，振荡电路中有些参数对时间的影响，又比如电路参数的相关条件对电路性能的影响等等。另外，我们可以节约实验的花费，不必花大量的钱购买相关仪器。如果学生掌握了仿真软件的使用方法，那就为后期的电路设计应用铺好了道路，能够更好地认识电路的分析、设计和优化。 三.高频电子线路仿真实验的实践 1.模拟通信系统的仿真实验研究。Matlab 中的 Simulink 是一种具有可视化功能的工具，与传统的模式相比
5、更容易被大众所接受，因为它具备更灵活、更直观的优点。Simulink 可以很简单灵活的把数字模型转化为软件模型，从而可以进行动态的仿真实验，这种仿真注重了可操纵性，也注重了系统的概念。在操作系统中，为了使大家更清楚的了解系统的结构、仿真模型、数字模型这三者的对应关系，在显示的界面，我们还可以清楚的了解到具体的发射系统和接收系统。 2.电路仿真实验研究。Protel 是应用最广泛的电路辅助设计软件，它与其他软件最大的区别就在于具有很强大的印制版设计功能和电路原理图设计功能。电路仿真实验已经在高频电子线路实验中进行了多方面的应用。 3.接收机电路仿真实验研究。进行接收机的电子线路仿真实验的目的是专
6、门为了突出二极管包络检波器的特有性能以及小信号调谐放大器的特有性能等等。我们在进行这两种实验的时候发现，改变硬件的参数操作非常不方便，一方面是浪费时间，另一方面也浪费精力。所以我们根据在实际操作中出现问题才设置了这类的仿真实验，达到解决这方面的很多问题。新方案中信道检查这一功能，能够很迅速的检测到各路信号能否满足幅值要求，不满足要求的能通过报警然后发出通知，让我们知道系统的出错位置在哪里，并且达到很具体的效果。针对粗码信号，我们主要需要检查是否存在高低电平的变化。针对精码信号可以根据比较精码信号的 A/D 量，来判断这五种幅值标准是否达到要求 。这五种检测项目的要求分别如下所示：（a）峰值幅值
7、小于或者等于 98%；（b） 、峰值幅值大于或等于 75%；（c） 、谷值幅值大于等于或 2%；（d） 、谷值幅值小于或等于 25%；（e） 、幅值的误差小于 10%。 四.编码连续性的实时性检查 如果想要保证整个系统正常工作的基本功能，你们就需要编码的正确率，什么叫做编码正确，直接的来说，就是没有出现跳码。如果一旦出现跳码，有关系统都将失去控制，甚至导致整个系统的瘫痪。正因为如此，我们在编码器信号处理系统中增加了了实时进位检查的功能，这个不仅能够准确的检测编码器编码，而且在发现错误时，还能迅速出现报警然后通知上位机系统，这样就能够让上位机能及时的采取相应施，避免了失控造成大的巨大损失。 实验
8、中，我们还采用了抛物线拟合算法，通过等时间采样连续的几个位置点以此推算出未来位置点得位置，假如未来点的位置出现的偏差是在游走在误差范围内的，我们就判定出编码是连续的，相反如果出现报警并通知上位机系统，那就是不连续的。 五.结束语 我们利用各种仿真软件对高频电子线路进行了仿真分析，了解其特点，测试了调幅信号的输出波形的变化规律和检波后的波形变化规律；观察并分析了电路中关键节点的 频谱关系，得到的结果是一致的，即虚拟仿真结果与理论分析相对应。我们将仿真软件高效合理地应用到高频电子线路的实验教学中，可让很多抽象的理论教学变得更简单明了，让学生更有效的从实验中了解到相关知识。希望通过一系列的仿真实验，也能够为？集成电路（IC）是整个电子信息产业奠定基础.随着电子计算机技术的飞快进步，高频电路的集成化已经成为高频电子线路发展的一个重要方向.一方面可以节省时间另一方面也可以节省费用，缩短周期。因此，各种简洁方便的仿真软件不断涌现，并得到广泛的认可。 参考文献： 1吴青萍，罗锦宏；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马立华，席惠；MATLAB 在电力电子实验教学中的应用J；实验室研究与探索；2005， （02） 3刘静波；高频电子线路实践教学的建设和探索J；电气电子教学学报；2006， （04）
