EWB在高频电子线路教学中的应用

王奎奎 甘辉 杨秋慧 于健海

摘 要 针对传统的高频电子线路实践教学中，学生无法了解电路原理，本文将计算机辅助仿真软件EWB引入到理论教学中，利用EWB对所学理论知识点逐一验证，同时培养学生利用EWB自主设计电路的能力。本文主要阐述传统实验教学的局限性，分析了EWB功能和特点，及其辅助实验的一些典型应用。

關键词 EWB 仿真实验 教学方法 高频电子线路

中图分类号：G424.7文献标识码：A

高频电子线路是理工类专业理论和实践性较强的一门专业课，该课程理论内容较多，几乎涵盖无线通信系统中的发射和接收机的所有高频电路。传统授课过程是先理论后实践，实践环节采用实验箱，同时配有实验指导书，学生不需要搭建电路和了解电路原理，在实验模块的相应测试点进行测试，就可以完成实验内容，导致学生在实践中无法掌握和理解电路原理，实验效果不理想。针对传统高频电子线路授课的局限性， 在理论教学中引入EWB仿真软件进行仿真实验，仿真实验过程中每个学生都能亲自动手连接电路和参数设定。帮助学生理解高频电子线路中的理论知识和电路原理，同时配合实验箱再次进行实验教学。

1 EWB的典型应用

并联谐振回路在高频电子线路中占据举足轻重的作用，其作用由其特点决定的。一，工作处于谐振状态，作为选频网络应用;二，工作处于失谐状态，此时呈现感性或者容性，与电路中其他电感和电容一起，满足三点式振荡电路的振荡条件，形成正弦波振荡器;三，工作在失谐状态，实现幅频变换、相频变换，构成角度调制与解调。利用EWB软件仿真LC并联谐振回路。如图1为RLC并联谐振回路

并联谐振回路的特点如下：

（1）谐振时，电路呈现纯阻性;

（2）流过电阻的电流最大，且与外施电流相等;

（3）谐振时，流过电感的电流IL和流过电容的电流IC大小相等，方向相反。根据此特点，利用EWB仿真软件进行验证。

从原理图中，输入信号为电流10mA，频率157.1Hz的交流信号。经过RLC谐振回路，根据谐振回路中电感和电容参数，可以得到谐振频率f0=≈157.1Hz，此时电路可以发生谐振，电路呈现纯阻性，流经电阻的电流最大，近似等于电流源电流10mA，流入LC谐振回路的电流极小，约为14.53uA。此时改变输入信号的频率为110Hz时，流过电阻、电感和电容的电流分别为1.239mA、19.26mA和9.543mA;输入信号频率130Hz时，流过电阻、电感和电容的电流分别为2.32mA、30.86mA和21.13mA。高于谐振频率时，输入信号频率为170Hz，流过电阻、电感和电容的电流分别为4.986mA、50.70mA和59.36mA;输入信号频率为190Hz，流过电阻、电感和电容的电流分别为2.312mA、21.03mA和30.76mA。

从以上数据可以看出输入信号频率为157.1Hz时，流经电阻的电流最大，低于或者高于谐振频率点时，流经电阻的电流减小;在低于谐振频率时，流经电感的电流IL大于流经电容的电流IC，说明此时在该频率下，感抗值小于容抗值，即 L<0，LC并联谐振回路呈现感性;在高于谐振频率时，流经电感的电流IL小于流经电容的电流IC，说明此时在该频率下，感抗值大于容抗值，即 L>0，LC并联谐振回路呈现容性。

2 EWB软件在实践教学的意义

高频电子线路是一门实践性很强的课程，实验教学尤其重要。用于EWB软件可以清晰地了解每一个电路的作用，打破传统试验箱无法了解电路模块的限制;同时利用该软件在修改参数时，不用担心对试验箱中元器件和仪器损伤，降低实验成本，引导学生做一些探索性实验。

3总结

本文讨论了高频电子线路在传统教学中遇到的困境以及如何利用EWB仿真软件快捷、高效地辅助理论和实验教学。通过对RLC并联谐振回路的讨论，展现了EWB在教学中的优势：在课堂上可以动态显示，仿真并且快捷地修改电路参数，加深学生对电路原理的理解。

基金项目：体验性教学在计算机专业课程中的应用项目（Wyjg2017B026）的研究成果。

参考文献

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