淺析虛擬儀器在電子技術演示實驗中的應用

李嚴靜

摘要：電子技術的演示實驗是電子技術教學中非常重要的一個環節，而在電子技術中，虛擬儀器的技術的出現，取代了以往傳統所使用的測量儀器，而如今所使用的虛擬儀器除了在計算機技術以及網絡技術等幾個方面有著很大的作用，在電子技術的演示實驗中也有著極大的作用，虛擬儀器能夠取代以往傳統的測量以及實驗數據的處理等。本文則淺析在電子技術演示實驗中虛擬儀器的應用。

關鍵詞：虛擬儀器;電子技術;應用

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）08-0088-02

電子技術是通過電子學原理，然后使用各式的電子元件進行設計或制定出擁有特定功能的電路。而電子技術這一門學科中，電子技術又是需要進行大量實驗的一門學科，通過演示實驗來完成電子技術的教學是一個極其重要的環節，同時還能有效的提高學生的學習興趣、思維能力、觀察能力，學生通過觀察所演示的實驗還能夠掌握科學的實驗方法，增強學生的實驗動手能力和綜合素質能力。

1 虛擬儀器在電子技術演示實驗中的應用

1.1 虛擬儀器的概述

進些年來，我國的科技經濟都一直處于飛速發展的狀態，而如今日常生活中所使用的計算機技術也一同發展，計算機技術無論是從硬件方面還是從軟件方面都以及越來越成熟。虛擬儀器儀計算機的軟件和硬件為主體，且帶有自測試的一個儀器。在進行電子技術演示實驗時，在展示的過程中學生還可以通過鍵盤和鼠標對計算機進行控制把所展示實驗效果圖以不同的顏色顯示出來，這樣一來使用計算機進行演示能夠發揮出傳統的演示實驗無法達到的教學效果。

1.2 虛擬儀器在電子技術演示實驗中的應用

虛擬儀器作為一種以計算機軟硬件為基礎的自動化檢測的儀器系統，隨著其技術的不斷發展進步如今使用的虛擬儀器設備已經具有了傳統的電壓表、電流表、示波器、信號發生器等多個設備的功能，如今只需要使用一套虛擬儀器系統就可以實現以上多個儀器的全部功能。

具體的演示實驗中，演示之前把虛擬儀器與實驗設備相連接到一起并配上相應開發軟件，最后就能夠簡單直接的得出實驗結果。而使用虛擬器而進行實驗一般有：共射極管放大演示實驗、二管伏安特性曲線演示實驗、低頻功能放大器演示實驗、交流負反饋對放大倍數穩定性演示實驗以及三端穩壓器W7805穩壓性能演示實驗等。

1.3 虛擬儀器的演示實驗系統

虛擬儀器的演示系統主要是由，測量部分的數據采集器和實驗部分的電路板塊與計算機而組成的。虛擬器演示實驗系統中的實驗電路部分與很多小插孔的面包板比較類似，實驗電路部分上面有多個不同的連接口，主要是針對于不同的演示實驗而設計的。而系統中的負責測量則是由計算機的系統與數據采集卡而完成的，所使用的計算機系統必須要安裝特制的可以輔助完成演示實驗的虛擬儀器。

2 電子技術演示實驗

2.1 二極管伏安特性曲線演示實驗

在二極管伏安特性曲線的演示實驗中，需要把二極管、電阻、虛擬示波器、虛擬信號發生器等使用導線相連接，如圖1所示。在連接好后進行檢查確認無誤后則可以開啟虛擬儀器及計算機并對虛擬儀器面板進行調整。在做好以上準備工作之后便可以進行演示實驗。在該項演示實驗中二極管等效電阻則需要在低頻率以及信號較小的條件下，所以，在經過控制調節之后，便可以讓虛擬儀器中虛擬發生器的頻率處于一個合適的值，這樣就可以輸出正確的正弦信號值。在電子技術的演示實驗中輸出電壓和交流信號是可以忽視的。而在實驗測量的過程中電阻的支流電壓值則是直流電壓表上的讀數。在對虛擬儀器的進行反復的調節，衰減度值與通道值等處于想對應的數值，便能得到一個相對穩定的波型，這個穩定的波形則是該項實驗中需要的二極管伏安特新曲線。

2.2 單級低頻放大器演示實驗

在單級低頻放大器演示實驗中，則是需要把五個電阻、二個電容、一個滑動變阻器與虛擬信號發生器和虛擬示波器相連接，在做好以上工作之后便可以通過多媒體投影儀把該次實驗電路投影到大屏幕上面，這樣做可以方面學生們對演示實驗的觀察。在整個過程中，所有的連接都不能出現錯誤。根據實驗所測量的需要，將放大器的輸入端與虛擬儀器的CH2探頭連接，虛擬示波器CH1探頭與輸出端連接，在放大器輸入端和虛擬發生器相連接之后，則需要嚴格按照教程上的要求選擇頻率和波形，并且把幅度和時間安置在正確的位置上，這樣才能得到演示實驗中需要的波形。

2.3 共射級單管放大電路演示實驗

在共射級單管放大電路演示實驗中需要把若干電阻、電容與虛擬信號發生器以及虛擬示波器使用導線相連接。共射級單管放大電路演示實驗與單級低頻放大器演示實驗一樣，首先把實驗的電路圖使用投影儀進行展示，再檢查虛擬示波器以及虛擬發生器的連接是否無誤，便設置其需要的、合適的靜態工作點。如果所選擇的靜態工作點達不到所需要求的時候，便必定會造成飽和失真及截止失真的情況。

3 虛擬儀器在電子技術演示實驗中存在的問題

在電子技術演示實驗中應用虛擬儀器雖然會帶來非常多的便利，但是在帶來便利的同時使用虛擬儀器的弊端也隨之出現。在電子技術演示實驗的過程中，會導致實驗者把大多的精力使用在計算機軟件的使用或者在編寫虛擬儀器程序之上，而自身則對實驗相關的理論知識比較缺乏，對相關實驗的理論知識忽略使實驗的本身出現局限性。這樣就會導致虛擬儀器技術無法得到合理的使用，使其電子技術的演示實驗無法達到特有的功能與目的。

4 結語

在如今這個時代都是注重理念和實踐，而虛擬儀器在電子技術演示實驗則符合了這個時代的需求。在演示實驗中使用虛擬儀器的應用已經勢不可擋了，對未來電子技術的發展有著非常重要的作用。

參考文獻

[1] 范蘊秋.電子技術演示實驗中虛擬儀器的應用研究[J].電子技術與軟件工程， 2013（20）：184-185.

[2] 閆曉梅，高文華.虛擬儀器在電子技術實驗中的應用[J].電氣電子教學學報，2011，33（1）：81-82.

A brief Analysis of the Application of Virtual Instrument in Electronic Technology Demonstration Experiment

LI Yan-jing

（Xi'an technical college，Xi'an? Shaanxi? 710077）

Abstract：electronic technology demonstration experiment is a very important link in electronic technology teaching， in the electronic technology， the emergence of virtual instrument technology， replaced the use of traditional measuring instrument， and now the use of virtual instrument in addition to several aspects， such as computer technology and network technology has a great effect， in the electronic technology has a great role in the demonstration experiment， virtual instrument can replace the previous traditional measurement and processing of experimental data. This paper analyzes the application of virtual instrument in the demonstration experiment of electronic technology.

Key words：virtual instrument; Electronic technology; application