虛實融合的選頻放大電路遠程實驗平臺設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、教學(xué)效果的實現(xiàn)離不開實踐能力的培養(yǎng)，實驗是幫助學(xué)生加深對所學(xué)理論知識的理解以及增強動手能力的一個重要環(huán)節(jié)。隨著系統(tǒng)電路復(fù)雜程度不斷提高，借助于電路仿真工具，提高學(xué)生工程設(shè)計能力及解決實際問題能力已成為一種必然趨勢。目前許多高校的實驗室以驗證性實驗為主，而虛擬仿真實驗僅作為一種課外自主訓(xùn)練的輔助形式存在，“虛”和“實”在教學(xué)環(huán)節(jié)上是分離的。虛擬仿真實驗具有設(shè)置電路參數(shù)靈活，即刻觀察參數(shù)變化對電路性能影響的優(yōu)點彌補了硬件電路參數(shù)改變困難的不

2、足，融合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)及虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建虛實融合的遠程實驗平臺已成為一種迫切需要。
　　論文以NI ELVIS為硬件平臺、Multisim為仿真引擎、LabVIEW為實驗開發(fā)工具，設(shè)計實現(xiàn)了一款虛實融合通信電路實驗平臺。該平臺將基于Multisim的電路性能仿真分析與基于ELVIS平臺的物理電路性能實測緊密結(jié)合，實現(xiàn)虛實電路的融合。此外，利用 LabVIEW的Web發(fā)布技術(shù)實現(xiàn)對虛實融合平臺的遠程訪問。
　　首

3、先，論文介紹了選頻放大電路的基本原理及選頻放大電路的設(shè)計。利用 Multisim構(gòu)建了放大電路的仿真模型，并借助其強大的仿真分析功能對選頻放大電路靜態(tài)偏置電路的設(shè)置及交流特性展開了深入研究。通過仿真分析，找出了影響放大電路直流和交流特性的關(guān)鍵電路元件及其參數(shù)設(shè)置依據(jù)，為后續(xù)完成放大電路虛實融合實驗平臺的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。其次，結(jié)合仿真分析結(jié)果對電路進行優(yōu)化，并完成了 PCB板設(shè)計及硬件電路的實現(xiàn)，主要包括單、雙調(diào)諧選頻放大電路、放大電路遠

4、程切換、硬件電路與NI ELVIS平臺通信接口的設(shè)計。然后，利用LabVIEW&Multisim聯(lián)合仿真，將LabVIEW的數(shù)據(jù)自動采集、測量、顯示功能與 Multisim的強大電路分析功能相結(jié)合，完成了自動化分析測試平臺的開發(fā)。通過該平臺，用戶可以設(shè)置電路元件參數(shù)并非常直觀地獲取電路參數(shù)改變對電路性能的影響。緊接著，通過在 LabVIEW中采用動態(tài)調(diào)用子 VI技術(shù)實現(xiàn)虛實融合實驗界面的開發(fā)，在平臺實驗界面中可以完成對放大電路的仿真分析

5、以及對連接在 ELVIS平臺上的硬件電路進行控制及測試。最后，利用LabVIEW的Web發(fā)布技術(shù)完成虛實融合實驗平臺的遠程接入，用戶可以遠程登陸實驗平臺，在實驗界面中設(shè)置電路元件參數(shù)來進行電路性能研究以及完成硬件電路的性能測試。
　　論文通過將Multisim、 LabVIEW等一系列軟件和NI教學(xué)實驗室虛擬儀器套件(NI ELVIS)集成在同一個平臺上，用戶只需訪問 Web服務(wù)器，經(jīng)登錄界面驗證后即可進入到該遠程實驗平臺，然后根