基于虚拟仪器的电子学实验教学平台的设计

摘要

本文在分析电子学传统实验方式存在的问题基础上,提出了将虚拟仪器技术应用到实验教学中的思路,并以LabVIEW为开发平台,研究了虚拟仪器的设计方法,设计了用于电子学基础实验的虚拟实验教学平台。在设计这个平台时,首先,根据教学的实际需要,设计了硬件部分,包括具有多路输出的直流稳压电源、以单片集成函数信号发生器ICL8038为基础的信号源、能满足多门课程实验的元件库等。其次,在分析虚拟仪器体系结构的基础上,确定以LabVIEW图形编程语言为开发平台,设计电子学基础实验所需的常用虚拟仪器,并且讨论了数据采集问题,确定以NIUSB-6009为该实验平台数据采集硬件。
　　 再次,在简要介绍了实际电压表、函数信号发生器、示波器工作原理之后,着重分析了上述三种虚拟仪器的软件实现方法,并结合LabVIEW所提供的函数模块,设计了虚拟电压表、虚拟信号发生器、虚拟双通道示波器；将设计的三种虚拟仪器与实际仪器进行测试对照,检验了其性能。最后,在该平台上,通过对电子学实验中最典型的实验项目单级放大器的测试,演示了这一平台的使用。测试结果表明,该平台能满足实验教学需要。
　　 论文的结尾对本文作了总结,并提出了对所设计的平台进一步完善的思路。