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2024年4月6日发(作者:)
Bright Spark 电路教学仿真演示软件及其应用
本文介绍一款专门用于电子教学的仿真演示软件,该软件的电路连线都由类似管道的双
线连接,电路接通后,电路中的电流便开始按一定的方向在管状线路中流动,电路的工作原理
一目了然!见图1,电路中电位的高低用不同的颜色表示,由红至兰表示电位由高到低,电路
工作时,通过电路连接导线颜色的变化就可知道电路各处电位高低的变化,非常直观、新颖。
软件对电路中的各种元件也设计得十分形象、生动,能在电路工作中产生逼真的演示效果,
如电容充电时,电容中的电荷会由少变多,电容放电时,电容上的电荷会由多变少等,见图2。
图2-1
图1
图2-2
另外,本软件还给出了一些传感元件,如光敏电阻、湿敏电阻、热敏电阻等,可以很方便地
进行自动控制仿真演示,而且,这些元件在电路工作的过程中随时可以对参数进行调整,这
十分有利于帮助学生了解电路的工作过程、工作原理,大大降低了电子电路的教学难度。该
软件不仅适合中小学电子知识的普及教学,也非常适合电子初学者、刚接触电子电路的大中
专学生的电路课堂教学和自学。
下面介绍一下该软件的安装与使用
仿真演示电路
方法:
本软件的预览版可在下面网站下
/spa
,约5M,下载时要求填写一张
表单,只需将有“*”号的几栏简单
仿真元件库
填写一下,下载后直接安装即可使用。
软件运行后,首先打开的是现成的
电路仿真演示目录,分成两部分:基
仿真波形图
本原理部分和基本电路部分;选中需
图3
要的内容单击,即可对选用的电路进
行仿真演示,基本原理部分还留有多
个选择题,非常方便对学生所学知识进行实时测验。基本电路从基本原理出发,给出了一些
常见的电路,如串联、并联电路、放大电路、逻辑门电路、光控电路、运放电路等,下面先
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介绍对电路的仿真演示操作方法:单击要选择的电路,这里选晶体管延时电路(transistor
timer),打开后如图3,其已处于仿真运行状态,如果打开后的界面没有元件库和波图形,分
别按下Ctrl+F1键和Ctrl+F2键即可。现在你要做的,只是按一下电路中的开关,或调节一
下可调元件的参数。图3中,按动图中的开关,可使电路处于充电状态或放电状态,由此可
以非常逼真地看到电路中小灯泡被延时点亮的过程。将鼠标靠近电路中的可调电阻,鼠标变
成手状,用它按着可调电阻旁边的滑动条上下拖动,就可该变该电阻中的大小,当电阻变大
时,可看到电容上电荷的增加速度明显变慢,灯泡被点亮
的时间变长。操作简单方便,效果也形象生动!如果想要
知道电路中某处或某个元件上的电流方向、电流大小、电
压高低,把鼠标放在那里就行了!见图4。本软件最大的
特点在于它电路中的电流在不停地运动着,我们可以通过
电流运动的方向帮助我们搞清楚电路的工作原理,为便于
我们观察,有时想让它流动得慢一点,用鼠标执行
图4
view/slow motion命令即可。
掌握了软件的仿真操作方法后,要按照自己的要求
从新绘制一个电路也很容易,把元件从元件库中拖到屏幕上,连好线,直接运行就行了!来
设计一个闪光电路:在目录页单击一下下面的“here”,就进入新电路编辑窗口,如图5, 接
着按一下菜单条上的“Gallery”
图5
图6
2
图7
调出元件库,该元件库包括5个类别,分别为电源
和基本元件库、晶体管和逻辑元件库、输入元件和
开关元件库、输出元件库、测试仪表库等,库内元
件比较简单,数量也不多,但基本上能满足一些常
用电路的课堂教学演示和基本电路的仿真实验演
示,见图6。把我们需要的元件从几个库中拖入电
路编辑窗口中,按适当位置排列好,就可以连接导
线了。放置元件时,若在某元件上单击一下,这个
图8
元件会变成黄色,表明选中了这个元件,
按住Ctrl键拖动它,可复制一个或多个
该元件,按Ctrl+R键可使该元件顺时针
旋转90
0
,可由此改变元件的放置方向。
图9
把鼠标放在元件的管脚上,鼠标会呈现
出四个小箭头,对角相向指着管脚的顶
端,按下左键后成为一个小十字形,按
住鼠标左键不放,可直接画出电路的连接线来,注意画线时的控制方法,线段拐弯时,第一
个弯可直接拐,拐第二个弯时,要单击一下鼠标左键,遇到线段若要连接也点一下鼠标,否
则就直接过去,到需连接的管脚或线段时,单击一下结束。若要对电路进行修改,需先选中
被修改的对象,使其成黄色,此时,拖动元件可改变元件的位置,但连接线依然保持着连接
关系不变,连接线段也是一样,单击鼠标的右键,可为线段增加节点,以改变线段的弯曲方
向。这还没完,接下来要编辑元件的参数,用鼠标左键单击元件旁边的数字,在弹出的元件
参数编辑对话框中按我们的要求重新添入所需的数字,OK即可。见图7。完成后的电路见
图8。为了看到电路的仿真波形,需先标示出测试点,从测试仪表库中拖出测试笔放在要观
测的部位,单击菜单条中的Grihp显示波形表,再按一下菜单栏上播放按钮
,电路就运
行仿真,产生逼真的通电演示效果。图9是这个电路的演示演示效果图和波形图。在仿真过
程中,如果电路工作不理想,可通过调整可调电阻的大小,使电路处于正常工作状态,还可
通过改变电路中元件的参数,改变电路的工作情况,使我们不进实验室就能看到接近真实的
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工作效果。本软件界面简洁,操作也很简单,方便。
另外,使用时要注意,该软件的预览版不能保存,也不能复制到别的地方,只能现做
现用,元件及电路也有些简单,若想对复杂一些的电路仿真演示,可使用该公司推出的另一
款类似的软件Livewire,其界面和操作方法大体相同,里面的各种元件库比较丰富,它以点
状水滴的形式显示电路中电流的动画,动感稍差一点。
(目前推荐使用的是最新版本,已经可以保存了)
三峡电力职业学院 电力工程学院 电子创新实验室
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