摘 要本文分析了传统电路及电子技术实验教学中存在的问题，通过引入Proteus仿真技术来改进实验方式，扩展实验内容，解决这些问题，并给出了两个基本电路及电子技术实验的Proteus仿真实例，通过仿真实验所具有直观性，多样性、灵活性和方便性，可以大大激发学生的的学习积极性，提高实验效率，增强实验教学效果。
【关键词】Proteus 仿真实验 教学改革
1 引言
电路及电子技术课程是大学电子信息类专业中最基础、最核心的课程，而其实验教学尤其重要，对引导学生的学习热情，提升学生的学习兴趣，培养学生的动手能力和创新能力有着至关重要的作用。本文结合学校的实际情况和作者多年的实验教学经验，在电路及电子技术课程实验教学中引入Proteus软件仿真技术，通过仿真实验的直观性，多样性、灵活性和方便性，激发学生的学习积极性，提高实验效率，从而达到增强实验教学效果的目的。
2 传统电路及电子技术实验教学中存在的问题
经过多年的实验教学，发现在传统的电路及电子技术实验教学中存在的问题：
2.1 实验学时数限制
电路及电子技术课程由电路原理和模拟电子技术两门课程合并为一门课程，导致整个课程学时数减少，并且学校调整学分制，把18学时调整为16学时，所以实验学时数比以前减少了。
2.2 实验室条件限制
实验设备台套数只能满足2-3个学生一组。而且部分学生缺少积极主动性，导致一个人动手，其它人围观。
2.3 实验方式限制
大部分实验采用实验箱的方式，电路都设计连接好了，学生只需按指导书一步一步做，这样的出来的结果单一，不能加深学生对实验内容的了解，更不能让学生对实验参数进行扩展调节和发挥。
2.4 实验时间的限制
由于是硬件实验，学生只能在课堂上的90分钟内进行实验，很多学生根本没办法在课堂上完成实验，而课余时间学生又没办法自己做实验。
3 引入Proteus仿真实验的优点
因为传统电路及电子技术实验教学存在很多问题，为了解决这些问题和矛盾，在电路及电子技术实验教学中引入Proteus仿真实验，它具有以下优点：
（1）提供丰富的元器件资源Proteus仿真软件，拥有丰富的资源，有三十多个元器件库，包含数千种元器件，对应于实验箱实验有很明显的优势，可以很方便的设计电路和调节参数。
（2）可以弥补实验设备和仪器仪表的不足。Proteus提供很多仪器仪表，还有探针功能，很多由于实验室仪器仪表的不足不能测的参数，通过proteus仿真可以很方便的测试出电路参数。
（3）扩展新的实验项目。在Proteus下做实验，学生根据老师布置实验项目要求，灵活运用Proteus提供的各类器件，设计出个性化的实验电路和程序。这种实验模式开拓了学生思维方式和创新能力，并且大大拓宽了实验项目，尤其是创新设计类实验项目。
（4）PROTEUS在计算机上进行仿真实验，可以不受场地和时间上的限制，弥补现有实验教学形式的不足。
4 Proteus的电路及电子技术实验教学实例
4.1 Proteus仿真验证线性电路定理
电路里的定理包括基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律、叠加定理、戴维南定理、诺顿定理。在实验教学当中，如用电工实验箱做，学生只是按部就班把参数测一下，不利于培养学生动手能力。用电阻箱、稳压电源等自己连线做实验，由于接线太多，参量数据较多，时间不够。采用Proteus仿真实验，叠加定理电路及测试端口电路如图1所示，戴维南定理和诺顿定理等效电路图2所示。
验证叠加定理的测量值如表1所示，表格中横向数据I1+I1"=I1""、I2+I2"=I2""、I3+I3"=I3""，验证了叠加定理。表格纵向数据I1+I2+I3=0、I1"+I2"+I3"=0、I1""+I2""+I3""=0，验证了基尔霍夫电流定律。
验证戴维南、诺顿定理的端口测量值如表2所示。并且通过实验测得开路电压U∞=7.09V，短路电流Isc=129.51mA，计算等效电阻Ro=U∞/Isc=54.74Ω，按这些参数设置等效电路的电压、电流和电阻值，测得的戴维南定理等效测量值如表3所示，诺顿定理测量值如表4所示。比较表2、表3、表4的值，这些值基本一致，说明了这三个端口的等效性，从而验证了戴维南定理和诺顿定理。
4.2 用Proteus仿真三极管和场效应管的传输特性曲线
利用Proteus的图表仿真功能，搭建电路，来仿真三极管和场效应管的传输特性曲线。三极管传输特性曲线仿真电路和仿真结果如图3所示，电路中三极管b极加入DC电流源IB、c极加入DC电压源VCE、在c极放上电流探针Ic，采用Graph Mode中的TRANSFER，在Add Trace中加入Ic，设置如图5左边所示。场效应管传输特性曲线仿真电路和仿真结果如图4所示，电路中场效应管g极加入DC电压源Vgs、d极加入DC电压源Vds、在d极放上电流探针Id，采用Graph Mode中的TRANSFER，在Add Trace中加入Id，设置如图5右边所示。
从仿真的三极管传输特性曲线的放大区看，Ic受Ib控制，基本与VCE无关，体现了三极管基极对集电极电流的控制作用。场效应管的传输特性曲线放大区看，Id受Vgs控制，基本与Vds无关，体现了场效应管栅极电压对漏极电流的控制作用。
4 结束语
本文在电路及电子技术课程实验教学中引入Proteus仿真技术，通过软件仿真，可以方便快速的得到仿真结果，既可以用于指导学生的硬件实验，也可以改变学生的实验方式和扩展实验内容，从而提高课堂教学效率和增强实验教学效果。
参考文献
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[2]唐胜安.电路与电子学基础[M].北京：高等教育出版社，2009.
[3]马捷.基于Proteus与Multisim的三极管输出特性仿真研究[J].仪器仪表，2014，（6）：40-42.
作者单位
贵州大学大数据与信息工程学院 贵州省贵阳市 550025