电子模拟仿真实验室的研究与开发

杨威 耿健

摘 要： 为了解决传统电子模拟仿真实验室存在电子电路模拟效果差，相似性分析能力差的问题，研究并开发基于VB以及PSPICE技术的电子模拟仿真实验室。设计电子模拟仿真实验室的网络结构以及模块结构，采用VB的ActiveX技术产生电子元器件控件，通过VB技术对前台界面进行编程，采用PSPICE软件实现后台分析仿真。该虚拟实验室系统软件由界面层、数据处理层、仿真层以及服务层构成。用户通过虚拟实验面板拖拽组件菜单中需要的元器件进行部署，实现人机交互。分析电子模拟仿真实验室的登陆界面以及仿真实现过程，通过PSPICE仿真软件完成实验室后台分析仿真，设置仿真分析参数以及仿真输出参数。实验结果说明，所设计实验室电子电路模拟效果良好，相似度分析效果佳。

关键词： 电子模拟； 仿真实验室； VB技术； PSPICE软件； 虚拟实验面板； 相似度

中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）11?0105?05

Research and development of electronic simulation laboratory

YANG Wei， GENG Jian

（Nanchang Institute of Technology， Nanchang 330044， China）

Abstract： Since the traditional electronic simulation laboratory has the problems of poor electronic circuit simulation effect and weak similarity analysis capability， the electronic simulation laboratory based on VB and PSPICE technologies is researched and developed， its network structure and module structure are designed. The VB ActiveX technology is used to generate the electronic components control. The foreground interface is programmed by means of VB technology. PSPICE software is used to realize the background analysis and simulation. The software of the virtual laboratory system is composed of interface layer， data processing layer， simulation layer and service layer. The users can drag the components in module menu by means of virtual experiment panel for deployment， which can realize the human?computer interaction. The implementation and its simulation process of the login interface of the electronic simulation laboratory are analyzed. The PSPICE simulation software is used to complete the laboratory background analysis and simulation， and set the simulation analysis parameters and simulation output parameters. The experimental results show that the designed simulation circuit of laboratory has good simulation effect and perfect similarity analysis effect.

Keywords： electronic simulation； simulation laboratory； VB technology； PSPICE software； virtual experiment panel； similarity

0 引 言

信息網络和通信计算机技术的全面发展促进世界各地科学技术研究人员之间的交流、合作以及资源共享，为各领域科学技术研究人员带来便利，并且提高了工作效率。因此，虚拟实验室概念被提出，加快了实验室改革的步伐。虚拟实验室操作是通过对计算机系统展开分布而完成的。在现实的电工电子学教学过程中，大部分学校都存在资源不足、投资巨大、效果不理想等问题。如果能够在网络环境中利用虚拟电工电子学实验教学，则可解决上述问题，并且保证实验环境的安全，也能满足学生在学习时间和空间上的需求[1]。传统电子模拟仿真实验室存在电子电路模拟效果差，相似性分析能力差的弊端。因此，本文研究并开发了基于VB以及PSPICE技术的电子模拟仿真实验室，获取真实有效的电子电路模拟结果，提高相似度分析能力。

1 电子模拟仿真实验室设计

1.1 系统结构以及模块结构设计

电子模拟实验室是利用B/S体系、TCP协议组建的电路分析系统，采用VB的ActiveX技术产生电子元器件控件，实验室前台运行采取VB语言编写的APPlet程序，而对于解决前台用户指令则采取Java语言编写的Servlet程序，提前对用户指令进行预处理操作，同时对指令进行筛选，然后利用Java编写的PSPICE软件对得到的Spice进行电路分析，实现后台仿真分析[2]。用户在使用过程中，利用虚拟实验面板进行动态拖拽、旋转、属性编辑等操作该系统中的虚拟器件，即可时刻对有关电路分析的实验进行操作。仿真电路分析实验的特点包括可视性、交互性、安全性等，并且其实验环境逼真，满足远程教育在实验教学方面的规定。因其具有较多的优点，因此也极大地提高了实验的准确率[3]。本文设计的电子模拟仿真实验室系统网络结构以及模块结构分别用图1和图2描述。