模拟电子学虚拟仿真实验教学是为复旦大学理工科类平台课程《模拟电子学基础》而开设的配套课程，该实验课程的学生为平台课程的选课者。

模拟电子学虚拟仿真实验教学是对理论知识的验证。通过本实验课程的教学，使学生经过实验过程体验、实验现象观察、实验结果分析，能够深刻领会课程的理论与概念，掌握课程的重要知识点。

结合理论课程教学进程，实验课程教学内容涵盖《模拟电子学基础》课程的基本概念，实验内容包括：虚拟仿真软件PSpice入门、无源线性电路特性、单管放大器电路特性、多级放大器分析、差分放大器分析、负反馈放大器电路特性、信号运算电路测量与分析、信号发生器分析、稳压电源电路特性测量。

虚拟仿真实验课程为一学期教学，与模拟电子学基础理论课程并行，时间上比理论课程一般稍迟5周。课时数为每周2学时，计10周，每学期课时数约为20学时。

模拟电子学虚拟仿真实验课程教学周进度：

（1）虚拟仿真软件PSpice入门

仿真软件基本操作，step by step，原理图输入、瞬态分析、交流扫描分析。

（2）无源线性电路特性

用光标测量时间波形幅度与相位、频率特性高低半功率点。

（3）晶体管与场效应管放大器电路特性

瞬态分析测量静态工作点、动态范围、中频增益。

交流扫描分析测量频率特性、输入阻抗、输出阻抗。

（4）多级放大器分析

瞬态分析测量各级及系统动态范围、中频增益。

交流扫描分析测量各级及系统频率特性、输入阻抗、输出阻抗。

（5）差分放大器分析

瞬态分析测量基本型、恒流源型和有源负载型差分放大器动态范围、中频增益，分析恒流源特性对差分放大器共模抑制比的影响。

交流扫描分析测量差分放大器频率特性、输入阻抗、输出阻抗。

（6）负反馈放大器电路特性

瞬态仿真分析对开环和闭环放大器，使用参数扫描方法，改变负载电阻数值，观察反馈放大器输出最大不波形失真峰峰值电压变化情况。通过波形峰峰值，求得开环和闭环放大器的电压增益、闭环放大器的反馈系数。

交流扫描分析开环和闭环放大器，测量带宽和中频电压增益、反馈系数、输入阻抗、输出阻抗。

（7）运算放大器特性测量

通过对反相比例放大器进行交流扫描分析，测量带宽和中频电压增益。使用参数扫描方法，改变反馈电阻数值，以改变放大器电压增益。分析放大器带宽随放大器电压增益而变化的规律。

通过对反相单位增益比例放大器进行瞬态仿真分析，分析其阶跃响应。以矩形波为激励信号，观察放大器输出波形的上升下降情况，测量运算放大器压摆率。

（8）信号运算电路分析

加减运算电路：以直流电压源激励，对电路进行直流扫描仿真，分析验证加减运算规律。

积分运算电路：以矩形波激励，对电路进行瞬态仿真，观察输出波形，以验证积分运算规律。

微分运算电路：以三角波激励，对电路进行瞬态仿真，观察输出波形，以验证微分运算规律。

有源滤波器电路：对4阶Butterworth低通、高通滤波器进行交流扫描分析，分析电路增益频率特性，测量中频增益、高或低半功率点频率、过渡带衰减斜率。

（9）信号发生器分析

正弦振荡器：对文氏电桥选频网络进行交流扫描分析，观察选频网络的增益频率特性(幅频与相频)，测量选频网络中心频率、增益峰值、半功率点带宽。改变系统负反馈通路电阻，以改变振荡器中放大电路的增益，通过对输出波形的瞬态仿真分析，观察放大增益对振荡器能否起振所产生的影响。测量文氏正弦振荡器的幅度平衡条件。使用参数扫描方法，研究负反馈通路电阻的变化对输出正弦波形峰峰值、失真情况的影响。

非正弦波发生器：分别改变电容电阻值，测量方波周期、占空比、峰峰值以及三角波与锯齿波峰峰值。

（10）稳压电源特性测量

电压采样分压比：使用参数扫描方法，改变输出电压采样电路中某个电阻，以改变输出电压采样分压比，考察输出电压随电压采样分压比改变而变化的情况。测量稳压电源的输出电压范围。

稳压电源的稳定系数：使用参数扫描方法，输入正弦电压幅度改变±10%，观察输出电压随输入正弦电压幅度改变而变化的情况。测量输出电压的变化值，然后计算稳压电源的稳定系数值。

稳压电源输出阻抗：负载开路，测量稳压电源输出电压值。接入负载，测量稳压电源输出电压值。计算稳压电源的输出阻抗

滤波电容的作用：使用参数扫描方法，改变滤波电容值，观察稳压前纹波随滤波电容值改变而变化的情况。测量不同滤波电容值所对应的稳压前纹波峰峰值。理论验证滤波电容值与稳压前纹波峰峰值的关系

第一周开始就要求学生认真做好实验预习。实验预习报告的内容必须包括实验原理、实验内容、电路图、电路相关参数计算、参数测试表格。

实验过程教学是电路基础实验教学的重要组成部分。实验指导教师必须在电路原理图输入、原理图错误排查、仿真设置、电路波形观察、参数测试等方面对学生进行考察与适当辅导，学生的实验过程表现对其课程成绩评定有较大作用。

实验报告是学生对每次实验的小结。要求学生认真做好实验报告，提出对预习报告的修改部分、提供正确的实验结果、进行实验结果分析、讨论理论概念的理解与体会。

为保证教学质量，实验教学项目团队全体成员定期举行每周一次每次1小时的研讨。讨论选择不与实验内容重复的教学演示范例、实验查错辅导方法、实验验收方法等问题。

在每次虚拟仿真实验课程进行过程中，学生操作步骤如下：

（1）课前预习，撰写实验预习报告。

（2）打开电脑，双击虚拟仿真软件图符，进入仿真软件界面。

（3）新建电路仿真工程，进入原理图编辑界面。

（4）选择器件库，放置元件、信号源、偏置电源、参考地。

（5）电气连线，电路查错。

（6）编辑仿真参数设置文件。

（7）运行PSpice仿真，添加分析表达式，显示电路仿真波形图形。

（8）光标测量各项电路特性指标，若不符合项目要求，则原理图应改错。

（9）教师验收。

（10）学生撰写实验报告。

（11）教师批阅实验报告，给出实验成绩。

学生的实验报告应该给出实验结果与结论。通过电路的仿真分析，测量结果是否验证了理论表达式。如果某些测量结果与理论表达式貌似不符，则分析原因。

为保证对学生实验成绩评价的公正性以及可操作性，虚拟仿真实验教学项目团队制定统一的实验评分标准。成绩评定主要依据为预习、功能实现、操作规范、实验报告、实验完成情况等五个方面。

（1）得分：预习20%，功能实现40%，操作规范10%，实验报告30%。

（2）完成情况：准时完成100%×得分，一周后完成75%×得分。

理论课程《模拟电子学基础》的总评成绩按下式计算：

总评成绩=25%×仿真实验成绩+10%×平时作业成绩+65%×期末考试成绩