電子電路精選(九篇)

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第1篇：電子電路范文

關鍵詞： 電力電子電路； 容錯控制； 混雜系統(tǒng)； 模型預測控制

中圖分類號： TN710?34； TM464 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）20?0154?03

Fault tolerant control of power electronic circuit based on MLD model

YU Bao?ping1， YU Jia2

（1. Xi’an CLEC， Xi’an 710065， China； 2. Xi’an Fuchida， AVIC， Xi’an 710077， China）

Abstract： Compared with traditional switching function model of power electronic circuit， mixed logic dynamic （MLD） model can accurately describe the changing process of circuit because the mixed logic dynamic model contains the control change and condition change of circuit. The MLD model of power electronic circuit is established in this paper. Considering that the MLD model contains the discrete variables， the traditional control method is no longer applicable. Therefore， the auxiliary logical variables and assisted continuous variable were introduced into the model predictive control （MPC）. The fault tolerant control and realization steps of power electronic circuit based on MLD model and MPC were researched. The method has the advantages of simple realization， good fault tolerance error performance， strong versatility. The feasibility and effectiveness of this method were verified by the example of fault?tolerant control of a three?phase four?leg inverter circuit.

Keywords： power electronic circuit； fault tolerant control； hybrid system； model predictive control

0 引 言

微電子技術、計算機技術、控制技術的發(fā)展帶動了電力電子技術的快速進步[1]，近年來，電力電子電路的應用遍布工業(yè)、軍事、航空航天等重要領域，主要用于電能的處理與變換，電路的可靠性關乎到整個系統(tǒng)的健康運行，而容錯控制（Fault Tolerant Control，F(xiàn)TC）是提高系統(tǒng)可靠性的一個重要手段，容錯控制的目的在于通過控制器的調(diào)節(jié)使故障系統(tǒng)仍能保持滿意的性能或至少達到可以接受的性能指標[2]。任何功率管故障均會導致電力電子電路的缺相運行[3?4]，因而硬件冗余和控制設計是研究電力電子電路容錯控制的兩個主要方面。文獻[5]研究了一種新型的容錯電路拓撲及其控制策略，文獻[6]對一種容錯的多電平逆變電路拓撲進行了容錯研究。本文以基于電力電子電路的MLD模型和MPC研究了電路容錯控制的通用方法及實現(xiàn)步驟，并以三相四橋臂逆變電路為例對所提方法進行驗證。

1 電力電子電路的混合邏輯動態(tài)模型

混雜系統(tǒng)是指由連續(xù)變量動態(tài)系統(tǒng)和離散事件動態(tài)系統(tǒng)相互混雜、相互作用的系統(tǒng)[7]。電力電子電路功率管的通斷受到控制信號的驅(qū)動，具有離散特性；功率管的每種通斷組合均是一個離散事件，電路在每個離散事件期間的變化受狀態(tài)方程的約束，具有連續(xù)特性，因此電力電子電路是一種典型的混雜系統(tǒng)[8]。MLD模型是一種主要的混雜系統(tǒng)建模方法，MLD將離散事件以條件的方式嵌入微分方程組中，把系統(tǒng)整個當作一個微分方程組來處理，最終將控制問題轉化為優(yōu)化問題 [9]。根據(jù)電力電子電路的物理規(guī)律，可以建立電力電子電路的混合邏輯動態(tài)模型如下：

[X（k+1）=AX（k）+B1U（k）+B2σ（k）+B3Z（k）Y（k）=CX（k）+D1U（k）+D2σ（k）+D3Z（k）] （1）

式中：X=（Xc，Xl）T為狀態(tài)變量，其中Xc為連續(xù)狀態(tài)，Xl為離散狀態(tài)；Y=（Yc，Yl）T為輸出變量，其中Yc為連續(xù)輸出，Yl為離散輸出；U=（Uc，Ul）T為輸入變量，Uc為連續(xù)輸入，Ul為離散輸入；σ和Z分別代表系統(tǒng)輔助邏輯變量和輔助連續(xù)變量。

2 電力電子電路容錯控制的基本機理

容錯控制就是通過控制器的調(diào)節(jié)使故障系統(tǒng)繼續(xù)保持滿意性能或至少可以接受的性能指標。而電力電子電路的容錯控制需要同時考慮控制器和硬件冗余兩個方面，因為電力電子電路的任何功率管故障均會導致電路的缺相運行，僅通過控制器的調(diào)節(jié)無法使缺相運行的電路滿足指標要求。圖1為電力電子電路容錯控制原理圖，電路狀態(tài)檢測模塊負責將電路的故障信息傳至拓撲重構模塊和控制信號切換模塊，重構模塊隔離電路的故障功率管，控制信號切換模塊將故障功率管的控制信號切換至冗余功率管，由冗余功率管接替故障功率管工作，保證電路滿足指標要求。

圖1 電力電子電路容錯控制原理圖

由于電力電子電路MLD模型中離散變量的存在，傳統(tǒng)的控制方法不能簡單用于電力電子電路控制。在形式上，MPC被控對象的數(shù)學模型和電力電子電路的MLD模型相似，因此將輔助邏輯和輔助連續(xù)變量引入MPC，擴展后可用于電力電子電路的控制[10]。給定X0為初始狀態(tài)，N為預測步長，X（i|k）是第k+i步系統(tǒng)狀態(tài)的預測值，選擇目標函數(shù)為：

[minuk+i，i=0，1，2，..，n-1JUN-1K，X（k）=Δ0N-1（U（i）-UePQ1+U（i|k）-UePQ2+σ（i|k）-σePQ3+Y（i|k）-YePQ4+Z（i|k）-ZePQ5）] （2）

[s.tX（N|k）=XeX（i+1|k）=AX（i|k）+B1U（i）+B2σ（i|k）+B3Z（i|k）Y（i|k）=Cx（i|k）+D1U（i）+D2σ（i|k）+D3Z（i|k）] （3）

式中：Xe，Ue，σe，Ze，Ye是控制的目標值；Qj為權值矩陣，j=1，2，…，5。

式（2）中：P=1時，問題轉化為一混合整數(shù)線性規(guī)劃（Mixed Integer Linear Programming，MILP）問題；P=2時，為混合整數(shù)二次規(guī)劃問題（Mixed Integer Quadratic Programming，MIQP），具體算法已有很多文獻進行了相關研究[11]，本文不在詳述。

對于不同的電力電子電路，利用冗余的思想均可設計出電路具有冗余功能的拓撲結構，進行混合邏輯動態(tài)建模，電路模型可抽象為式（1）的形式，如圖1所示。根據(jù)電力電子電路的容錯控制原理，設計電路模型預測控制器及故障后拓撲的重構策略，即可實現(xiàn)電路的容錯控制。下面就以一種新型的逆變電路為例說明電力電子電路基于此方法容錯控制的具體實現(xiàn)步驟。

圖2 三相四橋臂逆變器拓撲

3 仿真驗證

如圖2逆變器拓撲，仿真參數(shù)如下：Vdc=270 V，C=8 800 μF，濾波電感L=100 μH，濾波電阻R=25 mΩ，額定頻率為400 Hz。仿真結果如圖3所示，其中（a）為逆變器正常工作時三相輸出電壓及其頻譜分析結果，（b）為逆變器單管故障容錯后逆變電路的三相電壓及頻譜分析結果。

4 結 論

本文在分析建立通用的電力電子電路混合邏輯動態(tài)模型的基礎上，提出了電力電子電路基于混合邏輯動態(tài)模型的容錯控制策略，具有較強的通用性。

文章以一種三相四橋臂逆變器拓撲為例，并通過仿真對所提方法進行了驗證。

參考文獻

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第2篇：電子電路范文

電子電路課程是電工專業(yè)的專業(yè)基礎課，也是非電工專業(yè)如計算機、機械等專業(yè)的非常重要的技術基礎課程。電子電路課的主要任務是為學生學習專業(yè)知識和從事工程技術工作打好電子電路技術的理論基礎，并接受基本技能的訓練。學生學好該課程無論是對后續(xù)專業(yè)課程的學習，還是畢業(yè)以后的工作或者對繼續(xù)深造都起著重要的作用。

1.教師的實踐能力

經(jīng)過幾年的教學活動和參加產(chǎn)品開發(fā)研制工作，證明理論教學與實際結合是至關重要的。在電子電路課程中，學生最終應達到兩個目標，一是會將實際電路抽象成電路模型，并能分析其原理，當電路出現(xiàn)故障時會修復;二是會分析已經(jīng)繪出的電路模型，達到實現(xiàn)電路設計的目的。上述教學目標的實現(xiàn)，需具備兩個條件，一是教師的實踐能力，二是實驗設備與手段?，F(xiàn)任的成人高校教師中，90%是從應試教育的模式中培養(yǎng)出來的，他們中的絕大多數(shù)人都是從學校出來后直接進入教育崗位的。教師本身就沒有實踐經(jīng)驗，所以在教學中只能有意無意地避開實踐環(huán)節(jié)。但這一現(xiàn)象導致了人才培養(yǎng)的惡性循環(huán)。因此，教師和學校都應從這一誤區(qū)中盡快地走出來。教師是否了解學科技術的前沿，能否更多地將當前新工藝——現(xiàn)代新產(chǎn)品設計流程;新電子元件——目前廣泛使用的新器件，新儀器產(chǎn)品——現(xiàn)代電子儀器的使用介紹等內(nèi)容融入課堂教學是至關重要的。

2.學生的學習狀況

在課堂教學中，開始學生還可以接受一些知識，但隨著教學的深入，學生感到了困難，隨之學習的興趣越來越少，主動學習便是一句空話，學習者也就是為了應付考試，最終的教學目的很難達到。

3.實驗課的現(xiàn)狀

由于工科專業(yè)招生困難，大部分學校把經(jīng)費都投向了計算機房等能馬上收回成本、賺錢的項目上。因此，電工實驗都在吃著老本，用著十幾年前的儀器設備，跟不上現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展及電路設計的要求，實驗質(zhì)量也因此受到很大的影響。所以，合理地增加實驗經(jīng)費，更新實驗設備已迫在眉睫。另外，課時的壓縮，導致教師把重點放在知識的傳授上，對于實踐環(huán)節(jié)只用很少的課時，這對提高學生的動手能力是極為不利的。

二、電子電路教學方法探討

1.注重基礎知識的教學同時避免過于片面性

面對學生編寫教材和教學時，模擬電子電路課程不易片面強調(diào)以集成電路為主，理由如下：

（1）模擬電子電路是學生第一次接觸到的一門工程型、技術型、實用型的課程，它與先修課程“電路分析基礎”和“信號與系統(tǒng)”有很大的差別。后者是講述模型化電路和信號的分析方法，而電路的結構、元件的取值和信號的性質(zhì)的不同并不影響分析方法的學習。但電子電路卻是具有—定功能的實用電路，學生在學習模擬電子電路課程時，由于受習慣思維的影響，碰到的第一個疑點和難點是不理解電子電路課程的工程性特點;而且面對實際的電子電路進行分析和計算時，要引入有源器件參數(shù)的離散性和誤差?？紤]到這些基本因素，學生在學習電子電路的過程中是否能采用在一定的誤差和容差范圍內(nèi)，忽略某些次要因數(shù)，而抓住主要矛盾來進行工程估算，使之既不失設計計算的正確性和可靠性，又能使分析和設計計算簡單化。這種基本能力的培養(yǎng)，顯然應該作為模擬電子電路教學的基本出發(fā)點，而片面強調(diào)以集成電路為主勢必會削弱學生這種基本能力的培養(yǎng)和建立。

（2）模擬電子電路課的新概念多，所涉及的基本理論、基礎知識和基本方法對?？粕呐囵B(yǎng)起著重要的作用;而且課程的內(nèi)容體系與其他相關的專業(yè)課程之間保持著緊密的銜接和交融，因此在基本概念的講述上不能壓縮篇幅。另外，概念清楚、基礎理論扎實，也是靈活應用集成電路的關鍵。

（3）集成電路類型品種繁多，而且發(fā)展十分迅速，到底以哪些電路為主?即使花費很大力氣講清楚了幾種，由于基礎不扎實學生也不可能用好其他類型的集成電路。

（4）集成電路內(nèi)部結構極為復雜，大量問題不是從電路的基本原理考慮，而是從工藝角度考慮的，從提高性能指標考慮的。若提倡以集成電路為主，很容易出現(xiàn)內(nèi)部電路講的過細的情況，影響了基本理論的學習。

（5）由于片面提倡以集成電路為主，有許多書籍用大量的篇幅講集成電路的應用，例如運放組成的反向比例放大、同相比例放大、加法、減法等電路。其實這些內(nèi)容十分簡單，只要講清楚分析問題的思路和要點即可，完全可以讓同學自己分析。故集成電路的應用不宜延伸太寬。

從以上五個方面來看，片面強調(diào)以集成電路為主的提法容易偏離模擬電子電路課程的方向，不利于加強基本概念和基本理論的學習，不利于打牢基礎。

2.以實例為基礎，講授課程的主要內(nèi)容

為提高學生的學習興趣，開始先提出一個實際問題，例如用比較通俗語言講解“電視信號測量儀”的原理方框圖，對“電視信號測量儀”產(chǎn)品的原理方框圖，先提出問題，再解決問題，在解決問題中根據(jù)課程基礎知識銜接問題，確定方框圖中各個方框詳細內(nèi)容解剖的順序，在講解基本原理的基礎上一個一個攻克。在學生的頭腦中始終有一個主線——解決實際問題，課程的主要內(nèi)容逐步展開，使學生清楚學習完某一個單元電路后，它可以解決什么問題，今后如何應用。

例如：介紹檢波方框時，先介紹二極管的構成、符號和特性，在介紹二極管的各種用途時，重點講解二極管的檢波特性，即如何將交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程，同時使學生對單元電路和整體之間的關系有深入了解。又如講解中頻放大器方框時，從三極管入手，可將模擬電路的主要內(nèi)容引出;在LCD顯示方框中，可引出數(shù)字電路中許多常用的單元電路部件。

3.以實例為切入點，改進實驗手段，培養(yǎng)學生的設計能力

在教學中盡量多地通過實例的引用，使課堂教學內(nèi)容豐富，不斷激發(fā)學生的學習興趣。但增加實驗課時與改進實驗手段仍是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的關鍵。首先應明確實驗課已不是傳統(tǒng)意義上的電路物理量的測量與計算、驗證定理。隨著計算機的迅速發(fā)展，實驗應提供給學生電子自動化設計工具，如Pspice軟件，該軟件能夠模擬電路的性能，可以把它引入到教學與實驗中，課堂上以實例中的某一模塊為切入點，用計算機模擬電路性能并進行輸入輸出測量，使學生對實際電路的性能有較直觀的了解，并借助該軟件分析電路。

4.在實驗教學和實驗室科學化管理中加強計算機的應用

第3篇：電子電路范文

關鍵詞：電力電路；故障；檢修方法

一、常見故障現(xiàn)象及成因

（一）電子電路常見的故障現(xiàn)象

電子電路發(fā)生故障的現(xiàn)象種類非常多，常見的電子電路的故障現(xiàn)象有：穩(wěn)壓電源無電壓輸出，或者輸出穩(wěn)壓性變壞、輸出電壓不穩(wěn)定，或者輸出電壓不能調(diào)整；計數(shù)器輸出脈沖波形不穩(wěn)，或者不能正確計數(shù)；放大電路沒有輸入信號，而有輸出波形。故障是人們不愿看到的，但是它又是不可避免的電力異常工作狀況。

（二）電子電路常見故障的成因

電子電路產(chǎn)生故障的原因是很多的，本文對以下幾方面進行分析。

（1）設計錯誤引發(fā)的故障。對于此類故障，可以在電路設計過程中通過仔細周全的考慮而避免。（2）引起初樣的電路故障的有：第一，實際電路印制板不符合設計的原理圖；第二，由于使用元器件不當而被損壞；第三，短路或者斷路發(fā)生在連線；第四，誤連接二極管、三極管、集成器件和電解電容極性。（3）引起定型產(chǎn)品產(chǎn)生的故障的原因有：元器件損壞，短路或者斷路連接發(fā)生。（4）引起故障的原因還有儀器使用不正確。

二、電子電路的故障檢修方法

（一）直接觀察法

不采用任何儀器設備，對電路接線也不做任何改動，直接觀察待查電路表面來發(fā)現(xiàn)問題、尋找故障的方法稱為直接觀察法。而靜態(tài)觀察和通電檢查又是直接觀察法的兩個分類。（1）靜態(tài)觀察法：1）對儀器的使用情況進行觀察。選擇的儀器類型是否合適，選用的功能和量程有無差錯，共地連接是否能夠妥善處理。要想對電路自身進行觀察，需在排除電路外部故障后方可。2）對電路的供電情況進行觀察。電源電壓的等級和極性是否符合要求，電源是否已確實接入了電路。3）對元器件的安裝情況進行觀察。有沒有錯接、漏接以及互碰電解電容的極性、二極管和三極管的引腳、集成期間的引腳，是否進行了合理的安裝，有沒有屏蔽干擾源的措施。4）對布線情況進行觀察。強電和弱電線、輸入和輸出線、交流和直流線的布線是否遵循布線原則。（2）通電后，對元器件進行觀察，看有沒有發(fā)燙、冒煙的情況出現(xiàn)，變壓器有沒有焦味或者發(fā)熱或者異常聲響。一般情況下，比較明顯的故障可以用直接觀察法。

（二）參數(shù)測試法

參數(shù)測試法是借助于儀器幫助來發(fā)現(xiàn)問題、尋找故障元件的方法。這種方法又分為斷電測試法和通電測試法兩種。斷電測試法是在電路斷電條件下，利用萬用表歐姆檔測量電路或元器件電阻值，借以判斷故障的方法。測試時，為了避免相關支路的影響，被測元器件的一端必須與電路斷開。同時，為了保護元器件，一般不使用高阻擋和低阻擋，以防止高電壓或大電流損壞電路中晶體管的PN結。通電測試法是在帶電條件下，借助于儀器測量電路中各點電壓或支路電流，進行理論分析，尋找故障所在的方法。

（三）信號尋跡法

信號尋跡法是在電路輸入端加入一定幅度、適當頻率的信號，按照信號的流程由前級到后級，用示波器或電壓表等儀器逐級檢查信號在電路內(nèi)各部分傳輸?shù)那闆r，根據(jù)電路的工作原理，分析電路的功能是否正常，從而判斷故障所在部位的方法。檢測時也可以從輸出級向輸入級倒推進行，信號從最后一級電路的輸入端加入，觀察輸出端是否正常，然后逐級將信號加入前面一級電路輸入端，繼續(xù)進行檢查。顯然，只有在電路靜態(tài)工作點處于正常的條件下，才能使用這種方法。

（四）對分法

對于有故障的復雜電路，為了減少調(diào)試的工作量，可將電路分成兩部分，先尋找出有故障的部分，然后再對有故障的部分進行對分檢測，一直到找到故障點為止。

（五）分割測試法

對于一些有反饋的環(huán)形電路，如振蕩器、穩(wěn)壓器等電路，它們各級的工作情況互相有牽連，這時可采用分割環(huán)路的方法，將反饋環(huán)去掉，然后逐級檢查，可以更快地查出故障部分。對自激振蕩現(xiàn)象也可以用這個方法檢查。

（六）對比法

懷疑某一電路存在問題時，可將此電路的狀態(tài)、參數(shù)與相同的正常電路進行逐項比較，這樣就可以較快地找到電路中不正常的參數(shù)，進而可由不正常的參數(shù)分析出故障原因并判斷出故障點。

（七）替代法

有時故障比較隱蔽，這時可用已調(diào)試好的單元電路或組件代替有疑問的單元電路，以此來判斷故障是否在此單元電路。當確認某一單元電路確有問題時，還可在單元電路中進行局部替代，逐步縮小有故障嫌疑的范圍，盡快找出故障點。

（八）電容器旁路法

當電路有自激振蕩或寄生調(diào)幅等故障時，可用一個容量較大的電容器并聯(lián)到故障電路的輸入或輸出端，觀察對故障現(xiàn)象的影響，據(jù)此分析故障的部位。如果將電容器接到某處時故障消失，表明故障產(chǎn)生在此附近電路或前級電路中。在放大電路中，旁路電容開路或失效，使負反饋加強，輸出量下降，此時用適當?shù)碾娙莶⒙?lián)在旁路電容兩端，就可以看到輸出恢復正常，也就可斷定旁路電容的問題。這種檢查可能要多處試驗才有結果，這時要細心分析可能引起故障的原因。這種方法也用來檢查電源濾波和去耦電路的故障。

三、排除故障應注意的問題

故障檢測是否正確在很大程度上和檢測精度有關。因此，在檢測時應注意一下問題：（1）測量儀器的接地端使用要正確。儀器的接地端要和放大器的接地端相連，如果不這樣的話，有可能造成測量結果產(chǎn)生誤差。（2）要用比較方便可行的測量方法。對某電路的電流進行測量時，只對電壓進行測量，電壓測量比較方便。（3）在檢測過程中要善于記錄。（4）故障出現(xiàn)在調(diào)試過程中，對其原因要認真查找，不要首先只想著重新安裝。如果進行重新安裝的話，出現(xiàn)的問題會更多，有時重新安裝也不會解決問題，因此認真分析故障原因是很有必要的。

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第4篇：電子電路范文

我們設計模擬電子電路虛擬實驗平臺就是為了促進電子電路教學的發(fā)展。通過實際的模擬電子電路虛擬實驗教學我們也清楚的發(fā)現(xiàn)，該技術可以很好的與電子電路課程的教學目標相吻合，這是傳統(tǒng)的實驗課程無法實現(xiàn)。在具體的表現(xiàn)方面有：首先，采用先仿真后實驗的方式，這樣幫助學生進行思考，鍛煉了學生思維能力；其次，重視基礎實驗，實現(xiàn)了對學生動手能力和操作能力的全面提高；最后在很大程度上可以對學生的創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)，實現(xiàn)學生綜合能力的提升。

2模擬電子電路虛擬實驗平臺的設計

2.1模擬電子電路虛擬實驗平臺的硬件結構

模擬電子電路虛擬實驗平臺最為重要與核心的部分就是硬件結構的設計，一般的模擬電子電路虛擬實驗平臺的硬件結構主要是由計算機、接口電路、實驗板三個板塊組成。

2.1.1計算機

計算機是進行模擬電子電路虛擬實驗平臺設計的物質(zhì)基礎也是硬件結構的核心。學生在進行實驗的過程中首先要進行的就是在計算機上進行實驗的設計與模擬驗證。模擬電子電路虛擬實驗平臺還可以實現(xiàn)多個實驗之間的橫向?qū)Ρ?，這樣的設計可以讓學習者更加清楚的掌握實驗。在模擬電子電路虛擬實驗平臺的設計中要想實際的實驗與虛擬實驗進行有效的結合，這樣的設計才是更加科學合理的。

2.1.2接口電路

接口電路也是模擬電子電路虛擬實驗平臺中十分重要的設計要素。計算機輸送的信號一般都是并行數(shù)據(jù)，而控制節(jié)點可以接收的一般都是串行數(shù)據(jù)，這時就需要植入接口電路，這種電路的作用就是實現(xiàn)控制信號與智能插件版的有效結合，通過這種方式控制節(jié)點的通斷，這時整個實驗平臺的關鍵所在，接口電路對于電路的控制功能一般是通過單片機進行的。

2.1.3實驗板

模擬電子電路虛擬實驗平臺的實驗板是由穩(wěn)壓電源、函數(shù)發(fā)生器、智能插件板、集成器件插件板等模塊組成。它是模擬電子電路虛擬實驗平臺中主要的模擬實驗中心，依靠正弦波形、方波、三角波三種函數(shù)發(fā)生器進行。

2.2模擬電子電路虛擬實驗平臺的軟件結構

2.2.1電子電路虛擬實驗子系統(tǒng)

作為電子電路虛擬實驗平臺的核心電子電路虛擬實驗子系統(tǒng)主要是由擬實驗子系統(tǒng)、模擬電路虛擬實驗子系統(tǒng)、數(shù)字電路虛擬實驗子系統(tǒng)和綜合電路虛擬實驗子系統(tǒng)4個部分構成。該子系統(tǒng)可以幫助學生對理論知識進行深入的理解，對電子電路的基礎知識進行實驗驗證，培養(yǎng)和鍛煉學生的操作能力。在進行設計的過程中要將RLC移相電路與諧振電路，基本定理(律)驗證電路等系列實驗設計到該系統(tǒng)中，這樣才能充分發(fā)揮其作用。

2.2.2模擬電路虛擬實驗子系統(tǒng)

模擬電路虛擬實驗子系統(tǒng)的主要作用是幫助學習者加深對于電路知識的理解與認識，同時提高學生的探究能力與獨立解決問題的能力。系統(tǒng)中經(jīng)常會涉及到一些具有思考價值的實際問題，讓學生通過分析掌握模擬電路分析、仿真、設計的能力。在該系統(tǒng)的設計過程中要植入晶體管放大電路、信號運算電路、功率放大電路、濾波電路、信號產(chǎn)生電路和直流穩(wěn)壓電源、二極管電路等系列實驗。

2.2.3數(shù)字電路虛擬實驗子系統(tǒng)

該系統(tǒng)的作用是幫助學生學習數(shù)字電路相關的理論知識的學習與理解。讓學生通過模擬實驗子系統(tǒng)熟練的掌握數(shù)字電路的分析、測試與仿真。在具體的系統(tǒng)設計中應該將A/D與D/A轉換電路、組合邏輯電路、邏輯器件測試、時序邏輯電路以及555定時器應用等系列實驗設計到該子系統(tǒng)中去。

3結束語

第5篇：電子電路范文

關鍵詞：電子電路；干擾類型；抗干擾措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.098

自我國進入到改革開放之后，各行各業(yè)的科學水平得到了迅猛的提升。集成電路在各行各業(yè)當中的運用也變得愈發(fā)普遍，當前我國的數(shù)字電路當中，使用量最為龐大的是數(shù)字集成電路。而在該種集成電路進行使用的過程之中，盡管其噪音容限較高，并且抗干擾能力相對較強，但是同其他電子電路相同，數(shù)字電路也十分容易受到各方因素所造成的干擾。如果在數(shù)字集成電路使用的過程中不能正確針對這些干擾進行處理，便會對其正常使用造成十分嚴重的影響。所以，針對電子電路的抗干擾措施研究，是相關行業(yè)技術人員必須要思考的重要問題。

1 電子電路外界干擾和對應處理辦法

（1）外來干擾和處理辦法。因為自然因素所產(chǎn)生的對電子電路的干擾被人們稱之為外來干擾。常見的外來干擾有雷雨天的閃電和雷電現(xiàn)象、太陽對地球所產(chǎn)生的輻射現(xiàn)象等。這一系列的外來干擾往往會對需要使用到電子電路的廣播設備、通信設備和導航設備的正常使用帶來較為嚴重的影響。

而人為干擾通常則是指因為周邊的環(huán)境憑借耦合或者輻射所形成的能夠?qū)﹄娮与娐吩O備所產(chǎn)生的干擾。該種類型的干擾主要是憑借電源線路、接地線以及信號線進入到了電子電路系統(tǒng)，其余的有各種電氣設備所造成的電火花、電氣設備打開或者關閉以后對電子電路所引起的干擾。針對以上干擾類型，技術人員需要避免彼此有著較大干擾性的電路使用相同一根地線。簡單地說，就是需要杜絕弱電電路與強電電路、模擬電路和數(shù)字電路共同使用一根地線情況的產(chǎn)生。另外，使用到電子電路的器材設施對于環(huán)境溫度有一定的適應范圍，在這個范圍當中進行工作同樣十分重要。

（2）電源干擾和處理辦法。綜合來說，電源干擾就是電源針對電力所產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，一般是因為直流電沒有妥善進行濾波處理、電源電壓不穩(wěn)或者是在電源變壓器當中所產(chǎn)生的交流電所引起的。技術人員在針對性選擇處理方法是需要根據(jù)具體的狀況開展分析，之后使用對應的處理方法。一般情況下，對電源干擾的防治，一般是使用的下列兩種辦法：第一種辦法是在電源的輸入端口安裝一個線路濾波器，由此形成共模電感。具體的操作方式是將兩個線圈按照同一個方向纏繞在相同的一根磁芯之中，讓這兩個電感針對主電流與差模電流所形成的磁通彼此抵消、使得磁芯在設備使用的過程中不會發(fā)生飽和現(xiàn)象。第二種辦法是使用帶有屏蔽的變壓器、若在初級和次級之間進行屏蔽層的安裝，同時讓他們有較為良好的接地。就能夠?qū)崿F(xiàn)降低輸出端干擾電壓的目的，因為屏蔽層不會對變壓器在能量傳送的過程中造成任何的不良影響，但是卻可以對繞組間的耦合電容產(chǎn)生影響。

（3）地線干擾和處理辦法。若地線在安裝的過程當中，沒有進行周密的布置，讓地線疊加的干擾電流與干擾電壓超出了電路的噪音的容量限制，就會對電路的輸入端部分造成嚴重的干擾。所以，針對電子電路來講，接地的方式有著重大的意義，地線所形成的干擾可以分成公共阻抗耦與地環(huán)路干擾。去除公共組耦合干擾的辦法是降低公共地線部分的抗阻，憑借這種辦法降低公共地線上的電壓，由此實現(xiàn)對公共阻抗耦合的效果。而減小環(huán)路干擾的辦法，可以憑借把一段的設備浮地與使用變壓器完成設備的連接來完成。

2 電路內(nèi)部干擾和處理辦法

（1）瞬態(tài)電力干擾和處理辦法。瞬態(tài)電流指的是在電流過渡階段所產(chǎn)生了、TTL集成電路在狀態(tài)轉換過程中所產(chǎn)生的尖峰電流、負載電流在充電以及放電過程中所產(chǎn)生的瞬變電流等。通常情況下、瞬態(tài)電流所造成干擾與工作速度之間是呈現(xiàn)的正比例關系。瞬態(tài)電流在瞬間電流十分強大，在增強電流功耗的過程當中還能夠?qū)﹄娫葱纬筛蓴_。針對這一問題，技術人員可以使用電源去耦的辦法來對瞬態(tài)電流進行控制，具體的操作方式是：首先把兩個電容并聯(lián)連接到地線與電源線當中，連接需要遵循電源線上干擾尖峰不會對邏輯原件的輸出狀態(tài)產(chǎn)生影響的原則。在布線的過程之中，連接線的長度需要最大程度的減小。在遇見大電容負載時，技術人員需要使用串聯(lián)限流的辦法來對電阻進行保護，杜絕在電壓降低或者電源關閉時，產(chǎn)生電容上電壓超過電源電壓的狀況。因為集成電路的不用輸入端會在其中產(chǎn)生類似于天線的效果，所以對于時序電路來說，瞬態(tài)電流會讓電路在運轉的過程中發(fā)生錯誤動作，因此不用的eIC輸入端一定要進行接地處理或者和信號端進行并聯(lián)。

（2）反射和處理辦法。人們可以將數(shù)字電路當中的互聯(lián)導線當做是傳輸線，所以，在當門電路的信號傳輸線長度超過1米，同時下降與上升時間低于1ns時，技術人員就必須將信號的反射納入到干擾產(chǎn)生的原因范圍、在輸出元件、接受元件、傳輸導線之間抗組不配適時都有可能會出現(xiàn)反射信號。并且因為長度較大的輸入線分布電容電感都相對很大，會導致信號在傳輸過程當中發(fā)生震蕩或者延遲現(xiàn)象，致使信號波形出現(xiàn)問題，由此導致電路動作產(chǎn)生錯誤。

對這種問題，可以使用以下的辦法進行處理：首先是最大程度的降低短接線的長度；再有就是所使用的距離較長的傳輸線可以利用阻抗匹配的辦法，就是憑借在輸入端當中串聯(lián)入一個電阻，讓它們的阻抗能夠達到相互匹配的狀態(tài)。值得注意的是，只要不對系統(tǒng)的特點造成破壞，合理的增加或者降低時間，也可以有效降低干擾。

（3）其他。綜合上文觀點，電子電路的干擾主要是由內(nèi)部因素和外部因素構成。但是，還有很多造成電子電路干擾的現(xiàn)象，并不能使用內(nèi)部原因和外部原因進行歸納。針對這一些干擾仍有一些較為常用的使用辦法，例如在每一塊集成電路芯片當中的電源和引入端當中，連接一個無感瓷片電容器等，這一些辦法便能夠有效降低其他方面的外來干擾。

3 結束語

伴隨著電子電路在我國的使用范圍不斷增加，針對電子電路的抗干擾研究便成為了相關科研技術人員需要重點研究的一問題。有效針對不同原因的電子電路干擾現(xiàn)象進行抑制，對于我國各行各業(yè)的健康蓬勃發(fā)展，有著重大的意義。

參考文獻：

第6篇：電子電路范文

【關鍵詞】電子電路；故障檢測；技術探析

由于科技不斷向前發(fā)展，電力電子技術也在不斷的發(fā)展。電力電子技術主要應用在電力領域。在電路系統(tǒng)中，電子電路常被用作執(zhí)行機構或是電源，而電源系統(tǒng)是動力控制的主要構成部分。整個系統(tǒng)的運行效率取決于電子電路運行的安全性。為此，診斷電子電路故障，有利于提高設備的穩(wěn)定性。

1常見故障探析

電子電路故障種類較多，引起故障的原因較復雜。像感應干擾、直流電源濾波不佳等故障是由于信號干擾所引起，像電源配合不佳、晶體管的選擇等故障是由于設計錯誤所引起。這些故障都是受多種因素相互作用而成。還有些故障是電壓不能調(diào)整或是穩(wěn)定電壓為電壓輸出所引起。

2檢測故障方法

2.1直接觀察法直接觀察法主要是通過人的五感（視、聽、嗅、觸）來發(fā)現(xiàn)問題。該方法不需要改動電路接線，也不需要借用各種儀器就可以檢測故障。直接觀察法檢測故障包含通電觀察和不通電檢查兩種。在通電時，要觀察是否有高壓打火以及元器件是否有冒煙、發(fā)燙等情況。在不通電時，要檢查印刷版是否有斷線以及引腳（二極管和三極管的引腳、集成電路的引腳）是否有互碰、漏接、錯接等情況。對于不是很隱蔽的故障，該方法操作簡單，可作初步檢查故障之用。2.2對比法對比法就是在相同的參數(shù)下，將懷疑的電路同正常電路進行對此，以此檢查電路的參數(shù)和工作狀態(tài)是否正常的一種方法。參數(shù)包括理論分析的波形、電壓、電路等。通過該方法，就可以找到電路是否有不正常情況，從而分析出故障原因。2.3替換法像集成電路性能下降、電容器漏電等故障不是很明顯，也不易被發(fā)現(xiàn)，這就給檢測故障帶來了困難。這時就需要使用替換法。替換法就是將有故障的器件替換成同型號的器件，將替換后的器件放入儀器中的方法。該方法可以將故障的范圍縮小，便于查找故障。2.4信號尋跡法信號尋跡法就是通過逐級觀察幅值以及波形的變化情況，以此來檢測電子電路是否有故障的方法。幅值與波形的變化情況需使用示波器來進行觀察。若是哪一級不正常，就表明在此級有故障。用該方法檢查時，從輸入端或是輸出端都可以進行。但需注意一點，尋找故障前首先要將反饋回路斷開，防止出現(xiàn)一個元器件出現(xiàn)故障，整個回路都有故障的現(xiàn)象發(fā)生。當系統(tǒng)成為一個開環(huán)系統(tǒng)時，接入合適的輸入信號，就可以找出有故障的元器件。2.5參數(shù)測試法參數(shù)測試法主要靠儀器來檢測故障。該測試法主要包括兩種，一種是通電測試法，另一種是斷電測試法。通電測試法是在通電時，使用儀器，測量電路中支路電流或各點電壓的一種方法。用該方法可檢查集成器件的靜態(tài)參數(shù)是否滿足要求，管子靜態(tài)工作點是否正常等。為了便于分析故障，檢查靜態(tài)工作點選用的儀器是示波器。選用示波器的好處在于不僅能看到被測點的信號波形以及直流工作狀態(tài)，還能看到噪聲電壓以及可能存在的干擾信號。斷電測試法是在斷電時，使用萬用表儀器（歐姆檔），測量元器件或電路的電阻值，當測得值同正常值相差較大時，從而判斷故障的一種方法。用該方法可檢測線路中的電阻值，電路中的焊點、連線等是否斷路等。2.6旁路法當電子電路有去耦電路以及電源濾波故障時，就可選用旁路法。該方法就是通過選擇適當?shù)臋z查點來檢測故障。當電路中產(chǎn)生自激震蕩現(xiàn)象，在檢查點與參考接地點之間暫時跨接上電容，觀察其反應。若是震蕩消失了，就說明震蕩在前級電路或是在此附近，反之，則在后面，再移動檢查點尋找即可。2.7分割測試法分割測試法，顧名思義，就是將整個電路分割成若干個小塊，分別測試的一種方法。分割電路既可以根據(jù)電路的結構劃分，也可以根據(jù)功能劃分。分割測試法首先需找出故障所屬區(qū)域，然后再找出具置。像有反饋的電路，其有一處故障，整個回路都會有故障。因此，首先要做的是將反饋回路打開，將反饋環(huán)去掉。然后一級一級的檢查，從而找出故障。該方法對于檢查短路故障最為有效，能逐步縮小故障范圍。以上介紹的7種檢測方法在日常檢測故障中較常用。實際上，遠不止這七種檢測方法，還有許多檢測方法。在檢測故障過程中，要根據(jù)電路故障的實際情況來選擇適合的檢測方法。像簡單的故障，選用一種就可以使問題得到解決，但對于復雜的故障而言，這幾種方法并不是獨立的，是可以相互配合和補充的。

3排除故障應注意的問題

影響檢測故障結果的因素有兩個：一是檢測精度；二是檢查正確與否。就拿軟故障來說，要想保證檢測結果正確，就必須提高檢測精度，縮小測量誤差。在檢測過程中，要特別注意4點：一是調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認真檢查線路，盡量避免對線路的重安裝。這是因為即使重安裝，問題仍可能存在。若是原理上的問題，重新安裝，問題也得不到解決。二是在檢查過程中，除仔細測量和觀察外，還需做記錄。大量的記錄有助于同理論結果進行對比，從而發(fā)現(xiàn)問題。三是盡量選擇簡單、易行的測量方法。如，測量某電路的電流，可先測量電壓。測量電壓不需要對被測電路進行改動，相對簡單。四是使用測量儀器時，要注意接地端的使用。在使用帶有接地端機殼的電子儀器，需將其接地端同放大器的接地端相連接。這是因為放大器的工作狀態(tài)會因儀器機殼引入的干擾而發(fā)生變化，從而導致測量結果有誤。每次查找、分析故障都是一個好的鍛煉機會。只有不斷的去實踐，分析和解決問題的能力才能不斷提高。

4結語

電子電路的調(diào)試與應用過程中，難免會發(fā)生不同類型的故障，只有通過及時地將發(fā)生故障排除，才能夠達到電子電路預定技術目標。由上可知，電子電路故障種類較多，引起故障的原因較復雜,只有采取有效地檢測方法，才能找出故障、排除故障。

參考文獻

[1]劉明剛,施建禮,吳中川.大規(guī)模模擬電路故障診斷方法研究[J].儀表技術,2010(03).

[2]王恩亮,沈元隆.基于神經(jīng)網(wǎng)絡的混合電路故障檢測[J].通信技術,2010(06).

第7篇：電子電路范文

一、理順學習任務內(nèi)容，編寫對應教材

理順學習任務的具體內(nèi)容，能使教師思路清晰，能為編寫對應教材做準備，學習任務內(nèi)容的確定緊密圍繞電子電路課程的學習目的，突出知識點和技能點，將知識點貫穿于項目任務中，注重讀圖、識圖、繪制電路圖、電路分析等能力的培養(yǎng)，避免過多公式推導。以項目一任務一為例，學習任務內(nèi)容序化表見表2。理順學習任務內(nèi)容后，開始著手編寫教材即工作頁。工作頁的應用，能夠讓學生熟悉完整的工作過程，讓學生在學習到專業(yè)知識和技能的同時，還能獲得職業(yè)方法。工作頁的編寫應突出教師引導的地位，堅持以學生為中心，引導學生自主學習，自主查找資料完成任務。知識點以問題形式出現(xiàn)，問題設置有技巧，從而引導學生自己探索。不同任務工作頁的編寫可以有不同的形式或步驟，如元器件的識別可以從問題引導開始，從元器件分類，到元器件識別都列出清單，最后到元器件檢測；再如制作LED循環(huán)燈，可以從接受任務開始，由小組討論制訂計劃，做出決策確定電路圖，然后實施制作LED循環(huán)燈，最后評價反饋總結。

二、配備電子一體化教室，完善教學設備

為了順利開展一體化教學，配備電子一體化教室，完善教學設備是非常有必要的。電子一體化教室設置有書寫投影幕布、工作與討論區(qū)、工具教具區(qū)、資料查詢區(qū)、作品展示區(qū)等。教學設備需要購買的有：電烙鐵、尖嘴鉗、萬用表、示波器、信號發(fā)生器、面包板、各種電子元器件、收音機套件、手機萬能充電器套件、萬能實驗印版等。在這里，特別需要提及的設備是面包板，面包板是一種多用途的萬能實驗板，可以將小功率的常規(guī)電子元器件直接插入，搭接出各種各樣的實驗電路。學生可以通過搭接各種電路，了解各種電路的功能和進行電路功能調(diào)試。面包板對于學生學習電子技術基礎課程有很大幫助，而且購買的價格低，可以重復使用，大大節(jié)約了成本。

三、以學習任務為載體，進行課程教學

一體化課程教學，以學習任務為載體，以學生為主體，教師為引導，采用任務驅(qū)動教學法，激發(fā)學生學習興趣。按照項目教學、教學做合一、理論和實踐一體化模式組織教學。在教學過程中，采用分組教學，將學生按照每6人一組進行分組，組織每組學生共同分析任務，制訂計劃，做出決策，獨立完成個人任務，共同評價，這樣能讓全體學生參與到學習當中。在學習過程中，培養(yǎng)學生的團結合作、互相協(xié)助、共同探討的習慣，并且提高學生的溝通能力和解決問題的能力，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)能力。

四、注重學生學習效果評價，創(chuàng)新考核評價方法

第8篇：電子電路范文

1.1模式單一，內(nèi)容陳舊。通常情況下，實驗是按照教學的內(nèi)容來進行的，在具體的實驗當中，應該以實驗教學的計劃為主，并且有步驟地進行。其中，實驗參數(shù)被選定之后，學生應該按照任務的要求來連接電路，將實驗的數(shù)據(jù)進行明確，最后寫出實驗的報告。但是從現(xiàn)如今的電子電路開發(fā)研究的實驗中可以看出，實驗的模式還相對比較單一，實驗內(nèi)容和傳統(tǒng)的實驗方式之間沒有多大的差異。因此，這種情況應該得到改進和完善。

1.2學生缺乏自行設計的機會。在具體的電子電路實驗中，很多實驗線路都是事先完成的，學生們很少會經(jīng)過自己的思考來找到實驗中出現(xiàn)的問題或者是對已有的線路進行質(zhì)疑。可見，學生們自主實驗的能力還不夠強。在以后的電子電路開發(fā)實驗中，學生們需要對電路的原理以及具體的實驗方式等進行改進和完善。深入地掌握實驗技能，培養(yǎng)自身的實驗能力。

1.3對實驗資源的利用率明顯不夠。為了提升實驗的精準性和高效性，對學生實驗能力進行高度培養(yǎng)，各大院校都對實驗裝置和實驗資源進行了完善。但是在具體的實驗中，很多教師不去應用這些先進的實驗器具，仍然采用傳統(tǒng)的實驗方式。在實驗的過程中，學生們?nèi)匀槐憩F(xiàn)得很被動。對一些先進儀器的使用方式還不夠了解。

1.4實驗室的開放程度不高。很多學校的實驗室并不是隨意開放的，有些只有是學校的學生和研究人員才可以進入。從實驗的過程中可以看出，很多實驗都是局限在教學計劃當中?？梢娺@種現(xiàn)象的長期存在嚴重地影響到實驗的科學性。在電子電路實驗中，教師應該充分地發(fā)揮自身的引導作用，提升學生的自主學習能力。

2研究內(nèi)容

2.1打破傳統(tǒng)實驗室的管理模式。很多院校的實驗室，并沒有充分地應用實驗室的整體功能。事實上，實驗室應該變成打造學生技能的重要平臺，同時還應該積極地培養(yǎng)學生自身的積極主動性。在打破傳統(tǒng)實驗室管理局限的過程中，研究人員應該從課題方面入手，做到從簡單到復雜，再到創(chuàng)新。實驗室的管理模式應該符合學生們的發(fā)展和學習特點。加強學生們之間的交流。

2.2基礎項目研究。電子電路實驗本身就是一種實踐性相對較強，對學生們的專業(yè)知識以及操作能力提出較高要求的實驗內(nèi)容。學生們應該掌握各類電子元器件的工作原理，同時對測量方式以及各類電路的模型等進行明確。根據(jù)學生們自身的興趣和特長來嘗試創(chuàng)新實驗。提升項目研究的科學性。

2.3創(chuàng)新性項目研究。一般情況下，創(chuàng)新性項目研究又被人們稱為創(chuàng)新型教學。主要是對實驗的創(chuàng)新性進行研究和分析，將教學內(nèi)容和實際的教學方式相結合。現(xiàn)如今，創(chuàng)新實驗是每個學生和教師遇到的一項重要挑戰(zhàn)。在進行的過程中需要根據(jù)電子專業(yè)的特點來完善教學的實踐活動。其中比較典型的就是對PNP以及NPN三極管電流的設計實驗，需要涉及到光控傳感器，設計成可控性的演示電路，然后設計成COMS集成電路特性，提升電路的仿真實驗性。對創(chuàng)新性項目進行研究，不僅可以提升學生們的創(chuàng)新能力，還可以為實驗學的發(fā)展奠定基礎。

3課題研究的創(chuàng)新點

3.1理念創(chuàng)新。打破以往教學模式，創(chuàng)新地提出以學生為主體，教師輔導為輔的教學模式。充分利用學院現(xiàn)有的實驗教學資源，挖掘?qū)W生自主學習的潛力，提高學生自主學習的能力。旨在通過少數(shù)帶動多數(shù)，從而帶動整個學院的創(chuàng)新氛圍。

3.2管理創(chuàng)新。以“學生助理”為主體的管理模式是實驗室管理的一大特點。學生助理分為日常管理助理、材料管理助理和儀器管理及教材整理助理。每年的學生助理從學生班級中選拔優(yōu)秀學員，成立“課題小組”，培養(yǎng)學習骨干，作為教師指導教學的學生助理。通過培養(yǎng)學習助理，相互探討協(xié)作，成為一支具有團結創(chuàng)新特色的學生創(chuàng)新人才隊伍。

3.3“活動內(nèi)容”創(chuàng)新?！靶〗M人員”主要是利用課余時間進行活動，活動地點是實驗室，每周活動次數(shù)由課題教師統(tǒng)一組織和安排?；顒觾?nèi)容主要有三項：①課題設計制作：在課題老師指導下，自主開發(fā)一些課題設計，組織學生進行有關光電傳感器及其應用技術、電工和電子技術、單片機技術，研究各種物理量和電參量的測量及信號處理方法、掌握數(shù)字電路及模擬電路在生產(chǎn)技術中的應用，探索計算機和單片機通信技術在測控系統(tǒng)中的應用等；②調(diào)查了解各組所遇到的技術問題、材料問題和儀器工具問題。然后助理們在一起討論，提出解決問題的方案；③正確掌握實驗儀器的使用，負責實驗準備，設備維護和維修工作。

4典型實驗研究

實驗裝置可通過聲光傳感器將聲光信號送給功放電路及可控硅導通電路分別將聲光傳感器的導通特性通過1組發(fā)光管進行形象演示，使學生對聲光傳感器件的特性加深了理解。

第9篇：電子電路范文

【關鍵詞】電子電路;Protues;實踐教學改革

電子信息類應用型本科學生的工程實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)已經(jīng)成為人才培養(yǎng)規(guī)格的一個重要的標志和特征。各高校正在探索如何加強實踐性教學環(huán)節(jié)，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力。其突破口和側重點各個高校都有不同的作法和經(jīng)驗。

為此，邵陽學院信息系電子信息工程專業(yè)（首批湖南省特色專業(yè)）教研室與電子工程實踐教學中心（湖南省級示范實踐教學中心）強強聯(lián)手，推進電子信息工程專業(yè)的實踐教學改革和研究，進行“開放實驗室環(huán)境下的電子電路測試與仿真實驗教學的研究與實踐”項目研究，對獨立開設的實驗課程電子電路測試與仿真，進行實驗教學內(nèi)容、方法、手段、教材等方面的改革研究和“虛”“實”結合的特色化教學實踐。

1.電子信息工程專業(yè)實踐教學體系

根據(jù)電子信息工程專業(yè)（以下簡稱電信專業(yè)）自身的條件和特點，構建分模塊多層次的實踐教學體系：以培養(yǎng)實踐動手能力強、專業(yè)特色明顯、具有創(chuàng)新思維能力的高素質(zhì)應用型人才為目標，建立分模塊、多層次、相互銜接行之有效的實踐教學體系。

表1所示把工程實踐能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)劃分為“基礎實驗專業(yè)實驗能力訓練科創(chuàng)研究”四個層次，每一層次能力逐級提升， 相互銜接，上下融合。

表1 電子信息工程專業(yè)實踐教學體系

實踐環(huán)節(jié) 依托平臺 能力培養(yǎng) 性質(zhì) 參與學生比例

基礎實驗

專業(yè)實驗

電子工程基礎訓練 基礎實驗平臺

專業(yè)實驗平臺 專業(yè)技術及技術實踐能力 教學計劃內(nèi) 100%

綜合實驗

課程設計 專業(yè)實驗平臺 實踐應用能力 教學計劃內(nèi) 100%

實訓、實習

畢業(yè)設計 實訓實習平臺

創(chuàng)新科研平臺 工程實踐能力 教學計劃內(nèi) 100%

創(chuàng)新研究

科研參與

學科競賽 創(chuàng)新科研平臺 創(chuàng)新能力，科研、技術開發(fā)能力 教學計劃外 優(yōu)勝劣汰，考核選拔，保持適當比例

2.電子電路測試與仿真課程的實驗教學研究

根據(jù)本科教學計劃要求和實踐教學體系結構，電信專業(yè)自2012年對課程設置做了較大修改和調(diào)整，提高了實踐教學環(huán)節(jié)所占比重，增加了獨立開設的實驗課程數(shù)目，突出了實踐教學重要性。將電子技術基礎課程（包含電路分析、模擬電子技術和數(shù)字電子技術三門課程）的實驗教學內(nèi)容獨立出來，開設兩門獨立實驗課程電子電路測試與仿真和現(xiàn)代電子系統(tǒng)實驗。

電子電路測試與仿真課程，處于實踐教學體系的第一層次，施教于第二學期，將電路分析和模擬電子技術理論知識應用于實踐，要求學生了解電子電路測試與仿真基本方法;掌握典型電子電路的功能、工作原理、設計方法;掌握使用軟件繪制電子電路原理圖，并會利用儀器儀表進行電子電路測試和檢測。熟悉使用軟件對電子電路進行指標測試和功能測試。

電子電路測試與仿真課程的實驗教學內(nèi)容可劃分為三大模塊：元器件模塊、單元電路模塊、綜合電路模塊。在實踐教學中充分應用現(xiàn)代技術與方法，對課程教學采用多媒體技術授課，課件上傳到網(wǎng)絡學習平臺，供學生自主學習。在選擇實驗手段時，注重虛擬仿真技術的應用，形成個性化分層次實施實驗及“虛”“實”結合的特色化教學實踐。

具體實驗項目內(nèi)容如表2所示。

表2 電子電路測試與仿真課程實驗項目

模塊 實驗項目

元器件模塊 電容元件、電感元件、電阻元件、二極管元件、三極管元件、集成電路等

單元電路模塊 濾波電路、整流電路、比較電路、穩(wěn)壓電路、電流放大電路、電壓放大電路、功率放大電路、振蕩電路、反饋電路、諧振電路、模擬運算電路等

綜合電路模塊 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路、三端穩(wěn)壓電源電路、三端可調(diào)電源電路、開關電源電路、信號發(fā)生器電路、組合電源電路、紅外線收發(fā)電路組件等

根據(jù)培養(yǎng)目標和實驗項目內(nèi)容，在具體的實驗實施過程中把整個課程實驗分為5個層次對學生進行訓練：第一層次是驗證性實驗，第二層次是設計性單元電路，第三層次是綜合電路實驗，第四是功能電路設計實現(xiàn)，第五層次是對指標和性能提出較高要求的項目訓練。

第一、二、三層次要求所有學生必須參加，而第四、第五層次是針對學習進度快、基礎扎實、動手能力強、學習效果好、興趣愛好濃的學有余力的學生開設的，先要求學生進行模擬軟件設計電路、仿真、測試，再進行硬件實現(xiàn)，利用儀器儀表完成功能測試和指標測量。實驗課程教學靈活地采用集中指導、自主訓練和項目驅(qū)動等教學方式，使學生逐步形成學生自主式、合作式、研究式為主的學習方式。

3.Protues在電子電路測試與仿真中的應用

Protues 是指一種現(xiàn)代化通用電路分析軟件，廣泛應用于電子線路計算機輔助分析和設計。如今，高版本的Protues 能夠?qū)δM電子線路從三個層面進行分析――直流、瞬態(tài)、交流，還能對數(shù)字電子電路和數(shù)模混合電路進行比對分析[6]。

采用Protues仿真軟件進行電子電路測試實驗，具有比較明顯的優(yōu)勢，例如涉及到的實驗內(nèi)容全面，可涵蓋表2三大模塊的幾乎所有實驗項目內(nèi)容，實驗投入少元器件損耗小，學生可自行實驗，不受實驗室硬件條件限制，與工程實踐最為接近，對元器件的參數(shù)設置和改變電路連接非常靈活，便于實現(xiàn)不同功能電路的指標和性能要求。在實驗過程中，學生先進行仿真實驗，再在硬件平臺上進行驗證，完成第一、二層次的實驗項目，而對于第三層次的項目，要求學生完成仿真設計和測試，然后學生可以進行更高層次的創(chuàng)新設計和開發(fā)項目的研究。

Protues在電子電路測試與仿真中的應用，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）可對所有實驗內(nèi)容進行實驗仿真操作，僅僅只需一臺電腦安裝Protues軟件，而元器件成本幾乎為零。

（2）能在不變換電路元件的條件下，僅僅通過改變電路參數(shù)來改變電路的性能，實驗結果非常直觀，而實驗過程簡便，實驗損耗幾乎為零。

（3）Protues提供了幾乎所有電子儀器――示波器、掃頻儀、邏輯分析儀、器件特性分析儀及信號源等。學生直接可以獲得各種實驗結果，如輸入輸出波形、頻率特性曲線、動態(tài)變化曲線等。

（4）對于設計性、綜合性實驗項目及對指標和性能提出較高要求的項目，可對學生的方案進行設計和仿真測試，驗證方案是否可行，便于方案的修改和調(diào)整。

（5）PCB的自動布線功能，能實現(xiàn)從原理圖到PCB圖的轉換，為電路的硬件實現(xiàn)提供了方便。

（6）學生通過Protues仿真實驗，積累大量電路原理圖和功能仿真、性能測試的經(jīng)驗，為綜合電路模塊的項目實驗甚至為未來創(chuàng)新能力，科研、技術開發(fā)能力的提高奠定非常好的基礎。

（7）能將學科競賽培訓的部分內(nèi)容融入到實驗課程的訓練中進行。

4.教學效果

我們對獨立開設的實驗課程電子電路測試與仿真，在開放實驗室環(huán)境下進行實驗教學內(nèi)容、方法、手段等方面的改革研究和“虛”“實”結合的特色化教學實踐。實踐教學取得很好成效。（1）使得實驗課程能夠吸引學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣，且使得學生對于電子電路方面的研究分析與模擬仿真能力得到大幅度的提升;（2）學生實踐動手能力、綜合知識應用能力、創(chuàng)新意識與思維能力得到提高;（3）形成了一個具有較強實踐能力和實踐教學指導的師資隊伍，提高了教師進行實踐教學和科學研究的能力;（4）成為競賽培訓的重要一環(huán)，促進了學生競賽成績的提高。近三年，學生參加全國電子競賽、應用型人才技能競賽及科技作品競賽，獲得國家二等獎1項、三等獎1項、優(yōu)秀獎3項，獲省級一等獎3項、二等獎6項，三等獎12項，優(yōu)秀獎7項。

根據(jù)電信專業(yè)自身的條件和特點，對多年的實踐教學經(jīng)驗和成果進行總結，進行了“開放實驗室環(huán)境下的電子電路測試與仿真實驗教學的研究與實踐”項目研究。雖然教學改革取得了一定成效，但是還存在或多或少的問題和缺點，還有待進一步改革探索，還需通過實踐不斷加以檢驗和完善。

參考文獻

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[3]郭偉良，陳雪芬，周永燦.創(chuàng)新實踐教學體系構建與實踐[J].海南大學學報自然科學版，2014，32（1）：97-101.

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[5]尹仕，肖看，王貞炎.全開放的創(chuàng)新性實踐教學體系構建[J].實驗室研究與探索，2013，32（11）.

[6]劉建海，方曉群.Protues仿真軟件在電子實訓課程中的應用[J].電子制作，2014（6）：115.