電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精選(九篇)

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第1篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)智能化

0引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，使電氣技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛躍性的發(fā)展。當(dāng) 前，我國(guó)與國(guó)際上進(jìn)行廣泛的技術(shù)交流，國(guó)際上許多先進(jìn)的新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷進(jìn)入中國(guó)電氣市場(chǎng)，使電氣行業(yè)邁出了新的一步。至今為止全國(guó)智能化系統(tǒng)示范工程相繼建成，令世界矚目。

1電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

根據(jù)單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)，應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為：

1．發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及操作。

2．發(fā)變組保護(hù)、廠高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制。

3．發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退。

4．220kV/500kV開(kāi)關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。

5．6kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等。

6．380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。

7．高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作(2臺(tái)機(jī)共用)。

8．柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作。

9．直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。

對(duì)于發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)和安全自動(dòng)裝置，因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實(shí)現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當(dāng)大的費(fèi)用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動(dòng)裝置信息，并可以通過(guò)DCS進(jìn)行事故追憶。

2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

2.1集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理速度受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái)的是主機(jī)冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)， 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無(wú)法操作。這種接線的二次接線復(fù)雜，查線不方便，大大增加了維護(hù)量，還存在由于查線或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。

2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應(yīng)于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式

目前，對(duì)于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展， 這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外，還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

3智能化電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展

當(dāng)前，經(jīng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心評(píng)估，通過(guò)了一批在工程中已實(shí)際采用、具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的電氣智能化技術(shù)的科技成果，他們主要采用了電氣系統(tǒng)集成技術(shù)。在智能電氣系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)子系統(tǒng)，一般來(lái)說(shuō)均由各自的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，在各自的操作站下完成預(yù)期的工作，但尚未達(dá)到信息資源共享。為了達(dá)到管理的方便快捷，各子系統(tǒng)之間的信息資源共享，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)集成。

在系統(tǒng)集成過(guò)程中，集成所選擇的系統(tǒng)平臺(tái)不同，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，所集成的子系統(tǒng)范圍不同，有不同的集成模式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、顯示技術(shù)的發(fā)展，使電氣設(shè)備控制系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它子系統(tǒng)相連，由此產(chǎn)生以電氣設(shè)備控制系統(tǒng)為主的系統(tǒng)集成方式。它們利用開(kāi)放的協(xié)議以達(dá)到各相關(guān)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)控制和信息共享，提高了管理效率，也提高了處理突發(fā)事件的能力，并達(dá)到了節(jié)能和節(jié)省人力的目的，這就是電氣設(shè)備管理系統(tǒng)(BMS)。系統(tǒng)集成不是目的，而是提升電氣使用功能和提高管理效率的技術(shù)手段，集成的內(nèi)容不是多多益善，而應(yīng)根據(jù)使用和管理的需要，在技術(shù)成熟、系統(tǒng)可靠、投資合理、管理高效等前提下，按需集成。

4 結(jié)束語(yǔ)

第2篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

顧玲芙 江蘇省無(wú)錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校 214153

【文章摘要】

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，為軟件

的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展空

間。在電子線路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，軟件應(yīng)

用作為其重要組成部分，能夠?yàn)殡娐?/p>

設(shè)計(jì)提供更為高效的參數(shù)優(yōu)選方案，

其在當(dāng)下社會(huì)應(yīng)用和教學(xué)中所占比

重也日漸增加。在電路研究與設(shè)計(jì)過(guò)

程中，已有越來(lái)越多的設(shè)計(jì)者利用電

腦仿真技術(shù)對(duì)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與

調(diào)試，計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用逐漸成為當(dāng)

下電子電路設(shè)計(jì)中的重要工具。本文

從電子電路設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)質(zhì)量，

設(shè)計(jì)周期及成本計(jì)算角度出發(fā)，對(duì)電

子電路設(shè)計(jì)教學(xué)中的軟件應(yīng)用進(jìn)行

分析，并通過(guò)探討不同類軟件在電子

電路設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用特點(diǎn)，為電子

電路教學(xué)提供有效的教學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】

軟件應(yīng)用；電子電路設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)教學(xué)

1 電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)發(fā)展概況

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，軟件的

開(kāi)發(fā)與利用日漸成為當(dāng)下社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)

展的重要構(gòu)成部分，在現(xiàn)階段的電子電路

設(shè)計(jì)中，各類軟件的應(yīng)用在為電路設(shè)計(jì)提

供極大便利的同時(shí)，也為電子線路連接及

功能的驗(yàn)證提供了有效途徑。各類軟件在

日漸普及和廣泛應(yīng)用中得以不斷完善，這

也極大的促進(jìn)了計(jì)算機(jī)軟件在電子電路

設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在電子電路的實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)

用中，由于電子電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和線路搭建

涉及到了多個(gè)電子領(lǐng)域，如電路圖繪制，

電路設(shè)計(jì)，元件設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)調(diào)動(dòng)等，都需

要不同類型的軟件進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)。在當(dāng)下

我國(guó)電子電路的設(shè)計(jì)與教學(xué)中，理論課程

與課程實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合為學(xué)生的電路學(xué)

習(xí)設(shè)計(jì)提供了良好的發(fā)展空間。計(jì)算機(jī)軟

件的應(yīng)用教學(xué)，使得學(xué)生在掌握了軟件應(yīng)

用的基礎(chǔ)上，能夠以軟件工具開(kāi)展電子電

阻的設(shè)計(jì)，搭建和線路調(diào)試。在計(jì)算機(jī)軟

件的電子電路教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，模擬電

子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)極具代表性的實(shí)

例，學(xué)生在模擬電子電路設(shè)計(jì)的課程中，

能夠在課程內(nèi)容中學(xué)習(xí)到電路技術(shù)和計(jì)

算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，并通過(guò)課堂練習(xí)和

課程實(shí)踐不斷加深對(duì)計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用和

電子電路設(shè)計(jì)的認(rèn)知，在課程教學(xué)后期的

課程實(shí)踐中，教師通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展電路

設(shè)計(jì)實(shí)踐，以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生軟件知識(shí)和

電子電路知識(shí)的有機(jī)融合。電子電路教學(xué)

的開(kāi)展，為計(jì)算機(jī)軟件和電路設(shè)計(jì)應(yīng)用的

結(jié)合提供了發(fā)展前提，這也為我國(guó)電子電

路技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

各類軟件在電子電路

設(shè)計(jì)教學(xué)中的運(yùn)用

顧玲芙 江蘇省無(wú)錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校 214153

2 電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)中軟件應(yīng)用意

義探討

在電子電路的實(shí)際設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中，

電路結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計(jì)仿真測(cè)試已成為當(dāng)

下最具有效性的技術(shù)，加之越來(lái)越多的電

子電路設(shè)計(jì)者選擇運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)電

子電路設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，這就使計(jì)算機(jī)軟件

應(yīng)用在電子電路的設(shè)計(jì)中具有十分重要

的意義。計(jì)算機(jī)軟件提供的軟件仿真功能

為電子電路的方案設(shè)計(jì)提供了有力的參

考，學(xué)生能夠利用軟件進(jìn)行對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)好

的電路方案進(jìn)行仿真，并通過(guò)對(duì)比方案設(shè)

計(jì)與當(dāng)真結(jié)果對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，這在

幫助學(xué)生完善仿真方案的同時(shí)，也進(jìn)一步

鞏固了其對(duì)知識(shí)的掌握，提升了電路設(shè)計(jì)

中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力。與傳統(tǒng)形

式的電路測(cè)量檢驗(yàn)方式不同，計(jì)算機(jī)軟件

的應(yīng)用僅需要將電路接口連接到實(shí)驗(yàn)箱，

通過(guò)程序調(diào)試模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，以更為

高效率的檢測(cè)出電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。軟

件應(yīng)用在為電子電路設(shè)計(jì)提供仿真環(huán)境

的同時(shí)，也能夠在學(xué)生的電子理論學(xué)習(xí)中

起到極大的輔助作用。在電子電路教學(xué)開(kāi)

展過(guò)程中，課程理論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)

合能夠進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)電路知識(shí)的理

性認(rèn)知，而在電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用檢測(cè)過(guò)程

中，由于校園客觀環(huán)境的限制，電路的檢

驗(yàn)與應(yīng)用通常無(wú)法得到充分開(kāi)展，而利用

計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)則能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電路

設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)和校正，使得學(xué)生能夠在真正

意義上掌握電子電路設(shè)計(jì)課程中的研究

方法。

3 各類軟件在電子電路教學(xué)中的具

體運(yùn)用

3.1 CAD 軟件在電子電路教學(xué)中的

應(yīng)用

CAD 軟件系統(tǒng)是當(dāng)下電路設(shè)計(jì)軟件

中圖形設(shè)計(jì)功能作為全面的應(yīng)用軟件，其

在電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用也十分廣

泛。在電路設(shè)計(jì)教學(xué)的開(kāi)展中，CAD 軟

件為課程開(kāi)展提供了繪圖，幾何造型以及

特征計(jì)算等功能，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)過(guò)程

中，教師能夠通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行元件設(shè)

計(jì)，是學(xué)生進(jìn)一步掌握不同電路元件的功

能，并以此為基礎(chǔ)，使學(xué)生利用不同元件

的特性進(jìn)行電路的功能設(shè)計(jì)。CAD 軟件

在為電路教學(xué)設(shè)置元件設(shè)計(jì)功能的同時(shí)，

也自帶有元件庫(kù)，電路的實(shí)際設(shè)計(jì)可以直

接對(duì)元件進(jìn)行調(diào)用，這也能夠有效節(jié)約電

路原理圖設(shè)計(jì)時(shí)間。在利用該軟件開(kāi)展教

學(xué)時(shí)，教師還要強(qiáng)調(diào)實(shí)際元件和虛擬元件

的區(qū)別，并通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中著重強(qiáng)調(diào)，

以保證學(xué)生實(shí)際電路連接的準(zhǔn)確性和安

全性。

3.2 EWB 軟件在教學(xué)中的具體應(yīng)用

分析

EWB 計(jì)算機(jī)軟件是一種用于電路設(shè)

計(jì)與仿真的EDA 工具軟件，與CAD 軟件

不同，EWB 軟件中包含更多的高品質(zhì)模

擬電路元件和組件模型。教師在開(kāi)展電子

電路設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)能夠在元件調(diào)用的基礎(chǔ)

上，引導(dǎo)學(xué)生利用軟件進(jìn)行多種功能仿

真，如對(duì)以連接的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行交流頻

率特性分析，靜態(tài)分析和參數(shù)掃描分析

等。EWB 軟件主要結(jié)構(gòu)包括函數(shù)信號(hào)發(fā)

生器和仿真電路模板等，學(xué)生能夠在課程

設(shè)計(jì)中通過(guò)元件調(diào)用和參數(shù)整合，完成電

路設(shè)計(jì)，并通過(guò)將電路系統(tǒng)調(diào)用與仿真模

板中，對(duì)其進(jìn)行功能測(cè)試。在電路仿真教

學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)首先開(kāi)展信號(hào)發(fā)生器教

學(xué)，使得學(xué)生能夠依據(jù)實(shí)際電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

選定對(duì)應(yīng)的激勵(lì)信號(hào)，以此保證電子電路

結(jié)構(gòu)仿真結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和有效性。

3.3 PSPICE 仿真軟件在電路設(shè)計(jì)教

學(xué)中的應(yīng)用

作為現(xiàn)階段不同類型電路分析與設(shè)

計(jì)仿真軟件之一，PSPICE 軟件具有十分

優(yōu)越的實(shí)用性能。該軟件主要包括電子線

路仿真，圖形方式輸出，模擬計(jì)算電路功

能和網(wǎng)表生成等功能，不僅能夠?qū)δM電

子線路進(jìn)行仿真與模式實(shí)驗(yàn)，也能夠與實(shí)

體電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接并開(kāi)展模擬仿真。在

電子電路的設(shè)計(jì)教學(xué)中，教師要將課程演

示重點(diǎn)放在利用 PSPICE 軟件模擬連接

電路上，使學(xué)生能夠在掌握元件參數(shù)的基

礎(chǔ)上，更為全面的掌握電路波形和電壓電

流值的檢測(cè)方法。PSPICE 仿真軟件的應(yīng)

用，也為電路設(shè)計(jì)教學(xué)中元件參數(shù)的優(yōu)化

提供了科學(xué)有效的途經(jīng)，教師通過(guò)對(duì)比軟

件中不同模擬元件的功能，以選擇靈敏度

高和容差關(guān)系穩(wěn)定的軟件開(kāi)展教學(xué)，這能

夠極大的優(yōu)化電路設(shè)計(jì)中的元件參數(shù)，并

使得電子電路設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量得到有效

提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

不同類型計(jì)算機(jī)軟件在電子電路教

學(xué)中的應(yīng)用，為電路設(shè)計(jì)與功能檢測(cè)提供

了有效的教學(xué)方式。教師在備課過(guò)程中通

過(guò)對(duì)比不同電路軟件的應(yīng)用特點(diǎn)，并選取

更具教學(xué)價(jià)值的應(yīng)用軟件開(kāi)展電子電路

教學(xué)，能夠更為全面的對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行講

解，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生電路工程設(shè)計(jì)的眼光，

為學(xué)生今后的就業(yè)與發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基

礎(chǔ)。

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第3篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

【關(guān)鍵詞】中職學(xué)校；電子電路設(shè)計(jì)；音響設(shè)計(jì)；創(chuàng)新教學(xué)

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）05（c）-0000-00

與中職學(xué)校的其他專業(yè)相比，電子專業(yè)對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力要求更高。因此在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)充分將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)進(jìn)行教學(xué)。但是受教學(xué)資源和教學(xué)條件的限制，部分中職電子電路設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)仍然以理論教學(xué)為主，只注重學(xué)生在CAD軟件上的操作是否熟練，而忽略了電子電路設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用。以下筆者就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，來(lái)談?wù)勲娮与娐吩O(shè)計(jì)實(shí)用性項(xiàng)目的創(chuàng)新教學(xué)方法。

1、開(kāi)展實(shí)用性項(xiàng)目教學(xué)的必要性

一般來(lái)講，電子電路設(shè)計(jì)工作都是在CAD軟件上制作完成的，因此現(xiàn)如今很多中職電子專業(yè)在教學(xué)中往往只將教學(xué)實(shí)踐的重心放在培養(yǎng)學(xué)生的CAD制圖能力上，也就是說(shuō)，中職電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)除了進(jìn)行理論教學(xué)以外，就是對(duì)學(xué)生進(jìn)行CAD軟件應(yīng)用能力培訓(xùn)，并認(rèn)為這樣就能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的電子電路設(shè)計(jì)人才。然而事實(shí)上卻并非如此，很多學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，仍然不能在短期內(nèi)掌握生產(chǎn)設(shè)計(jì)要領(lǐng)，實(shí)踐能力很弱。

基于此，我們應(yīng)當(dāng)了解到，電子電路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容不但要包括理論、CAD軟件，還要包括一些實(shí)用性項(xiàng)目，也就是要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于PCB板的設(shè)計(jì)能力，包括對(duì)PCB板的布局和布線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到相關(guān)質(zhì)量認(rèn)證要求。

2、開(kāi)展實(shí)用性項(xiàng)目創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐的方法

通常在中職電子電路設(shè)計(jì)課程的項(xiàng)目式教學(xué)中，包含了繪制單管放大電路原理圖、制單片機(jī)系統(tǒng)層次原理圖、繪制元件原理圖、單管放大電路PCB板設(shè)計(jì)、單片機(jī)系統(tǒng)PCB板設(shè)計(jì)、U盤(pán)PCB板設(shè)計(jì)和PBC封裝設(shè)計(jì)幾大項(xiàng)目。在本文中，筆者提出可以在此基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)新的項(xiàng)目，即音響電路PCB板的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

之所以要提出在電子電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目中增設(shè)音響電路設(shè)計(jì)，是因?yàn)楫?dāng)前的電子產(chǎn)品基本上都會(huì)配備語(yǔ)音系統(tǒng)，而電子產(chǎn)品的發(fā)展又是趨勢(shì)于輕巧、單薄的方向。也就是說(shuō)，現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)電子電路板的密度要求越來(lái)越高，PCB板的密度大小、精度高低都直接決定著其性能好壞。而在PCB板的設(shè)計(jì)中，若布線過(guò)于緊湊，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的干擾，因此要增大密度，就必須要提高PCB板的抗干擾能力。為此，我們應(yīng)當(dāng)將音響電路PCBLAYOUT設(shè)計(jì)也作為電子電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)重要項(xiàng)目?jī)?nèi)容。

3、基于實(shí)用性的音響電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)踐

音響電路的PCBLAYOUT一般由集合數(shù)字電路、模擬電路和高頻電路組成，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮到電路板的使用穩(wěn)定性。而影響其使用穩(wěn)定性的主要因素有電源、接地和信號(hào)線處理等，這些因素對(duì)電路板的抗干擾性影響也較大。為此以下我們重點(diǎn)對(duì)這三個(gè)因素的實(shí)踐處理方法進(jìn)行探討。

3.1電源的處理

在組合音響的使用電源種，運(yùn)用到很多降壓、穩(wěn)壓電路，所以在做線路圖時(shí)就應(yīng)當(dāng)把他們分開(kāi)。但是在選用降壓呵穩(wěn)壓電路時(shí)，必須要考慮到承受工作的電流問(wèn)題，在同一組電壓給不同模塊時(shí)應(yīng)當(dāng)將磁珠分開(kāi)。

3.2地線的處理

在做組合音響的地線處理時(shí)，必須要考慮的就是電流問(wèn)題。

我們都知道一個(gè)原理，那就是電源從哪里來(lái)，那么底線就要回哪里去。比如一個(gè)5v的電源，它給CD部分供電，那么CD部分的地也要回到5v電源的地上，如果這個(gè)5v電壓是經(jīng)過(guò)12V降下來(lái)的，那么它的地也就再回到12V電源的地線上，都是一級(jí)一級(jí)串起來(lái)的，最后到總電源輸入的地上。

DA解碼芯片的地線、FM音頻輸出的地、DECK的地、AUX輸入的地、LINE IN輸入的地都應(yīng)該直接接入到功放的地線上。很多時(shí)候，我們畫(huà)功放電路都會(huì)想到單點(diǎn)接地，都想把所有地都接入到濾波電源的電容上，認(rèn)為這個(gè)地方的地是最干凈的，其實(shí)還是有局限性。因?yàn)锳UX輸入的是音頻信號(hào)，電壓的幅度起伏不定，功放的電流波動(dòng)也很大，也就造成功放的地不穩(wěn)定。

喇叭的地要接到電源地上，不能放在功放的IC地上，眾所周知，功放的IC地上是存在一定電壓的，如果把喇叭的地接放到這里，不僅輸出功率降低了，還相當(dāng)于是吧喇叭的地與功放IC的地接在了一起，這樣使得喇叭的地變得更加不穩(wěn)定，電壓相對(duì)也起伏加大了。

3.3信號(hào)線的處理

在模擬功放里信號(hào)線已經(jīng)很少，一般只有聲道。

在音頻輸入輸中間要用地線隔開(kāi)，最好音頻線的兩邊要用地線包起來(lái)。

LR聲道線上的濾波電容要離開(kāi)得遠(yuǎn)些（在音頻信號(hào)幅度很大的時(shí)候，這點(diǎn)影響很明顯）。相隔太近，容易引起失真，串音。

在電流很大的信號(hào)線電源及地線上可增加露銅區(qū)，在過(guò)波峰焊的時(shí)候露銅的地方會(huì)沾上錫，從而減少銅鉑上的阻抗，一般是在地線上，或者音頻輸出線上。

3.4音響產(chǎn)品的PCB工藝

貼片元器件基本上和MP3的工藝是一樣的。音響產(chǎn)品使用到插件的物料很多，所以在焊接上可能還會(huì)使用到波峰焊，因此在一些插件元器件中和貼片是不一樣的。

在一些大的焊腳上需要增加SOLDER缺口，以便過(guò)波峰焊的時(shí)候，不至于出現(xiàn)連錫，但是過(guò)波峰焊的方向一定要和缺口方向一致。

3.5認(rèn)證

我們都知道，音響產(chǎn)品不比MP3和U盤(pán)，它還多了一個(gè)需要認(rèn)真的安規(guī)UL。所以在選用器件時(shí)，一定要選擇過(guò)了UL認(rèn)證的物料，還要選擇在認(rèn)證時(shí)變壓器一定是沒(méi)有被浸漆的，在做安規(guī)測(cè)試時(shí)要有耐壓和過(guò)流保護(hù)作用的。如果選用好的變壓器，那么耐壓?jiǎn)栴}是不會(huì)出現(xiàn)的，在電路中增加保險(xiǎn)絲，也是為了做過(guò)流的保護(hù)作用。

FCC，CE認(rèn)證的處理方法基本上都是適用于音響產(chǎn)品的。此外就音響產(chǎn)品還有一種特殊的處理方法，就是在連接線上增加磁環(huán)。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在中職電子電路設(shè)計(jì)的課程教學(xué)中進(jìn)行實(shí)用性項(xiàng)目教學(xué)的創(chuàng)新和改進(jìn)是非常有必要的，也是未來(lái)社會(huì)發(fā)展對(duì)中職學(xué)校人才培養(yǎng)提出的新的要求。作為電子專業(yè)的學(xué)生，不但要能夠充分掌握電子電路設(shè)計(jì)的理論知識(shí)和軟件設(shè)計(jì)方法，還要能夠與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，掌握生產(chǎn)中需要注意的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。本文中提出在電子電路設(shè)計(jì)的項(xiàng)目教學(xué)中加設(shè)音響電路設(shè)計(jì)正是基于這種理論而提出的，希望能夠?yàn)閺V大同行提供一些借鑒和參考，從而促進(jìn)中職電子專業(yè)教學(xué)模式的改革和教學(xué)水平的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙永杰，郭英. 項(xiàng)目教學(xué)在電子線路CAD教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J]. 吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào). 2010（05）

第4篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：可進(jìn)化硬件遺傳算法電子電路設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列

在人類的科學(xué)研究中，有不少研究成果得益于大自然的啟發(fā)，例如仿生學(xué)技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，許多的科學(xué)研究越來(lái)越與生物學(xué)緊密相聯(lián)。在人工智能方面，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了能用計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備模仿人類生物體的看、聽(tīng)、和思維等能力；另一方面，受進(jìn)化論的啟發(fā)，科學(xué)家們提出了基于生物學(xué)的電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)，將進(jìn)化理論的方法應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)中，使得新的電子電路能像生物一樣具有對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)、免疫、自我進(jìn)化及自我復(fù)制等特性,用來(lái)實(shí)現(xiàn)高適應(yīng)、高可靠的電子系統(tǒng)。這類電子電路常稱為可進(jìn)化硬件(EHW,EvolvableHardWare)。本文主要介紹可進(jìn)化硬件EHW的機(jī)理及其相關(guān)技術(shù)并根據(jù)這種機(jī)理對(duì)高可靠性電子電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論。

1EHW的機(jī)理及相關(guān)技術(shù)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所要求解決的問(wèn)題日趨復(fù)雜，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。而復(fù)雜性的提高就意味著可靠性的降低，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，要想使如此復(fù)雜的實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零出錯(cuò)率幾乎是不可能的，因此人們寄希望于系統(tǒng)的容錯(cuò)性能：即系統(tǒng)在出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下的適應(yīng)能力。對(duì)于如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性和可靠性，大自然給了我們近乎完美的藍(lán)本。人體是迄今為止我們所知道的最復(fù)雜的生物系統(tǒng)，通過(guò)千萬(wàn)年基因進(jìn)化，使得人體可以在某些細(xì)胞發(fā)生病變的情況下，不斷地進(jìn)行自我診斷，并最終自愈。因此借用這一機(jī)理，科學(xué)家們研究出可進(jìn)化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可進(jìn)化硬件不但同樣具有自我診斷能力，能夠通過(guò)自我重構(gòu)消除錯(cuò)誤，而且可以在設(shè)計(jì)要求或系統(tǒng)工作環(huán)境發(fā)生變化的情況下，通過(guò)自我重構(gòu)來(lái)使電路適應(yīng)這種變化而繼續(xù)正常工作。嚴(yán)格地說(shuō)，EHW具有兩個(gè)方面的目的，一方面是把進(jìn)化算法應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)中；另一方面是硬件具有通過(guò)動(dòng)態(tài)地、自主地重構(gòu)自己實(shí)現(xiàn)在線適應(yīng)變化的能力。前者強(qiáng)調(diào)的是進(jìn)化算法在電子設(shè)計(jì)中可替代傳統(tǒng)基于規(guī)范的設(shè)計(jì)方法；后者強(qiáng)調(diào)的是硬件的可適應(yīng)機(jī)理。當(dāng)然二者的區(qū)別也是很模糊的。本文主要討論的是EHW在第一個(gè)方面的問(wèn)題。

對(duì)EHW的研究主要采用了進(jìn)化理論中的進(jìn)化計(jì)算（EvolutionaryComputing）算法,特別是遺傳算法（GA）為設(shè)計(jì)算法，在數(shù)字電路中以現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）為媒介，在模擬電路設(shè)計(jì)中以現(xiàn)場(chǎng)可編程模擬陣列（FPAA）為媒介來(lái)進(jìn)行的。此外還有建立在晶體管級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)可編程晶體管陣列（FPTA），它為同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)字電路和和模擬電路提供了一個(gè)可靠的平臺(tái)。下面主要介紹一下遺傳算法和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的相關(guān)知識(shí)，并以數(shù)字電路為例介紹可進(jìn)化硬件設(shè)計(jì)方法。

1．1遺傳算法

遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過(guò)程的一種自適應(yīng)全局優(yōu)化算法，它借鑒了物種進(jìn)化的思想，將欲求解問(wèn)題編碼，把可行解表示成字符串形式，稱為染色體或個(gè)體。先通過(guò)初始化隨機(jī)產(chǎn)生一群個(gè)體，稱為種群，它們都是假設(shè)解。然后把這些假設(shè)解置于問(wèn)題的“環(huán)境”中，根據(jù)適應(yīng)值或某種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制選擇個(gè)體（適應(yīng)值就是解的滿意程度），使用各種遺傳操作算子（包括選擇，變異，交叉等等）產(chǎn)生下一代（下一代可以完全替代原種群，即非重疊種群；也可以部分替代原種群中一些較差的個(gè)體，即重疊種群），如此進(jìn)化下去，直到滿足期望的終止條件，得到問(wèn)題的最優(yōu)解為止。

1．2現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)

現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列是一種基于查找表(LUT,Lookupbr)結(jié)構(gòu)的可在線編程的邏輯電路。它由存放在片內(nèi)RAM中的程序來(lái)設(shè)置其工作狀態(tài)，工作時(shí)需要對(duì)片內(nèi)的RAM進(jìn)行編程。當(dāng)用戶通過(guò)原理圖或硬件描述語(yǔ)言（HDL）描述了一個(gè)邏輯電路以后，F(xiàn)PGA開(kāi)發(fā)軟件會(huì)把設(shè)計(jì)方案通過(guò)編譯形成數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流下載至RAM中。這些RAM中的數(shù)據(jù)流決定電路的邏輯關(guān)系。掉電后，F(xiàn)PGA恢復(fù)成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失，因此，F(xiàn)PGA能夠反復(fù)使用，灌入不同的數(shù)據(jù)流就會(huì)獲得不同的硬件系統(tǒng)，這就是可編程特性。這一特性是實(shí)現(xiàn)EHW的重要特性。目前在可進(jìn)化電子電路的設(shè)計(jì)中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。

2進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)架構(gòu)

本節(jié)以設(shè)計(jì)高容錯(cuò)性的數(shù)字電路設(shè)計(jì)為例來(lái)闡述EHW的設(shè)計(jì)架構(gòu)及主要設(shè)計(jì)步驟。對(duì)于通過(guò)進(jìn)化理論的遺傳算法來(lái)產(chǎn)生容錯(cuò)性，所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)可以看作一個(gè)具有持續(xù)性地、實(shí)時(shí)地適應(yīng)變化的硬件系統(tǒng)。對(duì)于電子電路來(lái)說(shuō)，所謂的變化的來(lái)源很多，如硬件故障導(dǎo)致的錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)要求和規(guī)則的改變，環(huán)境的改變（各種干擾的出現(xiàn)）等。

從進(jìn)化論的角度來(lái)看，當(dāng)這些變化發(fā)生時(shí)，個(gè)體的適應(yīng)度會(huì)作相應(yīng)的改變。當(dāng)進(jìn)化進(jìn)行時(shí)，個(gè)體會(huì)適應(yīng)這些變化重新獲得高的適應(yīng)度?；谶M(jìn)化論的電子電路設(shè)計(jì)就是利用這種原理,通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行多次地進(jìn)化來(lái)提高其適應(yīng)變化的能力。

電子電路進(jìn)化設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示。圖中給出了電子電路的設(shè)計(jì)的兩種進(jìn)化，分別是內(nèi)部進(jìn)化和外部進(jìn)化。其中內(nèi)部進(jìn)化是指硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)化，而外部進(jìn)化是指軟件模擬的電路的進(jìn)化。這兩種進(jìn)化是相互獨(dú)立的，當(dāng)然通過(guò)外部進(jìn)化得到的最終設(shè)計(jì)結(jié)果還是要由硬件結(jié)構(gòu)的變化來(lái)實(shí)際體現(xiàn)。從圖中可以看出，進(jìn)化過(guò)程是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，其中是根據(jù)進(jìn)化算法（遺傳算法）的計(jì)算結(jié)果來(lái)進(jìn)行的。整個(gè)進(jìn)化設(shè)計(jì)包括以下步驟：

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)的目的，產(chǎn)生初步的方案，并把初步方案用一組染色體（一組“0”和“1”表示的數(shù)據(jù)串）來(lái)表示，其中每個(gè)個(gè)體表示的是設(shè)計(jì)的一部分。染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA上，用來(lái)定義FPGA的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從而確定可重構(gòu)硬件內(nèi)部各單元的聯(lián)結(jié)，形成了初步的硬件系統(tǒng)。用來(lái)設(shè)計(jì)進(jìn)化硬件的FPGA器件可以接受任意組合的數(shù)據(jù)流下載，而不會(huì)導(dǎo)致器件的損害。

（2）將設(shè)計(jì)結(jié)果與目標(biāo)要求進(jìn)行比較，并用某種誤差表示作為描述系統(tǒng)適應(yīng)度的衡量準(zhǔn)則。這需要一定的檢測(cè)手段和評(píng)估軟件的支持。對(duì)不同的個(gè)體，根據(jù)適應(yīng)度進(jìn)行排序，下一代的個(gè)體將由最優(yōu)的個(gè)體來(lái)產(chǎn)生。

（3）根據(jù)適應(yīng)度再對(duì)新的個(gè)體組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果挑選一些個(gè)體。一

部分被選個(gè)體保持原樣，另一部分個(gè)體根據(jù)遺傳算法進(jìn)行修改，如進(jìn)行交叉和變異，而這種交叉和變異的目的是為了產(chǎn)生更具適應(yīng)性的下一代。把新一代染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA中對(duì)硬件進(jìn)行進(jìn)化。

（4）重復(fù)上述步驟，產(chǎn)生新的數(shù)代個(gè)體，直到新的個(gè)體表示的設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)出接近要求的適應(yīng)能力為止。

一般來(lái)說(shuō)通過(guò)遺傳算法最后會(huì)得到一個(gè)或數(shù)個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果，最后設(shè)計(jì)方案具有對(duì)設(shè)計(jì)要求和系統(tǒng)工作環(huán)境的最佳適應(yīng)性。這一過(guò)程又叫內(nèi)部進(jìn)化或硬件進(jìn)化。

圖中的右邊展示了另一種設(shè)計(jì)可進(jìn)化電路的方法，即用模擬軟件來(lái)代替可重構(gòu)器件，染色體每一位確定的是軟件模擬電路的連接方式，而不是可重構(gòu)器件各單元的連接方式。這一方法叫外部進(jìn)化或軟件進(jìn)化。這種方法中進(jìn)化過(guò)程完全模擬進(jìn)行，只有最后的結(jié)果才在器件上實(shí)施。

進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的是遺傳算法的應(yīng)用。在遺傳算法的應(yīng)用過(guò)程中，變異因子的確定是需要慎重考慮的，它的大小既關(guān)系到個(gè)體變異的程度，也關(guān)系到個(gè)體對(duì)環(huán)境變化做出反應(yīng)的能力，而這兩個(gè)因素相互抵觸。變異因子越大，個(gè)體更容易適應(yīng)環(huán)境變化，對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的錯(cuò)誤做出快速反應(yīng)，但個(gè)體更容易發(fā)生突變。而變異因子較小時(shí)，系統(tǒng)的反應(yīng)力變差，但系統(tǒng)一旦獲得高適應(yīng)度的設(shè)計(jì)方案時(shí)可以保持穩(wěn)定。

對(duì)于可進(jìn)化數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，可以在兩個(gè)層面上進(jìn)行。一個(gè)是在基本的“與”、“或”、“非”門(mén)的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)化設(shè)計(jì)，一個(gè)是在功能塊如觸發(fā)器、加法器和多路選擇器的基礎(chǔ)上進(jìn)行。前一種方法更為靈活，而后一種更適于工業(yè)應(yīng)用。有人提出了一種基于進(jìn)化細(xì)胞機(jī)（CellularAutomaton）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì)架構(gòu)。采用這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，只需要定義整個(gè)模塊的適應(yīng)度，而對(duì)于每一模塊如何實(shí)現(xiàn)它復(fù)雜的功能可以不予理睬，對(duì)于超大規(guī)模線路的設(shè)計(jì)可以采用這一方法來(lái)將電路進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3可進(jìn)化電路設(shè)計(jì)環(huán)境

上面描述的軟硬件進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)可在圖2所示的設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行。這一設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境對(duì)于測(cè)試可重構(gòu)硬件的構(gòu)架及展示在FPGA可重構(gòu)硬件上的進(jìn)化設(shè)計(jì)很有用處。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境包括遺傳算法軟件包、FPGA開(kāi)發(fā)系統(tǒng)板、數(shù)據(jù)采集軟硬件、適應(yīng)度評(píng)估軟件、用戶接口程序及電路模擬仿真軟件。

遺傳算法由計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)程序包實(shí)現(xiàn)。由它來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)化計(jì)算并產(chǎn)生染色體組。表示硬件描述的染色體通過(guò)通信電纜由計(jì)算機(jī)下載到有FPGA器件的實(shí)驗(yàn)板上。然后通過(guò)接口將布線結(jié)果傳回計(jì)算機(jī)。適應(yīng)度評(píng)估建立在儀器數(shù)據(jù)采集硬件及軟件上，一個(gè)接口碼將GA與硬件連接起來(lái)，可能的設(shè)計(jì)方案在此得到評(píng)估。同時(shí)還有一個(gè)圖形用戶接口以便于設(shè)計(jì)結(jié)果的可視化和將問(wèn)題形式化。通過(guò)執(zhí)行遺傳算法在每一代染色體組都會(huì)產(chǎn)生新的染色體群組，并被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)流傳入實(shí)驗(yàn)板上。至于通過(guò)軟件進(jìn)化的電子電路設(shè)計(jì)，可采用Spice軟件作為線路模擬仿真軟件，把染色體變成模擬電路并通過(guò)仿真軟件來(lái)仿真電路的運(yùn)行情況，通過(guò)相應(yīng)軟件來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)結(jié)果。

第5篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：電子電路；單元電路；設(shè)計(jì)方法

1 前言

在我國(guó)，電子技術(shù)是隨著我國(guó)的改革開(kāi)放發(fā)展起來(lái)的，雖然起步晚，但是當(dāng)今的發(fā)展也在世界發(fā)展水平之列。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，電子技術(shù)從電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用的領(lǐng)域都發(fā)生了翻天覆地的改變，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，對(duì)于我國(guó)的電子電路的工程師和設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，合理的設(shè)計(jì)出一個(gè)符合要求的完整的電路圖是非常重要的。

2 電子技術(shù)和單元電路的概念

所謂的電子技術(shù)，就是在我們解決實(shí)際的電路問(wèn)題時(shí)，電路工程師根據(jù)電子學(xué)的原理，將電子的某種特性設(shè)計(jì)在一個(gè)實(shí)際的電子器件上的一門(mén)新興的技術(shù)。電子技術(shù)主要分為電子信息技術(shù)和電子電路技術(shù)兩大類。在電子信息技術(shù)中，從前只有電子模擬技術(shù)，但是最近幾年又新發(fā)展出一門(mén)數(shù)字電子技術(shù)，后者處理電路的能力更強(qiáng)，因此，成為現(xiàn)今社會(huì)電子技術(shù)的主流。在電子電路中，組成電子電路系統(tǒng)的一個(gè)主要部分就是我們要分析的單元電路。單元電路很復(fù)雜，對(duì)電子工程師要求的技術(shù)嚴(yán)格，為了將電子電路設(shè)計(jì)的水平不斷的進(jìn)行提高，我們電子工程師就要對(duì)單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的研究，通過(guò)這些來(lái)增加單元電路的經(jīng)驗(yàn)。

3 單元電路的設(shè)計(jì)步驟和方法

3.1 單元電路的設(shè)計(jì)步驟

在傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)時(shí)，一般的步驟有三步。單元電路在設(shè)計(jì)上也一樣，都是明確設(shè)計(jì)任務(wù)、計(jì)算單元電路的參數(shù)以及畫(huà)出最后的單元電路圖。

在單元電路設(shè)計(jì)前，一定要明確設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)。主要考慮的是設(shè)計(jì)出的單元電路的性能，在單元電路設(shè)計(jì)時(shí)，我們要將電壓、電阻、電流設(shè)計(jì)為最佳的狀態(tài)，以使設(shè)計(jì)出的單元電路的性能達(dá)到最好，當(dāng)然，在設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮到設(shè)計(jì)出的電路體積要小，成本要低，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，方便使用和維護(hù)、

在計(jì)算單元電路參數(shù)時(shí)，我們一定要運(yùn)用我們電子工程師的專業(yè)知識(shí)，將設(shè)計(jì)的參數(shù)計(jì)算準(zhǔn)確，保證設(shè)計(jì)出的單元電路功能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。舉例說(shuō)明，當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)單元電路中的放大器電路時(shí)，我們一定要計(jì)算準(zhǔn)確電阻值及其放大的倍率，這樣才能保證放大器電路正常的工作。在參數(shù)計(jì)算時(shí)，我們要計(jì)算不止一次，將計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，在誤差范圍內(nèi)才能使用。

在單元電路設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出來(lái)后，接下來(lái)就是畫(huà)單元電路圖。畫(huà)出完整的單元電路圖主要是讓我們能總體的了解單元電路和整機(jī)電路間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)換。在畫(huà)單元電路圖時(shí)，要確保所畫(huà)的電路圖簡(jiǎn)單、明了、準(zhǔn)確。盡可能的將電路圖畫(huà)在一張圖紙上，這樣方便電子工程師檢查其中的問(wèn)題和錯(cuò)誤，單元電路的主要部分要在圖紙上標(biāo)明，有必要的還要畫(huà)出主要部件的詳細(xì)電路圖。

3.2 單元電子電路的設(shè)計(jì)方法

前面詳細(xì)的講解到單元電路的設(shè)計(jì)步驟，這都是為單元電路的設(shè)計(jì)方法做準(zhǔn)備，一個(gè)單元電子電路正常運(yùn)行與否，根本還要看單元電路的設(shè)計(jì)是否合理，因此單元電子電路的設(shè)計(jì)方法尤為重要。下面主要講三種實(shí)際生產(chǎn)中常用的設(shè)計(jì)方法。

第一種就是線性的集成運(yùn)放組成的穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法，在穩(wěn)流網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)壓電源中的電壓變壓器只有通過(guò)輸入電壓才能借助濾波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入最后的穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò)中去，因此，在電子工程師設(shè)計(jì)電路時(shí)，要將電流的短路保護(hù)考慮在內(nèi)，防止負(fù)載的電流超過(guò)額定電流，對(duì)電路產(chǎn)生損害，一般的穩(wěn)壓電路都是串聯(lián)式，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要將負(fù)載區(qū)的紋波系數(shù)降低，保證電路的穩(wěn)壓效果，帶動(dòng)負(fù)載一定不能選用直流電，防止出現(xiàn)短路。

第二種就是單元電路的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)方法。在將各個(gè)分單元的電路設(shè)計(jì)好后，就要設(shè)計(jì)他們之間的級(jí)聯(lián)圖了，一些涉及的是模擬電路的聯(lián)系，一些是數(shù)字電路的聯(lián)系，更多的是兩者結(jié)合的綜合電路，這些電路總體是要提高電路的放大倍數(shù)和提高其負(fù)載能力，因此，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮對(duì)電路進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)。在耦合信號(hào)的設(shè)計(jì)中，要考慮不同耦合種類的相互影響，對(duì)電路進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。對(duì)于電路中的時(shí)序配合，要總體的先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定電路系統(tǒng)的時(shí)序，在按照最簡(jiǎn)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第三種就是對(duì)電路中的放大器的設(shè)計(jì)。放大器在電路中的作用主要是放大電路中的單元倍數(shù)，加強(qiáng)電路中某個(gè)模塊的功能。放大器要考慮的因素主要是電源的單、雙供電，電源的最優(yōu)電流，最佳輸入和輸出電壓等，在放大器設(shè)計(jì)中，一定要處理好各個(gè)參數(shù)的關(guān)系，在設(shè)計(jì)中要避免出現(xiàn)兩級(jí)以上的放大級(jí)別，減少出現(xiàn)的消振問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在的電路中的單元電路種類很多，因此在設(shè)計(jì)方法上會(huì)有很多版本，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，集成電路逐漸成為電子市場(chǎng)的新寵，并且已經(jīng)形成集成電路的新興器件，這對(duì)電路的單元電路設(shè)計(jì)要求提出了更加嚴(yán)格的要求。這就需要我們電子工程師在電路的設(shè)計(jì)上要積極地積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，參考國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，將我國(guó)的電子設(shè)計(jì)推向一個(gè)新的臺(tái)階。

[參考文獻(xiàn)]

[1]徐雷.關(guān)于電子技術(shù)單元電路的級(jí)聯(lián)問(wèn)題[J].電子制作，2013，（9）：17-19.

第6篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

將管理、運(yùn)籌以及控制等方面技術(shù)融合在一起，形成系統(tǒng)工程技術(shù)。由于該技術(shù)涉及領(lǐng)域眾多，因此在應(yīng)用環(huán)節(jié)中需要根據(jù)使用需求做出調(diào)整，將不必要的程序省去，有效縮短系統(tǒng)構(gòu)成所用時(shí)間。對(duì)電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量不確定因素，需要計(jì)算分析，系統(tǒng)工程技術(shù)了幫助設(shè)計(jì)師快速判斷需要重點(diǎn)研究的項(xiàng)目，制定出合理的優(yōu)化方案。電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要有確定的目標(biāo)，再對(duì)各組成部分優(yōu)化處理。系統(tǒng)工程技術(shù)會(huì)將設(shè)計(jì)中的影響量整理下來(lái)，依次做出比較。通過(guò)這種方法來(lái)確定設(shè)計(jì)過(guò)程中需要加入的抗干擾功能。系統(tǒng)工程還可在電子電路中形成功能網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念只是對(duì)局部電路進(jìn)行加強(qiáng)處理，缺少模塊之間的配合，從設(shè)計(jì)方案分析以及足夠成熟，但使用時(shí)很容易產(chǎn)生阻礙影響。應(yīng)用這一技術(shù)后可有效解決配合不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，使電路設(shè)計(jì)方案更具有可行性，電子系統(tǒng)運(yùn)行控制成本也會(huì)有明顯減少。

2電子電路設(shè)計(jì)中體現(xiàn)的系統(tǒng)工程理念相關(guān)性

2.1元器件的集合性。

元器件是電路組成的基礎(chǔ)部分，在選擇準(zhǔn)備階段引入系統(tǒng)工程理念可幫助元件形成一個(gè)集合。只有在相互配合的狀態(tài)下元器件功能才得以實(shí)現(xiàn)，這也正是系統(tǒng)性的體現(xiàn)。隨著設(shè)計(jì)工作的深入，一些不必要的元器件會(huì)被替代或者省略掉，以此來(lái)追求運(yùn)行環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)便，系統(tǒng)工程在形成初期會(huì)幫助設(shè)計(jì)人員確定不必要的部件，并對(duì)實(shí)現(xiàn)功能的模塊組成進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。以電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面對(duì)這種形成進(jìn)行分析，可以稱之為元器件的集合性。

2.2組成要素相關(guān)性。

系統(tǒng)是由不用功能設(shè)備組成的，根據(jù)使用需求這些電氣設(shè)備在供電環(huán)節(jié)中會(huì)獨(dú)立存在。明確電路的導(dǎo)通原理后可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，既可以為控制環(huán)節(jié)提供便捷，又能在使用功能上做出進(jìn)步，電子元件的導(dǎo)通原理相似，由此可以將系統(tǒng)工程技術(shù)中的相關(guān)性引入其中?？梢源_定重要組成模塊之間的關(guān)聯(lián)性，以此來(lái)降低導(dǎo)通線路的復(fù)雜程度。

2.3電路系統(tǒng)層次性。

電子電路運(yùn)行指令由控制模塊發(fā)出，信號(hào)通過(guò)傳輸與接收裝置后被功能模塊感知到，并做出相應(yīng)指令。這一環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出了電路的層次性質(zhì)，系統(tǒng)工程技術(shù)同樣具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶哟蝿澐?，這一特異性為技術(shù)應(yīng)用提供了空間。系統(tǒng)工程理念引入到設(shè)計(jì)工作中，可以將設(shè)備運(yùn)行不同階段產(chǎn)生的參數(shù)變化記錄下來(lái)，明確影響因素后方便技術(shù)人員制定出調(diào)節(jié)方案，電子電路在使用過(guò)程中也更安全穩(wěn)定。

3系統(tǒng)工程技術(shù)在電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案的確定。

開(kāi)展設(shè)計(jì)工作前首先要有一個(gè)明確的設(shè)計(jì)方案，作為設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的理論依據(jù)。還要對(duì)總電路系統(tǒng)進(jìn)行劃分，根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的不同來(lái)完成，劃分后的電路模塊稱之為單元，是需要單獨(dú)設(shè)計(jì)的。為避免工作開(kāi)展出現(xiàn)混亂，可以借助計(jì)算機(jī)設(shè)備擬定程序框圖，將電子元件導(dǎo)通順序標(biāo)記在其中。例如電流的放大環(huán)節(jié)，首先是電流的產(chǎn)生，沿著導(dǎo)通方向流動(dòng)，進(jìn)入到放大模塊中，設(shè)備捕捉到有用功后會(huì)選擇性放大，在這一環(huán)節(jié)前會(huì)有濾波設(shè)備對(duì)干擾進(jìn)行過(guò)濾。其次是模擬電路的輸出環(huán)節(jié)，模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可以接受的相似電信號(hào)，向接受環(huán)節(jié)傳輸。從理論層面分析這一流程較為復(fù)雜，但制定程序框圖后可清晰的呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中。

3.2設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)系統(tǒng)分析。

設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)定要以使用功能為前提，同時(shí)還要體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的先進(jìn)性，具有抗干擾和保護(hù)能力。系統(tǒng)工程技術(shù)可以用來(lái)分析目標(biāo)的可行性，并根據(jù)各設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的操作能力合理分配設(shè)計(jì)任務(wù)。在對(duì)電路導(dǎo)通原理進(jìn)行分析時(shí)要考慮設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，以方案與現(xiàn)實(shí)不符，對(duì)安裝階段造成影響。確定上述內(nèi)容后可得出準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)工作也可以正常開(kāi)展。

3.3整體方案論證與優(yōu)化選擇。

方案的選擇在整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中起到很重要的作用，要求根據(jù)自身所掌握的知識(shí)和資料，針對(duì)系統(tǒng)提出的要求、條件和任務(wù)來(lái)完成功能設(shè)計(jì)，最后設(shè)計(jì)完整的框架?？蚣軋D需全面不僅反映系統(tǒng)各組成部分功能和完成的任務(wù)，還需要清楚的表示出系統(tǒng)各部分之間的相互關(guān)系。具體內(nèi)容如下：

3.3.1根據(jù)系統(tǒng)的要求，可以把電路劃分成若干功能塊，這樣可以粗略得到系統(tǒng)框圖。每個(gè)框圖又可以包含多個(gè)單元電路，將總指標(biāo)分配給每個(gè)單元電路，最后根據(jù)單元電路的任務(wù)來(lái)完成電路的總結(jié)構(gòu)。

3.3.2系統(tǒng)的框架圖和單元電路的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，要仔細(xì)的比較和研究設(shè)計(jì)方案，力爭(zhēng)使方案的設(shè)計(jì)做到可靠、合理、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)先進(jìn)等。依據(jù)較高的可靠性和技術(shù)可行性來(lái)選定最后的方案。

3.4元器件模塊的選擇

電子電路中出現(xiàn)的各種故障往往表現(xiàn)為元器件的故障和損壞。究其原因往往不是元器件本身所存在的缺陷，而是由于對(duì)元器件的選擇不當(dāng)導(dǎo)致的。因此在進(jìn)行總方案的設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算時(shí)，要考慮選擇合適的元器件。選擇元器件主要從以下兩方面來(lái)考慮：

3.4.1在元器件的選擇上需要從電路的總體方案和具體問(wèn)題上出發(fā)，考慮好每個(gè)元器件要具備什么功能。單元電路的參數(shù)要根據(jù)電路的工作環(huán)境和指標(biāo)要求等來(lái)計(jì)算，以確保元器件參數(shù)額定值的準(zhǔn)確性，并且要留出足夠的富裕量，保證在低于額定值的條件下來(lái)工作。

3.4.2在電路設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)的條件下，要盡量減少元器件的種類和規(guī)格，提高元器件的重復(fù)利用率。最后利用模型分析對(duì)構(gòu)成電子系統(tǒng)各個(gè)元器件模塊進(jìn)行性能微調(diào)，使其更好的接近理想狀態(tài)。

3.5整體電路仿真。

Multisim等仿真軟件的使用，極大的滿足了電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的仿真要求。其通過(guò)使用軟件模塊庫(kù)提供的內(nèi)容，設(shè)計(jì)電路、修改參數(shù)，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)系統(tǒng)工程動(dòng)力學(xué)數(shù)值分析計(jì)算。評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性、可靠性。從而為最終的電子系統(tǒng)性能提供評(píng)價(jià)，從整體上增加了設(shè)計(jì)驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。

3.6電子系統(tǒng)總體價(jià)值分析。

經(jīng)過(guò)上述步驟，一個(gè)較完備的電子電路系統(tǒng)基本建立。使用系統(tǒng)工程中的決策分析技術(shù)，能夠通過(guò)效用分析、沖突分析等手段分析該系統(tǒng)的成本、風(fēng)險(xiǎn)以及可能存在的隱患。在電子系統(tǒng)形成產(chǎn)品前盡可能完善其功能，得到技術(shù)上穩(wěn)定、安全、可靠的電子電路系統(tǒng)。

4結(jié)論

第7篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

課題內(nèi)容設(shè)計(jì)合理與否，將直接影響到課程設(shè)計(jì)的綜合訓(xùn)練效果。在具體課題內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

選擇具有實(shí)用性和趣味性的課題從學(xué)生的實(shí)際水平出發(fā)，幫助學(xué)生選擇適合自己的題目，使題目與理論知識(shí)密切相關(guān)，又具有較強(qiáng)的趣味性和實(shí)用性，與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。例如，要求學(xué)生組裝一整的收音機(jī)、家居生活中能用到的聲光控開(kāi)關(guān)、門(mén)窗防盜報(bào)警器等。又如我們選用的《音樂(lè)彩燈控制器設(shè)計(jì)》、《多功能數(shù)字鐘的電路設(shè)計(jì)》、《交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)》等課題，學(xué)生做起來(lái)積極性很高。更重要的是通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生運(yùn)用專業(yè)技能解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力得到了提高。

選擇能綜合應(yīng)用理論知識(shí)的課題要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程的基本理論和知識(shí)，獨(dú)立完成一項(xiàng)實(shí)際課題。通過(guò)查閱資料、線路設(shè)計(jì)、選擇元器件、電路安裝調(diào)試，使學(xué)生所學(xué)的基本理論和知識(shí)充分運(yùn)用于解決實(shí)際問(wèn)題。例如電子脈搏計(jì)這一課題，要應(yīng)用到傳感器、放大電路、有源濾波電路、整形電路以及數(shù)字電路中的各種門(mén)電路、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器及譯碼、驅(qū)動(dòng)顯示電路。又如數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)這一課題，數(shù)字鐘是一個(gè)典型的數(shù)字電路系統(tǒng)，選此作為設(shè)計(jì)題目，可使學(xué)生將學(xué)過(guò)的比較零散的數(shù)字電路知識(shí)有機(jī)地、系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)用于實(shí)際，培養(yǎng)綜合分析、設(shè)計(jì)電路的能力。還可選用有源濾波器的設(shè)計(jì)題目，使學(xué)生進(jìn)一步加深領(lǐng)會(huì)運(yùn)算放大器在信號(hào)處理電路中的應(yīng)用，選用交流寬帶放大器的設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)放大電路的三種不同組態(tài)的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合以及電路的設(shè)計(jì)方法得到練習(xí)，并通過(guò)這個(gè)對(duì)基本放大電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、頻帶寬度以及引入負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善得到進(jìn)一步的理解，同時(shí)提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

課題內(nèi)容要注重集成電路和新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用當(dāng)今時(shí)代電子技術(shù)飛躍發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮，課程設(shè)計(jì)可以彌補(bǔ)教材的滯后性。在電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量采用集成電路，特別是集成運(yùn)算放大器和某些專用芯片（如模擬乘法器、鎖相環(huán)）作為電路的重要構(gòu)件，體現(xiàn)出現(xiàn)代電子電路的設(shè)計(jì)是各種集成電路構(gòu)件的組合的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，尤其是將模擬電路、數(shù)字電路與微處理器相結(jié)合，以數(shù)字電路為主，軟硬件結(jié)合，以硬件電路設(shè)計(jì)為主，符合現(xiàn)代電子電路結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。例如我們?cè)瓉?lái)經(jīng)常選定分立元件OTL和OCL功放電路設(shè)計(jì)課題，隨著目前大量的集成功放芯片的上市，我們就把這些課題內(nèi)容并入《集成電路音響放大器》、《音頻信號(hào)發(fā)生器》等課題中。又如在數(shù)字脈搏計(jì)課題中，介紹了鎖相倍頻的新概念，同時(shí)介紹了集成電路CC4046和C14526構(gòu)成的鎖相倍頻電路。通過(guò)這些課題設(shè)計(jì)將一些集成電路的工作原理以及使用方法介紹給學(xué)生，并在實(shí)踐中得到練習(xí)，使所學(xué)的理論知識(shí)更加豐富。

選擇適應(yīng)專業(yè)需要，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)的課題為了拓寬學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域，使學(xué)生對(duì)專業(yè)有所認(rèn)識(shí)和了解，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣和學(xué)習(xí)的積極性，在課程設(shè)計(jì)中引入了一些結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)的課題。例如數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試系統(tǒng)與頻率計(jì)設(shè)計(jì)，由于轉(zhuǎn)速測(cè)量在工業(yè)控制領(lǐng)域和人們的日常生活中經(jīng)常遇到，在工廠里測(cè)電機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速，自行車?yán)锍虦y(cè)速計(jì)，心率計(jì)以及汽車時(shí)速的測(cè)量等都屬于這一范疇。又如PWM（電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)），由于該系統(tǒng)在工業(yè)控制的調(diào)速系統(tǒng)中得到廣泛地應(yīng)用，同時(shí)，又由于該系統(tǒng)由脈寬調(diào)制器和脈沖放大器兩大部分組成，而脈寬調(diào)制器又包括鋸齒波發(fā)生器和電壓比較器，密切地聯(lián)系了電子技術(shù)課程的基本內(nèi)容。這些課題對(duì)掌握基礎(chǔ)知識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，增強(qiáng)對(duì)專業(yè)課的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)的積極性都能起到較大的作用。

注意選擇和后續(xù)專業(yè)課有關(guān)的課題為對(duì)電子技術(shù)課程的進(jìn)一步提高和為后續(xù)課程打下一定基礎(chǔ)，可考慮選擇一些模擬電路和數(shù)字電路綜合性的課題，以使學(xué)生對(duì)電子技術(shù)有一個(gè)全面的、綜合的認(rèn)識(shí)，對(duì)后續(xù)專業(yè)課有一定了解，為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。例如《調(diào)速系統(tǒng)的給定積分器》課題。

課程設(shè)計(jì)的組織實(shí)施

以人為本，因材施教教師只在大思路上作一定的引導(dǎo)，對(duì)具體方案不做過(guò)多干預(yù)，只起組織、引導(dǎo)、檢查、把關(guān)和解決一些疑難問(wèn)題的作用，放手讓學(xué)生大膽實(shí)踐，以充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。我們的改進(jìn)做法是:在注重結(jié)論正確的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)整個(gè)設(shè)計(jì)方案實(shí)施的全過(guò)程，即使得出的結(jié)論不盡如人意，甚至是錯(cuò)的，只要學(xué)生能找出其中的原因并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，仍然可獲得較好的成績(jī);相反，如果結(jié)論是抄襲得來(lái)的，即便是正確的，設(shè)計(jì)成績(jī)也按不及格處理。如電子脈搏計(jì)的設(shè)計(jì)課題，只給出設(shè)計(jì)方案的原理框圖，講明基本原理、總體構(gòu)思和適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)提要，在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中給出原始數(shù)據(jù)及主要技術(shù)要求，而具體的原理圖及元件的參數(shù)，集成電路的選擇，電路的安裝調(diào)試等工作則要求學(xué)生獨(dú)立完成，這樣做可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，學(xué)生的收獲更大。

虛實(shí)結(jié)合，重在“真品”（1）采用機(jī)輔分析。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，對(duì)電子電路或系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)分析和設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，它的應(yīng)用使得電路功能、參數(shù)的分析和設(shè)計(jì)都可以脫離具體對(duì)象，在構(gòu)筑于計(jì)算機(jī)平臺(tái)上的虛擬環(huán)境中通過(guò)仿真處理而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。EDA技術(shù)已成為現(xiàn)代電子工程開(kāi)發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域的支撐技術(shù)，在電子行業(yè)，Miltisim、Protel等電子仿真軟件，已成為電子工程設(shè)計(jì)的必備工具。學(xué)習(xí)和掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)電子電路的分析是目前和今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，將其應(yīng)用到課程設(shè)計(jì)領(lǐng)域也是教學(xué)改革的方向。一是應(yīng)用Miltisim設(shè)計(jì)電路仿真。在學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)課題擬定初步方案后，要求他們先在電路仿真與分析軟件Milltisim平臺(tái)上對(duì)于所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真，觀察電路功能是否滿足設(shè)計(jì)要求，分析主要元器件參數(shù)對(duì)電路指標(biāo)的影響，初步了解電路靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的工作情況，在Milltisim平臺(tái)上調(diào)試電路使之達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，為電路的實(shí)調(diào)做準(zhǔn)備。二是應(yīng)用ProtelForWindows設(shè)計(jì)印刷電路板。在Milltisim仿真后，給學(xué)生介紹印刷電路板的自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件ProtelForWindows和設(shè)計(jì)印刷電路板的基本工程知識(shí)，要求學(xué)生應(yīng)用ProtelForWindows設(shè)計(jì)軟件繪制本組設(shè)計(jì)的電路原理圖并設(shè)計(jì)出印刷電路板圖。通過(guò)幾年課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，對(duì)有源濾波器、交流寬帶放大器、數(shù)字溫度計(jì)、數(shù)字鐘、交通燈控制器等設(shè)計(jì)課題采用MilltisimEDA軟件與虛擬樣機(jī)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，取得了較好的教學(xué)效果。（2）結(jié)合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。近年來(lái)，全國(guó)各高校都開(kāi)設(shè)了EDA技術(shù)的教學(xué)和實(shí)踐課程。對(duì)機(jī)電類專業(yè)的學(xué)生而言，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完電子技術(shù)理論課程后進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)的能力、獨(dú)立設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的能力和對(duì)電子產(chǎn)品實(shí)際安裝、調(diào)試的能力。如果學(xué)生沒(méi)有從原理圖設(shè)計(jì)開(kāi)始一直做到樣機(jī)調(diào)試成功，經(jīng)歷整個(gè)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)過(guò)程，又如何能提高電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的作用?所以要將傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)與EDA技術(shù)的訓(xùn)練相結(jié)合，比較電路實(shí)測(cè)的性能和計(jì)算機(jī)的仿真結(jié)果，以認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)仿真在電路設(shè)計(jì)中所起的作用，使學(xué)生對(duì)EDA技術(shù)的了解不只是停留在軟件系統(tǒng)的操作上，而是對(duì)該技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中所起的作用有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，能對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)有所幫助。

形成組合，團(tuán)結(jié)協(xié)作在組隊(duì)方面，采取電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的組織方式，2～3人為一組，要求學(xué)生不僅要共同討論設(shè)計(jì)課題和選擇設(shè)計(jì)方案，還必須落實(shí)自己具體的設(shè)計(jì)任務(wù)，如計(jì)算機(jī)輔助分析、硬件電路的制作、調(diào)試、資料的查閱、整理和總結(jié)等，有分工有合作，以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

第8篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)；MPTG教學(xué)模式；項(xiàng)目；分組

作者簡(jiǎn)介：楊立娜（1979-），女，吉林長(zhǎng)春人，嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，講師。張效銘（1978-），男，吉林梨樹(shù)人，浙江科技工程學(xué)校電氣工程部主任，講師，華東師范大學(xué)碩士研究生（上海 200241）。（浙江 嘉興 314001）

中文分類號(hào)：G642.0  文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A  文章編號(hào)：1007-0079（2011）36-0202-02

“模擬電子技術(shù)”是電類及其相關(guān)專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，[1]通過(guò)該課程的教學(xué)，主要使學(xué)生掌握模擬電子電路的基本工作原理、基本分析方法和基本應(yīng)用技能，使學(xué)生能夠?qū)Ω鞣N由集成電路或分立元件構(gòu)成的基本電路單元進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，并初步具備根據(jù)實(shí)際要求應(yīng)用這些單元電路構(gòu)成簡(jiǎn)單模擬電子系統(tǒng)的能力，為今后學(xué)習(xí)各類后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)模塊課，以及為解決工程實(shí)踐中所遇到的各種模擬電子系統(tǒng)問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，它也是我們今后應(yīng)用中、大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，所以它在整個(gè)課程體系中占有舉足輕重的作用。

一、教學(xué)改革背景

通過(guò)教學(xué)過(guò)程中的不斷調(diào)查和了解，目前許多學(xué)校在該課程的教學(xué)中還有許多不足，教學(xué)過(guò)程中普遍存在以下幾方面的問(wèn)題。

1.課程難度大

一方面，部分學(xué)生對(duì)本課程的先修課，如“高等數(shù)學(xué)”中的公式的推導(dǎo)、“大學(xué)物理”中的電子元件的物理特性及“電路原理”中的電路定律等掌握得不好。另一方面，“模擬電子電路”本身基礎(chǔ)知識(shí)繁多，理論抽象，概念復(fù)雜，分析方法上多采用非線性分析法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，學(xué)生普遍感覺(jué)難度很大。

2.在教學(xué)過(guò)程中偏重知識(shí)傳授，忽略能力培養(yǎng)

對(duì)學(xué)生的主體性、創(chuàng)造性的培養(yǎng)不夠，學(xué)生的自由空間太少，自主發(fā)展的機(jī)會(huì)被無(wú)形剝奪了，這無(wú)疑極大地影響了學(xué)生的創(chuàng)造性的自我培養(yǎng)，是與素質(zhì)教育背道而弛的。另一方面，傳授的教學(xué)中把學(xué)生視為被動(dòng)的接受者，使學(xué)生難以參與教學(xué)，不會(huì)獨(dú)立思考，人云亦云，這種機(jī)械式的教學(xué)模式，不僅限制了教師的教學(xué)風(fēng)格的發(fā)揮，而且更限制了學(xué)生個(gè)性的發(fā)揮。

3.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)不夠合理

“模擬電子電路”的實(shí)踐教學(xué)受到課時(shí)和條件的限制，安排的大部分都是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，即驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。且給定了實(shí)驗(yàn)?zāi)K，學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)要求接好電路測(cè)定數(shù)據(jù)即可，缺少可以提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，無(wú)法接觸到最新的知識(shí)與技術(shù)，學(xué)習(xí)起點(diǎn)過(guò)低，不適應(yīng)現(xiàn)在新技術(shù)發(fā)展的需要。這樣做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在資料查詢、電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、數(shù)據(jù)處理等方面都缺乏鍛煉，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生被要求機(jī)械地按步驟操作，主觀能力得不到發(fā)揮，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣減弱，制約了對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。因此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和運(yùn)行模式有待完善。

4.現(xiàn)代化的教學(xué)手段還沒(méi)有得到很好的推廣應(yīng)用

隨著科技的高速發(fā)展，現(xiàn)代化的教學(xué)手段在教學(xué)實(shí)踐中也得到越來(lái)越廣泛的使用，但真正能把這些教學(xué)手段與傳統(tǒng)方式有機(jī)整合的不多，而多是將思維與軟件形式完全固化，用課件演示充斥整個(gè)教學(xué)過(guò)程，將教學(xué)過(guò)程變成了生硬的報(bào)告展示。這種“教師―課件―學(xué)生”的教學(xué)模式勢(shì)必割裂了教師與學(xué)生的直接關(guān)系，很難使學(xué)生對(duì)電路性能進(jìn)行直觀分析，達(dá)不到用現(xiàn)代化教學(xué)手段提升教學(xué)效果的目的。

二、MPTG教學(xué)模式簡(jiǎn)介

MPTG（Model of Project Task Group）即項(xiàng)目任務(wù)組教學(xué)模式，是指在教學(xué)過(guò)程中，以分組的形式組織學(xué)生切實(shí)參加項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理的全過(guò)程，然后在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中完成具體教學(xué)任務(wù)。MPTG教學(xué)是以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以“任務(wù)”作為學(xué)習(xí)的橋梁，“驅(qū)動(dòng)”學(xué)生分組去討論、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施的一種綜合性教學(xué)方法。這樣在教學(xué)的過(guò)程中，教師就由單純的知識(shí)傳授者向?qū)W生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者轉(zhuǎn)變，學(xué)生也由被動(dòng)的接受者向?qū)W習(xí)的主動(dòng)者轉(zhuǎn)變。MPTG教學(xué)模式是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，又體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，充分地展示了現(xiàn)代教育“以能力為本”的價(jià)值取向，它可使課堂教學(xué)的質(zhì)量和效益得到更大幅度的提高。

三、教學(xué)改革內(nèi)容

1.教學(xué)方法的改革

為了更好地提升專業(yè)基礎(chǔ)課的課堂教學(xué)效果，在教學(xué)過(guò)程中，MPTG教學(xué)法擬采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，[2]在此基礎(chǔ)上學(xué)生分組進(jìn)行學(xué)習(xí)，以學(xué)習(xí)小組的形式由學(xué)得好的學(xué)生帶動(dòng)其他學(xué)生共同學(xué)習(xí)，項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中采用“明確任務(wù)”、“分析任務(wù)”、“完成任務(wù)”、“評(píng)估任務(wù)”、“延伸任務(wù)”的工作流程，使組內(nèi)形成充分的討論和分析，達(dá)到組內(nèi)成員共同學(xué)習(xí)的目的。

在教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是教學(xué)活動(dòng)中的設(shè)計(jì)者、組織者、參與者、指導(dǎo)者、評(píng)估者。MPTG教學(xué)模式中所選擇的實(shí)例項(xiàng)目應(yīng)與授課內(nèi)容密切相關(guān)，制作出的電子電路最好可以聽(tīng)到聲音，看到明顯的現(xiàn)象。采用這種學(xué)生主動(dòng)參與、協(xié)作，教師為指導(dǎo)的教學(xué)模式，目的在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性，使其形成良好的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

在分組學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，使組與組之間形成競(jìng)爭(zhēng)。在這種組內(nèi)合作和組間競(jìng)爭(zhēng)的驅(qū)動(dòng)下，使學(xué)生在電子電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作精神和工作方法，并且在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，能夠使電子電路設(shè)計(jì)人才脫穎而出，適應(yīng)電子產(chǎn)業(yè)對(duì)電路設(shè)計(jì)“精英帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)”的人才需求。

2.實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革

因?yàn)楝F(xiàn)階段“模擬電子電路”教學(xué)中安排的大部分都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺少可以提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，達(dá)不到學(xué)生自我設(shè)計(jì)電路的目的。因此以“模擬電子技術(shù)”的理論知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，根據(jù)模擬電子電路在設(shè)計(jì)、調(diào)試過(guò)程中的特點(diǎn)，將電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)知識(shí)融入其中，向各學(xué)習(xí)小組布置設(shè)計(jì)任務(wù)及指標(biāo)，通過(guò)加入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供一個(gè)獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)、典型電路綜合的軟件環(huán)境，提高學(xué)生的創(chuàng)造性，這樣可激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。

四、教學(xué)實(shí)施過(guò)程

1.熟悉理論課程和實(shí)踐課程的教學(xué)大綱，設(shè)計(jì)項(xiàng)目與規(guī)劃任務(wù)

項(xiàng)目的確定要以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力作為出發(fā)點(diǎn)，涵蓋“模擬電子技術(shù)”大綱所涉及的知識(shí)點(diǎn)，充分考慮大多數(shù)學(xué)生所具有的知識(shí)水平和實(shí)現(xiàn)任務(wù)的能力，把一個(gè)大的項(xiàng)目分解成多個(gè)獨(dú)立的“子任務(wù)”，通過(guò)這些任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)總的教學(xué)目標(biāo)。因此項(xiàng)目與任務(wù)的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足下面的條件：

（1）該項(xiàng)目可用于學(xué)習(xí)一定的教學(xué)內(nèi)容，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

（2）能將某一教學(xué)課題的理論知識(shí)和實(shí)際技能結(jié)合在一起。

（3）與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程或現(xiàn)實(shí)的商業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)有直接的關(guān)系。

（4）有明確而具體的成果展示。

（5）盡可能讓學(xué)生自己克服、處理在項(xiàng)目工作中出現(xiàn)的困難和問(wèn)題。

（6）具有一定的難度，不僅是已有知識(shí)技能的應(yīng)用，而且還要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)技能解決過(guò)去從未遇到過(guò)的實(shí)際問(wèn)題。

（7）學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，師生能夠共同評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施成果和工作學(xué)習(xí)方法。

2.以分組的形式對(duì)項(xiàng)目與任務(wù)進(jìn)行教學(xué)實(shí)施

（1）了解學(xué)生的基本情況，探求科學(xué)有效的分組模式。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、座談、談心、查閱參考等方法了解目前國(guó)內(nèi)外的分組教學(xué)的組織形式，綜合考慮專業(yè)特色和當(dāng)代大學(xué)生的性格特點(diǎn)進(jìn)行分組。要求對(duì)不同性格、不同背景和不同能力的人合理配置。

（2）改進(jìn)教學(xué)方法，進(jìn)一步探索和實(shí)施“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”下的一體化教學(xué)模式。[3]

（3）制定有利于課堂教學(xué)實(shí)施的多元化的考核標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)組內(nèi)考評(píng)、組間考評(píng)和教師考評(píng)，對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)，制定能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)精神、積極的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的考核標(biāo)準(zhǔn)。

3.組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)小組，培養(yǎng)優(yōu)秀骨干人才

充分利用課余時(shí)間組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)小組，并把各組的組長(zhǎng)作為重點(diǎn)培養(yǎng)對(duì)象，希望通過(guò)組長(zhǎng)的帶動(dòng)，在班級(jí)營(yíng)造一種積極的健康的學(xué)習(xí)氛圍。通過(guò)專業(yè)團(tuán)隊(duì)小組對(duì)學(xué)生中優(yōu)秀成員的培養(yǎng)，一方面推薦學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，可以從中得到更好的鍛煉。另一方面可以使之成為課堂上教師的有利助手，彌補(bǔ)教師在實(shí)踐課中人力不足的問(wèn)題。

五、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)幾年的探索與教學(xué)實(shí)踐，我們?cè)凇澳M電子技術(shù)”課程的教改方面取得了一些成績(jī)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和職業(yè)技能，教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高，同時(shí)，畢業(yè)生也越來(lái)越受到單位的歡迎。當(dāng)然，教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，任重而道遠(yuǎn)，需要我們不斷追隨時(shí)代的腳步進(jìn)行改進(jìn)與完善，如眼下我們正著手構(gòu)建基于LabVIEW 的虛擬電子實(shí)驗(yàn)室。[4]為不斷提高“模擬電子技術(shù)”課程的教學(xué)質(zhì)量，我們將一如既往地做出不懈努力！

參考文獻(xiàn)：

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ):模擬部分[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]周潔,王立新.“項(xiàng)目教學(xué)法”在《電子技術(shù)》中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2005,10(5):182-184.

第9篇：電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)范文

1電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)計(jì)劃的制定

為進(jìn)一步深化“3CE”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和課程體系的教學(xué)改革，期間教研室課題組老師對(duì)在電子信息工程專業(yè)開(kāi)設(shè)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的意義和任務(wù)要求以及教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行了深入研討，制定了課程設(shè)計(jì)的實(shí)施細(xì)則：①將課程設(shè)計(jì)放在短學(xué)期的18至21這4周來(lái)集中實(shí)施；②制定課程設(shè)計(jì)報(bào)告規(guī)范性材料包括存檔封面、課程設(shè)計(jì)過(guò)程表格、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告封面、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告目錄、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告正文格式、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告打印設(shè)置）；③建立了課程設(shè)計(jì)的課題庫(kù)和元器件庫(kù)，以及元器件的購(gòu)置領(lǐng)用制度；④制定了樂(lè)山師范學(xué)院“2+1”學(xué)期制短學(xué)期電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)工作計(jì)劃。為保證課程設(shè)計(jì)正規(guī)化和規(guī)范化的實(shí)施作了扎實(shí)的基礎(chǔ)性工作。

2電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)具體方案的落實(shí)與實(shí)施

課程設(shè)計(jì)就是按設(shè)計(jì)題目任務(wù)要求，運(yùn)用課程所學(xué)知識(shí)和客觀條件，完成和實(shí)現(xiàn)課題目標(biāo)的全過(guò)程。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)就是在開(kāi)設(shè)了模擬電路和數(shù)字電路以及實(shí)驗(yàn)課程之后，運(yùn)用所學(xué)模電和數(shù)電知識(shí)，完成特定功能電子電路的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試等。這要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行查閱資料、設(shè)計(jì)方案與組織實(shí)驗(yàn)等工作，并寫(xiě)出總結(jié)報(bào)告。我們根據(jù)課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和所要達(dá)到的目標(biāo)要求，采用了開(kāi)放式的教學(xué)模式，真正把課程教學(xué)轉(zhuǎn)換到以學(xué)生為主體的知識(shí)運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)上來(lái)。課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)及主要設(shè)計(jì)流程如下：課題選題電路設(shè)計(jì)提交元器件清單電路安裝、調(diào)試撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告驗(yàn)收、答辯成績(jī)?cè)u(píng)定。

2.1課題與選題

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的選題是課程設(shè)計(jì)首要的第一環(huán)節(jié)，既要符合電信專業(yè)的綜合培養(yǎng)目標(biāo)，覆蓋所學(xué)主干課程知識(shí)，又要體現(xiàn)電子技術(shù)的先進(jìn)性和應(yīng)用性，拓展學(xué)生的知識(shí)面，以達(dá)到學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。所以我們課題組的指導(dǎo)老師精心設(shè)計(jì)了20個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，并制定了每個(gè)題目的具體設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，以任務(wù)書(shū)的書(shū)面表格形式，供各組（每組不大于2人）學(xué)生進(jìn)行選題。剛開(kāi)始同學(xué)們選題只想挑選簡(jiǎn)單易做的題目，這個(gè)過(guò)程老師要悉心講解每個(gè)課題的具體任務(wù)、要求和所要達(dá)到的目的，使學(xué)生明確自己的任務(wù)，鼓勵(lì)并對(duì)選擇任務(wù)多、難度較大、完成得好的課題要酌情加分。

2.2電路設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)是整個(gè)課程設(shè)計(jì)中花費(fèi)時(shí)間最多的環(huán)節(jié)之一，老師首先系統(tǒng)講解課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)步驟，設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并以成功的設(shè)計(jì)案例進(jìn)行分析、講授；對(duì)每一個(gè)設(shè)計(jì)題目，要求學(xué)生必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案的選擇，然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元的設(shè)計(jì)、參數(shù)的計(jì)算和器件的選擇，最后將各部分連在一起，畫(huà)出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖；指導(dǎo)學(xué)生要求利用EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)來(lái)完成整個(gè)電路的設(shè)計(jì)與仿真。這個(gè)電路設(shè)計(jì)期間是一個(gè)仔細(xì)認(rèn)真反復(fù)糾錯(cuò)的過(guò)程，只有電路設(shè)計(jì)通過(guò)了軟件仿真各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)以后，才能進(jìn)行硬件電路板的設(shè)計(jì)與安裝。

2.3電子電路的安裝

電子電路的安裝與調(diào)試在電子設(shè)計(jì)技術(shù)中占有重要位置。它是對(duì)理論設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)、修改和完善的過(guò)程，任何一個(gè)新產(chǎn)品往往都是在安裝、調(diào)試并反復(fù)改多次方能最終完成。在電路安裝、調(diào)試之前，要求電路設(shè)計(jì)正確，軟件仿真也通過(guò)后，提交元器件清單。雖然學(xué)生已經(jīng)在大一就進(jìn)行了電子安裝及工藝訓(xùn)練課的實(shí)踐，但時(shí)隔一年多，許多同學(xué)的安裝焊接技術(shù)已退化，所以我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行了手把手的“師傅帶徒弟”的方法來(lái)強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生，嚴(yán)格要求學(xué)生在自己設(shè)計(jì)的PCB板或萬(wàn)通板上焊接時(shí)遵循以下安裝原則。

（1）所有元器件在安裝前應(yīng)盡可能全部測(cè)試一遍，以保證所用元器件均合格。

（2）所有集成電路的安裝方向要保持一致，以便于正確布線和查線。

（3）安裝分立元件時(shí)應(yīng)使其標(biāo)志朝上或朝向易于觀察的方向，以便于查找和更換。對(duì)于有極性的元件，例如電解電容器、晶體二極管等，組裝時(shí)一定要特別注意，切匆搞錯(cuò)。

（4）為了便于查線，可根據(jù)連接線的不同作用選擇不同顏色的導(dǎo)線。一般習(xí)慣是正電源用紅色線、負(fù)電源用藍(lán)色線、地線用黑色線、信號(hào)線用黃色線等。

（5）連線盡量做到橫平豎直。連線不允許跨接在集成電路上，必須從其周圍通過(guò)。同時(shí)，應(yīng)盡可能做到連線不互相重疊、不從元器件上方通過(guò)。

（6）為使電路能夠正常工作與調(diào)測(cè)，所有地線必須連接在一起，形成一個(gè)公共參考點(diǎn)。正確的安裝方法和合理的布局，不僅可使電路整齊美觀、工作可靠，而且便于檢查、調(diào)試和排除故障。如果能在組裝前先擬訂出組裝草圖，則可獲得事半功倍之效果，使安裝既快又好。

2.4電子電路的調(diào)試

電路的調(diào)試對(duì)于電子裝置的最終形成和達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。老師詳細(xì)講解電子電路的調(diào)試步驟，指導(dǎo)學(xué)生在調(diào)試前要對(duì)電路進(jìn)行檢查，包括連線是否正確；元、器件的安裝是否良好，有無(wú)短路和連接錯(cuò)誤的地方；電源供電（包括極性）、信號(hào)源連接是否正確；電源端對(duì)地（┴）是否存在短路的情況等；通過(guò)了上述的直觀檢查無(wú)誤后，就可轉(zhuǎn)入調(diào)試。調(diào)試包括測(cè)試和調(diào)整兩個(gè)方面，它是為達(dá)到電路設(shè)計(jì)指標(biāo)而進(jìn)行的一系列的“測(cè)量判斷調(diào)整再測(cè)量”的反復(fù)過(guò)程。調(diào)試的方法通常采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)（總調(diào)）的原則，它包括通電觀察、靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試的過(guò)程。在調(diào)試過(guò)程中電路會(huì)不可避免出現(xiàn)異常工作狀況，學(xué)生要學(xué)會(huì)去查找、分析故障的原因和排除故障的方法，并把它看成一次良好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

2.5撰寫(xiě)設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告

撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的技術(shù)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科技論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練。通過(guò)寫(xiě)報(bào)告，不僅把設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面的總結(jié)，而且把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論的高度。我們對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告進(jìn)行了規(guī)范化的要求，技術(shù)報(bào)告應(yīng)包括以下幾點(diǎn)。

（1）課題名稱。

（2）內(nèi)容摘要。

（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。

（4）比較和選寫(xiě)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫(huà)出系統(tǒng)框圖。

（5）單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。

（6）畫(huà)出完整的電路圖和PCB設(shè)計(jì)圖，并說(shuō)明電路的工作原理，截下仿真圖并說(shuō)明仿真數(shù)據(jù)和波形是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（7）組裝調(diào)試的內(nèi)容（包括使用的主要儀器儀表、電路調(diào)試的方法和技巧、測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形與計(jì)算結(jié)果的比較、調(diào)試中出現(xiàn)故障的原因和排除方法等）。

（8）總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值，提出改進(jìn)意見(jiàn)和展望。列出系統(tǒng)所需元件清單。

（9）收獲、體會(huì)。

（10）列出參考文獻(xiàn)。

2.6驗(yàn)收與答辯

經(jīng)過(guò)小學(xué)期的4周集中訓(xùn)練和實(shí)踐，將自主設(shè)計(jì)的成果和作品以答辯的形式進(jìn)行匯報(bào)和總結(jié)，答辯是有技巧的，答辯本身也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)、能力展示的訓(xùn)練，所以我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中也設(shè)計(jì)了這一環(huán)節(jié)，訓(xùn)練他們沉著冷靜、自信應(yīng)對(duì)在答辯過(guò)程中所遇到的所有問(wèn)題。我們安排每組10分鐘的答辯時(shí)間，要求先播放、闡述自己的設(shè)計(jì)幻燈（文檔），然后演示自己的硬件作品，最后回答老師提出的2~3個(gè)問(wèn)題。答辯過(guò)程中要求學(xué)生回答問(wèn)題應(yīng)該實(shí)事求是，不宜虛張聲勢(shì)，不懂裝懂，回答問(wèn)題要簡(jiǎn)明扼要；對(duì)確定自己無(wú)法回答的問(wèn)題時(shí)，要態(tài)度平靜地說(shuō)明為什么未曾涉及這個(gè)問(wèn)題的研究，不宜不著邊際強(qiáng)行回答；有沒(méi)有科學(xué)的求學(xué)態(tài)度，也是答辯的考核目的之一，千萬(wàn)不能給老師留下虛假狡辯的學(xué)術(shù)態(tài)度。遇到程度性問(wèn)題，不能把話說(shuō)得太死，恰當(dāng)運(yùn)用模糊詞語(yǔ)，為自己留有余地。設(shè)計(jì)者對(duì)不同的意見(jiàn)要保持謙虛接納的態(tài)度，同時(shí)要為自己的觀點(diǎn)辯護(hù)。辯論中要客觀、公正，言之有理、持之有據(jù)，語(yǔ)氣平和，語(yǔ)言委婉，不能武斷和傷人自尊，即使發(fā)問(wèn)者有錯(cuò)誤，也要舉止文明，保持學(xué)者風(fēng)度，不必將自己的觀點(diǎn)強(qiáng)加于人，把自己的觀點(diǎn)亮出來(lái)，供對(duì)方參考就可以。答辯完畢，無(wú)論氣氛如何，應(yīng)該有禮貌地向在場(chǎng)師友致謝。

3嚴(yán)格進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定

教師主要根據(jù)學(xué)生課題完成質(zhì)量情況即平時(shí)成績(jī)20％+答辯及作品質(zhì)量50％+技術(shù)報(bào)告30％，三個(gè)部分進(jìn)行綜合評(píng)定學(xué)生的課程成績(jī)。平時(shí)成績(jī)：主要考察學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否在場(chǎng)并認(rèn)真完成自己的設(shè)計(jì)，我們制定了工作指導(dǎo)、檢查登記表，規(guī)定了9次師生見(jiàn)面輔導(dǎo)時(shí)間，并做好每次的指導(dǎo)記載。答辯及作品質(zhì)量：主要驗(yàn)收學(xué)生的硬件作品的完成質(zhì)量，采用作品演示加答辯方式來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的答辯及作品質(zhì)量成績(jī)。技術(shù)報(bào)告：學(xué)生科技論文和科研總結(jié)報(bào)告的寫(xiě)作能力，我們同樣制定了技術(shù)報(bào)告評(píng)分細(xì)則，主要包括：調(diào)查論證（資料的查閱與收集情況），方案設(shè)計(jì)與技能（方案的設(shè)計(jì)與選擇，圖形繪制與EDA軟件仿真工具的掌握程度），分析與解決問(wèn)題的能力（運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能去分析發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題），工作量工作能力與工作態(tài)度（按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀(jì)律；工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)），報(bào)告質(zhì)量（綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；方案正確，分析處理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；設(shè)計(jì)有應(yīng)用價(jià)值），創(chuàng)新（工作中有創(chuàng)新意識(shí)；對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解）。