電子電路設(shè)計(jì)與仿真范文
時(shí)間:2023-10-10 17:26:24
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篇1
【關(guān)鍵詞】 EDA 數(shù)字電路 電路仿真
數(shù)字電路主要有組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩部分組成,交通燈控制器的設(shè)計(jì)既可以涉及到這兩部分的基本原理的運(yùn)用,又可以鍛煉學(xué)生對(duì)數(shù)電綜合電路的設(shè)計(jì)和分析能力,因此交通燈控制器的設(shè)計(jì)是數(shù)字電路一個(gè)很好的教學(xué)題材,在完成電路設(shè)計(jì)的同時(shí)配合電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)教學(xué),學(xué)生無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì),EDA可以很好地、很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來(lái)。并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。極大地提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情和積極性。真正的做到了變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。目前在各高校教學(xué)中普遍使用EDA仿真軟件是Multisim10.1, 是美國(guó)國(guó)家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具,適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。
下面介紹以Muitisim10.1 為平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)十字路通控制器系統(tǒng)的過(guò)程.
1 設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制器,要求主干道和支干道交替運(yùn)行,主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒;支干道每次通行時(shí)間都設(shè)為20秒;綠燈可以通行,紅燈禁止通行;每次綠燈變紅燈時(shí),要求黃燈先亮5秒鐘(此時(shí)另干道的紅燈不變);十字路口要有數(shù)字顯示,作為等候的時(shí)間提示。要求主干道和支干道通行時(shí)間及黃燈亮的時(shí)間均以秒為單位做減法計(jì)數(shù)。黃燈亮?xí)r,原紅燈按1Hz的頻率閃爍。
2 交通控制器電路設(shè)計(jì)與仿真
2.1 狀態(tài)控制器的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,主干道和支干道紅、綠、黃燈正常工作時(shí),只有四種可能:主干道車(chē)道綠燈亮,支干道車(chē)道紅燈亮,用S0表示,綠燈亮足規(guī)定的時(shí)間間隔30秒時(shí),控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào),轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài);主干道車(chē)道黃燈亮,支干道車(chē)道紅燈閃爍,用S1表示,黃燈亮規(guī)定的時(shí)間間隔5秒時(shí),控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào),轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài);主干道車(chē)道紅燈亮,支干道車(chē)道綠燈亮,用S2表示,綠燈亮足規(guī)定的時(shí)間間隔20秒時(shí),控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào),轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài);主干道車(chē)道紅燈閃爍,支干道車(chē)道黃燈亮,用S3表示,黃燈亮足規(guī)定的時(shí)間間隔5秒是,控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào),系統(tǒng)又轉(zhuǎn)換到最初種狀態(tài)??梢杂靡粋€(gè)2位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)這四種狀態(tài):S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,本設(shè)計(jì)用74ls190連接成二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,電路圖如圖1所示:
2.2 狀態(tài)譯碼器的設(shè)計(jì)
狀態(tài)控制器已經(jīng)產(chǎn)生了四種狀態(tài),用Q2,Q1兩位二進(jìn)制數(shù)組合來(lái)表示S0到S3四種狀態(tài),狀態(tài)譯碼器要求利用Q2,Q1分別控制主、支干道上紅、綠、黃信號(hào)燈的狀態(tài),紅、綠、黃信號(hào)燈狀態(tài)與控制器的輸出Q2,Q1關(guān)心可用表1(1不是燈亮,0表示燈滅)來(lái)表示。由信號(hào)真值表可以設(shè)計(jì)出狀態(tài)譯碼器電路,如圖2所示:
74LS245為8個(gè)雙向3態(tài)緩沖電路。主要使用在數(shù)據(jù)的雙向緩沖,~G=0,DIR=0,B->A;~G=0, DIR=1, A->B;~G=1, DIR為0或者1,輸入和輸出均為高阻態(tài);高阻態(tài)的含意就是相當(dāng)于沒(méi)有這個(gè)芯片。在本電路中是實(shí)現(xiàn)紅燈的閃爍,無(wú)論是主干道還是支干道,Q1為1,可以利用Q1來(lái)控制~G,當(dāng)Q1為1,~ Q1為0,~G為0,秒信號(hào)就可以輸入電路,實(shí)現(xiàn)紅燈的閃爍。
2.3 倒計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,該系統(tǒng)共有四種狀態(tài)(S0-S3),在每種狀態(tài)都要求能夠自動(dòng)調(diào)入不同定時(shí)時(shí)間的定時(shí)器,完成30S、20S、5S的倒計(jì)時(shí)顯示。該定時(shí)器由兩片74LS190構(gòu)成減法計(jì)算器實(shí)現(xiàn),初始值可通過(guò)三片74LS245完成預(yù)置數(shù),顯示電路用自帶譯碼功能的兩個(gè)數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)兩位十進(jìn)制數(shù)的顯示。設(shè)計(jì)的定時(shí)倒計(jì)時(shí)電路如圖3所示:
2.4 仿真結(jié)果
將上述各單元電路組合起來(lái),可以得到交通控制燈的整體電路,點(diǎn)擊Multisim 10.1 軟件的“Simulate/ Run”按鈕,便可以進(jìn)行交通燈控制器的仿真。電路的倒計(jì)時(shí)顯示首先為30 s,此時(shí)主干道綠燈亮,支干道紅燈亮,進(jìn)入狀態(tài)S0,倒計(jì)時(shí)為0后,主干道黃燈亮,支干道紅燈閃爍,閃爍的頻率為1HZ,進(jìn)入狀態(tài)S1,倒計(jì)時(shí)從5開(kāi)始計(jì)時(shí),倒計(jì)時(shí)為0后,主干道紅燈亮,支干道綠燈亮,進(jìn)入狀態(tài)S2,倒計(jì)時(shí)從20開(kāi)始計(jì)時(shí),倒計(jì)時(shí)為0后,主干道紅燈閃爍,閃爍的頻率為1HZ,支干道黃燈亮,進(jìn)入狀態(tài)S3,倒計(jì)時(shí)從5開(kāi)始計(jì)時(shí),倒計(jì)時(shí)為0后,又回到S0狀態(tài),如此循環(huán)下去。
3 結(jié)語(yǔ)
該設(shè)計(jì)通過(guò)把數(shù)字電路的分析與設(shè)計(jì)與EDA相互結(jié)合,完成交通燈控制器各個(gè)單元電路和整體電路的設(shè)計(jì)和仿真,很好的解決目前高校教育中理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié),試驗(yàn)室條件不足等問(wèn)題。電路設(shè)計(jì)仿真成功后再構(gòu)建實(shí)際電路,既可以降低成本,又大大提高了教學(xué)和專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的效率,對(duì)老師教學(xué)也是一個(gè)很好的提高和促進(jìn)。
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篇2
關(guān)鍵詞:電路設(shè)計(jì);proteus;應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2017)03-0248-01
二十一世紀(jì)的今天,社會(huì)科技進(jìn)步較快,proteus仿真軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。該仿真軟件是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要成果之一,可以對(duì)模擬電路,數(shù)字電路和電路進(jìn)行仿真操作,軟件自身具備先進(jìn)的虛擬器,包括示波器,邏輯分析儀,信號(hào)發(fā)生器等,為了更全面的了解和更深刻的分析proteus在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,就要在軟件開(kāi)啟的仿真條件下,對(duì)整體電路和包含的各個(gè)零部件進(jìn)行逐一研究,為之后的電路設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)思路。
1 Proteus仿真軟件簡(jiǎn)述
Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件(該軟件中國(guó)總為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司)。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步,但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。該軟件包含ISIS和ARES兩個(gè)軟件部分,這兩個(gè)部分在大環(huán)境下扮演著兩個(gè)不同的重要角色,都有著舉足輕重的作用。在日常工作中,ARES部分是用來(lái)當(dāng)PCB設(shè)計(jì)工作的助手,進(jìn)行有效輔佐,而ISIS則是主要負(fù)責(zé)在仿真開(kāi)啟的環(huán)境下對(duì)電路原理和模擬電路的設(shè)計(jì)工作。
2 Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)的過(guò)程分析
在電子電路實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,proteus仿真軟件在進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)時(shí),要在軟件編輯界面,按照需要模擬的實(shí)際電路思路,設(shè)計(jì)出一套最符合實(shí)際情況的電子電路圖,再通過(guò)許多相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算,盡可能在最短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)電路的初步設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量與計(jì)算整理,最后完成整體的模擬電路設(shè)計(jì),然后利用軟件的電路生成功能,輸出最后的電路設(shè)計(jì)圖。為了確保電路設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行,仿真電路設(shè)計(jì)過(guò)程可以這樣:先確定核實(shí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,然后運(yùn)行proteus軟件,繪制初步的電路原理圖,然后根據(jù)原理確定需要的元件種類(lèi)和數(shù)量,啟動(dòng)仿真系統(tǒng),用虛擬儀器檢測(cè)然后讀出數(shù)據(jù),分析結(jié)果,如不符合要求,對(duì)元件或者電路作適當(dāng)修改然后再次檢測(cè),當(dāng)符合要求時(shí),要對(duì)電路進(jìn)行完善,確定無(wú)誤后敲定最終設(shè)計(jì)方案,然后系統(tǒng)自動(dòng)生成電路圖。
3 Proteus仿真軟件的仿真電路設(shè)計(jì)與調(diào)試
在進(jìn)行電路工作前,相關(guān)人員要檢查虛擬測(cè)量?jī)x器與被測(cè)量點(diǎn)的兩個(gè)終端是否處于正常連接狀態(tài),還要確定信號(hào)源良好的接地情況,其中還要注意示波器與地線的連接狀況。測(cè)量結(jié)束后要確保測(cè)量結(jié)果是GND的相反波形,有利于后續(xù)對(duì)電路的研究。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要時(shí)刻注意電壓表,電流表的指針位置,而在仿真電路時(shí),要注意串聯(lián)電路中電流指針的指數(shù),如有任何問(wèn)題,要及時(shí)地在相應(yīng)的執(zhí)行操作界面,通過(guò)網(wǎng)絡(luò),對(duì)電壓作出適當(dāng)調(diào)整,然后繼續(xù)進(jìn)行仿真電路的研究試驗(yàn),推動(dòng)proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計(jì)應(yīng)用中的發(fā)展。
4 Proteus仿真軟件的實(shí)用電路分析
在今后的與電路設(shè)計(jì)有關(guān)的工作當(dāng)中,我們不光要充分發(fā)揮并發(fā)展proteus仿真軟件,還要通過(guò)合理的方法來(lái)判斷研究proteus仿真軟件在未來(lái)電路研究中的發(fā)展趨勢(shì),然后進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。而proteus軟件還需要通過(guò)傳感器電路,正弦電路等實(shí)用電路中不斷的進(jìn)行試驗(yàn)和探索,最后才能把此項(xiàng)技術(shù)落實(shí)到實(shí)際電子科技產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中去。所以,我們?cè)偈褂迷撥浖M(jìn)行電路設(shè)計(jì)和分析時(shí),要把重點(diǎn)放到傳感器電路和正弦電路等電路的實(shí)用性上,結(jié)合實(shí)際情況探究,才能更好地讓軟件適用于各種實(shí)用電路的應(yīng)用。還能開(kāi)發(fā)出仿真系統(tǒng)的其他用法和功能,促使電子行業(yè)發(fā)展,為以后的研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)階段proteus仿真軟件的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,而其使用功能也十分便利和強(qiáng)大,在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí),為了能夠更深刻研究電路的工作情況,更準(zhǔn)確地對(duì)電路中存在的不足之處進(jìn)行調(diào)整,我們要進(jìn)一步對(duì)軟件進(jìn)行挖掘研究,明確操作規(guī)范,開(kāi)發(fā)出更實(shí)用的功能以便使用。還能改善傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)工作,并z測(cè)出其中的缺陷,為降低電路實(shí)驗(yàn)成本,更有效地完成實(shí)驗(yàn)和縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間等方面,都有積極的推進(jìn)意義。
參考文祥
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【關(guān)鍵詞】 電子電路 設(shè)計(jì)與輔助 傳統(tǒng)電子電路的設(shè)計(jì)問(wèn)題
計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù)對(duì)于各行各業(yè)來(lái)說(shuō),起到的作用是非常明顯,不僅能提高相關(guān)人員的工作效率和質(zhì)量,還能對(duì)設(shè)計(jì)的電子電路進(jìn)行仿真分析實(shí)驗(yàn),以方便解決實(shí)際電路搭建中所遇到的各種困難。該文就電子電路的具體原理以及計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)中一系列環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,明確電子電路的具體原理,對(duì)計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行一系列的分析,以滿足我們的日常工作需求。下文,將對(duì)電子電路對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的聯(lián)系展開(kāi)鋪設(shè),以解決難題。
1 電子電路原理以及計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)
電子電路的基本原理相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較容易理解的,在電子基礎(chǔ)中,電就像是水一樣,電路類(lèi)似于俗稱(chēng)的水路,將各種電子元件連接成相應(yīng)的通路,以實(shí)現(xiàn)特定的功能。任何電子產(chǎn)品都是由電子元件組成的,所以為了更加深入的了解電子電路的原理,需要對(duì)電子元件進(jìn)行一系列的辨析,也就因此掌握了電子應(yīng)用。對(duì)電子電路的原則基本認(rèn)識(shí)之后,能夠應(yīng)用一系列的電子工具,進(jìn)行一系列的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
電場(chǎng)這個(gè)概念對(duì)于電子電路來(lái)說(shuō)并不陌生。電場(chǎng)通常是指電產(chǎn)生作用力的一個(gè)范圍。磁場(chǎng)就是磁產(chǎn)生作用力的一個(gè)范圍,其他類(lèi)似。導(dǎo)體就是電容易通過(guò)的物體。絕緣體,就是電比較難通過(guò)的物體。導(dǎo)體與絕緣體在實(shí)際生活中并沒(méi)有決定化的定義,這兩者的導(dǎo)電能力相差好幾倍。有些物體,在不同的外界環(huán)境下,比如電場(chǎng),磁場(chǎng),溫度,光照等方面的影響下會(huì)呈現(xiàn)出不同的導(dǎo)電狀態(tài),我們稱(chēng)這類(lèi)物體為半導(dǎo)體。對(duì)導(dǎo)體、絕緣體以及半導(dǎo)體的具體應(yīng)用就能組成各種的電子元件,我們就能對(duì)電能進(jìn)行方便簡(jiǎn)單的檢測(cè)與利用,開(kāi)關(guān)是一個(gè)類(lèi)似短路器與開(kāi)路器系列的東西,電阻在零歐姆與無(wú)窮大的兩個(gè)阻值上相互變化的元件,它與自來(lái)水開(kāi)關(guān)的效果原理類(lèi)似。任何時(shí)候,只要電流流過(guò),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)閉合的通路系統(tǒng)。也就是電流回路,如果不考慮電源內(nèi)部的問(wèn)題,電流一定是從正極流向負(fù)極。電源類(lèi)似于特殊的電子元件,在閉合通路下,才有可能產(chǎn)生電流,如果沒(méi)有導(dǎo)體以及電子元件連接就不能形成閉合的通路也就不會(huì)產(chǎn)生電流,并且沒(méi)回路就一定沒(méi)有電流,有電流就肯定有回路。并且實(shí)際中對(duì)于交流電流的運(yùn)用并不需要物理上的通路、真空、空氣也能形成電流回路。兩個(gè)不同水位線之間存在一個(gè)水差就是水壓。水壓之間如果存在一根管,水就會(huì)因此流動(dòng),水流動(dòng)就會(huì)受到阻力。越細(xì)的水管,其阻力越大,水流進(jìn)越小。如果水壓越高,其水流越大。
在一系列工程設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧怯?jì)算、制圖、信息存儲(chǔ)的功能角色,在應(yīng)對(duì)不同的行業(yè)中,通常利用不同方案進(jìn)行大量計(jì)算、分析與比較,以確定出其最優(yōu)方案,其設(shè)計(jì)信息所謂計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種應(yīng)用,能夠隨時(shí)迅速的被使用者找到,有些設(shè)計(jì)人員自己構(gòu)建草圖,而對(duì)草圖的進(jìn)一步完善,需要通過(guò)電子計(jì)算機(jī)的渲染。利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行一些圖片的操作,對(duì)其進(jìn)行加工工作,利用計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)電子電路技術(shù)能夠提升設(shè)計(jì)人員的工作效率與工作質(zhì)量。并且在企業(yè)的實(shí)際運(yùn)用中起到了不可缺少的關(guān)鍵作用。
2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的系列構(gòu)成
電子電路輔助計(jì)算機(jī)的應(yīng)用需要一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),比如其基本圖形功能應(yīng)用,系統(tǒng)中起作用的設(shè)備為:電子計(jì)算機(jī)的主機(jī),圖形的輸入板,圖形顯示終端,打印機(jī),掃描儀以及給類(lèi)繪圖處理件等。一般來(lái)說(shuō),工程工作站指的是具有超級(jí)小型功能與三位圖形處理能力的單用戶(hù)交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它有比較強(qiáng)的計(jì)算能力,比較高端的圖形軟件,具有高分辨率現(xiàn)實(shí),并且可以在網(wǎng)上辦公。完善的CAD系統(tǒng)對(duì)于日常生活的幫助是顯然易見(jiàn)的。
圖形輸入輸出設(shè)備不僅僅包括計(jì)算機(jī)主箱以及其他的外在連接設(shè)備,也包括其他的一系列內(nèi)在軟件。圖形的輸入輸出設(shè)備主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中。圖形輸入設(shè)備的作用,是把平面上的點(diǎn)坐標(biāo)投射到電子計(jì)算機(jī)里。軟拷貝與硬拷貝組成了圖形的輸出設(shè)備,前者是對(duì)于各種圖形的顯示裝備,有利于人機(jī)互動(dòng)。后者經(jīng)常用作圖形顯示的附屬設(shè)備,主要進(jìn)行復(fù)印的作用。以實(shí)現(xiàn)整體環(huán)節(jié)中的分工協(xié)作等。
CAD軟件是運(yùn)用比較廣泛的軟件,它應(yīng)用于各個(gè)行業(yè),比如建筑業(yè),廣告設(shè)計(jì)業(yè)中,它除了具備可操作性,編譯程序外,還有對(duì)一系列交互式圖形顯示軟件,以及CAD應(yīng)用軟件與數(shù)據(jù)管理軟件使用。交互式的圖形顯示軟件應(yīng)用于圖形顯示的編輯,開(kāi)窗,觀看與圖形的變換修改,人與計(jì)算機(jī)之間的良好互動(dòng)。CAD軟件能夠提供制圖,特征計(jì)算與幾何造型等功能,廣泛應(yīng)用于各個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。構(gòu)造應(yīng)用軟件的四個(gè)主要組成是,算法,用戶(hù)界面,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)管理等。數(shù)據(jù)管理軟件應(yīng)用于存儲(chǔ)、檢索以及大量數(shù)據(jù)的處理,其中包括對(duì)文字圖形信息的編輯處理。為了方便其進(jìn)行處理,需要建立工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比,其擁有以下的特點(diǎn),比如多樣化的數(shù)據(jù)類(lèi)型,實(shí)體關(guān)系的復(fù)雜管理,頻繁變動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與庫(kù)中數(shù)值。實(shí)際上,設(shè)計(jì)者的操作是一種具有實(shí)行性的交互處理行為。其基本的技術(shù)包括交互技術(shù)、曲面造型以及實(shí)體造型技術(shù)等。
3 對(duì)于仿真軟件的舉例分析
3.1 電子工作平臺(tái)的應(yīng)用(Electronic Workbench)
Electronic Workbench是一種比較高效的電子電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,它使用的是windows的平臺(tái),能對(duì)一系列信息進(jìn)行模擬,數(shù)字以及模數(shù)混合電路的設(shè)計(jì),其具有一系列的特點(diǎn),比如高精確度,強(qiáng)悍性能,友好的界面,方面的操作等,以其虛擬儀器而聞名,它把系統(tǒng)管理者放在一個(gè)虛擬的電子實(shí)驗(yàn)室里,彌補(bǔ)了當(dāng)面一系列高檔儀器數(shù)量不足,元器件耗費(fèi)等的缺陷。
3.2 MultisimX系列的仿真工具
Multisim X適用于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)工作,基于windows平臺(tái)的仿真工具。它具體包含了電路原理圖的圖形輸入以及一系列硬件描述語(yǔ)言的輸入,具有非常強(qiáng)大的仿真分析能力。通過(guò)具體操作可以進(jìn)行電路圖的輸入以及編輯信息等的電路搭建。對(duì)于元器件挑選界面的應(yīng)用,可以根據(jù)不同的需要對(duì)電路進(jìn)行相應(yīng)觀測(cè)和分析。對(duì)于Multisim X的電路仿真來(lái)說(shuō),以仿真軟件作為其平臺(tái)進(jìn)行一系列模擬電子電路設(shè)計(jì),從接收任務(wù)以及到獲得最終的設(shè)計(jì)結(jié)果,電路仿真軟件都能夠仿照前期模擬電子電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行一系列的電路的可輔助設(shè)計(jì)。可以實(shí)現(xiàn)硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境的具體模擬,并且對(duì)模擬過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行記錄與分析。
3.2.1 對(duì)于電路的具體分析,及其說(shuō)明
對(duì)條幅電路進(jìn)行模擬電路的仿真設(shè)計(jì)以及分析。為了達(dá)到目的,可以先將待搬移的信號(hào)和參考信號(hào)之間進(jìn)行時(shí)域相乘,獲得兩者的混合頻率分量,再用其濾波器濾除無(wú)用的頻率分量就行。在實(shí)際運(yùn)用中,由于模擬乘法器IV芯片的優(yōu)點(diǎn),比如小體積,低功耗,高可靠性,高性能等對(duì)于整體電路具有穩(wěn)定的調(diào)整性能等。設(shè)計(jì)的時(shí)候,可以選擇模擬乘法器芯片和一系列電路之間形成振幅調(diào)制等線性頻譜搬移的完整電路。
3.2.2 針對(duì)整體電路的仿真設(shè)計(jì)和電路的調(diào)試
在具體的電路設(shè)計(jì)中,單純性阻值不是電阻選擇的唯一方面,在選擇的時(shí)候?qū)τ诟哳l特性也要考慮進(jìn)去。在仿真設(shè)計(jì)的過(guò)程中,如果提升其工作頻率,元器件分布參數(shù)也會(huì)相應(yīng)變大,并且還會(huì)出現(xiàn)電路失控、波形失真的問(wèn)題,在具體工作中想要防止因工作頻率升高而導(dǎo)致的電路工作失常的現(xiàn)象,就必須使用特定規(guī)格參數(shù)的金屬氧化膜電阻器,比如其很小的分布參數(shù),這一系列都能說(shuō)明仿真電路確實(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際電路的模仿。在實(shí)際的硬件運(yùn)行的條件下,如果出現(xiàn)三極管故障,就會(huì)導(dǎo)致工作出現(xiàn)問(wèn)題以及整個(gè)電路工作不正常的事例。在一系列的仿真過(guò)程中,要選擇各個(gè)方面性能都比較優(yōu)秀的晶體三極管比如2N910以及二極管1N1204C等一系列元件,來(lái)搭建MC1596芯片內(nèi)部電路,使其具有很好的電氣性能。
4 電子電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與電子電路傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的聯(lián)系
在早期的時(shí)候,模擬電路設(shè)計(jì)步驟都是比較簡(jiǎn)單的,一般分為電路形式與元器件型號(hào),進(jìn)行元件參數(shù)的大致計(jì)算,確定電路形式以及元件參數(shù)值的硬件電路實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),進(jìn)行電路圖的繪制,印刷電路板的制作,進(jìn)行焊接并調(diào)制投入等,電路仿真的具體應(yīng)用。這就是傳統(tǒng)電子電路設(shè)計(jì)制作的步驟。它的好處顯而易見(jiàn),可以隨意的實(shí)現(xiàn)對(duì)電路形式和元器件參數(shù)值的修改,使其滿足高性能指標(biāo),這樣不僅增大了實(shí)際工作的效率,而且還減少了實(shí)際元器件的消耗問(wèn)題。電路的仿真設(shè)計(jì),能夠分清電子電路的一系列具體功能作用,基本分析方法與設(shè)計(jì)方法,還可以以仿真軟件作為實(shí)驗(yàn)的平臺(tái),使用庫(kù)中的電子測(cè)量?jī)x器觀測(cè)值、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及得出相應(yīng)的結(jié)果,設(shè)計(jì)的電路是否能滿足性能指標(biāo),是否需要進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整元件的參數(shù)進(jìn)行電路優(yōu)化。值得注意的是在電路的仿真設(shè)計(jì)中其儀器庫(kù)里的測(cè)量?jī)x器不過(guò)是理想性的東西,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際電路設(shè)置的完全模仿能力。并且由于仿真軟件商利用分立元件進(jìn)行電路的搭建,其集成程度也會(huì)受到限制。
5 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)該文所陳述的,電子電路設(shè)計(jì)必須要重視兩大方面,一是對(duì)于硬件的設(shè)計(jì),二是對(duì)于軟件仿真的運(yùn)用。前者是電子電路的物質(zhì)基礎(chǔ),一切的前提,軟件設(shè)置能夠充分發(fā)揮硬件的功能,對(duì)于軟件仿真的運(yùn)用,能實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的一系列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),從一個(gè)側(cè)面來(lái)看,軟件仿真引領(lǐng)電路電路的前進(jìn)方法。對(duì)于電子電路中設(shè)計(jì)周期的縮短,降低成本,只有通過(guò)一系列軟件仿真才能達(dá)到,軟件仿真對(duì)已整體性能的發(fā)揮起到很重要的作用。需要根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)于軟件仿真進(jìn)行深化剖析,找到更好的切入點(diǎn),促進(jìn)技術(shù)更新,完善我們的工作質(zhì)量與效率的提升。
參考文獻(xiàn):
[1]Bassam Halabi.因特網(wǎng)的路由選擇技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社.
篇4
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電路 模擬電路 發(fā)展
1 前言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,電子信息產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,逐漸滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。電子信息產(chǎn)業(yè)對(duì)軍事領(lǐng)域也有著深遠(yuǎn)的影響,改變了傳統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)的作戰(zhàn)模式,在現(xiàn)代國(guó)防中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,其在其在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用也彰顯了一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)防水平。
作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),知識(shí)、技術(shù)和資本是電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展的三個(gè)重要因素,它彰顯了一個(gè)國(guó)家或地區(qū)制造業(yè)的整體水平,也是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)科學(xué)技術(shù)和制造業(yè)綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。就我國(guó)目前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀而言,我國(guó)正處于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型時(shí)期。如何平衡新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),達(dá)到經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速發(fā)展,解決目前政府資本過(guò)剩、內(nèi)需不足、市場(chǎng)疲軟等宏觀經(jīng)濟(jì)問(wèn)題是我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。而加速電子信息產(chǎn)業(yè)的建設(shè)與發(fā)展,對(duì)于促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)變革、改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加就業(yè)率、提升就業(yè)水平具有重要作用是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的最好辦法。
電子電路是電子信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐。是電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重要限制因素。電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開(kāi)電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。生產(chǎn)技術(shù)的提高及加工工藝的改進(jìn)加快了集成電路的更新速度,也為電子信息產(chǎn)業(yè)注入了蓬勃的朝氣以及更加旺盛的生命力,使其得以快速發(fā)展。根據(jù)其結(jié)構(gòu)、功能的不同,電子電路可以分為模擬電路和數(shù)字電路。
2 模擬電路
模擬電路是一種針對(duì)模擬信號(hào)(幅值隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào))行傳輸或處理的電子電路。它主要是利用電流或電壓對(duì)真實(shí)信號(hào)進(jìn)行模擬,使其等比例的再現(xiàn)。如調(diào)幅/調(diào)頻的收音機(jī),接收處理無(wú)線電廣播信號(hào),然后經(jīng)過(guò)一系列的混頻、放大、解調(diào)等過(guò)程,最終完成音樂(lè)的播放和新聞等的報(bào)道。模擬電路在生活中的應(yīng)用非常廣泛,如晶體管小信號(hào)放大器,低頻功率放大器,負(fù)反饋放大器,MOS 集成運(yùn)放,諧振放大器,直流穩(wěn)壓電源等。都是用模擬電路制作的。
模擬電路的設(shè)計(jì)過(guò)程比較復(fù)雜,其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于電路參數(shù)的實(shí)現(xiàn)。其設(shè)計(jì)的基本流程主要包括以下幾個(gè)方面:
2.1 系統(tǒng)定義
系統(tǒng)定義是模擬電路設(shè)計(jì)的基本前提。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,模擬電路設(shè)計(jì)工程師需要對(duì)電路系統(tǒng)及子系統(tǒng)做出相應(yīng)的功能定義,并確定面積、功耗等相關(guān)性能的參數(shù)范圍。
2.2 電路設(shè)計(jì)
電路結(jié)構(gòu)的選擇是電路設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。模擬電路設(shè)計(jì)工程師需要根據(jù)模擬電路需要實(shí)現(xiàn)的功能要求、設(shè)計(jì)規(guī)范及相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)選擇合適的電路結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上確定元器件的組合方式等。針對(duì)模擬電路的設(shè)計(jì),目前暫時(shí)沒(méi)有可以利用的比較成熟的設(shè)計(jì)軟件,因此,只能是有工程師根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)手工完成。這在一定程度上增加了模擬電路設(shè)計(jì)的難度,限制了模擬電路的發(fā)展速度。
2.3 電路仿真
電路仿真是模擬電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),是模擬工程師判斷模擬電路是否可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的一個(gè)重要依據(jù)。工程師根據(jù)仿真結(jié)果,不斷對(duì)電路進(jìn)行修改和調(diào)整,直到模擬電路的仿真結(jié)果可以達(dá)到設(shè)定的指標(biāo)及相應(yīng)的功能要求。常用方法主要有參數(shù)掃描法,直流和交流分析法、蒙特卡羅分析等
2.4 版圖實(shí)現(xiàn)
版圖將電路設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的重要橋梁。在由前面的設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果確定了模擬電路的結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)后,設(shè)計(jì)工程師對(duì)設(shè)計(jì)的模擬電路進(jìn)行物理幾何性的描述,將其轉(zhuǎn)換成圖形格式,以便于模擬電路后續(xù)的加工與制作。
2.5 物理驗(yàn)證
在物理驗(yàn)證階段,需要對(duì)設(shè)計(jì)的模擬電路進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)。設(shè)計(jì)規(guī)則檢查是在給定的設(shè)計(jì)規(guī)則的基礎(chǔ)上對(duì)其最小線寬、孔尺寸、最小圖形間距等限制工藝進(jìn)行檢查,衡量版圖工藝實(shí)現(xiàn)上的可行性。此外,還要對(duì)版圖與電路圖的一致性進(jìn)行檢查(LVS)??梢岳肔VS工具提取版圖的參數(shù),將得到的電路圖與原電路設(shè)計(jì)圖進(jìn)行比較,保證版圖與原電路設(shè)計(jì)的一致性。
2.6 寄生參數(shù)提取后仿真
在版圖之前進(jìn)行的電路設(shè)計(jì)的仿真稱(chēng)之為“前仿真”,“前仿真”都是比較理想的仿真,沒(méi)有考慮到連線的電阻、電容等寄生參數(shù)。將寄生參數(shù)加入版圖后進(jìn)行的電路仿真稱(chēng)之為“后仿真”,只有當(dāng)后仿真的仿真結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)及系統(tǒng)功能要求,電路的設(shè)計(jì)工作才算完成。寄生參數(shù)對(duì)模擬電路的影響較大,前仿真的仿真結(jié)果滿足的情況下,后仿真結(jié)果卻無(wú)法滿足要求。因此,設(shè)計(jì)工程師需要根據(jù)后仿真結(jié)果不斷進(jìn)行晶體管參數(shù)的修改,有時(shí)甚至要進(jìn)行電路結(jié)構(gòu)的調(diào)整,直至后仿真結(jié)果達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
目前,模擬電路設(shè)計(jì)難度高且比較復(fù)雜,使用的EDA工具的功能和系統(tǒng)配套性又相對(duì)落后,且在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行頻繁的人工干預(yù),對(duì)寄生參數(shù)等比較敏感等,這些都在一定程度上限制了模擬電路的發(fā)展,導(dǎo)致模擬電路發(fā)展速度相對(duì)緩慢。
3 數(shù)字電路
篇5
關(guān)鍵詞:Multisim 仿真軟件 調(diào)制與解調(diào) 分析 應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):TN912.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)10-0215-01
Multisim仿真軟件又叫虛擬電子實(shí)驗(yàn)室。他是一個(gè)虛擬的電路電路仿真軟件,可以進(jìn)行原理電路設(shè)計(jì)和電路功能虛擬測(cè)試,是一個(gè)名副其實(shí)的虛擬電子實(shí)驗(yàn)。該軟件可以虛擬測(cè)試和演示各種電子電路,可以進(jìn)行詳細(xì)的電路分析功能,幫助電路設(shè)計(jì)人員對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行性能分析,在實(shí)際的工作中Multisim仿真軟件具有很大的實(shí)用價(jià)值,尤其在在多路語(yǔ)音信號(hào)調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)中的地位更是不可取代。本文針對(duì)Multisim仿真軟件在多路語(yǔ)音信號(hào)調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析如下:
1 實(shí)驗(yàn)原理及說(shuō)明
頻譜變換電路是現(xiàn)代通信中最為重要的電路之一,同樣這種電路也是最基本的電路之一?,F(xiàn)代通信技術(shù)在不斷的發(fā)展,國(guó)家的相關(guān)部門(mén)又不斷的提出我們要降低通訊成本,降低能耗,建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)。為了應(yīng)對(duì)這種發(fā)展趨勢(shì),我們進(jìn)行的電路設(shè)計(jì)已經(jīng)摒棄了原來(lái)的一條線路只能傳輸一條信號(hào)的的設(shè)計(jì)方案,那樣的方案應(yīng)用率太低,成本很高。我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)的電路需要實(shí)現(xiàn)各個(gè)語(yǔ)言信號(hào)的整合,使其可以通過(guò)提條線路進(jìn)行傳輸,但是又不能產(chǎn)生干擾現(xiàn)象,這就要求我們所設(shè)計(jì)的電路。
調(diào)制解調(diào)過(guò)程就是將低頻信號(hào)搬移到高頻段或從高頻段搬移到低頻段的過(guò)程。所謂的振幅調(diào)制,就是要實(shí)現(xiàn)低頻調(diào)制信號(hào)對(duì)于高頻震蕩的幅度進(jìn)行有效的控制,使高頻震蕩信號(hào)通過(guò)低頻信號(hào)反應(yīng)出來(lái);解調(diào)的過(guò)程比較簡(jiǎn)單,他就是將低頻信號(hào)從調(diào)幅波中取出??梢赃M(jìn)行調(diào)幅與解調(diào)的方式有很多,隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展和軟件的不斷進(jìn)步,現(xiàn)在的仿真電路種類(lèi)很多,但是就現(xiàn)階段而言,Multisim仿真軟件的市場(chǎng)份額還是存在其絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的。Multisim仿真軟件在多路語(yǔ)音信號(hào)調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)中的過(guò)程比較簡(jiǎn)單,該軟件的調(diào)幅功能的實(shí)現(xiàn)借助了集成乘法器,而對(duì)于檢波功能我們通過(guò)二極管實(shí)現(xiàn)的,在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們把實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行了有效的模塊分類(lèi),實(shí)現(xiàn)了多路語(yǔ)言的調(diào)制和解調(diào),具體設(shè)計(jì)如(圖1)所示:
2 實(shí)驗(yàn)電路的確定及仿真結(jié)果
實(shí)驗(yàn)原理中我們可以清楚的看到,Multisim仿真軟件中的仿真窗口中的是設(shè)計(jì)多路電路的關(guān)鍵所在,我們必須在這些窗口中創(chuàng)立創(chuàng)建和設(shè)計(jì)多條語(yǔ)音信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)電路,只有這樣才能是吸納多條實(shí)驗(yàn)電路公用一條通道的設(shè)想。在此過(guò)程中,我們要注意電阻、電容這些最為基本的電路元件需要從系統(tǒng)的原器件庫(kù)中進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)用;而電路中的語(yǔ)音信號(hào)和被加直流電壓以及載波信號(hào)的來(lái)源我們通常借助電源信號(hào)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn);我們系統(tǒng)中的的控制件器庫(kù)可以為我們提供電路設(shè)計(jì)中所需要的集成加法器和集成乘法器。這是我們整體的仿真系統(tǒng)中各個(gè)器件的來(lái)源和設(shè)計(jì)方式,最后我們按照試驗(yàn)線路中的但參數(shù)對(duì)試驗(yàn)器件的電參數(shù)進(jìn)行設(shè)置就可以了。
2.1 多路語(yǔ)音信號(hào)調(diào)制部分
我們所設(shè)計(jì)的多路信號(hào)調(diào)制電路中主要部分由:乘法電路、加法電路、多路加法電路、濾波電路和直流疊加電路等等。打開(kāi)系統(tǒng),進(jìn)入仿真界面,我們可以觀察到每個(gè)單元必須在輸出端連接雙蹤示波器,之后打開(kāi)我們系統(tǒng)的仿真開(kāi)關(guān),這時(shí)系統(tǒng)開(kāi)始工作并進(jìn)入仿真狀態(tài),對(duì)電路的實(shí)際工作進(jìn)行模擬演示,我們可以通過(guò)觀察示波器的輸出信號(hào),從而得出調(diào)制部分各個(gè)單元電路的電壓波形,當(dāng)然這個(gè)波形反應(yīng)的是輸出電壓的情況。
2.2 多路語(yǔ)音信號(hào)解調(diào)部分
相對(duì)于調(diào)制電路而言,解調(diào)電路的復(fù)雜程度要簡(jiǎn)單一些,在Multisim仿真軟件的工作系統(tǒng)中帶通濾波電路、低通濾波電路、檢波電路、多路加法電路共同組成了Multisim仿真軟件的各端仿真波形多路語(yǔ)音信號(hào)解調(diào)電路。同我們的調(diào)制部分相似,把雙蹤示波器和各個(gè)單元的電路輸出端進(jìn)行連接以后,我們就可以打開(kāi)模擬開(kāi)關(guān)了,這時(shí)我們的仿真系統(tǒng)便開(kāi)始工作,我們同樣需要觀察示波器反應(yīng)出的波形,這個(gè)波形就是調(diào)制部分各單元電路的輸出電壓波形,這就是Multisim仿真軟件的多路語(yǔ)音信號(hào)解調(diào)部分。
3 結(jié)語(yǔ)
本文針對(duì)Multisim仿真軟件在多路語(yǔ)音信號(hào)調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)的原理和具體步驟進(jìn)行了一系列的分析,可以看出該軟件的設(shè)計(jì)比較合理,操作相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單,而且該仿真系統(tǒng)所反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有很高的實(shí)際價(jià)值,在此類(lèi)實(shí)驗(yàn)電路的模擬檢測(cè)中有很重要的意義。另外,Multisim仿真軟件對(duì)于其他的電路模擬分析也有著很大的優(yōu)勢(shì),在實(shí)際的應(yīng)用中受到了大家的青睞。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】電子電路設(shè)計(jì);調(diào)試方法;步驟
當(dāng)前,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)的電子行業(yè)已在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中得到了大規(guī)模的發(fā)展,同時(shí)也得到了廣泛的應(yīng)用。其中,對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō),電子電路的設(shè)計(jì)是其中的一個(gè)關(guān)鍵性?xún)?nèi)容,為了有效地滿足社會(huì)對(duì)電子行業(yè)的需求,人們對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)質(zhì)量也提出了更高的要求,而電力的調(diào)試工作作為電子電路設(shè)計(jì)中的一個(gè)核心內(nèi)容,重視和完善電路的調(diào)試工作便顯得尤為重要,其對(duì)優(yōu)化電子電路的設(shè)計(jì)質(zhì)量具有非常重要的影響。
1電子電路設(shè)計(jì)常用的調(diào)試方法
電子電路設(shè)計(jì)常用的調(diào)試方法主要有兩種,即分別為分塊調(diào)試法和整體調(diào)試法。下面主要對(duì)此兩種方法進(jìn)行了一定的分析。
1.1分塊調(diào)試法
在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí),分塊調(diào)試法的應(yīng)用主要是將整個(gè)電子電路按照一定的規(guī)律分成不同類(lèi)型的模塊,然后再對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試。通常情況下,其主要是按照電路的不同功能進(jìn)行劃分的,由此則可以對(duì)不同電路部分的性能進(jìn)行單獨(dú)地調(diào)試。其中,在實(shí)際調(diào)試作業(yè)過(guò)程中,為了保障電子電路分塊的科學(xué)合理性以及調(diào)試工作的正常開(kāi)展,相關(guān)工作人員應(yīng)首先對(duì)電子電路的工作方式、工作原理進(jìn)行具體地掌握,然后在實(shí)際的調(diào)試過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照電路的信號(hào)流通線路進(jìn)行具體地劃分,從而便可以將電子電路劃分成多個(gè)級(jí)別。在此前提下,工作人員則可以對(duì)電子電路進(jìn)行一級(jí)一級(jí)地作業(yè),以更加有效地完成對(duì)電子電路的調(diào)試。此外,分塊調(diào)試法還適用于邊安裝邊調(diào)試的情況下,即在整個(gè)電子電路中每安裝完一個(gè)模塊就可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作。與在電子電路安裝完畢之后再進(jìn)行分塊調(diào)試的模式相比較的話,雖然該調(diào)試方式會(huì)在一定程度上增加調(diào)試工作的難度,但是該工作的效果卻是比較理想的,其不僅可以在電力電路安裝的過(guò)程中立即發(fā)現(xiàn)其間可能存在的故障模塊,且當(dāng)電子電路安裝完畢之后,與之相對(duì)應(yīng)的調(diào)試作業(yè)也便同時(shí)完成了。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,分塊調(diào)試法常被普遍應(yīng)用于較小的電路中。
1.2整體調(diào)試法
與分塊調(diào)試法不同,整體調(diào)試法主要是在整個(gè)電子電路都安裝完畢之后再對(duì)其進(jìn)行一次性地總調(diào)試,而并不對(duì)每一模塊進(jìn)行單獨(dú)地調(diào)試。一般情況下,整體調(diào)試法常被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電子電路中,但其也可以取得良好的調(diào)試效果,尤其是對(duì)于一些無(wú)法分塊調(diào)試的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),整體調(diào)試法的應(yīng)用在其中具有著極其重要的意義。
2電子電路設(shè)計(jì)常用的調(diào)試步驟
在對(duì)整個(gè)電子電路進(jìn)行調(diào)試的作業(yè)時(shí),相關(guān)工作人員需掌握具體的調(diào)試方法和調(diào)試步驟,以保證調(diào)試工作的正常開(kāi)展。其中,在進(jìn)行電子電路調(diào)試工作之前,其需做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。①工作人員需準(zhǔn)備好相關(guān)性的技術(shù)文件,這是保證調(diào)試工作正常運(yùn)行的首要內(nèi)容,如準(zhǔn)備好電子電路的線路圖、電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等文件,這些重要的文件都可以為調(diào)試工作提供良好的理論依據(jù)。②在進(jìn)行調(diào)試工作時(shí),其也需要借助相應(yīng)的儀器設(shè)備,因此工作人員需準(zhǔn)備好相應(yīng)的使用儀器。一般情況下,調(diào)試工作的開(kāi)展需要的儀器工具主要有萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器等,因此在進(jìn)行電路調(diào)試的時(shí)候,工作人員還需掌握儀器的性能和使用,以更加有效地完成調(diào)試工作。除此之外,在準(zhǔn)備好相應(yīng)的儀器設(shè)備后,工作人員還需檢查儀器是否完好。③調(diào)試場(chǎng)地的準(zhǔn)備也是調(diào)試工作中的一個(gè)重要內(nèi)容,工作人員需做好調(diào)試場(chǎng)地的準(zhǔn)備工作,如保證場(chǎng)地的清潔、無(wú)漏電風(fēng)險(xiǎn)等。在做好相應(yīng)的電子電路調(diào)試前的準(zhǔn)備工作之后,則需開(kāi)始進(jìn)行具體的調(diào)試步驟。一般情況下,電子電路設(shè)計(jì)常用的調(diào)試步驟主要有四步,則分別為線路檢查、通電檢查、功能檢測(cè)以及指標(biāo)檢測(cè)。下面主要對(duì)此步驟進(jìn)行了具體地分析。
2.1線路檢查
在電子電路設(shè)計(jì)調(diào)試作業(yè)中,開(kāi)展線路檢查的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面。①線路檢查即為直觀性的檢查,在該作業(yè)過(guò)程中,其主要是檢查電子電路的線路連接是否正確,看是否存在錯(cuò)線、少線、多線的情況。此時(shí),為了保障檢查工作的質(zhì)量,相關(guān)檢查人員可根據(jù)電路的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行一定的對(duì)比,并可在檢查的過(guò)程中在圖紙進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記,以此不僅可以保障檢查工作的思路清晰性,且還能全面地提升線路檢查的效果,避免出現(xiàn)漏查的現(xiàn)象。②線路檢查還需對(duì)元器件的連接方式進(jìn)行相應(yīng)的檢查,此時(shí)在作業(yè)過(guò)程中則需要借助一定的儀表檢查元件的連接是否正確、元件的連接是否到位等。例如,在實(shí)際檢查作業(yè)中,工作人員可以運(yùn)用數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)試,其主要需觀察連線兩端連接的元件引腳位置是否與設(shè)計(jì)圖紙的相對(duì)應(yīng),而通過(guò)觀察則可及時(shí)發(fā)現(xiàn)引腳與連線接觸不良的故障等。
2.2通電檢查
通電檢查主要是對(duì)接入電源的電子電路進(jìn)行通電性的檢查,以保障整個(gè)電路的安全性能。其中,在實(shí)際檢查作業(yè)中,通電檢查是不接入任何信號(hào)源的,其主要是在接入電源之后觀察整個(gè)電子電路是否存在冒煙、冒火、出現(xiàn)異味等一些異常的情況,且只有首先進(jìn)行最初的觀察與判斷才利于后續(xù)的進(jìn)一步檢查。對(duì)于正常運(yùn)行的電子電路來(lái)說(shuō),其在通電之后并不會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、發(fā)燙的情況,因此當(dāng)觀察到通電檢查中存在任何的異常情況時(shí),相關(guān)人員也無(wú)需太過(guò)緊張,其首先需要做的事便是立即切斷電源,然后根據(jù)實(shí)際發(fā)生故障的位置進(jìn)行相應(yīng)的處理,如可將發(fā)生故障的元器件拔出,待排除其存在的故障之后再對(duì)其進(jìn)行電源測(cè)試。此時(shí),在接入元器件時(shí),其需認(rèn)真檢查元器件的引腳連接是否正確以及檢查電源電壓是否處于正常狀態(tài)下,待確定電子電路所處的狀態(tài)為正常狀態(tài)時(shí),其可再一次接通電源實(shí)行通電檢查。
2.3功能檢測(cè)
通常情況下,功能檢測(cè)也是不需要接入信號(hào)源的。在電子電路設(shè)計(jì)調(diào)試中,功能檢測(cè)的主要內(nèi)容是檢測(cè)電路在靜態(tài)工作下的參數(shù)值,即主要是測(cè)試電路靜態(tài)的工作狀態(tài),看其所顯示的相關(guān)數(shù)據(jù)是否合理。例如,在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中檢測(cè)放大功能的元器件的工作狀態(tài)是否處于正常的放大區(qū)域內(nèi);檢測(cè)數(shù)字電子電路中的各個(gè)電路輸入端、輸出端的電瓶電壓值是否合理,以及檢測(cè)其內(nèi)部的邏輯關(guān)系是否正常等;對(duì)于運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō),工作人員在檢查電路中的正、負(fù)電源之外,還需進(jìn)一步檢查調(diào)零電路是否存在零點(diǎn)漂移的情況,以此保障整個(gè)電子電路的正常運(yùn)行。此外,為了在一定程度上實(shí)現(xiàn)全面化的電子電路功能檢測(cè),在進(jìn)行功能檢測(cè)作業(yè)時(shí)還需在電路輸入端接入一定的幅度、頻率的信號(hào)源,與此同時(shí)可通過(guò)雙蹤示波器的運(yùn)用來(lái)進(jìn)一步觀察輸入、輸出信號(hào)的波形形狀、信號(hào)幅值、相位關(guān)系、頻率等相應(yīng)的參數(shù)值,而檢測(cè)人員即可逐級(jí)對(duì)此進(jìn)行全面地檢測(cè)。
2.4指標(biāo)檢測(cè)
在經(jīng)過(guò)前面幾個(gè)步驟的檢測(cè)作業(yè)之后,則可以基本上確定電子電路的正常運(yùn)行狀況。其中,指標(biāo)檢測(cè)是整個(gè)調(diào)試作業(yè)中的最后一個(gè)步驟,其主要是在前面三個(gè)步驟的基礎(chǔ)上對(duì)電子電路的應(yīng)用效果進(jìn)行一定的檢測(cè)。對(duì)于整個(gè)電子電路的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),其首先便會(huì)具備一定的設(shè)計(jì)要求,而指標(biāo)檢測(cè)作業(yè)的開(kāi)展則是根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求對(duì)其中的相關(guān)性技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,其可以通過(guò)準(zhǔn)確地記錄測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行全面地分析與研究,以通過(guò)確定電子電路中的技術(shù)參數(shù)是否合格來(lái)實(shí)現(xiàn)指標(biāo)檢測(cè)的目標(biāo)。其中,如若相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在不合格的現(xiàn)象,則相關(guān)人員需對(duì)整個(gè)電子電路設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行再一次地分析與研究,以通過(guò)不斷開(kāi)展調(diào)試作業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙的合理性。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在電子電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中,人們應(yīng)對(duì)電路的調(diào)試工作給予高度的重視,并需在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)電路的調(diào)試管理,以根據(jù)實(shí)際情況采取有效的調(diào)試方法,從而通過(guò)對(duì)電子電路進(jìn)行有效性的調(diào)試管理來(lái)優(yōu)化電子電路的設(shè)計(jì)質(zhì)量,以在一定程度上實(shí)現(xiàn)電子電路的真正實(shí)效性設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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篇7
關(guān)鍵詞:Multisim 汽車(chē)尾燈 仿真軟件
中圖分類(lèi)號(hào):TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)04-0000-00
本文設(shè)計(jì)的汽車(chē)尾燈控制電路,使得車(chē)輛在進(jìn)行轉(zhuǎn)彎或者急剎車(chē)時(shí)能及時(shí)對(duì)其他車(chē)輛發(fā)出信號(hào)進(jìn)行預(yù)警,可有效減少交通事故的發(fā)生。通過(guò)Multisim仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器公司推出的原理電路設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件,它秉承了其前身虛擬電子工作臺(tái)軟件易學(xué)易用、形象直觀等優(yōu)點(diǎn),擴(kuò)充了元件庫(kù),支持VHDL和Verilog HDL語(yǔ)言及單片機(jī)應(yīng)用電路仿真與設(shè)計(jì),增強(qiáng)了軟件的仿真測(cè)試和分析功能,廣泛應(yīng)用于電子電路的教學(xué)與設(shè)計(jì)中。在電子設(shè)計(jì)中可以利用該軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與虛擬實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證電路是否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)可以同步進(jìn)行,一邊設(shè)計(jì)一邊實(shí)驗(yàn),不符合要求時(shí)可以隨時(shí)進(jìn)行修改、調(diào)試,實(shí)驗(yàn)中不需要消耗任何元器件,根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果再進(jìn)行實(shí)際電路的制作,大大節(jié)約了成本,縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期,是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的有效方法。
1 電路設(shè)計(jì)要求
要求設(shè)計(jì)一個(gè)控制汽車(chē)尾燈的電路,用六個(gè)指示燈模擬六個(gè)尾燈(汽車(chē)尾部左右兩側(cè)各三個(gè)燈),并用兩個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)控制汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài),其中一個(gè)開(kāi)關(guān)用于指示右轉(zhuǎn)彎,另一個(gè)開(kāi)關(guān)用于指示左轉(zhuǎn)彎,如果兩個(gè)開(kāi)關(guān)都未接通,表示汽車(chē)處于正常行駛狀態(tài),如果兩個(gè)開(kāi)關(guān)都被接通,表示駕駛員遇到緊急情況,此時(shí)需要臨時(shí)剎車(chē),緊急閃爍車(chē)燈警示其他車(chē)輛和行人。電路的具體設(shè)計(jì)要求如下:
(1)當(dāng)汽車(chē)正常行駛時(shí),汽車(chē)尾燈全部熄滅。(2)當(dāng)汽車(chē)向左轉(zhuǎn)彎時(shí),汽車(chē)左側(cè)三個(gè)尾燈按順序循環(huán)點(diǎn)亮。(3)當(dāng)汽車(chē)向右轉(zhuǎn)彎時(shí),汽車(chē)右側(cè)三個(gè)尾燈按順序循環(huán)點(diǎn)亮。(4)當(dāng)汽車(chē)臨時(shí)剎車(chē)時(shí),汽車(chē)后面六個(gè)尾燈一起明、暗閃爍。
2 電路設(shè)計(jì)分析
根據(jù)以上電路的設(shè)計(jì)要求可知,汽車(chē)尾燈有正常運(yùn)行、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎和臨時(shí)剎車(chē)四種運(yùn)行狀態(tài),需要用兩個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)組合構(gòu)成開(kāi)關(guān)的控制端(此處用K1、K0表示),左側(cè)的三個(gè)尾燈用D0、D1、D2表示,右側(cè)的三個(gè)尾燈用D3、D4、D5表示,可以列出汽車(chē)尾燈運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系表,如表1所示。
3 單元電路仿真設(shè)計(jì)
3.1 開(kāi)關(guān)控制電路的仿真設(shè)計(jì)
開(kāi)關(guān)控制電路通過(guò)開(kāi)關(guān)K1、K0控制,選取異或門(mén)芯片74LS86N和與非門(mén)芯片74LS00N組成組合邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)尾燈電路的整體控制;在電源庫(kù)中選取100HZ/5V的脈沖作為電路的輸入信號(hào),用指示燈G、A表示譯碼控制和驅(qū)動(dòng)控制兩種輸出狀態(tài)。由此可以構(gòu)建開(kāi)關(guān)控制電路,如圖2所示。
圖2 開(kāi)關(guān)控制電路
通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)K1、K2控制,可以仿真分析得出譯碼控制端G和驅(qū)動(dòng)控制端A的現(xiàn)象,從圖2可以看出:當(dāng)開(kāi)關(guān)K1低電平,K0高電平時(shí),指示燈G和A均點(diǎn)亮,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、閉合的情況不同,則G和A的亮暗情況也有所變化,具體關(guān)系如表2所示。
3.2 尾燈電路的仿真設(shè)計(jì)
尾燈電路主要由計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示驅(qū)動(dòng)電路三部分組成。其中,計(jì)數(shù)器按三進(jìn)制計(jì)數(shù),用于左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎時(shí)控制三個(gè)尾燈按周期規(guī)律點(diǎn)亮,選取JK觸發(fā)器74LS112N構(gòu)成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器;譯碼器是對(duì)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行譯碼,產(chǎn)生節(jié)拍脈沖輸出,控制尾燈按循環(huán)順序點(diǎn)亮,選取3線―8線譯碼器74LS138N構(gòu)成譯碼電路;顯示驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)LED,選取與非門(mén)74LS00N構(gòu)成顯示驅(qū)動(dòng)電路。尾燈電路中 JK觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖信號(hào)設(shè)定為100HZ/5V。由此可以構(gòu)建尾燈電路,如圖3所示。
根據(jù)表3的邏輯功能可以分析得出下面的結(jié)論。
(1)當(dāng)K1=0,G=0,A=1,左側(cè)尾燈和右側(cè)尾燈均不亮,即汽車(chē)正常行駛。(2)當(dāng)K1=0,G=1,A=1,左側(cè)尾燈循環(huán)點(diǎn)亮,右側(cè)尾燈不亮。(3)當(dāng)K1=1,G=1,A=1,右側(cè)尾燈循環(huán)點(diǎn)亮,左側(cè)尾燈不亮。(4)當(dāng)K1=1,G=0,A=CP,指示燈隨CP的頻率閃爍。
3.3 時(shí)鐘脈沖信號(hào)
時(shí)鐘脈沖信號(hào)源選用的是軟件中的時(shí)鐘電壓源,其振蕩頻率設(shè)置在100HZ左右。也可以用555定時(shí)器外接電阻、電容元件構(gòu)成多諧振蕩器或用石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生所要求的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。
3.4 總體電路的仿真設(shè)計(jì)
將前面設(shè)計(jì)好的開(kāi)關(guān)控制電路和尾燈電路連接在一起后,就可以構(gòu)成了完整的汽車(chē)尾燈控制電路系統(tǒng)。
4 結(jié)語(yǔ)
本文所設(shè)計(jì)的汽車(chē)尾燈電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、操作方便、成本低。應(yīng)用Multisim13.0進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)和仿真,可利用大量豐富的元器件庫(kù)和實(shí)用的虛擬儀器,可改變電路元器件參數(shù)來(lái)調(diào)整電路,使之更好地接近設(shè)計(jì)要求,且操作簡(jiǎn)單、構(gòu)建電路方便快捷、電路修改比較方便。在電路仿真設(shè)計(jì)完成后再去構(gòu)建實(shí)際電路,從而大大的降低了使用成本,提高了電路設(shè)計(jì)的效率。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2016-03-03
篇8
EWB軟件是專(zhuān)為電子電路仿真的虛擬電子工作臺(tái)軟件,它是由加拿大交換圖像技術(shù)有限公司根據(jù)互動(dòng)影像技術(shù)而編寫(xiě)的,因此又被稱(chēng)為電子工作臺(tái)模擬軟件。EWB軟件是電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的一個(gè)較好工具,尤其是在電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)或者實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中,有很好的輔助效果??梢詭椭鷮W(xué)生理解理論知識(shí),直觀地反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果,彌補(bǔ)課堂教學(xué)所存在的缺陷?;诖诉M(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),使學(xué)生不僅可以熟練地掌握電子儀器的使用,還能夠?qū)ζ渚C合分析能力的提高起到促進(jìn)作用。
1 EWB電子電路仿真軟件的功能和特點(diǎn)
1.1 使用簡(jiǎn)便
EWB電子電路仿真軟件通過(guò)直觀的圖形界面建立起相關(guān)的電路原理圖,并將實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)在計(jì)算機(jī)屏幕上呈現(xiàn),因此對(duì)于繪制線路圖所需要的組件和電路仿真測(cè)試設(shè)備就能夠直接從屏幕上的圖形界面選擇。
1.2組件庫(kù)豐富
首先,EWB軟件所能供應(yīng)的組件種類(lèi)是相當(dāng)完整和齊全,數(shù)量也比較充裕;其次,分立原件庫(kù)的種類(lèi)多種多樣,包含數(shù)字集成電路,數(shù)字混合圖書(shū)館以及模擬集成電路等。同時(shí),EWB軟件還能對(duì)外提供虛擬的儀器和真實(shí)儀器儀表的相關(guān)操作,確保用戶(hù)能夠較為真實(shí)地在實(shí)驗(yàn)室里使用電爐仿真和虛擬儀器。除此之外,EWB軟件在電路分析方法上也有較大的改進(jìn),常見(jiàn)的就涉及瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)方面分析的電路、線性分析和非線性分析等。
1.3 涉及面廣
EWB軟件同時(shí)還涉及圖書(shū)館的虛擬儀器、完整的電子測(cè)量?jī)x器、精密先進(jìn)的儀表,這些工具是電子電路設(shè)計(jì)工作的必要條件。它不僅在一定程度能夠彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器和組件缺乏經(jīng)費(fèi)的弊端,也能夠?qū)⒃牧习l(fā)生的消耗和設(shè)備的損壞情況排除在外,對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)能力方面的提升有很大的幫助,不僅能夠充實(shí)課堂內(nèi)容,還加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)概念理論和實(shí)驗(yàn)原理的了解。
1.4 操作靈活
相比在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn),應(yīng)用EWB軟件提供的虛擬儀器,使操作的方式更加靈活方便,有如實(shí)際操作的模擬電路。在常用電子儀器的測(cè)量環(huán)節(jié),測(cè)量的結(jié)果能夠?qū)崟r(shí)地反映在EWB軟件的工具控制面板上。因此,可以幫助學(xué)生較快掌握對(duì)于電子路線圖的相關(guān)知識(shí)和電路硬件設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性得到了充分發(fā)揮,對(duì)學(xué)習(xí)目的分析與解決問(wèn)題方面的能力也逐漸得到了培育。
1.5 檢測(cè)或警告相關(guān)錯(cuò)誤
EWB軟件可以在仿真過(guò)程中顯示誤差形式用來(lái)檢測(cè)或警告相關(guān)錯(cuò)誤,所以,不少學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室對(duì)各種故障的模擬電路元件進(jìn)行設(shè)置。例如,根據(jù)開(kāi)路、短路、漏電在運(yùn)行過(guò)程中的不同水平,可以觀察到在工作狀態(tài)下,電路出現(xiàn)的不同故障。
學(xué)生可以在仿真過(guò)程中改變?cè)O(shè)計(jì),根據(jù)產(chǎn)生的結(jié)果,學(xué)生可以輕易立即應(yīng)用程序的各種選項(xiàng)進(jìn)行處理。
2 傳統(tǒng)的試驗(yàn)教學(xué)與仿真試驗(yàn)的本質(zhì)區(qū)別
理論教學(xué)是一種比較傳統(tǒng)的試驗(yàn)教學(xué),它的中心更趨向于對(duì)理論的驗(yàn)證。所以,被稱(chēng)為“驗(yàn)證”教學(xué)。因此,這種沒(méi)有創(chuàng)造性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)往往都會(huì)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)產(chǎn)生較大的限制,制約了學(xué)生主動(dòng)求學(xué)和探索熱情的培養(yǎng)。這種試驗(yàn)操作模式將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、各種任務(wù)、接線圖、數(shù)據(jù)表以及操作步驟等,都分發(fā)給學(xué)生,學(xué)生只需根據(jù)這些試驗(yàn)教學(xué)規(guī)定的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟以及一步一步地測(cè)量?jī)x器在表格上顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,就可以完成實(shí)驗(yàn)的任務(wù)。該類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該說(shuō)是比較傳統(tǒng)的,雖然具有比較強(qiáng)的針對(duì)性,操作過(guò)程也相對(duì)簡(jiǎn)便,但是對(duì)于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)并沒(méi)有起到很多大的幫助。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)室組件和各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的局限性的分析可知,常見(jiàn)的問(wèn)題有組件的規(guī)格不統(tǒng)一、數(shù)量不足等問(wèn)題,導(dǎo)致了所能開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量受到限制,再加上更新速度未能加快,難以適應(yīng)當(dāng)前各種新的電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的要求,導(dǎo)致學(xué)生們僅僅能夠遵照老師設(shè)計(jì)的項(xiàng)目在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成,把學(xué)習(xí)看作是一項(xiàng)任務(wù),并沒(méi)有通過(guò)自己過(guò)多的獨(dú)創(chuàng)性思維去深入研究。
學(xué)生在電路設(shè)計(jì)的安裝、調(diào)試、測(cè)量等過(guò)程中,經(jīng)常需要重復(fù)多次進(jìn)行,這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,一方面對(duì)于電路調(diào)試會(huì)相對(duì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,另一方面設(shè)備損壞的頻率會(huì)有所提高,容易在實(shí)驗(yàn)上產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)未能順利達(dá)到應(yīng)有的效果,削弱了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性,相應(yīng)也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
3 EWB應(yīng)用于仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)
應(yīng)用EWB可以豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,減少實(shí)驗(yàn)成本。在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用EWB軟件,實(shí)驗(yàn)室中的儀器,零部件的品種、規(guī)格以及數(shù)量都不會(huì)受到相應(yīng)的限制,通過(guò)快捷方便的EWB軟件進(jìn)行試驗(yàn),可以快速取得仿真模擬結(jié)果圖像,尤其是在修改電路、調(diào)試等方面,仿真試驗(yàn)有著較強(qiáng)的輔助效果。
EWB軟件及其提供的各種豐富的組件,包括測(cè)量工具,使仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了空間的限制,克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間和空間方面的不足。模擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè),能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造一個(gè)相當(dāng)開(kāi)放的平臺(tái),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)間上和實(shí)驗(yàn)室空間上不再受到限制。
綜合上述,通過(guò)將EWB電子設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用于相應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),能在一定程度上比較有效地處理好傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上所存在的問(wèn)題,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子技術(shù)的掌握,進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,有利于學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣摺?/p>
4 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求能夠提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,不僅要求學(xué)生要學(xué)會(huì)正確使用實(shí)驗(yàn)的儀器、提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,掌握實(shí)驗(yàn)的操作技巧,同時(shí)還要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)熟練掌握數(shù)據(jù)分析的技能,并且能在數(shù)據(jù)分析中學(xué)會(huì)繪制圖表。通過(guò)EWB軟件設(shè)計(jì)出來(lái)的電路畢竟屬于虛擬電路,不可能取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。筆者建議在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該要注意與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合運(yùn)行,這樣不僅有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,還能夠提高教師的教學(xué)熱情,進(jìn)而對(duì)教師的教學(xué)質(zhì)量也有較大的促進(jìn)作用。
5 結(jié)論
綜上所述,EWB是一款功能相對(duì)齊全的軟件系統(tǒng)。它的操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)足以使其在電子教學(xué)中的效果相對(duì)突出,一方面,它將枯燥的理論知識(shí)形象化,更易于學(xué)生的吸收和領(lǐng)悟,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性;另一方面,作為具有實(shí)操性的準(zhǔn)備工作的練習(xí),能夠讓學(xué)生掌握好扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ),提高其創(chuàng)新的能力。對(duì)于教師而言,應(yīng)當(dāng)使用和充分發(fā)揮仿真軟件的優(yōu)勢(shì),同時(shí)將虛擬部分和現(xiàn)實(shí)部分緊密結(jié)合起來(lái),充分發(fā)揮EWB軟件在電子教學(xué)中的輔助作用,促進(jìn)提高教學(xué)效率和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
篇9
關(guān)鍵詞:EDA Proteus仿真 調(diào)試
中圖分類(lèi)號(hào):TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)06-0226-01
1 引言
隨著電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種計(jì)算機(jī)仿真輔助工具也被廣泛應(yīng)用,比如Auto-CAD,F(xiàn)PGA,CPLD等等[1]。本文介紹了專(zhuān)門(mén)針對(duì)微控制如單片機(jī),emu8086等的另一種軟件如Proteus仿真軟件。
2 Proteus仿真工具介紹
Proteus是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件,是一個(gè)基于ProSPICE混合模型仿真器的,完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)[2-3]。該軟件不僅具有一般EDA軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及其器件,所以深得師生們的青睞。具備如下功能模塊[4]:
(1)智能原理圖設(shè)計(jì)(ISIS);
(2)完善的電路仿真功能;
(3)獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能(VSM);
(4)實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)。
其中Proteus ISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面,包括:標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對(duì)象選擇按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真進(jìn)程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對(duì)象選擇器窗口、圖形編輯窗口等。
3 Proteus環(huán)境下的電路設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例
與Protel,EWB仿真工具類(lèi)似,首先需要打開(kāi)Proteus操作界面,在“File”菜單中選擇“New Design”即可打開(kāi)空白文件;其次,選擇“P”按鈕,在彈出的Pick Device 串口中的“Keywords”里輸入8086,74LS273等,可從元件庫(kù)中提取需要的元器件(選中雙擊),選擇完點(diǎn)擊OK按鈕。再次,在編輯區(qū)畫(huà)電路圖,修改元件參數(shù),如單擊繪圖工具欄中的導(dǎo)線標(biāo)簽按鈕,使之處于選中狀態(tài)。將鼠標(biāo)置于圖形編輯窗口的欲標(biāo)標(biāo)簽的導(dǎo)線上,跟著鼠標(biāo)的指針就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“×”號(hào),表明找到了可以標(biāo)注的導(dǎo)線,單擊鼠標(biāo)左鍵,彈出編輯導(dǎo)線標(biāo)簽窗口。 在“string”欄中,輸入標(biāo)簽名稱(chēng),單擊“OK”按鈕,結(jié)束對(duì)該導(dǎo)線的標(biāo)簽標(biāo)定。同理,可以標(biāo)注其它導(dǎo)線的標(biāo)簽。但在標(biāo)定導(dǎo)線標(biāo)簽的過(guò)程中,相互接通的導(dǎo)線必須標(biāo)注相同的標(biāo)簽名。最后,保存文件。這樣,原理圖的繪制就完成了,如圖1所示,實(shí)現(xiàn)了8086控制流水燈。
結(jié)合Proteus環(huán)境的emu8086仿真,編寫(xiě)匯編程序源代碼如下:
NEXT:OUT DX,AX
CALL DELAY
ROL AX,1
JMP NEXT
DELAY PROC NEAR
MOV BX,500
LP1:MOV CX,469
LP2:LOOP LP2
DEC BX
JNZ LP1
RET
DELAY ENDP
.data
END
由于8086一般做匯編用的是匯編軟件生成的文件.EXE,.bin,或.com擴(kuò)展名的文件,且8086沒(méi)有內(nèi)存貯器,故應(yīng)用KEIL生成相應(yīng)文件時(shí),需要設(shè)置內(nèi)存啟始地址,內(nèi)存的大小和外部程序加載到內(nèi)存的地址段。仿真一定要設(shè)置內(nèi)存,時(shí)鐘默認(rèn)是1MHz,設(shè)置好后添加由MASM32或其他軟件生成的擴(kuò)展名為com,bin,exe的文件。Proteus自動(dòng)加載到設(shè)置好的內(nèi)存段中。如可配置方式為:如可設(shè)置內(nèi)存大小10000H,程序下載到內(nèi)存段為0200H,BIN入口為02000H,停止在int 3選擇Yes。適用各種擴(kuò)展名(.BIN .COM .EXE)的代碼文件。
通過(guò)運(yùn)行下載后的程序,確實(shí)看到16盞LED燈輪流顯示。
4 結(jié)語(yǔ)
Proteus虛擬仿真工具的應(yīng)用,使得在具體的工程實(shí)踐中,降低了實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)成本,提高了實(shí)驗(yàn)效率。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅激發(fā)了學(xué)生的積極主動(dòng)性,提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,還在畢業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用中收到良好的效果。
參考文獻(xiàn)
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篇10
1.1調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比重
實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)部分,對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)有著至關(guān)重要的作用.處于附屬地位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本用來(lái)驗(yàn)證理論知識(shí)點(diǎn),其雖然加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的掌握深度,但一定程度上卻削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生應(yīng)用型能力培養(yǎng)中的作用.理論知識(shí)點(diǎn)的驗(yàn)證固然重要,但作為一門(mén)實(shí)踐課程,結(jié)合實(shí)際,培養(yǎng)實(shí)際能力尤為重要.結(jié)合課程培養(yǎng)應(yīng)用型能力,應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做調(diào)整,增加其他項(xiàng)目的比重.然而考慮到理論知識(shí)點(diǎn)驗(yàn)證、實(shí)際的需要以及課時(shí)的限制等,增加適當(dāng)課時(shí)的同時(shí),減少驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目用于其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.
1.1.1元器件識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用
模擬電子技術(shù)介紹的主要內(nèi)容是以半導(dǎo)體器件為核心元件的各種電子電路,其中的半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體二極管、雙極性晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管等.模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的所有內(nèi)容均和它們有關(guān).根據(jù)新建應(yīng)用型本科院校模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)大綱,開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容有常用電子儀器的使用,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對(duì)半導(dǎo)體器件以及其它常用電子元器件的單獨(dú)介紹很少,僅在部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中會(huì)涉及極少的該方面知識(shí).元器件的識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用知識(shí)的忽略得益于教具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,模塊化的電路雖然節(jié)省了學(xué)校的不少開(kāi)支,減少了耗材支出,但卻剝奪了學(xué)生搭建電路過(guò)程中設(shè)計(jì)的元器件識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用知識(shí)的學(xué)習(xí).根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),修完整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程后,僅部分同學(xué)對(duì)電子元器件知識(shí)有一定了解,大部分學(xué)生對(duì)元器件的識(shí)別和檢測(cè)和應(yīng)用等知識(shí)了解幾乎為零.然而對(duì)于電類(lèi)應(yīng)用型人才培養(yǎng)和實(shí)際需要,該部分知識(shí)卻顯得十分重要,應(yīng)從多個(gè)角度提升學(xué)生對(duì)元器件識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用知識(shí)的掌握.
(1)安排二到四個(gè)左右課時(shí)進(jìn)行電子元器件識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用知識(shí)的介紹,特別是常用的電子元器件如電阻、電容、二極管和三極管等識(shí)別和檢測(cè)等知識(shí)的介紹,并就其中部分內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的掌握.由于課時(shí)的局限,不可能方方面面都可作出介紹,僅需對(duì)常用的基本知識(shí)點(diǎn)做詳細(xì)說(shuō)明.
(2)鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生在業(yè)余時(shí)間通過(guò)其他方式加深和擴(kuò)展對(duì)元器件識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用知識(shí)的掌握.可指引他們參閱相關(guān)書(shū)籍或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查閱各種元器件的識(shí)別、檢測(cè)和應(yīng)用的資料或進(jìn)入各種購(gòu)物網(wǎng)站或到實(shí)體店了解元器件,一定程度上還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
1.1.2電路仿真軟件的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)在電子電路產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中為了提高效率,首先會(huì)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),一定程度上檢測(cè)所設(shè)計(jì)電路的功能以及各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足要求,具有參考價(jià)值.為了滿足行業(yè)要求,培養(yǎng)實(shí)際能力,應(yīng)在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中增加相應(yīng)仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,電子電路的仿真平臺(tái)有很多,電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)在本科階段課本上常見(jiàn)的有SPICE、(EWB的高級(jí)版本)和Proteus等.三種仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)基本都可進(jìn)行模擬電子技術(shù)中模擬電子電路的仿真設(shè)計(jì),然而其實(shí)它們各有自己的應(yīng)用場(chǎng)合.Proteus常用來(lái)在單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程中結(jié)合編譯軟件進(jìn)行電路仿真,仿真結(jié)果直觀,生動(dòng).SPICE則較多的應(yīng)用在模擬電路的仿真中,但仿真結(jié)果相對(duì)不太直觀.Miltisim作為課本中介紹的一款電路設(shè)計(jì)仿真平臺(tái),應(yīng)用在電子技術(shù)課程等的電路設(shè)計(jì)仿真.它的功能強(qiáng)大,基本涵蓋了電路設(shè)計(jì)所需要的所有類(lèi)型電子元器件,它具備各種實(shí)際電路測(cè)試中所有的虛擬儀器儀表,提供多種電路分析工具和方法,可對(duì)模擬電子技術(shù)中所有理論知識(shí)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,同時(shí)可以進(jìn)行其它電路設(shè)計(jì)和仿真,加深學(xué)生理論知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用,可培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立提出、分析和解決問(wèn)題的能力.Miltisim電路仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)的精通運(yùn)用往往不是幾節(jié)課就可以做到的,其實(shí)任何課程的學(xué)習(xí)都一樣,需要教師的引導(dǎo)和輔助結(jié)合學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考才能達(dá)到較好的效果.模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)需增加相應(yīng)仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,但課時(shí)不必過(guò)多,可安排4到6個(gè)課時(shí),也即2到3次實(shí)驗(yàn),主要演示軟件常用的使用方法并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和常用的分析方法,鼓勵(lì)學(xué)生在業(yè)余時(shí)間進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證課本知識(shí),掌握各種分析方法,并進(jìn)行一些小設(shè)計(jì),激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
1.2注重課程設(shè)計(jì),培養(yǎng)應(yīng)用能力
課程設(shè)計(jì)作為模擬電子技術(shù)實(shí)踐環(huán)節(jié)的另外一個(gè)方面,它應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的升華,作為一次學(xué)生獨(dú)立思考,分析和解決問(wèn)題的實(shí)踐機(jī)會(huì),對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有至關(guān)重要的作用.網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),方便了人們生活的方方面面,可以很輕易的從網(wǎng)絡(luò)獲得各種信息.課程設(shè)計(jì)也不例外,各種大小論壇,文庫(kù)共享了大量的電路設(shè)計(jì)報(bào)告,信息的共享可以提供知識(shí)交流和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),加快社會(huì)的發(fā)展,然而對(duì)于新建應(yīng)用型本科高校,學(xué)校對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視程度不大和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高等眾多因素決定了課程設(shè)計(jì)的完成僅僅是CTRL+C和CTRL+V,使得課程設(shè)計(jì)在應(yīng)用型能力培養(yǎng)中的作用甚微.切實(shí)的培養(yǎng)應(yīng)用型人才,還需注重課程設(shè)計(jì).它作為一次實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)會(huì),不僅對(duì)模擬電子技術(shù)課程,而且對(duì)后續(xù)課程應(yīng)用能力的培養(yǎng)均有影響,導(dǎo)致學(xué)生壞學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維的養(yǎng)成.當(dāng)然課程設(shè)計(jì)的有效實(shí)施和多種因素有關(guān),可以試著從以下方面入手:(1)院部應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視,不能只當(dāng)成一次實(shí)驗(yàn)來(lái)看待.(2)指導(dǎo)教師應(yīng)指引學(xué)生切實(shí)自主的完成課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目,嚴(yán)格要求,杜絕粘貼和復(fù)制,草草了事.(3)鼓勵(lì)學(xué)生自主提出設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證,在過(guò)程中自主發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題,培養(yǎng)自學(xué)和創(chuàng)新能力.
二、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,提升實(shí)踐實(shí)效
2.1提高設(shè)計(jì)自由度,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為了滿足人們不斷提高的需求,生活的方方面面都在向著便捷化、人性化的方向發(fā)展.人性化和便捷化的發(fā)展方向在很多場(chǎng)合體現(xiàn)了其優(yōu)勢(shì),然而在有些方面反而適得其反.高校擴(kuò)招的不斷增加,規(guī)模的不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致對(duì)教學(xué)儀器的需求,教學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)在近些年得到了很大的發(fā)展,產(chǎn)品不斷的人性化,方便操作,與此同時(shí)也帶來(lái)很多問(wèn)題.對(duì)于模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程,教學(xué)儀器生產(chǎn)公司提供的完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的電路均是模塊化成品.模塊化產(chǎn)品確實(shí)帶來(lái)了諸多好處.教學(xué)儀器公司根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,方便了教師的教學(xué)活動(dòng),另外也節(jié)約了大量耗材.然而事物大多具有兩面性,模塊化產(chǎn)品給學(xué)校的主體卻帶來(lái)了諸多不便.應(yīng)用型人才需要學(xué)生培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,事先設(shè)定好的模塊化產(chǎn)品在在項(xiàng)目實(shí)施時(shí)的設(shè)計(jì)自由度大打折扣,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完全由模塊確定,學(xué)生自由發(fā)揮的自由度很小,同時(shí)模塊化的電路各電路參數(shù)均是事先設(shè)計(jì)好的,僅僅為完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,除了事先設(shè)計(jì)好的問(wèn)題外,不會(huì)出現(xiàn)其他問(wèn)題,減少了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的機(jī)會(huì),不利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用型能力.模塊化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也有其應(yīng)用場(chǎng)合,隨著新建本科院校應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案的重新制定,實(shí)踐教學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)課時(shí)有所提高,然而課時(shí)畢竟有限,模塊化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)間,同時(shí)由于模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大部分為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可適當(dāng)部分使用模塊化電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),部分采用自己搭建或焊接電路的方式進(jìn)行,帶來(lái)的問(wèn)題特別是耗材問(wèn)題可從如下方式解決:(1)教師科學(xué)化管理,預(yù)先準(zhǔn)備每組所需元器件,并在實(shí)驗(yàn)后按組核對(duì)并收回;(2)有條件的情況下,教師可自制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需元件的元件箱,并引出端口;(3)培養(yǎng)學(xué)生合理正確使用的元器件的方法,減少元器件的燒毀;
2.2全民參與,提高創(chuàng)新能力
專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有力方式.電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)有很多專(zhuān)業(yè)類(lèi)的競(jìng)賽,教育部積極倡導(dǎo)的有全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽,飛思卡爾汽車(chē)賽和單片機(jī)程序設(shè)計(jì)大賽等,作為電類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué),其實(shí)踐性極強(qiáng),它幾乎是所有專(zhuān)業(yè)類(lèi)競(jìng)賽必須具備的基礎(chǔ)知識(shí),通過(guò)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程可以使學(xué)生掌握分析和解決和調(diào)試簡(jiǎn)單電路問(wèn)題的基本方法,并對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)做實(shí)踐驗(yàn)證,同時(shí)了解各種電路的功能以及應(yīng)用場(chǎng)合.參加各類(lèi)專(zhuān)業(yè)比賽的學(xué)生大部分集中在二年級(jí)和三年級(jí),基本都已修過(guò)模擬電子技術(shù)實(shí)踐課程.對(duì)學(xué)生而言,首先參加專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽可以對(duì)模擬電子技術(shù)實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢驗(yàn),另外可以利用該課程學(xué)習(xí)所擁有的電路分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試等能力結(jié)合到專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽中,更好的參加比賽,通過(guò)基本電路的分析方法和調(diào)試方法等來(lái)分析各種大型電路的工作原理,特點(diǎn)等,加深對(duì)模擬電路的掌握和理解深度,并掌握其使用場(chǎng)合,實(shí)實(shí)在在的學(xué)到實(shí)用的和社會(huì)聯(lián)系更加緊密的知識(shí),為之后從事本專(zhuān)業(yè)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),從而切實(shí)的培養(yǎng)了應(yīng)用型人才.指導(dǎo)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽對(duì)指導(dǎo)教師也是一種鍛煉,大部分在高校工作的專(zhuān)業(yè)教師,特別是新建應(yīng)用型本科高校教師,大部分都是畢業(yè)后直接進(jìn)入高校工作,然而傳統(tǒng)的教育方法并沒(méi)有過(guò)多的理論聯(lián)系實(shí)踐的機(jī)會(huì).對(duì)他們來(lái)說(shuō),這是一次重新學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),該類(lèi)知識(shí)也是從零開(kāi)始,極大的拓展了教師對(duì)各種規(guī)模較大電路的理解和掌握,通過(guò)實(shí)際電路調(diào)試中問(wèn)題出現(xiàn),分析和解決的過(guò)程,教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)得到了極大的提高,一方面為與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作向項(xiàng)目,解決企業(yè)實(shí)際難題,服務(wù)地方做準(zhǔn)備,另一方面可以應(yīng)用到模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中,結(jié)合實(shí)際進(jìn)行模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)可以更詳細(xì)生動(dòng)的介紹各種電路,拓展學(xué)生的知識(shí)面,以便更好的培養(yǎng)應(yīng)用型人才.雖然專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽具有諸多優(yōu)點(diǎn),但競(jìng)賽的參與往往是少數(shù)人的活動(dòng),能力的培養(yǎng)也僅僅涉及到少部分人.為了培養(yǎng)應(yīng)用型人才,從大眾入手,應(yīng)提倡全民參與競(jìng)賽培訓(xùn)的方式,鼓勵(lì)大部分學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間參與競(jìng)賽的培訓(xùn),培養(yǎng)應(yīng)用型能力,并最終從競(jìng)賽培訓(xùn)人員中好中選優(yōu),參加競(jìng)賽,一方面可在模擬電子技術(shù)實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)大部分學(xué)生的應(yīng)用能力,加強(qiáng)模擬電子技術(shù)實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)作用;另一方面,全民培訓(xùn)必然需要眾多教師的參與,可最大程度上鍛煉指導(dǎo)教師,并反饋到模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)上.
三、小結(jié)
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