導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇電子電路分析與設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Hu Yinghong

（綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，綿陽(yáng) 621000）

（Mianyang Vocational & Technical College，Mianyang 621000，China）

摘要： 高職教育改革的重點(diǎn)是使課程建設(shè)與崗位職業(yè)能力培養(yǎng)有效結(jié)合，并以就業(yè)為導(dǎo)向，圍繞市場(chǎng)需求，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)、適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)用型人才，為適應(yīng)高職教育特色，提出了對(duì)“電子電路分析與實(shí)踐”課程的項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)意義、理念和設(shè)計(jì)思想、并對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)情境的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目分析和教學(xué)方法探討作了詳細(xì)說明，通過近2年得教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的效果。

Abstract: The key of higher vocational education reform is to effectively combine curriculum construction and post vocational ability training and take the employment as the guidance, around the market demand, train talents that adapt to the society and the development of local economy. To adapt the characteristics of higher vocational education, the paper puts forward the design meaning, idea and thought of project teaching of Electronic Circuit Analysis and Practice course, and introduces the design of the project teaching context, project analysis and teaching methods in detail. For nearly 2 years of teaching practice, it has obtained good effect.

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目化建設(shè) 電子技術(shù)工程 教學(xué)情景 實(shí)踐教學(xué)

Key words: project construction；electronic technology project；teaching situation；practice teaching

中圖分類號(hào)：G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）27-0195-02

0引言

“電子電路分析與實(shí)踐”是我院創(chuàng)建國(guó)家示范高職院校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)――電子信息工程技術(shù)及專業(yè)群（通信技術(shù)、電氣工程技術(shù)、建筑智能化等）的優(yōu)質(zhì)核心課程之一，是電子信息工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。項(xiàng)目化教學(xué)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過完成一個(gè)完整的"項(xiàng)目"工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)模式，其特點(diǎn)是以項(xiàng)目為主線、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，根據(jù)崗位工作要求選擇教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)工作過程選擇教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)職業(yè)發(fā)展和人才發(fā)展的需要選擇教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)專業(yè)課程體系建設(shè)的需要選擇教學(xué)內(nèi)容；項(xiàng)目化教學(xué)是一種全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的新型教學(xué)模式，其目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握所學(xué)專業(yè)必需的基礎(chǔ)知識(shí)，具備各單元電路操作技能，具有分析問題、解決問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過課程組成員的不斷努力探究，該課程已成為我院院級(jí)精品課程，準(zhǔn)備申報(bào)省級(jí)精品課程。

1“電子電路分析與實(shí)踐”課程建設(shè)的意義

我院電子信息工程專業(yè)開辦于1996年，2002年確定為省級(jí)教改試點(diǎn)專業(yè)，2008年成為國(guó)家示范高職建設(shè)院校中央財(cái)政支持重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)。

由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)與組織未完全跳出學(xué)科體系的藩籬，還不能更好適應(yīng)職業(yè)崗位需要。比如先期的《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》課程，采取相對(duì)獨(dú)立、“重理論、輕實(shí)踐”的教學(xué)方式，教學(xué)效果不理想。

高職教育改革的重點(diǎn)是使課程建設(shè)與崗位職業(yè)能力培養(yǎng)更有效地結(jié)合。本著“課程教育目標(biāo)服從于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，課程教學(xué)內(nèi)容符合課程教育目標(biāo)”和“加強(qiáng)基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)能力”的原則，2008年10月開始，我們就組織專家、學(xué)者和工程技術(shù)人員通過行業(yè)調(diào)研和職業(yè)崗位能力分析，并多次召開專業(yè)綜合能力與專項(xiàng)技能分析研討會(huì)，經(jīng)過反復(fù)、深入分析研究，我們認(rèn)為構(gòu)建一門以項(xiàng)目為主線的、全新的電子技術(shù)課程能更好的符合高職教育教學(xué)特色要求， 課題組通過企業(yè)調(diào)研和實(shí)踐專家現(xiàn)場(chǎng)討論會(huì)等多種方式，剖析企業(yè)中對(duì)從事電子信息技術(shù)、通信技術(shù)、電力技術(shù)、機(jī)電技術(shù)等行業(yè)相關(guān)職業(yè)崗位人員的技能需求和素質(zhì)要求，將《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》課程進(jìn)行整合，構(gòu)建了《電子電路分析與實(shí)踐》綜合性課程體系，該課程從實(shí)用角度出發(fā)，集“模擬”與“數(shù)字”于一體，在課程內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)“實(shí)踐與理論并重”；將更有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)素質(zhì)教育和職業(yè)技能的培養(yǎng)。

2課程“項(xiàng)目化建設(shè)”教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)理念“電子電路分析與實(shí)踐”課程設(shè)計(jì)的基本理念是針對(duì)生產(chǎn)一線的電子產(chǎn)品裝接工、電子產(chǎn)品維修工崗位的職業(yè)能力為培養(yǎng)目標(biāo)，從實(shí)際工作任務(wù)出發(fā)，以典型電子產(chǎn)品為載體，進(jìn)行基于工作過程系統(tǒng)化的課程教學(xué)設(shè)計(jì)；強(qiáng)調(diào)以工作過程作為學(xué)生的主要學(xué)習(xí)手段，采用項(xiàng)目教學(xué)法，融“教、學(xué)、做”為一體，讓學(xué)生“在學(xué)中做，在做中學(xué)”，通過實(shí)際分析、設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試實(shí)用電子電路，使學(xué)生真正掌握現(xiàn)代電子技術(shù)專業(yè)技能，以滿足社會(huì)對(duì)高技能人才的要求。

在課程開發(fā)的整個(gè)過程中，始終堅(jiān)持以下幾個(gè)基本原則：

以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)――確定課程的教學(xué)目標(biāo)；

通過對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行解析――獲得能力目標(biāo)解析表；

以職業(yè)能力為依據(jù)――確定課程的教學(xué)內(nèi)容；

以典型產(chǎn)品為載體――設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)；

以業(yè)界現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范為參照――制定考核方案。

2.2 設(shè)計(jì)思想“電子電路分析與實(shí)踐”課程設(shè)計(jì)的核心是課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)模式設(shè)計(jì)、實(shí)施方案設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)。 課程開發(fā)組依據(jù)行業(yè)、企業(yè)發(fā)展，結(jié)合本地區(qū)產(chǎn)業(yè)布局和職業(yè)崗位需求，針對(duì)課程目標(biāo)與特點(diǎn)，從專業(yè)規(guī)劃、課程設(shè)置等環(huán)節(jié)開始，全程與相關(guān)企業(yè)密切合作，進(jìn)行課程內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)施方案和評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)。

2.3 項(xiàng)目化分析項(xiàng)目教學(xué)法的前提是“項(xiàng)目”，是一個(gè)人人參與的集學(xué)習(xí)、創(chuàng)作于一體的過程。項(xiàng)目教學(xué)法就是在教學(xué)中，組織學(xué)生真實(shí)地參加項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理的全過程，在項(xiàng)目實(shí)施過程中完成教學(xué)任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)法更多采用小組工作的方式，共同制定計(jì)劃、共同或分工完成整個(gè)項(xiàng)目。

“電子電路分析與實(shí)踐”課程是一門理論與實(shí)踐關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的學(xué)科，是我院電子信息工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的優(yōu)質(zhì)核心課程之一。學(xué)習(xí)本課程，在實(shí)際中有何用途，如何應(yīng)用所學(xué)的電子技術(shù)知識(shí)解決生產(chǎn)和生活中的一些問題；針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn)和高職教育的特色要求，在課程建設(shè)中精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)并設(shè)計(jì)教學(xué)方法，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)?！半娮与娐贩治雠c實(shí)踐”項(xiàng)目化課程中每一個(gè)子項(xiàng)目的實(shí)施過程分四個(gè)階段：

資訊：先由教師進(jìn)行必要的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)演示，使學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)，然后按3～5人一個(gè)小組，把全班分成若干個(gè)小組，布置項(xiàng)目任務(wù)。學(xué)生分別對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行討論、查找資料。

計(jì)劃、決策：由學(xué)生制定項(xiàng)目工作計(jì)劃，并寫出各自的設(shè)計(jì)思想與方法，畫出方框圖，設(shè)計(jì)原理圖、選擇元器件、必要時(shí)利用電路仿真軟件進(jìn)行仿真試驗(yàn)，再在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生相互交流，最后確定項(xiàng)目實(shí)施方案。

實(shí)施：學(xué)生確定各自在小組中的分工以及小組成員的合作形式，學(xué)校提供器材由學(xué)生正式實(shí)施項(xiàng)目。

檢查、評(píng)估：項(xiàng)目評(píng)價(jià)采用自我評(píng)價(jià)、小組互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合，以學(xué)生自我評(píng)價(jià)為主，學(xué)生互評(píng)為輔，教師在評(píng)價(jià)過程中起引導(dǎo)調(diào)控作用。要求學(xué)生首先以ppt等形式充分展示設(shè)計(jì)成果和項(xiàng)目的學(xué)習(xí)心得，然后以五級(jí)評(píng)分制從學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和計(jì)劃實(shí)施的學(xué)習(xí)效果、作業(yè)步驟、項(xiàng)目完成結(jié)果等方面進(jìn)行自我評(píng)分，小組根據(jù)其講述情況和項(xiàng)目完成結(jié)果，小組成員討論后從表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力、項(xiàng)目完成結(jié)果等方面給出評(píng)價(jià)和評(píng)分，教師根據(jù)具體情況給予點(diǎn)評(píng)。

2.4 項(xiàng)目化情景教學(xué)設(shè)計(jì)分析傳統(tǒng)電子電路分析與實(shí)踐技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，融合現(xiàn)代電子電路分析最新發(fā)展，以工學(xué)結(jié)合的理念為課程建設(shè)的指導(dǎo)思想，將課程的全部?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)為若干個(gè)學(xué)習(xí)情境, 學(xué)習(xí)情境盡量體現(xiàn)工作任務(wù)、工作流程，教學(xué)氛圍盡量模擬企業(yè)環(huán)境。對(duì)“電子電路分析與實(shí)踐”課程進(jìn)行重構(gòu)，體現(xiàn)了完整性、趣味性、擴(kuò)展性和適應(yīng)性的原則?！半娮与娐贩治雠c實(shí)踐”課程選取OCL音頻功率放大器、直流穩(wěn)壓電源和限時(shí)搶答器三個(gè)項(xiàng)目為主要載體，構(gòu)建了3個(gè)教學(xué)情境，10個(gè)子學(xué)習(xí)情境，如圖1所示，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子信息工程技術(shù)類學(xué)生的職業(yè)崗位能力培養(yǎng)和社會(huì)能力養(yǎng)成的教育功能。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，教師就每一個(gè)學(xué)習(xí)子情景對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的技能訓(xùn)練、知識(shí)傳授和實(shí)際應(yīng)用，讓他們對(duì)工作的整個(gè)程序有所了解，為他們獨(dú)立完成項(xiàng)目創(chuàng)造條件。通過每個(gè)學(xué)習(xí)情境和子情境（子學(xué)習(xí)情境）的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的能力和素質(zhì)，同時(shí)為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3結(jié)束語(yǔ)

高職教育承擔(dān)著培養(yǎng)和造就專門人才的重任，它是面向基層、面向生產(chǎn)、面向服務(wù)和管理第一線培養(yǎng)實(shí)用人才，以突出能力為本位，著力培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，以達(dá)到培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的職教培養(yǎng)目標(biāo)。高職教育著眼點(diǎn)是以就業(yè)為導(dǎo)向，圍繞市場(chǎng)需求，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)、適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)用型人才?；诟呗毥逃奶厣腿瞬排囵B(yǎng)要求，通過近2年的教學(xué)實(shí)踐，我們不斷的優(yōu)化課程項(xiàng)目、優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施水平，為培養(yǎng)實(shí)用型人才崗位需求取得了良好的效果?！半娮与娐贩治雠c實(shí)踐”課程已被評(píng)為院級(jí)精品課程，其配套教材已由武漢工業(yè)大學(xué)出版社出版發(fā)行。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：紫外探測(cè)器；前置放大器；噪聲；穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)：TN72 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）20-0011-03

引言

空空導(dǎo)彈系統(tǒng)中多為紅外制導(dǎo)和雷達(dá)制導(dǎo)。隨著干擾手段的發(fā)展，單一的探測(cè)手段已經(jīng)不能滿足抗干擾的需求。于是，出現(xiàn)了雙色探測(cè)器等多探測(cè)體制，如紫外/紅外、紫外/激光、紅外/激光等多種復(fù)合探測(cè)體制。繼紅外探測(cè)技術(shù)之后紫外探測(cè)技術(shù)成為又一重要的軍民兩用光電探測(cè)技術(shù)。相較于紅外探測(cè)系統(tǒng)，紫外探測(cè)技術(shù)因其獨(dú)有優(yōu)勢(shì)，受到了軍方的關(guān)注。

正是因?yàn)檐姺降闹睾妥贤馓綔y(cè)技術(shù)的獨(dú)特性，本文開展紫外信號(hào)檢測(cè)放大技術(shù)的研究，以此來確定一種更適合紫外信號(hào)的前放電路結(jié)構(gòu)，并對(duì)它的噪聲特性及抑制方法進(jìn)行分析和驗(yàn)證。

1 紫外探測(cè)器

紫外探測(cè)器件主要分為點(diǎn)探測(cè)器和像探測(cè)器。半導(dǎo)體紫外探測(cè)器件因其體積小、過載高在軍事中應(yīng)用較多。本系統(tǒng)中采用GaN基紫外探測(cè)器，光譜響應(yīng)區(qū)間在260～380nm，峰值響應(yīng)波長(zhǎng)為365nm。

在探測(cè)器應(yīng)用中多采用PIN結(jié)構(gòu)[2]，I層會(huì)加大耗盡層厚度。I層有更高的電阻相對(duì)于PN層，這里的反向偏壓形成高電場(chǎng)區(qū)，加寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)域，使暗電流有所降低，提高了靈敏度，探測(cè)器的電容也有減小。

紫外探測(cè)多采取直接探測(cè)，所以在光信號(hào)功率小時(shí)，電信號(hào)輸出相應(yīng)也較小。一般在實(shí)際探測(cè)器的應(yīng)用中，為了方便后續(xù)處理，通常使用前置放大電路將信號(hào)放大。紫外探測(cè)器中就要設(shè)計(jì)合理的前置放大電路，以保證探測(cè)系統(tǒng)能夠在一定的輸出信噪比下工作。

2 前置放大電路

微弱光電信號(hào)前置放大器，信號(hào)小，輸入信噪比低，在空空導(dǎo)彈系統(tǒng)等軍用系統(tǒng)中多有專門的低噪聲放大器。

而在低噪聲放大器的設(shè)計(jì)中，噪聲水平、放大器的增益和放大器的帶寬通常要依據(jù)其中的帶寬綜合考慮。

2.1 光電二極管的等效電路模型

紫外探測(cè)為直接探測(cè)方式。光信號(hào)功率小，紫外探測(cè)器的電信號(hào)輸出也相應(yīng)較小，在本設(shè)計(jì)中所采用的探測(cè)器芯片的響應(yīng)較小，ID約為5nA左右，零偏阻抗100MΩ，結(jié)電容CJ≈50pf，等效電路[4]如圖1所示。

它包含一個(gè)被輻射光激發(fā)的電流源，一個(gè)理想的二極管，結(jié)電容和寄生串聯(lián)及并聯(lián)電阻。IL為二極管的漏電流，ISC為二極管光電流，Rpo為寄生電阻，ePD為噪聲源，結(jié)電容大致為20pf。

在本文的應(yīng)用中，紫外探測(cè)器芯片工作在零偏置即光伏模式下。

在此模式下探測(cè)器芯片作為光電二級(jí)管可以非常精確的線性工作。零偏置條件下，無暗電流，二極管噪聲等同分電路電阻的熱噪聲；反偏置條件下，則有暗電流產(chǎn)生附加噪聲源。本文就要對(duì)這種光伏模式進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.2 光電檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

由于探測(cè)器工作狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的是電流信號(hào)，在后續(xù)使用中要將它轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，主放大器的作用就是對(duì)光電流進(jìn)行I-V轉(zhuǎn)換，并放大到所需要的值。

2.2.1 電流-電壓轉(zhuǎn)換電路分析和設(shè)計(jì)

本文所采用的光電轉(zhuǎn)換電路為高靈敏度的電流-電壓轉(zhuǎn)換器，二極管偏執(zhí)由運(yùn)算放大器的虛地維持在零電壓，短路電流即被轉(zhuǎn)換為電壓。電流電壓轉(zhuǎn)換電路如圖2所示。

由于在最高靈敏度時(shí)該放大電路[5]必須能檢測(cè)1nA的二極管電流，采用普通結(jié)構(gòu)的電流電壓轉(zhuǎn)換器會(huì)使反饋電阻非常大，例如對(duì)于1nA的二極管電流，要求輸出0.1V的電壓，則需要100MΩ的偏置電阻，而電阻是對(duì)總輸出噪聲影響最大的因素之一。這對(duì)系統(tǒng)噪聲的影響是不可想象的。

該主放大器的輸出VO=-k1Rfid

k1=1+R1/R2+R1/Rf

可見這個(gè)電路是靠倍乘因子k來增加R的，于是我們基于一個(gè)合理的R值，依靠倍乘因子k來提高靈敏度。

針對(duì)本電路為了實(shí)現(xiàn)0.1nV/nA的靈敏度，由式可知k1Rf=0.1/10-9=100M？贅，這是一個(gè)相當(dāng)大的值，為了不至產(chǎn)生太大噪聲，由Rf=1M？贅出發(fā)，然后乘以100以滿足技術(shù)指標(biāo)，因此，1+R1/R2+R1/106=100。在采用R2=1k？贅時(shí)，可得R1≈99k？贅（用最接近標(biāo)準(zhǔn)值的100kΩ）

2.2.2 前置放大電路的噪聲分析

外部噪聲（系統(tǒng)的外界干擾）和內(nèi)部噪聲（光電系統(tǒng)本身產(chǎn)生的噪聲，是光電檢測(cè)器件和檢測(cè)電路的器件固有噪聲）為光電檢測(cè)電路的主要噪聲來源。

外部噪聲要通過外部手段控制，本文中我們主要研究通過選擇電路元件和合理的電路設(shè)計(jì)來減小內(nèi)部噪聲，提高系統(tǒng)的檢測(cè)精度。

光電二極管、前置放大電路構(gòu)成了光電檢測(cè)電路，它的噪聲模型如圖3所示：

Isc：光電二極管的光電流；Ins：光電二極管的散粒噪聲電流；Ind：光電二極管內(nèi)阻產(chǎn)生的熱噪聲電流；Cd：光電二極管的結(jié)電容；En、In：放大器的等效輸入噪聲電壓和等效輸入噪聲；Unf：反饋電阻Rf和R1產(chǎn)生的熱噪聲電壓。其中：

I2ns=2eIscf，f為電路的通頻帶；

I2nd=4kTf/Rd

U2nf=4kTRff

由此：

由上面的公式[6]得出，反饋電阻Rf和R1和輸出信噪比成正比。要想提高輸出信噪比和信號(hào)增益，需要提高Rf和R1的阻值。所以我們可以選擇阻值大、噪音小的金屬膜電阻。

此外，輸出信號(hào)電壓幅度的也限制Rf和R1的選擇，還應(yīng)根據(jù)光電流的最大值來確定Rf的大小。

電路的通頻帶f和輸出信噪比成反比。電容Cs與Rf并聯(lián)就是為減小電路的通頻帶。它們構(gòu)成一個(gè)高頻截止頻率為1/2？仔RfCs的濾波電路。直流和低頻，信號(hào)增益不變；頻率超過1/2？仔RfCs時(shí)，信號(hào)增益下降信號(hào)幅度線性失真，因此電路的通頻帶f=1/2？仔RfCs。

Rf和Cs和通頻帶也成反比。如果電路的通頻帶太小會(huì)造成輸出信號(hào)頻率失真；如果Cs太大，系統(tǒng)響應(yīng)會(huì)變慢；Cs也有消除自激震蕩的作用。

2.2.3 集成運(yùn)算放大器的選用

考慮集成運(yùn)放的等效輸入噪聲電壓En和等效輸入噪聲電流In，同輸出信噪比成反比。故應(yīng)選用En和In小的低噪聲和低偏置電流的集成運(yùn)算放大器。

場(chǎng)效應(yīng)管為輸入級(jí)的運(yùn)放具有開環(huán)輸入阻抗高、輸入偏置電流小和不隨溫度變化的優(yōu)點(diǎn)，適合選用。同時(shí)，提高_(dá)環(huán)放大倍數(shù)，使光電二極管在無偏壓狀態(tài)工作；其次，選用的集成運(yùn)放的失調(diào)電壓和電流應(yīng)較小。

由于要精確測(cè)量納安級(jí)的光電流，運(yùn)算放大器的偏執(zhí)電流不應(yīng)該大于數(shù)納安，并且放大器本身引入的噪聲要非常小，這就大大縮小了選擇的余地。

我們最終采用了噪聲低，精密，輸入為FET的AD795k型運(yùn)算放大器。它具有兩種優(yōu)勢(shì)：（1）雙極型輸入運(yùn)算放大器的低電壓噪聲和低失調(diào)漂移；（2）FET輸入器件的極低偏置電流。

其性能參數(shù)為：

失調(diào)電壓：在25°C時(shí)，最大為250uv，

失調(diào)電壓漂移：最大為3uV/°C

輸入偏置電流：在25°C時(shí)，最大為1PA

0.1～10HZ 電壓噪聲2.5uVp-p

1/f轉(zhuǎn)折頻率12Hz

電壓噪聲：在100Hz處為10nV/√Hz

電流噪聲：在100Hz處為0.6fA/√Hz

在±15V時(shí)的功耗為40mW

增益帶寬乘積1MHz

2.2.4 前置放大器穩(wěn)定性分析

考慮光電二極管小信號(hào)模型后，完整的前置放大電路如圖4：

該系統(tǒng)的傳輸函數(shù)[7]為：

其中，Aol（j？棕）為放大器開環(huán)環(huán)路增益；？茁為反饋系數(shù)，即1/（1+Zf/Zin）；Zin為分布式輸入阻抗

展開后可得：

式中

由于Rd遠(yuǎn)大于Rf，故fz

圖中顯示了Aol（j？棕）曲線與1/？茁曲線在fx處相交，且在交點(diǎn)處|Aol？茁|=1。放大器需在工作中不振蕩、穩(wěn)定。工程應(yīng)用上，要求相位裕度？準(zhǔn)m>>4/？仔，當(dāng)？準(zhǔn)m=4/？仔時(shí)，fp=fx。放大器在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，要得到最大帶寬，可令：

式中：可以求得GBW為運(yùn)放的增益帶寬積。最終可求得：

對(duì)于更大的相位裕度，這個(gè)電容值還會(huì)增大，但也會(huì)降低I-V轉(zhuǎn)換器的帶寬。

3 電路仿真計(jì)算

利用multisim10 軟件[8]對(duì)圖5所示電路進(jìn)行仿真分析。

交流仿真結(jié)果如圖6所示。

噪聲分析如圖7所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文推出了光電檢測(cè)電路信噪比的公式，并對(duì)光電轉(zhuǎn)換電路的穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)的研究，總結(jié)了設(shè)計(jì)低噪聲光電檢測(cè)電路的方法。

某預(yù)研項(xiàng)目中，根據(jù)本文討論的方法設(shè)計(jì)的前置放大器已有應(yīng)用，我們可以看到實(shí)際測(cè)試結(jié)果達(dá)到了預(yù)期效果，所以此設(shè)計(jì)方案可行。不足之處在于，本設(shè)計(jì)中印刷板本身帶來的寄生電容問題。這就要求我們必須小心布線以控制寄生電容；另外，可在輸出端增加濾波器，以減小系統(tǒng)噪聲。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

【關(guān)鍵詞】Multisim 電路分析 仿真

引言

隨著近十幾年高等教育的迅猛發(fā)展，我國(guó)高等教育已經(jīng)進(jìn)入了大眾化階段，但是高等教育質(zhì)量下降問題也日益突出。一些高等院校為了追求經(jīng)濟(jì)利益，盲目擴(kuò)招，造成大學(xué)生人數(shù)逐年遞增；同時(shí)，其辦學(xué)規(guī)模、設(shè)施水平、師資力量等不能滿足教學(xué)的要求，造成畢業(yè)生不能適應(yīng)企業(yè)的工作需求，使得部分家長(zhǎng)和用人單位對(duì)我國(guó)高等教育質(zhì)量提出了很多質(zhì)疑。其中最為突出的問題就是很多大學(xué)畢業(yè)生實(shí)踐能力較差，這已經(jīng)成為高等教育發(fā)展的突破口。

一、電路分析實(shí)驗(yàn)的重要性及存在的問題

電路分析基礎(chǔ)課程對(duì)于工科學(xué)生非常重要，實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)電子專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力有著舉足輕重的作用。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過程中，需要配置的儀器種類較多，通常需要制作一塊試驗(yàn)板或在面包板上進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以測(cè)試是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，并且需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)、調(diào)試，才能設(shè)計(jì)出符合要求的電路。這樣做既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，同時(shí)也提高了設(shè)計(jì)成本，另外，因受工作場(chǎng)所、儀器設(shè)備等因素的限制，許多試驗(yàn)不能進(jìn)行。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，錯(cuò)誤操作導(dǎo)致元件或儀器損壞，維修費(fèi)用也是一筆不小的數(shù)目。為了提高電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，需要改善實(shí)驗(yàn)條件，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，將Multisim10仿真軟件應(yīng)用于電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得勢(shì)在必行。

二、Multisim10的優(yōu)點(diǎn)

電子仿真軟件Multisim10是美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）于2007 年推出的，是目前最新版本的電子電路仿真軟件，這也是交互式SPICE仿真和電路分析軟件的最新版本，專用于原理圖捕獲、交互式仿真、電路板設(shè)計(jì)和集成測(cè)試。是EWB（Electrical Workbench）電子工作臺(tái)的一個(gè)部分，其余三個(gè)部分是PCB 設(shè)計(jì)、軟件Ultiboard、布線引擎Uhiroute及通信線路分析和設(shè)計(jì)模塊Commsim。四個(gè)模塊相互獨(dú)立，并且每個(gè)模塊又有增強(qiáng)專業(yè)版、專業(yè)版、個(gè)人版、教育版、學(xué)生版、演示版等多個(gè)版本。有龐大的元件數(shù)據(jù)庫(kù)、完備的實(shí)驗(yàn)儀器庫(kù)、完整的分析方法，界面易懂直觀，操作容易?？蓪?duì)電工電子類專業(yè)的相關(guān)課程內(nèi)容進(jìn)行完整的仿真。并可在電路中設(shè)置短路、斷路等多種故障，可以模擬電路運(yùn)行時(shí)的實(shí)際狀況。能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，并能減少學(xué)校實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的支出，從技術(shù)層面上提高教學(xué)質(zhì)量。

三、電路分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真實(shí)例——戴維寧定理的驗(yàn)證

1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證戴維寧定理，加深對(duì)等效概念的理解。

2. 實(shí)驗(yàn)原理：戴維寧定理定義任何線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，都可以用一個(gè)理想電壓源UO與內(nèi)阻RO的串聯(lián)等效代替，等效電壓源UO等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，內(nèi)阻RO等于網(wǎng)絡(luò)除源后的輸入端電阻。

含源一端口網(wǎng)絡(luò)開路電壓的求法：當(dāng)含源一端口網(wǎng)絡(luò)的入端電阻（即RO）與電壓表內(nèi)阻相比可以忽略不計(jì)時(shí)，可以直接用電壓表測(cè)量其端口開路電壓UO。

一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求法：將一端口網(wǎng)絡(luò)除源（電壓源用短路代替，電流源用開路代替），用歐姆表直接測(cè)量。

3. 實(shí)驗(yàn)過程：電路原理圖如圖1所示，分別測(cè)量流過R4的電流和R4兩端的電壓，用萬用表顯示，結(jié)果如圖2所示IR4=16.667 mA，UR4=3.333 V。

圖1 戴維寧定理仿真電路

圖2 戴維寧定理仿真結(jié)果1

斷開負(fù)載R4，測(cè)量原來R4的電壓為6V，如圖3所示。

圖3 戴維寧定理仿真結(jié)果2

將直流電壓源用導(dǎo)線替換掉，測(cè)原R4兩端的電阻，測(cè)量結(jié)果為160?，如圖4所示。

圖4 戴維寧定理仿真結(jié)果3

R4左邊的電路等效為原R4兩端電壓和電阻串聯(lián)形式，再與R4相連接。這時(shí)測(cè)量R4流過的電流和R4兩端的電壓分別為IR4’=16.667 mA，UR4’=3.333 V，如圖5所示。

圖5 戴維寧定理仿真結(jié)果4

結(jié)果顯示，前后步驟測(cè)量的兩組數(shù)字基本一致，從而驗(yàn)證了戴維寧定理的正確性。

總結(jié)

由上面的例子可見，用Multisim10分析電路，節(jié)省了大量繁瑣的計(jì)算，結(jié)果準(zhǔn)確，學(xué)生易于理解和接受。在計(jì)算復(fù)雜的電路時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)更加顯露無遺。

【參考文獻(xiàn)】

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【關(guān)鍵詞】技工；電子工藝；實(shí)訓(xùn)；興趣教學(xué)

一位名人說過“興趣是最好的老師”，興趣是助推劑，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)汲取知識(shí)。還有位名人說過“教學(xué)藝術(shù)的本質(zhì)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、喚醒和鼓舞”這也體現(xiàn)了興趣導(dǎo)學(xué)和調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性在學(xué)習(xí)過程中的重要性。特別是在當(dāng)今社會(huì)，技工院校學(xué)生個(gè)性鮮明、興趣廣泛，怎樣能在課堂上吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)欲望，獲得最佳的教學(xué)效果，對(duì)技工教師是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文從電子工藝實(shí)訓(xùn)課入手，研究適合技工院校電子類專業(yè)實(shí)踐類課程的興趣導(dǎo)學(xué)模式。

1、電子工藝實(shí)訓(xùn)的課程定位與內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.1課程定位

電子工藝實(shí)訓(xùn)課在電子信息工程和通信技術(shù)專業(yè)鏈路中處于基礎(chǔ)課地位，是在學(xué)生剛進(jìn)入學(xué)校第一學(xué)期先要接觸的一項(xiàng)集中實(shí)訓(xùn)課程。設(shè)置此課程的目的是要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的興趣。因此課程開設(shè)在學(xué)生掌握基本電路分析方法的基礎(chǔ)上，在電子相關(guān)專業(yè)課程鏈路中處在較底層，是把學(xué)生引入電子專業(yè)領(lǐng)域的第一座橋梁，所以，它的教學(xué)效果對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)能動(dòng)性起到非常重要的作用。也是由于它位于教學(xué)鏈路的較底層，學(xué)生僅掌握了基本的電路分析方法，還未開始學(xué)習(xí)模擬電子電路和數(shù)字電子電路，對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握不多，在設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的時(shí)候要充分考慮到它與專業(yè)知識(shí)的依賴性不可過強(qiáng)，而一定是本專業(yè)知識(shí)的典型范例。

1.2電子工藝實(shí)訓(xùn)課的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

按照?qǐng)D1所示的課程鏈路能看出，電子工藝實(shí)訓(xùn)課是在學(xué)生學(xué)了電路分析基礎(chǔ)后及把要學(xué)習(xí)模電數(shù)電課程前開設(shè)的，起到一個(gè)承上啟下的過渡作用。所以，在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上不可單純只涉及電路分析基礎(chǔ)知識(shí)，還應(yīng)適度加入后續(xù)課程相關(guān)知識(shí)以激發(fā)學(xué)生的求學(xué)探知欲。在學(xué)生完成此實(shí)訓(xùn)課后，必然產(chǎn)生對(duì)本專業(yè)知識(shí)的強(qiáng)烈求知欲的效果，使后續(xù)專業(yè)課程順利開展。

通過調(diào)研和前期準(zhǔn)備，把實(shí)訓(xùn)內(nèi)容確定為“電子琴制作”。此電路原理圖簡(jiǎn)單易讀，綜合應(yīng)用了電路分析、模擬電子電路和數(shù)字電子電路等專業(yè)知識(shí)，同時(shí)采用了喇叭發(fā)聲方式，能夠直觀驗(yàn)證學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成果，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子制作興趣。

2、興趣一效果導(dǎo)學(xué)模式在電子工藝實(shí)訓(xùn)課中的實(shí)踐

我們把興趣一效果導(dǎo)學(xué)模式應(yīng)用于電子工藝實(shí)訓(xùn)實(shí)踐課中，對(duì)其中兩個(gè)授課單元分別采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和興趣、導(dǎo)學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行授課，并把考核結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，檢驗(yàn)該模式的可行性。

先挑選電子工藝實(shí)訓(xùn)課的兩個(gè)授課單元作為實(shí)踐對(duì)象，分別為基礎(chǔ)焊接工藝訓(xùn)練和喇叭發(fā)聲原理及頻率分析。授課單元基礎(chǔ)焊接工藝訓(xùn)練中主要包括的知識(shí)點(diǎn)有電路板的結(jié)構(gòu)、基木焊接要領(lǐng)、元器件識(shí)別。授課單元喇叭發(fā)音原理及頻率分析中包括的知識(shí)點(diǎn)有喇叭發(fā)聲原理、頻率與聲調(diào)的關(guān)系、負(fù)載電阻與頻率的關(guān)系。前者中采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，由教師依次講解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，不同知識(shí)點(diǎn)間不采用興趣導(dǎo)學(xué)方式發(fā)生關(guān)聯(lián)。后者中則采用興趣效果導(dǎo)學(xué)模式，挖掘不同知識(shí)的興趣點(diǎn)，同時(shí)使各個(gè)興趣點(diǎn)之間出現(xiàn)關(guān)聯(lián)，并引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)這個(gè)興趣點(diǎn)產(chǎn)生興趣的同時(shí)也對(duì)其他興趣點(diǎn)產(chǎn)生興趣，在學(xué)會(huì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)也把握了其他知識(shí)點(diǎn)。喇叭發(fā)聲原理及頻率分析中挖掘的興趣點(diǎn)有：一是喇叭發(fā)聲是由什么控制的？二是頻率的高低對(duì)喇叭發(fā)聲聲調(diào)有什么影響？三是怎樣改變輸入到喇叭中頻率？三者之間都有著密切聯(lián)系。對(duì)第一個(gè)興趣點(diǎn)感興趣的學(xué)生能掌握喇叭發(fā)聲原理，即喇叭發(fā)聲是由一定頻率的交流信號(hào)控制的，能引導(dǎo)該學(xué)生對(duì)第二個(gè)興趣點(diǎn)產(chǎn)生興趣，把握了第二個(gè)知識(shí)點(diǎn)，即頻率與聲調(diào)的關(guān)系。

通過教學(xué)實(shí)踐，對(duì)兩個(gè)授課單元所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了考核，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)授課單元喇叭發(fā)音原理及頻率分析中涉及的知識(shí)要點(diǎn)掌握的情況應(yīng)比授課單元基礎(chǔ)焊接工藝訓(xùn)練中的要好，能夠看出興趣一效果導(dǎo)學(xué)模式對(duì)實(shí)踐類課程的教學(xué)效果具有改善作用，在實(shí)踐類課程教學(xué)中可行。

3、興趣、效果導(dǎo)學(xué)模式對(duì)實(shí)踐類課程教學(xué)的指導(dǎo)意義

在對(duì)興趣、效果導(dǎo)學(xué)模式進(jìn)行了分析，并在電子工藝實(shí)訓(xùn)課的授課單元中進(jìn)行了局部實(shí)踐，取得了一定的教學(xué)效果。在興趣、效果導(dǎo)學(xué)模式下，教師在實(shí)踐類課程教學(xué)中挖掘興趣點(diǎn)要注意如下幾點(diǎn)：一是興趣點(diǎn)并不是越多越好；二是興趣點(diǎn)要輻射該門課程教學(xué)大綱的全部知識(shí)點(diǎn)，不可有盲點(diǎn)；三是興趣點(diǎn)間要存在豐富的聯(lián)系，使學(xué)生對(duì)一個(gè)興趣點(diǎn)感興趣的同時(shí)能關(guān)聯(lián)地對(duì)其他多個(gè)興趣點(diǎn)發(fā)生興趣，直接和間接激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，提高教學(xué)效果。

本文從技工電子工藝實(shí)訓(xùn)實(shí)踐類課程中的興趣導(dǎo)學(xué)問題切入，分析了興趣點(diǎn)挖掘和教學(xué)效果間的關(guān)系，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果間的關(guān)系給出了依據(jù)。以電子工藝實(shí)訓(xùn)課程為實(shí)踐對(duì)象，把興趣、效果導(dǎo)學(xué)模式應(yīng)用在該課程的典型授課單元中，取得了一定的教學(xué)效果。要理論聯(lián)系實(shí)際地總結(jié)教師在課程興趣點(diǎn)挖掘方面必須注意的問題，在教學(xué)中，把以此作為科學(xué)依據(jù)，挖掘和設(shè)計(jì)興趣點(diǎn)，注重增強(qiáng)興趣點(diǎn)之間的聯(lián)系，對(duì)學(xué)生的興趣反饋進(jìn)行收集，達(dá)到提高教學(xué)效果，完成教學(xué)任務(wù)，最終提高學(xué)生的能力。

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篇5

[關(guān)鍵詞]模擬電子技術(shù) 教學(xué)策略 單元電路

[中圖分類號(hào)] TN710.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）01-0120-04

一、引言

電子技術(shù)是研究用電子電路對(duì)各種電信號(hào)進(jìn)行分析處理的技術(shù)，應(yīng)用面極其廣泛，具有自身的理論和實(shí)踐體系?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”作為電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的課程，是電氣、電子信息類等專業(yè)本科學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程主要介紹半導(dǎo)體器件的基本特性、模擬電路及系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本理論、基本方法和基本技能。由于半導(dǎo)體器件和模擬電路種類繁多，性能復(fù)雜，分析和設(shè)計(jì)方法具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，因此初學(xué)者往往感到這門課程很難學(xué)，戲稱“模電”為“魔電”。

究竟這門課程的學(xué)習(xí)難在哪？在教學(xué)中如何化解這些難點(diǎn)問題，本文結(jié)合作者的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了一些探討。

二、模擬電子技術(shù)的主要學(xué)習(xí)難點(diǎn)

（一）元器件特性難理解

電子電路是由二極管、三極管等半導(dǎo)體器件和電阻、電容等無源元件組成的實(shí)用電路，包含模擬電路和數(shù)字電路兩大類。模擬電子技術(shù)主要學(xué)習(xí)模擬電路的分析計(jì)算方法，其基本思想是運(yùn)用線性電路的基本理論和方法，通過求解電路中電壓、電流等物理量，來分析模擬電路的各項(xiàng)性能指標(biāo)，或確定電路中元器件的參數(shù)值。由電路理論我們知道：基爾霍夫電壓電流定律（KVL、KCL）和元器件的電壓電流關(guān)系（VAR）是求解電壓、電流的兩個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。因此模擬電子技術(shù)課程首先介紹半導(dǎo)體器件的基本特性及VAR。

常用的半導(dǎo)體元器件有二極管、三極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管等。對(duì)器件工作特性的理解，涉及到半導(dǎo)體PN結(jié)微觀機(jī)理、器件端口非線性VAR、電容效應(yīng)、主要參數(shù)和溫度特性等諸多內(nèi)容，尤其是三極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管是三端元件，端與端之間的VAR更加復(fù)雜。這些半導(dǎo)體元器件表現(xiàn)出的非線性VAR的復(fù)雜性及溫度特性讓初學(xué)者感到頭緒亂、難理解。

（二）工程近似方法難適應(yīng)

在接觸模擬電子技術(shù)之前，學(xué)生被訓(xùn)練成的思維模式是習(xí)慣用精確計(jì)算方法分析解決問題。而在模擬電子技術(shù)中，常采用工程近似方法，即根據(jù)實(shí)際情況采用不同的簡(jiǎn)化方法分析各種電子電路。近似體現(xiàn)在具體情況具體分析，突出主要矛盾，簡(jiǎn)化電路的分析計(jì)算模型，這種近似雖然會(huì)造成計(jì)算精度上的誤差，但可以大大地簡(jiǎn)化分析計(jì)算的難度和工作量，而且也完全符合實(shí)際電子電路的精度要求。在模擬電路的分析計(jì)算中，有多種近似處理方法，如基本放大電路的交直流分析，對(duì)三極管采用不同的近似模型;運(yùn)放應(yīng)用電路的分析，對(duì)運(yùn)放采用理想化的近似;功放電路的功率計(jì)算，采用大信號(hào)圖解分析對(duì)功率管做有效的近似，等等。學(xué)生頭腦中本來還沒有這種工程近似分析的思維方式，一下子面對(duì)這么多近似化簡(jiǎn)的具體情況，容易不知所措，難適應(yīng)。

（三）交直流的作用和相互影響難想象

最基本的模擬電路是放大電路，即對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行放大處理。放大電路也是構(gòu)成各種功能模擬電路的基本電路。在分析放大電路時(shí)，一般用正弦波表示輸入的模擬信號(hào)，而電路要起到正常的放大作用，需要加直流電源，以保證電路中的三極管處于放大的狀態(tài)，同時(shí)還需要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，以保證能對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。因此在實(shí)際的放大電路中，直流電源的作用和交流信號(hào)的作用總是共存的，但在分析計(jì)算時(shí)，往往采用分別計(jì)算方式，即在直流等效電路中計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，在交流等效電路中計(jì)算動(dòng)態(tài)參數(shù)。在這些分析計(jì)算中，交直流電壓電流是如何相互影響的？何處體現(xiàn)出了這種影響？對(duì)用圖解法定性分析這種影響，學(xué)生往往不容易理解。

另外模擬電路都是反饋電路，放大電路引入負(fù)反饋以改善電路的性能，信號(hào)產(chǎn)生器電路引入正反饋以實(shí)現(xiàn)振蕩。由于反饋?zhàn)饔茫敵龆说碾妷弘娏鲿?huì)影響輸入端的電壓電流，有的只有交流影響，有的只有直流影響，有的交直流影響共存，這種電壓電流相互影響關(guān)系使得電路分析計(jì)算更加復(fù)雜，學(xué)生更是難以想象這種作用對(duì)電路性能的影響。

（四）基本單元電路種類繁多性能各異難掌握

盡管當(dāng)今電子技術(shù)發(fā)展日新月異，新的電子產(chǎn)品層出不窮，電路系統(tǒng)的集成度越來越高，功能越來越全，但是構(gòu)成這些電路系統(tǒng)核心的基本單元電路基本上沒有變化。掌握這些基本單元電路的電路結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)分析計(jì)算這些電路的性能指標(biāo)，是模擬電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

模擬電路系統(tǒng)的基本單元電路包括低頻電子電路和高頻電子電路?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程主要涉及低頻電子電路的分析與計(jì)算，其中包含了許多基本單元電路，如晶體三極管基本放大電路的三種組態(tài);場(chǎng)效應(yīng)管放大電路三種組態(tài);功率放大電路;多級(jí)放大電路;差分式放大電路;電流源電路;反饋電路;集成運(yùn)放電路及應(yīng)用電路;穩(wěn)壓電路等等。這些單元電路各有其基本的電路結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，在分析計(jì)算時(shí)，考慮的細(xì)節(jié)問題不同，采用的近似方法也不同。如基本放大電路的作用是不失真地放大微小的輸入信號(hào)，采用微變等效電路模型進(jìn)行分析計(jì)算，而功率放大電路的作用是輸出大功率，即在電路的輸出端得到盡量大的輸出電壓和輸出電流，常采用圖解法分析電路的功率問題;為了克服直接耦合多級(jí)放大電路的零點(diǎn)漂移問題，采用差分電路結(jié)構(gòu)，等等。這么多的基本電路結(jié)構(gòu)，在分析計(jì)算時(shí)要考慮的細(xì)節(jié)和方法，都是與實(shí)際需求相關(guān)，沒有統(tǒng)一的規(guī)律和方法可循，正因如此，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)往往感覺很凌亂，摸不著頭緒，不容易掌握其核心思想方法，碰到一些實(shí)際電路問題就容易不知所措。由于缺乏對(duì)實(shí)際電路的了解和見識(shí)，即便是照葫蘆畫瓢會(huì)計(jì)算各種電路的性能指標(biāo)，但還是難以想象這些單元電路究竟是如何體現(xiàn)它的功能的。

三、化解難點(diǎn)的一些教學(xué)策略

（一）利用簡(jiǎn)單二極管電路，引入非線性電路近似處理方法

目前許多的模擬電子技術(shù)教材，在關(guān)于二極管、三極管和場(chǎng)效應(yīng)管器件介紹這部分內(nèi)容中，花了相當(dāng)?shù)钠枋銎骷墓ぷ髟?、特性曲線和主要參數(shù)，而在放大電路分析時(shí)才引入圖解法和微變等效電路模型方法。圖解法分析放大電路的工作過程是教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)生往往對(duì)曲線之間的映射關(guān)系不清楚。

其實(shí)圖解法是線性和非線性電阻電路的一種分析方法。我們可以在分析簡(jiǎn)單二極管電路時(shí)，引入圖解法和一般非線性電阻電路的近似處理方法，使學(xué)生在頭腦中建立起非線性電阻電路分析的一般思路。

分析非線性電阻電路的基本依據(jù)仍然是KVL、KCL和元件的伏安關(guān)系。對(duì)如圖1所示的二極管串聯(lián)電路（a）及二極管特性曲線（b），應(yīng)用KVL可以得出電路方程：

■

圖1

E=VD+ID R （1）

此方程中的VD和ID也要符合二極管的伏安關(guān)系，因?yàn)殡娐分械亩O管處于正向?qū)ㄆ?，其伏安關(guān)系曲線如圖1（b）所示，關(guān)系式為

■

聯(lián)立求解式（1）、（2），可以得到此電路中的電壓VDQ和電流IDQ，在特性曲線上表現(xiàn)為一個(gè)點(diǎn)Q，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)（簡(jiǎn)稱Q點(diǎn)），此時(shí)電路中的二極管相當(dāng)于一個(gè)VDQ / IDQ的直流電阻。由于（2）式是非線性方程，求解這個(gè)方程組是十分困難的，這就是非線性電路計(jì)算的難處所在，為此在實(shí)際中常采用圖解法、近似處理法來解決此問題。

在（ID，VD）坐標(biāo)系中，（1）式是一條直線，如圖2所示，它與縱軸的交點(diǎn)由負(fù)載電阻R所決定，因而這條直線也稱為負(fù)載線，它反映了VD和ID受電路制約的關(guān)系。同時(shí)VD和ID又要符合二極管的特性曲線關(guān)系，因此這兩條曲線的交點(diǎn)Q所對(duì)應(yīng)的就是VDQ和IDQ，即為以上方程組的解，這就是圖解法。圖解法的精度取決于坐標(biāo)系的刻度，往往不是很精確，但是理解了用圖解法表示電壓電流關(guān)系，就容易理解交流信號(hào)作用的分析過程及二極管交流電阻的意義。

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圖2 圖3

在電路中加上一個(gè)幅度很小的正弦波信號(hào)電壓vi，其幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直流電源E的幅值，如圖3（a）所示，用圖解容易得到電路中電流ID和電壓VD的變化規(guī)律曲線，如圖3（b）所示，用該圖形可以說明以下3個(gè)問題：

（1）VD和ID相當(dāng)于在Q點(diǎn)疊加了一個(gè)變化的電壓和電流，輸入vi的幅度越小，這個(gè)變化的電壓和電流的波形越接近正弦波;vi的幅度越大，由于特性曲線的非線性，對(duì)應(yīng)的電壓、電流波形上下半周將不對(duì)稱，稱為非線性失真。

（2）當(dāng)輸入vi幅度很小時(shí)，在Q點(diǎn)附近，可以用很小的線段代替Q點(diǎn)附近的曲線，該線段的斜率為rd=Vd /Id，作為二極管的交流電阻。顯然，Q在曲線不同的位置，小線段的斜率不同，即rd不同，說明rd的大小與Q點(diǎn)電壓VDQ和電流IDQ有關(guān)。這就是對(duì)非線性曲線的一種分段線性化近似處理方法。

同樣，將二極管特性曲線用圖4所示模型等效，也是一種線性化近似處理方法。

■

圖4

（3）在圖5所示電路中，假設(shè)單獨(dú)分析正弦交流小信號(hào)作用于電路，可以將二極管等效為一個(gè)交流小電阻rd，（2）由式可得，rd=Vd /Id=dVd /dId≈26mV / IDQ，這就是正偏二極管或正偏pn結(jié)的微變等效電路模型。

■

圖5

用簡(jiǎn)單二極管電路說明圖解法、線性化近似處理方法和小信號(hào)微變等效電路模型方法，學(xué)生容易理解，也能建立非線性電路分析的基本思路。在學(xué)習(xí)三極管放大電路時(shí)，再進(jìn)一步運(yùn)用圖解法和微變等效電路模型方法分析計(jì)算，學(xué)生就能更好地理解放大電路的放大原理、三極管微變等效電路模型的意義，從而化解對(duì)放大電路放大過程分析不清這個(gè)難點(diǎn)。

（二）強(qiáng)調(diào)單元電路分析的基本步驟，引導(dǎo)分析思路和方法

前面提到，基本單元電路是構(gòu)成各種實(shí)際電子系統(tǒng)的基石，掌握了基本單元電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性，就容易分析和設(shè)計(jì)具有實(shí)際功能的各種電子系統(tǒng)。面對(duì)眾多的結(jié)構(gòu)和性能各異的基本單元電路，我們采用所謂“五步教學(xué)法”，即固定的5個(gè)步驟講解基本單元電路：

（1）電路功能和電路結(jié)構(gòu)

以實(shí)際功能需求為先導(dǎo)，或是在總結(jié)已學(xué)單元電路不足的基礎(chǔ)上，引出要學(xué)習(xí)的單元電路，強(qiáng)調(diào)電路結(jié)構(gòu)的構(gòu)思方法和特點(diǎn)，使學(xué)生在認(rèn)識(shí)電路同時(shí)，也能對(duì)電路構(gòu)成的基本規(guī)律有所了解。例如在學(xué)習(xí)功率放大電路時(shí)，一般的教學(xué)策略就是，先簡(jiǎn)單說明單管甲類功放電路的效率低的原因，提高效率的途徑，從而引出互補(bǔ)對(duì)稱乙類功率放大電路結(jié)構(gòu)。然后說明構(gòu)成電路的結(jié)構(gòu)要素和關(guān)鍵元件，以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和記憶。

（2）工作原理分析

在這個(gè)環(huán)節(jié)，主要是定性分析電路中各個(gè)元件的作用，電路的工作過程，從而說明電路的功能。有些單元電路的學(xué)習(xí)，以定性分析為主，如負(fù)反饋放大電路的分類判斷，正弦波振蕩電路的分析等。反饋電路的分析和判斷，可以說是模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)的難中之難，針對(duì)具體電路進(jìn)行判斷的過程是，首先要正確辨識(shí)反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大器的輸入端，然后判斷反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入信號(hào)的位置關(guān)系，從而判斷是串聯(lián)或并聯(lián)反饋，再根據(jù)反饋量和輸出量的關(guān)系，判斷是電壓或電流反饋，最后根據(jù)瞬時(shí)極性法判斷是正反饋還是負(fù)反饋。以上判斷過程對(duì)負(fù)反饋放大電路和正弦波振蕩電路分析都適用，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)反饋量?jī)H僅取決于輸出量，與輸入量無關(guān)這個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。

（3）主要參數(shù)分析計(jì)算

在單元電路的學(xué)習(xí)中，有些電路要求掌握一些性能參數(shù)的計(jì)算，如放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算、功放電路輸出功率和效率的計(jì)算，集成運(yùn)放應(yīng)用電路的分析計(jì)算，穩(wěn)壓電路的輸出電壓計(jì)算等等。這些計(jì)算中都采用了工程近似方法，不同的電路分析采用不一樣的近似方法，如靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算在直流通路中進(jìn)行，三極管的發(fā)射極正偏時(shí)，采用0.7V模型近似，而在求放大電路的放大倍數(shù)、輸入阻抗和輸出阻抗等動(dòng)態(tài)參數(shù)時(shí)，三極管采用的是微變等效電路模型，這些問題，與前面討論的非線性電路近似處理方法聯(lián)系起來，就好理解啦。討論這些電路的計(jì)算問題時(shí)，一定要強(qiáng)調(diào)說明不同電路計(jì)算的近似方法和手段，學(xué)生才會(huì)有的放矢地加以運(yùn)用。

（4）應(yīng)用及注意事項(xiàng)

單元電路都是構(gòu)成實(shí)際電子產(chǎn)品的基本電路。為了加深學(xué)生對(duì)模擬電路的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)探索精神，在講授一些單元電路時(shí)，可以適當(dāng)舉例，說明這些電路在實(shí)際中的應(yīng)用。如學(xué)習(xí)功放電路時(shí)，可以擴(kuò)音器電路示例，在學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源時(shí)，可以一個(gè)實(shí)際穩(wěn)壓器電路為例，還有集成運(yùn)放構(gòu)成的各種應(yīng)用電路等等。有兩種教學(xué)策略說明單元電路的應(yīng)用，一是從引入實(shí)際電路開始進(jìn)入單元電路的學(xué)習(xí)，在實(shí)際電路圖中框出單元電路;二是在學(xué)完后舉例說明單元電路的實(shí)際應(yīng)用，這時(shí)應(yīng)從應(yīng)用的角度說明應(yīng)用電路的構(gòu)成原則、元器件參數(shù)的選擇、應(yīng)用條件等注意事項(xiàng)，有條件的話，可在課堂上做實(shí)物演示或仿真演示。

（5）歸納小結(jié)

對(duì)于每個(gè)單元電路講解的最后，都應(yīng)該按照以上4個(gè)步驟進(jìn)行歸納小結(jié)，使學(xué)生對(duì)該單元電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能的加深認(rèn)識(shí)、對(duì)該電路的分析方法和手段加深印象。再通過例題講解或練習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析和應(yīng)用。

我們強(qiáng)調(diào)對(duì)單元電路結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，這樣在分析一個(gè)具體的、復(fù)雜的實(shí)際電路圖時(shí)，就容易從中劃分出一個(gè)個(gè)的單元電路，然后根據(jù)單元電路的功能和連接關(guān)系，推測(cè)出該實(shí)際電路的功能，這也是分析實(shí)用電子系統(tǒng)的基本方法。

（三）仿真和實(shí)物實(shí)驗(yàn)相配合，提高認(rèn)知和動(dòng)手能力

電子技術(shù)是一門理論和實(shí)踐都很強(qiáng)的學(xué)科，要學(xué)好模擬電子技術(shù)，離不開配套的課后實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過實(shí)物實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以加深對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)學(xué)會(huì)使用常用電路測(cè)試儀表，了解電路測(cè)試技術(shù)，提高動(dòng)手能力。但以往的課后實(shí)驗(yàn)都是在單元電路學(xué)完后才開展的，在學(xué)習(xí)時(shí)仍然存在不好理解等問題。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)已成為電子電路分析與設(shè)計(jì)的主要工具，EDA系統(tǒng)中所包含的虛擬仿真技術(shù)可以作為電子技術(shù)課堂教學(xué)有效的輔助手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)單元電路的演示，幫助學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)。我們?cè)诮虒W(xué)中采用了Electronics Workbench（EWB）軟件，在課堂上演示基本放大電路、功放電路、振蕩電路等單元電路的功能，能夠形象地看到一些電路現(xiàn)象，如輸出波形的變化及影響因素等。

現(xiàn)在有一種趨勢(shì)，就是電子技術(shù)的課程教學(xué)越來越軟化，甚至全部用EDA軟件仿真替代實(shí)物實(shí)驗(yàn)，這是不可取的。我們認(rèn)為模擬電子技術(shù)課程教學(xué)，一定要仿真和實(shí)物實(shí)驗(yàn)相配合。在講授元器件時(shí)，把二極管、三極管、集成運(yùn)放芯片等拿到課堂上展示。通過在面包板上搭建一個(gè)個(gè)實(shí)物電路，并通過實(shí)際儀器儀表對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和觀察，學(xué)生才能感受真實(shí)單元電路的魅力，提高認(rèn)知和動(dòng)手能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

學(xué)會(huì)用工程近似方法處理問題，認(rèn)識(shí)各種常用單元電路，學(xué)會(huì)常用儀器儀表使用和實(shí)際電路測(cè)試，是“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)的基本要求。針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)存在的諸多難點(diǎn)問題，以上這些教學(xué)策略的實(shí)施能有效地解決一些疑難問題，幫助學(xué)生提升學(xué)好模擬電子技術(shù)的信心，激發(fā)進(jìn)一步鉆研電子技術(shù)的興趣。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

篇6

關(guān)鍵詞：電子應(yīng)用；電子電路；仿真技術(shù)

1電子電路仿真技術(shù)

1.1電子電路仿真技術(shù)的內(nèi)涵

電子電路仿真技術(shù)就是在電子電路設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)電子電路的工作狀態(tài)，采用數(shù)字化的形式將其呈現(xiàn)出來，從而能夠真實(shí)的、準(zhǔn)確的模擬出電子電路的工作狀態(tài)，能有效的幫助電路設(shè)計(jì)人員來分析電路的功能與基本特征。從工作原理上分析，電子電路仿真技術(shù)就是利用數(shù)字模擬的方法對(duì)電子電路中的各個(gè)元器件與模塊進(jìn)行組合測(cè)試，分析新設(shè)計(jì)的電路工作狀態(tài)，并將其應(yīng)用于電子電路的開發(fā)與設(shè)計(jì)中。電子電路仿真技術(shù)通過對(duì)設(shè)計(jì)的電子電路進(jìn)行集成化的建模模擬，可以對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行全局統(tǒng)籌管理，在電子電路的測(cè)試還是在研發(fā)上，都具有優(yōu)勢(shì)，由于電子電路的設(shè)計(jì)需要集自動(dòng)化、電氣、機(jī)電于一體的工作模式，為了控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)的達(dá)標(biāo)和質(zhì)量的準(zhǔn)確性，利用模擬仿真技術(shù)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整是十分有必要的。

1.2常見的電子電路仿真軟件及功能

（1）OrCADPSpice軟件。該軟件是一種針對(duì)元件級(jí)別的電子電路仿真軟件，主要是采用Spice通用語(yǔ)言進(jìn)行編寫，可以根據(jù)實(shí)際需要開發(fā)模塊，具有較強(qiáng)的移植性，在電子電路設(shè)計(jì)中具有較好的性能。該軟件主要由電路仿真、元器件編輯以及原理圖編輯等模塊構(gòu)成，利用電路元件模型編程設(shè)計(jì)，可以對(duì)元器件的真實(shí)特性進(jìn)行模擬，在模擬時(shí)，可以利用電路方程進(jìn)行計(jì)算，分析電子電路的細(xì)節(jié)特性，OrCADPSpice軟件的主要功能是用于復(fù)雜電路的特性分析，能對(duì)元件級(jí)別的電子電路進(jìn)行模擬，還能對(duì)數(shù)模混合的電子電路進(jìn)行仿真模擬，在電子電路設(shè)計(jì)時(shí)，該軟件能夠提高電路的集成效果。OrCADPSpice軟件的缺點(diǎn)是不適合電路功率比較大的電子電路，對(duì)分析計(jì)算時(shí)間比較長(zhǎng)的電路分析也缺乏靈敏性，對(duì)于仿真收斂性差的電子電路也不能有效的模擬。（2）Saber軟件。該軟件是功能比較強(qiáng)大，適應(yīng)比較強(qiáng)的電子電路仿真軟件，可以應(yīng)用于電力電子、機(jī)械、光電等不同類型電路的模擬仿真，而且還具有兼容混合仿真的功能，能從不同的層面分析電子電路的測(cè)試與特性，它能對(duì)原理圖的電路進(jìn)行輸入性的模擬仿真，對(duì)電路中的復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析與建模，該軟件的主要缺點(diǎn)是操作比較復(fù)雜，而且模擬仿真的原理圖效率較低。

2電子電路仿真技術(shù)在電子電路設(shè)計(jì)開發(fā)中的應(yīng)用

2.1促進(jìn)集成電路的開發(fā)與設(shè)計(jì)

電子電路是集成電路的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，電子產(chǎn)品的不斷更新與發(fā)展，對(duì)集成電路的性能也提出了新的要求，只有不斷創(chuàng)新集成電路的設(shè)計(jì)，才能提高集成電路的性能，利用電子電路仿真技術(shù)可以有效地對(duì)電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并可以對(duì)復(fù)雜的集成電路性能進(jìn)行分析，從而能方便的將集成電路進(jìn)行壓縮，從而形成芯片級(jí)的集成電路，這樣不僅有利于電子產(chǎn)品的開發(fā)，還能增強(qiáng)電子產(chǎn)品的可靠性、安全性、穩(wěn)定性及美觀性，還能提高電子產(chǎn)品的芯片性能與工作效率，利用仿真技術(shù)對(duì)集成電路的性能、參數(shù)等分析計(jì)算，利用仿真電路的虛擬化測(cè)試，優(yōu)化電子電路的設(shè)計(jì)方案，以不斷的優(yōu)化集成電路的性能。因此，在集成電路的開發(fā)與設(shè)計(jì)，需要靈活的運(yùn)用芯片系統(tǒng)思想進(jìn)行常開發(fā)，不斷利用仿真技術(shù)對(duì)電子電路的性能進(jìn)行分析計(jì)算，來驗(yàn)證芯片性能，分析其是否滿足電子產(chǎn)品的要求，同時(shí)可以利用仿真模擬技術(shù)對(duì)集成電路進(jìn)行不斷的完善與改進(jìn)，從而保障電路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，從而不斷的促進(jìn)電子電路的發(fā)展。

2.2優(yōu)化電子電路的設(shè)計(jì)方案

在電子電路設(shè)計(jì)的過程中，需要綜合考慮電子電路器件的性能，如溫度敏感性等，一旦電子元器件外界的穩(wěn)定發(fā)生變化，或者環(huán)境發(fā)生改變，外界的溫度就會(huì)對(duì)電子元器件產(chǎn)生一定的影響，從而影響整個(gè)電路的穩(wěn)定性，利用仿真軟件對(duì)電子電路的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電子電路運(yùn)行中存在的問題，及時(shí)調(diào)整電子電路的設(shè)計(jì)方案，才能總體提高電子電路的性能，從而能夠提高電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性，將電子電路仿真技術(shù)應(yīng)用于電子應(yīng)用開發(fā)中，對(duì)電路運(yùn)行的每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行模擬，達(dá)到總體優(yōu)化電路的設(shè)計(jì)方案。采用電子電路仿真技術(shù)可以對(duì)不同溫度狀態(tài)下的電路特征情況進(jìn)行分析，便于為設(shè)計(jì)人員提出電路的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而整體改善電子電路元器件的溫度敏感性，打的優(yōu)化電路設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

2.3提供新的電子開發(fā)方式

電子電路新技術(shù)的發(fā)展，為人們提供了更為優(yōu)質(zhì)的電子系列服務(wù)，在開發(fā)新的電子產(chǎn)品時(shí)，需要注重電子電路的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，才能提高電子系列產(chǎn)品的開發(fā)效率，采用仿真技術(shù)可以快速的多電子電路的相關(guān)功能、參數(shù)等進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，達(dá)到優(yōu)化電子電路的目的。在傳統(tǒng)的電子應(yīng)用開發(fā)工程中，由于元器件比較復(fù)雜，電路受到多種因素的影響，導(dǎo)致電子電路設(shè)計(jì)與開發(fā)的時(shí)間過長(zhǎng)，技術(shù)也比較漫長(zhǎng)，在仿真技術(shù)發(fā)展的情況下，利用模擬仿真可以對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，也就提供了新的電子電路開發(fā)方式，利用模擬仿真技術(shù)還可以對(duì)電子電路的環(huán)境進(jìn)行模擬、實(shí)驗(yàn)與調(diào)試，改善了電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果，極大地優(yōu)化了電子產(chǎn)品調(diào)整效果，采用電子電路仿真技術(shù)，使得電子產(chǎn)品的開發(fā)呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢(shì)，也為電子產(chǎn)品的開發(fā)提供新的思路。

2.4有效驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的功能

對(duì)于電子電路的開發(fā)設(shè)計(jì)只是電子產(chǎn)品開發(fā)的第一步，如何有效的驗(yàn)證電子電路的功能是否滿足要求，保證電子電路功能、參數(shù)的穩(wěn)定，成為電子產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵，這就需要采用仿真技術(shù)對(duì)電子電路的功能進(jìn)行模擬，對(duì)電路的功能進(jìn)行多重驗(yàn)證，以保證電子電路應(yīng)用的穩(wěn)定性、合理性、科學(xué)性與安全性。電子電路的設(shè)計(jì)人員可以將仿真技術(shù)的模擬分析功能與電路設(shè)計(jì)的可行性結(jié)合在一起，全面對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行檢測(cè)分析，通過模擬仿真的參數(shù)來分析電路存的誤差，以及電路在運(yùn)行的過程中，與實(shí)際預(yù)期不符合的情況，從而能有效的降低電路功能的誤差，或者存在著不能使用的情況，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)電子產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)的功能進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)在一定程度上還能提高電子產(chǎn)品的功能能。

2.5在電子電路的虛擬測(cè)試中的應(yīng)用

電子電路的設(shè)計(jì)要能合理根據(jù)各個(gè)電器元件的功能，詳細(xì)地對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能保證電子電路的高精密性的要求，如果電路的穩(wěn)定性不強(qiáng)，精密性不高，就會(huì)影響著電子電路的穩(wěn)定性，利用仿真軟件的功能，可以對(duì)電子電路的運(yùn)行情況進(jìn)行虛擬性的測(cè)試，從而能夠?qū)﹄娮与娐返墓δ?、參?shù)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，提高電路的穩(wěn)定性。因此，在進(jìn)行電子產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用時(shí)，針對(duì)電子產(chǎn)品應(yīng)用的環(huán)境，保證電子產(chǎn)品在惡劣的環(huán)境中能夠發(fā)揮穩(wěn)定的功能，就需要設(shè)計(jì)特色的環(huán)境，對(duì)電子電路的運(yùn)用進(jìn)行進(jìn)行分析，采用仿真技能，可以展開特殊環(huán)境在電路運(yùn)行狀態(tài)的模擬分析，測(cè)試電路運(yùn)行的極限值，保證電路在高溫、高壓情況下參數(shù)、特性保持穩(wěn)定，通過仿真技術(shù)的虛擬測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路中的問題，可以提高電子產(chǎn)品應(yīng)用的穩(wěn)定性與安全性。

3結(jié)束語(yǔ)

電子電路仿真技術(shù)在電子電路開發(fā)中的應(yīng)用，可以快速的、有效的對(duì)電子電路的性能進(jìn)行模擬測(cè)試，便于設(shè)計(jì)者能快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)中存在的問題，提高了電子電路的設(shè)計(jì)效率，也為電子電路的穩(wěn)定性、安全性等提供了基礎(chǔ)，從而也能夠有效的促進(jìn)電子產(chǎn)品向集成化的方向發(fā)展，使得電子產(chǎn)品的應(yīng)用能夠?yàn)槿藗兲峁└鼉?yōu)質(zhì)的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇青霄.電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開發(fā)中的作用[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2020(02):142-143.

[2]蔣昌太.電子電路仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開發(fā)中的運(yùn)用[J].電子世界,2019(24):173-174.

篇7

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；實(shí)踐環(huán)節(jié)；電子信息工程.

中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

l 引言

集成電路的飛速發(fā)展使電子科學(xué)技術(shù)的面貌日新月異。電子產(chǎn)品在50年代以前是以電子管為核心器件，60-70年代逐步由晶體管代替，80-90年代則是以集成電路為主，并由全模擬電路轉(zhuǎn)為兼有模擬、數(shù)字信號(hào)電路且以數(shù)字信號(hào)電路為主的信號(hào)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)的興起及其廣泛應(yīng)用深人到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化必不可少的手段，沒有哪個(gè)行業(yè)有電子工業(yè)這么快速的驚人變化。為適應(yīng)科技高速發(fā)展的形勢(shì)，適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，必須轉(zhuǎn)變我們過去在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)休制下形成的教育思想，使教育真正面向社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，面向世界，面向21世紀(jì)。

2 電子信息工程類大學(xué)本科生培養(yǎng)目標(biāo)及必備的知識(shí)結(jié)構(gòu)和基本素質(zhì)

2.1 專業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)

面對(duì)當(dāng)前這一新的形勢(shì)，新的教學(xué)改革大潮，世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家普遍認(rèn)為大學(xué)生的工程教育不可能什么都學(xué)，也不可能學(xué)得太專，工程教育只能是基礎(chǔ)性教育，培養(yǎng)通用的適應(yīng)能力強(qiáng)的人才。

國(guó)家教委結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，提出了高等教育要進(jìn)一步拓寬專業(yè)面，加強(qiáng)基礎(chǔ)教育，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。我們認(rèn)為電子信息工程類核心技術(shù)基礎(chǔ)課程的設(shè)置可以分為3大模塊，即：①電路理論、電磁場(chǎng)理論、信號(hào)與系統(tǒng)；②線性電子線路、非線性電子線路、數(shù)字邏輯電路；③計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程。所涉及的內(nèi)容是電工學(xué)、電子學(xué)技術(shù)中已經(jīng)成熟的并帶有普遍意義的基本理論、基本分析方法和基本技能。它提供了電子信息工程類專業(yè)人員所必備的知識(shí)結(jié)構(gòu)和基本素質(zhì)，這些課程的內(nèi)容是今后學(xué)習(xí)專業(yè)課的基本知識(shí)。

2.2.1 電路、電磁場(chǎng)與電磁波、信號(hào)與系統(tǒng)模塊

① 電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)課程是電工類各專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它是核心技術(shù)的基礎(chǔ)與核心。電路分析基本內(nèi)容是：電路與磁路、交流電路、動(dòng)態(tài)電路的分析等。參考學(xué)時(shí)為90-100學(xué)時(shí)。

信號(hào)與系統(tǒng)基本內(nèi)容是線性連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)、線性離散時(shí)間系統(tǒng)分析、線性系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析、隨機(jī)過程和信號(hào)處理等。參考學(xué)時(shí)為80-90學(xué)時(shí)。

② 電磁場(chǎng)與電磁波課程是核心技術(shù)課的組成部分，同時(shí)是一些新興邊緣學(xué)科的理論基礎(chǔ)，基本內(nèi)容是：電磁場(chǎng)、電磁波、傳輸線和天線等。參考學(xué)時(shí)為80-100學(xué)時(shí)。

2.2.2 線性、非線性電子電路、數(shù)字邏樣電路模塊

線性、非線性電子電路、數(shù)字邏輯電路課程是電子信息工程教育中重要基礎(chǔ)課，是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科。線性、非線性電子電路課程的主要內(nèi)容是：半導(dǎo)體器件、放大器、信號(hào)波形變換、功率電路、頻率變換等。參考學(xué)時(shí)為150-160學(xué)時(shí)。

數(shù)字邏輯電路課程的基本內(nèi)容是：邏輯門電路、數(shù)字電子學(xué)理論基礎(chǔ)、組合邏輯與時(shí)序邏輯電路、大規(guī)模集成電路、模一數(shù)接口電路等。參考學(xué)時(shí)為70-80學(xué)時(shí)。

2.2.3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程模塊

由于計(jì)算機(jī)科學(xué)的蓬勃發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)系列課程是電子信息工程技術(shù)教育中的核心課程。根據(jù)中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)“93大綱”的規(guī)定，它包括9個(gè)領(lǐng)域、3個(gè)進(jìn)程、12個(gè)基本概念，按照循序漸進(jìn)的原則，我們認(rèn)為包含以下基本內(nèi)容：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)錄入技術(shù)、編程語(yǔ)言和基本算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)原理與體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)與軟件工程、人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。

2.3 實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革在培養(yǎng)學(xué)生能力中的作用

實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性不僅在于加強(qiáng)對(duì)理論的理解，而且在學(xué)生的工程能力訓(xùn)練和科研能力的培養(yǎng)方面有特別重要意義。實(shí)踐環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)課、綜合專題實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐的主要環(huán)節(jié)之一，實(shí)驗(yàn)課是綜合理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的聯(lián)合體，它為學(xué)生掌握知識(shí)和發(fā)展能力的統(tǒng)一提供了最佳條件，是全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力（如動(dòng)手能力、思維創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力等）的基本環(huán)節(jié)。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的基本技能、探索精神、堅(jiān)強(qiáng)毅力和求實(shí)作風(fēng)等方面都有積極作用。綜合專題實(shí)習(xí)的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，建立正確的工程設(shè)計(jì)觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)和能力的綜合實(shí)踐和考查，是學(xué)生在校期間受到的工程師素養(yǎng)和科學(xué)方法訓(xùn)練的最重要的環(huán)節(jié)，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，這一環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)而不是削弱。

3 改革實(shí)踐環(huán)節(jié)的方案

3.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)突出能力培養(yǎng)使學(xué)生達(dá)到如下要求:

① 熟悉常用的元器件的性能及使用。

② 熟悉各種常用電子儀器的使用及各種測(cè)試方法。

③ 能設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試常用電子電路, 檢查和排除常見故障。

④ 具有一定的工程設(shè)計(jì)能力, 建立正確的工程觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。

⑤ 能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 進(jìn)行誤差分析和撰寫科學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

⑥ 能應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理, 能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì)、分析等。

3.2 關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系的初步設(shè)想

3.2.1 體系結(jié)構(gòu)框圖

根據(jù)原來按技術(shù)基礎(chǔ)課分別開設(shè)實(shí)驗(yàn)課所存在的問題，為優(yōu)化能力結(jié)構(gòu)，設(shè)想將電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)、電子線路、數(shù)字電路等課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分合并開設(shè)一門“基礎(chǔ)電工實(shí)驗(yàn)”，內(nèi)容安排由易到難，由簡(jiǎn)單到綜合，覆蓋整個(gè)電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科的前兩個(gè)模塊。再開設(shè)一門課程設(shè)計(jì)性質(zhì)的綜合實(shí)驗(yàn)與綜合實(shí)習(xí)，突出培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力。將計(jì)算機(jī)能力的訓(xùn)練貫穿整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)過程中，并與有關(guān)學(xué)科的教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合?？紤]到計(jì)算機(jī)學(xué)科能為其它學(xué)科提供非常先進(jìn)的工具，計(jì)算機(jī)學(xué)科的成果能為其它學(xué)科的發(fā)展創(chuàng)造前所未有的條件，因此在綜合實(shí)習(xí)階段和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段要盡可能地運(yùn)用計(jì)算機(jī)學(xué)科的成果。

3.2.2 關(guān)于各實(shí)驗(yàn)?zāi)K的說明

(1) 課程設(shè)計(jì)性質(zhì)的電路綜合實(shí)驗(yàn)

電路綜合實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試一個(gè)電子電路或一個(gè)簡(jiǎn)單裝置，檢查并排除實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障。設(shè)計(jì)題目有：多級(jí)放大器、OTL功放、直流穩(wěn)壓電源、調(diào)制器、解調(diào)器、計(jì)數(shù)器、分頻器及數(shù)字鐘等。本實(shí)驗(yàn)安排在3年級(jí)分段進(jìn)行。參考學(xué)時(shí)為60-70學(xué)時(shí)。

(2) 綜合專題實(shí)習(xí)

綜合專題實(shí)習(xí)使學(xué)生得到工程設(shè)計(jì)中的方案論證、工程計(jì)算、安裝調(diào)試及撰寫論文等方面的基本訓(xùn)練。綜合專題實(shí)習(xí)應(yīng)是電子信息工程系統(tǒng)的一個(gè)分機(jī)，或一個(gè)較小的設(shè)備，在技術(shù)上已較成熟，在設(shè)計(jì)與調(diào)試方面有典型性與先進(jìn)性。例如：電視機(jī)安裝與調(diào)試、音響系統(tǒng)安裝與調(diào)試、數(shù)字調(diào)諧器、各類報(bào)警系統(tǒng)、電子裁判系統(tǒng)、家用電器的電腦控制等。本實(shí)驗(yàn)可安排在第7學(xué)期進(jìn)行，可在校內(nèi)進(jìn)行，也可在工廠進(jìn)行，可與生產(chǎn)實(shí)習(xí)、勤工儉學(xué)結(jié)合起來，實(shí)習(xí)期約為3-4周。

(3) 計(jì)算機(jī)能力訓(xùn)練

計(jì)算機(jī)能力訓(xùn)練包括計(jì)算機(jī)操作訓(xùn)練、編程訓(xùn)練、計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)等。根據(jù)由淺入深的原則，全面貫徹中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)“93大綱”的要求，根據(jù)目前大多數(shù)高中畢業(yè)生的現(xiàn)狀，可在第一學(xué)期安排計(jì)算機(jī)操作訓(xùn)練，然后是計(jì)算機(jī)編程訓(xùn)練；在此基礎(chǔ)上可在數(shù)學(xué)、物理、電路與信號(hào)、電子線路等課程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助分析和設(shè)計(jì)。另一方面，在電子電路、數(shù)字邏輯電路課程的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)，從而為利用計(jì)算機(jī)開發(fā)產(chǎn)品,進(jìn)行綜合專題實(shí)習(xí)作好準(zhǔn)備。

圍繞計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展而進(jìn)行的綜合專題實(shí)習(xí)應(yīng)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的典型系統(tǒng)選題，如數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、多路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）通信系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)等。上機(jī)時(shí)數(shù)為150-200小時(shí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文在東南大學(xué)教改的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況提出了實(shí)踐環(huán)節(jié)教改的實(shí)施方案它將國(guó)內(nèi)外教改指導(dǎo)思想的先進(jìn)性與國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況的可行性結(jié)合起來，可以為絕大多數(shù)院校所接受。寫作本文目的也在于拋磚引玉，以求加快教改的步伐。

參考文獻(xiàn)

篇8

顧玲芙 江蘇省無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

程中，已有越來越多的設(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，教師通過帶領(lǐng)學(xué)生開展電路

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)問題和處理問題的能力。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

展過程中，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)用通常無法得到充分開展，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)的開展中，CAD 軟

件為課程開展提供了繪圖，幾何造型以及

特征計(jì)算等功能，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)過程

中，教師能夠通過帶領(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，并通過在教學(xué)過程中著重強(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)中通過元件調(diào)用和參數(shù)整合，完成電

路設(shè)計(jì)，并通過將電路系統(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)過程中，教師應(yīng)首先開展信號(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。教師在備課過程中通

過對(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)。

【參考文獻(xiàn)】

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術(shù)的實(shí)際應(yīng)用探究[J]. 山東科學(xué)

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[2] 胡曉云，鄧肖月.EDA 技術(shù)在電

子電路教學(xué)中的應(yīng)用. 實(shí)驗(yàn)與探

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[3] 胡衛(wèi)平.CAISD 軟件包的研制及其

在逆變器優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用. 北

京電子教育出版社.2009,9-15

[4] 周淑芳. 柔性電路板在電子電路

篇9

關(guān)鍵詞：NI Multisim10；EDA；仿真；單管放大電路

中圖分類號(hào)：TN721文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 08-0000-02

Single-tube Amplification Circuit Simulation Based on NI Multisim10

Yu Jianyong

(Changji Vocational and Technical College,Changji831100,China)

Abstract:Use NI Multisim 10 can realize the computer simulation design and virtual experiment,experiment,don't consume the actual components required components and type of experiment,experiment unlimited number of low cost,experimental speed,high efficiency;Experimental data accuracy.Design and successful experiment circuit can directly use it in production.

Keywords:NI Multisim 10;EDA;Simulation;Single-pipe amplifying circuit

NI Multisim10軟件是一個(gè)專門用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。作為Windows下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具，NI Multisim10是一個(gè)完整的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。NI Multisim10計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問題。使學(xué)習(xí)者可以很方便地把剛剛學(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，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。NI Multisim10具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助學(xué)習(xí)人員分析電路的性能。

下面就以單管放大電路的實(shí)驗(yàn)為例，利用NI Multisim10來完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，并且得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。就實(shí)驗(yàn)過程作詳細(xì)說明，這一實(shí)例足以說明NI Multisim10仿真軟件在教學(xué)環(huán)節(jié)中的優(yōu)越性和實(shí)用性。

一、NI Multisim10軟件概述

如圖（1）所示，NI Multisim10啟動(dòng)歡迎界面：

圖（1）

如圖（2）所示，NI Multisim10操作界面：

圖（2）

二、實(shí)驗(yàn)原理

在本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該掌握單管放大電路的電壓增益，并比較測(cè)量值與計(jì)算值；測(cè)定單級(jí)共射極放大電路輸入與輸出波形的相位關(guān)系；測(cè)量共射極放大器的輸入電阻，并比較測(cè)量值與計(jì)算值；測(cè)量共射極放大器的輸出電阻，并比較測(cè)量值與計(jì)算值；測(cè)定負(fù)載電阻對(duì)電壓增益的影響；測(cè)定無旁路電容時(shí)發(fā)射極電阻對(duì)共射極放大器電壓增益的影響。

放大器的電壓增益Au，可用交流輸出電壓峰值Uop除以輸入電壓峰值Uip來計(jì)算

Au=Uop/Uip

在單級(jí)共射極放大器中，集電極等效交流負(fù)載電阻為

//=

晶體管的輸入電阻可估算為

300+（1+）

式中，為靜態(tài)發(fā)射極電流，也可用靜態(tài)集電極電流來代替。

當(dāng)發(fā)射極旁路電容的容量足夠大時(shí)，的容抗近似于零，與發(fā)射極電阻的并聯(lián)總阻抗也近似于零，晶體管的發(fā)射極相當(dāng)于交流接地，則電壓增益的計(jì)算公式為

放大器的輸入電阻為分壓電阻、及晶體管輸入電阻三者的并聯(lián)值，即

=////

輸出電阻近似于等于集電極負(fù)載電阻，即

=

當(dāng)發(fā)射極旁路電容斷開時(shí)，在發(fā)射極電阻上產(chǎn)生串聯(lián)電流負(fù)反饋，則電壓增益為

=-

當(dāng)>>時(shí)，放大器的電壓放大倍數(shù)為

=-

這時(shí)輸入電阻為、和[]的并聯(lián)值，即

=////[]

輸出電阻仍近似等于集電極負(fù)載電阻。

三、電路實(shí)驗(yàn)原理圖

如圖（3）所示

四、在NI Multisim10搭建實(shí)驗(yàn)電路

建立如圖（4）所示的單管放大電路，連接儀器儀表，并進(jìn)行設(shè)置，雙擊函數(shù)信號(hào)發(fā)生器―XFG1，參數(shù)設(shè)置如圖（5）所示。

圖（4）

圖（5）

單擊仿真電源開關(guān)，激活電路進(jìn)行仿真分析。電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，波形如示波器―XSC1如圖（6）所示。

圖（6）

由圖（6）測(cè)量數(shù)據(jù)如表（1）所示：

表（1）

Uip Uop T

-19.991mV 4.616V 1.004mS

建立如圖（7）所示電路，并如圖所示，放置相應(yīng)儀器儀表，在此實(shí)驗(yàn)電路中測(cè)量出的、值計(jì)算晶體管輸入電阻。

圖（7）

由實(shí)驗(yàn)儀器儀表測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)及β的測(cè)量值，數(shù)據(jù)如表（2）所示

表（2）

IBQ（U5） ICQ（U4） IEQ（U1） UBQ（U3） UCEQ（U2）

0.044mA 3.716mA 3.760mA 3.255V 10.011V

由表（2）中數(shù)據(jù)以及結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理得出：

300+（1+）=300+（1+84）=888

由圖（6）、圖（7）、表（1）、表（2）以及結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理得出結(jié)論如表（3）所示。

表（3）（負(fù)載RL為200KΩ電阻的情況）

Uip Uop （測(cè)量值） Au（理論值）

-19.991mV 4.616V -230 -187

（斷開時(shí)）

1.98K 888 579 2K -2.83

參考文獻(xiàn)：

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[3]張新喜.Multisim10電路仿真及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010,2

篇10

1.1課程體系開發(fā)理念與思路機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系從專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，以就業(yè)為導(dǎo)向，基礎(chǔ)知識(shí)以“必需、夠用”為度，專業(yè)知識(shí)強(qiáng)調(diào)針對(duì)性和實(shí)用性，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，以應(yīng)用技能和基本素質(zhì)培養(yǎng)為主線，構(gòu)建與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的課程體系，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需要。機(jī)電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是面向地方人才需求，服務(wù)現(xiàn)代制造行業(yè)（企業(yè)），培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、管理和服務(wù)第一線需要，具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，具備完成機(jī)械加工、機(jī)床電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修、自動(dòng)化生產(chǎn)線的組裝與調(diào)試工作的能力；主要從事機(jī)械零部件簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、加工與工藝編制、機(jī)床電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修、自動(dòng)化生產(chǎn)線的安裝、調(diào)試、操作與維修工作的高素質(zhì)技能型專門人才，課程的開發(fā)思路見圖1。①通過企業(yè)調(diào)研，網(wǎng)上招聘調(diào)查及召開研討會(huì)等方式了解當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的需要情況，確定機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的工作崗位；②對(duì)機(jī)電專業(yè)的職業(yè)崗位及崗位所對(duì)應(yīng)的主要工作任務(wù)進(jìn)行分析；③結(jié)合機(jī)電企業(yè)、行業(yè)生產(chǎn)任務(wù)和學(xué)校已具備的教學(xué)條件，提煉典型工作任務(wù)；④根據(jù)典型的工作任務(wù)確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域，即所學(xué)課程。圍繞上述人才培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域和機(jī)電行業(yè)（企業(yè)）的工作任務(wù)的要求，參照機(jī)電相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)符合機(jī)電職業(yè)崗位的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，確定教學(xué)內(nèi)容，合理選擇工作任務(wù)，設(shè)計(jì)若干教學(xué)項(xiàng)目，將相關(guān)知識(shí)、技能、素質(zhì)按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律，由易到難，由單一到復(fù)雜融于各教學(xué)項(xiàng)目，通過對(duì)各教學(xué)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能、素質(zhì)同步提高，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)專業(yè)技能。機(jī)電一體化專業(yè)工作崗位及主要工作任務(wù)如表1所示。

1.2課程體系設(shè)置機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)是一門跨學(xué)科的綜合性專業(yè)，因此專業(yè)課程設(shè)置必須是綜合的，課程設(shè)置應(yīng)與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)一致，以就業(yè)為主導(dǎo)，設(shè)置六門左右的的專業(yè)核心課程，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)專業(yè)核心課程，能熟悉本專業(yè)的培養(yǎng)方向，形成有特點(diǎn)的機(jī)電專業(yè)課程體系，如表2所示。其中，一般專業(yè)課為學(xué)習(xí)專業(yè)核心課提供必須、夠用的理論基礎(chǔ)。專業(yè)核心課培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，實(shí)踐技能課強(qiáng)化學(xué)生的基本技能和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，比如通過《焊接與萬用表組裝實(shí)訓(xùn)》課程學(xué)習(xí)，既可以提高學(xué)生的焊接技能，又可以讓學(xué)生熟悉電子產(chǎn)品制作與調(diào)試的過程。通過頂崗實(shí)習(xí)，幫助學(xué)生將知識(shí)、技能融會(huì)貫通，形成職業(yè)崗位能力。素質(zhì)拓展課主要是拓寬學(xué)生的專業(yè)視野、為職業(yè)能力遷移和可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2專業(yè)課程改革

2.1教學(xué)內(nèi)容的改革教學(xué)內(nèi)容主要抓機(jī)電專業(yè)的特點(diǎn)，理論以夠用為標(biāo)準(zhǔn)，少講原理等枯燥的內(nèi)容，加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課時(shí)，注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，并且使學(xué)生的實(shí)踐操作更接近企業(yè)的實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)。例如將《電氣控制技術(shù)》、《電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》等課程整合為《單元電氣控制電路分析與制作》。精講常用的理論知識(shí)，以實(shí)踐操作為主，讓學(xué)生在操作過程中獲得更多知識(shí)和能力。將《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》課程進(jìn)行整合為《機(jī)械制圖及CAD》，讓學(xué)生在手工繪圖的同時(shí)，學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)輔助繪圖，學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)繪圖更好地驗(yàn)證所學(xué)理論知識(shí)的正確性。將《電工電子技術(shù)》拆分為《電工基礎(chǔ)》和《單元電子電路分析與調(diào)試》，不但加大課程實(shí)踐操作課時(shí)，而且增加了學(xué)生電子產(chǎn)品制作的內(nèi)容，使理論和實(shí)踐更加緊密的結(jié)合起來。

2.2教學(xué)方法的改革

2.2.1教、學(xué)、做一體化教學(xué)方法《單元電氣控制電路分析與制作》課程主要是培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)的電氣控制電路設(shè)計(jì)能力、電氣接線能力與電氣線路故障查找能力，此課程采用教、學(xué)、做一體化方法來教學(xué)。例如：對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，老師先對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，然后學(xué)生根據(jù)基本的“三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單相運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路”來設(shè)出“三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路”，老師然后完善電路，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)出的電路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接線，最后通過同組互檢，沒問題可以通電，檢查三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變化情況。

2.2.2項(xiàng)目式教學(xué)方法［3］《械制圖及CAD》課程主要培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械樣圖的繪制和識(shí)圖能力，也是企業(yè)技術(shù)人員必備的一項(xiàng)技能?？梢园凑掌髽I(yè)的工作過程，把課程內(nèi)容拆分為幾個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目下可以有幾個(gè)子項(xiàng)目———任務(wù)，主要項(xiàng)目見表3，項(xiàng)目由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)循序漸進(jìn)、由淺入深、由易到難，項(xiàng)目的合理性決定了學(xué)生能力的培養(yǎng)和教學(xué)效果。

2.2.3討論式教學(xué)方法為了配合機(jī)電專業(yè)課改革，學(xué)校為專業(yè)課改革建立專業(yè)化教室，專業(yè)化教室的布置與傳統(tǒng)教室不同，采用六邊形課桌，每6個(gè)人一組。老師講述基本理論后，布置任務(wù)讓學(xué)生分組討論，每組推薦一名同學(xué)提交小組討論結(jié)果，讓全體同學(xué)再進(jìn)行討論，最后選定出優(yōu)質(zhì)的實(shí)施方案。