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电源电路设计技巧范文1
【关键词】电子电路调试方法调试技巧
随着科技水平的不断进步,电子产品日新月异，各种成熟的电子电路多不胜数。任何一台电子设备在使用前，必须要通过调试，使电路能够满足规定的各项技术指标要求，这样电子设备才能正常安全的运行。这就要求调试者既要十分清楚电子电路的工作原理，又要有一定的科学实验方法。因此，电子电路的调试占有重要地位，这也是理论联系实际的重要环节。另外，电子设备在长期运行中，会发生故障，需要维修。这些技术工作均离不开电子电路的调试工作，因此电子电路调试技术十分重要。
一、电子电路调试原则
调试电子电路时要遵守“检查确认、先静后动、先分后整、由零到满”的调试原则。
1.检查确认：调试前不加电源的检查过程。对照电路图和实际线路检查元件安装位置是否正确、牢固；连线是否正确，有无虚接；插接件是否接触良好；元器件引脚之间有无短路，电源极性、信号源连线是否正确；确认无误后，可转入静态检测与调试。
2. 先静后动：电子电路先要进行静态调试后再进行动态调试。静态调试是电子电路接通直流电源后测量各关键点直流电压是否在正常状态下。动态调试是在静态调试的基础上进行的，调试的方法是在电路的输入端加上所需的信号源，并循着信号的流向逐级检测各有关点的波形、参数和性能指标。
3. 先分后整：先对每个单元电路进行调试，没有问题后，在进行整体电路调试。
4. 由零到满：先不带负载调试，再带轻载调试，最后带满载调试。
二、电子电路调试方法及技巧
电子电路的调试方法很多，目的都是为达到电路设计指标，要经过“测试一判断一调整一再测试” 反复进行的过程。电路测试和调试是电子设备的一个重要环节。通过调试，可以发现和纠正电子电路设计方案的不足、安装的不合理，通过采取一定的改进措施，使电路达到设计技术指标的要求。在工作中积累了一些电子电路调试的方法及技巧，具体的的调试步骤如下：
1. 调试前的准备工作：调试前先要按照调试要求准备好仪器仪表及工具。调试常用的仪表仪器有万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。
2. 接线检查：电路安装完成后，不能急于通电，先要认真检查电路接线是否正确。
3. 检查元件安装正确性：调试前除了检查接线的正确性之外，还要对照电路图和实际线路检查元件安装正确性，用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确；电源供电包括极性、信号源连线是否正确；电源端对地是否存在短路（用万用表测量电阻）。若电路经过上述检查，确认无误后，可转入下一步骤静态检测与调试。
4. 静态检测与调试：通电而在不加输入信号的状态下，对电路进行一些数据的测量和状态验证。如电路中有集成电路芯片插座，首先不要插入集成电路芯片，接通电源，检查电源电压是否正常，电路中有无冒烟，异常气味，元器件有无发烫等现象。如发现异常情况，立即切断电源，排除故障。这些都通过以后，用万用表检查集成电路插座的电源端，检查该电源端电压是否正确。这是很重要一步，因为一般集成电路芯片只要电源不接错，内部的自带保护电路就可以正常工作，集成电路芯片就很不容易损坏。
如果电源正常，就可以断开电源，将集成电路芯片插入插座，然后继续通电，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工作状态下，如不符，则调整电路元器件参数、更换元器件等，使电路最终工作在合适的工作状态。
5. 动态检测与调试：动态检测顺序一般按信号流向进行，这样可把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后联调创造有利条件。动态调试是在静态调试的基础上进行的，在电路的输入端加上所需的信号源，并循着信号的流向逐级检测电路中各有关点的波形、参数和性能指标是否满足设计要求，如有必要，就要对电路参数作进一步调整。调测试完毕后，要把静态和动态测试结果与设计指标加以比较，经深入分析后对电路参数进行调整，使之达标。
6. 整体电路联调：在以上调试的过程中，因是逐步扩大调试范围的，实际上已完成某些局部电路间的联调工作。在整体电路联调前，先要做好各功能块之间接口电路的调试工作，再把全部电路连通，然后进行整体电路联调。整体电路联调就是检测整个电路动态指标及各项功能。调试中，把各种测量仪器及系统本身显示部分提供的信息与设计指标逐一对比，找出问题，然后进一步修改、调整电路的参数，直至完全符合设计要求和实现功能为止。
三、调试时应注意的事项
在调试过程中，出现故障时要认真查找原因，根据电路原理找出解决问题的办法，发现器件或接线有问题，需更换修改，更换完毕，经认真检查后，排除故障，才可继续重新通电，最终排除电路中可能存在问题的点，排除故障使电路工作正常。在信号较弱的输入端，尽可能使用屏蔽线连线，屏蔽线的外屏蔽层要接到公共地线上。
调试过程中自始至终要有严谨细致的科学作风，不能存在侥幸心理，调试过程中，不但要认真观察和测量，还要认真做好记录，包括记录观察的现象、测量的数据、波形及相位关系，必要时在记录中要附加说明，尤其是那些和设计不符的现象，更是记录的重点。依据记录的数据才能把实际观察到的现象和理论预计的结果加以定量比较，从中发现设计和安装上的问题，加以改进，以进一步完善设计方案。只有这样才能通过调试，收集积累第一手材料，对积累丰富自己的感性认识和实践经验起到的积极作用。
电子电路调试是我们电子设备使用前必不可少的过程，调试的过程是将电路中元器件工作在相互匹配的最佳状态，使电路的各项性能指标达到要求，电子设备使用效果更好，电子设备系统能够正常安全的运行。
参考文献
[1]李杰. 电子电路设计、安装与调试完全指导. 化学工业出版社，2013年
电源电路设计技巧范文2
关键词：印制电路板；实用性；可制造性
前言：对于电子产品设计人员来说，线路板的设计可以说是整个设计中的重点，在很多情况下，即便电子产品的设计原理图没有问题，如果印制电路板的设计不合理，同样会在很大程度上影响电子设备的生产可靠性。与此同时，电子产品的可制造性也是设计师必须考虑的重要因素，如果设计出来的线路板无法满足生产所需要的可制造要求，便会使生产效率大大降低，从而提升成本。所以，在进行印制电路板设计的过程中，需要掌握相关设计技巧，更应该注意运用正确的设计方法。
一、印制电路板设计的布局技巧
在进行印制电路板设计的过程中，布局是其中非常重要的一个环节，对后期的布线效果会产生很大影响，所以，能否对印制线路板进行合理布局是设计成功与否的关键。一个产品的设计需要内在质量与外在美观兼顾，两者的完美结合才是一个成功的产品。在此基础上，印制电路板设计的还需要注意以下几方面的问题：
第一，印制电路板布局的根本原则是要将布通率尽可能提升，如果需要对相关器件进行移动，一定要保证连接飞线，并且将存在连线关系的器件集中起来，从而将走线尽可能缩短。第二，在印制电路板布局的过程中，还需要将模拟器件与数字器件分离，并且将距离尽可能拉长，从而避免器件之间产生干扰[1]。第三，去耦电容要离器件的电源越近越好。第四，在器件放置的过程中，一定要充分考虑整体性的后期焊接，散热问题也是不可忽视的，因此器件的放置不能过于密集。第五，充分利用设计软件中所提供的数组与联合等功能，提升印制电路板设计的布局效率。
二、印制电路板设计的布线技巧
一般情况下，印制电路板的设计软件都会提供非常强大的手工布线功能，而自动布线则是由全自动布线器中的布线引擎进行控制，布线时常常会将两种方法联合起来，一般采用先手工，再自动，再手工的方式。
（一）布线技巧
在印制电路板设计的过程中，布线也是其中的重点环节，一切前期准备活动全部都是围绕布线进行的，布线也是整个设计过程中最为精细、限定最高的一个步骤。印制电路板的布线主要分为单面、双面、多层三种，其布线方式则主要分为交互式与自动式[2]。对于要求湘桂较高的布线作业，可以在进行自动式布线时，先运用交互式布线，在这个过程中，输出与输入两端的边线需要保证不平行或相邻，从而降低产生反射干扰的可能性。
（二）电源与地线的相关处理
另外，即便能够良好的完成印制电路板中的布线工作，如果电源与地线的处理没有达到要求，还是会产生一定的干扰，从而在一定程度上降低产品性能，更有甚者，还有可能降低产品的成功率。因此，在处理电源与地线的过程中，需要加上去耦电容。与此同时，还要尽可能的加宽电源与地线，使信号线、电源线、地线三者的宽度呈递增关系，以降低其产生的噪音干扰，从而保证产品质量。
在使用大面积同层作为地线时，需要在印制板上将未使用的部分与地相连接，将其作为地线进行公分利用，也可以将其作为多层板，让地线与电源两者各占用一层，从而避免干扰。
（三）模拟与数字两种电路的共地处理
当前，绝大多数的印制电路板都不是传统单一的功能电路，都是由模拟与数字两种电路组成的，所以在进行布线的过程中就需要综合考虑，避免两种电路之间的相互干扰，尤其是地线上所产生的噪音干扰。
三、相关可制造性研究
在当前条件下，绝大多数电子电路产品的生产都以表面组装技术为依托，所以，在进行产品设计的过程中，就一定要将表面组装技术的制造过程充分考虑进去，只有这样，才能保证设计出更加符合生产要求的电子电路产品。本文便以多功能灯为例进行相关分析：
（一）表面组装技术
多功能灯主要由灯头、灯头支臂、外壳、充电电池、导线、电源插座、控制按钮以及主体控制板等装置组成。在表面组装技术的生产流程中，一般情况下都会将表面组装技术分为锡膏支撑与挂胶支撑两部分[3]。两者的区别主要体现在贴片前后：贴片前，前者使用的是焊锡膏，后者使用的是贴片胶；贴片后，前者通过回流炉的方式来完成焊接，后者虽然也过回流炉，但其作用只是固定，真正焊接时还要过波峰焊。除此之外，在对主控板进行设计与选择时，还需要注意阴阳板在拼版过程中的使用、阴阳板的优缺点、使用拼版的个数等方面。
（二）拼版方案
通过对具体情况以及设计生产分析，多功能灯的主体控制板主要运用的是双面锡膏回流焊接工艺。所以通过选择多功能灯主体控制板元件，可以对配置图中的顶面线路层和地面线路层进行分析，并设计出预支相对应的拼版图[4]。设计时可以采取正面与背面同方向，或正面与背面相交叉两种拼版方案。
由于主体控制板正面的元件相对较多，如果采取正面与背面同方向的拼版设计，便会产生元件分布不均的问题，元件分布过于集中会造成局部区域散热不良，温度升高过快，从而使主体控制板在进入回流焊接的过程中形成板子翘曲[5]。因此，采用正面与背面相交叉的拼版方式更加合理。
（三）拼版方案选择原因及优势
选择正面与背面相交叉拼版方式主要有以下三方面原因：其一，能够将表面组装技术的长线优势充分发挥出来，从而提升打件效率；其二，能够有效节省网版；其三，如果将其做成单面板，需要运用手工方式进行元器件焊接，在一定程度上降低了生产效率。
采用正面与背面相交叉拼版方式的优点在于以下四方面：其一，能够有效节省生产成本；其二，采用这种方式在程序编制初期便可以有效节省程序优化时间，相当于将两面程序当做一个程序进行编制，只需要针对一个程序进行优化条件的考虑；其三，对于一部分产品来说，采用这种方式可以在很大程度上节省辅料，还能够减少附加工具的使用频率，如能够少做一片钢网等；其四，采用这种方式能够有效提升生产产量，其原因在于在生产过程中不用经常换产，节省生产时间，另外，这种方式实际上是一种装贴程序，与两面程序相比，能够减少一半的基板搬运时间。
结论：
以上技巧在进行印制电路板设计学习的过程中常常会被忽视，但作为一个专业人员来说，却是必须要掌握的基本技能，因此，在学习与运用过程中，都需要重视电子电路的实用性设计，以提升电子产品的生产效率，降低生产成本。
参考文献：
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电源电路设计技巧范文3
涉及可视化仿真工具的应用工作主要围绕MATLAB进行细化设计，避免繁琐绘图以及计算流程的牵制效应，最终挖掘直观、快捷的电流变换电路的创新存在模式。因此，本文具体联合负荷升降要求的变换装置进行现场情景演练，将内部拓扑结构以及电感参数设计要求划分清晰，同时完整论述该类系统的规范原理，稳定必要结构疏通潜力。
【关键词】直流斩波 电路样式 MATLAB 模拟技术 细化流程
直流斩波电路强调疏通可调电压环境下的直流电形态，稳定输入与输出流程的衔接绩效。技术人员为了有效稳固该电路性能，从中挖掘适当的提升方式，同时对开发原理以及性能提升要领进行同步规划。需要注意的是，其中实际斩波装置的工作模式存在两类，包括脉冲与频率调试技巧。
1 斩波电路的工作原理论述
直流斩波电路主要功能就是结合直流电调试转换特性进行结构延展，透过对机理布置特征的观察，涉及不同样式的控制方式具体可以延展为时间比例、瞬时值以及二者混合构建途径。此类电路主张使用某类权控器件，途中联系IGBT以及相关器件进行总体流程延展；控制环节中若采用晶闸管，技术人员需设置晶闸管关断的辅助电路。整体电路以及相关电流规划流程中为了稳定管制绩效，有关设计人员专门设置了续流二极管部件。这类斩波电路的典型用途之一就是应用拖动式直流电动机，同时积极带动蓄电池负载功能；不足之处在于这类布局体系中都将出现反电动势状况。在现实电路设计流程中主要运用开关器件、阻性负载以及协调电压管理，并且内部电压数值主要借助开关张合状态表现。
2 直流斩波电路的建模与仿真操作技术研究
2.1 借用IGBT搭建的直流降压斩波电路以及规范参数设置
按照特定直流变换装置仿真模拟操作技巧分析，有关默认格式下的参数设计与缓冲电路管理工作需要满足同步跟进条件。在留有升降功能的非隔离式变换装置空间之下，有关变换器之间的正负极性输出机理形态十分复杂，必须全程依靠储能电感疏通。整个流程下来，必定造成变换器的耗能数量增加结果，影响实际工作协调质量。在实际项目开展过程中，技术人员最好全面摒弃不同变换器既定工作理念，同时采用新型技术指标要求规范开关电源结构，争取从中获取优良的使用价值。IGBT具体结合高压应用与快速终端设备进行垂直功率的自然进化调整；因为内部源漏通道电阻附加效应影响，IGBT开始针对结构功率缺陷进行应对。尽管创新模式的MOSFET设备将RDS特性全面规整，但是在高平电环境中的功率导通损耗现象仍然十分紧张；为了稳固IGBT结构，需要贯彻标准双极器件与VCE同步调用实效，将高电流密度瓶颈限制全面克服。
2.2 变换器控制系统的实现流程分析
在系统设计环节中主要采取模拟控制与数字调节两种途径，本文就是重点结合变换器交互式系统进行双重规整。为了稳定变换器降压与升压工作模式需求，不同电路疏通信号应该主动与最新电路设计标准进行优良匹配，保证将逻辑控制下的分配问题全面肃清。按照这种原理分析，技术人员开始将变换器与主变换电路开关电源进行智能匹配，后期结论内容具体如下所示：新型变换器拓扑结构比较简单，各个节点工作交流模式也相对明确一些，能够稳定数字化模拟操作的动机需求。
2.3 直流斩波电路的建模与仿真操作
2.3.1 仿真模型以及相关参数匹配
结合IGBT直流降压电路建模以及参数设置条件进行科学分析，有关直流变换器仿真模型与默认参数设置条件已经齐全，为了迎接缓冲电路的消极化影响挑战，在设计仿真操作流程中主要遵循以下细化工序要求：将参数调试界面打开，选取固定算法之后设置相对误差标准，直接点击进入仿真模拟流程，其中各类脉冲周期统一稳定在0.001s左右，有关后期的仿真控制结果要做到精准提取；可在固定窗口位置建立全新模型结构，并将工具箱电力模块与IGBT模块等资源依次打开，按照默认值要求实施必要参数规划，同时将内部缓冲电路取消；之后将电源模块打开，将必要直流电压模块灌输并打开参数设置条框，将电压源设置为200V；后续可将必要部件与接地模块组打开，并直接复制串联样式的规划窗口，将内部电阻设置为10Ω；透过MATLAB输入源模块，同时在buck窗口环境中复制脉冲发生器模型，必要时可实现输出结果与IGBT门极的匹配目标。
2.3.2 直流升降压斩波电路的仿真操作
结合IGBT元件以及电路仿真模拟流程进行长远观察，涉及默认参数以及电路缓冲效应必须及时得到制定。尤其在电感支路与仿真动作同步延展条件下，为了主动迎合升降压斩波理论的精准规范要求，在直流变换电路设计过程中主要运用电控基准作为开关节点，保证电路接通与断开时机的科学管控。适当应用SIMU LINK对降压斩波电路与升降压斩波的仿真结果进行详细分析，并做好与常规电路设计方案的对比准备，确保输出电压波形的稳定状态，最终全面验证仿真结果的精准效应。
3 结语
综上所述，运用MATLAB对降压斩波电路仿真模拟操作流程进行细致分析，同时采取常规电路归控结果进行同步检验，进而全面肯定创新操作流程的积极效用。这种模拟操作手段有效杜绝了传统分析模式中的繁琐绘图与计算流程，进而灵活改变参数组合搭配样式，适应科学调试的现实状况，争取为后期电子技术与多元内涵整合奠定雄厚基础。
参考文献
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电源电路设计技巧范文4
关键词 ZPW-2000A；自动闭塞；光电耦合器；抗干扰；信号；联锁；区间
中图分类号：U22 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0026-02
我国电气化铁路接触网采用25 kV单相交流供电，牵引电流最高可以达到上千安培以上，电力机车的牵引变压器在工作过程中产生大量的谐波成分和电磁干扰，设备的可靠性和抗干扰能力对整个信号系统的安全和稳定运行有着重要影响。随着铁路信号设备数字化程度的推进，传统的模拟控制系统已经很难满足铁路现场的要求。为了能更有效地监控轨道电路现场设备的工作状态，使信号设备避开电磁波等干扰，设计了通过线性光电耦合器实现单片机对电信号的精确采样，通过光电耦合器和固态继电器实现单片机对信号设备的有效控制。
1 光电耦合器的基本电路
光电耦合器（简称光耦），是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内，中间通过电光电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。光电耦合器可根据不同要求，由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。目前应用最为广泛的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器。光电耦合器的基本工作原理是：光电耦合器件中的发光二极管为输入端，当正向输入电流流向其PN结时，发光管发光，从而形成一个光源，发光的强度随电流的增加而增加。输出端为光敏器件，其作用是将光信号检测后变为电流输出。该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离，没有电信号的反馈和干扰，故性能稳定，抗干扰能力强。发光管和光敏管之间的耦合电容小（2 pf左右）、耐压高（2.5 kV左右），故共模抑制比很高。输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。此外，因其输入电阻小（约10 Ω），对高内阻源的噪声相当于被短接。因此，由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气性能。
光耦的基本电路如图1所示。图1（a）的负载电阻RL接在发射极及地之间，图1（b）的负载电阻RL接在电源与集电极之间。
在图1（a）中，输入端加上输入电压，经限流电阻R1后，有一定的电流IF流经红外发光二极管，IF与输入电源、发光二极管的正向压降VF及R1的关系为：IF=（Vcc-VF）/R1式中的VF取1.3 V。IF的最大值查手册得出（一般情况下工作时IF≤10 mA）。
从图1（b）可以看出，输入端不加输入电压，二极管截止，无光电流产生，输出端电压是集电极电压。输入端加了Vcc电压，负载得电，二极管导通，产生光电流，输出端电压为0 V，这个功能相当于“反相器”。如果在输入端加幅值为5 V的脉冲，输出端集电极电压是12 V，RL=10 kΩ，则输出的脉冲幅值接近12 V，从这功一能来看，相当于“变压器”；若输入电压从0跃变到+5V，输出则从0跃变到接近12 V，它又可用作电平“转换器”。
2 光电耦合管在ZPW-2000A自动闭塞系统中的设计及应用
ZPW-2000A自动闭塞设备中，一方面要实现对现场数据的采集、处理，从而控制现场电路状态。系统通过检测电流、电压幅值是有效值信号，再通过光电耦合器配合运放电路转换为单片机的最佳采样区间；另一方面要接收并执行来自单片机的命令：包括设置参数、传输历史数据、清除历史数据等。光电耦合器主要应用于隔离放大电路、取样电路、检测逻辑电路、控制电路及电平转换电路等。
2.1 低压电路之间的隔离线性放大器电路设计应用
在ZPW-2000A无绝缘轨道电路衰耗器的移频报警电路中，应用电路如图2所示。光电耦合管5起到两个低压电路间的隔离和放大作用。若各区间信号点的发送器和接收工作正常，报警光耦导通，Kz24V的电源经过R1和光耦5的二极管及报警光耦回到负极，使光耦5导通，它的射极输出控制三极管V7导通，控制YBJ吸起。
2.2 编码条件读取中的光电隔离电路设计应用
在ZPW-2000A发送器低频和载频编码条件读取时，考虑故障—安全，电路中设置了读取光耦、控制光耦。消除配线干扰，保证模拟信号和数字信号的隔离，采用“功率型”电路。
如图3所示，根据GJ的状态控制“编码条件电源”（+24V）接入。
由B点送入由CPU控制产生的方波信号，当GJ时，+24V编码条件电源接通，即可从“读取光耦”受光器A点获得与B点相位相同的方波信号，送回到CPU。当GJ时，+24V编码条件电源断开，受光器A点不能获得与B点相位相同的方波信号，实现编码条件的读取。
“控制光耦”与“读取光耦”的设置，实现了对外界干扰信号和电路元件故障的动态检查。任一光耦的发光源，受光器发生短线或击穿等故障时，或各种电磁干扰信号等“读取光耦”A点都得不到动态的脉冲信号。
另外，采用光电耦合器也实现了外部编码控制电路与微机数字电路的隔离。
2.3 脉冲检测电路中光电隔离电路设计应用
在发送器的安全与门电路中，采用相互独立的两路非“故障—安全”数字电路，该电路由统一外控微机输出条件控制，每路数字电路对信息执行结果判断符合要求后，各自送出一组连续方波动态信号。专门设计两个光电耦合管对两组连续方波动态信号进行检查。只有在确认两组动态信号同时存在条件下，方可驱动执行继电器，其原理电路如图4所示。
两个脉冲动态信号分别是由CPU1、CPU2单独送出。“光耦1”、“光耦2”用于检测两个脉冲信号是否存在，验证功出的检测结果，并实现数字电路与模拟电路间的隔离。
变压器B1将“光耦1”接收的方波信号读出，经“整流桥1”的整流及电容C1的滤波后，在负载R2上产生一个独立的直流电源U0。该独立电源反映了CPU1上输出了脉冲信号，并做为执行电路开关为“光耦2”管提供了集电极电源。
“光耦2”接收“CPU2”信号，通过射极输出控制开关三级管的导通与截止。变压器B2将“光耦2”接收的方波信号读出，经“整流桥2”的整流及电容C2的滤波后，输出直流控制FBJ。FBJ的吸起必须检测“方波1”、“方波2”同时存在的条件下。
3 结论
系统通过线性光电耦合器的精确传输，实现了单片机对强电侧信号的精确采样，进而通过光电耦合器和固态继电器实现对执行、表示、计算机等设备的控制。和以往的系统相比，由于采用光电传输，抗干扰性好，并且容易操作；采用数字系统使体积减小，成本较低；并且由于新型单片机的强大功能，使得系统功能有很好的扩展性。
参考文献
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电源电路设计技巧范文5
关键词：电子 制图 驱动
随着电子技术、电子产品更新换代的周期不断加快，传统的职业院校电子专业课程已远远不能满足企业对电子专业技能人才的要求。从笔者学院近几年毕业的电子专业学生的跟踪反馈中，我们发现企业迫切需要职业院校加快课程体系的建设。为此，笔者学院根据企业调研的结果，在学院的电子类相关专业增设了电子工程制图课程。为使课程教学真正贯彻落实“坚持以就业为导向，深化职业教育教学改革”的原则，笔者学院组织电子教研室与计算机教研室具有丰富教学经验的一线教师共同开展专项教改课题研究，力求使课堂内容贴近教学实际，满足学生成才与企业电子专业岗位群的需要。经过几年的教学实践，笔者学院已逐步将该课程建设成有特色、实用性强的精品课程。
一、职业院校电子工程制图教学任务
电子工程制图作为职业院校电子类相关专业必修的一门专业基础课程，在教学中首先必须把握住课程的教学任务。根据企业岗位群的需要，我们将该课程的教学任务定位于使学生掌握运用相关软件完成电路原理图的绘制、电路仿真、PCB板的设计、设计规则的检查、输出文档报表等一系列的技能，对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。
二、职业院校电子工程制图教学内容
通过近几年的教学实践与摸索，笔者学院逐渐建立起一套适应学院实际教学状况的教学模式。首先在教学软件的选择上，不盲目追求“品牌”，而是选择最适合学院职校生当前知识、能力素质的软件。经过多方比较、试用、反馈，特别是征求企业一线电子技术工程师的意见，最终决定采用Protel DXP 2004软件。该软件是基于Windows操作平台的一款支持中文操作的电子电路设计软件，它具有强大的设计功能，能够满足电子电路设计的需要，为用户提供全面的设计解决方案，也是目前用户群最大、实际工程应用最广泛的版本。其次在教师队伍的培养上“走出去，请进来”。笔者学院的许多电子专业教师是大学毕业直接分配进入学校任教的，其中有很多老教师对于电子工程制图的软件应用十分陌生，特别是都缺乏企业实践经历。为此，学院一方面利用校企合作的模式，鼓励相关专业教师利用寒暑假去企业第一线调研、培训，同时聘请企业的电子工程师、技师以及技术人员来校担任外聘教师，这样“两条腿走路”，就使教学真正实现与企业需求的“无缝对接”。
三、职业院校电子工程制图教学模式
由于学院学生的层次差异较大，因此在教学中必须根据不同层次学生的需求展开教学。为了帮助学生迅速掌握Protel DXP 2004设计系统的使用方法和操作技巧，学院在教学中摒弃传统的以知识传授为主线的知识架构，而是以项目为载体，以任务来推动，依托具体的工作项目和任务将有关专业课程的内容逐次展开，这样才能实现预定教学目标。
1.项目教学，任务驱动
项目教学法已被证明是比较适合于职业院校专业课程教学的一种教学方法。针对电子工程制图课程的教学特点，我们将整个教学内容分为九个项目，即初识Protel 的发展及作用、绘制串联型稳压电源原理图、生成串联型稳压电源原理图相关报表、制作原理图元件库、熟悉PCB设计系统工作环境、制作新的PCB元件库、制作串联型稳压电源电路PCB板、层次原理图的设计、制作模拟烘 手机显示与控制电路的PCB板。各个项目设置不同难度的任务，如“绘制串联型稳压电源原理图”项目安排设置串联型稳压电源原理图环境、原理图元件库、放置串联型稳压电源元件、串联型稳压电源的元件布局、放置串联型稳压电源的导线、放置电源/接地端口等任务，在每个项目的任务都完成后，教师布置所讲授内容的“自我测评”。这样将完成这些项目任务作为目的精选课堂教学内容，各章节知识点的分布由浅入深，从简到繁，循序渐进，学生的学习兴趣与积极性得到了充分的激发。
2.案例导入，理实一体
电源电路设计技巧范文6
关键字：FPGA；高速低功耗； 方法措施
FPGA的功耗高度依赖于用户的设计，没有哪种单一的方法能够实现这种功耗的降低，如同其它多数事物一样，降低功耗的设计就是一种协调和平衡艺术，在进行低功耗器件的设计时，人们必须仔细权衡性能、易用性、成本、密度以及功率等诸多指标。
FPGA设计的总功耗包括静态功耗和动态功耗两个部分。其中，静态功耗是指逻辑门没有开关活动时的功率消耗，主要由泄漏电流造成的，随温度和工艺的不同而不同。静态功耗主要取决于所选的FPGA产品。
动态功耗是指逻辑门开关活动时的功率消耗，在这段时间内，电路的输入输出电容完成充电和放电，形成瞬间的轨到地的直通通路。与静态功耗相比，通常有许多方法可降低动态功耗。
为提高FPGA的数据处理速度及降低芯片功耗，逻辑电路设计应重点采用以下措施：
（1）采用流水线，降低芯片功耗，提高系统时钟。流水线是一种设计技巧，它在很长的组合逻辑路径中插入寄存器，寄存器虽增加了运算周期数，却能大大减少组合逻辑延时，提高整个系统工作频率。有流水线电路在占用资源略有增加情况下，工作速度是没有流水线电路的2倍多，可见，少量资源换来了芯片工作速度的成倍增加。
（2）按面积优化组合逻辑，减小组合逻辑的复杂性，从而减少组合电路需要的逻辑门数量，逻辑门数的减少，意味着芯片功耗的降低。流水线的使用已经保证芯片具有足够高的处理速度，各个寄存器间的组合逻辑不再以速度为优化目标进行设计，考虑到功耗要求，应以最少的逻辑门数实现该功能。
（3）以原理图描述功能模块的数据流，以VHDL语言的行为语句描述控制流。这种逻辑电路设计思想，充分利用原理图设计直观、形象和VHDL输入法简单明了的优势，既可以获得具有高效率流水线结构的同步电路，又能够大大缩短设计时间。
（4）在电路设计过程中，应使用“自底向上”与“自顶向下”设计相结合、“逻辑设计”与“功能仿真”交替进行的设计技巧，以保证逻辑电路的层次化、模块化以及功能的正确性。首先把逻辑复杂的功能模块，分割为几个相对简单的小模块；然后分别设计这些小模块，进行功能仿真，发现错误，修改设计，再仿真……，直到功能完全正确；再实例化小模块，组成功能复杂的大模块，依旧重复功能仿真、修改设计的过程；再实例化这些大模块，构成更上层模块……，最后获得功能完全正确的逻辑电路。
（5）在时钟网络上减少开关动作也可大幅降低功耗。多数可提供独立全局时钟的FPGA是分割为几部分的，若一个设计间歇地采用部分逻辑，就可关掉其时钟以节省功耗。最新FPGA中的PLL可禁止时钟网络并支持时钟转换，因此既可关掉时钟也可转换为更低频率的时钟。更小的逻辑部分能够潜在地使用本地/局域时钟来替代全局时钟，因此不必使用不相称的大型时钟网络。
（6）对易受干扰的设计而言，减少意外的逻辑干扰可大幅降低动态功耗。意外干扰是在组合逻辑输出时产生的暂时性逻辑转换。减少这种效应的一个方法是重新考虑时序设计，以平衡时序关键路径和非关键路径间的延迟。用户可在软件工具的帮助下应用这种方法，例如某软件可通过组合逻辑移动寄存器的位置，以实现平衡时序。另外一种方法是引入流水线结构，以减少组合逻辑深度，流水线还有助于增加速度。第二种方法对无意外干扰设计的效果不明显，相反还可能增加功耗。
方便快捷的精确功率估算工具，不仅有助于设计工程师对功率进行定量评估，同时也有助于加快产品设计进度。如果在初期功率评估工具和数据表中没有实际数据，设计工程师就不能在设计阶段走得更远。获取初期评估数据工具，可使设计人员在设计开始之前就进行功率估算。此外作为设计规划，工程师可将布局和布线设计加载到更精确的功率评估持续当中，从而得到一个更精准的功耗描述。最好的评估工具可使仿真文件无缝集成到电源工具中，因而能够获得开关功率的精确描述；若不能进行仿真，则该工具也能自动给出FPGA设计的评估参数。
参考文献：
