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电子电路设计步骤范文1
在电气、电子、自动化、计算机等类型的专业中,模拟电子电路设计是基础的技术课程,其理论知识较为抽象且电路的原理较为复杂,对于学生来说比较困难,教师也难以教好。本文提出将Pspice应用在模拟电子电路设计中,有了该软件,就等于有了电路以及实验室,完美地将理论与实践结合,为教师和学生提供便利。
1 Pspice软件概述
Pspice软件由Schematics(电路模拟器)、Pspice(仿真软件的数据处理器)、Probe(软件的图形后期处理器)、Stmed(产生信号的工具)、Parts(为器件建立模型的工具)和Pspice Optimizer(软件的优化设置工具)等组成,能够提供强大的电路图绘制、电路模拟仿真、图形后期处理等功能。
Pspice包括以下主要功能:直流特性分析,其中包囊直流静态工作点分析、直流灵敏度分析、直流扫描分析以及直流小信号传递函数值分析;交流扫描分析,包括频率特性分析和噪声分析;瞬态特性分析;蒙特卡罗分析;温度特性和参数扫描分析;最坏情况分析等。
在设计电子电路期间,以既定的功能及技术参数来制定设计方案,可以应用Pspice模拟和连接电路并检测电路设计有无达到预期效果,也可以在计算机上对电路的结构和相关参数进行修改,不断测试、观察输出的波形,直至达到设计要求,以便取得电路的最优技术指标,为电路设计的精准性评价提供便利。此外,还能够分析容差、敏捷性、最坏状况、温度特性等,这些都是传统的方法难以完成的,还能够比较各种设计方案的优劣,方便选择最优的方案,使电路设计最优化。
2 Pspice软件的仿真实例
Pspice软件在电子电路设计中的应用可以提高教学效率,仿真电路的步骤大致分为五步:第一,绘制电路图;第二,分析电路的特性和仿真参数;第三,仿真测验;第四,显示仿真的结果;第五,分析并输出相应的实验结果。下面对Pspice软件的仿真实例进行分析。
2.1 限幅电路的设计实验
限幅电路的示意图如图1所示,二极管的型号为DIN4148,电阻为1kΩ,电源电压为3伏特,当输入电压达到6sin wt的时候,电路要达到限制输入电压幅值的目的。
设置直流扫描分析以及瞬态分析,得出输入电压Ui以及输出电压U0的波形,如图2所示,可见电路对输入电压幅值的限制效果。
在限幅电路的瞬态分析结果示意图中可见(图3),当输入的电压超出固定范围时,超出的部分就会被截止,这样就能使信号的电压在一定的幅值内,防止电路受信号电压的影响出现故障。
2.2 RC正弦振荡电路设计实验
RC振荡电路在电子技术中得到广泛应用,振荡电路在自动进行振荡的过程中,其达到平衡的条件所花费的时长极短,在课堂上,教师直接讲授相关的理论会令学生难以在有限的课堂时间内理解并掌握,因为学生难以根据抽象的理论想象出波形。就此,将Pspice运用到其中,可以观察出振荡电路建立振荡的过程以及振荡器在稳定之后的波形,同时,可以改变电阻或电容,观察其对振荡电路会产生怎样的影响,更加便捷、直观地掌握振荡电路的设计原理及运行原理。
3 总结
从上述的设计实验中可知,在模拟电子电路设计中应用Pspice能够使设计仿真的效果精准且直观形象,为电子电路的设计提供极大便捷。Pspice是应用极广的电路设计及分析软件,具有绘制电路图、模拟仿真电路、图形后期处理等强大功能,在建立真实的电路之前,在该软件上设计、绘制仿真电路,依据具体的需求来设置相应的参数,断定电路设计是否科学、性能是否可靠、能否达到设计的要求、有无必要修改电路等,还可以对元件的变化会对电路造成怎样的影响进行综合评估,同时也能对一些电路的特性进行测量分析。总之,Pspice的应用能够为电子电路的模拟仿真设计带来很好的内外部条件,帮助设计者设计出最优电路,提高教师的教学效率和学生的掌握速率,从根本上减少成本支出,使电路设计最优化,提高电路性能的可靠性,是模拟电子电路设计中必不可少的仿真设计软件。
参考文献
[1]杨慧梅,朱勇.PSPICE仿真软件在《低频电子线路》教学中的应用[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2010(05).
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[3]段天睿,滕照宇,姚勇,李兴红.柔性线路板串扰Pspice仿真分析及应用[J].安全与电磁兼容,2009(05).
[4]宋国民,王宁,张爱云,周维.Pspice仿真平台在共轨ECU设计中的应用[J]. 现代车用动力,2009(03)
[5]周润景,张丽娜,王志军.Pspice 电子电路设计与分析[M].北京: 机械工业出版社,2011
电子电路设计步骤范文2
电子技术是一门实践性很强的课程,其中电子电路设计是一个重要的实践环节,掌握单元电路的设计方法是每个电子工程师必备的能力。具体介绍了单元电子电路设计步骤及几种重要单元电路的设计方法。
电子技术是一门实践性很强的课程,加强技能的训练及培养,是提高工程人员的素质和能力的必要手段。在电子信息类教学中,电子电路设计是一个重要的实践环节,着重让学员从理论学习过渡到实际的应用,为以后从事技术工作打下坚实的基础。
设计电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各个部分进行单元的设计,参数计算和器件选择,最后将各个部分连接在一起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。因此,掌握单元电路的设计方法和实际设计电路的能力,是电子工程师必备的能力。
一、电子技术及单元电路概念
所谓电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的一门学科。包括信息电子技术和电路电子技术两大分支。信息电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式有信号的发生、放大、滤波、转换。
电子电路是由两部分组成,即电子元件和电子器件。电子原件是指电子设备中的电阻器、电容器、变压器和开关等,而电子器件通常由电子管、离子管、晶体管等构成。电子电路按组成方式可分为分立电路和集成电路。单元电路是整个电子电路系统的一部分,常用的单元电路有放大电路,整流电路,震荡电路,检波电路,数字电路。总体来说是与门,非门,或门及其组合的计数电路,触发器,加减运算器等。单元电路的设计训练是为了能提高整体电子电路的设计水平。
二、单元电路的设计步骤
1.明确任务
单元电路设计前都需明确本单元电路的任务,详细拟定出单元电路的性能指标,这是单元电路设计最基本的条件。通过计算电压放大的倍数、输入及输出电阻的大小,并且根据电路设计的简单明了、成本低、体积小、可靠性高等特点进行单元电路的设计。
2.参数计算
参数计算是为了保证单元电路的功能指标达到所需的要求,参数计算需要电子技术知识,对这方面的理论要求很高。例如,放大器电路中我们通常需要计算各电阻值以及他们的放大倍数;振荡器中我们通常需要计算电阻电容以及震荡频率。进行参数计算时,同一个电路可能得出不止一组数据,我们要注意选择数据的方法,选择的这组数据需要完成电路设计的要求,并且在实践中能真正可行。
3.画出电路图
为详细表述单元电路与整机电路的连接关系,设计时需要绘制完整的电路图。通过单元电路之间的相互配合和前后之间的关系使得设计者尽量简化电路结构。例如对于单元电路之间的级联设计,在各单元电路确定以后,还要认真仔细地考虑它们之间的级联问题,从而到达减少浪费,从而降低工作量。注意各部分输入信号、输出信号和控制信号的关系,模拟输入、输出,使得输入、输出、电源、通道间全隔离,将
转贴于
直流电流、电压信号分成多路相同或不同的电流、电压信号,实现不同设备同时采集控制。
(1)注意电路图的可读性
绘图时尽量把主电路图画在一张纸上,比较独立和次要部分画在令一张纸上,图的端口和两端做好标记,标出各图纸之间信号的引入及引出。
(2)注意信号的流向及图形符号
一般从输入端和信号源画起,又左至右或者由上至下按信号的流向依次画出单元电路。图中应加适当的标注,并且图形符号要标准,
(3)注意连接线画法
各元件之间的连接线应为直线,并且尽量减少交叉。通常情况下连接线应水平或垂直布置,无特殊情况不画斜线,互相连接的交叉用原点表示。
三、几种典型单元电路的设计方法
单元电路的设计是否合理,能够关系到整个电子电路的设计是否能够正常运行。因此,各个单元设计的工程师纷纷致力于单元电路的设计。
1.对于线性集成运放组成的稳压电源的设计
稳压电源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器,再通过整流网络,然后经过滤波网络最后经过稳压网络。在单元电路中,对于串联反馈式稳压电路大体上可分为调整部分、取样部分、比较放大电路、基准电压电路等。经过这样设计的线路,具有过流及短路保护功能,当负载电流到达限额是能起到保护电路的功能工作。其具体设计方法为:对于整流出来的直流电是很少用来直接带动负载,还必须滤波后降低其纹波系数,但这种电路不能起到稳压的作用。所以稳压电源都应满足一定的技术指标。
2.单元电路之间的级联设计
各单元电路确定以后,还要认真仔细地考虑它们之间的级联问题。如电器特性的相互匹配、信号耦合方式、时序配合以及相互干扰等问题。
对于电气性能相互匹配的问题有些涉及到的是模拟单元电路之间的匹配,有的涉及到的是数字单元电路之间的匹配,有的则需要两者兼顾。从提高放大倍数和负载能力考虑,希望后一级的输入电阻要大,前一级的输入电子要小,但从改善频率响应角度考虑,则刚好相反。
信号耦合方式有直接耦合、间接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光耦合。直接耦合方式最简单,但是在静态情况下,存在两个单元电路的相互影响,因此在电路分析时应加以考虑。
时序配合的问题比较复杂,先对系统中各个单元电路的信号关系进行详细的分析,来确定系统的时序,以确保系统正常工作下的信号时序。最后设计出实现该时序的方法。
3.对于运算放大器电路的设计
运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元,在实际电路中通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。运算放大器的设计中,其基本参数应当选择单、双电源供电,电源电流。而且应当输入失调电压、输入失调电流、输入电阻。并且转换速率、建立时间。设计中应当正确认识、对待各种参数,不盲目片面追求指标的先进。其中值得引起重视的是:依据推荐参数在规定的消振引脚之间接入适当的电容消振,这是为了消除运放的高频自激,同时为了减小消振困难这一情况,应尽量避免两级以上放大级级连。
电子电路设计步骤范文3
将管理、运筹以及控制等方面技术融合在一起,形成系统工程技术。由于该技术涉及领域众多,因此在应用环节中需要根据使用需求做出调整,将不必要的程序省去,有效缩短系统构成所用时间。对电子电路进行设计时,会出现大量不确定因素,需要计算分析,系统工程技术了帮助设计师快速判断需要重点研究的项目,制定出合理的优化方案。电子电路系统设计需要有确定的目标,再对各组成部分优化处理。系统工程技术会将设计中的影响量整理下来,依次做出比较。通过这种方法来确定设计过程中需要加入的抗干扰功能。系统工程还可在电子电路中形成功能网络,传统设计理念只是对局部电路进行加强处理,缺少模块之间的配合,从设计方案分析以及足够成熟,但使用时很容易产生阻碍影响。应用这一技术后可有效解决配合不当的问题,使电路设计方案更具有可行性,电子系统运行控制成本也会有明显减少。
2电子电路设计中体现的系统工程理念相关性
2.1元器件的集合性。
元器件是电路组成的基础部分,在选择准备阶段引入系统工程理念可帮助元件形成一个集合。只有在相互配合的状态下元器件功能才得以实现,这也正是系统性的体现。随着设计工作的深入,一些不必要的元器件会被替代或者省略掉,以此来追求运行环节的简便,系统工程在形成初期会帮助设计人员确定不必要的部件,并对实现功能的模块组成进行简化处理。以电子电路系统设计层面对这种形成进行分析,可以称之为元器件的集合性。
2.2组成要素相关性。
系统是由不用功能设备组成的,根据使用需求这些电气设备在供电环节中会独立存在。明确电路的导通原理后可以对系统进行有效设计,既可以为控制环节提供便捷,又能在使用功能上做出进步,电子元件的导通原理相似,由此可以将系统工程技术中的相关性引入其中。可以确定重要组成模块之间的关联性,以此来降低导通线路的复杂程度。
2.3电路系统层次性。
电子电路运行指令由控制模块发出,信号通过传输与接收装置后被功能模块感知到,并做出相应指令。这一环节中体现出了电路的层次性质,系统工程技术同样具有严谨的层次划分,这一特异性为技术应用提供了空间。系统工程理念引入到设计工作中,可以将设备运行不同阶段产生的参数变化记录下来,明确影响因素后方便技术人员制定出调节方案,电子电路在使用过程中也更安全稳定。
3系统工程技术在电子电路系统设计中的应用
3.1电子电路系统设计总体方案的确定。
开展设计工作前首先要有一个明确的设计方案,作为设计工作进行的理论依据。还要对总电路系统进行划分,根据实现功能的不同来完成,划分后的电路模块称之为单元,是需要单独设计的。为避免工作开展出现混乱,可以借助计算机设备拟定程序框图,将电子元件导通顺序标记在其中。例如电流的放大环节,首先是电流的产生,沿着导通方向流动,进入到放大模块中,设备捕捉到有用功后会选择性放大,在这一环节前会有滤波设备对干扰进行过滤。其次是模拟电路的输出环节,模块将信号转换为系统可以接受的相似电信号,向接受环节传输。从理论层面分析这一流程较为复杂,但制定程序框图后可清晰的呈现在计算机中。
3.2设计任务及目标系统分析。
设计任务的设定要以使用功能为前提,同时还要体现出电力系统的先进性,具有抗干扰和保护能力。系统工程技术可以用来分析目标的可行性,并根据各设计团队的操作能力合理分配设计任务。在对电路导通原理进行分析时要考虑设备安装现场的实际条件,以方案与现实不符,对安装阶段造成影响。确定上述内容后可得出准确的设计目标,设计工作也可以正常开展。
3.3整体方案论证与优化选择。
方案的选择在整体系统设计过程中起到很重要的作用,要求根据自身所掌握的知识和资料,针对系统提出的要求、条件和任务来完成功能设计,最后设计完整的框架。框架图需全面不仅反映系统各组成部分功能和完成的任务,还需要清楚的表示出系统各部分之间的相互关系。具体内容如下:
3.3.1根据系统的要求,可以把电路划分成若干功能块,这样可以粗略得到系统框图。每个框图又可以包含多个单元电路,将总指标分配给每个单元电路,最后根据单元电路的任务来完成电路的总结构。
3.3.2系统的框架图和单元电路的结构呈现多样化的特点,要仔细的比较和研究设计方案,力争使方案的设计做到可靠、合理、经济和技术先进等。依据较高的可靠性和技术可行性来选定最后的方案。
3.4元器件模块的选择
电子电路中出现的各种故障往往表现为元器件的故障和损坏。究其原因往往不是元器件本身所存在的缺陷,而是由于对元器件的选择不当导致的。因此在进行总方案的设计和参数的计算时,要考虑选择合适的元器件。选择元器件主要从以下两方面来考虑:
3.4.1在元器件的选择上需要从电路的总体方案和具体问题上出发,考虑好每个元器件要具备什么功能。单元电路的参数要根据电路的工作环境和指标要求等来计算,以确保元器件参数额定值的准确性,并且要留出足够的富裕量,保证在低于额定值的条件下来工作。
3.4.2在电路设计指标达标的条件下,要尽量减少元器件的种类和规格,提高元器件的重复利用率。最后利用模型分析对构成电子系统各个元器件模块进行性能微调,使其更好的接近理想状态。
3.5整体电路仿真。
Multisim等仿真软件的使用,极大的满足了电子电路系统设计中的仿真要求。其通过使用软件模块库提供的内容,设计电路、修改参数,建立系统动力学模型。通过系统工程动力学数值分析计算。评价其稳定性、可靠性。从而为最终的电子系统性能提供评价,从整体上增加了设计验证的准确性。
3.6电子系统总体价值分析。
经过上述步骤,一个较完备的电子电路系统基本建立。使用系统工程中的决策分析技术,能够通过效用分析、冲突分析等手段分析该系统的成本、风险以及可能存在的隐患。在电子系统形成产品前尽可能完善其功能,得到技术上稳定、安全、可靠的电子电路系统。
4结论
电子电路设计步骤范文4
【关键词】电子技术;单元电路;设计方法
电子电路的设计方法和实现方法在EDA技术的发展下发生了根本性的变化。电子技术具有很强的实践性,在对电子电路系统进行设计的过程中,首先应该将系统的设计任务明确下来,依据任务选择方案,然后单元设计方案中的各个部分,选择参数计算和期间,最后有机连接各个部分,将一个符合设计要求的完整的系统电路图画出来。作为电子电路设计人员,对单元电路的设计方法进行熟练掌握,具备实际设计电路的能力尤为重要。
1.电子技术及单元电路概述
电子技术是依据电子学的原理,在解决实际问题的过程中应用电子器件将某种特定功能的电路设计和制造出来。包括两大分支,即信息电子技术和电路电子技术。前者又包括两个分支,即模拟电子技术和数字电子技术;后者是处理电子信号的技术,发生、放大、滤波、转换信号是其主要的处理方式[1]。
电子电路由电子元件和电子器件两部分组成。前者是指电子设备中的开关、电阻器、变压器等,后者是指晶体管、电子管等。按组成方式,我们可以将电子电路分为分立电路和集成电路两种形式。单元电路是整个电子电路系统中一个重要组成部分,常用的有放大电路、振荡电路、数字电路等几种。设计训练单元电路的主要目的是促进整体电子电路设计水平的显著提升[2]。
2.电子技术单元电路的设计步骤
2.1 明确任务
将本单元电路的任务明确化是设计单元电路前均需要明确的,设计单元电路的最基本条件是将单元电路的性能指标详细拟定出来。在设计单元电路的过程中,我们应该将电压放大的倍数、输入输出电阻的大小计算出来,并尽可能做到简单明了、尽可能地节约成本、使单元电路具有较小的体积和较高的性能等。
2.2 计算参数
计算参数的目的是使单元电路的功能指标达到实际需求。专业化的电子技术知识是计算参数的必要条件,比如,只有将各电阻值及其放大倍数计算出来,才能有效设计放大器电路;只有将电阻电容及其震荡频率制定出来才能有效设计震荡器[3]。在计算参数的过程中,同一电路可能得出一组以上的数据,这是我们就应该给予数据选择方法以充分的重视,保证所选择的数据达到并符合完成电路设计的要求,并能够在实践中得到有效的应用。
2.3 画出电路图
在电子技术单元电路的设计过程中,我们需要将完整的电路图绘制出来,这样做的目的是对单元电路和整机电路的连接关系进行详细的表达。同时,设计者还应该依据单元电路之间的相互配合和前后之间的关系将电路结构尽可能地简化。比如,在确定各单元电路之后,应该给予单元电路之间的级联设计以充分的重视和考虑,从而将浪费及工作量减少到最低限度。给予各部分输入信号、输出信号和控制信号之间的关系以充分的重视,对输入、输出进行模拟,完全隔离输入、输出、电源、通道,分割直流电流、电压信号为多路不同或相同的电流、电压信号,从而使同时采集控制不同设备的目的得到切实的实现。首先,注意电路图的可读性。在绘图的过程中应该尽可能地在一张纸上画主电路图,在另一张纸上画比较独立和次要部分,标记号图的端口和两端,将各图纸之间的信号的引入和引出标出来;其次,注意信号的流向及图形符号。一般情况下,我们可以将起始点设在输入端和信号源,然后依据信号流向从左到右、从上到下将单元电路画出来。同时,还应该将适当的标注加在图中,保证图形符号的标准性;再次,注意连接线画法。用直线连接各元件,并尽可能地减少交叉[4]。一般情况下,应水平或垂直布置连接线,尽可能地不画斜线,用原点表示互相连接的交叉。
3.电子技术单元电路的设计方法
3.1 对于线性集成运放组成的稳压电源的设计
调整部分、取样部分、基准电压电路等是单元电路中串联反馈式稳压电路的主要组成部分。设计线性集成运放组成的稳压电源的主要功能是过流和短路保护,起到对电路的保护功能的标准为负载电路达到限额。在对其的设计过程中,直流电通过整流出来后,用滤波将其波文系数降低,从而对负载进行直接的带动,但是这种电路无法起到稳压的作用,因此,应该依据一定的技术指标设计稳压电源。
3.2 单元电路之间的级联设计
在确定各单元电路之后,设计者还应该给予单元电路之间的级联问题以充分的重视并认真考虑。阻抗匹配、负载能力匹配等是单元电路之间电气性能相互匹配的主要问题,设计者应该谨慎认真地思考这些问题。如果没有过高要求驱动能力,则可以运用运放构成的电压跟随器;如果对驱动能力要求高,则可以运用互补对称输出电路或功率继承电路;如果为数字电路,则可以运用单管反向器或达林顿驱动器等。从本质上来说,单元电路之间的级联设计问题就是模拟单元电路之间的相互干扰及匹配问题[5],在整个电路的正常运行中起着至关重要的作用,值得我们予以充分重视。
3.3 对于运算放大器电路的设计
UA741、OP07等均是依据工业上的普通用途设定的运算放大器电路,具有中等的性能和极为便宜的价格。在设计运算放大器电路的过程中,应该将单双电源供电、电源电流选择出来作为基本参数,同时将失调电压、失调电流、电阻输入,对速率进行有效的转换,将时间确定下来。在运用运算放大器时,如果没有特殊要求,应该尽可能地运用通用性运算放大器。指标的先进性不应该成为设计过程中选择各种参数的唯一依据。当运算放大器作弱信号放大时,所选择的运算放大器应该具有极小的失调和噪声系数,同时保持等效直流电阻运放同相端和反相端对地。为了将运放的高频自激有效消除掉,设计者应该依据推荐参数将适当的电容消振介入规定的消振引脚之间,同时对两级以上放大级级联的情况进行有效的预防和避免,以将消振困难减小到最低限度[6]。
随着科技的飞速发展和社会的不断进步,电子电路的种类越来越多,因此需要各种不同的有针对性的设计方法。在集成发生电路的快速发展的过程中,各种专用功能的新型期间不断涌现出来,对电路设计工作提出了新的要求,集成块直接组装逐渐取代了传统的分立原件电路的设计方法。因此,设计者应该将注意力逐渐从设计单元电路向设计和规划整体方案转移,清楚明了各种集成电路的性能和指标,在选取集成器件的过程中严格依据实际需求,并能合理地进行单元连接,从而成功完成总体系统的设计,同时在日常工作中积极积累经验、深入研究其设计原理、努力改进及设计方法,为推动社会各方面的发展做出积极的贡献。
参考文献
[1]许开君,李忠波.模拟电子技术[M].机械工业出版社, 2009.
[2]邓木生.电子技能训练[M].机械工业出版社,2012.
[3]丘立尚,张琳.电工与电子技术基础[M].华南工学院出版社,2012.
[4]高吉祥.基本技能训练与单元电路设计[M].电子工业出版社,2011.
电子电路设计步骤范文5
电子CAD技术教学模式项目驱动竞赛评价讨论考核办法
随着计算机技术的快速发展,计算机辅助设计(CAD)技术被迅速而广泛的应用于电子工业领域,由于该技术能将电子电路设计全过程工作都放在计算机上高效便捷的完成,因此,该技术在电子电路设计中发挥着举足轻重的作用,本课程主要讲授的就是目前在国内使用非常广泛,普及率极高的电子CAD软件Protel在电子电路设计中的应用。Protel软件是一个完整的全方位电路设计系统,能够辅助设计者方便、快捷、高质量的完成电子设计全程的大量工作,所以,该软件就成为每一名电子、电气类专业学生都应当掌握的电子设计工具,《电子CAD技术》课程因此成为高职电子、电气类专业必修的一门专业基础课,搞好本课程的教学尤为重要。
一、《电子CAD技术》课程特点
《电子CAD技术》课程因其所讲授的是电子CAD工具Protel软件在电子设计工作全过程中的使用,因此,本课程应用性强,主要以计算机为学习平台,注重上机操作,理论内容少,实践训练多,要求学生必须要有一定的计算机操作基础、电学理论基础及电子工艺基础,强调联系实际及实际工作运用。
二、当前《电子CAD技术》课程教学状况
当前,本课程教学基本沿用传统的教学模式,即按照教材的编排顺序,根据教材编写内容,先课堂讲授,操作演示,后上机练习,巩固提高。本人通过多年教学实践,认为使用这种教学模式进行教学,教学效果很不理想,首先,教学太注重教材内容,按部就班,教法单一,这就不能充分激发学生的学习积极性,导致学生自始至终都感觉本课程枯燥乏味,对本课程不感兴趣;其次,教学和上机练习偏重于软件的操作学习,忽视了其在实际电子设计工作过程中的应用,导致学生直到本课程结束都不能充分认识到本课程的重要性、实用性,学生感到学习本课程没什么用处,因此学完之后很快就忘,更不要说在将来的工作中熟练运用了。所以说,传统教学模式已不适合《电子CAD技术》课程的教学了。
三、《电子CAD技术》课程教学新模式的探索
基于上述对《电子CAD技术》课程特点的分析,及对当前该课程教学所普遍采用的传统教学模式的分析,结合多年在本课程教学工作中的体会,本人认为,要提高教学效果、更好地达到教学目标,应做到首先要学生明确学习本课程的必要性,其次激发学生的学习兴趣,使他们喜欢上这门课,最后让学生真正学会如何运用本课程所学去做实际工作,以达到在将来的工作岗位上能够学以致用,要做到这些,必须打破传统教学模式,对其进行革新,走出一条新路。
1.构建能完成电子设计全过程的实训场所
《电子CAD技术》课程所教授的是辅助设计者完成电子设计工作全过程工作的CAD工具软件Protel的操作运用,也就是说Protel软件的操作运用贯穿于电子设计工作全程,为了真正做到联系实际,符合培养高技能应用型人才的高职教育培养目标,让学生在学习本课程时就处在与将来工作岗位环境相似的实训场所中是关键所在,所以,构建能完成电子设计全过程的实训场所尤为必要。该实训场所至少应该包括计算机网络构建完备的微机房,电路理论设计、PCB制作和电子产品组装实训室,以模拟电子企业中真实的电子设计场景,让学生有身临其境之感,学生在这样的实训场所中练习,不会与实际脱节,有利于更好的掌握本课程内容,做到学以致用。
2.通过多种方式使学生明确学习本课程的必要性、实用性
爱迪生曾经说过:“兴趣可以创造出人间奇迹”,有了兴趣学生才能积极主动的去学习。当前,电子、电气类专业高职学生普遍存在学习兴趣不高,学习动力不足,进取心不强,学习情绪化等缺点,如何激发学生的学习兴趣,让学生喜欢上这门课,主动学习这门课,就成为本门课程的第一个大问题,而要解决好这个大问题,我认为让学生明白本门课学什么,所学用来做什么,怎么做,有多么实用、好用最为关键,因此,本课程一开始,就应当通过多种方式去解决这个关键:(1)选择一个学生熟悉的电子产品实物为例,讲解该产品是怎样从无到有一步步设计出来的,从而引出电子设计全过程,牵出本门课要学习的电子CAD软件Protel;(2)通过在实训室组织设计一个简单的电子产品小制作,学生用手工方式设计,教师采用CAD技术设计,将两种设计方式进行比较,让学生真切感受到本课程学习的必要性,实用性;(3)通过多媒体播放CAD技术相关最新资料、视频,让学生了解CAD技术的现状,使学生充分认识到CAD技术是多么的有用,从而进一步激发学生的学习动力;(4)有条件的话,可以组织学生去电子企业参观,通过到电子企业实地考察学习,学生才会对本课程真正感兴趣,更加清楚这门课的意义何在,以后才能更好地将所学的知识技能转化到生产实践当中。
3.以实际的电子电路设计全过程工作步骤为主线,采用项目驱动,模拟真实的电子设计过程进行本课程的学习
制定学生感兴趣的实用性电子电路设计项目,按照实际的电子电路设计全过程工作步骤,将项目划分成一个个任务,每个任务都包含了一个设计步骤工作所需求的知识点、操作方法和技巧,学生一个任务一个任务的做,教师按照每个任务的需要讲授所需知识技能,学生在完成一个个任务中完成课程的学习,最终循序渐进地完成整个项目,从而学好课程全部内容。学生在“做”中得到清晰的思路和方法,在“练”中得到锻炼和总结,“学,做,练”完美结合,同时还使学生真切感受实际的电子设计工作是如何做的,增强学生的学习动力,使学生更加愿意学好这门课。
4.在训练中引入竞赛评价办法和讨论机制,激发学生的学习积极性
在本课程各阶段的学习训练中,引入竞赛评价办法和讨论机制,所谓竞赛评价办法,就是在各阶段的学习训练中,组织学生进行设计竞赛,看谁能够更好更熟练的运用Protel进行电路设计,竞赛结束,按照设计结果的质量和设计速度综合评定,排定名次,每次竞赛结果都计入平时成绩,另外,每次竞赛后都组织讨论,让学生充分的交流,互相取经,解决问题,教师参与其中,善加引导。通过这种办法的引入,用竞争充分激发起学生的学习积极性,增强学生的学习主动性,发挥学生的主体作用,通过讨论,增强学生的沟通能力,解决问题的能力。在最后的综合训练阶段,引入需要多名学生合作完成的设计项目进行以设计小组为单位的设计竞赛,以增强学生的团队协作能力。总之,通过竞争、讨论的方式,能够使学生主动去学习,不只学习技能,还增强顺应社会需求的良好素质。
5.改革考核办法
将上机考试作为考核方式,将平时竞赛成绩作为平时成绩,与期末的上机考试成绩按比例相加作为总成绩,这样能充分客观的反映学生对本门课的掌握程度和学习成果,符合本课程的特点,与前述的教学方法相辅相成。
四、结束语
本文针对《电子CAD技术》课程教学模式,做了一些新的探索和思考,旨在进一步提高教学效果、更好的达成教学目标,顺应社会对高技能应用型人才的需求。本文阐述的教学新模式,已在教学中进行了试用,得到了较好的教学效果,今后,该模式还有待在教学中进一步检验,不断改进、提高,以成为更适合本门课程教学工作的教学模式,为本门课程的教学打开一个新的更好的局面。
参考文献:
电子电路设计步骤范文6
课堂教学的目的主要是为了整体性增强学生对知识概念的掌握情况,通过课程体系与核心内容整合。以往的课堂教学中对于实践实验操作缺乏重视,仅是重视理论知识的讲解,但是,由于《电子电路与系统实验》课程属于实验性较强的课程,因此,急需撤销传统的模拟电子电路实验教学模式。另外,理论课教学中常常采用二极管、电阻、电子管道等实验器件作为基本例子。从理论上来说运用器件为例能够充分地在学生面前展现,实现情景教学。但实际上电子器件在日常生活很少接触,因此,器件为例授课方式显得略为抽象。单从课程内容就能了解,电子电路与系统基础实验课程主要还是以实验教学为主。现代电子科技技术的运用,主要依靠电子教育的实验操作获得,通过实验操作逐步补充与完善电路知识以及掌握电路测量,从而为将来的电子科技技术运用打下坚实的基础。从教学内容看来,实验分为多层次,由浅入深、由简单到复杂,需要使用的实验器件、训练仪器种类繁杂。但多数学校的实验设备未能达到要求,学生的实操也因此受到限制,无法通过实践操作完成学习目标,以至于无法熟练地掌握实验操作步骤。与此同时,在考核过程中教师往往忽略实验过程与结果的重要性,教师对学生考核时常以理论成绩判定学生掌握的能力,造成学生与现代科技技术人才需求脱节。从上述内容看来,电子电路与系统基础实验教学过程存在很大的缺陷,例如:理论概念整体性强、实验设备不完善、过分重视理论成绩等。教学方式运用不当不仅会增加学生的学习压力,同时还会使学生学习积极性有所降低,学生长时期处于这样的学习环境下,不但没有提高自身的学习能力,还无法增加课堂的有效性。所以,教学改革势在必行。
2改变教学模式
EDA技术中最常用的两个工具软件是Protel与Multisim,其中Multisim软件是加拿大图像交互技术公司推出的以Win-dows为基础的电子线路仿真工具,具有操作简单、实用性强等特点,在高校电子工程类专业教学中具有广泛的应用价值。因此,电子电路与系统基础实验理论课程教学可合理运用EAD技术模式,实现一对一教学,通过软件仿真效果让学生直接接触实验器件,并模拟实验操作。通过EDA技术仿真教学过程,让学生做理论概念分析,扩展学生的研究思维,提高对理论知识的了解,从而大大提高学生对理论知识的理解能力与掌握能力。由于教学实验设备不足,通过仿真效果可以弥补了部分实验教学的缺失,在仿真操作软件中把握操作原理,建立仿真实验电路设计理念。虽然,仿真技术能够让学生在最大程度上了解实验内容,但其无法代替真实的实验。因此,教师在课堂教学中应该结合实践操作进行教学,确保学生从根本上掌握电子实验学。目前高校的实验设备不完善,电子电路与系统基础实验课程主要以实验为主,实验种类层次多,故此为了满足电子电路实验多层次教学要求,必须进行教学改革。首先,必须增加学校实验设备,满足学生对实验学习要求。其次,开发电路综合实验平台,平台中所需要的电流电阻模块、按键模块、实验功能模块等模块与模块之间独立分配。这样,某个模块出现故障不会影响其他模块的正常运作,就如电子电阻模块在测试中,电流的切断不会使按键模块出现停止运作的情况,方便学生判断器具的好坏程度。平台具有开放性、通用性等优势,因此,学生可在平台自由设计实验,提高动手能力与脑部活动,为电子电路与系统基础实验学习提供良好帮助。课程考核若过分重视理论成绩而忽略实验结果,会让学生产生松懈心理,出现不在乎实验操作教学的情况,会造成学生脱离现代科技技术人才需求。因此教师兼顾学生理论知识的同时,也要重视学生实验过程与结果,只有教师充分重视,学生方能重视。把考核的比重平均分布,将理论成绩、实验过程、实验结果三个等分,按照学生的完成率评分。通过这种考核方式,能客观反映学生的学习能力、实验技能、动手能力,并能充分调动学生学习的积极性,为走向现代科技技术发展岗位做好充分准备。
3结语