电子电路设计基础精选(九篇)
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第1篇：电子电路设计基础范文
关键词：电气自动化控制系统智能化
0引言
随着信息技术的发展，如计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展，使电气技术实现了飞跃性的发展。当 前，我国与国际上进行广泛的技术交流，国际上许多先进的新产品、新技术不断进入中国电气市场，使电气行业迈出了新的一步。至今为止全国智能化系统示范工程相继建成，令世界瞩目。
1电气综合自动化系统的功能
根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为：
1．发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。
2．发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。
3．发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。
4．220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。
5．6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。
6．380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。
7．高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。
8．柴油发电机组和保安电源控制和操作。
9．直流系统和LPS系统的监视。
对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。
2电气自动化控制系统的设计思路
2.1集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时， 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.2远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
2.3现场总线监控方式
目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展， 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
3智能化电气自动化控制系统的发展
当前，经建设部科技发展促进中心评估，通过了一批在工程中已实际采用、具有国内领先水平的电气智能化技术的科技成果，他们主要采用了电气系统集成技术。在智能电气系统内的每个子系统，一般来说均由各自的网络连接起来，在各自的操作站下完成预期的工作，但尚未达到信息资源共享。为了达到管理的方便快捷，各子系统之间的信息资源共享，应进行系统集成。
在系统集成过程中，集成所选择的系统平台不同，网络结构不同，所集成的子系统范围不同，有不同的集成模式。随着计算机技术、网络技术、控制技术、显示技术的发展，使电气设备控制系统通过计算机网络与其它子系统相连，由此产生以电气设备控制系统为主的系统集成方式。它们利用开放的协议以达到各相关子系统之间的联动控制和信息共享，提高了管理效率，也提高了处理突发事件的能力，并达到了节能和节省人力的目的，这就是电气设备管理系统(BMS)。系统集成不是目的，而是提升电气使用功能和提高管理效率的技术手段，集成的内容不是多多益善，而应根据使用和管理的需要，在技术成熟、系统可靠、投资合理、管理高效等前提下，按需集成。
4 结束语
第2篇：电子电路设计基础范文
顾玲芙 江苏省无锡汽车工程中等专业学校 214153
【文章摘要】
计算机技术的迅速发展，为软件
的开发与应用创造了广阔的发展空
间。在电子线路设计领域中，软件应
用作为其重要组成部分，能够为电路
设计提供更为高效的参数优选方案，
其在当下社会应用和教学中所占比
重也日渐增加。在电路研究与设计过
程中，已有越来越多的设计者利用电
脑仿真技术对电路设计进行分析与
调试，计算机软件的应用逐渐成为当
下电子电路设计中的重要工具。本文
从电子电路设计过程中的设计质量，
设计周期及成本计算角度出发，对电
子电路设计教学中的软件应用进行
分析，并通过探讨不同类软件在电子
电路设计教学中的应用特点，为电子
电路教学提供有效的教学依据。
【关键词】
软件应用；电子电路设计；设计教学
1 电子电路设计教学发展概况
随着计算机技术的飞速进步，软件的
开发与利用日渐成为当下社会各领域发
展的重要构成部分，在现阶段的电子电路
设计中，各类软件的应用在为电路设计提
供极大便利的同时，也为电子线路连接及
功能的验证提供了有效途径。各类软件在
日渐普及和广泛应用中得以不断完善，这
也极大的促进了计算机软件在电子电路
设计中的应用。在电子电路的实际设计应
用中，由于电子电路结构设计和线路搭建
涉及到了多个电子领域，如电路图绘制，
电路设计，元件设计及结构调动等，都需
要不同类型的软件进行应用设计。在当下
我国电子电路的设计与教学中，理论课程
与课程实验的有机结合为学生的电路学
习设计提供了良好的发展空间。计算机软
件的应用教学，使得学生在掌握了软件应
用的基础上，能够以软件工具开展电子电
阻的设计，搭建和线路调试。在计算机软
件的电子电路教学设计与应用中，模拟电
子技术实验教学是一个极具代表性的实
例，学生在模拟电子电路设计的课程中，
能够在课程内容中学习到电路技术和计
算机技术的基础知识，并通过课堂练习和
课程实践不断加深对计算机软件应用和
电子电路设计的认知，在课程教学后期的
课程实践中，教师通过带领学生开展电路
设计实践，以进一步促进学生软件知识和
电子电路知识的有机融合。电子电路教学
的开展，为计算机软件和电路设计应用的
结合提供了发展前提，这也为我国电子电
路技术的发展奠定了基础。
各类软件在电子电路
设计教学中的运用
顾玲芙 江苏省无锡汽车工程中等专业学校 214153
2 电子电路设计教学中软件应用意
义探讨
在电子电路的实际设计与开发中，
电路结构的软件设计仿真测试已成为当
下最具有效性的技术，加之越来越多的电
子电路设计者选择运用计算机软件对电
子电路设计进行研究，这就使计算机软件
应用在电子电路的设计中具有十分重要
的意义。计算机软件提供的软件仿真功能
为电子电路的方案设计提供了有力的参
考，学生能够利用软件进行对预先设计好
的电路方案进行仿真，并通过对比方案设
计与当真结果对具体内容进行改进，这在
帮助学生完善仿真方案的同时，也进一步
巩固了其对知识的掌握，提升了电路设计
中发现问题和处理问题的能力。与传统形
式的电路测量检验方式不同，计算机软件
的应用仅需要将电路接口连接到实验箱，
通过程序调试模拟实际应用环境，以更为
高效率的检测出电路系统的设计错误。软
件应用在为电子电路设计提供仿真环境
的同时，也能够在学生的电子理论学习中
起到极大的辅助作用。在电子电路教学开
展过程中，课程理论和实验设计的有机结
合能够进一步加深学生对电路知识的理
性认知，而在电路的设计和应用检测过程
中，由于校园客观环境的限制，电路的检
验与应用通常无法得到充分开展，而利用
计算机软件设计则能够有效实现对电路
设计的检验和校正，使得学生能够在真正
意义上掌握电子电路设计课程中的研究
方法。
3 各类软件在电子电路教学中的具
体运用
3.1 CAD 软件在电子电路教学中的
应用
CAD 软件系统是当下电路设计软件
中图形设计功能作为全面的应用软件，其
在电子电路设计教学中的应用也十分广
泛。在电路设计教学的开展中，CAD 软
件为课程开展提供了绘图，几何造型以及
特征计算等功能，在进行电路设计过程
中，教师能够通过带领学生进行元件设
计，是学生进一步掌握不同电路元件的功
能，并以此为基础，使学生利用不同元件
的特性进行电路的功能设计。CAD 软件
在为电路教学设置元件设计功能的同时，
也自带有元件库，电路的实际设计可以直
接对元件进行调用，这也能够有效节约电
路原理图设计时间。在利用该软件开展教
学时，教师还要强调实际元件和虚拟元件
的区别，并通过在教学过程中着重强调，
以保证学生实际电路连接的准确性和安
全性。
3.2 EWB 软件在教学中的具体应用
分析
EWB 计算机软件是一种用于电路设
计与仿真的EDA 工具软件，与CAD 软件
不同，EWB 软件中包含更多的高品质模
拟电路元件和组件模型。教师在开展电子
电路设计教学时能够在元件调用的基础
上，引导学生利用软件进行多种功能仿
真，如对以连接的电路结构进行交流频
率特性分析，静态分析和参数扫描分析
等。EWB 软件主要结构包括函数信号发
生器和仿真电路模板等，学生能够在课程
设计中通过元件调用和参数整合，完成电
路设计，并通过将电路系统调用与仿真模
板中，对其进行功能测试。在电路仿真教
学过程中，教师应首先开展信号发生器教
学，使得学生能够依据实际电路结构设计
选定对应的激励信号，以此保证电子电路
结构仿真结构的准确性和有效性。
3.3 PSPICE 仿真软件在电路设计教
学中的应用
作为现阶段不同类型电路分析与设
计仿真软件之一，PSPICE 软件具有十分
优越的实用性能。该软件主要包括电子线
路仿真，图形方式输出，模拟计算电路功
能和网表生成等功能，不仅能够对模拟电
子线路进行仿真与模式实验，也能够与实
体电路结构进行连接并开展模拟仿真。在
电子电路的设计教学中，教师要将课程演
示重点放在利用 PSPICE 软件模拟连接
电路上，使学生能够在掌握元件参数的基
础上，更为全面的掌握电路波形和电压电
流值的检测方法。PSPICE 仿真软件的应
用，也为电路设计教学中元件参数的优化
提供了科学有效的途经，教师通过对比软
件中不同模拟元件的功能，以选择灵敏度
高和容差关系稳定的软件开展教学，这能
够极大的优化电路设计中的元件参数，并
使得电子电路设计的教学质量得到有效
提升。
4 结束语
不同类型计算机软件在电子电路教
学中的应用，为电路设计与功能检测提供
了有效的教学方式。教师在备课过程中通
过对比不同电路软件的应用特点，并选取
更具教学价值的应用软件开展电子电路
教学，能够更为全面的对电路参数进行讲
解，进而培养学生电路工程设计的眼光，
为学生今后的就业与发展打下坚实的基
础。
【参考文献】
[1] 周长森. 电子电路计算机仿真技
术的实际应用探究[J]. 山东科学
技术出版社.2011（6）：6-14.
[2] 胡晓云，邓肖月.EDA 技术在电
子电路教学中的应用. 实验与探
索.2012
[3] 胡卫平.CAISD 软件包的研制及其
在逆变器优化设计中的应用. 北
京电子教育出版社.2009,9-15
[4] 周淑芳. 柔性电路板在电子电路
第3篇：电子电路设计基础范文
【关键词】中职学校；电子电路设计；音响设计；创新教学
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）05（c）-0000-00
与中职学校的其他专业相比，电子专业对于学生的动手实践能力要求更高。因此在进行电子电路设计课程的教学中，应当充分将理论与实践结合起来进行教学。但是受教学资源和教学条件的限制，部分中职电子电路设计专业教学仍然以理论教学为主，只注重学生在CAD软件上的操作是否熟练，而忽略了电子电路设计的实际应用。以下笔者就结合自己的教学实践经验，来谈谈电子电路设计实用性项目的创新教学方法。
1、开展实用性项目教学的必要性
一般来讲，电子电路设计工作都是在CAD软件上制作完成的，因此现如今很多中职电子专业在教学中往往只将教学实践的重心放在培养学生的CAD制图能力上，也就是说，中职电子电路设计教学除了进行理论教学以外，就是对学生进行CAD软件应用能力培训，并认为这样就能够培养出优秀的电子电路设计人才。然而事实上却并非如此，很多学生在进入企业进行实际生产时，仍然不能在短期内掌握生产设计要领，实践能力很弱。
基于此，我们应当了解到，电子电路设计课程的教学内容不但要包括理论、CAD软件，还要包括一些实用性项目，也就是要培养学生对于PCB板的设计能力，包括对PCB板的布局和布线进行合理设计，从而使产品设计达到相关质量认证要求。
2、开展实用性项目创新教学实践的方法
通常在中职电子电路设计课程的项目式教学中，包含了绘制单管放大电路原理图、制单片机系统层次原理图、绘制元件原理图、单管放大电路PCB板设计、单片机系统PCB板设计、U盘PCB板设计和PBC封装设计几大项目。在本文中，笔者提出可以在此基础上增设一个新的项目，即音响电路PCB板的设计项目。
之所以要提出在电子电路设计项目中增设音响电路设计，是因为当前的电子产品基本上都会配备语音系统，而电子产品的发展又是趋势于轻巧、单薄的方向。也就是说，现代电子产品对电子电路板的密度要求越来越高，PCB板的密度大小、精度高低都直接决定着其性能好坏。而在PCB板的设计中，若布线过于紧凑，会出现严重的干扰，因此要增大密度，就必须要提高PCB板的抗干扰能力。为此，我们应当将音响电路PCBLAYOUT设计也作为电子电路板设计的一个重要项目内容。
3、基于实用性的音响电路设计项目实践
音响电路的PCBLAYOUT一般由集合数字电路、模拟电路和高频电路组成，在对其进行设计时应当充分考虑到电路板的使用稳定性。而影响其使用稳定性的主要因素有电源、接地和信号线处理等，这些因素对电路板的抗干扰性影响也较大。为此以下我们重点对这三个因素的实践处理方法进行探讨。
3.1电源的处理
在组合音响的使用电源种，运用到很多降压、稳压电路，所以在做线路图时就应当把他们分开。但是在选用降压呵稳压电路时，必须要考虑到承受工作的电流问题，在同一组电压给不同模块时应当将磁珠分开。
3.2地线的处理
在做组合音响的地线处理时，必须要考虑的就是电流问题。
我们都知道一个原理，那就是电源从哪里来，那么底线就要回哪里去。比如一个5v的电源，它给CD部分供电，那么CD部分的地也要回到5v电源的地上，如果这个5v电压是经过12V降下来的，那么它的地也就再回到12V电源的地线上，都是一级一级串起来的，最后到总电源输入的地上。
DA解码芯片的地线、FM音频输出的地、DECK的地、AUX输入的地、LINE IN输入的地都应该直接接入到功放的地线上。很多时候，我们画功放电路都会想到单点接地，都想把所有地都接入到滤波电源的电容上，认为这个地方的地是最干净的，其实还是有局限性。因为AUX输入的是音频信号，电压的幅度起伏不定，功放的电流波动也很大，也就造成功放的地不稳定。
喇叭的地要接到电源地上，不能放在功放的IC地上，众所周知，功放的IC地上是存在一定电压的，如果把喇叭的地接放到这里，不仅输出功率降低了，还相当于是吧喇叭的地与功放IC的地接在了一起，这样使得喇叭的地变得更加不稳定，电压相对也起伏加大了。
3.3信号线的处理
在模拟功放里信号线已经很少，一般只有声道。
在音频输入输中间要用地线隔开，最好音频线的两边要用地线包起来。
LR声道线上的滤波电容要离开得远些（在音频信号幅度很大的时候，这点影响很明显）。相隔太近，容易引起失真，串音。
在电流很大的信号线电源及地线上可增加露铜区，在过波峰焊的时候露铜的地方会沾上锡，从而减少铜铂上的阻抗，一般是在地线上，或者音频输出线上。
3.4音响产品的PCB工艺
贴片元器件基本上和MP3的工艺是一样的。音响产品使用到插件的物料很多，所以在焊接上可能还会使用到波峰焊，因此在一些插件元器件中和贴片是不一样的。
在一些大的焊脚上需要增加SOLDER缺口，以便过波峰焊的时候，不至于出现连锡，但是过波峰焊的方向一定要和缺口方向一致。
3.5认证
我们都知道，音响产品不比MP3和U盘，它还多了一个需要认真的安规UL。所以在选用器件时，一定要选择过了UL认证的物料，还要选择在认证时变压器一定是没有被浸漆的，在做安规测试时要有耐压和过流保护作用的。如果选用好的变压器，那么耐压问题是不会出现的，在电路中增加保险丝，也是为了做过流的保护作用。
FCC，CE认证的处理方法基本上都是适用于音响产品的。此外就音响产品还有一种特殊的处理方法，就是在连接线上增加磁环。
4、结语
综上所述，在中职电子电路设计的课程教学中进行实用性项目教学的创新和改进是非常有必要的，也是未来社会发展对中职学校人才培养提出的新的要求。作为电子专业的学生，不但要能够充分掌握电子电路设计的理论知识和软件设计方法，还要能够与实际生产相结合，掌握生产中需要注意的设计要点。本文中提出在电子电路设计的项目教学中加设音响电路设计正是基于这种理论而提出的，希望能够为广大同行提供一些借鉴和参考，从而促进中职电子专业教学模式的改革和教学水平的提高。
参考文献
[1] 赵永杰，郭英. 项目教学在电子线路CAD教学中的探索与实践[J]. 吉林广播电视大学学报. 2010（05）
第4篇：电子电路设计基础范文
关键词：可进化硬件遗传算法电子电路设计现场可编程门阵列
在人类的科学研究中，有不少研究成果得益于大自然的启发，例如仿生学技术。随着计算机技术和电子技术的发展，许多的科学研究越来越与生物学紧密相联。在人工智能方面，已经实现了能用计算机和电子设备模仿人类生物体的看、听、和思维等能力；另一方面，受进化论的启发，科学家们提出了基于生物学的电子电路设计技术，将进化理论的方法应用于电子电路的设计中，使得新的电子电路能像生物一样具有对环境变化的适应、免疫、自我进化及自我复制等特性,用来实现高适应、高可靠的电子系统。这类电子电路常称为可进化硬件(EHW,EvolvableHardWare)。本文主要介绍可进化硬件EHW的机理及其相关技术并根据这种机理对高可靠性电子电路的设计进行讨论。
1EHW的机理及相关技术
计算机系统所要求解决的问题日趋复杂，与此同时，计算机系统本身的结构也越来越复杂。而复杂性的提高就意味着可靠性的降低，实践经验表明，要想使如此复杂的实时系统实现零出错率几乎是不可能的，因此人们寄希望于系统的容错性能：即系统在出现错误的情况下的适应能力。对于如何同时实现系统的复杂性和可靠性，大自然给了我们近乎完美的蓝本。人体是迄今为止我们所知道的最复杂的生物系统，通过千万年基因进化，使得人体可以在某些细胞发生病变的情况下，不断地进行自我诊断，并最终自愈。因此借用这一机理，科学家们研究出可进化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可进化硬件不但同样具有自我诊断能力，能够通过自我重构消除错误，而且可以在设计要求或系统工作环境发生变化的情况下，通过自我重构来使电路适应这种变化而继续正常工作。严格地说，EHW具有两个方面的目的，一方面是把进化算法应用于电子电路的设计中；另一方面是硬件具有通过动态地、自主地重构自己实现在线适应变化的能力。前者强调的是进化算法在电子设计中可替代传统基于规范的设计方法；后者强调的是硬件的可适应机理。当然二者的区别也是很模糊的。本文主要讨论的是EHW在第一个方面的问题。
对EHW的研究主要采用了进化理论中的进化计算（EvolutionaryComputing）算法,特别是遗传算法（GA）为设计算法，在数字电路中以现场可编程门阵列（FPGA）为媒介，在模拟电路设计中以现场可编程模拟阵列（FPAA）为媒介来进行的。此外还有建立在晶体管级的现场可编程晶体管阵列（FPTA），它为同时设计数字电路和和模拟电路提供了一个可靠的平台。下面主要介绍一下遗传算法和现场可编程门阵列的相关知识，并以数字电路为例介绍可进化硬件设计方法。
1．1遗传算法
遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程的一种自适应全局优化算法，它借鉴了物种进化的思想，将欲求解问题编码，把可行解表示成字符串形式，称为染色体或个体。先通过初始化随机产生一群个体，称为种群，它们都是假设解。然后把这些假设解置于问题的“环境”中，根据适应值或某种竞争机制选择个体（适应值就是解的满意程度），使用各种遗传操作算子（包括选择，变异，交叉等等）产生下一代（下一代可以完全替代原种群，即非重叠种群；也可以部分替代原种群中一些较差的个体，即重叠种群），如此进化下去，直到满足期望的终止条件，得到问题的最优解为止。
1．2现场可编程逻辑阵列(FPGA)
现场可编程逻辑阵列是一种基于查找表(LUT,Lookupbr)结构的可在线编程的逻辑电路。它由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态，工作时需要对片内的RAM进行编程。当用户通过原理图或硬件描述语言（HDL）描述了一个逻辑电路以后，FPGA开发软件会把设计方案通过编译形成数据流，并将数据流下载至RAM中。这些RAM中的数据流决定电路的逻辑关系。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用，灌入不同的数据流就会获得不同的硬件系统，这就是可编程特性。这一特性是实现EHW的重要特性。目前在可进化电子电路的设计中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。
2进化电子电路设计架构
本节以设计高容错性的数字电路设计为例来阐述EHW的设计架构及主要设计步骤。对于通过进化理论的遗传算法来产生容错性，所设计的电路系统可以看作一个具有持续性地、实时地适应变化的硬件系统。对于电子电路来说，所谓的变化的来源很多，如硬件故障导致的错误，设计要求和规则的改变，环境的改变（各种干扰的出现）等。
从进化论的角度来看，当这些变化发生时，个体的适应度会作相应的改变。当进化进行时，个体会适应这些变化重新获得高的适应度。基于进化论的电子电路设计就是利用这种原理,通过对设计结果进行多次地进化来提高其适应变化的能力。
电子电路进化设计架构如图1所示。图中给出了电子电路的设计的两种进化，分别是内部进化和外部进化。其中内部进化是指硬件内部结构的进化，而外部进化是指软件模拟的电路的进化。这两种进化是相互独立的，当然通过外部进化得到的最终设计结果还是要由硬件结构的变化来实际体现。从图中可以看出，进化过程是一个循环往复的过程，其中是根据进化算法（遗传算法）的计算结果来进行的。整个进化设计包括以下步骤：
（1）根据设计的目的，产生初步的方案，并把初步方案用一组染色体（一组“0”和“1”表示的数据串）来表示，其中每个个体表示的是设计的一部分。染色体转化成控制数据流下载到FPGA上，用来定义FPGA的开关状态，从而确定可重构硬件内部各单元的联结，形成了初步的硬件系统。用来设计进化硬件的FPGA器件可以接受任意组合的数据流下载，而不会导致器件的损害。
（2）将设计结果与目标要求进行比较，并用某种误差表示作为描述系统适应度的衡量准则。这需要一定的检测手段和评估软件的支持。对不同的个体，根据适应度进行排序，下一代的个体将由最优的个体来产生。
（3）根据适应度再对新的个体组进行统计，并根据统计结果挑选一些个体。一
部分被选个体保持原样，另一部分个体根据遗传算法进行修改，如进行交叉和变异，而这种交叉和变异的目的是为了产生更具适应性的下一代。把新一代染色体转化成控制数据流下载到FPGA中对硬件进行进化。
（4）重复上述步骤，产生新的数代个体，直到新的个体表示的设计方案表现出接近要求的适应能力为止。
一般来说通过遗传算法最后会得到一个或数个设计结果，最后设计方案具有对设计要求和系统工作环境的最佳适应性。这一过程又叫内部进化或硬件进化。
图中的右边展示了另一种设计可进化电路的方法，即用模拟软件来代替可重构器件，染色体每一位确定的是软件模拟电路的连接方式，而不是可重构器件各单元的连接方式。这一方法叫外部进化或软件进化。这种方法中进化过程完全模拟进行，只有最后的结果才在器件上实施。
进化电子电路设计中，最关键的是遗传算法的应用。在遗传算法的应用过程中，变异因子的确定是需要慎重考虑的，它的大小既关系到个体变异的程度，也关系到个体对环境变化做出反应的能力，而这两个因素相互抵触。变异因子越大，个体更容易适应环境变化，对系统出现的错误做出快速反应，但个体更容易发生突变。而变异因子较小时，系统的反应力变差，但系统一旦获得高适应度的设计方案时可以保持稳定。
对于可进化数字电路的设计，可以在两个层面上进行。一个是在基本的“与”、“或”、“非”门的基础上进行进化设计，一个是在功能块如触发器、加法器和多路选择器的基础上进行。前一种方法更为灵活，而后一种更适于工业应用。有人提出了一种基于进化细胞机（CellularAutomaton）的神经网络模块设计架构。采用这一结构设计时，只需要定义整个模块的适应度，而对于每一模块如何实现它复杂的功能可以不予理睬，对于超大规模线路的设计可以采用这一方法来将电路进行整体优化设计。
3可进化电路设计环境
上面描述的软硬件进化电子电路设计可在图2所示的设计系统环境下进行。这一设计系统环境对于测试可重构硬件的构架及展示在FPGA可重构硬件上的进化设计很有用处。该设计系统环境包括遗传算法软件包、FPGA开发系统板、数据采集软硬件、适应度评估软件、用户接口程序及电路模拟仿真软件。
遗传算法由计算机上运行的一个程序包实现。由它来实现进化计算并产生染色体组。表示硬件描述的染色体通过通信电缆由计算机下载到有FPGA器件的实验板上。然后通过接口将布线结果传回计算机。适应度评估建立在仪器数据采集硬件及软件上，一个接口码将GA与硬件连接起来，可能的设计方案在此得到评估。同时还有一个图形用户接口以便于设计结果的可视化和将问题形式化。通过执行遗传算法在每一代染色体组都会产生新的染色体群组，并被转化为数据流传入实验板上。至于通过软件进化的电子电路设计，可采用Spice软件作为线路模拟仿真软件，把染色体变成模拟电路并通过仿真软件来仿真电路的运行情况，通过相应软件来评估设计结果。
第5篇：电子电路设计基础范文
关键词：电子电路；单元电路；设计方法
1 前言
在我国，电子技术是随着我国的改革开放发展起来的，虽然起步晚，但是当今的发展也在世界发展水平之列。经过几十年的发展，电子技术从电路的设计和应用的领域都发生了翻天覆地的改变，应用范围越来越广，对于我国的电子电路的工程师和设计人员来说，合理的设计出一个符合要求的完整的电路图是非常重要的。
2 电子技术和单元电路的概念
所谓的电子技术，就是在我们解决实际的电路问题时，电路工程师根据电子学的原理，将电子的某种特性设计在一个实际的电子器件上的一门新兴的技术。电子技术主要分为电子信息技术和电子电路技术两大类。在电子信息技术中，从前只有电子模拟技术，但是最近几年又新发展出一门数字电子技术，后者处理电路的能力更强，因此，成为现今社会电子技术的主流。在电子电路中，组成电子电路系统的一个主要部分就是我们要分析的单元电路。单元电路很复杂，对电子工程师要求的技术严格，为了将电子电路设计的水平不断的进行提高，我们电子工程师就要对单元电路进行设计的研究，通过这些来增加单元电路的经验。
3 单元电路的设计步骤和方法
3.1 单元电路的设计步骤
在传统的电路设计时，一般的步骤有三步。单元电路在设计上也一样，都是明确设计任务、计算单元电路的参数以及画出最后的单元电路图。
在单元电路设计前，一定要明确设计的目的和任务。主要考虑的是设计出的单元电路的性能，在单元电路设计时，我们要将电压、电阻、电流设计为最佳的状态，以使设计出的单元电路的性能达到最好，当然，在设计时，还要考虑到设计出的电路体积要小，成本要低，结构要简单，方便使用和维护、
在计算单元电路参数时，我们一定要运用我们电子工程师的专业知识，将设计的参数计算准确，保证设计出的单元电路功能达到预期的目标。举例说明，当我们在设计单元电路中的放大器电路时，我们一定要计算准确电阻值及其放大的倍率，这样才能保证放大器电路正常的工作。在参数计算时，我们要计算不止一次，将计算的结果进行比较，在误差范围内才能使用。
在单元电路设计参数计算出来后，接下来就是画单元电路图。画出完整的单元电路图主要是让我们能总体的了解单元电路和整机电路间的相互联系和转换。在画单元电路图时，要确保所画的电路图简单、明了、准确。尽可能的将电路图画在一张图纸上，这样方便电子工程师检查其中的问题和错误，单元电路的主要部分要在图纸上标明，有必要的还要画出主要部件的详细电路图。
3.2 单元电子电路的设计方法
前面详细的讲解到单元电路的设计步骤，这都是为单元电路的设计方法做准备，一个单元电子电路正常运行与否，根本还要看单元电路的设计是否合理，因此单元电子电路的设计方法尤为重要。下面主要讲三种实际生产中常用的设计方法。
第一种就是线性的集成运放组成的稳压电源的设计方法，在稳流网络，稳压电源中的电压变压器只有通过输入电压才能借助滤波网络进入最后的稳压网络中去，因此，在电子工程师设计电路时，要将电流的短路保护考虑在内，防止负载的电流超过额定电流，对电路产生损害，一般的稳压电路都是串联式，因此在设计时，要将负载区的纹波系数降低，保证电路的稳压效果，带动负载一定不能选用直流电，防止出现短路。
第二种就是单元电路的级联设计方法。在将各个分单元的电路设计好后，就要设计他们之间的级联图了，一些涉及的是模拟电路的联系，一些是数字电路的联系，更多的是两者结合的综合电路，这些电路总体是要提高电路的放大倍数和提高其负载能力，因此，我们设计时要综合考虑对电路进行匹配设计。在耦合信号的设计中，要考虑不同耦合种类的相互影响，对电路进行最优设计。对于电路中的时序配合，要总体的先对系统进行分析，确定电路系统的时序，在按照最简原则进行设计。
第三种就是对电路中的放大器的设计。放大器在电路中的作用主要是放大电路中的单元倍数，加强电路中某个模块的功能。放大器要考虑的因素主要是电源的单、双供电，电源的最优电流，最佳输入和输出电压等，在放大器设计中，一定要处理好各个参数的关系，在设计中要避免出现两级以上的放大级别，减少出现的消振问题。
4 结语
现在的电路中的单元电路种类很多，因此在设计方法上会有很多版本，随着科学技术的不断发展，集成电路逐渐成为电子市场的新宠，并且已经形成集成电路的新兴器件，这对电路的单元电路设计要求提出了更加严格的要求。这就需要我们电子工程师在电路的设计上要积极地积累设计经验，参考国外的先进技术，将我国的电子设计推向一个新的台阶。
[参考文献]
[1]徐雷.关于电子技术单元电路的级联问题[J].电子制作，2013，（9）：17-19.
第6篇：电子电路设计基础范文
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
第7篇：电子电路设计基础范文
课题内容设计合理与否，将直接影响到课程设计的综合训练效果。在具体课题内容设计时，应注意以下几点：
选择具有实用性和趣味性的课题从学生的实际水平出发，帮助学生选择适合自己的题目，使题目与理论知识密切相关，又具有较强的趣味性和实用性，与生产实际相结合。例如，要求学生组装一整的收音机、家居生活中能用到的声光控开关、门窗防盗报警器等。又如我们选用的《音乐彩灯控制器设计》、《多功能数字钟的电路设计》、《交通灯控制逻辑电路设计》等课题，学生做起来积极性很高。更重要的是通过这一过程，学生运用专业技能解决实际问题的综合能力得到了提高。
选择能综合应用理论知识的课题要求学生综合运用本课程的基本理论和知识，独立完成一项实际课题。通过查阅资料、线路设计、选择元器件、电路安装调试，使学生所学的基本理论和知识充分运用于解决实际问题。例如电子脉搏计这一课题，要应用到传感器、放大电路、有源滤波电路、整形电路以及数字电路中的各种门电路、触发器、计数器及译码、驱动显示电路。又如数字钟电路设计这一课题，数字钟是一个典型的数字电路系统，选此作为设计题目，可使学生将学过的比较零散的数字电路知识有机地、系统地联系起来用于实际，培养综合分析、设计电路的能力。还可选用有源滤波器的设计题目，使学生进一步加深领会运算放大器在信号处理电路中的应用，选用交流宽带放大器的设计，使学生对放大电路的三种不同组态的特点、应用场合以及电路的设计方法得到练习，并通过这个对基本放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频带宽度以及引入负反馈对放大器性能的改善得到进一步的理解，同时提高学生理论联系实际的能力。
课题内容要注重集成电路和新技术、新产品的应用当今时代电子技术飞跃发展，新技术、新产品层出不穷，课程设计可以弥补教材的滞后性。在电路设计中，应尽量采用集成电路，特别是集成运算放大器和某些专用芯片（如模拟乘法器、锁相环）作为电路的重要构件，体现出现代电子电路的设计是各种集成电路构件的组合的先进设计理念，尤其是将模拟电路、数字电路与微处理器相结合，以数字电路为主，软硬件结合，以硬件电路设计为主，符合现代电子电路结构的发展方向。例如我们原来经常选定分立元件OTL和OCL功放电路设计课题，随着目前大量的集成功放芯片的上市，我们就把这些课题内容并入《集成电路音响放大器》、《音频信号发生器》等课题中。又如在数字脉搏计课题中，介绍了锁相倍频的新概念，同时介绍了集成电路CC4046和C14526构成的锁相倍频电路。通过这些课题设计将一些集成电路的工作原理以及使用方法介绍给学生，并在实践中得到练习，使所学的理论知识更加丰富。
选择适应专业需要，结合专业特点的课题为了拓宽学生的知识领域，使学生对专业有所认识和了解，提高学生对专业的兴趣和学习的积极性，在课程设计中引入了一些结合专业特点的课题。例如数字转速测试系统与频率计设计，由于转速测量在工业控制领域和人们的日常生活中经常遇到，在工厂里测电机每分钟的转速，自行车里程测速计，心率计以及汽车时速的测量等都属于这一范畴。又如PWM（电动机调速系统），由于该系统在工业控制的调速系统中得到广泛地应用，同时，又由于该系统由脉宽调制器和脉冲放大器两大部分组成，而脉宽调制器又包括锯齿波发生器和电压比较器，密切地联系了电子技术课程的基本内容。这些课题对掌握基础知识，开阔学生的视野，增强对专业课的认识，提高学习的积极性都能起到较大的作用。
注意选择和后续专业课有关的课题为对电子技术课程的进一步提高和为后续课程打下一定基础，可考虑选择一些模拟电路和数字电路综合性的课题，以使学生对电子技术有一个全面的、综合的认识，对后续专业课有一定了解，为后面的学习打好基础。例如《调速系统的给定积分器》课题。
课程设计的组织实施
以人为本，因材施教教师只在大思路上作一定的引导，对具体方案不做过多干预，只起组织、引导、检查、把关和解决一些疑难问题的作用，放手让学生大胆实践，以充分发挥学生的主动性和创造性。我们的改进做法是:在注重结论正确的同时，强调整个设计方案实施的全过程，即使得出的结论不尽如人意，甚至是错的，只要学生能找出其中的原因并提出相应的改进措施，仍然可获得较好的成绩;相反，如果结论是抄袭得来的，即便是正确的，设计成绩也按不及格处理。如电子脉搏计的设计课题，只给出设计方案的原理框图，讲明基本原理、总体构思和适当的设计提要，在设计任务书中给出原始数据及主要技术要求，而具体的原理图及元件的参数，集成电路的选择，电路的安装调试等工作则要求学生独立完成，这样做可培养学生的自学和独立解决问题的能力，学生的收获更大。
虚实结合，重在“真品”（1）采用机辅分析。电子设计自动化(EDA)技术是以计算机为工作平台，对电子电路或系统进行自动分析和设计的计算机辅助技术，它的应用使得电路功能、参数的分析和设计都可以脱离具体对象，在构筑于计算机平台上的虚拟环境中通过仿真处理而自动实现。EDA技术已成为现代电子工程开发与应用领域的支撑技术，在电子行业，Miltisim、Protel等电子仿真软件，已成为电子工程设计的必备工具。学习和掌握应用计算机对电子电路的分析是目前和今后发展的必然趋势，将其应用到课程设计领域也是教学改革的方向。一是应用Miltisim设计电路仿真。在学生根据设计课题拟定初步方案后，要求他们先在电路仿真与分析软件Milltisim平台上对于所设计的电路进行仿真，观察电路功能是否满足设计要求，分析主要元器件参数对电路指标的影响，初步了解电路静态和动态的工作情况，在Milltisim平台上调试电路使之达到技术指标，为电路的实调做准备。二是应用ProtelForWindows设计印刷电路板。在Milltisim仿真后，给学生介绍印刷电路板的自动化设计软件ProtelForWindows和设计印刷电路板的基本工程知识，要求学生应用ProtelForWindows设计软件绘制本组设计的电路原理图并设计出印刷电路板图。通过几年课程设计的实践，对有源滤波器、交流宽带放大器、数字温度计、数字钟、交通灯控制器等设计课题采用MilltisimEDA软件与虚拟样机，指导学生进行电子技术课程设计，取得了较好的教学效果。（2）结合传统设计。近年来，全国各高校都开设了EDA技术的教学和实践课程。对机电类专业的学生而言，电子技术课程设计是学生在学完电子技术理论课程后进行的一次综合性训练，其目的是培养学生综合运用所学理论知识的能力、独立设计电子产品的能力和对电子产品实际安装、调试的能力。如果学生没有从原理图设计开始一直做到样机调试成功，经历整个电子产品的设计、开发过程，又如何能提高电子技术课程设计的作用?所以要将传统课程设计与EDA技术的训练相结合，比较电路实测的性能和计算机的仿真结果，以认识计算机仿真在电路设计中所起的作用，使学生对EDA技术的了解不只是停留在软件系统的操作上，而是对该技术在电子设计中所起的作用有一个整体的认识，能对学生综合能力的培养有所帮助。
形成组合，团结协作在组队方面，采取电子设计竞赛的组织方式，2～3人为一组，要求学生不仅要共同讨论设计课题和选择设计方案，还必须落实自己具体的设计任务，如计算机辅助分析、硬件电路的制作、调试、资料的查阅、整理和总结等，有分工有合作，以培养学生的团队精神。
第8篇：电子电路设计基础范文
关键词：模拟电子技术；MPTG教学模式；项目；分组
作者简介：杨立娜（1979-），女，吉林长春人，嘉兴学院机电工程学院，讲师。张效铭（1978-），男，吉林梨树人，浙江科技工程学校电气工程部主任，讲师，华东师范大学硕士研究生（上海 200241）。（浙江 嘉兴 314001）
中文分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）36-0202-02
“模拟电子技术”是电类及其相关专业的一门重要的专业基础课，[1]通过该课程的教学，主要使学生掌握模拟电子电路的基本工作原理、基本分析方法和基本应用技能，使学生能够对各种由集成电路或分立元件构成的基本电路单元进行分析和设计，并初步具备根据实际要求应用这些单元电路构成简单模拟电子系统的能力，为今后学习各类后续专业基础课、专业模块课，以及为解决工程实践中所遇到的各种模拟电子系统问题打下坚实的基础。同时，它也是我们今后应用中、大规模集成电路设计电子系统的关键所在，所以它在整个课程体系中占有举足轻重的作用。
一、教学改革背景
通过教学过程中的不断调查和了解，目前许多学校在该课程的教学中还有许多不足，教学过程中普遍存在以下几方面的问题。
1.课程难度大
一方面，部分学生对本课程的先修课，如“高等数学”中的公式的推导、“大学物理”中的电子元件的物理特性及“电路原理”中的电路定律等掌握得不好。另一方面，“模拟电子电路”本身基础知识繁多，理论抽象，概念复杂，分析方法上多采用非线性分析法进行动态分析，学生普遍感觉难度很大。
2.在教学过程中偏重知识传授，忽略能力培养
对学生的主体性、创造性的培养不够，学生的自由空间太少，自主发展的机会被无形剥夺了，这无疑极大地影响了学生的创造性的自我培养，是与素质教育背道而弛的。另一方面，传授的教学中把学生视为被动的接受者，使学生难以参与教学，不会独立思考，人云亦云，这种机械式的教学模式，不仅限制了教师的教学风格的发挥，而且更限制了学生个性的发挥。
3.基础实验和综合实验结构不够合理
“模拟电子电路”的实践教学受到课时和条件的限制，安排的大部分都是基础实验，即验证性实验。且给定了实验模块，学生只要按照实验要求接好电路测定数据即可，缺少可以提高学生动手能力和创新能力的设计性实验，学生通过这样的实验内容，无法接触到最新的知识与技术，学习起点过低，不适应现在新技术发展的需要。这样做实验，学生在资料查询、电路设计、安装、调试、数据处理等方面都缺乏锻炼，做实验时，学生被要求机械地按步骤操作，主观能力得不到发挥，学生的学习兴趣减弱，制约了对学生创造力的培养。因此实验内容和运行模式有待完善。
4.现代化的教学手段还没有得到很好的推广应用
随着科技的高速发展，现代化的教学手段在教学实践中也得到越来越广泛的使用，但真正能把这些教学手段与传统方式有机整合的不多，而多是将思维与软件形式完全固化，用课件演示充斥整个教学过程，将教学过程变成了生硬的报告展示。这种“教师―课件―学生”的教学模式势必割裂了教师与学生的直接关系，很难使学生对电路性能进行直观分析，达不到用现代化教学手段提升教学效果的目的。
二、MPTG教学模式简介
MPTG（Model of Project Task Group）即项目任务组教学模式，是指在教学过程中，以分组的形式组织学生切实参加项目的设计、实施和管理的全过程，然后在项目的实施过程中完成具体教学任务。MPTG教学是以项目为导向，以“任务”作为学习的桥梁，“驱动”学生分组去讨论、分析、设计、实施的一种综合性教学方法。这样在教学的过程中，教师就由单纯的知识传授者向学生学习的指导者转变，学生也由被动的接受者向学习的主动者转变。MPTG教学模式是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用，又体现了学生的主体地位，充分地展示了现代教育“以能力为本”的价值取向，它可使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高。
三、教学改革内容
1.教学方法的改革
为了更好地提升专业基础课的课堂教学效果，在教学过程中，MPTG教学法拟采用项目教学法进行教学，[2]在此基础上学生分组进行学习，以学习小组的形式由学得好的学生带动其他学生共同学习，项目实施的过程中采用“明确任务”、“分析任务”、“完成任务”、“评估任务”、“延伸任务”的工作流程，使组内形成充分的讨论和分析，达到组内成员共同学习的目的。
在教学的过程中，学生是学习的主体，教师是教学活动中的设计者、组织者、参与者、指导者、评估者。MPTG教学模式中所选择的实例项目应与授课内容密切相关，制作出的电子电路最好可以听到声音，看到明显的现象。采用这种学生主动参与、协作，教师为指导的教学模式，目的在于激发学生的学习兴趣。充分调动学生学习的积极性和创造性，使其形成良好的学习方法，培养学生的团结合作精神，增强学生的创新能力，更好地实现应用型创新人才培养的目标。
在分组学习的基础上引入竞争机制，使组与组之间形成竞争。在这种组内合作和组间竞争的驱动下，使学生在电子电路设计的过程中培养他们的团队合作精神和工作方法，并且在项目实施的过程中，能够使电子电路设计人才脱颖而出，适应电子产业对电路设计“精英带领团队”的人才需求。
2.实践环节的改革
因为现阶段“模拟电子电路”教学中安排的大部分都是通过实验模块进行的验证性实验，缺少可以提高学生动手能力和创新能力的设计性实验，达不到学生自我设计电路的目的。因此以“模拟电子技术”的理论知识点为基础，根据模拟电子电路在设计、调试过程中的特点，将电路系统结构中的设计知识融入其中，向各学习小组布置设计任务及指标，通过加入虚拟仿真实验，给学生提供一个独立思考、独立设计、典型电路综合的软件环境，提高学生的创造性，这样可激发学生进一步学习的兴趣。
四、教学实施过程
1.熟悉理论课程和实践课程的教学大纲，设计项目与规划任务
项目的确定要以教学大纲为基础，以培养学生的工程实践和创新能力作为出发点，涵盖“模拟电子技术”大纲所涉及的知识点，充分考虑大多数学生所具有的知识水平和实现任务的能力，把一个大的项目分解成多个独立的“子任务”，通过这些任务来实现总的教学目标。因此项目与任务的设计应该满足下面的条件：
（1）该项目可用于学习一定的教学内容，具有一定的应用价值。
（2）能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合在一起。
（3）与企业实际生产过程或现实的商业经营活动有直接的关系。
（4）有明确而具体的成果展示。
（5）尽可能让学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题。
（6）具有一定的难度，不仅是已有知识技能的应用，而且还要求学生运用所学的知识技能解决过去从未遇到过的实际问题。
（7）学习结束时，师生能够共同评价项目实施成果和工作学习方法。
2.以分组的形式对项目与任务进行教学实施
（1）了解学生的基本情况，探求科学有效的分组模式。通过问卷调查、座谈、谈心、查阅参考等方法了解目前国内外的分组教学的组织形式，综合考虑专业特色和当代大学生的性格特点进行分组。要求对不同性格、不同背景和不同能力的人合理配置。
（2）改进教学方法，进一步探索和实施“任务驱动”下的一体化教学模式。[3]
（3）制定有利于课堂教学实施的多元化的考核标准。通过组内考评、组间考评和教师考评，对学习过程和学习成果进行总结性评价，制定能够激发学生的学习兴趣和求知欲望，培养良好的团队精神、积极的竞争意识的考核标准。
3.组建专业团队小组，培养优秀骨干人才
充分利用课余时间组建专业团队小组，并把各组的组长作为重点培养对象，希望通过组长的带动，在班级营造一种积极的健康的学习氛围。通过专业团队小组对学生中优秀成员的培养，一方面推荐学生参加全国大学生电子设计大赛，可以从中得到更好的锻炼。另一方面可以使之成为课堂上教师的有利助手，弥补教师在实践课中人力不足的问题。
五、结束语
经过几年的探索与教学实践，我们在“模拟电子技术”课程的教改方面取得了一些成绩，提高了学生的学习兴趣和职业技能，教学质量得到明显提高，同时，毕业生也越来越受到单位的欢迎。当然，教学改革是一个长期的系统工程，任重而道远，需要我们不断追随时代的脚步进行改进与完善，如眼下我们正着手构建基于LabVIEW 的虚拟电子实验室。[4]为不断提高“模拟电子技术”课程的教学质量，我们将一如既往地做出不懈努力！
参考文献：
[1]康华光.电子技术基础:模拟部分[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]周洁,王立新.“项目教学法”在《电子技术》中的应用[J].农业与技术,2005,10(5):182-184.
第9篇：电子电路设计基础范文
1电子技术课程设计计划的制定
为进一步深化“3CE”应用型创新人才培养模式和课程体系的教学改革，期间教研室课题组老师对在电子信息工程专业开设电子技术课程设计的目的意义和任务要求以及教学内容和教学方式进行了深入研讨，制定了课程设计的实施细则：①将课程设计放在短学期的18至21这4周来集中实施；②制定课程设计报告规范性材料包括存档封面、课程设计过程表格、课程设计技术报告封面、课程设计技术报告目录、课程设计技术报告正文格式、课程设计技术报告打印设置）；③建立了课程设计的课题库和元器件库，以及元器件的购置领用制度；④制定了乐山师范学院“2+1”学期制短学期电子技术课程设计课程教学工作计划。为保证课程设计正规化和规范化的实施作了扎实的基础性工作。
2电子技术课程设计具体方案的落实与实施
课程设计就是按设计题目任务要求，运用课程所学知识和客观条件，完成和实现课题目标的全过程。电子技术课程设计就是在开设了模拟电路和数字电路以及实验课程之后，运用所学模电和数电知识，完成特定功能电子电路的设计、安装和调试等。这要求学生在老师的指导下独立进行查阅资料、设计方案与组织实验等工作，并写出总结报告。我们根据课程设计的特点和所要达到的目标要求，采用了开放式的教学模式，真正把课程教学转换到以学生为主体的知识运用能力、创新能力和综合素质的培养上来。课程设计教学环节及主要设计流程如下：课题选题电路设计提交元器件清单电路安装、调试撰写设计报告验收、答辩成绩评定。
2.1课题与选题
电子技术课程设计的选题是课程设计首要的第一环节，既要符合电信专业的综合培养目标，覆盖所学主干课程知识，又要体现电子技术的先进性和应用性，拓展学生的知识面，以达到学生综合运用专业技术基础知识和工程设计实践能力的培养。所以我们课题组的指导老师精心设计了20个课程设计题目，并制定了每个题目的具体设计任务和要求，以任务书的书面表格形式，供各组（每组不大于2人）学生进行选题。刚开始同学们选题只想挑选简单易做的题目，这个过程老师要悉心讲解每个课题的具体任务、要求和所要达到的目的，使学生明确自己的任务，鼓励并对选择任务多、难度较大、完成得好的课题要酌情加分。
2.2电路设计
电路设计是整个课程设计中花费时间最多的环节之一，老师首先系统讲解课程设计的设计方法，设计步骤，设计要点，并以成功的设计案例进行分析、讲授；对每一个设计题目，要求学生必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案的选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数的计算和器件的选择，最后将各部分连在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图；指导学生要求利用EDA（电子设计自动化）技术来完成整个电路的设计与仿真。这个电路设计期间是一个仔细认真反复纠错的过程，只有电路设计通过了软件仿真各项设计指标以后，才能进行硬件电路板的设计与安装。
2.3电子电路的安装
电子电路的安装与调试在电子设计技术中占有重要位置。它是对理论设计进行检验、修改和完善的过程，任何一个新产品往往都是在安装、调试并反复改多次方能最终完成。在电路安装、调试之前，要求电路设计正确，软件仿真也通过后，提交元器件清单。虽然学生已经在大一就进行了电子安装及工艺训练课的实践，但时隔一年多，许多同学的安装焊接技术已退化，所以我们对学生进行了手把手的“师傅带徒弟”的方法来强化训练学生，严格要求学生在自己设计的PCB板或万通板上焊接时遵循以下安装原则。
（1）所有元器件在安装前应尽可能全部测试一遍，以保证所用元器件均合格。
（2）所有集成电路的安装方向要保持一致，以便于正确布线和查线。
（3）安装分立元件时应使其标志朝上或朝向易于观察的方向，以便于查找和更换。对于有极性的元件，例如电解电容器、晶体二极管等，组装时一定要特别注意，切匆搞错。
（4）为了便于查线，可根据连接线的不同作用选择不同颜色的导线。一般习惯是正电源用红色线、负电源用蓝色线、地线用黑色线、信号线用黄色线等。
（5）连线尽量做到横平竖直。连线不允许跨接在集成电路上，必须从其周围通过。同时，应尽可能做到连线不互相重叠、不从元器件上方通过。
（6）为使电路能够正常工作与调测，所有地线必须连接在一起，形成一个公共参考点。正确的安装方法和合理的布局，不仅可使电路整齐美观、工作可靠，而且便于检查、调试和排除故障。如果能在组装前先拟订出组装草图，则可获得事半功倍之效果，使安装既快又好。
2.4电子电路的调试
电路的调试对于电子装置的最终形成和达到预定的技术指标是至关重要的环节。老师详细讲解电子电路的调试步骤，指导学生在调试前要对电路进行检查，包括连线是否正确；元、器件的安装是否良好，有无短路和连接错误的地方；电源供电（包括极性）、信号源连接是否正确；电源端对地（┴）是否存在短路的情况等；通过了上述的直观检查无误后，就可转入调试。调试包括测试和调整两个方面，它是为达到电路设计指标而进行的一系列的“测量判断调整再测量”的反复过程。调试的方法通常采用先分调后联调（总调）的原则，它包括通电观察、静态调试和动态调试的过程。在调试过程中电路会不可避免出现异常工作状况，学生要学会去查找、分析故障的原因和排除故障的方法，并把它看成一次良好的学习机会。
2.5撰写设计技术报告
撰写课程设计的技术报告是对学生写科技论文和科研总结报告的能力训练。通过写报告，不仅把设计、组装、调试的内容进行全面的总结，而且把实践内容上升到理论的高度。我们对学生的设计技术报告进行了规范化的要求，技术报告应包括以下几点。
（1）课题名称。
（2）内容摘要。
（3）设计内容及要求。
（4）比较和选写设计的系统方案，画出系统框图。
（5）单元电路的设计、参数计算和器件选择。
（6）画出完整的电路图和PCB设计图，并说明电路的工作原理，截下仿真图并说明仿真数据和波形是否达到设计要求。
（7）组装调试的内容（包括使用的主要仪器仪表、电路调试的方法和技巧、测试的数据和波形与计算结果的比较、调试中出现故障的原因和排除方法等）。
（8）总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，提出改进意见和展望。列出系统所需元件清单。
（9）收获、体会。
（10）列出参考文献。
2.6验收与答辩
经过小学期的4周集中训练和实践，将自主设计的成果和作品以答辩的形式进行汇报和总结，答辩是有技巧的，答辩本身也是对学生进行综合素质、能力展示的训练，所以我们在课程设计的教学过程中也设计了这一环节，训练他们沉着冷静、自信应对在答辩过程中所遇到的所有问题。我们安排每组10分钟的答辩时间，要求先播放、阐述自己的设计幻灯（文档），然后演示自己的硬件作品，最后回答老师提出的2~3个问题。答辩过程中要求学生回答问题应该实事求是，不宜虚张声势，不懂装懂，回答问题要简明扼要；对确定自己无法回答的问题时，要态度平静地说明为什么未曾涉及这个问题的研究，不宜不着边际强行回答；有没有科学的求学态度，也是答辩的考核目的之一，千万不能给老师留下虚假狡辩的学术态度。遇到程度性问题，不能把话说得太死，恰当运用模糊词语，为自己留有余地。设计者对不同的意见要保持谦虚接纳的态度，同时要为自己的观点辩护。辩论中要客观、公正，言之有理、持之有据，语气平和，语言委婉，不能武断和伤人自尊，即使发问者有错误，也要举止文明，保持学者风度，不必将自己的观点强加于人，把自己的观点亮出来，供对方参考就可以。答辩完毕，无论气氛如何，应该有礼貌地向在场师友致谢。
3严格进行课程设计的成绩评定
教师主要根据学生课题完成质量情况即平时成绩20％+答辩及作品质量50％+技术报告30％，三个部分进行综合评定学生的课程成绩。平时成绩：主要考察学生在规定时间内是否在场并认真完成自己的设计，我们制定了工作指导、检查登记表，规定了9次师生见面辅导时间，并做好每次的指导记载。答辩及作品质量：主要验收学生的硬件作品的完成质量，采用作品演示加答辩方式来综合评定学生的答辩及作品质量成绩。技术报告：学生科技论文和科研总结报告的写作能力，我们同样制定了技术报告评分细则，主要包括：调查论证（资料的查阅与收集情况），方案设计与技能（方案的设计与选择，图形绘制与EDA软件仿真工具的掌握程度），分析与解决问题的能力（运用所学理论知识和技能去分析发现与解决实际问题），工作量工作能力与工作态度（按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实），报告质量（综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；方案正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；设计有应用价值），创新（工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解）。
