模拟电路综合设计精选(九篇)

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第1篇：模拟电路综合设计范文

【关键词】数字电路 模拟电路 发展

1 前言

随着国民经济的快速增长，科学技术的快速进步，电子信息产业得到快速发展，逐渐渗透到国民经济生活的各个领域，使人们的生活发生了翻天覆地的变化。电子信息产业对军事领域也有着深远的影响，改变了传统战争的作战模式，在现代国防中发挥着越来越重要的作用，其在其在国防领域的应用也彰显了一个国家的综合国防水平。

作为高新技术产业，知识、技术和资本是电子信息技术产业得以快速发展的三个重要因素，它彰显了一个国家或地区制造业的整体水平，也是一个国家或地区科学技术和制造业综合实力的重要标志。就我国目前的社会经济现状而言，我国正处于传统产业结构转型时期。如何平衡新的产业结构，达到经济的稳定快速发展，解决目前政府资本过剩、内需不足、市场疲软等宏观经济问题是我国目前经济社会发展面临的一个重要挑战。而加速电子信息产业的建设与发展，对于促进传统产业变革、改变传统产业结构、增加就业率、提升就业水平具有重要作用是应对这一挑战的最好办法。

电子电路是电子信息产业的技术支撑。是电子信息产业的发展重要限制因素。电子信息产业的快速发展离不开电子科学技术的发展及应用。生产技术的提高及加工工艺的改进加快了集成电路的更新速度，也为电子信息产业注入了蓬勃的朝气以及更加旺盛的生命力，使其得以快速发展。根据其结构、功能的不同，电子电路可以分为模拟电路和数字电路。

2 模拟电路

模拟电路是一种针对模拟信号（幅值随时间连续变化的信号）行传输或处理的电子电路。它主要是利用电流或电压对真实信号进行模拟，使其等比例的再现。如调幅/调频的收音机，接收处理无线电广播信号，然后经过一系列的混频、放大、解调等过程，最终完成音乐的播放和新闻等的报道。模拟电路在生活中的应用非常广泛，如晶体管小信号放大器，低频功率放大器，负反馈放大器，MOS 集成运放，谐振放大器，直流稳压电源等。都是用模拟电路制作的。

模拟电路的设计过程比较复杂，其设计的重点在于电路参数的实现。其设计的基本流程主要包括以下几个方面：

2.1 系统定义

系统定义是模拟电路设计的基本前提。根据设计要求，模拟电路设计工程师需要对电路系统及子系统做出相应的功能定义，并确定面积、功耗等相关性能的参数范围。

2.2 电路设计

电路结构的选择是电路设计的重要环节。模拟电路设计工程师需要根据模拟电路需要实现的功能要求、设计规范及相应的参数指标选择合适的电路结构，并在此基础上确定元器件的组合方式等。针对模拟电路的设计，目前暂时没有可以利用的比较成熟的设计软件，因此，只能是有工程师根据自己的经验手工完成。这在一定程度上增加了模拟电路设计的难度，限制了模拟电路的发展速度。

2.3 电路仿真

电路仿真是模拟电路的设计过程中必不可少的一个环节，是模拟工程师判断模拟电路是否可以达到设计要求的一个重要依据。工程师根据仿真结果，不断对电路进行修改和调整，直到模拟电路的仿真结果可以达到设定的指标及相应的功能要求。常用方法主要有参数扫描法，直流和交流分析法、蒙特卡罗分析等

2.4 版图实现

版图将电路设计转化生产的重要桥梁。在由前面的设计及仿真结果确定了模拟电路的结构及相关参数后，设计工程师对设计的模拟电路进行物理几何性的描述，将其转换成图形格式，以便于模拟电路后续的加工与制作。

2.5 物理验证

在物理验证阶段，需要对设计的模拟电路进行设计规则检查（DRC）。设计规则检查是在给定的设计规则的基础上对其最小线宽、孔尺寸、最小图形间距等限制工艺进行检查，衡量版图工艺实现上的可行性。此外，还要对版图与电路图的一致性进行检查（LVS）。可以利用LVS工具提取版图的参数，将得到的电路图与原电路设计图进行比较，保证版图与原电路设计的一致性。

2.6 寄生参数提取后仿真

在版图之前进行的电路设计的仿真称之为“前仿真”，“前仿真”都是比较理想的仿真，没有考虑到连线的电阻、电容等寄生参数。将寄生参数加入版图后进行的电路仿真称之为“后仿真”，只有当后仿真的仿真结果达到设计指标及系统功能要求，电路的设计工作才算完成。寄生参数对模拟电路的影响较大，前仿真的仿真结果满足的情况下，后仿真结果却无法满足要求。因此，设计工程师需要根据后仿真结果不断进行晶体管参数的修改，有时甚至要进行电路结构的调整，直至后仿真结果达到系统设计要求。

目前，模拟电路设计难度高且比较复杂，使用的EDA工具的功能和系统配套性又相对落后，且在设计过程中需要进行频繁的人工干预，对寄生参数等比较敏感等，这些都在一定程度上限制了模拟电路的发展，导致模拟电路发展速度相对缓慢。

3 数字电路

第2篇：模拟电路综合设计范文

关键词：模拟电子技术；课程内容体系；实践教学

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)19-4758-02

Study and Practice on the Teaching Innovation of Simulation Electronic Technology Course

LIN Jian-yu

(Information Engineering Department of Changzhou Radio and Television University, Changzhou 213001, China)

Abstract: Simulation Electronic Technology Course is the important major course of electronic majors in higher vocational colleges, whose engineering and practicality is very strong. Deal with the problem in the teaching of the Simulation Electronic Technology Course, this article determines the guiding ideology of teaching reform, puts forward proposals in the aspect of the actuality and characteristic of the course, the construction of the curriculum content system, teaching manners and artifices.

Key words: simulation electronic technology; curriculum content system; practice teaching

作为高职院校电子、自动化和通信类等专业一门重要的技术基础课程，《模拟电子技术》具有知识密集、学科交叉、综合性强等特点。为了适应高等职业技术教育的目标定位和职业岗位群的需求，《模拟电子技术》课程的教学应具有先进性、职业性和适用性，帮助学生形成该职业领域的素养与能力，并奠定个人的职业生涯基础。

1 课程现状和特点

《模拟电子技术》课程的教学目标是使学生获得从事电子技术工作必须具备的基本理论、基本知识和基本技能。通过本课程的学习，让学生掌握基本单元电路的原理和应用，具备设计简单电路、测试和调试电路、排除电路故障的能力，为学习后续课程和从事本专业工程技术工作奠定基础。

通过对近几年就业的电子类学生调研发现，普遍存在综合职业素质较低，独立工作能力不强的现象。具体体现在：典型电路故障排除能力欠缺，电路分析和工作过程不明确，电子产品开发潜力不足。造成这种状况的原因是：电子技术的实际应用涉及电路、元器件、工艺、应用环境等多方面因素，学生不能灵活地将所学的理论知识应用到工程实际中，理论教学体系与实践教学、工程应用脱节，缺乏系统性和完整性。

《模拟电子技术》课程有以下特点：基本概念多、元器件种类多、电路形式多、分析方法多。基于这些特点，课程内容不能面面俱到、主次不清，应立足服务生产，培养应用型、技能型人才的目标，改变传统的以传授理论知识为本位的教学思想，打破学科体系，进行教学改革，突出以能力本位的高职教育特色。

2 课程内容体系的重构

课程内容体系的构建，应遵循行业内技术通用、与新技术新工艺同步的原则，既要有系统的理论指导，又可以使学生在实践中不断积累工程经验和培养职业技能，通过本课程的学习达到本职业岗位群的相关要求。

2.1 以项目教学为主的课堂教学体系设计

以项目教学为主的教学模式，强调以典型工程项目为教学内容的切入点，创建工业现场情境，通过任务驱动，在探究完成任务的方法或解决问题的过程中进行教学活动。这种教学模式使学生成为教学的主体，大大激发了学生的学习主动性和学习兴趣。

《模拟电子技术》课程主要由常用电子元器件，常用电子仪器仪表，基本单元电路，电子测量技术，电子产品装配工艺，电子产品装配、调式与维修等内容组成。在构建项目教学体系时，应针对各专业的特点，强调职业导向、能力本位，精心组织每一项目的内容，使每一项目整合电子仪器仪表、电子工艺、电子测量、电路等相关课程的内容；项目载体要具有典型性、实用性、综合性和先进性，既能客观反映工程实际，又能涵盖《模拟电子技术》课程的主要教学内容。使学生通过各项目的学习，能自己动手、动脑去解决实际问题，具有某一领域的职业技能。

我们从工程实际中精选了七个典型项目：光控电子开关、音频放大器、信号发生器、时针控制器、可调稳压电源、扩音机、温度控制器，以七个项目为主线，再以任务驱动的形式引入相关知识点，基本上涵盖了《模拟电子技术》课程的全部教学内容。通过这七个项目的设计与制作，学生的综合职业能力和创新能力得到了显著的提高。

2.2 与EDA技术相结合的实验教学

EDA（Electronic Design Automation）技术是指利用计算机为平台，对电子电路、系统或芯片进行设计和仿真开发的计算机辅助设计技术。它融合了计算机信息技术、微电子技术、计算机图形学、信息分析与信号处理等理论与技术的最新成果。通过EDA技术，设计人员可以在计算机上完成电路的布局布线、综合优化、逻辑编译、性能分析、动态仿真等工作[1]。

EDA技术的发展和应用，使实验室进入课堂成为可能。教师可以通过EDA软件，进行模拟和验证性实验，将一些抽象的概念和理论以图形或曲线的形式表达出来，使之形象化、具体化。学生也可以自己动手，进行仿真实验。这对于培养学生的电路分析能力、电路设计能力和应用开发能力起着至关重要的作用。在众多的EDA工具软件中，常用的有EWB、Multisim、Proteus等，可以根据实际教学需要选择合适的工具软件。

EWB（Electronics Workbench）是用于电路设计和仿真的软件，它以SPICE仿真模型为基础，提供了一个集成化的模拟和数字电路的虚拟实验环境，具有界面直观、操作方便、元器件丰富等特点[2]，可进行电路板设计、交互式仿真、集成测试等，实验结果与实际调试结果相似，可满足实验教学的需求。

第3篇：模拟电路综合设计范文

关键词： 电子技术课程设计 EWB 综合性设计课题

1.引言

电子技术课程是电气自动化专业十分重要的基础课程，目前我校电气、自动化专业均采用了高等教育出版社出版康华光主编的教材《模拟电子技术》（第五版）和闫石主编的教材《数字电子技术》（第五版）。这些教材作为电子技术的经典教材，带给学生很丰富的基础理论知识。但是社会经济的发展不仅需要大学生掌握电子技术的基本原理，更要求他们结合现代技术发展的趋势和需求，掌握电子技术方面课题的设计和应用，尤其是要结合计算机完成方案选择、方案实现及分析论证的过程。因此利用现有资源加深学生对电子技术基础理论知识的理解，正是电子技术课程设计的主要目的。

2.EWB概述

Electronics Workbench（简称EWB）以SPICE3F5为模拟软件的核心，增强了数字及混合信号模拟方面的功能，是一个用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台”。

EWB软件提供电路设计和性能仿真所需的数千种元器件和各种元器件的理想参数，同时用户还可以根据需要新建或扩充元器件库。它提供直流、交流、暂态的13种分析功能。另外，它可以对被仿真电路中的元器件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电，以观察不同故障情况下电路的状态。EWB软件输出方式灵活，在仿真的同时它可以储存测试点的所有数据，列出被仿真电路的所有元器件清单，显示波形和具体数据等。由于它具有磁盘占用空间小、对计算机要求低和运行速度快等特点，有助于对所学电子技术知识的掌握，提高对电路的分析能力和学生的创新能力，因此EWB是目前高校在电子技术教学中应用最广泛的一种电路仿真软件。

此外，EWB软件界面形象直观，操作方便，采用图形方式创建电路和提供交互式仿真过程。创建电路需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕中选取，且元器件和仪器的图形与实物外形非常相似，因此极易学习和操作。由于它所具有的这些特点，我们选择将它作为电子技术仿真设计的操作软件。

3.基于EWB的电子技术课程设计

基于EWB的电子技术课程设计主要涉及基础仿真实验，针对该门课程的教学要求及大纲的设定实验内容，我们有针对性地提取出电子技术中的重点和难点，给出了一些练习习题，希望学生首先能读懂电路，其次能在EWB软件环境下仿真运行电子电路，观察运行过程和结果，找出并排除故障。在习题练习的基础上，学生既熟悉了EWB软件，又加深了基础点知识的掌握，因此笔者最后给出了总的设计方案，让学生运用前述经验进行自行设计、仿真运行、调试改善，完成一次完整的电子技术仿真实验，同时也为下一步设计方案的硬件实现打下良好的基础。

根据我校电气自动化专业的课程大纲要求，电子技术的学习重点包括单级及多级放大电路、直流电源电路、功率放大电路、运送放大器及其应用、基本逻辑关系、组合逻辑电路及应用、时序逻辑电路及应用等。这里给出两个习题。

（1）电源、整流和稳压电路

稳压电源电路如图1所示。220V、50Hz的电源经变压器降压、全波整流和稳压电路的稳压，在输出端得到一个12V的稳定的直流电压，运行该电路，如有故障则需分析原因并排除。该习题任务之一为变压器参数设计，任务之二为讨论滤波电容C的大小与好坏对电路稳定效果的影响，任务之三为讨论电位器Rw调节的位置对电路输出电压的影响。

首先要求学生在EWB软件环境中建立如上图所示的稳压电源电路，此过程可以帮助学生逐渐熟悉EWB软件的基本操作。但其实该电路并不是一个完美的电路，运行过程会出现故障，此时需要学生通过理论知识的分析，来分析故障产生的原因，并通过调节电路中的某些元件参数加以改正。因此通过该习题的仿真，学生不仅初步建立了对EWB仿真软件的认识，掌握了其基本使用方法，而且需要重新温习有关稳压电源电路的理论知识，借此加深了解变压器设计时的参数选择，加深了对串联型稳压电路的理解，并提高了电路故障的排除技能，掌握了示波器、电压表、电流表及万用表的使用方法。

（2）数字电路逻辑关系测试

数字电路如图2所示，任务为写该图电路的逻辑状态表、逻辑函数表达式，并进行化简。

在EWB环境中按图建立数字电路图，运行、记录输出与输入之间的关系，构成真值表，以此测试该数字电路的逻辑关系。习题目的为希望学生认识、了解数字电路的功能和测试方法，掌握逻辑函数的不同表示方法，熟悉、掌握电路仿真的操作技术。

4.综合性设计课题

模拟电子技术和数字电子技术各有侧重点，参加课程设计的学生数目众多，而文章篇幅有限，因此在这里我们仅给出两个综合性的设计课题为例。

（1）模拟电子技术部分

设计任务为设计一个用于晶体管收音机的功放电路，满足一定的要求，如由220V交流电源供电；有一定的选频功能，如要求通过信号的频率范围为（20Hz～2kHz）；有一定的放大倍数，如前级和后级的放大倍数分别为20和60，在此不一一赘述。

参考步骤为：调研、查找并收集资料，列出参考资料目录；绘制电气原理图；按所给定的功能要求进行参数计算，列出元器件明细表；在EWB软件环境中创建需要进行仿真分析的电路图；仿真运行，观察运行过程及结果，进行放大电路的直流工作点分析，进行交流频率分析，并记录中间数据；记录运行过程中的故障，分析原因，调整方案及参数直至满足全部要求。

（2）数字电子技术部分

设计任务为设计一个符合实际的交通信号灯。

参考步骤为：分析设计要求，列出状态表，写表达式，画出数字电路图，仿真运行，调试直至符合要求。

5.结语

对于电气自动化等专业的学生来说，掌握了电子技术的课堂知识，还需要实践来加深对该门课程知识的理解，而电子技术的课程设计作为从课堂到实验室的一个桥梁，能很好地发挥过渡作用，既能使得学生从课堂下来以后得到一个缓冲，加深对课堂知识的理解，又能培养学生在进入实验室之前已经掌握初步的电子电路的设计方法和调试技能，为动手完成自己的实际作品打下较好的基础。笔者根据专业课程大纲要求，给出了若干个课程设计的习题及设计方案，希望学生通过这些设计任务掌握该部分的知识和技能。

参考文献：

第4篇：模拟电路综合设计范文

关键词：课程改革；课程体系；电类基础课程

一、课程改革的背景

国内理工科类高校普遍开设有电路原理、电路原理实验、模拟电子技术基础、模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础、数字电子技术基础实验等技术基础课程，这些课程的对象和研究的问题都面向电子电气工程环境，相关的后续课程都需要电路和电子电路等方面的扎实知识。

目前，国内电类基础课程的教学体系基本上采取“串行”方式，课程的一般路径是从“电路原理”、“模拟电路”、“数字电路”、“信号与系统”、“电磁场”顺序进行的，甚至有严格的预修要求。各门课程有规范的内容体系，有标准的课时安排，且由各自的课程和教材建设组织(研究会)来统一研讨安排。因此，课程各自形成比较完整但相对封闭的知识体系，相互之间的衔接和联系并不紧密，采用的理论体系和分析设计方法在风格上各不相同。电路模型与实际器件等研究对象常常被分置于多门课程来组课，按照传统方式把这些基本概念分散在电路和模拟电子技术两门课程的教学体系中有可能把学生引入误区。

各门课程相互独立地建设和实施，造成“讲授得越来越多，教会得越来越少”，“碎片式的知识越来越多，关联性的思维能力越来越弱”。自成体系的课程越多，学生的学习风格越容易被牵引到以收敛型为主的思维。

国外的技术基础课程内容涉及面基本但很宽泛，常采取分析与设计并重、理论与实践结合的教学方法，每个知识单元中均有分析和设计题目，作业和实验中也有设计问题。而在国内的课程中，由于内容单纯且偏理论和理想化，设计性题目较难安排。因此，构建协调统一的知识体系，凝练教学内容，以适当的方式引导学生自主学习，积极思考，激发实践创新热情已经刻不容缓。

随着“多形式宽口径”的人才培养体系和“基础宽厚、专业自主、复合交叉、鼓励探究”的培养模式的不断推进，以及大类培养和创新人才培养的需求，基础课程结构体系与内容优化成为进一步提高教学质量的关键。浙江大学电气工程学院针对电路与电子技术基础课程体系、教学内容以及教学方法进行了有益的尝试，通过爱迪生创新实验班的教学实践，取得了一些有益的经验。

二、改革的理念与目标

目前，国内外高校建设电类基础课程的指导思想与课程体系结构的取向有关，大致可分为两种。一种源于“基础课、专业基础课和专业课”的课程体系结构，是将其作为专业基础课，服务于专业的需求。以电路原理课程的改革为例，电子信息为主的学校，主要照顾到与电子技术的发展与后续知识的衔接，因此电路课程与电子技术课程的结合较为紧密。强电类为主的学校，电路课程则与控制理论、电磁场等课程结合较多。受原苏联课程体系的影响，我国大多高校属于这种情况。另一种对应于“通识课、核心课”的课程体系，则是将技术基础课程的核心知识综合化、整体化、通识化。美国知名高校均采取这种方式建设电类基础课程。以麻省理工学院电气工程与计算机科学系为例，在其课程中没有单纯以电路理论、模拟电子技术、数字电子技术命名的课程，而是将其交叉融合在相关课程中。其课程内容基本但是很宽泛，覆盖面广，交叉性强，往往覆盖了国内多门课程。对应于我国的电子电气基础课程，在MIT分散成三部分：基础、实验、高级。其基础部分是多门课程基础知识的集成，实验课综合了理论分析和实验，而高层次的课程与专业课程接轨。

国内的一些“985工程”高校正逐渐推进大类招生、宽口径培养以及通识教育。浙江大学自2002年至今，尤其是近几年，更是不断地深化通识教育，并积极推进相应的课程建设，因此激发我们不断深入地思考电类基础课程的建设，参考国外名校课程改革的经验，并结合国内实情，我们对电类基础课程的定位和建设进行了认真的思考，并确立了课程建设的指导方针：

(I)保留课程与其他课程的关联性，突破原课程纵向条状分割，按知识的递进层次进行横向联合构建。

(2)淡化各门课程各自体系的完整性和独立性，打破课程类别的间隔，按照工程实践需求交融构建。

(3)减少课程门数，加强课程知识的覆盖面，交叉性和系统性，理论与实验相结合。

(4)将课程按照基础和高级划分开，基础部分要求精炼简化，通识化。高级部分与专业基础知识接轨体现科技发展。课程内容在不同的新课程中重复出现，有利于知识的牢固掌握。且每次出现并不是简单地重复，而是有层次的递进。

(5)一些实践性强的课程以实验课或设计课的形式开设，以实验为主，理论讲述为辅；加强综合性实验环节。

(6)在理论课中增加综合练习或课程设计，强化对知识体系的理解、综合和应用。

(7)电路原理与模拟电子技术基础实验打通，以基本实验和单元电路实验的形式重新构造。

(8)采用各种手段提高学生的学习兴趣，启发和调动学生拓展思维、积极探索。

三、课程体系、教学内容与教学方法调整

对应于工程教育和国际化，以及对创新型人才培养的要求，电气工程学院于2006年创建了电气工程拔尖创新人才培养模式试验班――爱迪生班。其核心就是电类基础课程的改革，一方面探索科学的课程体系结构，融合与精炼关联课程以形成完整的知识体系；另一方面合理取舍经典理论与现代知识，并及时反映科技发展而形成的课程知识体系的更新换代。

纵观爱迪生班建设历程，大致可分为三个阶段。

第一阶段，培养自主学习能力，提升动手能力和创新实践能力。这一阶段的课程体系结构基本维持原样，以加强实验课程(电路原理技术实验、模拟电子技术基础实验、数字电子技术实验)的内涵建设为主，全方位改进实验内容以及实验教学方法。涌现出一批精心设置的实验项目，配套的实验器材以及教学方法与考核方法。体现出爱迪生班学生在各类创新实践活动中表现活跃、成绩良好的效果。

第二阶段，将上述实验课程的建设经验推广到其他课程，并进行局部课程的整合与优化。率先尝试的是电路原理与模拟电子技术基础以及相关实验课程的整合。

电路与电子技术关联化建设的理念是：将电路和电子学以统一的、完整的方式来处理，并建立起电路与当今数字和模拟世界电子电路的紧密联系。以应用实例的形式引出电子技术的内容，并用抽象、模型化、原理分析以及实验模拟的方式解读其中蕴含的电路基本理论。用电路原理中的分析方法剖析电子电路中的典型应用电路和功能电路。

实验课程分成基础、提高和综合三个层面。在基础层面强调基本技能训练和研究拓展性学习；在第二层面强调功能电路的实现、测试与调整；最后在电气电子电路综合实验课程中进行系统的设计和整机功能的实现。

第三阶段，大范围地整合电类基础课程。逐步形成“电路分析基础”(集成电路原理、模电、数电以及信号

与系统的基础知识和方法)、“模拟电子与实践”(理论教学和实践相结合，讲典型电路，做该功能电路实验，如放大、振荡、运算、反馈、电源、功放等功能电路)、“数字逻辑与微机原理”、“信号系统与数字仿真技术”等新的课程，取代以往的课程体系。

课程体系与教学内容的调整主要集中在下面几点：

(1)课程体系调整。将原来的电路原理甲I、电路原理甲Ⅱ、模拟电子技术基础、电路原理实验甲I、电路原理实验甲Ⅱ、模拟电子技术基础实验六门课程整合，形成电路与电子技术、电路与电子实验、电气电子综合实验三门课程。

①将原来的电路原理甲I、甲II和模拟电子技术基础课程以及数字电子技术基础中的部分内容重新组织，形成相互交叉、融合的三段式“电路电子技术”。

②将原来的电路原理实验甲I、实验甲II和模拟电子技术基础实验课程内容重新组织，形成相互交叉、融合的两段式“电路与电子技术实验”，并增添了“电气电子电路综合实验”。“电气电子电路综合实验”被安排在电类系列基础课程的末端授课，便于开展较为复杂的综合性实验。

③加强动手能力，将原来附属于信号分析与处理以及微机原理与接口的实验分别独立设课。

(2)教学内容。电路与电子技术综合课程的教学内容以理论基础扎实，工程背景强，培养学生应用理论知识解决实际问题的能力为目标进行安排。

课程第一部分介绍实际电路与实际元器件的特性，提出电子电路需解决的目标，引导学生思考问题，使学生了解抽象的电路与实际的电路之间的联系。课程第二部分主要分析研究实际电子电路的具体特性，培养分析电子电路的能力，对信号放大电路，反馈电路的功能与特点，放大器的频率特性，信号发生单元等进行分析研究，培养学生应用理论知识分析实际电子电路的能力。课程第三部分的教学内容主要包含复杂电子电路的计算(包括利用电子线路分析软件的仿真计算)，电子技术的综合分析(包括电子线路等)，电子电路的传递函数与系统建模等，这一阶段主要培养学生以更高的层次来分析研究电气系统的变化规律，为后续的进一步深造打下扎实的基础。

(3)教学方法。课程教学把理论与实际工程联系，培养学生以工程问题为背景来考虑电子电路的计算分析，提高学生的学习兴趣与分析解决问题的主观能动性。通过优化各课程的重点和知识点的连续性，使教学内容层次化、系统关联化，密切结合工程。在保证教学效果前提下，优化教学内容和教学学时，既实现了教学内容的少精宽新，又增加了综合实践环节，为学生提前进入创新实践提供保障。

通过课程体系以及教学内容的调整，将电类基础课程以及实验糅合在一起，重新组合，统一安排，可以有效解决目前电气信息类基础课程存在的主要问题：

(1)便于形成统一协调的知识体系，提升课程层次。总的学分并没有变，但是提高了原有核心课程的层次，同时增加的课程为进一步学习后续相关专业课程打下坚实的基础。

(2)改革课程教学内容和体系，把它们相互融合，从对比中认识事物规律，以统一的观点使学生建立完整的概念。这一改革不仅为电路课程增添了活力，让学生尽早接触电子线路方面的实际概念，而且大大节省了后续课程的讲授学时。

(3)以具体的复杂应用对象进行基础知识的学习和实践，做中学，以实践需求带动理论学习。对于宽口径人才培养是一种值得考虑的方式。

(4)基于对象、基于实践学习基础知识，是按照知识的本来面目去学习，易于理解，能很好反映课程之间的交叉和渗透，对于培养工程应用型人才是十分必要的。

第5篇：模拟电路综合设计范文

关键词：电路与模拟电子技术；教学实践；心得体会

作者简介：王玉菡（1981-），女，河北衡水人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，讲师；杨奕（1970-），男，重庆人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，副教授。（重庆400050）

基金项目：本文系重庆市教委高等教育改革重点项目（项目编号：112003）的研究成果。

中国分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0091-02

“电路与模拟电子技术”是高等工业学校本科计算机及其应用专业和电子类相关专业必修的一门技术基础课，是把“电路”和“模拟电路”两门课程合成一门的课程，同时调整了教学要求，教学学时也相应进行了压缩。课程的主要任务是通过讲授电路理论和电路分析方法、电子电路的分析和初步设计方法，使学生获得必要的电路分析和模拟电子技术的基本理论、基本方法和基本技能，了解电子技术发展的概况，初步掌握电子电路的分析、设计方法，为学习后续课程打下基础。为提高教学质量，本文主要结合课堂教学实践，阐述了笔者对教学方法改革的认识和一些具体做法。

一、“电路与模拟电子技术”教学中存在的难点分析

1.如何合理分配学时

“电路与模拟电子技术”课程分电路基础和模拟电子技术两部分，教材编写通常是按80学时左右编写，重庆理工大学选定的教材是由西安电子科技大学出版社出版，江晓安老师编写的，本科教学理论学时数为64学时。如何针对仅有的学时，合理分配教学内容，使学生准确理解并掌握课程的内容，是本课程教学需解决的一大问题。

2.如何突出把握重点

“电路与模拟电子技术”课程内容多，要让学生在短时间内掌握知识，就要求教师在讲授课程过程中，突出重点内容，便于学生课下自学和复习。

3.如何紧跟时代步伐

“电路与模拟电子技术”课程教材体系滞后，不能够与时俱进。在电子技术飞速发展的当今，现有教材没有任何关于EWB仿真的内容，没有把计算机辅助分析融合到教学中。

4.如何提高学生兴趣

俗话说：兴趣是最好的老师。就算是再难的课程，只要有兴趣，肯坚持学习，就一定能学好。关键是如何调动学生的学习兴趣？这就要求教师上课要灵活，不能上死课，要多联系实际，把抽象问题具体化，把复杂问题简单化，把理论问题生活化，给学生体会知识的机会，只有感同身受，才能印象深刻。

二、改进教学方法

1.综合教学，化难为易，合理分配学时

课堂时间是短暂的，要在短时间内让学生明白一些概念和问题就需要教师抓住所讲内容的内在联系，以点带面，举一反三，综合运用相关的知识进行讲解。因为这些知识点之间是有联系的，通过多角度、多视角联系和讲授知识，可以使学生印象深刻，进而掌握知识点。经过笔者多次课程实践教学发现学时数最好的分配是：电路部分24学时，模拟部分40学时。因为电路部分的内容，包括电路基本概念和定律以及电路的分析方法、电路的暂态分析以及正弦稳态电路分析，学习起来并不费力，很多内容学生在“大学物理”、“高等数学”、“复变函数”等课程中都有所接触，是有基础的，即使自学也可以很好的掌握。而模拟电路部分内容，由于涉及到微观粒子的运动、特性曲线以及工程中的近似等效等内容，对学生来说比较生疏，需要多花时间慢慢讲解，很多学生自学也是完全不懂得。因此实践证明讲授这门课程，采用“前紧后松”的教学节奏，要把前面的进度稍稍加快，进入模拟电路部分后，就要慢慢讲授。

2.善于引导，因材施教，突出把握重点

教师在台上固然是授课者，但是学生也不应只是被动接受者。授课是个交流的过程，教师要会讲，善于讲，善于观察学生的反映，适时调动起学生的积极性。笔者在教学实践过程中，讲每一章内容时，都会先告诉学生本章的重点。并以“了解”、“理解”和“掌握”三个词来区分一章内容的轻重。在讲课的时候，只需了解的内容让学生自学即可，重点讲授需要理解和掌握的，突出重点，这样学生学习起来就有了层次感。例如讲授第六章放大电路分析基础时，因为时间有限，通常只着重介绍三极管放大电路及其分析，场效应管放大电路的分析作为了解和自学的内容，这样学生学习起来就会把主要精力放在三极管及其放大电路的学习上了。只要把三极管及其放大电路学习好了，就会运用同样的分析方法去分析场效应管及其放大电路。

3.鼓励学生，自己学习，建立良好课堂气氛

由于课时有限，教师在教授过程中不可能面面俱到，所以适时安排一些内容自学，一方面可以更大限度地完成多一点的教学任务，另一方面也可以提高学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，提高教学质量，是绝对的双赢。例如在讲第3章动态电路分析时，就只需要介绍电容元件的一阶零输入响应、零状态响应以及全响应的求解过程，对于电感元件的类似电路就交由学生课下自学，让学生上课讲给大家听，一个学生讲完了，其余的学生还可以补充，大家一起学习，使得印象深刻，学习气氛浓厚了，教学质量也就跟着提高了。

4.每章小结，重视作业，不断深化知识

每章节的小结是为了回顾、总结这一章节的主要内容和知识重点，这样做可以帮助学生掌握其内在联系，理清所学知识的层次结构，形成知识框架；能够促进学生掌握知识，总结规律，从总体上把握知识；能够为学生下一步的学习架设桥梁，为下一节课做好铺垫。所以说章节回顾在教学中有着举足轻重的作用。对于教师，为了检验教学效果是否达到预期目的，为了强化和检查学生对所学内容的理解、掌握程度，每当讲解完一个新的知识点都应布置相应的习题，这也是对学生的一个督促。作为教师，也应该认真批阅学生的作业，分析作业的完成质量，进而了解学生理解的弱点，进行有针对性地备课准备，进一步改进自己的教学方法。

5.结合多媒体增加教学的直观性和趣味性

多媒体课件在现在的教学中已经是不可缺少的了。“电路与模拟电子技术”作为一门重要专业技术基础课，其特点是：理论性强，原理抽象，定理、定律、公式和概念多。如果只用传统教学方法和手段，很难解决该课程中的“图形、电路、图表、原理图、结构”等问题，必然导致知识传授的枯燥无味，会使学生在学习过程中感觉困难，使学生积极性受挫，久而久之会使学生失去学习兴趣，产生厌学情绪，不能按时完成教学任务，也难有好的教学效果。为此，除采用演示、实验手段和语言鼓励之外，还采用多媒体技术手段，通过新颖的、多样的、生动有趣的画面、图像、声音来展现教学内容，可增强课堂教学的形象性、生动性和趣味性，使学生激发起浓厚的学习兴趣和积极性，产生强烈的求知欲望，加强教学效果。

6.增加EDA教学内容，与时俱进

EDA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。现今，EDA技术日益成熟，已渗透到电子系统和集成电路设计的各个环节。为了让学生了解电子技术的新发展，了解现代电路设计方法，了解日益发展的电路设计技术，跟上时代的步伐，掌握最基本的EDA技术，特增加这一部分的内容，拿出一个课时专门介绍EDA技术基础、EWB软件、可编程模拟器件及应用，将计算机辅助分析融合到具体的教学内容中。

7.加强实践教学，培养学生的动手能力

理论需联系实际才会有意义，学生学习的最终目的也是学以致用。所以需要加强实践教学，培养学生的动手能力，增加综合实验内容，将有内在联系的实验内容组合到一起，以加强综合能力的培养；同时注意在训练的过程上增加梯度，由浅入深，增加中大规模集成电路的实验内容。随着电子技术的发展，中大规模集成电路的应用越来越广泛，如课堂上只讲授器件基本原理，难以解决实际器件的使用问题。因此，在实验中加强了这方面的训练，其目的是使学生从看懂芯片管脚图功能表，理解电路原理图，一直到电路的实现，以培养解决实际问题的能力。

三、教学成效

在教学过程中，结合传统的教学方法，适当的引入多媒体教学，极大地调动了学生的学习积极性，避免了学生学习过程中的枯燥感，加深了学生对知识的理解和掌握程度。教师的教学过程也改变了以前的只教不学的模式，以学生为主体，充分地发挥了他们的主观能动性，从被教授到主动学习，同时也增进了师生之间的交流。各种综合性的实验项目，很好地将理论和实践结合起来，加强了学生的动手能力。实践证明，在学生的后续学习中，学生的积极性和主动性都有所增强，学习成绩也得到明显的提升。良好的学习习惯和扎实的基础使他们有足够的能力去主动学习他们感兴趣的知识，参加各种电子设计大赛。这既培养了他们的综合能力，也为以后的工作积累了一定的经验。

四、总结

总的来说，教学中存在的问题，主要还是教师这个Leader，要带领好学生，掌控好教学的节奏，做到张弛有度，让学生感受到知识的重要性，自发的学习，而不是为了考试而学习。笔者在“电路与模拟电子技术”课程的教学中不断总结和探索，实践证明了通过以上改革可有效提高教学效果，激发学生的学习兴趣。

参考文献：

[1]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报,2008,(3).

[2]李心广,王金矿,马文华,等.计算机专业《电路与电子技术基础》课程教学改革研究与实践[J].湘潭师范学院学报,2008,(2).

第6篇：模拟电路综合设计范文

电工仪表是用于测量电路中的各种电参量(如电压、电流、功率等)和元件参数(如电阻、电容等)的仪表，分为指针式仪表和数字式仪表2大类。其中，指针式仪表是利用指针在表盘上的偏转程度来对被测量的大小进行指示，具有简单直观的优点。实验要求:设计一个指针式直流电压表，量程分为100mV、1V、10V、100V4档。

2动态元件参数的测量

作为电路中的动态元件，电容和电感参数的测量方法有多种:交流电桥法、RLC串联谐振法、电压法、时间常数法等。实验要求:用3种以上的方法测量电容和电感的参数。实验方案举例:用时间常数法测量电容的参数。将电阻R和被测电容C串联，构成一阶RC动态电路，以幅度为US的脉冲信号作为输入信号ui，合理地选择电阻R的值，用示波器观察uC的波形，使电容C两端的电压uC。

3数模转换器的设计

由于数字电子技术的迅速发展，尤其是计算机在自动控制、自动检测以及其他许多领域中的广泛应用，用数字电路处理模拟信号的情况也更加普遍了。为了能够使用数字电路处理模拟信号，必须把模拟信号转换成相应的数字信号，方能送入数字系统(例如计算机)进行处理。同时，往往还要求把处理后得到的数字信号再转换成相应的模拟信号，作为最后的输出。可见，数模转换器是一种非常实用的电路。同时，在很多情况下，它还是构成模数转换器的基本单元。常用的数模转换电路(D/A转换器)包括T型电阻网络D/A转换器、权电阻网络D/A转换器、权电容网络D/A转换器、权电流型D/A转换器、开关树型D/A转换器等，它们都可以用电阻、电容、开关等常用的电工元件来进行设计。实验要求:设计两种不同的数模转换电路，以4位二进制数字信号作为输入，通过电路将其转换为对应的模拟电压。

4放大电路的设计

放大电路是一种应用广泛的电子电路，在电子技术中具有非常重要的地位。在分立元件构成的放大电路中，起核心作用的是三极管或场效应管;在电子技术中得到普遍应用的集成运算放大器，也是以三极管或场效应管为基本单元构成的。三极管和场效应管的交流小信号模型可分别用电流控制的电流源(CCCS)和电压控制的电流源(VCCS)来表示，因此，在没有实际三极管和场效应管的情况下，利用受控源这一基本的电工元件，同样可以设计出各种放大电路。实验要求:利用受控源设计一个2级放大电路，要求电路输入电阻大，第1级电压放大倍数为－30，总的电压放大倍数为600。

第7篇：模拟电路综合设计范文

模拟电子技术是电子信息类专业的必修课，具有知识点多，涉及面广的特点。为了更好的理论与实际相结合，通过实验?砑由疃岳砺鄣睦斫狻H欢?目前模拟电子技术实验仍然存在许多问题。学生通过做验证性实验来验证理论，学习过程比较单一，思维得不到有效锻炼；实验内容没能有效的进行项目拓展，没有把实验课与培养学生的创新能力结合在一起；存在实验内容多而课时短的情况，学生很难及时完成实验内容；考核制度不够合理，难以对学生实验情况作出有效考核。

1 模拟电子技术实验教学改革方案

1.1 实验内容

调节验证性实验、综合性实验及设计性实验的比例。增大综合性、设计性实验的比例提。验证性实验是基础，其目的是为了让学生了解实验设备使用、实验方法及简单的电路排查。其次，综合性、设计性实验是在具有相关理论知识的基础上，掌握实验的设计流程，强调学生主动学习，自主设计。提高学生独立动手能力及解决问题的能力。以学生为主体，通过相关资料的查阅，制定出一套方案，根据设计方案，焊接电路，数据测量、故障排查及实验报告撰写等。

1.2 教学方法与手段

1.2.1 以往，学生主要是按照实验步骤测试数据，与理论知识结合不起来。本次改革强调学生自主设计，改革实验方式， 即摒弃传统的给定课题、给定实现方法的实验模式， 由学生根据构思设计， 确定该设计方案。最后根据设计方案实施直至最后调试运行。

由于整个过程均以学生为主体，由学生自己决定设计方案并最终实施，极大刺激了学生的探索心理与设计欲望，显著提高模拟电子电路实验的预期训练效果。

1.2.2 根据设计出来的电路，选用Multisim仿真软件先做仿真分析，利用仿真软件进行辅助教学可加深学生对理论课的理解，调动了学生的学习积极性，增强了学生的动手能力和设计电路的能力。其次，在万用板或面包板上进行布局、焊接及电路调试，提高学生的动手能力及检查电路能力

1.2.3 针对课时少的问题，要求学生利用课外时间走进实验室，所以，通过增强开放性实验室的管理力度，为开放性实验室提供便利，并将开放实验作为实验考核的内容。让学生利用课外时间完成实验内容。

1.2.4 完善考核制度，考核主要分为平时考核和期末考核，增大平时考核所占比例。

1.2.5 电子电路基础实验课程网站建设：通过建设课程网站，为学生提供了全部课题的教案、课件、实验重难点指导、参考文献、网络实验视频等内容，为学生的课前预习、课堂实验、课后总结以及实验报告撰写创造了条件。此外，网站为教学交流提供了优良的环境，教师可及时教学信息，学生可即时反馈意见，拓宽了师生交流的平台。

第8篇：模拟电路综合设计范文

（1）学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是：①学生对计算机专业的相关情况了解不全面，通常认为该课程不属于计算机的课，是否学好都无关紧要；②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理，失去课程学习的兴趣。（2）学生的基础参差不齐，而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生，学习兴趣可能建立得较快；但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学，继而失去学习的兴趣。（3）先修课程的教学目的不明确，涉及到的课程相关知识掌握不到位，如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等，学生学过也不知所以然；（4）课程内容不合理且偏多，涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块，有限的课时需要更合理地统一这三方面知识；（5）教材内容都较经典，与时俱进的实际内容较难体现，学习枯燥感会由此而生。（6）实验教学内容太过于详细，实验的目的无法体现，对知识的理解仅限于表面。

2合理分配教学内容，建立正确教学方法

结合我校计算机专业教学计划，课程的教学课时定为64课时，其中理论课时为48课时，实验课时16课时。课时有限，教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织，保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养，增加教学内容的关联性，涉及先修课程的内容以定义式形式给出，充实一些与专业密切相关的内容。

2.1关于理论教学

理论知识是课程实践的基础，成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识，理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍，依据职业岗位对技能和知识的实际需要，重点体现够用，建立合理的知识结构，淡化知识的学术性和理论性；教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线，有针对性地选择教学例题，提高教学效果，明确教学目的。

2.1.1基本电路分析

教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义；电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用，选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理，以例题的方式说明定律的内容及应用，有针对性地建立正确的电路分析方法，对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法，学会看图，分析电路中的元件和电源，区分电路的类型，确定电路的分析方法，以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习，后续电路的电源可能不同，但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法，后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理；如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算，电源以直流、交流为主，教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题，对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出，如二极管、三极管、运算放大器，有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容，建立明确的学习目的。本篇安排8课时，其中电路基本概念约3.5课时，电路基本分析方法约4.5课时。

2.1.2模拟电路分析

教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点，二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法，以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题，建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域，放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算，工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析；教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别，小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法，以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象，淡化其内部结构，突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域，通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法；教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路，如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能，非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器，传感器输出电路中运放的放大作用等。本篇安排18课时，其中二极管4课时、三极管8课时、运算放大器6课时。

2.1.3数字电路分析

教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理，重视外部逻辑功能的分析，包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法，逻辑函数的概念及化简方法和意义，基本逻辑门的逻辑功能，数字电路分析方法；由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同，尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性，组合逻辑电路的分析与设计方法；以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等，建立中规模数字器件的概念，认识常用中规模集成器件，再讲解中规模组合器件的应用，教学内容因此组成一条清晰的知识连线；教学例题可以偏向与专业密切联系的内容，如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别，包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等，主要讲解触发器的外部逻辑特性，仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能，其余触发器仅说明其外部的逻辑功能，摈弃其内部枯燥的结构原理说明；以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法，同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析，同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能，解决任意进制计数器的设计问题；教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性，时序电路的分析和设计思路，将555定时器作为综合例题分析讲解，包含三极管、运算放大器及触发器。本篇安排22课时，其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。

2.2关于实验教学

课程实验共8个，安排16课时，包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目，基本电路分析实验主要以验证性实验为主，安排4课时；模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目，安排6课时；数字电路包含验证、综合分析及设计等项目，安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解，增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣，培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力，提高学生的工程素质。（1）对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容，由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格；对设计性实验给出设计要求，由学生自行设计实验电路并调试得出结果；转变学生被动学习的局面，培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。（2）实验项目安排上要体现各实验的相关性，内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试；数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题，但学生实验前总是忽略器件的好坏，实验中的问题难以入手解决，强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路，进一步掌握实验中的主动性，并且各实验的目的也更加明确，对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。（3）丰富实验内容，将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中，或分析或设计，增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现，但可以将其中的单元电路作为实验的内容，其他部分以模块代替，实现电路的功能。（4）实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行，进一步理解学习的相关理论知识的应用性，从而提高学习课程理论知识的兴趣；实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等，培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。

3结束语

第9篇：模拟电路综合设计范文

关键词：Multisim2001 仿真 戴维南定理 等效

一、前言

高职高专电路基础注重实践性、操作性，而由于目前高职院校实验室设备及场地的限制，学生无法随时随地进入实验室去预习实验或设计电路。基于这种现状，笔者认为可以利用电路仿真软件来弥补实验环境的局限。Multisim 2001是一种电子电路计算机仿真设计软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室。学生在Multisim环境中不仅可以精确地进行电路实验，深入理解电子电路的原理，同时还可以大胆地设计电路，不必担心损坏实验设备。本文以电路基础实验中的戴维南定理的验证来演示如何利用Multisim 2001仿真软件来完成该实验的模拟。

二、戴维南定理验证

戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和一个等效电阻串联的等效电路模型来代替。其中：理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压UOC，其等效电阻等于网络中所有独立源为零时的等效电阻Ro。对于开路电压和等效电阻的测量，学生不易理解，操作总是错误，若在实验前让学生先通过仿真软件进行模拟实验，直观地观察到实验现象及实验结果，然后再进行实际电路操作，将起到事半功倍的效果，大大提高实验效率。

（一）戴维南定理原电路

在仿真界面搭建戴维南实验原电路如“图1”所示，虚拟电压源的输出电压分别为12V、6V，利用虚拟万用表分别测量R3支路的电流和端电压。打开仿真按钮开关，可得R3支路的电流为6.429mA，端电压为5.786V。

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图1 戴维南原电路伏安特性仿真测试

为了得到戴维南等效电路，需要分别测试开路电压及等效内阻。

（二）开路电压UOC的仿真测试

根据开路电压UOC的定义，将“图1”中的R3支路断开，得到如“图2”所示电路。打开仿真按钮开关，万用表中即可显示开路电压UOC=9V。

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图2 开路电压的测试

（三）等效内阻Ro的仿真测试

“图2”中，设置万用表测试直流电流，如“图3”所示电路。打开仿真开关，即可显示测试的短路电流值ISC，带入公式Ro=UOC/ ISC，即可得等效内阻Ro为5Ω。

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图3 等效电阻的测试

（四）等效验证

由开路电压UOC=9V和等效内阻Ro=5Ω，根据戴维南定理可得等效电路如“图4”所示，从图中可以看出，支路电流及电压分别为6.429mA、5.786V，与原电路相同，从而验证了戴维南定理的正确性。

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图4 戴维南等效电路伏安特性仿真测试

实践证明，在电路基础实验中引入计算机仿真软件进行模拟实验，可以让学生在实际电路操作前先进行模拟实验，有一个直观、形象的认识，有助于学生对实验的理解，有效提高学生实验的正确率，对提高教学质量，激发学习热情，增强学习的主动性和积极性，培养学生分析问题、解决问题的综合能力具有重要作用。

参考文献：

[1]鱼群，舒华，陈新兵.Multisim进行电子电路设计的教学研究[J].实验科学与技术，2007（5）.

[2]孙晓艳，黄萍.基于Multisim的电子电路课堂教学[J].现代电子技术，2006，29（24）.

[3]朱采莲.Multisim电子电路仿真教程[M].西安电子科技大学出版社，2007.