电子设计应用精选(九篇)
第1篇：电子设计应用范文
关键词：电子线路设计；Mutisim、PSPICE、Protel+99+SE、应用
近年来，我国电路设计发展迅速，规模不断扩大，日益趋于复杂。这一形势下，传统电路设计手段已经难以满足现代电子线路设计的要求。当前，以Mutisim、PSPIC、Protel+99+SE等为主的仿真设计软件开始广泛应用于电子系统的设计与分析当中，并已经成为比不可少的重要工具。鉴于仿真设计软件在电力与系统设计中的关键作用和重要地位，对电子线路设计中仿真设计软件的应用进行探讨十分必要，对于我国电子线路设计的与时俱进、长足发展具有积极的现实意义。
一、电子线路设计中Mutisim软件的应用
电子线路设计中一般有一些编程是面向对象的程序编程，这些编程令大家再对电路进行设计时，可以进行抽象层上的描述，考虑到特定的制造工艺，能够对于Altera公司Quartus II软件的逻辑综合工具进行设计，也就是对于制造工艺版图之间可以实现任意的转换，假如有新系统的需求，就可以直接通过抑制生成新的工艺，这样就可以对于电路的一些时序或是面积的设计优化，并且能够将新工艺的网表进行直接生成。而且在设计中，该软件的应用可以对很多的方面生成一定的设计，比如对于异步FIFO、倍频时钟的产生，该设计软件可以对于Altera公司的自带IP核进行调用，设计结果是改善了设计周期，并且减小了设计的面积，对于整个布局布线也达到了更加的优化，并且使得系统达到了更高的要求。该设计还能够在像素时钟的上升沿将数据采集到寄存器中，并且将这些数据进行转换后生成新的设计，RAW2RGB模块将采集的数据转换成RGB信号，存储缓冲模块用于控制数据的缓冲，将数据写入SDRAM；LCM Controller模块产生LCD控制信号，将SDRAM中的数据送到LCD上，这样就完成了图像的采集与显示。
（一）Multisim软件的内涵
该软件是专门用于电路设计与仿真的系统工具，是连接理论设计与实际操作间的虚拟工作平台，具有十分强大的功能，除电路设计功能外，还能够对整个系统和电路信号作出仿真分析。应用Mutisim可对各种电子电路作出设计、仿真及演示，包括模拟电路、电工电路、高频电路、数字电路等。
（二）Mutisim软件的实际应用
选取二阶高通有源滤波器，来就Mutisim软件的应用进行探讨。二阶高通有源滤波器要求其频带内具有稳定而均匀的增益，属于经典滤波器的典型范例。因对其电路数理的分析极为繁琐，故辅以Mutisim软件应用十分必要。其应用原理如图1所示，将仿真开关打开，对双踪示波器的输入输出波形进行观察，并对电路电压增益进行估算。通过观察分析，理论值与试验值在高频段的偏差较大，而在中频段则比较相近。究其原因主要是由于运算放大器属非理想器件而造成的。这时，应用Mutisim软件来对阻容参数对电路频响特性的影响进行模拟，通过对比仿真后电路截止角频率的变化及对参数设计的改变，来加速明确而阶高通有源滤波器的数理变化和相关公式的运用，很大程度上减少了其电路实际设计中的繁琐工程量，设计效率大大提升。
二、电子线路设计中PSPIC软件的应用
（一）PSPICE软件的内涵
该软件是电子线路分析的通用模拟软件，具有强大的电路仿真和设计功能，包括六大功能模块，分别为：Optimizer模块、Probe模块、Model Editor模块、Stimulus模块、A/D模块及Capture模块。PSPICE软件通过对电子线路进行的提前moines分析，来测试各电路参数，检查电气规则，并对器件库构建功能作出分析。
（二）PSPICE软件的实际应用
在设计一级较强稳定型的电路时，在选择晶体管相关参数后，为获取静态的稳定工作点，就需要应用PSPICE软件来对电流负反馈分压式偏置电路进行仿真。其仿真设计原理如图2所示，集电极调幅电路载波信号确定为Vc，从调幅电路集电极来对调制低频信号进行输入，并将输出信号传送至二极管检波电路进行解调。参考图2，Q1级甲类放大电路设计中，应对直流（交流）通路设置的合理性进行充分的考虑，且LC谐振回路的特定频率应当同载波信号频率相一致。
在输入较大低频信号时，会形成过大的调幅波电压调幅系数，容易造成过大的直、交流负载差异，进而导致软件仿真的失真。这就要求，在应用该软件进行电子线路设计时，应对每一电路分立元件及参数对电路输出向的影响作出充分的考虑和整体的把握。
三、电子线路设计中Protel+99+SE软件的应用
（一）Protel+99+SE软件的内涵
Protel+99+SE是当前作为流行的仿真设计软件，具有强大的综合设计环境，包括PCB电路板设计、原理图设计、报表制作、层次原理图设计、逻辑器件设计、电路仿真等功能。因其自身所具备的强大功能，促进了电子线路设计效率的大大提升，从而成为电子线路设计中仿真设计软件的首选。
（二）Protel+99+SE软件的实际应用
应用Protel+99+SE软件来进行二级管伏安特性电路的仿真。其步骤如下，第一，启动Protel+99+SE程序，创建一个新的原理图文档，并在原理图浏览器中进行库文件的添加和路径的设置。之后，运用仿真元件库中相关元器件符号来对二极管伏安特性测试电路进行绘制；第二，对仿真环境进行设置，依据设计要求在菜单命令中进行相关参数的设置，完成后单击关闭；第三，执行菜单命令，进行线路仿真，得到二极管伏安特性曲线；第四，对仿真结果进行分析。
在二级管伏安特性电路仿真中应用Protel+99+SE软件，可产生直流移动曲线，通过分析直流，来对一系列静态工作点作出分析，从而对差异电源电压下，各电路节点直流电压/流，及元器件的功率、直流电压/流进行显示。
结语
基于仿真设计软件的电子线路仿真分与设计，为电子线路系统设计与电子产品研发注入了新的活力，促进了其设计质量和效率的大幅度提升，并使得电力设计缺陷发生率得以进一步降低。通过对仿真设计软件在电子线路设计应用的实证论述，可以看出仿真设计软件具有高效性，在一定程度上弥补了传统手段的不足，是现代电子线路设计与分析中的强有力工具。■
参考文献
[1]陈封.基于PSPICE的通信电子线路仿真研究[J].现代商贸工业.2011（16）
[2]张奕雄.通信电子线路Pspice仿真的研究与实现[J].现代电子技术.2010（11）
[3]徐宏庆.电子线路设计中仿真设计软件的应用[J].中国现代教育装备.2010（2）
第2篇：电子设计应用范文
关键词：空间站应用系统；电子设备；热设计；仿真分析；热平衡试验
目前，我国已经进入空间站工程实施阶段。空间站将开展我国迄今为止最大规模的空间利用活动，涉及到领域广泛的空间科学、相关应用和技术领域，包括空间生命科学和生物技术、微重力流体物理与燃烧科学、空间材料科学、微重力基础物理、空间天文、空间物理与空间环境、空间地球科学及应用，以及航天医学、航天器和空间应用新技术试验等重要方向，在建成后的10年将持续开展多达数百项空间科学、应用和技术研究。为了完成学科领域广泛、技术要求复杂、实验变化多样的应用任务，应用系统规划了包括多功能主动光学设施在内的重大研究设施，采用实验柜形式的科学和技术实验平台，以及研制一批重要的独立实验载荷。分别安排在空间站的三个舱段，部分在密封舱内，部分在舱外真空环境下。为支持所有研究设施、科学与技术实验平台和独立载荷高效地完成各项实验任务，应用系统将研制在轨信息系统，联接所有实验设备，统一向实验设备提供管理控制、数据通讯、数据预处理、数据存储、数据传输等功能[1]。应用系统在轨信息系统的硬件组成主要是电子设备，在空间站的各类应用载荷中，电子设备也占据了很大比重。电子设备已经是空间站应用系统得以运转的极其重要的硬件基础。为了改善空间站应用电子设备的性能，进一步提高其长寿命、高可靠要求，需要将热仿真技术应用于其热设计过程中。借助热仿真技术可以模拟空间站应用电子设备在特殊工作环境中的边界条件，缩短高性能、高可靠要求电子设备的研制周期，借助热仿真也可以降低其热设计和热试验的成本与风险[2]。
1电子设备热技术状态
文中以在航天工程型号中搭载过且具有实际在轨飞行试验经历，将来需要安装在空间站实验舱内真空环境下工作的电子设备为研究对象。其由飞行器平台负责提供散热通道，产品内部的热控设计工作是为了确保箱体内部电子器件产热传递到箱体壁面，并通过平台提供的散热通道传递给飞行器平台系统。电子设备属于常加电载荷，入轨后即进入正常工作模式，其功耗最大为50W，最小为40W，平均45W。该电子设备为箱体结构见图1，安装于实验舱后锥段铝蜂窝板上。机箱本体尺寸为400mm×350mm×300mm，机箱面板厚度为6mm，通过底面固定在飞行器实验舱后锥段内。电子设备内部由6组PCB组件组成，各PCB设置有板框，板框通过锁紧机构与箱体前后侧板连接。1.1热源分布统计需要散热的元器件的结壳热阻、数量、热功耗以及结温I级降额指标等基本情况，见表2。计算分析电子设备热流密度较大的电子元器件分布及其热耗值，如图2所示。1.2产品材料热属性电子设备箱体材料为镁合金MB15。除安装接触面外，其他外表面喷涂发射率为0.85的ERB-2黑漆。1.3产品温控指标电子设备的启动温度为－10～+45℃，最佳工作温度范围为+20～+30℃，工作温度范围为－10～+45℃，轨道存储温度范围为－20～+60℃。
2热设计
2.1大功率电子元器件按照工程型号系统产品设计和建造规范要求，热耗大于0.3W的元器件需进行专门热设计。大功率电源模块涂D-3导热脂固定在PCB支架上，PCB支撑框与左侧板间涂D-3导热脂固定。PCB上热流密度较大，且安装面积较大的元器件，采用1.0mmT2铜导热片导出。铜导热片与电子元器件的对接面垫单面带胶，无胶面涂覆D-3导热脂，铜导热片与电路板框的对接面涂覆D-3导热脂。为保证力学性能可靠，电子元器件四周留有固定铜导热条的螺钉孔。对于安装面积较小且不宜用T2铜导热片的元器件,采用热良好、具有扩热效应的0.3mm银导热片。2.2机箱热设计电子设备箱体结构采用组合面板模式，各板间的接触充分利用板厚，且采取了止口搭接的形式，以增大接触面积，减小接触热阻。板框以锁紧方式固定在前后侧板上，锁紧方式为楔形机构。箱体非安装外表面喷涂ERB-2黑漆，以加强机箱辐射散热。鉴于电子设备安装板为铝蜂窝板，散热较差、机箱热功耗较大，且由于A机和B机为冷备关系，故用两根热管将A机和B机两个机箱连接起来，以增加散热面积和热容，再加一根热管将热量导到热容较大的冷板上。其中连接到冷板的热管安装在A机后侧板上。为减小接触热阻，热管安装面填充导热脂[3—4]。
3热仿真分析
根据电子设备箱体与PCB的结构、材料、几何尺寸、安装组合方式、以及元器件安装布局方式，使用代表当今世界机械领域主流的新标准三维造型设计软件Pro/Engineer完成电子设备的器件、PCB组件以及机箱级产品的三维实体模型的建立工作。运用NASA等航天工程领域专用的热仿真分析软件Sinda/Fluint的ThermalDeskTop模块建立电子设备辐射热分析模型。为考核电子设备在实际应用的空间环境温度下，其内部电子元器件温度能否满足元器件结温I级降额指标要求，需要对其进行热仿真分析[5—7]。3.1建立热模型运用Sinda/Fluint的ThermalDeskTop模块建成的电子设备热模型如图3所示。电子设备热模型物性参数见表1。安装面温度作为热分析边界温度，箱体各面板安装接触换热系数按150W/(m2•℃)计算，涂D-3导热脂界面的安装接触换热系数为1000W/(m2•℃)。3.2设置热边界条件及模拟热工况由于电子设备所使用的元器件在温度较高的条件下其可靠性会降低，而低温条件下元器件是发热的，元器件温度不会太高，因此对其进行高温工况模拟并进行热分析。模拟电子设备热工况时设置的热边界条件：安装面边界温度设定在45℃；舱段热辐射背景边界温度设定在45℃；冷板温度为10℃。3.3热仿真分析及计算结果热仿真分析得到电子设备各PCB温度分布结果如图4所示，各PCB上元器件的温度见表2。从表2中数据可以看出，在采取设置PCB框、铜/银导热条、涂覆D-3导热脂、箱体表面喷涂黑漆等措施后，所有元器件的工作温度均能够满足电子元器件I级降额设计指标的要求。其中元器件结温最高值为61.15℃，是位于PCB3上的MSK5101-00元器件，其余量为18.85℃。
4验证热仿真分析结果
为了验证上述热仿真分析及计算得到的电子设备发热元器件的温度是否真实反映了其空间热工况条件下的热特性，采用热真空环境模拟试验系统和由Pt100温度传感器构成的温度测量系统，完成了电子设备在真空度为1.0×10－4Pa和温度为45℃条件下的热平衡试验测试工作。实测试验采集得到各PCB上发热元器件的壳体温度数据见表2。从表2可见，热平衡试验实测得到的发热元器件温度值与热仿真分析得到的发热元器件温度值之差都在1℃范围之内。热平衡试验过程中，切换电子设备的不同工作模式时，通过器件的工作电流和电压即功率来计算出其热负荷指标与表2中所列的仿真得到的热耗值之差不超过0.1W[8—11]。若真空热平衡试验实测得到的电子设备发热元器件温度数据结果同热仿真分析得到的温度数据结果比对后的差值超过1℃，或者热平衡试验过程中计算出其热负荷指标与仿真得到热耗值之差超过0.1W，则需要通过实测得到的元器件温度和热耗数据结果对电子设备热模型进行修正、标定，以提高热模型的成熟度。另外，该电子设备在以往航天工程某型号中搭载过并顺利完成了相关的飞行试验及留轨试验任务，发热元器件均安装了热敏电阻传感器用以监测其在空间真实应用热环境中的壳体温度。根据飞行试验温度数据统计，也验证了发热元器件结温是能满足元器件I级降额设计指标的要求。根据以往航天工程型号的飞行验证经验，对于未查到结壳热阻的元器件亦能满足元器件I级降额设计指标的要求。
5结语
第3篇：电子设计应用范文
[关键词]Icepak软件；设备
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0212-01
自从1948年半导体器件问世以来，随着电子元器件的小型化、微小型化和集成技术的不断发展，其设备的组装密度和功率密度也在迅速提高。集成电路的热流密度由上世纪80年代的约10W/cm2，上升至目前芯片级的热流密度为100～300W/cm2。
电子元器件热流密度的越来越高导致了其温度的不断上升，从而引起了电子设备故障越来越多。据统计超过55%的电子设备失效是由于散热问题引起的。而在电子设计行业一般都参考“10℃法则”，即当组件温度每升高10℃时，其失效率往往会有一个数量级的增加。因此做好电子设备的热设计对提高产品的可靠性具有重大的意义。
1.电子设备热设计的步骤和方法
随着热设计仿真分析软件在国内的不断推广与使用，设计人员可以在产品开发的前期就初步确定热设计方案，然后对整个方案进行分析。热设计仿真软件可以快速准确的生成系统热分析的结果，为设计人员提供诸如风扇的选型、风道的设计、热源的布局、系统的优化等等的参考依据。现在我们仅仅花费几个小时的时间，就可以得到复杂系统的热分析结果。这与过去传统热设计需花费数天甚至数周的时间相比，无疑是一个巨大的进步。
Icepak是美国Fluent公司开发基于计算流体动力学（CFD）和有限体积法的专业电子设备热分析仿真软件。它广泛的应用于通讯、汽车及航空电子设备等领域。由于采用了统一的集成化界面，用户可以在较短的时间里将该软件应用到实际的设计分析中。
Icepak软件具有以下特点：
*可以分析各种流体状态，如自然对流、强迫对流、混合对流、层流、湍流等。也可以进行热传导、热辐射的分析。
*可以分别对封装级（元器件级别）、组件级（电子模块、散热器、PCB板等）、系统级（电子设备机箱等）进行热分析。
*具有强大的自动网格划分功能，可以划分连续非结构网格、结构网格、非连续非结构网格。
*具有Zoom-in功能，可以对模型进行局部放大，然后详细建模分析。
*具有强大的后处理功能，可运用图表显示的方式来查看结果。
2.电子设备热设计实例
以某电子设备为例，热设计要求为：设备在50℃的环境温度下，芯片的最高温度不超过85℃。在设备内部有一个封闭模块的印制板上主要分布有5个芯片，每个芯片的热损耗功率均为3W。由于发热芯片都集中在一个很小的密封空间里，发热量也比较大（共15W），简单的加装针形散热块，依靠自然对流来散热的方法是行不通的。因此我们在设备后面板加装一个轴流风扇，对设备进行强迫风冷（如图1所示）。
用Icepak对设备进行热分析和温度场模拟，以确定散热块及热设计方案是否满足设计。
通过Icepak软件仿真，我们可以发现在50℃的环境温度下，芯片的最高温度为81.3℃（如图2所示），满足设计要求。
整机的温度场分布如图3所示：
3.小结
利用Icepak提供的强大的传热计算功能，可以方便的模拟出不同几何形状、不同散热介质、不同散热条件下的电子设备的内部温度场， 从而可以快速的验证设计方案是否可行， 并判断所选的大功率器件、散热器及散热方式否能满足设计目标， 便于问题分析解决及重新设计
参考文献
[1] 邓元望，袁茂强，刘长青.传热学[M].北京：中国水利水电出版社，2010.
[2] 赵殳.电子设备热设计[M].北京：电子工业出版社，2009.
[3] 徐波.电子测量仪器的热设计[J].电子质量测试技术卷，2006（7）.
第4篇：电子设计应用范文
关键词：EDA技术；现代电子设计；应用
引言
EDA技术是上世纪90年代飞速发展起来的一项新型技术，是现代电子设计新的发展潮流，其是基于计算机工作平台，综合了计算机技术、电子技术、智能化技能等一系列技术达成电子产品的自动化设计。同时，EDA技术是当今信息化时展的必然趋势，其应用日趋广泛，涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业，是现代电子设计的核心，在现代电子设计中发挥着至关重要的作用[1]。由此可见，对EDA技术在现代电子设计中的应用开展研究，有着十分重要的现实意义。
1 EDA技术概述
1.1 EDA技术
EDA（Electronics Design Automation），即电子设计自动化，EDA技术是现代电子技术的主要发展趋势，在电子技术、仿真模拟工作中扮演着十分重要的角色。在电子设计技术中，将可编程逻辑器件应用于系统中可很大程度提高电子设计工作灵活性，可编程逻辑期间在软件编程过程中重构器件的结构、运行方式，进一步使设计硬件灵活性得到显著改善。可编程逻辑器件应用结构原理、运行方式等的不断发展，使以往的数字系统设计理念、方法、过程等均实现了转变，一定水平上促进了现代电子技术的革新。在可编程逻辑器件相关技术越来越成熟及计算机技术飞速发展背景下，EDA技术逐渐在电子设计领域中得到广泛推广。EDA技术基于计算机上的EDA工具软件平台实现设计文件过程中依托硬件描述语言开展系统逻辑描述。EDA技术帮助设计人员通过硬件描述语言、电子设计自动化等实现对系统硬件功能的设计工作，其可自动实现逻辑分割、逻辑编译、布局布线等功能，进一步促进电子线路系统功能的全面达成[2]。
1.2 EDA技术发展
伴随计算机技术、电子系统设计技术以及集成电路技术的不断进步，为EDA技术发展创造了良好契机，EDA技术的发展、推广，不仅显著缩短了产品的开发周期，还极大水平改善了产品的性能及价格比。EDA技术发展，具体可划分成四个阶段：
（1）上世纪70年代――计算机辅助设计阶段，这一发展阶段主要体现于CAD技术方面，计算机辅助设计得到了一定的推广。人们逐步以计算机作为辅助开展IC版图编辑、PCB布局布线等工作，取代了过去的手工作业方式。于此阶段手工绘图方式得到了一定优化，进而在计算机辅助设计发展作用上得到了有效凸显。
（2）80年代――计算机辅助工程阶段，该阶段是在上一阶段基础上引入一系列新型应用功能，在具备图形绘制功能的同时，还增添了电路功能设计及结构设计，并且通过电气连接网络表实现了两者的有效结合。计算机辅助工程主要功能包括：原理图输入、逻辑仿真、自动布局布线以及电路分析等。在这一系列功能应用上，通过将原理图、逻辑图等用以重要应用内容，实现了设计功能的进一步丰富。
（3）90年代――电子系统设计自动化阶段，该阶段电子设计自动化目标得以实现，可经由高级描述语言及系统识别仿真等优势开展应用，极大水平改善了设计的效率。
（4）现代EAD技术即为将计算机作为工具，基于EDA软件平台，结合硬件描述语言实现的设计文件，可自动实现用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑仿真、布局布线、逻辑综合等，进而实现对相关目标芯片逻辑映射、适配编译等操作[3]。
2 EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义
2.1 EDA技术在现代电子设计中的应用作用
凭借EDA技术广泛的应用范围，将其应用于现代电子设计中，可起到一系列的作用。对于现代电子设计而言，相对流行的编程方式即为无线编程、在线编程，而EDA技术不仅能够充分适应电子设计的发展，还可促进达成无障碍编程，在编程过程中的保密性还能够得到有效保障。EDA技术还有着十分显著的可靠性，可有效解决电子设计中复位障碍、跑飞等问题。还可于集成、压缩功能应用情况下，完成对电子产品系统向某一芯片中的有效集成，如此可为设计管理实践带来极为便利，促进对电子设计风险控制工作的开展，还可使电子设计可靠性得到有效保障。除此之外，EDA技术在现代电子设计中的应用，还可收获极高的效率，可达成多任务同时运行的目的。在EDA技术应用实践中，可于多模块功能应用情况下，有效加快电子设计速度及改善子设计效率水平，推动电子设计工作进一步朝信息市场化方向发展。另外，EDA技术还具备一定的适应性，通过对其高速、高效及大容量等特点的有效成效，积极促进电子设计的创新升级。EDA技术的一系列特征优势的凸显可积极促进现代电子设计的有序发展。
2.2 EDA技术在现代电子设计中的应用意义
电子技术是一项有着极强专业性的技术，现阶段用于电子技术设计中的软件多种多样，经由选取适用的应用软件，便可有效改善电子技术设计效率。EDA技术在现代电子设计中的应用有着十分重要的意义，EDA技术是将计算机用以主要平台，然后将一系列相关技术开展综合应用。对于现代电子设计而言，EDA技术是发展的新潮流，具备各式各样优势作用发挥，将其应用于现代电子设计中可收获诸多便利。伴随EDA技术的逐步发展进步，无不为现代电子设计带来新的转变，可有效改善全面电子技术设计效率水平，因此将EDA技术应用于电子技术设计中十分重要。
3 EDA技术的要点内容
ESDA可算得上是现代电子设计的最新发展方向，可将其理解为：设计人员依据自顶向下设计方法，对全面电子系统开展方案规划及功能划分，系统的关键电路通过一片或者几片特定集成电路（ASIC）达成，然后依托硬件描述语言开展系统行为级设计，最后经由适配器、综合其得到最终目标器件。该种设计方法可称之为高层次电子设计方法。
3.1 自顶向下设计方法
对于自顶向下设计方法而言，第一步要从系统设计展开，于顶层开展功能方框图划分及结构制定。于方框图一级开展仿真、纠错，同时选取硬件描述语言对高层次系统行为开展描述，于系统一级开展验证。紧接着选取综合优化工具得出对应门电路网表，网表相关的物理实现级既可以是印刷电路板，又可以是专用集成电路。设计的主要仿真、调试过程是于高层次上实现的，如此不仅可为尽早觉察结构设计中的错误提供便利，提高设计工作效率，还可减轻逻辑功能仿真的工作量，提升系统设计一次成功率[4]。
3.2 硬件描述语言
硬件描述语言指的是一类开展电子系统硬件设计的计算机语言，其借助软件编程来对电子系统中各项内容开展有效描述，诸如电子系统的连接形式、电路结合以及逻辑功能等。近年来，在大型电子系统设计中硬件描述语言得到广泛应用。上世纪80年代美国国防部研发出高速集成电路硬件描述语言，以作用于对EDA产品不兼容问题进行解决，此外还可作用于开展多层次设计。IEEE利用高速集成电路硬件描述语言对过去硬件描述语言一系列功能予以了覆盖。IEEE作为一类全方位的硬件描述语言，其涵盖了多个设计层次，诸如逻辑门级、系统行为级以及寄存器传输等，并且还支持多种不同形式对全面项目开展混合描述。高速集成电路硬件描述语言一方面具备极佳的移植性，一方面其的设计还为工艺间转换提供了极大便利，同时高速集成电路硬件描述语言使得设计人员主要工作转变为开展实现与调试系统功能。
3.3 ASIC设计
面对电子系统集成电路中存在的各式各样问题，包括可靠性不足、功耗大以及体积大等，可于集成电路设计过程中引入ASIC芯片开展解决。伴随现代电子产品市场需求的逐步严苛，ASIC芯片可划分成全定制ASIC、半定制ASIC以及可编程ASIC。在对全定制ASIC芯片进行设计过程中，设计人员要对芯片上全面晶体管几何图形、工艺规则予以界定，然后把设计成果转交给IC生产商掩膜制造，如此可最大限度的确保ASIC芯片获取最理想的性能，进一步实现高效、高利用率以及低能耗的目的。
4 EDA技术电子设计流程
EDA技术是一项系统级的设计技术，是一类层次比较高的电子设计手段，该项应用技术基于概念驱动，确保电子设计工作人员在设计过程中无需对门级原理图开展利用，工作人员在确立设计目标后便可应用EDA技术对电路予以描述，如此一方面可有效缩减电路西决的制约，一方面可有效强化设计人员设计创造水平[5]。EDA系统支持设计人员把概念构思、高层次描述输入进计算机后，基于系统规则实现对电子产品的设计。就EDA技术电子设计流程而言，主要可划分为系y划分、图形或者VHDL输入、代码级功能仿真、适配前时序仿真及ASIC实现等，具体而言：（1）电子设计通过文本或图形编辑器对设计描述予以呈现，即为实现设计表述；（2）电子设计通过编译器对设计开展错排编译，也就是输入硬件描述语言程序；（3）设计人员对硬件、软件开展沟通，为达成功能仿真提供便利，也就是综合；（4）在仿真设计检测满意后，借助FPGA开展逻辑映射操作，即为编程下载，由此系统级设计便宣告结束。EDA技术电子设计流程，如图1所示。
5 EDA技术的应用
近年来，EDA技术得到飞速发展，在诸多领域的电子系统设计工作得到广泛推广，包括通讯、教学、医学、航天、国家计算机应用、工业生产等等，并发挥着十分重要的作用。
5.1 EDA技术在通讯中的应用
EDA技术在科研研究中的应用，主要借助电路仿真工具开展电路设计、仿真；借助虚拟设备开展产品调节试用；在仪器设备中应用FPGA器件开发。对于CDMA无线通信系统而言，全面无线基站、移动手机均于同一频谱下运行，为了对各种呼叫进行区分，各部手机均有着一个特有的码序列，CDMA基站唯有对多种观点码序列进行有效判定，方可对不同传呼进程开展分辨，而此处的判定是经由匹配滤波器输出呈现于输入数据流中探测到的特定码序列。FPGA可提供适用的滤波器设计，同时还具备DSP高级数据处理功能，所以FPGA在现代通讯领域中得到广泛推广。
5.2 EDA技术在生物医学工程中的应用
EDA技术是电子设计的重要工具，不管是芯片设计，还是系统设计，倘若未有得到EDA工具的支持，均将无法实现。近年来，生物医学工程领域对EDA技术进行了引入，该项技术一方面可促进对人体血压、心率等生理信号展开更为准确的检测，一方面可经由相关设计达成对生理信号的滤波、医学图像检测等处理，使得生理信号更具临床使用价值。所以，EDA技术在生物医学工程领域有着十分可观的发展前景。
5.3 EDA技术在产品设计、生产中的应用
无论是数字信号处理器、性能极佳的微处理器，还是电子电路、冰箱、电视机等，EDA技术不仅应用于前期计算机模拟仿真、产品调试，还应用于电子设备的研发、制造，电路板焊接等一系列环节，并在其中发挥着至关重要的作用。某种意义上而言，EDA技术已然转变成电子工业领域中必不可少的一部分。
6 结束语
总而言之，EDA技术是当今信息化时展的必然趋势，其应用日趋广泛，涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业，是现代电子设计的核心，在现代电子设计中发挥着至关重要的作用。伴随EDA技术的日趋成熟，其将进一步推进电子产业及电子设计领域的技术变革，将进一步提升电子设计水平。鉴于此，相关人员务必要清楚认识EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义，强化EDA技术在现代电子设计中的科学合理应用，不断钻研研究、总结经验，积极促进电子技术设计有序发展。
参考文献
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[3]蔡洁华，路多，张红，等.浅谈 EDA技术发展背景及在电子线路设计中的应用[J].数字化用户，2013（14）：215-216.
第5篇：电子设计应用范文
我国经济发展步伐的加快与战略性新兴产业规划的实施，对技术领域与经济领域均带来了机遇与挑战。为了适应新技术发展要求，满足相关行业对人才的大量需求，不少工科重点高等院校都已经开设了电子技术应用设计课程。对于战略性新兴产业而言，该课程是电子信息工程和通信工程领域的实践教学环节，是电子技术基础实验课程的深化和提高。课程设计目的是培养学生综合应用所学基础理论知识指导工程实践的能力，提高学生的创新能力[1]。从电子技术类人才的培养趋势看，随着现代电子信息业逐步迈向网络化与全球化，电子业务在不断创新，新的电子产品不断出现，电子产品市场日益国际化，整个电子业的技术更新也面临着前所未有的挑战。适应这一形势变化，经济社会发展对高等教育电子技术专业人才的培养也提出了新的更高的要求。其需要人才熟悉现代电子业务、电子产品设计与运作机制，具备运用数理分析方法和现代电子技术手段分析和解决复杂电子行业类问题的素质和能力，同时还要能够与国际对接[2]。但现实情况是，国内高校所培养出的此领域高级创新型和应用型技术人才仍相对匮乏，表现为大部分学生对于传统设备的运作较为熟悉，但对实务领域前沿技术较为陌生，甚至对一些新型设备闻所未闻，接受过系统理论熏陶且了解融合前沿技术的新型设备运作的高级应用型人才凤毛麟角。在上述人才需求约束下，我国现有的“电子技术应用设计课程”教学内容能否保证人才培养目标的实现，如何使教学内容的设计更有益于目标的实现，则是值得研究的问题。本文拟在回顾国内外高校“电子技术应用设计课程”内容特点的基础上，结合我国市场发展特色，提出基于动态分层设计与持续创新理念的“电子技术应用设计课程”本科教学内容改革思路。
1国内外电子技术应用设计课程教学内容特点的梳理与比较
对国内外电子技术应用设计课程教学内容特点的梳理，有助于在形成清晰对比后，挖掘出国内电子技术应用设计教学内容结构设计上的优势与不足。在梳理的过程中，不仅针对电子技术应用设计课程，而且借助电子信息技术专业所开设课程对人才培养目标产生的影响进行分析。
1.1国内电子技术应用设计教学内容特点梳理调研结果显示，近年来国内高校的电子技术应用设计课程主要围绕功率放大器(简称功放)展开，但在具体的教学上大多停留于对电路图的讲解和简单的试验。这导致学生没有能够真正独立地参与到设计、制作中去，头脑里仅有一个笼统的概念，学习兴趣不高;且仅按照经典电路图进行设计、安装、调试的设计步骤已和电子应用技术不断创新与发展下的市场需求发生脱节。为此，部分重点高校开始着手于结合功放制造领域的前沿技术，对电子技术应用设计课程的教学内容进行改革，其直接表现是加入一些融和前沿技术的功放设计内容(表略)。整合上述高校所加入的融和前沿技术的功放设计内容的特点发现，各高校在设计课中对于前沿技术的引入各有侧重(如清华大学侧重于磁悬浮应用方向，北航侧重于仿真技术方向，南航侧重于宽带高效E类功放设计方向，哈尔滨工业大学侧重于D类音频功放设计方向)，但未能使学生的设计内容形成一个循序渐进，由浅入深的体系[3]。
1.2国外电子设计教学内容的特点美国大学的电子设计课程主要设置在工程学院和理学院。开设电子设计课程的代表学校有哥伦比亚大学和麻省理工学院。它是7门必修课程之一的，要求学生必须掌握其教学内容，目的在于希望培养学生熟练地把工学知识统一起来解决电子类实际问题的能力。在增加课程设置的难度的同时，他们对数学的要求非常高，如融入FokkerPlanck方程解分布、格林函数、偏微分方程的数值方法等。试图在实践的同时也注重对学生学术理论的培养。而在设计实验的教学中，融入了企业案例讨论，设计创新成败案例，发散性电子产品设计，强调实践中自主创新能力所占比重也是非常之大的[4]。不容忽视的是，国外代表性大学在引导学生动手创新的过程中是有一条主线贯穿的，并有天降奇想，或头脑风暴式的思考创新。
2国内传统电子技术应用设计
课程教学所面对的尴尬对比国外发展情况，可以发现，虽然改革开放后电子技术应用设计课程在我国得到了较快发展，但不乏发现其中存在着不容忽视的问题。从目前国内高校工程教学的侧重点来看，其在教学过程中普遍以呆板的设计为主要内容，教材和教法都是围绕这个层次展开的。但目前国内低端市场并不发达，所授内容缺乏实践意义，因此许多学生辛苦学习之后却难以在市场环境中得到应用，出现空中楼阁式教学的尴尬。具体表现为:(1)选材范围狭窄、体系繁琐。目前国内的电子技术应用设计教材，大多为传统教材，涉及内容新颖性不强。而如果加入新型功放设计，只作简要介绍就内容太少;如要详细介绍，因为是新兴知识，铺垫知识较多，因此罗列介绍需要费墨不少，浪费了课程的时间。(2)教学内容抽象空泛。由于没有实际的市场交易为对应参照，教师教的时候只能以虚拟情景来模拟，学的一方则只能依靠强记硬背，由此得到的结果及分析技巧难以与现实印证，优劣难知，也就难以唤起学生共鸣[5]。(3)现代电子设计技术凸显不足。从科学发展逻辑来讲，以复杂功放为代表的理念与技术是对传统电子设计的一大突破。目前的教材和教法都只集中于传统技术分析这一较窄的领域，未能抓住设计技术演进这条主线，也就不能凸显电子技术应用设计在电子类学科发展中的重要地位。(4)教学方法单一。传统实验教学通常采取一刀切式的教学方式，无论实验难易都必须完成，这使得部分学生产生畏惧心理，甚至对造成对简单实验都没有勇气去完成的情况;而实践能力较强的学生，做完实验后无所事事，对其他学生还会产生干扰。电子技术设计是电子专业学习的较高层次产物，有着深厚的理论基础支撑，同时在企业活动中又有着广泛的用途，因此一直受到广泛的关注[6]。为此我们需要对传统的电子技术应用设计课程的教学进行改革。既不能学习与市场现状脱节的空中楼阁式的高难度技术，也不能仅仅满足市场实践现状而忽视高难度技术的学习，需要在两者之间形成动态权衡，更紧密地与中国技术市场实践创新相结合，以充分发挥这门课程的理论魅力与技术威力[7]。
3电子技术应用设计课程教学内容的动态分层设计
3.1持续创新理念与动态分层设计创新是在原有资源的基础上，通过资源的再配置，再整合(改进)，进而提高(增加)现有价值的一种手段。创新也是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。持续创新是持续永久地拓发新思维，新想法，不断地总结改善和提高标准。动态分层设计在于以动态发展的眼光看问题，将整个研究的课题视为一个动态发展的过程，分步骤完成，按照上一步骤的结果选择下一步骤的行动，逐步推进不同难度层次的创新的实现[8]。
3.2电子技术应用设计课程教学内容改革设计通过梳理国内外电子技术应用设计类课程特色和教学特色，提出在当前教学中以动态分层设计与持续创新理念为主线的、能应用于中国技术经济增长实践的教授策略，配以案例法和实践式的教学方法，使学生学以致用，培养学生掌握基本理论的同时具有动态前瞻性分析问题和技术创新持续性的能力。电子技术应用设计课程内容改革的重点是立足市场需求，减少验证型实验设计，增设分析型或研究型设计题目，培养学生创新能力和应用能力并能掌握前沿技术。课程内容设置应体现基础性、系统性和前沿性[9]。围绕功率放大器是当前国内高校电子技术应用设计类课程的主要内容，而前置放大器、功率放大器、频率均衡器又是三位一体的功放设计的事实，结合市场前沿，笔者认为，可以构筑6个层次的实验教学内容[9]。(1)第一层次———功放设计基础内容。这个层次是本设计课的基础部分，要求学生按照经典电路图对功放进行设计、安装和调试，且要求全体学生独立完成，且完成期限较短。通过这一层次的设计主要实现学生从实务操作角度对功放设计基本内容的掌握[10]。(2)第二层次———实用前置放大器设计。基于第一层次的设计基础，从器件原理出发，结合实际问题，联系市场普遍使用状况，设计前置放大器。(3)第三层次———设计难度较低的频率均衡器。频率均衡器是一种可以分别调节从前置放大器过来的各种频率成分电信号放大量的电子设备。通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器的缺陷，补偿和修饰各种声源及其他特殊作用，通常的频率均衡器是对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节，然后将调节好的信号送给功率放大器进行放大，最后将放大好的信号送给扬声器发出悦耳的声响[11]。在这一层次中，主要实现学生对不同高、中、低频段的总体设计，是初级设计与中级设计的一个接口。(4)第四层次———学生独立完成上述三种设备三位一体的一整套完整音响系统。通过这一层次的设计主要实现学生从实务角度对理论的深入分析，提高学生分析问题和解决实际问题的能力。本部分是中级设计与高级设计的一个接口。主导设计思路如(图略)(5)第五层次—对频率均衡器不同频段内的具体设计与学习。这一层次的设计内容改革是要将新技术和新型设计的方法充实到教学中去，以体现前沿性。为了使学生能够更好地完成设计[12]，教师要在其设计之前加入前沿知识讲座，并带领学生进入相关企业进行实际调研。(6)第六层次———学生自选独立完成一个完整音响系统设计。这一层次的设计要求学生试探性的对比国内外前沿技术差距，针对所调研企业的现实问题或企业要求进行设计。通过这一层次的设计力图激发学生的创新精神，进一步实现产学研的紧密结合。上述各层次设计内容的构建思路是动态演进的，后两个层次的实现可依据学生理解程度进行筛选。借鉴动态分层设计与持续创新理念的整体思路如(图略)所示。
第6篇：电子设计应用范文
电子设计是汽车设计周期中的重点，在设计管理上存在一定的难度，传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证，周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率，可以将仿真技术应用到其中，选择合适的仿真软件等，来对汽车系统进行建模与分析，可以节约大量的试验设备与试验时间，达到缩短设计周期，降低成本的目的。
一、EDA仿真技术分析
EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中，主要是利用计算机为工具，设计人员通过EDA软件平台，用硬件描述语言VHDL进行文件设计，最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等，最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中，可以有效提高电路设计的可操作性，降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。
Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析，主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等，交由比较高的仿真分析能力。第一，直观的图形界面。在软件操作界面，绘制电路所需要的元器件，以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上，通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二，较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核，通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化，如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三，丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改，并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能，来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中，可以有效减少资源的浪费，缩短系统设计周期。并且，通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点，设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验，对于存在的错误可以及时更改，最后将完善的设计方案落实到硬件上，提高设计方案的可行性。
二、仿真技术在汽车电子中应用分析
1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来，一般情况下为微分方程或者差分方程，最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前，应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下，为满足系统计算机仿真要求，应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究，针对不同物理器件来建模，存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系，应合理设置各模型的参数属性，并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下，从系统一定初始状态出发，所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程，通过对系统、输入与输出之间的动态关系，就可以确定其性能属性。
2.系统原理仿真。在仿真设计过程中，通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型，并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后，可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化，包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化，通过对各类波形与试验结果的对比，即可确定设计中存在的问题，最终对其进行改善即可。
3.双电压系统。对于双电压系统，需要将用电设备分成两各部分，即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电，如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备；大功率负由42V电压供电，如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等，主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件，即DC/DC变换器以及启动发电机，其中对于DC/DC变化器，主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压；而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间，通过半导体整流-逆变功率变化器，实现交流发电机的功能，发出42V高电压，同时也可以在发动机启动时实现启动作用，在启作用实现时，其直接作用于启动发动机，启动时间仅为0.5s，设备所具有的噪音比较小[3]。
4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计，一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差，为达到电子设计结果，就需要对初步结果进行研究分析，通过与试验结果进行全面对比，完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作，如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等，在进行分析时，应在模型参数值浮动的范围内随机取样，然后完成所取数值的分析，测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响，进而可以不断完善模型设计。
结束语
现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中，并且取得了一定的成果，尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果，必须要不断加强对此方面的研究，选择合适的仿真软件进行设计，争取进一步缩短汽车开发的周期，提高设计的综合效益。
参考文献
[1] 郭引弟，王艳超.仿真技术在汽车电子设计中的应用[J].电子技术与软件工程，2013，13：127-128.
[2] 雍建军，章一舫.仿真技术在汽车电子设计中的应用[J].汽车电器，2010，05：8-11.
[3] 李元胜.电动汽车电路系统设计与Multisim仿真[D].青岛大学，2014，54，65-66.
（作者单位：西华大学）
第7篇：电子设计应用范文
关键词：复杂可编程逻辑器件（CPLD）；电子技术；课程设计
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0200-02
一、引言
数字电路已广泛的应用于工业和生活中，数字电路的设计方法也发生了改变。因此对数字电路课程的基本要求、教学的组织方式等有必要进行研究与探讨。基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）的设计已经成为现代数字电子系统设计的主流。复杂可编程逻辑器件数字系统的设计是一种以计算机为工作平台，在EDA软件开发环境下，用硬件描述语言和数字电路图形对系统功能进行编程设计、仿真分析并下载到可编程逻辑器件中的高效电子设计方法。该方法实现的数字系统具有高集成度、高速度、高可靠性、设计周期短、成本低、容易升级和移植等显著优点，从而在工程中得到广泛应用。对电气信息类本科生，有的学校开设了有关CPLD设计方法的选修课程，有些学校还没有在本科阶段开设相关课程，对于没有开设这门课程的学生，如果在数字电路课程设计中给学生简单介绍相关EDA软件的使用方法，并指导学生查阅资料完成基于CPLD的课程设计任务，将是对培养学生自学能力、实践能力和创新能力的有力探索。因此本文通过将CPLD应用于学生的电子技术课程设计，在指导学生掌握MAX+PLUS II基本设计方法的基础上，要求学生查阅资料并应用数字电子技术基本理论完成了简易电子琴设计和仿真。
二、CPLD在本科课程设计中的应用
在数字电子技术课程设计中，选择难度适中的设计任务——简易电子琴的设计，要求学生在对音阶发生的原理、音调及节拍控制方法等研究的基础上，完成了基于CPLD的简易电子琴设计，达到本科毕业设计的目的。课程设计开始时，由于学生不了解CPLD的设计方法，先给学生讲解MAX+PLUS II的安装及使用方法，然后如何应用MAX+PLUS II来进行简单的数字电路设计、仿真分析。基于CPLD数字系统的设计实质是编写一系列描述系统行为或结构的设计文件。设计文件常用两种格式：图形（xxx.gdf）和文本（xxx.vhd）格式。特殊单元功能模块一般用文本描述（VHDL语言）。单元模块设计并调试后可打包生成图形模块供系统设计调用。而系统总体电路设计采用图形描述，向下调用生成特殊图形模块或设计库中图形模块，这样电路结构清晰直观，利于仿真调试。在整个课程设计的过程中要求学生以自学为主，通过查阅资料熟练掌握CPLD的设计方法并完成课程设计任务。设计原理图如图1所显示，即通过键盘的弹奏，将输入键盘信号转换成含有音符信号的代码以及产生分频预置数，采用数控分频的方法输出不同音符的频率，最后通过扬声器发出声音，同时用LED显示正在演奏的音符。原理图中的各功能模块均采用文本输入方式，CLK-GEN，KEYSCN，KEYDECODER-DEB三个功能模块采用VHDL语言设计，分别对这三个功能模块编辑、仿真后生成特殊的功能模块，三个功能模块一起实现按键扫描电路功能，体现CPLD中自底向上的设计思想。TONE_ROM为音符查表以及对应简谱频率产生电路，完成音符查表和简谱码产生，SPEAKER为扬声器驱动电路，DISPLAY显示控制及驱动电路，这三个模块也采用文本输入方式进行设计、编辑并进行仿真。而在整体电路设计中采用图形描述，向下调用生成的功能模块，体现了自顶向下的设计思想。
三、经验与体会
通过一个具体的设计课题，指导学生在学习的过程中掌握了CPLD的设计方法以及进行课题研究的一般方法，调动学生的积极主动性，加深了学生对设计方法的理解。有以下几点体会：（1）通过结合实际设计任务的学习方式有利于学生对知识的理解和掌握，比如自底向上和自顶向下的设计方法，如果采用课堂授课方式，学生一般很难理解，即使理解了也不会有太深的印象，而通过这样一个简单的例子，指导学生在设计的过程中分别应用这两种设计方法来完成任务，学生接受起来不仅自然而且有体会，这是课堂教学无法收到的效果。（2）通过查阅手册和参考书籍、文献等资料，培养了学生自学能力独立分析和解决实际问题的能力。（3）在指导学生撰写规范设计报告过程中，培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。（4）整个设计课题虽然简单，但设计过程涉及到了工程课题研究的各个方面，通过完成设计任务为今后毕业设计和从事产品的开发研制奠定了基础。
CPLD是一门实践性很强的课程，已经应用到各种电类产品中，电气信息类学生应通过不同的渠道掌握这门技术。而高校要培养出高素质的工程应用型人才，应在学生课程设计、工程实践等方面进行改革与尝试。采用灵活多变的教学方式，培养学生的学习兴趣、激发学生的求知欲，从而达到启迪思维、拓展视野的目的，培养学生自学能力、独立解决问题的能力、严肃认真的工作作风和严谨的科学态度，为社会培养出具有工程创新能力的卓越工程师。
参考文献：
[1]康雪梅.《数字电路》改革初探[J].电子技术，2009，46（5）.
[2]王彩君，黄智进，周开邻.基于CPLD的毕业设计指导方法研究[J].2009，7（2）：21-22.
第8篇：电子设计应用范文
关键词： 《电子CAD》课程 PCB 设计技巧
《电子电路设计》课程是一门理论与实际联系密切，且极具实践性的新兴课程，是电子专业的核心技能课程之一。近年来，高职院校的项目教学改革中发现，在《电子CAD》课程的教学过程中，往往只是将重点放在对电子电路CAD应用软件的熟练操作上，却忽视了对PCB板设计的一些技巧应用，与企业的生产实践脱节。
实践证明，如果在电路原理图设计中，这些都没有问题，但印制电路板设计不合理，同样会对电子产品的可靠性产生严重影响。比如，如果在印制板中存在两条细平行线走线且靠得很近，就会形成信号波形的延迟，在传输线的终端产生干扰。因此，在设计印制电路板的时候，应学会掌握各种电路设计技巧，注意采用正确的设计方法。为此，我们在《电子CAD》课程的教学内容方面进行了全面的创新，增加了PCB设计技巧应用技能，充分提高了课程的教学质量，增强了技能课程的实践性。
一、PCB布线技巧应用
1.输入与输出分开走。当输入是一个小信号，而输出是一个被放大了的比较强的功率信号，布板时应避免输入信号与输出信号走得太近，万不得已时，小信号与功率信号也不能平行走线。
2.模拟和数字分开走。如果线路板上既有数字电路又有模拟电路，那么就要尽可能分开走线。这是因为数字信号频率往往比较高，而模拟信号的敏感度比较强。因此，高频的数字信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件。
3.信号与电源分开走。在系统工作的时候，电源的成分并不纯净，为防止引起干扰，信号线应避免与电源的正极平行走线，尤其是以开关电源供电的高频电路。（如图1）
4.高频与低频分开走，高频信号辐射也能引起低频部分的稳定和噪声。比如：低频的电路中，小信号与功率信号的地线尽量分开走，到电源输出端处汇合，也就是我们常说的一点接地，避免大面积铺地，高频电路中要尽量就近接地，最好是大面积铺铜，以防止高频信号的肌肤效应造成地之间的电位差引起的系统不稳定。
5.此外在PCB布线时还有如下细节需要注意：IC电源脚输入端需要接电容滤波；防止静电干扰：机壳接大地，即能满足要求。特殊情况下，电源输入、数字量输入串接专用的防静电器件；布线方向应规划，尽量不要在模拟信号与数字信号线隔开时，才用一点接地法，总之，需要靠经验才能Layout完美的电路板。
二、PCB布局技巧应用
在PCB设计中，布局同样是一个非常关键的环节。布局情况的好坏将直接关系到布线效果的优劣，因此在板的整个设计过程中，合理的布局是PCB设计成功的第一步。而由于市场产品的多样化，我们还要考虑整体美观，因为一个产品的成功与否，除了要注重内在质量，还要兼顾整体的美观，只有两者都较完美，才能认为该产品是成功的，才能获得市场的认可。
这里以“DSP控制接口电路”为例。因此在这里，以功能模块布局是该电路布局的一个重要原则。这个原则就是布局按照信号的流向关系使关键的高速信号走线最短，其次考虑电路板的整齐、美观。时钟信号应尽可能短，如果不行，则应在时钟信号线的两侧加屏蔽地线。对于比较敏感的信号线，也应考虑屏蔽措施。时钟电路具有较大的对外辐射，会对一些较敏感的电路，特别是模拟电路产生较大的影响，因此在电路布局时应让时钟电路远离其他无关的线路。为了防止它的对外辐射，一般设计时就应让它远离I70电路和电缆连接器。低频数字I70电路和模拟I70电路应靠近连接器，时钟电路、高速电路和存储器等器件常布放在电路板最靠里（远离拉手条）的位置。中低速逻辑电路一般布放在电路板的中间位置。如果有A/D、D7A电路，则应放在电路板最中间的位置。（见图2）
三、高频电路布线技巧应用
随着数字器件朝着高速、低功耗、小体积、高效率、高抗干扰性、高稳定度和高集成度的方向发展，必然对印刷电路板的设计提出了更多新要求。这本身是因为高频电路与低频电路会存在诸多干扰，比如有电源噪声、传输线干扰、耦合、电磁干扰等方面。那么如何在电子CAD课程教学中让学生掌握这些技能就显得相当重要了。这里就利用Protel软件的PCB设计功能来有效地解决这些问题。
1.采用多层板以降低干扰高频电路，这样集成度较高，布线密度大。所以采用多层板既是布线所必需的，又是降低干扰的有效手段。Protel软件提供了16个铜线层和4个电源层。合理选择层数能大幅度降低印版尺寸和提高电路的抗干扰能力。
2.电源线与地线布线的处理。多级电路为防止局部电流产生地阻干扰，各级电路应分别一点接地（或尽量集中接地），高频电路在30MHz以上时，则采用大面积接地，这时各级的内部元件也应集中一小块区域接地。在实际设计中，我们通常用专用电源层和地层，这样就能更好地实现就近接地，并有效地降低寄生电感，缩短了信号的传输长度，可以大幅度地降低信号间的交叉干扰等问题，所有这些都对高频电路的可靠工作是有利的。
3.集成芯片的布线。在集成电路块的附近可以设置一个高频退耦电容，由于电子CAD软件在自动放置元件时不会考虑退耦电容与被退耦的集成电路间的位置关系，而是由软件随意放置，可能会导致两者间相距太远，退耦效果不好，这时必须用手工移动元件的办法事先干预两者位置，使之靠近。（见图3）
4.敷铜处理。敷铜的主要目的是提高电路的抗干扰能力，同时对于PCB散热和PCB的强度有很大好处，敷铜接地又能起到屏蔽的作用。在安全间隔设计上要求小信号间0.1mm以上均可以、不含耦合因素。但对谐振、发射来讲就有铜泊之间安全距离要求，原则1mm间隔约1千V以内。另外还需考虑阻抗变化、寄生耦合、自激等问题。需专门问题专门处理。
这些PCB技巧在我们的平时课堂教学中及高职教材上面很容易被忽视，可是对PCB专业人员来说却是必须掌握的。因此，在本课程的教学中，我们增加了这些PCB设计技巧，达到了对课程改革的职业目标要求。
参考文献：
[1]比秀梅，周南权.电子线路板设计项目化教程[M].化学工业出版社，2010.
第9篇：电子设计应用范文
PBL和TBL教学法的结合应用
电子技术课程设计的教学过程因对象、内容不同，并受到诸多因素的影响，在实际教学中，单一的教学法很难满足实际教学工作。应认识到PBL和TBL教学法的利弊，结合电子技术课程设计的特点灵活选择教学法，充分发挥这两种教学法的优势，真正达到“授业、解惑”的目的。通过表1可以看出PBL教学法对培养学生解决问题的技能非常有效。电子技术课程设计正是以解决实际工程中遇到的具体问题为基础，因此非常适合在该学科中应用PBL教学法。同时电子技术课程设计综合应用模电、数电、EDA软件、单片机等电子技术，包含的知识面相当广，单纯采用PBL教学法对学生能力要求和跨学科能力太高，也会使得教学目标不够清晰。而且电子技术课程设计内容难度跨度较大，尤其是在难度最大的设计性实验时不可能一个人独立完成，必须要以团队合作的形式完成。
因此，电子技术课程设计教学改革中将PBL教学法与TBL教学法相结合，针对该门课程三个层次实验（基础性实验、综合性实验和设计性实验）各自的特点和难易程度进行教学方法的选择和综合应用。基础性实验（如基本放大电路、集成运算放大电路、门电路等）主要是考核学生基础知识的掌握，内容较为简单，可以只采用PBL教学法。教师只需要给出实验设计的问题，由学生独立完成，不需要进行分组，培养学生自主的动手能力；综合性实验不再是单一的知识点、单一的学科，考核的知识可能是跨学科多个知识点，比如“基于单片机的信号发生器的实现”结合了单片机原理、模拟电子技术和数字电路三门课程的内容以及EDA仿真软件的应用。综合性实验最明显的特点是跨学科。教师只需给出实验的要求和技术指标，学生自主选择决定学习哪些知识来解决问题，体现了典型的PBL教学法的应用优势。具体实验过程中主要采用分组讨论，单人完成或按组汇报两种方式；设计性实验在三个实验层次是难度最高的，学生几乎不可能单独完成，同时老师还需要给予一定的指导，给出明确的学习目标及知识点，适合采用TBL教学法分组讨论，按组汇报。同时设计性实验往往都是给出一个需要解决的实际问题，比如心电图采集系统设计，实现的方法也不是唯一的。这又是PBL教学法应用最适合的情况。因此，对于设计性实验最好采用两种方法综合应用。
教学实践结果
经过一段时间的教学实践，PBL和TBL教学法结合应用于电子技术课程设计的教学，培养学生分析和解决问题的能力、增强了团队协作精神，激发了学生的兴趣，有利于创新思维的培养。但是，在教学的过程中也存在值得注意的问题：学生负担明显增加，学生查资料整理出合理的方案基本上需要一周的时间，再做实验调试完成，基本上又是一周的时间，大大占用学生平时的时间，需要学生主动配合；分组实验后，有少部分学生的依赖思想比较严重，在小组中承担的任务量少，对这部分学生独立动手能力的培养缺乏；考核评分阶段不再是根据单纯的考试成绩考核，包含了对小组贡献、讨论发言积极性、前期材料收集的部分等等，增加了评分考核的难度。需要老师对每个部分的过程有充分掌控和了解，对老师的能力有更高的要求。
结束语
