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2篇：电子电路设计基础范文

关键词：电子科学与技术；本科培养方案；课程设置；办学特色

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）30-0070-02

21世纪被称为信息时代，电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用，必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用，也对人才的培养提出了更高的要求。因此，本文从人才的社会需求出发，结合我校实际情况，进行了本科专业培养方案的改革探索，并详细介绍了培养方案的制定情况。

一、人才的社会需求情况

目前，我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业，市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均，分类较细，且发展变化较快。另外，电子科学与技术产业结构具有多样性，既有劳动密集型的大型企业、大公司，更多的是小公司和小企业；既有国有企业和私营企业，更有合资、独资的外企。因此，社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。

二、专业的培养目标和定位

本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识，熟练实验技能，能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能，有较强的工程实践能力，能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色，依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则，培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。

三、本科培养方案制定的思路

电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求，以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力，使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面，光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。

四、本科培养方案的改革探索

要实现电子科学与技术专业的培养目标，适应电子信息产业的不断发展，并结合我校学科发展方向和特色，对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究，并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研，最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案，主要内容如下：

1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时，根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下，专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块，下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程，到大三时根据自己的兴趣选择专业方向，选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求，因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块，每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。

2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础，因此，在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外，增加了与专业相关的课程，如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程，删减了原先与物理类相关的一些课程，如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等，并删减了一些计算机软件类课程，如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块，两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。

3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分，微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向，开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向，开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验，通过加强实验环节，训练学生的动手操作能力，增强学生的理论知识。

五、与省内外专业人才培养的区别

具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区，服务于不同的区域经济，这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系，也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面：

1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个国家级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室，人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业，培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。

2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力，在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力，开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程，以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统，从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力，开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程，以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力，开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力，开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程，以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力，开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程，以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。

3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。

参考文献：

[1]陈鹤鸣，范红，施伟华，徐宁.电子科学与技术本科人才培养方案的改革与探索[A]//电子高等教育年会2005年学术年会论文集[C].17-20.

第3篇：电子电路设计基础范文

关键词： 电子技术课程设计 教学设计 教学过程

电子技术课程设计是在电子技术实验的基础上进行的综合性的实验训练，是电子技术课程的实践性教学环节，是对电子类和其他相近专业学生进行综合能力培养的实践课程，对于全面、系统、深入地理解与掌握电子系统的知识、设计方法具有重要的教学意义。

1.电子技术课程设计的重点与要求

本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。

电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。

具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

2.电子技术课程设计的教学过程

电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。

教学环节可以分为以下四个部分。

2.1课堂讲授。

课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。

在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。

2.2设计与调试环节。

2.2.1前期准备、方案及电路设计。

前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。

学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。

2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。

在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。

预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。

2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。

撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。

总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。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，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。

2.4成绩评定。

课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。

3.电子技术课程设计的步骤

在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。

电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。

虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。

电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。

4.电子技术课程设计的效果

学生经过这样系统训练后，各方面技能都通过考核，为后续课程的学习打下了扎实的基础。

参考文献：

［1］高吉祥，易凡，丁文霞等.电子技术基础实验与课程设计（第二版）［M］.北京：电子工业出版社，2006.

［2］杨志忠，华沙，康广荃.电子技术课程设计［M］.北京：机械工业出版社，2008.

第4篇：电子电路设计基础范文

关键词： 电工基础实验 现状 EDA技术 简介 改革

1.引言

《电工基础》是工科电类相关专业的一门专业基础理论课程。该课程的教学目的是系统地介绍直流电路、交流电路、一阶动态电路的基本概念、基本定理定律、基本分析方法。它是《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程的前修基础课程。它在专业课程中的地位是举足轻重、不可动摇的。它对培养学生的逻辑思维能力，提高学生的分析问题、思考问题、解决问题的能力，加强学生的动手操作、实践能力都有着十分重要的作用。

实验课程是理论课程的延续，是对理论知识的验证，是对理论知识的巩固和拓展。由此可见，实验课程是课程教学中不可或缺的一个重要环节，它关系到学生能否将所学的理论知识巩固拓展，举一反三，关系到学生的动手操作能力、分析和解决问题的能力、创新设计能力能否得到培养和提高。况且电工基础实验是电类相关的专业学生第一次接触到的专业基础实验课程，是学生从理论学习到实践验证的一个重要途径。随着无线电通信技术、互联网技术、电子信息技术的不断飞速发展，新理论、新技术、新成果的不断涌现，电工基础实验这门课程的内容也要随之不断更新，要用发展的观念来对待这门课程，不断与时俱进，补充新知识、新技术、新实验。

2.电工基础实验的现状

很多高校在实验室的硬件建设方面存在或多或少的问题，诸如：实验室设备投入少，仪器设备老化严重，仪器设备的维护技术落后，专业实验室管理人员缺少，专业设备维护人员缺少等。同时，电工基础实验使用的设备比较多，设备使用率较高，再加上学生的一些不当操作，比如仪表量程的选择错误、实验线路的搭建错误等，实验设备经常会出现一些故障，如果不能及时维修，就会影响到实验课程的正常教学，影响到高校教学质量的提高。

传统的电工基础实验教学存在很多问题，比如：强调定理定律的验证，验证型的实验太多，而且学生又容易忽略对误差的分析。扩展型、创新型、设计型、工程型等综合性实验太少，对学生的创新能力、设计能力缺乏培养和提高。教学的模式比较单一，实验手段比较落后，使学生觉得做实验就是在完成任务，实验的积极性不高，影响了实验的效果和实验课程在学生心目中的地位。

3.EDA技术的发展简介

随着电子技术和计算机技术的发展，EDA技术得到了迅猛的发展。EDA技术的发展经历了三个阶段，20世纪70年代为计算机辅助设计（CAD技术）阶段，人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑，PCB布局布线，取代了手工操作；20世纪80年代为计算机辅助工程（CAE技术）阶段，与CAD技术相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合到一起，实现了工程设计；20世纪90年代为电子设计自动化（EDA技术）阶段，这时的EDA工具不仅具有电子系统的设计能力，而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力，具有高级抽象的设计构思手段。

4.基于EDA技术的电工基础实验改革

高校的实验教学应该以训练学生的基本实验技能，培养学生的逻辑思维和分析解决问题的能力，培养学生的综合设计能力和创新思维为教学目标。因此，将不受实验室硬件条件限制的EDA技术引入到电工基础实验中来，是高校实验课程改革的必然趋势。学生可以通过EDA软件仿真的方法完成验证型、创新型、设计型、工程型的全部综合性实验。高校还可以根据电子技术的发展，开发适应工程实践需要的实验项目，切实联系实际开设实验。

基于EDA技术开设电工基础实验，利用软件进行仿真实验，可以弥补实验设备不足、实验设备老化、元器件短缺、专业维护人员缺少、维护技术落后的缺点，从而降低实验教学成本。还能利用软件中的各种仪器设备和分析方法，使学生更快更好地完成实验内容，帮助学生更快更扎实地掌握基本知识，提高教学效率和效果。将EDA仿真技术和传统的电工基础实验教学相结合是现代教育发展的必然趋势，是对传统的电工基础实验教学的一次改革，同时能更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力、逻辑思维能力和创新设计能力，提高学生的竞争力，适应市场对人才的需求。

目前，在各个高校的实验课程教学中普遍采用的EDA软件主要有Multisim 2001和EWB（Electronics Workbench，即电子设计工作平台）两种。这两种EDA软件都是加拿大交互图像技术有限公司（Interactive Image Technologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟电路、数字电路的设计工作。它包含电路原理图的图形输入，具有丰富的仿真分析能力，利用它们提供的虚拟仪器可以以比在实验室中更灵活的方式进行电工基础实验、仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。

EDA仿真技术与传统电工基础实验相结合，既能够传授实验技能，又能启发学生的创新思维，促使学生融会贯通、举一反三，更好地理解和掌握知识。因此在教学中，要遵循由浅入深，由易到难、由基础到综合、由理论验证到创新设计、循序渐进的原则，按照基础型、综合型、创新型三个层次开展实验教学。基础型的实验以定理定律的验证为主，由学生通过EDA软件搭建实验电路进行仿真。综合型的实验以学生动手为主，教师辅导为辅，教师只给出设计要求或者设计指标，让学生自由发挥，自己查阅资料，设计电路。创新型实验就是学生自己动手，自己动脑，主动学习，通过无题目、无要求、无步骤的自主型实验，培养学生的独立思考能力，充分调动他们的学习积极性，给他们更多的时间和空间发挥想象，激发学生的创造力。

5.结语

通过对高校电工基础实验课程改革的探索研究，本文对基于EDA技术的电工基础实验课程与传统的实验课程进行了比较，总结归纳出基于EDA技术的电工基础实验课程的诸多优点和优势。只有将基于EDA技术的电工基础实验课程和传统的实验课程有机地结合起来，发挥各自所长，才能满足高校对于开设创新型、设计型、工程型的综合性实验的要求。这对于提高学生的学习兴趣和积极性，提高学习效率和效果，提高高校的教学质量，有着非常深远的意义。

参考文献：

［1］陈松，金鸿.电子设计自动化技术.南京：东南大学出版社，2003年8月.

第5篇：电子电路设计基础范文

摘 要：针对高职院校人才培养目标及社会的需求，结合高职院校《汽车电工电子技术》的教学目标，提出了“三层次一体化”课程体系：即基础实践教学、综合实践教学、创新实践教学，培养学生的动手能力、创新意识，通过“三层次一体化”教学的应用与实施，课程教学效果得到了明显的提升。

关键词：三层次一体化；汽车电工电子技术；教学改革

中图分类号： G4 文献标识码：A 文章编号：16723198（2014）17012602

1 引言

《汽车电工电子技术》是高职汽车运用技术专业的一门必修的专业技术基础课程，为后续的《汽车电器设备》、《发动机电控系统检修》等专业课程服务，它涵盖的内容多，理论性强。一直以来，大多都是采用传统的教学模式和教学方法，使得《汽车电工电子技术》的教学与汽车专业的实际脱节，导致学生的学习热情不高，另一方面，《汽车电工电子技术》课程理论性极强，高职学生的基础不是很好，使得学生普遍反映听不懂。因此高职汽车专业《汽车电工电子技术》的课程改革迫在眉睫。

2 “三层次一体化”的提出

《汽车电工电子技术》的主要目标是培养学生电工、电子操作基本技能，教会学生正确识别与检测电路元器件，正确使用电工仪表及量具，正确识读与分析汽车电路，最终进行汽车电路检测的综合能力。针对这样的要求，我们提出构建“三层次一体化”课程体系，理实一体化教学手段，突出培养学生的操作能力与操作规范，强化学生的专业综合素质。

图1 分层教学结构图 在构建《汽车电工电子技术》课程体系时，将内容分为三部分：基础实践部分，该部分内容主要体现在学生对电工电子基本知识的掌握；主要培养学生的电工职业规范与素养；综合实践部分，体现在学生对电工电子综合知识的应用，主要培养学生的汽车电路读图能力；创新教学部分，以创意实践教学为主，主要培养学生的电路设计及制作动手能力，分层教学将以上三个教学活动有机的结合起来，让基础一般的同学学会基本的电工操作规范与元器件的识别技巧，让基础较好的同学技能上在此基础上进一步提升，能在汽车电路识图分析的基础上进行汽车电子小产品的制作。

2.1 “基础实践”教学

“基础实践”是以电工电子基础实验教学为主，培养学生的基本操作规范及职业素养。在设置基础实验项目时以专业实用为原则、以培养学生的职养素养为目标，选取了如下项目（如表1所示）。

表1 电工电子基础实验列表

2.2 “综合实践”教学

综合实践教学以简单的汽车电路的连接与分析为主，培养学生的识图能力、电路分析能力，结合汽车运用技术专业的人才培养目标和《汽车电工电子技术》的理论知识，我们将知识点进行整合，设置了如表2所示的几个项目。

表2 综合实践教学项目列表

2.3 “创新实践”教学

创新实践教学是在“综合实践”的基础上学生自主设计，自行讨论方案，自己组织实施，在设计和实施的过程中通过不断的实验验证，得到切实可行的设计方案，不断提高学生的创新意识，提高创新能力和动手能力。在整个教学过程中设计了两个创新实践项目（如表3所示）。在进行一室一厅照明电路的设计时，学生以团队合作的形式，大家共同提出设计方案，经过不断的讨论修改，最终形成适合现代人生活的电路设计图。

表3 综合实践教学项目列表

2.4 “三层次一体化”实践教学

对于基础较好的学生我们进行“三层次一体化”实践教学，同时也提出了更高的要求，增加了电子产品设计与制作大赛，学生以小组为单位实施，该层次属于选做内容，目的在于培养学习基础较好的学生的创新能力与动手能力。

在“三层次一体化”实践教学过程中，采用“提出问题查阅资料启发作品”式的创新教学方法，教师预先将问题及要求提出来，然后让学生上网或图书馆查阅相关资料，构思多种解决方案，对这些构思出来的方案进行讨论验证，如遇到不能解决的问题，教师进行启发提示，直至方案设计完成，并将自己的方案变成实物，经过包装美化，形成作品。经过系统训练，学生在解决问题上变被动为主动，使创新能力大大提高，学生通过参与和制作，增强了动手能力。

3 “三层次一体化”在实践教学中的实际运用

3.1 “基础实践”的运用

“基础实践”教学，我们首先是让学生对元器件的结构进行认知，然后使用仪表、仪器对元器件及电路进行检测，固化学生对元器件的原理及使用的掌握。下面以“二极管的认识”为例来进行说明。

我们首先讲二极管的结构（图2），在电路图中二极管的符号（图3），在实际电路中二极管的外形（图4）。

图2 二极管的结构

图3 二极管的符号

图4 二极管的外形 接着再讲解二极管的单向导电性（如图5所示），电流只能从正极（+）流向负极（-），而不能从负极（-）流向正极（+），并用形象的图形表现出来，如图3所示，不同材料的二极管在正向导通时具有不同的正向管压降，锗管导通管压降为0.3V，硅管导通管压降为0.7V。

图5 二极管的单向导电性

图6 认识晶体二极管口诀

在学习“二极管的认识”时，为了便于学生记忆，我们编制了相应的方法口诀（如图6所示）。

3.2 “综合实践”的运用

“综合实践”是在学生完成了基础实践情况下进行的，同时综合实践与基础实践是相互交叉进行的，综合实践是基础实践教学的升华。下面以“汽车前照明电路的连接与分析”为例来进行说明。

“汽车前照明电路的连接与分析”是学生已经进行了基础实验1、2、3之后进行的。学生分组进行，首先给定学生电路图（如图7所示），及相应的元器件，学生按照电路图将实物连接起来，通电检查电路连接是否正常，在验证的过程中如发现问题，记录下来，最后将每一组的问题进行汇总讨论，就形成了汽车前照明电路的分析结论，为后续课程排故课程提供分析思路。

图7 汽车前照明电路图 3.3 “创新实践”的应用

创新实践是在“基础实验”及“综合实践”的基础上的提升，他们之间是密切联系的。“创新实践”主要完成“一室一厅照电路设计”及“汽车闪光器的制作”两个实验。下面以“汽车闪光器的制作”为例来进行说明。

表4 汽车闪光器的制作电路图及元器件列表

汽车闪光器的制作流程如下：识别并检测各元器件焊接电阻R1-R4（注意色标）焊接电容C1、C2（注意极性）焊接红、绿LED（注意极性）焊接三极管（注意管脚）焊接电源（注意电源极性）检测质量，查找并分析故障完工成产品报告。要完成汽车闪光器的制作，学生必须正确运用前面的基础实践与综合实践的内容，一个项目做完，学生的综合应用能力、分析问题、解决问题的能力得到极大的提升。

4 结束语

通过采用“三层次一体化”教学，学生的学习积极性提高了，学生可以看到自己的作品成为成品，变被动学习为主动学习，学生的实际工作能力、知识运用能力得到了很大提高，教学效果得到了很好的改善与提升。

参考文献

[1]马建辉，郭鹏.高职《汽车电子控制技术》课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2011，（21）.

[2]张建英.浅谈高职汽车运用技术专业教学改革[J].科学之友（B版），2007，（03）.

第6篇：电子电路设计基础范文

1．1实现“电路”与“电子线路”的贯通传统“电路”与“电子线路”教学将原本为一脉相承的知识体系按两门独立的课程讲授。事实上，这种教育模式会使学生在认知和应用相关知识时产生了隔膜。这种隔膜感会对学生的思考力和创造力产生潜移默化的消解作用，不利于知识的融会贯通和金字塔式积累。贯通后的新课程开篇介绍电路与电子线路的发展历史，使学生对该领域及该课程的总体结构和脉络有清晰的认知;然后以当代电子线路分析与设计的国际标准方法和SPICE软件工具为主线，依次引入电源、电信号源、电阻、电容、电感、互感、传输线、二极管、双极型三极管和各种场效应管;并在最后初步讲述由上述器件组成的电子线路的总体设计思路。该结构凸显了电路部分与电子线路部分的贯通一致性。本课程从无源器件到有源器件、从线性到非线性、从直流到交流再到瞬态、从小信号到大信号、从单元电路到功能电路以及从模拟到数字逻辑，从分析到设计，节节深入，步步提高，实现了电路与电子线路概念和知识的融会贯通和理论与工程的密切结合。此外，本课程统一了电流和电压等符号，如:传统电路课程采用u代表电压，而传统电子线路教材采用v代表电压，新教材统一用v表示电压，从细节上实现两门课程的一致贯通。1．2强调学以致用传统电路与电子线路方面的教学与生产实践距离较远。特别是传统的“电路”课程似乎更像是一门物理课，理论知识很多，缺乏实践知识。例如，传统电路教材中，学生学完电阻后，对电阻的认识仅停留在一个矩形符号、欧姆定律以及一系列计算方法上。学生对于电阻的种类和容差，其与实际应用相关的概念均一无所知，而这些恰恰是生产实践中更为重要的知识。本教改项目在教材和教学实践中增加了大量与工业生产相关的知识，使学生的知识结构能够基本满足当前工程应用的需要。例如，在本课程讲述电阻时，不仅给出欧姆定律和基尔霍夫定律等一系列理论分析工具，还介绍了电阻的种类和容差等与实际应用密切相关的知识。此外，我们开发了一套博物实验板，按教学进度展示各类电阻、电容和电感等元器件。该博物实验板还能够实现对相应电路功能的测试，这使学生能够零距离的体会电路与电子线路的基本理论和实际应用。1．3重视设计传统“电路”与“电子线路”的教学重分析轻设计。在很多电路与电子线路教材中，电路分析占了绝大部分篇幅。但是我们未来的工作是设计电路，而设计与分析本身是有很大区别的，设计的教学是无法被分析的教学所取代的。我们编写的教材介绍了大量与电路设计相关的知识，此外，在每册的最后一章都专门安排了对电路设计的讲述，这使学生能够对电路设计应用有一个初步的认识，为以后的实际工作奠定基础。

2贯通教学取得的成果

本教改项目自2008年1月启动至今，已在我校吴健雄学院“高等理工实验班”进行了五轮全面的教学实践，成效显著。具有如下主要教学成果。1)出版了教材一套(两册)2012年出版的《电路与电子线路基础(电路部分)》共14章，52万字。全书内容安排按照下列6条线索相互穿插:①从电源、电阻、电容、电感、互感、变压器到互连及传输线;②从集总参数到分布参数;③从单端口、二端口到多端口网络;④从直流静态、交流稳态到瞬态;⑤从线性到简单的非线性;⑥从分析到初步设计。本教材出版一年多时间，已被多所高校采用。2013年出版的《电路与电子线路基础(电子线路部分)》共15章，67万字。全书内容安排是:从简单元件到实际器件，从简单电路到复杂电路，从直流到时变，从线性到非线性，从模拟到数字逻辑和从分析到设计。这套教材整个教学体系真正实现了从学生已有的基本电路知识到实用电子线路分析和设计的跨越。为了实现汉英双语专业词汇对照教学，基本专业术语在本教材第一次出现时都给出了其英文术语，且在书后按汉语拼音顺序给出了汇总，以便于学生日后写英文论文时查阅。本套教材已入选“教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材”。2)研制出电路和电子线路教学博物实验板电路部分的教学博物实验板共有6块，分别为电池、电阻、电容、电感和变压器、传输线和滤波器等，如图1所示。图1电路部分的教学博物实验板电子线路部分的教学博物实验板也即将推出。这两种博物实验板的设计理念、实现、课堂及课外应用方法将另文介绍。3)制作PPT教学课件一套:为教师提供全套教材共29章内容，方便其备课和授课。4)编写习题集一套:为教材提供足够数量和难度适中的课后练习题。5)编写Cadence配套教材一本(含教学软件一套):为计算机仿真实验提供配套教材。

3结语

第7篇：电子电路设计基础范文

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程，一方面，这些专业的学生有电子电路基础知识，又有自己本专业的知识，可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片，非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作，这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域；另一方面，对于这些专业学生的应用特点，不宜也不可能开设微电子专业的所有课程，也不宜将集成电路设计阶段的许多技术（如低功耗设计、可测性设计等）开设为单独课程，而是要将相应课程整合，开设一到二门集成电路设计的综合课程，使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程，也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此，在课程的具体设置上，应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展，采用EDA工具进行电路辅助设计，已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此，在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上，了解和掌握相关设计工具，是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中，既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践，又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习，一方面，学员掌握了一项实实在在有用的技术；另一方面，学员了解了该项技术的更深和更新的知识，有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上，对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程，因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识，如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等，而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上，这样非微电子专业的学生能够很容易入门，提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则，信息工程大学根据具体实际，在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程，根据近两年的教学情况来看，取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容

1）集成电路芯片设计概论：介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解，了解IC设计技术的发展历程及基本情况，理解IC设计技术的基本概念；了解IC设计发展趋势和新技术，包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。

2）IC产业链及设计流程：介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”，以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工，了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况，了解数字IC的整个设计流程，包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。

3）RTL硬件描述语言基础：主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法，了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法，并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。

4）系统集成设计基础：主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统（SoC）、片上网络（NoC）的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。丰富的实践操作内容

1）Verilog代码设计实践：学习通过课下编码、上机调试等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力，并通过给定的IP核或代码模块的集成，掌握大型芯片电路的集成设计能力。

2）IC前端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法，主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。

3）IC后端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法，主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制

1）IC设计基本知识笔试：通过闭卷考试的方式，考查学员队IC设计的一些基本知识，如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。

2）IC设计上机实践操作：通过上机操作的形式，给定一个具体并相对简单的芯片设计代码，要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台，完成整个芯片的前后端设计和验证流程。

3）IC设计相关领域报告：通过撰写报告的形式，要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献，包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等，撰写相应的专题报告。

3结语

第8篇：电子电路设计基础范文

【关键词】电气控制线路；设计；基础研究

引言

随着信息全球化的发展，自动化和智能化已经成为评价现代电子设备产品的重要标准，为了满足电子产品的智能化功能，热电企业对电气控制线路设计的要求也相应提高，从而使其表现出了多样化的特征。电气控制线路设计的优化是完善电路设计的关键环节，因此本文对电控线路设计的基础探讨具有重要的实际价值。

1电气控制线路设计的目的

1.1满足电气控制线路运行的承受力

线路功率超标是影响整体线路安全的关键问题，因此在进行电气控制线路的设计时要加强对线路功率稳定性的设计，考虑到系统线路功率的额定负荷，从而保证电路运行的安全性和可靠性。电气控制线路设计是电路设计中的关键环节，其直接影响到电路的运行速度及其质量，电气控制系统在运行电气线路发出的指令时，线路中的部分机械需要进行大功率的运转，功率运转的条件设计是电气控制线路设计中的核心。

1.2适应电气控制线路运行的多样化特点

必须实现电气控制线路的兼容性，其是电气控制线路设计的重要目的，同一机电设备为了满足多样化的功能需求会配置多套线路运行方式，为了避免不同线路之间的互相影响，就需要从电气控制线路的设计入手，使得不同线路在运行过程中彼此兼容。例如一般工作状态下，电动机既要做好调压工作，同事还要进行转矩工作，此时为了保证其功能表达的有效性，就需要从电气控制线路设计入手，增加不同的解决方案和运行方式。

1.3电气控制线路运行的速度

与设计一体化电气控制线路设计与电路的转速具有一定的相关性，为了适应不同机电多变的速度，在设计电气控制线路过程中要注意运行速度与机电设施的适用性及准确性。为此，电气控制线路的设计主要是为了使电气控制线路能承载运行时的的承受力，适应电气控制线路运行的多样化特点并满足电气控制线路在运行过程中对速度的要求。

2.电气控制线路设计的思路与原则

2.1电气控制线路设计的思路

电气控制线路设计要以服务企业生产流程和工艺为目的，在设计过程中要加强对电气控制线路功能性和灵活性的设计，在传统线路设计的基础上对其改造和创新，从而适应时展和企业应用的需求。

2.2电气控制线路设计的原则

在设计电气控制线路时，必须遵循其适用性原则，即电气控制线路设计的功能性与线路的复杂性无关，因此在设计过程中要尽量通过简单的线路系统设计，满足生产运行需求。其次，在设计过程中要提高设计方法的规范性和标准性。在设计过程中不建议以设计经验为依据，而是按照一定的设计标准对其展开标准化设计，通过标准的设计规范有利于检查设计中存在的问题，减少线路故障发生的可能性。最后，线路设计要保证较好的稳定性和较高的安全性。

3.电气控线路设计的方法内容及注意问题

3.1电气控制线路设计的方法和内容

设计电气控制线路需严格按照国家规定的标准，规范设计流程，必须将主电路设计出来，才能设计控制电路和其它电路。在设计过程中首先要按照设计要求规划设计方案，从工艺要求着手提高设计的实用性，在设计过程中要注重对相关参数的设计和优化。在得到初步的设计方案以后，要画出对应方案的线路图。其次，在分析线路图的基础上，以线路设计原理为依据检查线路设计中存在的问题，并对其可能出现的故障进行排查，对其中的数据参数进行优化，从而得到最终的线路设计图。设计电气控制线路的具体流程如下：第一，确定好电气设计的技术条件；第二，选择合适的电气传动形式及控制方案；第三，选定电动机的类型、容量大小及其转速型号；第四，明确设计电气控制的原理；第五，制定电动机和电器器件明细表；第六，设计电气控制元件及监测元件的总布置图；第七，设计电气柜和操作台的专用装零件；第八，绘制装配图及接线图。在设计过程中一般会将线路设计内容作为设计主体，其它辅助部件的设计会参考类似线路设计中的相关部件。

3.2电气控制线路设计应注意的问题

电气控制线路设计过程中应该注意以下问题：①在满足生产要求的基础上，最大程度地控制电气控制线路的成本，尽管线路中有很多的公共联线，但可以减少电气外部的接线，尽可能地降低连接导线的数量；②一般情况下，同一电器的常开和常闭辅助触点靠的很近，一旦将两者分别接到电源的不同位置，触点断开时产生的电弧会在两个触点之间形成飞弧，致使电源短路，因此在设计过程中需注意连接电器的触点并保证线圈连接的准确性；③在控制线路设计过程中要避免寄生电路的出现，其属于电路动作过程中的意外接通电路，会严重的影响到电路的运行安全。

4.结论

综上所述，通过研究电气控制线路的设计原则，得知电气控制线路设计对电路设计和机电运行中的重要作用。通过分析电气控制线路设计的思路和原则，说明线路设计过程中使用性能和安全性是保证线路设计有效性的前提，在其基础上探讨了电气控制线路设计的方法、内容和应注意的问题。

【参考文献】

[1]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播,2011,（02）:18-19.

[2]林虹.电气控制线路设计基础的探究[J].科技资讯,2014,（34）:95-97.

[3]郗维全.电气控制线路设计基础的探究[J].山东工业技术,2014,（23）:208.

[4]伍繁盛.电气控制线路设计基础探析[J].科技致富向导,2013,（03）:147-143.

第9篇：电子电路设计基础范文

【关键词】数字电路；教学；仿真；层次化

仿真技术使用计算机来完成使电路设计过程中的大部分繁琐的底层工作，为电子工程师提供了理想的设计工具[1]，也为课程教学提供了资源丰富的仿真平台。立足于仿真工具的应用，根据教学内容的深度以及学生的能力水平，构建“多层次”的立体化教学平台，有助于数字电路课程教学和学生实践能力发展。

1 数字电路的教学

讲授法和例举法是数字电路课程中两种常用的教学方法，教师对基本定理、方法进行系统的解释和详细分析论证或以典型例题说明元器件和芯片的功能和应用。这两种方法对于学生理解和掌握知识要点是必要的，但目前单纯依赖多媒体课件的教学手段，很难使学生提起兴趣。

数字电路是一门应用型课程，但是课程内容的安排上，侧重于功能相对单一的、孤立的基本逻辑单元的分析和设计，而没有建立系统的观念，大多数学生感觉不能学以实用，在利用具体芯片设计实际电路时束手无策，影响了学习积极性。

传统数字技术中的许多观念、方法和思路已经跟不上日新月异的电子技术的发展步伐，有些甚至是不恰当、低效的，学生把过多的精力投入到这些落伍的知识、失当的理念，在后续课程又要重新纠正，造成效率低下。

在当前 “数字系统设计”方法不断变革的背景下，有必要将新的设计理念融入到教学中[3]，将教学内容用更生动的形式展现出来，从而调动学习兴趣，增强实践能力，提高学习效率，以更高的起点、开阔的视野去学习十分重要的后续课程。

2 仿真技术的层次化应用

2.1 基础层

基础层次，主要在数字电路理论课上展开，基于Multisim仿真平成验证性实验以及一些中小规模集成电路的分析与设计。Multisim提供了丰富的、标准化的元器件库以及种类齐全的仿真仪器仪表，可以实现门电路、编译码、显示驱动、触发器、计数器、555定时等典型数字电路的设计和仿真[2]。下面是讲解TTL 与非门工作原理的课堂实例，如图1。

1）Vi=0.296V，即输入接低电平，那么 Q1 导通，Q2、Q4 截止，Q3、D2 导通。Vo=3.954V，输出高电平。

2）通过按键C，不断增加输入电压，可以发现输出缓慢下降但仍为高电平，阀值电压出现在Vi=1.279V时，输出发生跳变至0.849V，输出低电平。

3）当输入大于阀值vth，输出迅速下降，直到0.123V不再变化，输出低电平。

此例中，通过仿真可以验证反相器的输入输出逻辑关系，并进一步测试反相器的传输特性曲线。在Multisim仿真平台上动态演示所学的芯片、电路，能够使知识形象化，学生在课堂上观察电路行为，加深了对教学内容的理解，进而体会应用方法，初步掌握分析设计电路的能力，为后续课程打下坚实基础。

2.2 综合层

在学生掌握课程基本教学内容的基础上，进一步综合培养。在综合性实验、设计性实验、课程设计以及毕业设计等教学活动中，基于EDA开发工具QuartusII仿真设计平台，设计和实现数字系统。

QuartusII是Altera公司在 windows环境下开发的可编程逻辑器件（PLD）综合设计平台，能够提供从设计输入到器件编程的全部功能，以硬件描述语言（HDL）为主要输入工具，实现系统逻辑仿真和时序分析，同时下载到可编程逻辑器件上进行实际的硬件测试和验证，从而完成数字系统的设计[3]。

以“交通灯控制系统”为例，说明教学过程。首先采用经典的设计方法，即通用的集成芯片搭建系统，这是一个集分频器、BCD译码器、计数器、动态扫描电路、多路选择器等常用中小规模集成器件的综合性运用，学生可以熟悉集成器件在系统中的应用，掌握算法状态机设计控制单元电路并且转换系统状态的方法。然后基于可编程逻辑器件分别进行结构级和寄存器级设计。结构级的设计首先将系统根据不同功能划分出多个单元模块，用硬件描述语言描述每一个单元模块，组合起来构成顶层模块，见图2，这种设计方法风格接近实际的硬件结构，是相对抽象的行为级描述的一个合理的衔接，寄存器传输级HDL描述属于行为级描述，根据操作顺序描述系统，由于不涉及具体硬件结构，更加体现了现代数字系统设计的优越性[4]。

在系统的HDL描述中，只在设计的关键点引入有用的硬件描述语言语法构造，采用规范的语言，清晰易懂的设计流程，力图达到举一反三的教学效果。教学效果表明，这种综合性设计课题，使学生能够了解大规模集成器件，通过比较各种设计方法，体会到随着数字系统复杂性的增加EDA软件表现出的强大的电路综合能力，进而探索先进的电路设计构思手段，激发学生实践兴趣。

2.3 创新层

创新层面向有创新思维的学生，依托开放性实验课程、学科竞赛的赛前训练、学生创新基金立项、参与教师科研项目以及校级、国家级电子竞赛等各类课外学术科技活动，以团队协作的形式展开，属于电子类课程体系的提高内容。在学习了模拟电路、单片机、C语言、传感器技术等多门电子技术专业课程的基础上，结合多种仿真设计工具的综合应用，进行有特定工程背景的课题设计。

以全大学生电子设计大赛赛题“正弦信号发生器”为例，一种方案的系统框图如图3所示。该设计方案，在单片机开发平台上实现主控制部分的设计；在QuartusII平台上实现直接数字频率合成技术（DDS），并且在数字域设计AM、FM、ASK、PSK四类调制信号；滤波及放大电路的设计中为了达到设计目的，先在multisim平台上通过波特仪仿真出电路在截止频率附近的衰减情况，反复调整参数直到符合设计要求，再搭建硬件电路[5]。各种电子电路仿真设计工具的综合使用，缩短了系统设计周期，硬件电路设计的软件化，也便于电路的升级。

实践表明，研究这些开拓性课题，能够使学生学会用系统的眼光、创新的思路去解决复杂问题，这一过程获得的项目开发经验是在课堂上无法学习到的。

3 结论

数字电路课程不能局限于有限时间内的理论、实验教学，一方面，要在课堂时间内扩展内容，一方面，把学习延伸到课堂外，面向不同层次的学生提供自学和创新的空间。电子设计仿真平台在数字电路课程中的应用，将课内教学、课外自学进行有机结合，使之相互补充，形成相互衔接、灵活配置的教学体系，在坚实基础的同时，注重实践能力和创新意识的培养，适应了当前电子技术的飞速发展对电类课程教学提出的新要求。

【参考文献】

[1]朱娜，张金保，王志强，等.EDA技术实用教程[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[2]李娜.虚拟仿真技术在数字电路课程改革实践中的应用研究[J].现代教育技术，2010，20（7）：147-150.

[3]赵艳华，曹丙霞，张睿.基于Quartus II的FPGA/CPLD设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2009.

[4]康华光.电3子技术基础q数字部分[M].北京：高等教育出版社，2006.