电路图设计思路精选(九篇)

第1篇：电路图设计思路范文

关键词:数字电路与逻辑设计;实验教学;教学改革

中图分类号:G642文献标识码:B

1引言

“数字电路与逻辑设计”是计算机类专业的专业基础课,具有综合性与实践性两大特点,特别是实践动手能力是学好这类课程的关键,这也是学生进入大学的第一门与工程相关的硬件课程,学生需要掌握的不仅仅是相关的课程知识,更应该通过实际电路的分析与设计学会逻辑思考,为后续的计算机组成原理、微机接口与通信、嵌入式系统原理等硬件系列课程打好基础,这就要求将所学的知识综合运用、融会贯通。

由于学生缺乏工程实践经历,习惯用数学思维思考,不做可行性分析和定性分析,所以对课程的学习经常抱怨“上课听不懂、实验没头绪、太难……”,最后失去对硬件系列课程的兴趣,不能很好地理解计算机结构和工作原理,对于很多问题,包括软件设计等问题都不可能找到最优的解决方案。如何通过实验的训练,使学生掌握工程设计的主要程序和方法,培养分析和解决工程实际问题的能力,树立正确的设计思想,训练逻辑思维能力和创新意识是值得探讨的问题。

2实验课程改革思路

华南农业大学为计算机类专业开设的“数字电路与逻辑设计”课程计划学时数为88学时,其中授课64学时,实验24学时。以下介绍我们在实验教学中为提高学生学习积极性、训练逻辑思维能力和实际操作能力所提出的教学改革思路和实践情况。

2.1实验组织模式的改革

“数字电路与逻辑设计”实验主要包含验证性实验、

设计性实验、课程设计和创新实验四大类。在实验课上针对这四种不同类别和层次的实验,采用不同的实验组织模式,如图1所示。

图1实验组织模式

对于重点考察基础知识、基本分析设计能力的验证性、设计性实验要求学生独立完成,每个实验又包含必做实验和选做实验,难度分级适当,既有多数学生都能完成的基本设计和制作,使他们在实验过程中掌握基本的知识并获得成就感,又有具有挑战性的项目,可激发学生的研究探索兴趣,以期实现较好的教学效果。

课程设计是单独设立的一个实验教学环节,学时数为两周,时间安排在讲授完“数字电路与逻辑设计”课程之后到“计算机组成原理”课程开课之前,用以加强数字逻辑的学习,并为“计算机组成原理”课程的学习作好预备。课程设计要求学生组队合作完成,设计过程采用开放式的管理。

作者简介:曹维(1978-),女,陕西西安人,实验师,工程硕士,主要研究方向为计算机硬件研究及应用。

创新实验是在完成课程实验和课程设计后,吸收部分对硬件感兴趣的优秀学生加入到创新实验的团队中来参加各种创新项目。

实验课的组织模式涵盖了各种层次的需求,既满足课程要求,又有延伸。

2.2实验内容的改革

实验内容的设置非常重要,不但要涵盖基本概念、基础知识,还要有实用性、可操作性。要有新意,与工程应用相结合;难度有层次性,既可以使大部分学生都可以完成基础实验,又有挑战性。“数字电路与逻辑设计”课程的实验安排如表1所示,每个实验都分成两部分。第一部分是基础实验,通过实验使学生进一步巩固和加深对相关课程基本理论的理解,巩固基本概念,提高综合运用所学知识的能力;第二部分是延伸实验,目的是进一步提高学生对数字系统的理解、培养学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力,培养学生进行科学研究的独立工作能力,取得工程设计与组装调试的实践经验。

表1实验安排

实验名称 学时 实验延伸

实验一:芯片检测和基本门的构建 2 学习示波器和万用表的使用

实验二:组合逻辑电路的分析与设计 4 多进制全加、全减器的分析设计;OC门、三态门的认识。

实验三:中规模组合逻辑电路设计一

(并行加法器) 4 各种码形变换电路

实验四:中规模组合逻辑电路设计二

(译码器、数据选择器) 4 串并变换电路、交通灯故障报警电路、密码电子锁电路、表决器电路的分析与设计

实验五:触发器测试 2 加强时序概念的理解

实验六:同步时序逻辑电路分析设计 4 不完全确定同步时序逻辑电路分析设计

实验七:中规模集成电路计数器的功能及应用 4 综合运用

综合实验:课程设计 2周 硬件描述语言VHDL

2.3实验方法的改革

实验课教学不再是单纯的老师讲解、学生照电路图连线,也不是简单地完全交由学生独立完成,而应是根据实验类别分别处理。

验证性实验和设计性实验主要进行基本技能训练,先由老师讲述知识点的背景、问题产生的缘由、电路构成的思路等,之后才要求学生动手实验。对每一个讲解的电路,都要留给学生一系列问题:电路的设计思路是什么?有没有问题?适用在什么场合等等。要求通过实际电路的检测

来寻求答案,学生通过主动思考来解决问题,大大激发了学习兴趣。在此基础上,再要求学生完成较有难度的设计,学生根据所学逻辑电路的设计步骤,设计、连接电路并调试,写出完整的实验报告。

课程设计要求综合运用当前课程和前修课程的基本知识,进行融会贯通,对所学专业课程知识进行综合和实际应用。实验前给出设计要求,要求学生按设计任务书中的要求独立完成探索研究、查阅资料、设计方案、选择设备和安装调试、评估优化,写出完整的项目说明书。老师只进行答疑,但不涉及基础知识。

创新实验不是针对所有学生开设的,选择吸收部分对硬件感兴趣的优秀学生加入到创新实验的团队中来参加各种创新实验活动。实验室提供了元器件、硬件组装平台、各种产品开发平台,学生经过市场调研、分析设计、确定开发工具、项目实现、评估优化、开发说明书等过程,需要综合运用各门课程的知识,还要涉及到一些未曾接触过的领域,老师只进行设计思路的指导。通过创新实验即培养学生的科研兴趣也提高他们开发硬件产品的水平。

3实验课程改革实施情况分析

“数字电路与逻辑设计”的实验教学改革经过4年的实施,取得了一定的效果,学生普遍对硬件类课程产生了兴趣,提高了综合运用知识的能力,训练了逻辑思维。

3.1培养了分析和解决工程实际问题的能力

在同步时序逻辑电路分析设计(实验六)这个实验中,实验课上给了学生电路图(图2),要求学生分析,并搭建实际电路验证,大部分学生都可以根据电路图写出方程式(输出方程、驱动方程、状态方程)、列状态转移真值表、画状态转移图和时序图、说明逻辑功能,得出的结论是“111……”序列检测器,再按电路图搭建实际电路,测试结果。学生发现实验时两个1输入之后,输出就为Z=1,与分析结果不符,继而查找出原因是输方程为Z=xy2 y1,在11状态之后,输入x=1,在时钟未到来输出已经置1,修改电路为Moore型,则可实现“111……”序列检测器。

图2同步时序逻辑电路分析设计电路图

通过这个实验,学生们加深了对时序概念的理解,训练了独立思维的能力和动手能力,发现了指导老师也未注意的问题,对课程的学习产生了信心。

3.2训练了逻辑思维能力和创新意识

中规模组合逻辑电路设计(实验三)要求选用4位并行加法器和适当的逻辑门电路实现(X+Y)×Z,其中,X=X2X1X0、Y=Y2Y1Y0、Z=Z1Z0均为二进制。实验中希望同学积极思考,采用不同的方法来实现。下面介绍其中2种设计。

根据乘数和被乘数的取值范围,可知乘积范围处在0～48之间。故该电路应有6个输出,设输出用W5W4W3W2 W1W0表示。

第一种设计方案,两数先加再乘,过程如图3。

图3第一种设计方案

第二种设计方案,两数先分别乘,如图4、图5;再将结果相加,过程如图6。

经过这个实验,大部分的学生愿意积极主动思考,敢于创新,并通过实验训练了逻辑思维能力。

图4第二种设计方案(1)

图5第二种设计方案(2)

图6第二种设计方案(3)

4结束语

在“数字电路与逻辑设计”课程的实验教学工作中,我们不仅注重实践动手能力的培养,更注重逻辑思维能力、综合运用知识能力、创新意识的培养,更要使学生掌握工程设计的主要程序和方法,培养分析和解决工程实际问题的能力,树立正确的设计思想。

实验教学改革是一个长期过程,它需要在实践中不断深入与完善,适应科学技术的发展和社会对高素质人才的需求。

参考文献:

[1] 常薇,张明武. 硬件与电子技术课程网上虚拟实验教学模式研究[J]. 中山大学学报论丛,2005(3):80-82.

[2] 李南樱. 计算机专业“数字逻辑”课程教学改革的探讨[J]. 科技信息,2007(3):189-190.

[3] 王诗兵,陈蕴. 浅谈数字逻辑实验教学改革[J]. 阜阳师范学院学报: 自然科学版,2004(21):69-71.

[4] 白中英,张杰. TEC-5数字逻辑与计算机组成的实验系统[J]. 实验技术与管理,2007(24):49-51.

第2篇：电路图设计思路范文

关键词：电路设计；逐次渐近；ADC；比较教学

中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）22-0127-03

Abstract：Students have some difficulties in learning electronic technology and other hardware principle and design method while teaching computer science. And also the ability of program design could help students understand circuit theory and design ideas. Therefore， a kind of comparative teaching of computer hardware circuit design by software was presented. It guided students to understand the ADC circuit principle and design ideas through program algorithm and basic knowledge of digital circuits in teaching of successive approximation ADC circuit theory. It has been shown that the method could help students more effectively understand circuit knowledge.

Key words： circuit design； successive approximation； ADC； comparative teaching

1 引言

计算机专业的硬件知识课程通常包括电路原理、模拟电子与数字电子技术等课程。从实际教学过程看，由于实验条件、物理知识等多方面的因素，学生普遍反映电子技术的学习较为困难。甚至严重情况下，会影响学生对硬件电路设计的兴趣，这不利于学生综合素质的培养[1-2]。另一方面，软件设计由于对动手操作条件要求不高，编程锻炼的机会多，不少同学掌握程度较好，从而培养了兴趣。

学习通常都是利用已有知识去理解新知识的过程，如果新知识和已有知识在很大程度上具有相似性，或者通过合理的比较，建立新知识与已有知识之间某种紧密的联系，学生在理解上就相对容易。自信心也可能会从已掌握知识迁移到新知识上。比较是根据一定的标准，把有某些联系的两种或两种以上的事物加以对照，确定事物同异关系的思维过程和方法[3]。本文所谈论的比较教学方法就是在此概念框架下定义的，在相关教学中已经被成功采用[4-5]。

因此，本文以数字电子技术教学中的重点知识“逐次渐近型ADC”为例，在对原理概念做简要介绍后，引导学生用算法、程序语言的形式将设计的思想表达出来，再利用基本组合和时序电路将软件形式表达的设计思想“翻译”成初步的硬件电路。通过对软件和硬件初始化、运行方式等的比较，对初步的ADC电路进行优化调整，最终形成经典的逐次渐近型ADC电路设计。

2 逐次渐近型ADC简介

ADC是将模拟信号转换成数字信号的器件，以方便计算机等数字系统进行信号处理，是计算机系统与外部物理世界交互的重要部件，也是数字电子技术课程中的重要知识内容。根据构造原理的不同，ADC的种类很多，例如并联比较型ADC、反馈比较型ADC、双积分型ADC、V-F变换型ADC，以及∑-ΔADC等。其中逐次渐近型ADC是一种反馈比较型ADC，它具有转换速度较快、体型小、构造成本低等优点，因此是目前ADC产品中用得较多的一种。图1和图2分别是逐次渐近型ADC的原理框图和电路原理图[6]。

逐次渐近型ADC的基本设计思想是：它是对计数型ADC在转换速度上的改进，对于外界模拟输入信号，逐渐计数累加，通过DAC产生输出一个与模拟信号相等的电压信号，此时输入给DAC的数值就是ADC的转换结果。值得注意的是，计数累加不是每次加1个单位，而是采用类似“二分查找”的原理，由高位到低位逐渐取1比较，如果DAC的输出大于外界模拟信号，相应的位置0，否则保留置1，直至到最低位比较结束。

传统的电路教学方法，会对照着原理图给学生讲解思想和电路的组成。学生领会上比较困难，特别是即使搞清楚原理，对电路的设计过程、来龙去脉也是不清楚的，从而产生对电路设计的神秘感和恐惧感，不利于进一步学习。

3 利用软件设计的比较教学

3.1 程序和电路的运算方式比较

通常的程序设计，是一种串行的思维方式，设计者仿照CPU指令的执行方式。学生写出程序设计的算法，再转换成具体的程序设计语言，供计算机编译执行。从实践教学过程看，在这一点上，在入门时，较电路设计更容易为学生所接受。以下内容介绍逐次渐近型ADC电路设计的软件比较教学过程。通过这一过程，让学生自己很自然地“设计”出逐次渐近型ADC。

3.2 逐次渐近型ADC的软件算法表达

用算法和程序表达计算机系统的处理过程，将有助于加深理解，也更便于未来的工程实现。逐次渐近型ADC可理解为一个将浮点型（表示模拟信号）转换成一定位数的整形数（表示数字信号）的函数模块。可以用伪码来表达这一过程，为了便于计算机程序语言实现，我们取转换结果为8位无符号整形。

算法1 BitADC8

输入：浮点数input

输出：8位无符号整形数iAdcResult

处理：

BEGIN

1，iAdcResult初始化为0，当前比较位BitNum初始化为最高位，即BitNum赋值为7（表示取最大值的一半，从中间开始比较）；

2，转换目标值iAdcResult的当前位BitNum置为1与输入浮点数比较；

3，如果iAdcResult大于input，置iAdcResult的当前比较位为0；

4，当前位BitNum减一，如果BitNum>=0，去第2步，否则输出iAdcResult；

END

学生对上述算法的理解是不太困难的，也可以较方便地用C语言来实现，如下面的函数BitADC8所述。需要说明的是，在C语言中有标准的函数可以实现这样的转换，这里是为了说明原理，故不采用现有的标准函数或者强制类型转换实现[7]。

int BitADC8（float input）

{if （input < 0 ） return -1；

if （input > 255） return 255；

unsigned char iAdcResult=0；

int BitNum=7；

while （BitNum >= 0）

{iAdcResult = iAdcResult | （1

if （iAdcResult > input）

iAdcResult = iAdcResult & ～（1

BitNum--；}

return iAdcResult；}

3.3 电路设计

学生写出BitADC8以后，基本对转换的原理有了较为深刻的理解，下面讨论如果从BitADC8函数中引导逐次渐近型ADC的电路设计。

逐句逐句地用数字电路中基本的组合和时序电路模块来理解BitADC8，最后形成逐次渐近型ADC电路与函数BitADC8的语句对比联系，如下图3所示。图中一共标注了5处对比模块，可以清晰地看到，软件算法能够帮助我们理清电路设计的思路，从而有助于我们进行硬件电路的设计。

当然，硬件电路和软件模块在表达和执行上还是有区别的，本质可能一一对应。局部细节的调整需要设计者自己去琢磨、理会。例如，或门G4和G5初始化时清零作用，还有软件串行执行和硬件电路并行执行的区别等。但这不影响两者的比较理解，设计的联系性还是比较紧密，具有重要意义。

4 结论

文章以逐次渐近型ADC电路原理教学为例，介绍了硬件电路设计的软件比较教学方法的应用。从实际教学效果来看，能够起到帮助学生掌握电路设计思路的作用，也有助于将来在EDA等课程中学习VHDL等硬件描述语言，更重要的是通过学习迁移帮助提高学生电路设计的信心，

参考文献：

[1] 任英玉， 王萍. “模拟电子技术”课程质量提升探讨[J]. 电气电子教学学报， 2016（2）： 36-38.

[2] 李月乔， 宗伟. “模拟电子技术基础”教学方法的思考与体会[J]. 电气电子教学学报， 2007（5）： 97-99.

[3] 丁邦. 反思教学论研究――基于比较教学论的视角[J]. 课程・教材・教法， 2012（9）： 26-31+49.

[4] 徐钦桂， 杨桃栏. 比较教学法在操作系统教学中的应用与实践. 计算机教育， 2010（10）： 95-99.

[5] 陈锟， 田晓梅. 用Matlab进行插值法比较教学研究[J]. 电气电子教学学报， 2012（2）： 98-100.

第3篇：电路图设计思路范文

关键词：便携式GPS 输电线路地理信息管理系统 手机端线路管理

一、引言

送电线路当发生故障，重合不成功时，多班组联合巡视，快速查找故障点及快速到达抢修地点是恢复送电。对于快速到达抢修地点关键在于能认得路，解决的办法还是必须开发实用的地理信息系统。以前做的基于GoogleEarth及灵图集成软件应用在输电线路杆塔、巡线道及车道管理系统中只停留在电脑查阅方面，由于受限于硬件、地点、使用人的操作能力等，实际应急特巡、抢修使用起来实用性还是较低。近期，我们开发了一套新地理信息系统是集合GPS导航/电子地图软件，通过开发，能多平台使用、能导航定位，使输电线路杆塔、巡线车道、巡线步行道地理信息系统得以开发，发挥其在工作中作为高效工具的作用。

二、输电线路特巡、维护快速找到故障点

故障性巡视等等的特殊巡视就是要快速找到故障点，关键任务是快速到达待查地点、准确发现故障、准确快速上报故障，这些也是故障性巡视高效完成的关键。而故障性巡视很多都是由多班组分段协作完成，这就产生一个关键问题，别的班组并不熟悉甚至不知道现在发生故障的线路应该怎么走，就算车道的路找到了，巡线人员下车后也不知道步行巡线道怎么走，巡视时间大大增加。这时需要有输电线路地理平面图，而传统的手工测量图主要存在GPS测量精度低、体积大、携带难、观测点之间需通视等缺点，三年前开发的基于GoogleEarth及灵图集成软件主要存在受限于硬件、地点、使用人的操作能力等缺点，使用起来实用性还是较低。为此，我们又重新开发了另一套系统――基于智能手机的输电线路信息管理系统（TSMIS）。

三、TSMIS系统总体设计思想及其实现

1、系统总体设计思想

以符合软件规范、提高效率、界面友好、便于实际运用和操作为指导思想。采用软件工程面向对象的设计思路，运用原型法，使输电线路管理所软件开发人员与输电线路管理所用户人员实现交互，一方面保证系统实现过程与实际应用相符；另一方面使用户参与系统的开发，保证用户对系统的基本维护能力和深层次的应用。

2、系统设计原则

根据设计思想，系统设计遵循以下原则：

（1）针对性：以提高输电管理所日常事务管理效率、输电线路地理信息质量为准则，为输电管理所提供及时、准确、有效的信息，体现实用价值。

（2）规范性：系统的设计应符合各个计算机平台的使用规范（Windows、linux、MacOS、WinCE、Android、IOS、Symbian），保证系统开发的通用性，便于各种终端设备（PC、Phone、PAD、PDA）的使用。

（3）完备性：包括基础数据的完备性和系统功能的完备性，基础数据的完备性指数据中存储信息足以满足系统的正常运行和输电管理所日常工作的需要。系统功能的完备性指根据部门需求设计各种模块， 充分实现信息的有效管理。

（4）可扩充性：系统的功能和数据库必须通用化，可根据部门需求进行扩充或移植， 以保证系统的可持续发展性。

（5）安全性：信息安全是信息系统的重要课题，也是电网安全的根本。该系统必须根据不同用户有不同权限级别的访问权限。

3、系统的框架体系结构

系统设计的基本思想以图形为基础，在卫星平面图、交通道路图、数字高程模型的基础上管理输电线路设备的各种信息；将空间数据与属性数据相结合，使系统操作更加方便、管理能力增强。系统的总体结构包括空间数据库、属性数据库的建立，空间数据、属性数据的浏览、输入与输出、双向查询等。系统具备普通MIS（ Management Information System） 的基本功能，还具备普通MIS不具备的优点，即能进行输电线路设备空间数据及属性数据的查询。

四、新系统设备信息数据的处理与管理

1、输电线路设备信息的数据体系

系统数据包括基础地图数据、输电线路设备数据、输电线路专用交通道路数据等。基础地图数据主要是输电管理所管辖线路范围内的卫星地图、数字高程模型（Dem），包括基础交通道路、水系、行政区划、各种公用地标要素等。输电线路设备数据包括输电线路设备的空间数据和属性数据。输电线路专用交通道路数据是除公共道路数据外，其他通往输电线路设备的巡线车道、人行巡线小道、应急抢修特殊通道等道路信息。

2、数据的采集与处理

数据的采集以图形数据、矢量数据、GPS格式数据为标准，建立矢量地图库。工程属性数据的获取，可以依靠输电线路设备设计档案等多途径获得。根据获得的数据，完成基于图形的各种功能。

五、新系统应用实践

1、今年4月25日500kV汕榕甲线线路跳闸、重合闸不成功，紧急需要输电管理所所有班组协同故障巡视。以前协助故障巡视由于其他非线路管辖班组对该线路路径不熟悉，需要管辖班组人员带路，协助特巡人员对于巡线人行道只能边找边走，巡视时间大大的增加。

2、110kV棉河线N20-N21跨越一个大水库，由于今年雨水较多，水库水满，原来修在水库边的巡线人行道已被水浸无法行走。这次靠手持机的输电线路设备地理信息中高清导航图直接找出附近可行的人行道来绕过满水的水库找到另外通道。

六、系统后续研发思路展望

根据输电线路运行的现场实际情况，对《输电设备缺陷管理制度》进行进一步细化，针对设备本体和线路通道，建立历史缺陷数据触点查询，专人对数据进行集成管理更新，能通过模拟技术再现缺陷的情况，该技术也将为管理者判断和分辨缺陷级别提供有力的保障。由于涉及信息外泄问题，智能终端使用本系统都保持脱网状态，历史缺陷及数据更新继续使用脱网数据包更新。

第4篇：电路图设计思路范文

关键词：初中物理；电流表电压表；实验观察

对于刚刚升入九年级的学生来说，九年级电学知识在近几年的中考中占有近40％的比例，只是2012年相应比例少点，八年级物理明显的不同点是：八年级物理各章相对独立些，特别是沪科版上册是声学、光学、物质的形态及其变化、物质的质量与密度，下册是力学知识：力与机械、运动与力、压强与浮力。所以某部分没学好，其他章节还能迎头赶上。我个人认为这是怕学生在学习的过程中枯燥乏味。而到九年级，开篇就是电学，大部分时间都在接触电学，电学的学习就像爬山一样，一开始如果就很累的话，那么越学到后面越吃力，到后来就根本爬不动，不可收拾，有的同学要补课还不知从何补起。所以，可以说，学好了电学就是学好了九年级物理。

一、注重学习效率，上课时专心听讲，是学好电学的主要途径。

课堂中的例题分析，考后试卷错题的讲解，只有真正听懂、理解了、消化了，课后是不需要死记硬背的。对于教师而言，学生实验自己做了，结论自己得出了，规律也会找了，但后面紧跟着的是大量的练习，来巩固对理论的理解。所以必须要有多种形式的教学手段来吸引学生上课认真听讲。有时连续几节课都是讲、练习题，必然会有些枯燥，这时教师除了运用多媒体手段教学，还可以进行学生编题比赛、学生纠错等多种教学手段，有时教师还可以故意设下陷进，让学生去犯错，然后让他们自己去“钻”出来，学生必定有一种释然的感觉。种种方式或手段目的都是为了调动同学们的积极性，让枯燥的习题课上得生动有趣。

另一方面，由于学生学得好坏有差异，学生的成绩也就有差别，所以整堂课的例题选择要顾及到绝大多数学生。

二、电学的学习，要注重学习方法的转变。

第一，重视电学实验的探究，不再是依赖老师的演示实验，而是同学们依靠自己与同伴的协作，连接电路图、测出实验数据、发现实验规律、得出实验结论。实验探究的学习方法，电学中有几个重要的定律，贯穿在整个电学中。同学们在认真完成课内规定实验的基础上，还可以自己设计实验，来判断自己设计的实验方案在实践中是否可行，因为大量的物理规律是在实验的基础上总结出来的。例如，设计楼道口开关电路、医院为病号设计电路，或设计在缺少电流表或缺少电压表的条件下测量未知电阻的实验。这些都需要学生自己独立思考、探索，不断提高自己的观察、判断、发散思维等能力，使自己对电学知识的理解更深刻，分析、解决问题更全面。

第二，电学要重视画图和识图的思维方法，刚学电学探究电路和探究欧姆定律离不开图形，复杂电路设计，都是主要依靠“图形语言”来表述的。画图能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析，明确欧姆定律应用于某一电阻还是整个电路；特别是班班通电子白板的应用，另外还必须根据现成的图形学会识图，要学会在复杂的图形中看出基本图形。例如，在计算有关电路的习题时，已给出的电路图往往很难分析出来是串联或是并联，如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图，就会很容易地看出电路的连接特点，使有关问题迎刃而解。

三、学习电学要善于总结与归类。

在学习完欧姆定律后，有大量的习题，很多题目都有重复性，但很多同学就是不停地犯错。因为不善于总结、思考，所以成绩一直不理想。总结中不难发现，在整个电学知识体系中，欧姆定律是精髓，电流、电压、电阻、电功、电热以及电功率的计算，都要在对欧姆定律深刻的理解基础上才能解答得熟练而准确。所以，对一阶段的学习及时做一下总结，既是承上做一个复习又是启下的一个预习。

对于归类而言，其实把问题分一下类，就不难发现后面计算题的电路图与刚开始电路分析的电路图相差无几，只是多了条件，多了要求。而计算的熟练与否是来自于前面扎实的电路分析。比如开关类型的题目可以归为一类，刚开始学习时，主要是分析开关断开或闭合时，有哪些用电器工作并属于什么连接方式，或者要求用电器串联或并联，开关应如何动作，在分析电路时，短路现象的分析是难点；在学习了欧姆定律后，就出现了大量的计算题。有了前面会分析电路的基础，结合公式I=U/R以及两个变形公式，解题时注意短路现象和欧姆定律针对的是同一部分电路，经过一定量的练习，那么考试时计算题基本是得分题。故障分析的可以归为一类。只要做个有心人，把后面与前面所学的知识点互相联系起来，则整个电学就会逐渐在头脑中构成一个完整的知识网，任何题目隐藏的就是这张网中的一个或多个知识点的结合。

第5篇：电路图设计思路范文

在以单片机为核心控制器的智能MCB控制模块的设计中，信号采样电路实现的功能是通过电压、电流传感器将一次侧的大电压、大电流信号转换为二次侧的小电压、小电流信号，经信号调理电路调理后送至单片机的A/D转换器，将模拟量信号转换为单片机能够识别的数字量信号并送入单片机内［7-9］。单片机依据事先编写好的程序进行分析、处理，并做出相应的判断。因此，采样电路的采样精度高低决定着智能MCB控制单元能否完成各项功能，并直接影响到测量及保护的精度，甚至关系到MCB操作的准确性。1．1互感器的选择考虑到智能MCB体积和尺寸的限制，传统的电压、电流互感器显然不能满足设计的要求。随着电子技术的迅速发展，目前小型互感器技术已经相对比较成熟，且在很多测量系统、仪器仪表系统都有着较为广泛的应用。在MCB的工作线路中，电压变化范围并不是很大，因此电压互感器选用性价比较高的LCTV51CF－220V/0～7．07V小型互感器。电流互感器的选用是智能MCB设计中的一大难题。线路发生短路故障时，线路中的短路电流可能达到几十安甚至上千安。若想精确地测量这么宽范围的电流，只由一个普通的空心电流互感器是很难完成的，又考虑到MCB尺寸体积的限制，就更加难以实现。考虑到MCB一般工作在线路的终端，很多都是家庭使用，当额定电流为几十安的MCB通过上百安的电流，甚至更大的电流时，一定是线路中发生了较严重的短路故障。在这种情况下，就无需经过采样、单片机判断、发出动作信号等一系列流程，应该由独立的模拟脱扣电路立即切断电路。本设计中选用了测量范围相对较宽的霍尔电流传感器。1．2信号调理电路的设计信号调理电路是将来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、显示读出和其他目的的数字信号［10-11］。信号调理电路技术包括信号的放大、衰减、隔离、滤波等［12］。本设计中的滤波电路是由单个运放构成的压控电压源二阶带通滤波电路，如图2所示。为了较彻底地滤去杂波，本设计中用了两个压控电压源二阶带通滤波电路。经过滤波的信号还不能直接作为单片机的采样信号，因为单片机只能识别0～5V的电压信号，而经过滤波之后的信号为正弦信号，负半周信号不能被单片机识别。从图2可以看到，在滤波之后有一个电压抬升的电路，其作用就是将正弦的信号抬升，使其变成0～5V内的正弦直流信号。其仿真波形如图3所示。图3中曲线1正弦波形为滤波电路的输出波形，曲线2为经过电压抬升后的直流正弦波形。

2电源电路的设计

智能MCB控制模块的设计中以单片机作为核心控制器件，而单片机的正常运行需要稳定的+5V电源提供电能，除单片机外，其他的一些电子电路和集成芯片也都需要有稳定的电源提供能量，因此电源模块的设计及其运行的稳定性对本设计而言至关重要。综合考虑智能MCB体积的限制和保证电源供电的稳定性，本设计中的电源部分采用了电流互感器、电压互感器相结合的自供电方式。由于系统电压在系统运行过程中的变化范围较母线电流要小得多，所以本设计中以电压互感器供电为主，以电流互感器供电为辅助。这种供电方式的设计既最大限度地缩小了设计所占用的空间体积，又能在一定程度上保证了供电的稳定性。电流互感器与电压互感器结合供电电路如图4所示。如图4所示，在电源电路中，采用以电压互感器供电为主、电流互感器供电为辅的结构。在电源实现电路中电阻R9、R10和三极管VT1、VT3、VT5共同构成电压比较调节电路。其作用是当线路发生短路产生很大的短路电流时，仍然能够保证所提供的是稳定的5V电压，从而保证了供电的稳定性，为MCB能够准确切断电路提供了保障。适当选取R9、R10，满足母线电流正常时R10两端的电压为给定值。当母线出现大于额定电流的大电流时，R10两端的电压大于给定值(VD4两端电压等于给定值)，此时VD4、VT1、VT3、VT5导通，起到分流的作用，从而使电路输出电压维持稳定。其中VD4的稳压值为4V。VD2、可调电阻RV1和继电器KR1起到当母线电流很大时转为电流互感器供电的作用。适当选用VD2、RV1，使得母线在正常工作时，继电器KR1处于常闭状态，由电压互感器电路供电;当线路发生短路故障时，线路中的电流比较大，此时KR1线圈得电吸合，转换为电流互感器电路供电。这种结构的供电方式能保证当母线电流接近空载时，母线电压仍保持在额定范围内，因此在电压互感器供电时，能保证电源提供稳定的电压输出。2．1电流互感器供电电流互感器供电部分的设计是本设计中的难点，因为线路中电流的波动范围相对于线路中的电压来说要大很多，但需能保证在几十安培到几百安培的电流范围内都能稳定的输出5V电压供给单片机和其他电子器件。电流互感器供电的电路原理图如图5所示。该电路设计的关键是各个器件数值的确定。器件数值确定的基本思路是:先从MCB正常工作时即线路在正常运行状态下的情况进行仿真，调试电路中器件的数值，使输出电压接近5V，在此情况下，起分流作用的VT1、VT3、VT5应该处于截止状态，即没有分流。因为VT1、VT3、VT5应该是在线路发生短路故障、线路中的短路电流比额定电流大时才起到分流的作用，这样才能保证在正常运行和故障情况下，提供的电压值都是5V左右，将误差限定在允许的范围内。电流互感器供电部分的输出电压波形如图6所示。图6电流互感器供电电路输出波形从图6可看出，电流互感器供电电路的输出电压波形经过短暂的延时后，升至5V左右，满足本设计中对供电电源的要求。2．2电压互感器供电线路在故障状态下线路电压的波动不会很大，因此本设计采用以电压互感器供电为主的供电方式。电压互感器的供电原理图如图7所示。从图7中可以看出，电压信号经过电压互感器变换，通过全波整流电路进行整流，电容C3、C4进行滤波，经过集成三端稳压器W7805稳压后输出+5V电压。电压互感器供电部分的仿真输出波形如图8所示。在本设计中用到的集成运放需要的电源是±5V，因此在供电部分还要设计出将+5V电压信号转换为－5V电压信号的部分。这部分电路中采用芯片ICL7660。电源转换ICL7660是Maxim公司生产的小功率极性反转电源转换器。采用ICL7660搭建的电路如图9所示，电流互感器和电压互感器供电电路的输出连接到引脚8，由ICL7660的引脚5输出－5V电压，输出波形如图10所示。

3结语

第6篇：电路图设计思路范文

关键词：电子设计自动化；课程特点；教学方法

作者简介：董素鸽（1983-），女，河南叶县人，郑州大学西亚斯国际学院电子信息工程学院，助教；李华（1972-），男，河南郑州人，郑州大学西亚斯国际学院电子信息工程学院，助教。（河南郑州451150）

中图分类号：G642.41     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）11-0046-02

电子设计自动化（EDA：Electronic Design automation）是将计算机技术应用于电子设计过程中而形成的一门新技术，[1]它已经被广泛应用于电子电路的设计和仿真、集成电路的版图设计、印刷电路板（PCB）的设计和可编程器件的编程等各项工作中。

随着半导体技术及电子信息工业的不断发展，电子设计自动化技术在信息行业中的应用范围越来越广泛，应用领域也涉及产业链中的几乎任何一个环节。一方面是社会上对电子设计自动化人才的急需，另一方面是我国高校中电子设计自动化人才培养的落后，两者之间的矛盾也促使众多的高校开始在电子信息、微电子技术等专业中开设“电子设计自动化”课程。如今，该课程已成为众多信息类学科的专业必修课，这为我国电子设计自动化人才的培养和充实做出了巨大的贡献。

“电子设计自动化”课程教学效果直接影响着人才培养的质量，因此，优秀的教学方法和教学质量是教学过程中必须重视的。笔者根据近几年的教学经历，总结经验，开拓创新，形成了一套特有的教学方法，旨在培养出基础牢、思路清、知识广、能力强的电子设计自动化人才。

一、“电子设计自动化”课程教学的特点

电子设计自动化是一个较为宽泛的概念，它涵盖了电路设计、电路测试与验证、版图设计、PCB板开发等各个不同的应用范围。而当前“电子设计自动化”课程设置多数侧重电路设计部分，即采用硬件描述语言设计数字电路。因此，该课程的教学具非常突出的特点。

1.既要有广度，又要有深度

有广度即在教学过程中需要把电子设计自动化所包含的各个不同的应用环节都要让学生了解，从而使学生从整个产业链的角度出发，把握电子设计自动化的真正含义，以便于他们建立起一个全局概念。有深度即在教学过程中紧抓电路设计这个重点，着重讲解如何使用硬件描述语言设计硬件电路，使学生具备电路设计的具体技能，并能够应用于实践和工作当中。

2.突出硬件电路设计的概念

在众多高校开设的“电子设计自动化”课程中，多数是以硬件描述语言VHDL作为学习重点的。而VHDL语言是一门比较特殊的语言，与C语言、汇编语言等存在很大的不同。因此，在教学过程中首先要让学生明白这门语言与前期所学的其他语言的区别，并通过实例，如CPU的设计及制造过程，让学生明白VHDL等硬件描述语言的真正用途，并将硬件电路设计的概念贯穿整个教学过程。

3.理论与实践并重

“电子设计自动化”是一门理论性与实践性都很强的课程，必须两者并重，才能收到良好的教学效果。在理论学习中要突显语法要点和电路设计思想，[2]并通过实践将这些语法与设计思想得以加强和巩固，同时在实践中锻炼学生的创新能力。

二、“电子设计自动化”课程教学方法总结

良好的教学方法能起到事半功倍的效果。因此，针对“电子设计自动化”课程的教学特点，笔者根据近几年的教学经验总结了一些行之有效的教学方法。

1.以生动的形式带领学生进入电子设计自动化的世界

电子设计自动化对学生来说是一个全新的概念。如何让他们能够快速地进入到这个世界中，并了解这个世界的大概，从而对这个领域产生兴趣，是每个老师在这门课授课之前必须要做的一件事情。教师可以采用一些现代化的多媒体授课技术，让学生更直观地了解电子设计自动化。由于电子设计自动化是一个很抽象的概念，因此，可以通过播放视频、图片等一些比较直观的内容来让学生了解这个领域。从学生最熟悉的电脑CPU引入，通过一段“CPU从设计到制造过程”的视频，让学生了解集成电路设计与制造的流程与方法，并引出集成电路这个概念。

通过早期的集成电路与现在的集成电路的图片对比，引出EDA的概念，并详细讲解EDA对于集成电路行业的发展所作的巨大贡献。在教学过程中，通过向学生介绍一些使用EDA技术实现的当前比较主流的产品及其应用，提高学生对EDA的具体认识。这些方法不仅使学生对EDA相关的产业有了相应的了解，更激发了学生的学习兴趣，使学生能够踊跃地投入到“电子设计自动化”的学习中。

2.以实例展开理论教学

“电子设计自动化”的学习内容包含三大部分：[3]硬件描述语言（以VHDL语言为学习对象）、开发软件（以QUARTUS II为学习对象）和实验用开发板（以FPGA开发板为学习对象）。

硬件描述语言的学习属于理论学习部分，是重中之重。对于一门编程语言的学习来说，语法和编程思想是学习要点。在传统的编程语言学习的过程中，通常都是将语法作为主线，结合语法实例逐渐形成编程思想。这种学习方法会使学生陷入到学编程语言就是学习语法的误区中，不仅不能学到精髓，还会因为枯燥乏味而产生厌倦感。

如何能使学生既能掌握电路设计的方法，又轻松掌握语法规则是一个教学难题。笔者改变传统观念，将编程思想的学习作为教学主线，在理论学习过程中，以具体电路实例为基础，引导学生从分析电路的功能入手，熟悉将电路功能转换为相应的程序语句的过程，并掌握如何将这些语句按照规则组织成一个完整无误的程序。在此过程中，不断引入新的语法规则。由于整个过程中学生的思考重点都放在电路功能的实现上，而语法的学习就显得不那么突兀，也不会产生厌倦感。由于语法时刻都需要用到且容易忘记，因此在后期的实例讲解过程中需要不断地巩固之前所学过的语法现象，以避免学生遗忘，以此让学生明白，学习编程语言的真正目的是为了应用于电路设计。通过一些实践，学生体会到语言学习的成就感，进一步提高了学习兴趣，此方法收到了良好的教学效果。

3.将硬件电路设计的概念贯穿始终

硬件描述语言与软件语言有本质区别。很多学生由于不了解硬件描述语言的特点，在学习过程中很容易将之前所学的C语言等软件编程语言的思维惯性的应用于VHDL语言的学习过程中，这对于掌握硬件电路设计的实质有非常大的阻碍。因此，在教学过程中，从最初引入到最后设计电路，都要始终将硬件电路设计的概念和思维方式贯穿其中。

在讲述应用实例时，需要向学生分析该例中的语句和硬件电路的关系，并强调这些语句与软件语言的区别。以if语句为例，在VHDL语言中，if语句的不同应用可以产生不同的电路结构。完整的if语句产生纯组合电路，不完整的if语句将产生时序电路，如果应用不当，会在电路中引入不必要的存储单元，增加电路模块，耗费资源。[4]而对于软件语言，并没有完整if语句与不完整if语句之分。为了让学生更深刻地理解不同的if语句对应的硬件电路结构特性，可以通过一个小实例综合之后的电路结构图来说明。

如以下两个程序：

（1）entity muxab is

port（a，b：in bit；

y：out bit）；

end；

architecture behave of muxab is

begin

process（a，b）

begin

if a>b then y

elsif a

end if；

end process；

end；

（2）entity muxab is

port（a，b：in bit；

y：out bit）；

end；

architecture behave of muxab is

begin

process（a，b）

begin

if a>b then y

else y

end if；

end process；

end；

（1）（2）两个程序唯一的不同点在于：程序（1）中使用的是elsif语句，是一个不完整的if语句描述，而程序（2）使用的是else语句，是一个完整的if语句描述。这一条语句的区别却决定了两个程序的电路结构有很大的不同。（1）综合的结果是一个时序电路，电路结构复杂，如图1所示。而（2）综合的结果是一个纯组合电路，电路结构非常简单，如图2所示。通过综合后的电路图比较，学生更深刻理解这两类语句的区别。

强化硬件电路设计的思想，可以促使学生逐渐形成一种规范、高效、资源节约的设计风格，培养一个优秀的硬件电路设计工程师。

4.通过实践拓展强化学生动手能力

“电子设计自动化”是一门实用性很强的课程，学生在学完该课程后必须具备一定的硬件电路设计和调试的能力，因此在教学中需要不断地用实践训练来强化学生在课堂所学习的理论知识，并使他们达到能够独立设计较复杂硬件电路的能力。

笔者在教学过程中鼓励学生将课程实践和毕业设计内容相结合的方法，让学生强化实践能力，收到了良好的效果。学习“电子设计自动化”课程的学生基本上都是即将进入大四，此时他们的毕业设计已经开始进入选题，开始了初步设计的过程。笔者先在实验课堂向学生布置一些常用硬件电路设计的题目，比如交通灯、自动售货机、电梯控制器等，让学生体会电子设计自动化课程的实用性，激发他们的思考和学习兴趣。在此基础上分组组建实践小团队，让每组学生共同完成一个较复杂的电路系统，比如遥控小车、温度测控系统等，鼓励他们将所做的内容与毕业设计对接。其中大部分同学通过这些训练都可以掌握硬件电路设计的基本方法和流程，有一部分同学还能设计出比较出色的作品。此过程不仅让学生体会到了学习知识的快乐，也培养了他们的团队协作精神，为他们以后的继续深造和工作做了铺垫。

三、结束语

掌握“电子设计自动化”课程的特点，有针对性地改善教学方法，充分调动学生的学习积极性，强化理论和实践教学相结合，一方面使学生把握课程的全局性，了解和熟悉电子设计自动化行业的状况和最新动态；另一方面培养学生具有扎实的理论基础和良好的动手能力，培养出厚基础、重实践、有创新的高素质人才，具有重要的社会意义。

参考文献：

[1]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2]Roth,C.H.数字系统设计与VHDL[M].金明录,刘倩,译.北京:电子工业出版社,2008.

第7篇：电路图设计思路范文

捍卫集成电路独创布图设计的专有权，保护所有者权益，集成电路设计业才能健康发展。

“钜锐案”的判决是我国集成电路知识产权保护的一个历史性的重大事件，对于集成电路布图设计侵权案的统一裁判尺度和法律适用标准以及促进集成电路技术创新和产业发展都具有重要意义，堪称经典性指导案例。

一、集成电路的布图设计是集成电路芯片核心技术的表现形式

集成电路布图设计表面上看是一种图形设计，实质上布图设计凝聚了集成电路设计思想的精华，图形是最后呈现的形式。布图设计是指实现某一电子功能，集成在某一半导体材料的基片上的集成电路全部元件与部分或全部连线的三维配置；布图设计不仅准确映射了设计者所设计电路的逻辑关系和输入输出关系，而且事关集成电路芯片的参数和指标。判定集成电路是否构成侵权，可以根据争议芯片两者的元件、元件空间布局、元件连接关系、连接线路排布与走向、元件及线路的尺寸规格等是否相同，即两集成电路全部元件与连线的三维配置是否相同。布图设计是创作者的智力劳动成果，应当予以保护。

二、集成电路的布图设计易于复制和抄袭，必须依法保护

布图设计是以某种信息状态存在的。布图设计在集成电路芯片中表现为一定的图形，在掩模版上，布图设计也是以图形方式存在的；借助于计算机辅助设计技术，布图设计以数字化代码的方式存在于各种存储介质中；在计算机控制的电子束曝光装置或离子注入机中，布图设计同样以代码的方式存在。通过相关设备，人们可以感知这些数字化代码信息。在不同的载体上，布图设计以不同的信息状态存在，同样，可以不同的方式被复制。因此，要保护设计者的知识产权，就要依法对独创的布图设计进行保护。根据《集成电路布图设计保护条例》，依法取得专有权是知识产权所有者保障权益的有效途径。集成电路设计的从业人员是最有条件接触、复制、传播布图设计的，权益所有人应与设计人员明确产权关系并签署保密协议，设计人员应自觉遵守法律法规，尊重所有者权益。

三、完善产权交易机制，发挥布图设计成果的再利用价值

第8篇：电路图设计思路范文

关键词：电子电路制作技术；教学创新；工程实践能力

1课程特色与创新

《电子电路制作技术》以电子产品为载体，采用项目层次教学，产教融合为一体，让学生“在学中做，在做中学”，通过原理图设计、电路制作和调试，项目验收等环节，使学生掌握电子电路制作技术相关技能，适应社会的需求，符合人才培养目标。本课程通过完成典型实训项目（典型电子产品），达到培养学生实用电子线路设计与制作能力的目的。采用工学结合的教学模式、项目教学法，教学活动参照企业岗位的工作过程，总体流程：“(1)获取信息、明确任务。(2)制定计划、安排进度。(3)选择方案、做出决策。(4)任务实施、完成工作。(5)对照要求、检查控制。(6)总结评估、提出改进。”六个教学步骤来设计。电子电路制作技术是电子信息类各专业必不可少的重要实践环节，它包括设计方案的选择、设计方案的论证、方案的电路原理图设计、印制板电路（即PCB）设计、元器件的选型、元器件在PCB板上的安装与焊接，电路的调试，撰写设计报告等实践内容。电子电路制作技术的全过程是以实践操作为主，教师的讲授、指导、讨论和研究相结合为辅的方式进行。根据实训项目的要求，对设计思路、设计方案等展开讨论。

2课程建设与改革探索

2.1课程沿革

电子电路制作技术是电子信息类相关专业实践课程体系核心课程之一，积累十余年实践经验，已成为学院课程建设的亮点。本课程至2006开始设置，课程名为电子实习，以收音机组装为载体培养学生的电子工装技能，系统集成和调试技能；2017年至今，课程名为电子电路制作技术，运用OBE教育理念，通过对行业企业需求调研分析后，充实了课程内涵，学生可结合理论学习提出不同的设计任务；改进了教学方法，采用探究式、翻转教学等方法发挥学生主体作用，激发学习兴趣。

2.2课程与教学改革要解决的重点问题

本课程是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端，是对理工科专业学生进行科学实验训练的重要基础。训练学生理论联系实际，培养学生初步的实验能力，良好的实验习惯以及严谨的科学作风，使学生具有良好的实验素质，同时又为后继的课程打好基础。

2.3课程内容与资源建设及应用情况

本课程要求使AltiumDesigner为设计工具，完成原理图、PCB板的设计、布局；依托新一代信息技术综合训练中心，对PCB电路进行热转印、蚀刻、打孔、焊接、调试检测等提高学生电子电路制作设计能力。课程项目内容多样化，课程内容包括：幸运转盘，无线收发话筒，小音响，多彩摇摇棒等。与学生兴趣相结合，加入实用元素，学生对制作产品感兴趣，能驱动其进行更深入的学习，并能使学生在完成任务的过程中，提高动手能力和综合能力。课后作品可以在生活中使用，一举多得。

2.4课程教学内容及组织实施情况

本课程以任务为主线，学生为主体，将学生的学习活动与任务相结合，围绕任务展开学习，以任务的完成情况作为检验的重要依据，使学生主动探究、实践、思考后，运用相关知识解决问题的综合能力。在项目任务实施过程中，注重培养学生的自主创新意识，引导学生进行自主性的电子产品单元电路设计和规划。在学生自主创意设计的过程中，充分发挥学生的创新思维，丰富学生制作以及设计的多样性，提升学生设计制作的兴趣和积极性。通过创新思考、设计、电路规划及实训报告思考中，体现学生的学习效果。评价采用分阶段分评价的模式，重点评价学生的综合职业能力。

2.5课程成绩评定方式

本课程的考核方法采用五级制，包括平时考勤（占20%）、阶段考查（占40%）、功能考核（占20%）和设计报告（占20%）四个环节。平时考勤考核学生到课与遵守课堂纪律情况；阶段考查检查学生对每个任务的完成情况，以及阶段性成果，功能考核主要检查学生作品完成情况以及功能实现情况。通过平时考勤，确保学生都能积极参与课堂，通过任务考核和阶段性考查驱动学生去学习，并完成任务，最后功能考核是对学生最后成绩的肯定，也是学生对自己工作的认定，通过设计报告，锻炼学生撰写设计文案的能力，也是学生对整个设计工作的总结。

3课程开发原则

本课程通过充分的社会企业调研，以“走出去，引进来”原则完成课程开发，大致分五个环节。图1电子电路制作流程图根据项目要求，完成元器件的选用。（2）完成原理图、PCB板图设计。（3）根据工程模式完成电路的焊接工作，达到良好的电气性能与机械强度。（4）通过电路调试与测试，掌握常用仪器仪表的使用。（5）项目答辩验收。

4课程设计方案

4.1课程设计理念

《电子电路制作技术》通过理能联系实际，产教融合，对电路进行合理设计、制作、调试、验收为前提，综合提升学生工程实践能力。

4.2项目任务设计

本课程通过完成典型项目，达到培养学生工程应用能力的提升。在开发典型项目任务时，既要考虑工作过程的真实性，也要考虑与教学规律相结合，考虑教学的适用性。因此，我们选择以下典型的项目任务：项目1：NE555多谐振荡器设计与制作；项目2：计数器设计与制作；项目3：LED显示设计与制作；项目4：对前面项目进行级联调试。

4.3学习活动的设计

本课程采用工学结合的教学模式，采用项目教学法，学习活动参照企业岗位的工作过程，大体按照“信息、计划、决策、实施、检查、评估”六步工作法来设计。对每一个项目，具体的教学过程如图2所示。（1）明确任务，制定计划：根椐项目，采用从上而下的方法分析任务要求，明确系统的设计任务要求，制定明确完整的计划，对方案进行选择（2）设计电路：在理论基础上，充分查阅相关文献，根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合，但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。拟定出各单元电路的要求后进行全面检查，无误后按顺序设计各单元电路。（3）制作、调试电路：电子电路的安装与调试在电子电路实践和电子工程技术中都占有非常重要的地位。它是把理论付诸于实践的阶段，也是将理论电路转换为实际电路和电子设备的过程。同时，这一过程也是对理论设计的检验、修改和完善。调试过程是利用符合指标要求的各种电子测量仪器，如示波器、万用表、信号发生器等。对安装好的电路或电子装置进行调整和测量，以保证电路或装置正常工作；同时，判别其性能的好坏，各项指标是否符合要求等。因此，调试必须按一定的方法和步骤进行。（4）验收：学生独立测试，教师对项目输出结果，电路制作工艺等方面进行评分（5）答辩：项目验收结束后，学生进行答辩，阐述项目设计方案，制作方法以及整个过程中的问题解决思路。（6）提出改进意见：教师对学生的工作有针对性的提出意见，便于后期整改。（7）撰写报告：写项目报告的写作，要求包含方案论证，设计原理，制作过程，输出数据参数等，误差分析。

5教学效果

（1）学生的学习积极性和学习兴趣有了很大程度的提高。多数同学利用课余时间到实训室制作电路的情况。（2）学生的学习能力和动手能力有了较大的提高。多数学生基本能够看懂电路图，并能够按照电路图和设计要求制作和调试电路，能够撰写比较完整的项目设计报告。（3）从一开始遇到问题不知如何是好，到现在能分析问题，解决问题。（4）学生参加各种竞赛获得佳奖。由此看出，我们的教学改革已初见成效。

6课程建设计划

能正确识别、检测和选用常用电子元器件。能对典型电子电路进行分析和计算。能读懂实用电子电路原理图。能对照不同电路方案分析选择电路。能够根据电路原理图完成PCB的设计制作。能够按照电路原理图焊接实用电路。熟练使用万用表、信号发生器、示波器等常用仪器仪表。能够对制作完成的电路进行调试以满足设计要求。结合生产生活实际，培养对电子产品制作技术的学习兴趣和爱好，养成自主学习与探究学习的良好习惯；通过参加电子产品制作的教学活动，培养运用电工电子技术知识和工程应用方法解决电子产品生产过程中相关的实际问题的能力；强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识，养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。

参考文献

[1]谭海曙.模拟电子技术实验教程[M].北京大学出版社,2010.

[2]毕满清.电子技术实验与课程设计[M].机械工业出版社,2011.

[3]梁青.Multisim11电路仿真与实践[M].清华大学出版社,2012.

第9篇：电路图设计思路范文

本文简要分析了电子电路设计中关键的设计原则、设计方法，以及设计和制作的过程。

【关键词】电子电路 设计 制作 调试

【关键词】电子电路 设计 制作 调试

随着科技的发展和社会的不断进步，越来越多的新型电子产品不断涌现。电子电路作为这些电子产品的核心部分，直接关系到电子产品的性能及质量。因此，对电子电路的设计原则、设计方法、设计步骤以及制作调试过程进行研究分析，具有重要的意义。

1 电子电路的设计原则

1.1 整体性原则

在电子电路的设计中，既要以整体为出发点，也要注重考虑其内部的各个组成部分之间的相互关系，同时还应注意电路的整体受到外部环境影响的因素。在设计的过程当中，应该注意以综合为前提，以分析为主。在对电路进行分析时要局部综合考虑，而在综合时也要对各元件的功能具体分析。

1.2 功能性原则

将整个的电子电路系统划分成几个不同的模块，每个模块能够独立完成一项或者几项功能。设计电子电路时，对各个模块分别进行设计分析，然后再将之组合成最终所需要的系统。

1.3 最优化原则

当电子电路的设计初步完成时，系统已能够初步实现所需要达到的功能，但该系统的各个模块在相互配合的过程中可能还存在着一些问题，使功能不能实现最优化。这就需要对各个模块或者各个调整元器件的参数进行调整分析，从而找到最优值，实现系统功能的最优化。

2 电子电路的设计方法

2.1 层次化设计方法

该方法的设计思路就是对电子电路系统分模块、分层次的进行设计。层次设计中的子模块可以调用现有的、比较成熟的模块，也可以对模块进行创新性设计。电子电路系统的层次设计包括了系统级的顶层设计、电路级的中层设计以及物理实现级的底层设计这三个不同的设计层次。

2.2 渐近式的组合设计方法

该设计方法是在基础单元电路熟练掌握之后，按照电子电路的功能要求，快速完成组合图的设计。具体过程是首先根据设计要求确定电子电路的功能指标以及技术参数，然后以此来提出设计思路并按照设计思路画出组合图。在设计的过程中，边设计边完善，最终达到设计要求。

2.3 最佳化设计方法

对于集成电路等难以调整的电路来说，在设计的时候就需要综合考虑各种因素，对电路进行准确设计。因该种设计精度要求高，且计算较为复杂，因此就需要选择计算机辅助设计来实现。该方法的关键是构建目标函数数学模型。

3 电子电路的设计步骤

3.1 明确电子电路设计的基本要求

在设计之前，首先要对设计的电路所需实现的功能以及性能指标等进行认真分析，明确设计要求。根据分析确定各元器件的技术参数并尽量使之精准。

3.2 制定总体设计方案

在对电子电路进行设计时，综合分析所要实现的功能，然后根据自己掌握的知识及查阅资料，建立几套备选方案。设计方案时，在满足要求的前提下，应尽量使得设计的电路经济、简洁、实用。然后对这几套方案进行认真分析研究，反复比对，找出最优方案。

3.3 各个单元电路的设计

在对各个单元的电路进行设计的过程中，要确定各单元的性能指标及技术参数等，注意各单元之间的相互关系，保证所设计的电路简单可靠。在设计时，尽量使用现成电路，若实在找不到，则在现有基础上加以改进。

3.4 电路接线图的设计

电路接线图的设计是整个设计过程当中的关键环节。一旦电路接线图有问题，不但达不到需要的功能，还很有可能会造成危害。在对电路接线图进行设计时，要考虑到各种各样的因素，其中包括各元器件的位置尺寸、电路板之间的相互关系、功放管散热问题以及是否便于维修等。综合考虑这些因素之后，就可以根据所确定的电路板的尺寸以及安装方式等，对电路图进行设计。

在对电路接线图进行设计时，应该满足一下几个要求：一是要保证电路的有序排列，以减少各部分间的影响，使效果最优；二是将地线安装在电路板中间，以减少相互干扰；三是可调整元件的安装位置要便于调节，功耗大的部件靠近外侧，便于散热；四是电阻器的安放尽量选择平卧，以提高电子电路系统的可靠性。

4 电子电路的制作、安装和调试

4.1 电子电路的制作及安装

在电子电路设计图完成之后，需要以此制作印刷电路板，然后测试选用的元器件，测试无误后安装到印刷电路板上，完成制作。各元器件以插座的方式与电路板相连接，以便于损坏后的更换。焊接时，还应该尽量避免挂锡以及虚焊现象的发生。

4.2 电子电路的调试

在电子电路安装完毕之后，必须对其进行调试，使之达到设计要求，才算最终完成。电子电路的调试分以下几步：（1）对电路进行仔细检查，看其连接是否正确，包括电容极性、元器件的安装位置以及电源的正负极连接等。（2）对电路进行通电检测，看是否有元器件发热以及冒烟等现象发生，一旦发现，立即断电检查，问题解决后重新检测，直到无异常现象发生为止。（3）对电子电路进行分块调试，把电子电路划分为几个不同的功能模块，然后分别对其调试，首先对其进行静态调试，合格后再做动态调试。（4）对电子电路进行联机调试，分块调试完毕后，将各模块联接起来做联机调试，看其运行结果是否已达到设计要求。

5 总结

电子电路与人们的生活息息相关。随着其发展，电子电路的设计方法越来越得到完善，但是仍然存在着需要改进的地方。对电子电路的设计加以研究，有利于提高电子产品的性能及使用寿命，为今后电子电路的设计提供了参考依据。

参考文献

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