电子电路设计论文精品(七篇)

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【关键词】电子设备 电子电路 抗干扰能力 电磁兼容 干扰抑制

中图分类号：V243 文献标识码：A文章编号：

一．引言

当前我国的经济快速发展带动了我国电子行业的迅速发展，各种各样的电子产品相继诞生，电子产品的应用也日益的广泛，可以说电子产品已经成为了人们生活工作的一个重要的组成部分。我们知道电子干扰是有很大的危害性的，它不仅仅严重的降低了电子系统的可靠性，还能够对人体的健康产生很大的负面作用。例如一些电子产品以及仪器就对电子电路的干扰十分的敏感，最常见的有家用电器比如收音机，电视机等等，还有一些医用设备，比如心脏起搏器等等。这些对电子电路的干扰电磁波都十分的敏感，干扰严重影响了这些设备的正常工作，严重的甚至使这些设备无法工作。为此，我们必须重视电子电路抗干扰能力的设计，可以说电子电路的抗干扰能力已经成了当前电子电路设计的一个非常重要的一方面，我们知道电子电路的电磁干扰是无处不在的，这就需要我们从设计开始来采取一系列的措施，提高电子电路设备的抗干扰能力。

二．电子干扰的分类以及危害

按照干扰源的不同我们可以将电磁干扰分为空间辐射干扰和传导干扰。以下将分别分析说明这两种干扰的危害性。

1.传导干扰及其危害电子电路的工作离不开整流电源, 电网的干扰的传输介质是电源线，我们知道电子系统内部的各个组成部分是相互联系的，它们之间也是通过各种线连接起来的，而电磁干扰也可以通过线进行传播，对系统产生影响，导致其不能正常工作。

2.电磁干扰中最为常见的是空间辐射干扰，它是通过空间传播的。也被叫做辐射型干扰。我们一般把空间辐射干扰分为远辐射干扰以及近耦合干扰两种形式。电子系统内部各部分电路之间的干扰被称为近场耦合干扰, 系统和设备之间的干扰叫远场辐射干扰。一般而言电源电路以及信号电路都可以产生辐射。特别需要注意的是它们在高频以及超高频情况下, 电磁能量通常会像空间产生辐射, 之后相互作用产生辐射形成干扰。我们知道电子电路的工作受辐射的影响很大, 轻则系统不稳定, 重则可能导致电子电路无法正常工作。

三．在电子电路中比较常见的干扰

1.来自电网中的干扰

我们知道，大部分电子电路都是用的直流电源，而这些直流电源是交流电源经过电网变压以及稳压之后提供的。我们知道干扰信号是可以通过交流电流传播的，正是因为如此，一些干扰信号就会通过交流电流进入电子系统中，产生干扰作用，影响电子电路的正常运行。

2.来自地线中的干扰

存在于电子系统内的干扰就是地线干扰。一般而言电子系统之中的各个组成部分都是公用同一个直流电源，在不同部分的电流流过公共地电阻时就会产生电压降，而电压降是具有干扰作用的，就形成了地线干扰。

3.来自信号通道中的干扰

我们知道信号的传输距离一般都比较长，而在这个过程中信号往往会很容易受到周围环境的影响，对其产生比较强的干扰，致使信号失真，从而影响了电子电路设备的正常工作

四．电磁干扰的抑制方法

我们知道电磁干扰是有很大的危害性的，不仅仅是对一些电子设备产生影响，使之不能正常的工作，时期稳定性下降，所以提高对电磁干扰的抵抗能力显得十分重要。以下就介绍几种常见的电磁干扰抑制方法。

1.电源干扰的抑制

（1）为了抑制电网干扰我们可以有以下方法：

①我们可以在电源的变压器加屏蔽层

②在电源输入端加设电磁干扰滤波器

（2）为了抑制整流电源纹波干扰，首先必须设计一个稳压电源。但有时, 尽管稳压电源质量较高, 电子电路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流电源输出端到放大电路输入端的连线较长, 如超过20cm 时, 电子电路的前置放大器即应加滤波电路。

（3）为了抑制电源寄生耦合干扰，我们可以在多级共用整流电源的场合加设去耦滤波电路。

2.杂散电磁场干扰的抑制电子电路周围总是存在着一些杂散电磁场, 它极易通过放大器的输入级或某些电容、电感形成对电子设备的干扰, 可采用以下办法加以抑制。

（1）合理布局减小干扰布局不合理时, 也易引进干扰, 可通过合理布局来减小干扰。

（2）采用电磁屏蔽技术减小干扰屏蔽分静电屏蔽和磁屏蔽两种,它可以有效地将干扰源与扰部件隔离开来。静电屏蔽应采用高导电率材料, 如用铜或铝制作, 比用铁制作效果好。磁屏蔽应采用高导磁材料, 如用铁氧体、坡莫合金等制作。

①静电屏蔽。静电屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意静电屏蔽时其屏蔽板或屏蔽罩必须有良好的接地。

②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 将扰部件置于屏蔽罩中, 使干扰磁力线不进入扰部件。

③屏蔽线。对于一些信号传输线不可能将其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽线。注意屏蔽线的两端必须有良好的接地。

（3）采用光电隔离技术减小干扰电子电路设计中经常需要将一些传感器得到的电信号输送到放大器, 为防止信号传输中的干扰可采用光电隔离技术。光电耦合器的类型可根据实际信号情况选择。

3.接地干扰的抑制接地是抑制和防止干扰的重要措施。良好的接地可以减小或避免电路相互间的干扰。原则是模拟与数字接地应分离, 减小地线阻抗、选择合适的接地方式等。

五．结束语

我们知道，可以说电磁干扰是普片存在的，而且电磁干扰具有很强的危害性，不管是对电子设备的危害性，还是对工作人员的危害性，这些都会产生严重的后果。所以我们必须要重视这一点。在实际的工作中，我们必须提高电子电路的抗干扰能力，如果电子电路的抗干扰能力不够的话，那么会使电子设备的系统可靠性极大的降低，即使其他的设计符合规定，只要其抗干扰能力不够，那么它也是无法正常工作的。所以在进行电子电路设计时必须充分考虑这个方面，重视这个问题的严重性，并且在实际的工作中，也要不断地对其设计方法探讨研究，不断地增加经验，不断的改进，只有这样才能使电子电路的设计更加的科学合理。

参考文献：

[1]吕俊霞Lv Junxia 电子电路的抗干扰方法与技术[期刊论文] 《印制电路信息》 -2006年8期

[2]李晓海 电子电路的抗干扰技术探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期

[3]蒋伟丽Jiang Weili 浅谈电子抗干扰技术 期浅谈电子电路的抗干扰技术 [期刊论文] 《丽水学院学报》 -2007年2期

[4]郭宝山周勤荣 浅谈电子电路的抗干扰设计 [期刊论文] 《山西电子技术》 -2011年5期

[5]浅析电子电路的抗干扰措施 [期刊论文] 《南北桥》 -2008年7期高玉荣管志刚

[6]许蓓蓓 对电子电路抗干扰措施的探讨 [期刊论文] 《建材发展导向》 -2011年11期

篇(2)

关键词：电力电子技术；实践教学；教案

作者简介：屈克庆（1970-），男，河南洛阳人，上海电力学院电气工程学院，副教授。（上海 200090）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0077-02

“电力电子分析与设计”课程是上海电力学院（以下简称“我院”）本科生教育中为电力电子与风力发电专业方向开设的一门专业选修课，也是必选课程。这门课程着重教授现代电力电子技术内容，要求理论课程与实践紧密结合，以激发学生的学习兴趣，培养学生的理论知识和实践能力为目的，能为本科毕业设计和今后工作奠定良好的基础，以期满足当今社会急剧增长的对电力电子技术的知识和人才需求。

一、教学现状和分析

电力电子技术是一门关于电能变换与利用的学科，涉及到发电、输电、配用电、传动等各个环节。随着当今社会迅速发展，广泛应用于工业企业、交通运输、生活医疗、新能源发电等各个方面，这些都与实践内容密切相关。

电力电子技术是在时展要求下产生的节能与发电技术，是高校电气专业的一门重要课程，其理论性和工程实践性都很强，是学生既感兴趣，又普遍感觉较难的一门课程。结合多年的教学实践总结，探讨了这其中的主要原因，大概可分为以下三个方面：

1.电力电子技术内容繁多，并且知识点分布广泛

根据应用的场合和要求不同，电力电子电路形式和内容纷繁多样。

从应用场合上划分主要有基本四种变换形式：直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流；每种变换形式从电源种类上看包括有单相、三相、多重化、多电平电路，从负载方面上看包括有电阻负载、阻感负载、阻容负载；从电力电子元件上看主要包括有二极管、晶体管、晶闸管、门极可关断晶闸管GTO、场效应管MOSFET、绝缘栅型场晶体管IGBT；采用不同的元件、电路和负载都会产生不同的效果。

从应用目的上包括有幅值的变化（如电压的升高与降低）、频率的改变（如变频调速）、相位的移动（如无功补偿）、相数的改变（如三相到多相）、功率或转矩的变化（如电机传动）、谐波的治理（如电力滤波）。

从不同形式的电力电子电路和不同的负载特性上，都可以得到不同的工作波形，对于波形的把握与理解，也是电力电子技术区别于其他学科的显著特点之一。这需要在理解电力电子器件的特性上掌握电路的功能和结构特点，建立电路的数学模型，并进行多种电路的对比总结，才能具备分析主电路功能的基本能力。

2.电力电子技术涵盖涉及学科众多，并且理论内容广泛

既涵盖到电气基础的课程有：电路、电子技术、电机学、电磁场，又涉及到电气专业的课程有：控制理论、微机原理、电力系统分析、运动控制系统等。

电力电子技术是一门弱电控制强电的技术，也是所谓将“粗电”变换为“精电”过程，学科跨度和综合性非常广。实际的电力电子装置既包括由电力电子器件等构成的主电路，又包括由DSP等微处理器构成的控制电路。

首先在主电路设计中，根据以电路、电机和电力系统为主的应用对象，进行原理分析和推证，实施具体的功能要求和性能指标。

其次在控制电路设计中，要根据装置要求和特点，不仅要实现各种功能要求，而且考虑谐波及电磁干扰问题，很多装置也需要DSP等微处理器来进行算法实现。最后还要进行整体结构设计和测试EMI影响。

大学三年级本科生已具备了电路、电机的基础知识，讲授电力电子技术课程是以主电路作为内容。由于在初步学习各专业课阶段，尚未形成多学科知识交叉汇总的全面思维模式。虽然能掌握主电路基本原理，对于涉及控制电路和应用对象，常感到困惑并难以理解。如何培养学生形成对电学各学科的整体意识，而不能“只见树木，不见森林”，是这项教学课程所要探讨的主要内容和目的之一。

3.电力电子技术的理论内容发展迅速，并且实践应用范围广泛多样

电力电子技术自身的理论体系处于迅速发展阶段。其中：电力电子器件的发展起决定性作用，从二极管、三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT、IGCT等的发展，推动了主电路结构的本质变化；根据本质不同的器件形成纷繁多样的主电路拓扑形式，又因不同的实际要求而形成众多独立不同的控制方式，其中形成了具有突破性的控制理论，比如PWM技术、软开关技术、空间矢量等。

如何将电力电子器件、主电路结构、控制方法和理论相结合，培养学生从电力电子技术的发展来全面理解和掌握知识，懂得从发展历史上进行思考和总结，也是需要探讨的内容之一。

电力电子技术的实践性非常强，这种实践性体现在对电力电子装置的设计、调试和操作等诸多方面。在实践中，需要对电路功能和各项指标进行综合验证，不仅要求懂得硬件设计和调试，涉及到主电路、元器件、印刷电路板、布线和布局；也要求懂得软件设计和配合，包括有汇编、C语言、DSP、FPGA等。电力电子器件对环境和用法要求较高，在使用之前需要对电路非常熟悉，即便是工作经验丰富的人员，也还有预料不到的情况发生，导致器件和电路损坏。

对于大三学生而言，仅仅具备了有限的初步认识，实践能力欠缺，体现在实验教学当中，电力电子器件的损坏现象最为普遍。这当中自然有主观的因素，但是如何降低损耗，增强学生实践意识，提高学生动手能力，也是教学改革面临的难点和重点之一。

二、教学目的和特点

从本科教学计划上看，大学本科生在第三学年学习了“电力电子技术”，这门课程内容丰富，但因2～3学分课时有限，主要是讲授以晶闸管为主的整流和逆变电路，让学生掌握传统的相控式电路及应用。此外，也着重讲授直流变换电路中的升压及降压基本工作原理，初步介绍MOSFET和IGBT为主的斩控式逆变和整流电路。通过对这门课程的教授，使学生掌握四种基本变换的主电路拓扑结构和特点，对电力电子技术有了基本认识，奠定了学生的基本电力电子知识体系。

结合前述情况的分析可知，现有的课程内容不完全适应我院新开辟的“电力电子与风力发电”专业方向的教学需要，除此之外，近十多年间电力电子技术在节能、传动、新能源、电力系统等行业迅猛发展，因此有必要在课程内容中增加这方面知识的比重，以及通过增设“电力电子分析与设计”专业选修课的方式拓展学生的知识面。

这门课程介绍由IGBT和MOSFET为主要电力电子器件所构成的现代电力电子电路，重点要求掌握直流-直流斩波器、直流-交流逆变器这两种应用最普遍系统的分析与设计方法。内容包括主电路的选择、功率器件的选择、控制电路的设计、驱动和保护电路的设计、变压器设计及元件参数的技术、仿真实践等。该课程注重将理论分析和实际应用相结合，使学生掌握新型电力电子电路的分析方法，具备初步的设计能力。

三、课程内容

现代电力电子技术主要是围绕PWM技术展开的，其中DC/DC和DC/AC变换是基本的两种电源变换方式，也是实践生产中最为普遍的应用方式，不仅涉及到基本的变换电路及参数，而且涵盖了基本的变换理论和技术。

课程内容结合了多年的实践和教学总结，是从电力电子装置的角度来传授相关理论、知识和经验，培养学生对电力电子的系统知识，树立整体观念。教学形式以理论教学和仿真实践相结合，各占一半课时。这两部分内容交叉进行，如单周进行理论教学，双周进行实践教学。其中：第一部分理论教学内容安排如下表1所示。在理论教学的同时，配合进行以MATLAB的实践教学，仿真实践内容安排如下列表2所示。

四、教学效果总结

经过2学期的教学工作，笔者总结了一下教学效果。同学们普遍认为在学习这门课程以后，能够全面理解和掌握以DC/DC斩波变换，以及DC/AC逆变的基本原理和基本控制方法，学会了应用Matlab仿真软件对电力电子电路进行分析方法，设计控制电路参数和调试控制参数。在后期的本科毕业设计中，学生能够轻松上手，对复杂的毕业设计如新能源发电，领悟和掌握较快，较多同学的毕业论文被评为优秀本科毕业设计论文。不足之处在于，由于受制于课时和实践条件有限，只是通过仿真实践来掌握学习。如果能进一步联系实验教学，更能提高学生的感性认识，提高动手实践能力。

在今后的教学实践中，仍然面临提高本科学习兴趣、全面提高学生理论知识水平和动手实践能力等问题，这些都是值得深入分析和探讨，不断改进完善的重要课题。

参考文献：

[1]钟炎平.电力电子电路设计[M].武汉：华中科技大学出版社，

2010.

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【关键词】高频 虚拟仿真 教学改革

【基金项目】该篇论文是基于徐州工业职业技术学院院级课题《高频电子技术课程项目化教学改革研究与探索》课题编号：XGY201015。

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0043-02

1.引言

高频电子技术课程是电子信息类与通信类专业的一门重要的专业基础核心课程，在整个学科体系中具有承上启下的重要作用，在专业基础知识体系中有着不可替代的重要地位。该课程的特点是专业性、综合性强，涵盖了高等数学、信号与系统、电路分析、数字电子与模拟电子等知识的应用，对学生基础知识结构要求高。通过本课程的学习，学生不仅可掌握高频电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法，而且可运用课程知识去分析、解决实际的工程技术问题。但在课程实际教学过程中，学生普遍反应该课程抽象、难懂，难以掌握，存在排斥情绪。此外该课程实验复杂，且由于高频电路的特点，在实验过程中，输出波形与数据易受干扰致使波形失真，实验数据与理论数据出入较大，实验教学效果也不理想。基于上述情况，为提高教学效果，在高频电子技术课程的教学过程中可积极引入虚拟仿真技术。通过仿真，可以让抽象的理论通过仿真得到验证，学生易于接受。同时利用仿真软件还可以进行一些实际操作受外界干扰大的且不容易调试的实验，如混频，调幅与解调等等，既解决了实际高频实验中存在的实验复杂，实验效果不理想等问题，同时也节省了实验耗材的经费投入。

2.软件介绍

目前电路仿真软件有很多，每种仿真软件都带有了出版公司自己的特点。根据软件的应用领域和模型以及推广程度，电路仿真软件大致有以下几种：

（1）PSPICE[1]： SPICE是由美国加州大学伯克利（Berkeley）分校电工和计算机科学系分校开发，1972年首次推出。PSPICE是由SPICE发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。目前微机上广泛使用的PSPICE是由美国Microsim公司开发，并于1984年首次推出。能进行模拟电路分析、数字电路分析和模拟数字混合电路分析，该软件现已成为微机级电路模拟标准软件。

（2）Multisim[2]：该仿真软件的前身是EWB（Electronics Workb

？鄄ench）， 是加拿大IIT公司在20世纪80年代后期推出的用于电子电路设计与仿真的EDA软件，一经推出就受到各界好评，尤其在教育领域取得了巨大成功。与其他电子电路设汁软件相比具有界面直观、操作方便等优点。创建电路、选用元器件和测试仪器等均可直接从屏幕上元件库和仪器库中直接选取。电子电路的分析、设计与仿真工作都可通过点击鼠标实现，不仅为电子电路设计者带来了无尽的乐趣，而且大大提高了电路设计工作的质量和效率。

（3）Saber：和PSpice和multisim类似的软件，可以用于系统仿真和电源仿真，在电源仿真方面很有优势，比如大电流，该软件主要用于理论仿真和验证。

（4）ADS：安捷伦公司的顶级理论验证软件，主要用于高频仿真，功能强大，可以用于pcb的验证设计，IC验证设计，系统验证设计（CDMA，DVBT等），是理论仿真的顶级软件，但是让学生在短时间内熟练应用很不容易。

以上介绍的软件都可以应用在高频电路仿真中，但是通过比较，Multisim软件更适合在教学过程中使用，该软件支持直观的示波器图形，带有3D元件库，器件参数修改简单，最重要的是该软件的使用易于掌握，所以在高频课程教学改革实践中采用了multisim软件作为仿真软件。

3.基于虚拟仿真技术的高频电子技术课程教学改革思路

近年来，随着我国高等职业教育改革的不断深入，以“能力本位”为出发点，进行项目化教学改革，是目前高职教学改革的方向之一。高频电子技术课程要进行项目化教学改革必须根据课程特点，找到能够提高学生学习兴趣且与实际生活相关的教学项目，并把课程中所有必需的知识按照知识结构分解到教学项目中去，因此我们把该课程的学习内容按照知识结构分解为两大项目的学习，每个项目学习中又含有若干个教学任务，学生在不断完成任务的过程中掌握知识并增长实践技能，最终完成项目，所以该课程实行理实一体化教学[3]。

课程项目的选取根据高频课程的特点，采用了两个生活中常见的并能典型代表高频知识结构的两个电子产品收音机和无线话筒来承载本课程的所有知识点。为了涵盖所有的知识点并满足课时要求，所以教学项目中两个电子产品所采用的调制方式与作用也不一样。AM收音机主要涵盖信号的接收与AM调制的所有知识。无线调频话筒主要涵盖信号的发射与FM/PM调制的所有知识。

4.虚拟仿真技术在高频课程教学改革中的应用

课程主要采用以实际项目为载体的任务驱动型教学方法，把原本相对独立的一些课程内容，设计成两个大的项目，按照知识相关性把学生的理论知识学习与技能训练在这两个项目中进行细化，分解成独立任务。每个任务的完成步骤如下：

所以该课程必须要在理实一体化教室完成。任何一子项目或任务的完成都必须先经过虚拟仿真验证才能进行实物的装配与调试。

下面以调幅电路与检波电路为例，这两种实际电路原理较复杂，而且电路中器件参数变化都会对电路波形输出有影响，该电路在理论分析时较抽象，学生接受起来比较困难，教学效果较差。引入仿真后，可在讲解调幅与检波电路时，根据理论知识，进行电路的仿真验证。如图1所示，分析调幅电路的工作原理，并用仿真软件仿真出输出波形，如图2所示，这样结果直观，避免了只有单纯的公式推导结果，学生理解与接受起来也比较容易，同时也提高了学生的学习兴趣[4]。

在图1中，改变直流电压U1参数为6V和0V，就可以观察到过调幅现象如图3所示和双边带调幅现象如图4所示，可让学生根据理论知识分析其产生的原因，进一步提高学生学习理论知识的兴趣。

根据检波电路的工作原理，可在multisim软件中搭建二极管包络检波电路，在软件中可以很方便的找到调幅信号源，同时还可根据电路的需要，改变调幅系数，观察调幅系数对检波电路的影响。在二极管包络检波中，根据理论与公式推导得到的二极管包络检波的特有失真现象：惰性失真与负峰切割失真都可以通过改变相应器件的参数，很直观地在仿真电路中模拟，增强了学生对理论知识的理解。同时，利用multisim软件很简单的就可以验证同步检波电路的波形输出，解决了实际电路实验中，同步信号难以与被解调信号同频同相的难题，使复杂的理论与实验简单化，方便了教学，深化了学生的理解。

5.总结

multisim软件在高频教学中的使用，对于老师和学生来说，为我们提供了一个很好的实用工具，使我们能够在高频电子技术课程的教学过程中随时通过仿真进行实验，演示电路的工作状态与输出波形，教师可在多媒体教师中深入浅出地分析各种电路的特性，以及参数变化带给电路的影响，用最直观的输出波形进行讲解，更有说服力。学生结合学习内容在课外进行接近实际电路的装配、调试、分析，有利于加深对理论知识的理解。总之，通过基于虚拟仿真技术的高频电子课程改革实践，大大提高了学生的学习兴趣与学习效果，虚拟仿真软件的应用值得大力推广[5]。

参考文献：

[1]吴建强. PSPICE仿真实践[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.4

[2]张明金，夏淑丽. 电子技术技能实验实训指导[M].北京：化学工业出版社，2007.9

[3]于效宇，刘艳.“高频电子线路”教学方法的研究与改进[J].中国电力教育，2010（30）：67-68

[4]熊伟，侯传教等. Multisim7电路设计与仿真应用[M]. 北京：清华大学出版社，2005.7

[5]王靖. Proteus仿真在模拟电子技术课程中的应用[J]. 电脑知识与技术 2009.7（05）：33-34

篇(4)

全国大学生电子设计竞赛作为全国范围的面向大学生的群众性科技活动,不仅锻炼了大学生们针对实际问题进行电子设计制作的能力,而且,在电子信息类专业课程,特别是电子线路实验课的建设和教学改革方面起到了积极的推动作用。为了能适应高职电子信息类教育的培养目标,结合高职学生特点,使毕业生符合社会对专业人才的要求,能在较短的时间内适应专业工作并具有一定的后续发展能力,根据目前高职教育发展的实际情况,结合国内外职业教育的先进经验,及自己参加指导大赛的经验和教学实践研究,以参加省级和全国大学生电子设计与制作竞赛培训工作为研究平台,建立模块化课程群,将有效推动电子信息类专业的项目化教学改革和相应课程群的建设。

课程体系和教学内容改革

依托电子设计竞赛平台,推进课程体系和教学内容的改革。从历届电子设计竞赛的试题来看,可以归纳成5类,即电源类;信号源类;无线电类;仪器类和数据采集与控制类。试题的特点是:实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、单片机原理、电子测量等;实践性教学环节有:电子电路实验课、单片机原理实验课、课程实训等;可选用的器件有:晶体管、集成电路、大规模集成电路、可编程逻辑器件等;设计手段可以采用传统的,也可以采用现代电子设计工具,如mutisum辅助分析和ISP在系统可编程等。不难看出,电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平,又引导高校在教学改革中,应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。高职的课程体系和教学内容的改革思路也应反映这些特点,使学生的知识和能力达到电子设计竞赛的水平。为此,结合我校实际情况,在课程体系、教学内容的改革方面需进行以下几方面工作:

(1）以电子信息学科为依托,进行机构调整与课程的整合与优化

将电子信息工程系通信技术专业、电子信息工程技术专业和电气自动化技术专业的管理进行合并划分,成立基础课程教学研究室和专业课程教学研究室。基础课程教研室主要负责系部:电路分析、模拟电子电路、高频电子电路、数字电路等课程的理论和实验教学。专业课程教研室根据课程相近性主要负责系部:电力电子、单片机原理机应用、FPGA、传感器与测试技术等课程的理论和实验教学。

从参赛同学的情况看,参加竞赛的同学大多数已系统完成基础理论课和实验课的学习,并学习了部分专业课程的知识,有一定的理论知识基础和动手能力。但是,由于所学各门课比较独立,同学们普遍缺乏面对实际工程问题,设计制作较大规模应用电路的工作经验。因此,我们在大学二年级的下学期为学生开设“电路综合设计应用”选修课,为同学们提供了进一步锻炼提高的机会。在这门课程中,为同学们介绍当今最先进的电子器件的应用、各类电路的设计方法和最新电路设计手段,开阔同学们的视野,强化同学们的工程概念,并给出多种设计制作的题目供同学们练习。

受电子设计竞赛的启发,我们在课程的实际设计制作环节中,仿照竞赛的要求将同学分组,从较简单的应用电路开始,要求每组学生完成数个难度递增的实验电路设计、制作与调试,并写出详细总结报告。在制作每个电路的训练过程中,鼓励学生用不同的方案实现,以锻炼学生的思维的广阔性,培养其创新能力。

(2）调整与合并电子技术实验系列课程,建立现代电子技术实验课程教学体系

可以通过专业课程的相关性把专业课结合起来,像传感器与测试技术这门课程和单片机课程都安排有实训,如果把两门课程结合起来进行实训,不仅内容丰富而且学生也很容易将各专业课结合起来。

(3）改善实验室硬件水平

电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求,体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来,由于学生电子技术的各类实验室装置基本上是老三样（电压表、信号源、示波器）,学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备,这个缺陷在常规实验中的表现并不明显,但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就的非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高,谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间,从而取得更好的成绩。因此我们在新实验室建设中应配备一些较先进的设备,比如10年广西区电子设计竞赛测量电源的指标是三位半,需要用四位或以上的万用表来矫正,当时实验室没有高精度万用表以至于影响了比赛成绩,通过比赛的教训现在实验室升级了硬件配备了多台高精度万用表,同时也让学生能接触到精度较高的设备。

(4）建立四个层次的实验教学模式

现代电子技术实验课程的教学模式[3]为:基础实验->综合设计性实验->综合设计性实验->设计研究性实验。

① 基础实验目的是加深学生对电子技术基本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣。

② 设计性实验培养学生理论联系实际的能力与书写设计性实验报告的能力。

③ 综合设计性实验培养学生进行低频、高频和数字电路综合设计、装调与测试的能力,强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。

④ 设计研究性实验培养学生创新设计能力,科学研究能力与新技术、新器件应用的能力,并要求学生发表研究论文。

教学方式的改革

传统的电子信息类专业教学内容,重理论、轻实践;重分析、轻综合;重个体、轻协作。按传统方法培养的学生,在参加电子设计竞赛时,就会发生诸多的问题。如:理论设计正确却无法在工程上实现;单元电路正确却无法实现系统联调;个人能力很强却各自为政,不能实现强强联合等等。这是因为电子竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛,而是由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的题目的优劣与快慢的竞赛。它既强调理论设计,更强调系统实现。它考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识。题目涉及的内容是一个课程群而非单一的一门课程。因此竞赛的形式与内容基本上符合面向21世纪人才培养的目标和需求,是对传统教学方法的一个挑战,如不改革传统的教学内容和教学方法,建立一个新的教学课程体系,就无法适应现代高职教育的需要。

采用基于工作过程的项目教学法,改变以往教师为主教授的方式,学生成为课堂的主体,教师在教学活动中起引导作用。学生具有更多的发挥空间,有利于提高学习的兴趣、加强主动性。项目计划已经在单片机课程教学中进行项目式教学,项目任务的教学过程分为以下环节:布置工作任务——选定设计方案——利用仿真软件完成硬件设计和软件设计——仿真系统功能——通用板焊接制作——调试——修改设计——设计文件归档。

教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的。竞赛促进教学内容的更新,新的内容迫使有相应的教学方法与之适应,达到理想的教学效果。为了给学生更多独立学习、独立思考的空间,教学方法上也应留给学生更多时间,因此,将原来的集中实验教学方法,改为开放式实验教学。

开放式教学[4]包含两方面的含义,即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后,学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间,这样学生可以在时间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性。

内容上的开放是指学生们在实验里除了可以进行规定的实验内容,还可以根据自己的专业和爱好,选择规定以外的实验内容,这样有助于学生创新能力的培养和提高。

此外,还应设立了专门的开放实验室,在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外,还配备了单片机开发器、FPGA实验板、计算机等实验设备,为学生课外科技活动,进行设计性和综合性实验提供实验场地和仪器设备。

建立起高校科技创新平台,鼓励课外科技活动的开展

为了培养学生的创新设计能力,给优秀学生提供一个良好的学习与研究的环境,展现新思维、新设计的舞台,建立了现代电子创新设计实验室。实验室的建设与管理纳入全校实验室的建设中。可以共享教学基地的资源,提高资源利用率。

（1）因材施教,鼓励创新,培养拔尖人才

在电子电路实验课和课程设计等实践教学环节中,对有创新设计思想,能力较强的优秀学生,可以免做普通实验的内容,安排难度较大的实验课题或学生自定课题,要求他们自拟设计方案,实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考,并给予较高的成绩。

（2）成立电子课外科技活动中心

电子课外科技活动中心主要由课外科技活动积极分子和优秀学生干部组成。活动中心的仪器设备由系实验室资助,由学生管理。他们利用课余时间和节假日到为学校职工和同学进行电子设备维修,运用所学的知识为社会服务。

（3）设立创新设计基金,制定奖励政策

学校出台政策,设立了校创新设计基金,制定了多项奖励政策。创新设计基金主要资助运用新思想,新技术,新器件的电子设计（电子类）与制作的课题,学生每年都可以申请。为调动师生的积极性,制定多项奖励政策,如:对获得（电子大赛）全国一等奖的学生免试升本。鼓励学生进行课外科技活动,将课外科技活动取得的成果纳入学分。设立主讲教授和主讲教师岗位,安排教学效果好的教师多讲课并提高课酬。设立校、系教学改革课题基金,计入工作量。教学改革成果、教学研究论文与科研成果、科研论文同等对待。

结 语

高职院校以电子设计竞赛为依托,进行技能竞赛与课程群建设之间良性互动机制的建立和运作,对于培养符合目前高职教育的发展需要专业综合素质人才,加强双师型队伍建设,推动专业教学的改革等方面发挥着不可代替的作用,可以实现课内第一课堂教学与课外第二课堂教学、实践教学基地建设与教学实施、学生与教师等方面的多赢。

参考文献:

[1] 范唯,吴爱华. 对高等职业教育发展的思考和建议[J].中国高等教育,2006年Z3期.

[2] 吴国辉,付丽苑,李彩云等. 推动高职电信类专业教改探讨[J].教育研究,2011（5）,18:270-271.

[3] 谢自美,严国萍,柳键. 从电子设计竞赛谈课程体系改革与创新能力的培养[C]. 全国大学生电子设计竞赛组织委员会,2003:85-88.

篇(5)

本课题来源于试验室建设，研究对象为信号的调制与解调的matlab仿真。

2、研究的目的和意义

2.1、目的

我选择了《信号的调制与解调的matlab仿真》这个课题作为毕业设计其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固通信原理及其相关知识，并学会利用所学的知识能，在设计过程中能综合运用所学知识内容，进一步熟悉和掌握matlab的使用方法;对信号的调制与解调原理及其实现有较深的了解;为即将进入社会参加工作打下坚实的基础; 掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力等等。

2.2、意义

从事电子通信业而不能熟练操作使用matlab电子线路设计软件，在工作和学习中将是寸步难行的。在数学、电子、金融等行业，使用matlab等计算机软件对产品进行设计、仿真在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在通信、电子等行业的产品设计质量与效率。众所周知，实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程，由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因而，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，反之在接收端则需要有解调过程。

3、国内外的研究现状和发展趋势

3.1、研究现状

matlab是由math works公司于1984年推出的一种面向科学与工程的计算软件，通过matlab和相关工具箱，工程师、科研人员、数学家和教育工作者可以在统一的平台下完成相应的科学计算工作。

matlab 本身包含了 600 余个用于数学计算、统计和工程处理的函数，这样，就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发。业内领先的工具箱算法极大的扩展了 matlab 的应用领域，所以matlab自推出以来就受到广泛的关注，信号处理工具箱就是其中之一，在信号处理工具箱中，matlab提供了滤波器分析、滤波器实现、fir滤波器实现、iir数字滤波器设计、iir数字滤波器阶次估计等方面的函数命令。

3.2、发展趋势

由于我们所面对的工程问题越来越复杂，过去所依赖分析的技术已逐渐不敷使用。利用电脑来分析及解决工程问题已是当今工程师的必要工具。使用 matlab 软件进行科学计算，能够极大加快科研人员进行研究开发的进度，减少在编写程序和开发算法方面所消耗的时间和有限的经费，从而获得最大的效能。

4、研究的主要内容及设计成果的应用价值

4.1、研究的主要内容

1、信号调制与解调的原理

众所周知，实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程，由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因而，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，反之在接收端则需要有解调过程。但是在计算机中的模拟和实现都是采用数字化的方法的，如果将采样的频率放的高一些，数字的所造成的失真就不容易察觉了，采用计算机对信号进行处理的话，非常的方便，这也是数字代替模拟的的原因之一。

2、信号调制与解调的基本方式

在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。数字信号调制的三种基本方式，有振幅键控(ask)、频率键控(fsk)和相位键控(psk)。

在信号的解调中首先已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。检波后的信号，再经低通滤波，滤除高频信号，即可获得所需调制信号，实现解调。

3、信号调制与解调的matlab教本程序编制

利用matlab 本身包含了 600 余个用于数学计算、统计和工程处理的函数，就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发，而且信号与系统，通信系统工具包可以很容易的使用matlab开发语言—— m 语言快速的实现信号调制与解调这一过程的仿真。

4、整个系统的实现过程

首先利用matlab编制教本文件，对信号调用相应的函数进行各种调制，产生各类已调波及对其进行解调，同时进行频谱分析，然后利用simulink工具箱对其进行解调仿真，通过改变参数并观测结果为系统的设计和改进提供了良好的依据。

4.2、信号的调制与解调的matlab仿真的应用价值

调制与解调是信号处理应用的重要问题之一，而系统的仿真和设计是设计过程中的重要步骤和必要保证。利用matlab可以很方便的进行通信系统的分析和仿真，尤其对于我们电子信息专业的教学与设计非常有利，另一方面还可以为开设《高频电子基础》和《信号与系统》等课程提供模拟信号的调制与解调的计算机虚拟试验。

5、工作的主要阶段、进度

(1)、XX年秋季学期第11周前

接受毕业设计任务书，学习毕业设计(论文)要求及有关规定。

(2)、XX年秋季学期第12~20周

阅读指定的参考资料及文献(包括10万个印刷符号外文资料)，基本完成开题报告、外文翻译等任务。

(3)、XX年年春季学期第1周

进一步修订完善开题报告、外文翻译，使其在内容及格式上符合毕业设计(论文)规范要求。

(4)、XX年年春季学期第2周到第6周

完成各单元电路设计，protel辅助分析。

(5) 、第6周至第12周

完成电路制作，调试。

(6)、第13周

完成毕业设计，全部成果交指导老师批阅。

(7)、第14周

毕业答辩

6、最终目标及完成时间

完成硬件设计，提供protel电路原理图及pcb印制版图，最终达到硬件软件能准确无误的应用的目标。

完成时间：第15周

7、现有条件

现有protel软件及制作硬件的必要设备，可以完成本课题的研究与设计。

参 考 文 献

1. 谢自美等 电子电路设计、实验、测试。 武汉： 华中科技大学出版社。 XX年7月。 二版

2. 全国大学生电子设计竞赛组委会。 第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编XX. 北京： 北京理工大学出版社。XX年1月。 一版

3. 孙继平等 900mhz dds|pll在矿井无线通信系统中的应用 煤炭科学技术 XX年10期

4. 张肃文等 高频电子线路。 北京： 高等教育出版社。 1993年4月。 三版

5. 王正谋 protel电路设计实用教程。 北京： 电子工业出版社。 XX年6月。 一版

6. 郭勇等 protel 99 se 印刷电路板设计教程。 北京： 机械工业出版社。 XX年6月。 一版

7. 许自图 电子电路彷真平台与教程。 武汉： 华中科技大学出版社。 XX年1月。 一版

8. 全国大学生电子设计竞赛组委会。 第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编94-99. 北京： 北京理工大学出版社。 XX年1月。 一版

9. 曾兴雯等 高频电子线路。 北京： 高等教育出版社。 XX年1月。 一版

10. 肖玲妮等 protel 99 se 印刷电路板设计教程。 北京：清华大学出版社。 XX年8月。 一版

11. 刘庆泉 任波 刘寅生 跳频通信中变通带锁相环路(pll)的研究 沈阳理工大学学报 XX年02期

12. 彭烨等 一种应用于fsk调制器的数字可编程振荡器 四川理工学院报 XX年01期

13. 王中亚 补家武 锁相环调频发射机的研制 湖北工业大学学报 XX年01期

篇(6)

【键词】集成电路 检测技术 维护方法

引言：

集成电路（IC）作为微型的电子部件，在运行中不仅具有较高的可靠性，而且能够使电气设备的性能更好地发挥出来。由于集成电路所消耗的成本低，而且便于安装和调试，因此在电气设备中广泛使用。目前的集成电路在设计上，对电路连接的各种元器件的集成度更高，使得引出脚的数量也越来越多。如果集成电路在运行中发生故障，就会面临着检修问题，其中集成电路的检测技术是需要重视的。

一、集成电路的测试技术

集成电路是电子电路，从其组成来看，是由包括电阻、电感、晶体管以及电容等等的微型元器件所构成。这些元器件在加工和制作都具有一定的工艺水准，使用电路连接的同时，将这些元器件的组合制作为半导体晶片封装在专门的管壳中。当集成电路处于运行状态的时候，要注重分析集成电路的参数，即电参数和极限参数。电参数是在集成电路运行中，处于电压定值的情况下，集成电路的电流运行状况以及所输出的最大功率值；极限参数是指各项参数的极限值，包括电压的极限值、功能消耗的极限值、环境温度的极限值等等。同时，还要对集成电路的引脚进行分析。集成电路的引脚根据电流所发挥的功能不同而发挥着不同的作用，也因此而对引脚外的电路设计就会有所不同。

二、集成电路的故障测试技术以及维护技术

集成电路的微型结构能够促使其所要发挥的各种功能得到满足。集成电路将各种元件组合为一个整体后，就构成了一个具有综合性能的电路，元器件的兼容性使得集成电路的各种性能得以充分发挥。特别是集成电路的微型化设计、智能化发展，使其运行中获得了一定的保障。但是，当集成电路在应用领域中发挥作用的同时，也会由于各种原因而导致故障发生，严重影响了集成电路的功能性有效发挥。这就需要对

1、确认信号输入和输出的引脚。集成电路运行中，要能够明确信号输入的引脚，之后才可以对集成电路的输入信号进行处理。输出信号是通过引脚而进入到外电路当中，在进行维护的时候，要对信号的输出质量进行检查。

2、对电源引脚状况进行检查。当电源的引脚都没有出现直流电压的时候，就要对电源的引脚进行检查，同时对电路中所存在的引脚直流电压使用内阻测量工具及西宁见擦，以避免由于引脚电压问题而引发测量不准确。

3、集成电路的损坏元件可以用元件替代。如果集成电路出现了故障，且是由电路元件所造成的，如果没有元件的情况下，可以采用加接的方法进行处理。在元器件的选择上，以功率小的元件为主，其要注意电路连接的时候可以出现寄生耦合的现象。

4、对集成电路运行中的散热问题要高度注意。在对功率比较大的电路进行检查的时候，如果改各个电源电路是等同的，就要检查集成电路运行中的散热问题。当集成电路处于大功率运行状态的时候，要注意必须要安装散热器，也可以是风扇。如果集成电路的功率很大，还可以采用热辐射的方式进行散热，也可以通过液冷的方式进行散热处理。

5、集成电路检测中要注意静电冲击的影响。在对集成电路进行检测的时候，如果存在电路损坏的现象，就要注意采取技术措施以避免静电冲击而对电路造成不良印象。通常而言，集成电路所使用的电路为CMOS电路或者是TTL电路，电路所连接的是功率消耗非常少的元器件。但是，当集成电路处于运行状态的时候，在人体静电的冲击下甚至会超过1000伏。这个数字已经远远地超出了电路所承受的极限范围，因此而导致电路损坏。

篇(7)

[关键词]仿真实验 辅助工具 事半功倍

中图分类号：G128 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0208-01

引言：

《电工电子》是汽修专业的基础课，比较抽象，难懂，弄的不好学生根本没有听懂，时间长了就放弃了，所以要求我们老师要加强教学方法的探索，要把高深的理论用直观的，形象的，简单的实验方法加以论证，要学生多动手，增加他们的兴趣，提高学生的学习热情。传统的硬件实验可以让学生亲自动手，亲自体验，实验结果如果不对可以当场查找原因，优点很多，但它要求事先做很长的准备，实验中学生的安全也非常重要，要求实验设备好，实验指导人员够，基于它的这些缺点，仿真实验在《电工电子》的教学中就彰显出它独特的地位。

一、仿真技术简介

EWB是英文单词Electronics Work Bench 电子工作台的缩写，它是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA（电子设计自动化）软件，但真正在国内使用就比较晚，它用来模拟电路图和仿真电路工作状态，波形、电流、电压等非常直观。可以方便得实现书上的任意电路演示实验，方便，快捷，安全实用。它里面包括了信号源库（电池，接地，直流电压源等），基本器件库（电阻，电感，开关等），仪器库（各种电表，参数设置）等，只需轻点鼠标，就可以画出我们需要的电路图，我们需要的参数设置，演示实验结果，达到事半功倍的效果。

二、 仿真实验是课堂教学演示的理想之选

下面我通过《电工电子》中一个具体的电磁感应这个实验加以说明。

1.实验前的“备”与“想”

我首先学习了EWB（虚拟电子工作台）软件和操作方法，其方便的更改电路和元件参数的能力，使我们得以很好的了解电子电路的各种性质。熟悉了如何改变实验中的各个参数值，并且实验效果要明显可行，事先熟练操作，站在教室的各个角落观察图象，以保证每个同学都能看到。然后认真书写教案，精磨教学过程和教学方法，怎么样才能使绝大多数的同学参与和感兴趣，应该采用什么教学方法，中间的各个环节的衔接与导入怎么进行，可能出现的问题如何解决等一一认真思考，做到有的放矢，不打无准备之战。

2.实验中的“思”与“动”

（1）线圈的电磁感应

电磁感应的实验，书上主要给了两个，下面是第一个实验，我不是自己演示然后直接给出结论，这种方法出力不讨好，事倍功半，学生并没有听进去，我采用的是先设问，给出如下表格中的问题，让同学“思”考，老师进行简单的提示与引导，然后让学生“动”手来做仿真实验，自己给出结论。老师进行总结和表扬，甚至奖励。事实证明这种方法特别好，可以说是课堂气氛活跃，学生踊跃上台演示实验，大家注意力专注，达到了事半功倍的效果。比我们老师“填鸭”式的教学方式好了特多，学生印象深刻，兴趣盎然。全部“动”起手来，“动”起脑来。

针对下图实验问题如表1，图1：

2）、导线的电磁感应（如图2，表2）

根据上面表格中的 问题，老师加以解析，然后让学生上台试验，每个问题找一个学生，通过演示来得出结论，每个同学加以相应的分数，老师进行简单的总结和表扬，全程基本都是学生自己参与，自己动手，印象深刻，老师在这里只起了引导和总结的任务。

3、实验后的“查”与“补”

做完实验后，要检查同学的成绩，听取他们的意见，看下哪些地方学生掌握的好，哪些不好，以便认真总结和记录，下次再上这节课的时候改正，找出纠正的方法，下次课再巩固理解，争取做到学生90%的掌握率。

三、结束语

仿真软件进入电工电子技术的课堂教学和实践教学，可以把抽象的理论知识通过实验简单化、形象化，许多实际中不易接触到的仪器可以很方便地从屏幕上选用，让学生感受到实际动手操作的快乐，从而激发学员学习兴趣和主动性。总之，随着多媒体课室建设的不断完善，仿真软件一定能够在电工电子课程教学改革中发挥更大的作用。

参考文献

[1] 王志波.在电工电子教学中应用仿真技术的探索与实践 中国论文下载中心[12-02-28 10：59：00].

[2] 崔建明.电工电子技术[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3] 张阳，张聚恩.仿真技术发展综述[J].航空系统工程，2004，（3）.

[4] 玄刚.浅谈仿真技术的现状及其发展方向[J].职业教育研究，2009，增刊.