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【關(guān)鍵詞】電子工程設(shè)計;高頻電路;教學(xué)研究

1.引言

《電子工程設(shè)計》是電子信息工程專業(yè)的一門專業(yè)課和必修課。本課程是學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是對學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識的綜合實踐訓(xùn)練。通過電子技術(shù)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生鞏固所學(xué)的電子技術(shù)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，加強基本技能的訓(xùn)練，切實提高學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)任務(wù)是通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握常用電子元器件基本知識，常見電子電路的設(shè)計，綜合電子應(yīng)用電路的設(shè)計，電子線路板元件布置與布線基本知識，元件焊接技術(shù)，硬件電路的調(diào)試技術(shù)，電信號的檢測技術(shù)。

課程內(nèi)容中高頻電路設(shè)計部分是重點也是難點，高頻電路設(shè)計包括各種調(diào)諧電路的設(shè)計、高頻振蕩器的設(shè)計以及實際電路的制作和調(diào)試。學(xué)生在進(jìn)行各種參數(shù)選擇和電路調(diào)試的過程中很容易出現(xiàn)問題，本文針對高頻電路設(shè)計和調(diào)試方法進(jìn)行了深入的教學(xué)研究，結(jié)合課程講授過程中的實際問題對此部分教學(xué)內(nèi)容做了詳細(xì)分析，并取得了良好的教學(xué)效果。

2.調(diào)諧放大電路的設(shè)計和調(diào)試方法研究

調(diào)諧放大器是一種選頻放大器，即從所輸入的信號中選出有用信號并進(jìn)行電壓放大。調(diào)諧放大器在各種電子設(shè)備、發(fā)射和接收機中被廣泛應(yīng)用。在調(diào)諧放大器中由L、C元件組成并聯(lián)諧振回路，對信號進(jìn)行選頻[1]。放大器件可以是雙極型晶體管，也可以是場效應(yīng)管。

2.1 原理電路

圖1 原理電路一

圖2 原理電路二

RB1、RB2、RE提供管子的靜態(tài)工作點，使管子處在放大狀態(tài)。電路之一中的L、C組成并聯(lián)諧振回路，決定諧振頻率。電路只對諧振頻率及其通頻帶內(nèi)的信號進(jìn)行電壓放大，而對通頻帶以外的輸入信號不放大，從而實現(xiàn)選頻放大。電路之二的直流偏置與電路之一相同。電路中的C、L1、L2決定諧振回路的諧振頻率。放大的電壓信號經(jīng)L1、L2之間的互感耦合，由L2兩端輸出。上述電路在發(fā)射和接收設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。如超外差收音機的中放電路、電視機的中放電路等普遍使用上述電路。

2.2 電路的設(shè)計方法

（1）按所需諧振頻率選擇LC參數(shù)

諧振頻率由L、C參數(shù)共同決定，在設(shè)計中一般先固定電容的參數(shù)，選擇電感元件的參數(shù)。在設(shè)計高頻諧振回路時，由于管子的結(jié)電容和元件分布電容影響諧振頻率，選擇電容參數(shù)時適當(dāng)將容量選的小些。電感最好選用具有磁帽的電感，以方便電路調(diào)試時微調(diào)電感量。如果選用有骨架電感，可通過增減匝數(shù)來微調(diào)電感量;如果選用空心電感也可通過改變匝與匝之間距離來微調(diào)電感。

（2）三極管放大電路的設(shè)計

電路屬于小信號放大電路，設(shè)計時參照中頻段單管放大電路的設(shè)計過程。其實就是通過設(shè)計使管子具有合適的靜態(tài)工作點，并具有合適的動態(tài)范圍。如UCEQ≈1/2VCC。注意：對直流來說LC回路相當(dāng)于短路。

2.3 電路的調(diào)試方法

（1）靜態(tài)調(diào)試

調(diào)試電路的靜態(tài)工作點，使電路中管子的靜態(tài)電流和有關(guān)電壓達(dá)到設(shè)計值。UCEQ最好接近1/2VCC。

（2）動態(tài)調(diào)試

在信號輸入端輸入接近LC回路諧振頻率的頻率可變的信號，用毫伏表測試LC回路的電壓。將輸入信號由低到高改變頻率，觀察毫伏表讀數(shù)，當(dāng)毫伏表讀數(shù)最大時，所輸入的信號頻率就是該電路所放大的信號頻率。

上述毫伏表可以用示波器代替。當(dāng)示波器顯示波形幅度最大時，所輸入的信號頻率即為該LC回路的諧振頻率，也就是該電路所放大的頻率。在沒有毫伏表的情況下，也可以用萬用表直流電壓檔測量管子的UCE，在LC諧振時UCE最小。如果電路的諧振頻率偏離設(shè)計頻率，可以通過微調(diào)電感量進(jìn)行諧振頻率的微調(diào)。如果諧振頻率偏離設(shè)計值太多，可先改變電容的容量，然后再微調(diào)電感量。如果有條件最好用掃頻儀調(diào)試放大電路的頻率特性。

3.高頻正弦振蕩電路的設(shè)計和調(diào)試方法研究

所謂高頻正弦振蕩器是指產(chǎn)生幾百kHz以上正弦信號的電路（幾赫茲～幾千赫茲正弦信號由RC正弦振蕩器產(chǎn)生）。

高頻振蕩器按選頻網(wǎng)絡(luò)分為LC正弦振蕩器和石英晶體正弦振蕩器[2]。LC正弦振蕩器的頻率穩(wěn)定度為10-2～10-5，石英晶體正弦振蕩器的頻率穩(wěn)定度為10-7～10-9。

LC正弦振蕩器的振蕩頻率可通過改變電感量實現(xiàn)微調(diào)。如果需要使振蕩頻率該變量較大，一般先改變諧振回路電容的容量，然后微調(diào)電感量。當(dāng)石英晶體的標(biāo)稱頻率選定后，石英晶體振蕩器的振蕩頻率基本固定，雖然理論上可通過改變配諧電容的容量來微調(diào)振蕩頻率，但由于配諧電容的容量很小，在實際中通過改變配諧電容容量對電路振蕩頻率的改變很很小。只要應(yīng)用場合對振蕩器振蕩頻率穩(wěn)定度的要求不是很高，實際中高頻振蕩器大多是LC正弦振蕩器。

3.1 LC正弦振蕩器的電路設(shè)計

從理論上講，LC正弦振蕩電路有變壓器反饋式、電感三點式、電容三點式、改進(jìn)的電容三點式（克拉撥電路）。實際中的LC正弦振蕩電路上述四種形式都有，但最多的是電容三點式和改進(jìn)的電容三點式[3]。這是由于電容三點式電路管子的結(jié)電容和元件分布電容對諧振頻率的影響小。電容三點式電路原理電路如圖3所示。

圖3

由管子和RP、R1、R2、R3、R4、C1、C2組成的電路是小信號放大電路。顯然它是阻容耦合共基極放大電路。電阻決定電路中管子的直流偏置，由于整體電路為振蕩電路，管子在處于放大狀態(tài)的前提下，應(yīng)盡量使直流偏置小些，即靜態(tài)工作點靠近截止區(qū)，如管子的靜態(tài)集電極電流一般在（1～2）mA。電容C1、C2為隔直通交電容，它們的容量視振蕩頻率決定[4]。

振蕩頻率計算公式近似為：

在選擇C3和C4容量時，要注意C4對諧振頻率的容抗決定正反饋的大小，其容抗越大則正反饋量就越大，電路容易起振[5]。但正反饋量過大會使管子退出放大狀態(tài)，反而電路不能振蕩。在設(shè)計中先選擇C的容量，然后計算L的電感量。振蕩頻率在幾MHz以下時，C的容量選幾百pF;振蕩頻率幾十MHz時，選C為幾十pF。在C的容量選定后，根據(jù)振蕩頻率f0確定L的值。

3.2 電路的調(diào)試方法

先調(diào)試放大電路的靜態(tài)工作點：先將LC諧振回路用短路線短路，則整體電路僅為放大電路。放大電路的調(diào)試僅調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點即可。即通過調(diào)節(jié)RP的阻值，改變管子的靜態(tài)工作點，使其達(dá)到設(shè)計值（一般小功率振蕩電路，靜態(tài)ICQ=1～2mA）。

靜態(tài)調(diào)試完成后調(diào)試動態(tài)：即將原跨接在LC諧振回路的短路線去掉，通電后用示波器觀察振蕩波形。在LC回路元件參數(shù)選擇合理時，只要電路的靜態(tài)合適，接通電源后一般都能振蕩。

振蕩頻率的微調(diào)：振蕩頻率的微調(diào)一般通過改變電感量實現(xiàn)。如果使用無骨架電感，通過增減線圈匝數(shù)或改變匝間距離改變電感量;如果使用有磁芯電感，則通過調(diào)節(jié)磁芯與線圈的距離改變電感量;如果使用無磁芯有骨架電感，只能通過增減線圈匝數(shù)改變電感。

電路不起振可能是下列原因之一：

（1）電路的靜態(tài)工作點過低，或管子的β值太小

解決的方法分別是通過減小RP阻值來提高靜態(tài)工作點。這個工作可在用示波器觀察著振蕩波形的情況下微調(diào)RP阻值。

如果是管子β值太小引起的不起振，則應(yīng)更換β值大一些的管子。一般β值在幾十以上就可，β值過高會使電路工作不穩(wěn)定。

（2）電路中LC回路的Q值太低

解決的辦法是增大L/C的數(shù)值，即在LC乘積為常數(shù)的情況下增大L/C的比值。或減小線圈的損耗電阻（改用線徑粗的絕緣漆包線繞制電感），或減小負(fù)載對諧振回路的影響。前兩個原因往往是LC回路設(shè)計時元件參數(shù)選擇的不十分合理。

（3）正反饋量過小或過大

解決的辦法是在保證總電容量基本不變的情況下，改變C3、C4的比值。C4對振蕩頻率的容抗越大，正反饋就越大。

4.小結(jié)

通過理論教學(xué)和實踐教學(xué)過程中得到的經(jīng)驗，對高頻調(diào)諧電路和高頻振蕩電路設(shè)計的設(shè)計方案，參數(shù)選擇方法和電路調(diào)試方法進(jìn)行了總結(jié)，根據(jù)理論計算數(shù)據(jù)調(diào)試電路是教學(xué)的難點，也是把理論應(yīng)用于實踐的關(guān)鍵，采用了上述教學(xué)方法能夠有效地解決學(xué)生在調(diào)試過程中出現(xiàn)的各種問題，提高學(xué)生的設(shè)計水平和能力。

參考文獻(xiàn)

[1]付家才.電子工程實踐技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2]戴伏生.基礎(chǔ)電子電路設(shè)計與實踐[M].國防工業(yè)出版社，2002.

[3]吳慎山.電子線路設(shè)計與實踐[M].電子工業(yè)出版社，2005.

[4]姚福安.電子電路設(shè)計與實踐[M].山東科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

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關(guān)鍵詞： 電路課程 自主學(xué)習(xí) 教材建設(shè)

教材是為學(xué)生而寫的，要有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。教師要作指導(dǎo)，教會學(xué)生如何自主地獲取更多的知識。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，通過教師的指導(dǎo)和自主學(xué)習(xí)從教材中獲取更多的必要的基礎(chǔ)知識，為日后的創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。正如葉圣陶所言：“教師當(dāng)然需教，但尤宜致力于‘導(dǎo)’。導(dǎo)者多方設(shè)法，使學(xué)生逐漸自求得知，卒底于不待教師教授之謂也?！贝髮W(xué)電路課程教材《電路分析基礎(chǔ)》是2004年機械工業(yè)出版社出版的《實用電路基礎(chǔ)》教材的修訂版，正是基于上述教學(xué)理念，通過這次對教材的修訂更加突出了對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。為此寫作時特別注意講解內(nèi)容時由淺入深，易于理解；詳簡結(jié)合，易于教學(xué)。主要是盡量適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)，力爭使理解力比較薄弱、基礎(chǔ)比較差的學(xué)生在學(xué)習(xí)本教材時也能做到基本無障礙學(xué)習(xí)，無師自通。建議使用本教材的教師要注重引導(dǎo)和訓(xùn)練學(xué)生自主學(xué)習(xí)部分內(nèi)容，不局限于課堂教學(xué)，即便教師課堂講得再多，也只是知識的冰山一角，無法滿足未來創(chuàng)新的要求。只有使學(xué)生建立起學(xué)習(xí)主體觀念，并依靠自主學(xué)習(xí)獲取絕大部分知識，才能開展深入的發(fā)現(xiàn)性和個性化學(xué)習(xí)，才能為其創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。特別是二、三類院校學(xué)生由于入學(xué)成績較低，理解力和基礎(chǔ)較差，大部分學(xué)生最大的問題就是自主學(xué)習(xí)意識過低，仍舊處于應(yīng)試教育下的思維模式，即從主觀上就想完全依賴于教師的課堂教學(xué)和對教師指定的教材的模仿式學(xué)習(xí)，不敢通過自主學(xué)習(xí)獲取更多和更深入的知識，更談不上樹立創(chuàng)新意識。長此以往，將不利于人才質(zhì)量的提高。由于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力較差，影響了更深層次的教學(xué)改革。例如，基于自主學(xué)習(xí)的發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)、實際應(yīng)用或工程應(yīng)用范例的學(xué)習(xí)和仿真應(yīng)用的學(xué)習(xí)等不易展開，一些教學(xué)方法的改革由良好的初衷變成了放羊式的教學(xué)，不得不放棄又回到了原點。迫切需要在教材編寫上就注重引導(dǎo)學(xué)生首先樹立起較強烈的自主學(xué)習(xí)意識，課堂上教師有意識地指導(dǎo)、組織學(xué)生通過對教材的自主學(xué)習(xí)，不完全依賴于課堂教學(xué)，獨立獲取更多的知識。教師利用課堂教學(xué)指導(dǎo)學(xué)生逐步提高自主學(xué)習(xí)能力，最終學(xué)生通過主動自覺的自主學(xué)習(xí)，獲取絕大部分知識，部分學(xué)生還能夠在發(fā)現(xiàn)性和個性化的學(xué)習(xí)方面有所收獲，從而大幅度提高所有學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

基于自主學(xué)習(xí)的教材編寫的教學(xué)理念的實施要和課程的考核改革相結(jié)合。傳統(tǒng)的考核以一張試卷評定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，這不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)更多知識，也不利于開展更高水平的發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)、實際應(yīng)用和仿真應(yīng)用等學(xué)習(xí)。對學(xué)生的考核應(yīng)以綜合評價取代單一試卷，這樣才能鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，樹立創(chuàng)新意識。綜合評價的考核模式為：試卷成績+自主學(xué)習(xí)成績。自主學(xué)習(xí)成績不以試卷的形式考評，而由學(xué)生的自主學(xué)習(xí)內(nèi)容總結(jié)報告，發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)或個性化學(xué)習(xí)論文，實際應(yīng)用實例學(xué)習(xí)報告，仿真應(yīng)用實驗報告等組成。試卷成績占總評成績的40%左右，基于自主學(xué)習(xí)的平時成績應(yīng)占60%左右。只有這樣才能改變學(xué)生靠模仿無創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣，養(yǎng)成以模仿為開始、以創(chuàng)新為目的的素質(zhì)教育學(xué)習(xí)習(xí)慣。

由于一些傳統(tǒng)的經(jīng)典教材是大學(xué)電路課程通用的教材，講解比較抽象、難度比較大，適用于研究型一類院校的理解能力強的學(xué)生，但是與二、三院校的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)知能力不太相符，不利于這類學(xué)生自主學(xué)習(xí)，給教師的教學(xué)帶來一定的困難。本教材根據(jù)這些實際情況在修訂時進(jìn)行了徹底改進(jìn)，繼承了這些優(yōu)秀教材傳統(tǒng)的好的地方，同時針對理解能力差和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生的特點進(jìn)行了修改和補充，更利于學(xué)生理解，而且獨具特色，例如率先加入了實際應(yīng)用或工程應(yīng)用的實例、仿真應(yīng)用的實例、把理論知識與實驗融合在一起，等等。本教材的修訂充分考慮了二、三類院校學(xué)生的認(rèn)知能力，編寫修訂時本著易于理解、易于教學(xué)的原則，對于絕大部分傳統(tǒng)的重要內(nèi)容給予了詳盡細(xì)致的講解，有些很重要的內(nèi)容或者是可選內(nèi)容。鑒于學(xué)時有限，教師在課堂上可能沒有時間詳細(xì)講解，只有鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。還有些內(nèi)容現(xiàn)在可能已不是很重要了，只要了解即可，講解時宜避繁就簡，使學(xué)生易于掌握基本內(nèi)容。對這部分內(nèi)容給予整合或簡化處理后精煉講解，做到詳簡結(jié)合，有的放矢。這些內(nèi)容包括：回路法糅合在具體例題中、二端口網(wǎng)絡(luò)整合在拉普拉斯變化的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)中、圖論基礎(chǔ)知識提前至電路的一般方法中等。教材的框架結(jié)構(gòu)為：正文（內(nèi)容簡介、具體內(nèi)容、歸納總結(jié)、習(xí)題、習(xí)題答案）、實際應(yīng)用舉例（針對主要章節(jié)）、仿真應(yīng)用舉例（針對主要章節(jié)）、各章實驗（針對主要章節(jié)）。

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關(guān)鍵詞：Protel 99se；Cadence；ADS；工具欄按鈕功能；軟件間的配合使用

二、多種EDA軟件簡介及其對照

1、Protel

目前主要EDA軟件有Protel 、Cadence、ADS、EWB、PSpice等電路設(shè)計軟件，其中以Protel 、PSpice和EW較為簡單基礎(chǔ)、容易上手，而以Cadence、ADS更適用于從事大規(guī)模、高精度的電路系統(tǒng)設(shè)計。在中國最為常用的軟件是Protel，這當(dāng)然也是中國大陸的電子工程師們已經(jīng)形成了一種習(xí)慣所決定的，而在國外就不一定了。Protel系列軟件的最大特點是簡單、適合教學(xué)的，其系統(tǒng)性能也很穩(wěn)定。

2、Cadence

Cadence 在仿真、電路圖設(shè)計、自動布局布線、版圖設(shè)計及驗證等方面有著絕對的優(yōu)勢。Cadence 包含的工具較多幾乎包括了EDA 設(shè)計的方方面面。Cadence軟件在中國應(yīng)用比較晚；

3、ADS

ADS軟件在射頻電路設(shè)計、通信系統(tǒng)中的高頻電路設(shè)計和電磁輻射和電磁屏蔽等方面有很多的應(yīng)用。在新版的ADS2008軟件中還具有增強的圖形化使用者操作界面的功能，可以使得系統(tǒng)的設(shè)計速度加快。另外。ADS2008軟件還將3D技術(shù)應(yīng)用到電磁分析等方面，使得ADS2008軟件功能愈顯強大。

三、Protel 99se軟件的相關(guān)配置及其特點

1、Protel 99se 軟件的基本配置及其功能

a、SCH5.0 的特點：主要用于原理圖的設(shè)計，其具有集成性高、支持層次化自動設(shè)計、元件庫強大擴充功能、任意的繪圖頁尺寸、兼容性高、提供基本的設(shè)計驗證工具、為印制電路板設(shè)計提供網(wǎng)絡(luò)表等特點。還具有分層組織設(shè)計功能、設(shè)計同步器等功能。

b、PCB5.0的特點：自動化布線功能、智能化的覆銅技術(shù)、與電氣原理設(shè)計系統(tǒng)的動態(tài)連接、面向生產(chǎn)工藝的設(shè)計功能?？梢赃M(jìn)行多達(dá)32層信號層、16層內(nèi)部電源/接地層的布線設(shè)計，交互式的元件布置工具極大地減少了印制板設(shè)計的時間。

2、Protel 99se 軟件的完整配置

Protel 99se 軟件的完整配置包括SCH5.0、PCB5.0、ROUTE5.0、PLD5.0、SIM5.0；其中ROUTE5.0是一個集成的無網(wǎng)格自動布線系統(tǒng)，布線效率高；在該完整配置中集成了PLD開發(fā)環(huán)境，可使用原理圖或CUPL硬件描述語言作為設(shè)計前端，能提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JEDEC輸出；該配置還包含一個基于最新Spice3.5標(biāo)準(zhǔn)的仿真器，可為用戶設(shè)計前端提供了完整、直觀的解決方案；

四、對Protel 99se的文件分類、字體設(shè)置

1、Protel 99SE可以的文件類型

Protel 99SE可以建立十種文件類型。我們在講課的時候需要指出：Schmatic Docment文件對應(yīng)的庫函數(shù)是Schmatic Library；而PCB Docment文件對應(yīng)的庫函數(shù)是PCB Library。

2、字體設(shè)置

第一步：選擇Preferences命令后，在圖1對話框所示的自動備份參數(shù)設(shè)置；

第二步：單擊Protel 99SE 中的Change System Font按鈕，屏幕彈出圖2所示的字體設(shè)置對話框，可以進(jìn)行字體、字體式樣、字號大小、字體顏色等設(shè)置；

圖1  自動備份參數(shù)設(shè)置                    圖2  字體參數(shù)設(shè)置

五、工具欄按鈕功能以及常見封裝形式的記憶

1、形象直觀工具欄按鈕的講解與記憶

Protel99SE提供形象直觀的工具欄，可以通過對工具按鈕中常用的命令進(jìn)行形象、聯(lián)想等方式進(jìn)行記憶，這在開始學(xué)習(xí)Protel的過程中必須的過程：

2、常見的封裝形式記憶

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】電子線路設(shè)計與應(yīng)用課程項目教學(xué)　教學(xué)設(shè)計

【中圖分類號】G　【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）09C-0045-02

電子線路設(shè)計與應(yīng)用是自動化類專業(yè)必修的行業(yè)通用能力模塊，是自動化類專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，參照高、中級維修電工的國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)（電子部分），以工作任務(wù)為引領(lǐng)、職業(yè)技能為導(dǎo)向構(gòu)建以工程項目模塊的課程體系，以項目為中心，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能。本文以“簡單數(shù)字搶答器的設(shè)計與制作”為例，探討高職電子線路設(shè)計與應(yīng)用課程項目驅(qū)動式教學(xué)設(shè)計。

一、教學(xué)能力目標(biāo)及學(xué)習(xí)模式設(shè)計

（一）教學(xué)能力目標(biāo)設(shè)計

1　專業(yè)能力目標(biāo)。具體如下：（1）能借助常用儀器儀表判斷集成芯片的好壞；（2）能對電子線路性能進(jìn)行測試與分析，熟練使用常見的電子儀器儀表；（3）能根據(jù)電路圖對電路進(jìn)行安裝、調(diào)試、維修；（4）能按照最優(yōu)化設(shè)計理念對電路功能進(jìn)行改進(jìn)與改造；（5）會對電子產(chǎn)品加工進(jìn)行組織安排、管理等。

2　方法能力目標(biāo)。具體如下：（1）會識別和測試常用TIL、CMOS集成電路產(chǎn)品；（2）能進(jìn)行相應(yīng)資料信息的查詢、收集與整理；（3）能應(yīng)用AutoCAD完成簡單數(shù)字搶答器的原理圖、接線圖設(shè)計，用面包板完成項目實際制作；（4）能分析和排除項目中的簡單故障等。

3　社會能力目標(biāo)。具體如下：（1）能夠做到安全生產(chǎn)、規(guī)范操作，節(jié)約用電；（2）具有良好的職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)道德；（3）具有質(zhì)量、效益、成本意識；（4）能夠正確表達(dá)和展示工作成果，有良好的溝通能力等。

（二）學(xué)習(xí)模式設(shè)計

電子線路設(shè)計與應(yīng)用課程的教學(xué)對象是電氣自動化類專業(yè)一年級學(xué)生，學(xué)生的主要情況為：具有一定的電工操作技能，獲得了維修電工初級上崗證，但是自學(xué)能力不足；具有一定的認(rèn)知能力與學(xué)習(xí)主動性，但專業(yè)知識綜合應(yīng)用能力不足；學(xué)生之間的水平參差不齊，軟件應(yīng)用能力不足。根據(jù)以上學(xué)生情況分析，本項目以2人為一組，實行“先進(jìn)帶后進(jìn)”的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)習(xí)先進(jìn)的學(xué)生與學(xué)習(xí)后進(jìn)的學(xué)生組成一組，相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二、教學(xué)過程設(shè)計與實施

（一）確認(rèn)項目任務(wù)

“簡單數(shù)字搶答器”項目是電子線路設(shè)計與應(yīng)用課程的第一個項目，應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為該門課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。該項目既包含理論知識，又有一定的實踐操作可行性，能起到承上啟下的作用，使學(xué)生轉(zhuǎn)換思維，運用新的知識、技能解決實際問題?？蓪ⅰ昂唵螖?shù)字搶答器”項目分為五個子任務(wù)：邏輯代數(shù)的認(rèn)知；邏輯門電路正確使用；不同類型集成門電路的接口；常用集成門電路的邏輯功能識別與檢測；會使用常用集成門芯片、按鈕、指示燈以及合適的連接線制作簡單數(shù)字搶答器電路，能應(yīng)用AutoCAD畫出電路的原理圖、接線圖，能安裝、調(diào)試、維修電路等。

（二）制定項目教學(xué)計劃

要制定合理的教學(xué)計劃，需要根據(jù)不同專業(yè)和學(xué)生的實際情況而定。對于電氣自動化技術(shù)類專業(yè)的學(xué)生來說，他們已經(jīng)完成應(yīng)用數(shù)學(xué)、電路、模擬電子技術(shù)、Au-toCAD繪圖及應(yīng)用等課程的學(xué)習(xí)，能夠正確使用工具、儀表，會進(jìn)行電路的布線與操作，具備一定的分析問題、解決問題的能力?！昂唵螖?shù)字搶答器”項目教學(xué)計劃大致可分為：各項目小組制訂項目計劃，所有小組共同論證項目計劃的可行性以及需要改進(jìn)的地方；對設(shè)計的“簡單數(shù)字搶答器”原理圖進(jìn)行分析，明確元器件連接和電路連線；應(yīng)用AutoCAD畫出布線圖；制作電路的元器件清單以及調(diào)查所需元器件的市場價格，購買所需元器件，并完成元器件的檢測工作；根據(jù)布線圖制作“簡單數(shù)字搶答器”電路；完成“簡單數(shù)字搶答器”電路整體功能檢測和簡單故障排除；完成項目報告及心得體會。

（三）項目教學(xué)實施

項目教學(xué)實施本著“人人參與、人人實踐”的原則，是一個理論與實踐緊密結(jié)合的過程，它既注重項目設(shè)計與制作的過程，又注重項目完成的成果，鼓勵學(xué)生發(fā)揮聰明才智，設(shè)計出功能更加完善的項目電路圖，注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，同時鍛煉學(xué)生的動手能力，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生樂于學(xué)習(xí)、樂于探索?！昂唵螖?shù)字搶答器”項目教學(xué)的實施方案如下：

測試常用集成門芯片的邏輯功能，如測試芯片74LS08，74LS32，74LS04（CD40106）、4LS00（CD4011）的邏輯功能；通過親自布線，掌握常用集成門芯片對信號的控制作用；了解常用74系列門電路的管腳排列；正確使用面包板，正確安裝元器件與集成芯片，布線合理，符合工藝要求，具有成本意識與安全意識；畫出簡單數(shù)字搶答器的電路原理圖以及布線線圖；實際安裝制作簡單數(shù)字搶答器電路；檢測、調(diào)試、維修簡單數(shù)字搶答器電路；驗收簡單數(shù)字搶答器電路，并完成項目報告。

三、學(xué)習(xí)評價設(shè)計

項目考核均采用“三位一體”評價模式，即學(xué)生自我評價、班組評價、教師（師傅）評價。理論與實踐一體化的綜合評價模式中，學(xué)生不僅會自行設(shè)計與制作簡單數(shù)字搶答器電路，而且能提出該電路的設(shè)計與制作缺陷，能對該電路進(jìn)行一定的電路改造，能自由表達(dá)自己的觀點，重點培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力與自信心。

（一）期末總評設(shè)計

期末總評采用“235”考核方式，即平時成績20％+期末理論綜合考核30％+項目能力考核50％。

（二）項目能力考核評價設(shè)計

項目能力考核評價設(shè)計詳見表1。

（三）期末理論綜合考核設(shè)計

篇5

關(guān)鍵詞：項目教學(xué)；創(chuàng)新思維；設(shè)計思路

新課程改革下的電子專業(yè)課程的課堂教學(xué)，主要采用以項目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動為主的課堂教學(xué)模式，這就要求教師首先要切實結(jié)合新課改“教學(xué)大綱”中對學(xué)生能力培養(yǎng)提出的要求，把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維的意識滲透進(jìn)我們的課堂教學(xué)過程中，精心設(shè)計有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

由于目前職業(yè)學(xué)校學(xué)生創(chuàng)造性思維不強的緣故，我們對目前職業(yè)學(xué)校學(xué)生課堂中所表現(xiàn)出來的創(chuàng)造性思維深表憂慮。這引起了我們對專業(yè)課課堂教學(xué)實際操作過程的反思，那么，如何在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)意設(shè)計思路呢？筆者認(rèn)為：

1.教師要轉(zhuǎn)變教育觀念，注重學(xué)生創(chuàng)意設(shè)計思路的培養(yǎng)

現(xiàn)代教育呈現(xiàn)出大發(fā)展的趨勢，新的教育理念不斷引入教育教學(xué)實踐中，這就要求教師積極更新教育觀念。教育的職能是通過教師的具體教學(xué)實現(xiàn)的。教師要建立符合教育發(fā)展的新教育觀，才能更好地切入教學(xué)實際。教師通過營造輕松有效的課堂氛圍，增強對課程的駕馭能力，從而調(diào)動學(xué)生對學(xué)習(xí)電子專業(yè)課程的積極性，與此同時，對教師自身專業(yè)知識的更新、綜合素質(zhì)的提高具有促進(jìn)作用。教師在教學(xué)過程中還應(yīng)注重自身創(chuàng)造性思維的發(fā)揮，以自我的創(chuàng)新思維帶動學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)，順利實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，完成教學(xué)任務(wù)。

2.善于創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計思路的興趣

情境學(xué)習(xí)在目前的教育界好評不斷，倡導(dǎo)在電子專業(yè)課堂教學(xué)中要盡量采用項目式教學(xué)，并且在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。職校學(xué)生好奇心強，如果能夠在實際教學(xué)中創(chuàng)設(shè)生動有趣、豐富多彩的教學(xué)情境，通過接近生活的畫面引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，而且能夠讓學(xué)生在主動參與的過程中積極地去思考，增強學(xué)生的自信心。專業(yè)課教學(xué)通過使用項目教學(xué)法、案例教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法等新的教學(xué)方法，與情境教學(xué)相結(jié)合，為培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新思維與能力創(chuàng)造了良好的條件。

3.課堂教學(xué)中注重學(xué)生的實踐訓(xùn)練，提高創(chuàng)新能力

實踐是檢驗學(xué)習(xí)效果的最佳途徑。電子專業(yè)課程不同其他文化課程，它更注重實踐的應(yīng)用效果。因此，在電子專業(yè)課教學(xué)中，學(xué)生需要親自參加技能訓(xùn)練。在這個環(huán)節(jié)中，教師不做過多的硬性要求，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣、愛好選擇技能實踐內(nèi)容，讓學(xué)生在寬松的環(huán)境中活躍思維，施展才華，提高創(chuàng)新能力。

例如，我們要求同學(xué)們設(shè)計一個樓梯的照明電路，要求是使用方便和節(jié)約電能。這是一個非常實際的問題，學(xué)生對這個非常感興趣，他們積極討論，主動思考。有的采用雙觸開關(guān)，有的采用閘刀雙擲雙控，這都能很好地滿足布置的設(shè)計要求。開關(guān)的設(shè)計固然重要，但課堂中要結(jié)合現(xiàn)實生活中的節(jié)能理念，思考對照明燈具的選擇，實現(xiàn)光照亮度和節(jié)能、使用方便的最佳組合。通過這種教學(xué)方法，學(xué)生體會到電工電子知識在生活、生產(chǎn)中的重要作用。通過這種教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)習(xí)的動機，激發(fā)了學(xué)生從不同的角度思考和創(chuàng)新的動機。

4.要建立一個鼓勵創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的評價機制

因為創(chuàng)意設(shè)計思路的培養(yǎng)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)必然導(dǎo)致學(xué)習(xí)結(jié)果的多樣化，因此在評價學(xué)生時必須是多角度的。不僅要評價思維學(xué)習(xí)的結(jié)果，而且還應(yīng)注意評價創(chuàng)意設(shè)計思路的過程和方法。俄國作家托爾斯泰說過：“知識，只有當(dāng)它靠積極思維得來而不是憑記憶得來的時候，才是真正的知識?！边@些年通過對電子專業(yè)課的教學(xué)，筆者加強了對學(xué)生的收斂思維和發(fā)散思維的訓(xùn)練，從而很好地增強了他們創(chuàng)意設(shè)計思路的形成和個性特長的發(fā)展，提高了學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率，并且從廣度和深度方面提高了學(xué)生對于實際應(yīng)用知識的能力。同時，也使學(xué)生的其他素質(zhì)（興趣、意志、情感等）也得到相應(yīng)的提高。實踐證明，結(jié)合專業(yè)課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意設(shè)計思路的培養(yǎng)，對全面提高職業(yè)學(xué)校學(xué)生的素質(zhì)是大有裨益的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉 瀾，白益民，王 ，等.教師角色與教師發(fā)展新探[M].北京：教育科學(xué)出版社，2001.

篇6

電氣工程及自動化

大功率開關(guān)電源的設(shè)計

一、

綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義

開關(guān)電源的前身是線性穩(wěn)壓電源。在開關(guān)電源出現(xiàn)之前，各種電子裝置、電氣控制設(shè)備的工作電源都采用線性穩(wěn)壓電源。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，集成度的不斷增加，計算機等各種電子設(shè)備體積越來越小而功能卻越來越強大，因此，迫切需要重量輕、體積小、效率高的新型電源，這就為開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展提供了強大的動力。

可以說，開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展是隨著電力電子器件的發(fā)展而發(fā)展的。新型電力電子器件的發(fā)展為開關(guān)電源的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。20世紀(jì)60年代末，耐高壓、大電流的雙極型電力晶體管（亦稱巨型晶體管，BJT、GTR）的問世使得采用高工作頻率的開關(guān)電源的出現(xiàn)稱為可能。

早期的開關(guān)電源開關(guān)頻率僅為幾千赫茲，隨著磁性材料及大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復(fù)時間的縮短，開關(guān)電源工作頻率逐步提高。到了1969年，終于做成了25千赫茲的開關(guān)電源。由于它突破了人耳聽覺極限的20千赫茲，這一變化甚至被稱為“20千赫茲革命”。

在20世紀(jì)80年代以前，開關(guān)電源作為線性穩(wěn)壓電源的更新?lián)Q代產(chǎn)品，主要應(yīng)用于小功率場合。而中大功率直流電源則以晶閘管相控整流電源為主。但是，這一格局從20世紀(jì)80年代起，由于絕緣柵極雙極型晶體管（簡稱IGBT）的出現(xiàn)而被打破。IGBT屬于電壓驅(qū)動型器件，與GTR相比前者易于驅(qū)動，工作頻率更高，有突出的優(yōu)點而沒有明顯的缺點。因而，IGBT迅速取代了GTR，成為中等功率范圍的主流器件，并且不斷向大功率方向拓展。

開關(guān)電源開關(guān)頻率的提高可以使電源重量減輕、體積減小，但使開關(guān)損耗增大，電源效率降低，電磁干擾問題變得突出起來。為了解決因提高開關(guān)電源工作頻率而帶來的負(fù)面影響，同樣在20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了軟開關(guān)技術(shù)。軟開關(guān)技術(shù)采用準(zhǔn)諧振技術(shù)的零電壓開關(guān)（ZVS）電路和零電流開關(guān)(ZCS)電路。在理想情況下，采用軟開關(guān)技術(shù)，可使開關(guān)損耗降為零。正是軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，使開關(guān)電源進(jìn)一步向效率高、重量輕、體積小、功率密度大的方向發(fā)展。經(jīng)過近30年的發(fā)展，對軟開關(guān)技術(shù)的研究可謂方興未艾，它已成為各種電力電子電路的一項基礎(chǔ)性技術(shù)。迄今為止，軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用最為成功的領(lǐng)域非開關(guān)電源莫屬。

最近幾年，“綠色電源”這一名詞開始進(jìn)入人們的視野。所謂“綠色”是指，對環(huán)境不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生電磁干擾，對電網(wǎng)不產(chǎn)生諧波污染。為了提高開關(guān)電源的功率因數(shù)，降低開關(guān)電源對電網(wǎng)的諧波污染，在20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了功率因數(shù)校正（Power

Factor

Correction——PFC）技術(shù)。目前，單相PFC技術(shù)已比較成熟，相關(guān)的控制芯片已在各種開關(guān)電源中廣泛應(yīng)用，相比之下三相PFC技術(shù)則還處在起步階段。

高頻化是開關(guān)電源輕、薄、小的關(guān)鍵技術(shù)，國外各大開關(guān)電源制造商都在功率鐵氧體材料上加大科技創(chuàng)新，并致力于開發(fā)新型高智能化的元器件，尤其是改善整流器件的損耗，以提高在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁性能。另外，電容器的小型化和表面粘著（SMT）技術(shù)的應(yīng)用為開關(guān)電源向輕、薄、小型化發(fā)展奠定了良好的技術(shù)支持。目前市場上出售的采用雙極性晶體管制成的100千赫茲開關(guān)電源和用場效應(yīng)管制成的500千赫茲開關(guān)電源雖已使用化，但其工作頻率還有待進(jìn)一步的提高。

模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。

選擇本課題可以使我掌握開關(guān)電源的工作原理，進(jìn)一步加深對開關(guān)電源的理解。并把所學(xué)的專業(yè)知識（包括單片機原理與應(yīng)用技術(shù)、電力電子技術(shù)、大學(xué)物理、計算機輔助設(shè)計等）應(yīng)用到具體實例中，有效地鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，真正做到學(xué)有所用。

二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：

1、研究的基本內(nèi)容包括：開關(guān)電源的工作原理，大功率開關(guān)電源中普遍采用的全橋型電路及其驅(qū)動電路以及高頻變壓器的設(shè)計與制作等。

2、計劃將此系統(tǒng)分成四部分——功率因數(shù)校正（PFC）電路、輔助電源模塊、主電路以及控制電路。

3、功率因數(shù)校正電路用來提高整流電路的功率因數(shù)，防止大量的諧波分量涌入電網(wǎng)，造成對電網(wǎng)的諧波污染，干擾其它用電設(shè)備的正常運行。

4、輔助電源模塊用來為控制電路提供電能。擬用單片集成開關(guān)電源芯片（TOP204）來實現(xiàn)。

5、控制電路用場效應(yīng)管集成驅(qū)動芯片IR2155,驅(qū)動全橋電路。

6、主電路的設(shè)計主要包括高頻變壓器的設(shè)計和全橋型電路中功率管的選型。

三、研究步驟、方法及措施：

步驟：

（1）查閱相關(guān)的技術(shù)資料，制定初步的方案；

（2）利用適當(dāng)?shù)挠嬎銠C輔助設(shè)計軟件（如Proteus、PI

Expert

6.5、Multism等）對設(shè)計方案進(jìn)行模擬仿真；

（3）四個模塊設(shè)計的先后順序為功率因數(shù)校正電路、輔助電源模塊、控制電路和主電路。

方法：化繁為簡，將整個系統(tǒng)分解成四個部分，方便設(shè)計、調(diào)試。對局部電路預(yù)先進(jìn)行仿真，對結(jié)果有所預(yù)期。

措施：查閱于畢業(yè)設(shè)計有關(guān)資料和文獻(xiàn)（圖書館、超星電子圖書閱覽室等）。經(jīng)常與指導(dǎo)老師取得聯(lián)系，一起探討有關(guān)電路的設(shè)計方案等問題。

四、參考文獻(xiàn)

[1]

康華光.

電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]

周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華.

高頻開關(guān)電源設(shè)計與應(yīng)用實例[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[3]

張占松，蔡宣三.

開關(guān)電源的原理與設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.

[4]

蔣玉萍，倪海東.高頻開關(guān)電源與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[5]

翟亮，凌民.基于MATLAB有控制系統(tǒng)計算機仿真[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[6]

王慶.Protel

99

SE及DXP電路設(shè)計教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[7]

劉國權(quán)，韓曉東.Protel

DXP

電路原理圖設(shè)計指南[M].北京：中國鐵道出版社，2003.