導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；高速數(shù)字；電路設(shè)計(jì)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9416(2015)12-0235-01

作者簡(jiǎn)介：胡文濤(1979—),男,湖北荊州人,碩士研究生,助教,研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

1引言

高速數(shù)字電路的含義是通過電路,高速變化信號(hào)出現(xiàn)電熔以及電感等性狀,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路涉及兩方面的技術(shù),分別是計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù),優(yōu)化了電路的所有參數(shù),保證高速數(shù)字電路系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行。在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),最為關(guān)鍵的是合理搭配各個(gè)元件,這樣才有利于電路信號(hào)以及相關(guān)元器件的穩(wěn)定運(yùn)行。

2影響計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的問題

2.1來自于信號(hào)線之間距離

高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn),對(duì)于計(jì)算機(jī)電子技術(shù)來講,是一個(gè)很大的進(jìn)步。不過目前這種技術(shù)還不成熟,還有很多弊端。舉個(gè)例子,信號(hào)線之間的距離也對(duì)其帶來一定的影響,通常來說,印刷版電路的密度越大,信號(hào)線之間的距離就會(huì)變小,同時(shí),還會(huì)增加電磁耦合度,如果沒有充分注意到這個(gè)問題,就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)之間相互干擾,而且這種現(xiàn)象會(huì)越發(fā)的嚴(yán)重。

2.2阻抗不能匹配

對(duì)于信號(hào)傳輸線來說,最主要的就是阻抗,但是目前在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),阻抗不能匹配的情況時(shí)有發(fā)生,這會(huì)引起反射噪聲的出現(xiàn),從而影響到信號(hào)的完整性。

2.3來自于電源平面之間電感以及電阻方面的因素

具體來講,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字化電路設(shè)計(jì)技術(shù)就是結(jié)合具體條件,通過電子技術(shù)完成設(shè)計(jì),在很大的范圍內(nèi)得到了推廣。目前,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)殡娫雌矫嬷g是有電感以及電阻存在的,如果同時(shí)進(jìn)行所有的電路輸出,就會(huì)在電路上形成巨大的瞬間電流,影響到電源線電壓以及極端級(jí)的電路地線,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成波動(dòng)。

3深入探討計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)

3.1通過科學(xué)的設(shè)計(jì)保證完整的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)

我們經(jīng)過上面的分析已經(jīng)知道,目前,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)榇嬖谧杩怪g的不匹配,會(huì)造成電路信號(hào)的不完整,所以,要科學(xué)的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù),最大程度保證完整傳輸電路信號(hào)。有關(guān)這個(gè)問題可以從兩個(gè)方面進(jìn)行研究,首先,研究不同種類電路之間電路信號(hào)傳輸?shù)母蓴_現(xiàn)象,換句話來說,就是上面所說的干擾以及反射的現(xiàn)象。其次,我們還要研究不同種類信號(hào)在進(jìn)行傳輸時(shí),給電路信號(hào)網(wǎng)帶來的影響。計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),因?yàn)樽杩共荒芷ヅ?傳輸?shù)碾娐沸盘?hào)并不是很完整,此外,計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路在運(yùn)行當(dāng)中,是無法控制好阻抗的,阻抗有時(shí)過大,有時(shí)過小,這會(huì)影響到電路信號(hào)的波形,最終造成計(jì)算機(jī)高速電路不能傳輸完整的信號(hào)。為了解決這個(gè)問題,我們必須要進(jìn)一步研究計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù),按照一般的規(guī)律,高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)是無法讓臨街阻抗符合電路的,這就要改進(jìn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù),確保系統(tǒng)是過阻抗的情況,這種方式可以解決由于阻抗的不匹配,造成計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路不能傳輸完整信號(hào)的問題,最大程度減少由于阻抗過大或者過小所帶來的負(fù)面作用。

3.2科學(xué)設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路電源

計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)是離不開電源的,可以說,電源是包含在計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)之內(nèi)的,我們通過上面的分析已經(jīng)了解到,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)殡娫雌矫嬷g電感以及電阻帶來的影響,電源在運(yùn)行時(shí),會(huì)產(chǎn)生過電壓的現(xiàn)象,簡(jiǎn)單來說,就是干擾到電源的波形,無法保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路安全穩(wěn)定的運(yùn)行。按照理論來講,在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí),如果電源系統(tǒng)是沒有阻抗的,電路設(shè)計(jì)就會(huì)進(jìn)行的非常順利,在這種情況下,信號(hào)回路就不容易消耗到阻抗,系統(tǒng)當(dāng)中,每個(gè)點(diǎn)都會(huì)保持一種長(zhǎng)期穩(wěn)定的態(tài)勢(shì)。但是這只不過是一種假設(shè)的理想狀態(tài),在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,是不可能存在的,為了保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行,就不能忽略電源的電感以及電阻帶來的影響,為了將這種影響控制在最低的程序,需要我們采取科學(xué)的手段。我們考察目前計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)所用的電源材料可知,對(duì)于電路系統(tǒng)來說,大部分都是利用銅質(zhì)材料的,但是根據(jù)電源系統(tǒng)的具體情況,銅質(zhì)材料是不符合計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路電源的材質(zhì)要求的,這會(huì)影響到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。面對(duì)這種情況,我們要從多角度對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行探究,比如可以在電路中應(yīng)用樓電容,這種方式有利于減少電源面的電感以及電阻所帶來的影響,最終保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)可以長(zhǎng)久穩(wěn)定的運(yùn)行。

4結(jié)語

總的來說,隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快,推動(dòng)了電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,也催生了很多新的技術(shù),就如文章所闡述的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù),其就建立在電子技術(shù)的基礎(chǔ)之上,通過科學(xué)設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)的,并且應(yīng)用于各個(gè)行業(yè),取得了顯著的效果。文章深入分析了計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù),在結(jié)合筆者自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),此外,還有對(duì)于計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的初步認(rèn)識(shí),詳細(xì)的闡述了計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的相關(guān)影響因素,并且提出了具有針對(duì)性的完善手段,主旨在于通過上述的分析,可以將計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的應(yīng)有作用發(fā)揮出來,繁榮電子產(chǎn)品市場(chǎng),并且成為同行的一種借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡葉芳,田澤,邵剛,等.一種高速數(shù)?；旌系寡b芯片協(xié)同仿真技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2015(06).

[2]唐思超.高速數(shù)字電路互連時(shí)序模型與布線長(zhǎng)度分析[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2014(12).

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關(guān)鍵詞：LED顯示；數(shù)據(jù)處理電路；EDA統(tǒng)計(jì);位面分離

中圖分類號(hào)：TN321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1004373X(2008)1717403

Design of Digital Video Signal Processing Circuit for LED Full-color Display

LI Junyan1,2，GAO Yang2，ZHOU Yan1，LIU Jia1，CAI Linfei3

(1.Information Engineering School,Southwest University of Science & Technology,Mianyang,621010,China;

2.Institute of Electronic Engineering,China Academy of Engineering Physics,Mianyang,621900,China;

3.Jiuzhou State Authorized Enterprise Technology Center,Shenzhen,518104,China)

Abstract：To solve the problem of low grey scale and refresh rate existed in full-color LED synchronous video display screen,data processing circuit is designed according to the LED screen driver architecture.The digital video signals bit plane separation strategy is applied in the circuit design,and the sub-field writing-in and sub-area readout to the cache memory method is used.It can reach 90 Hz refresh rate at 256 grey scales.Data process flow and critical functional modules′ implementation are introduced.Functional test shows that the design meets the specifications of high brightness,less image flutter and no colour missing.

Keywords：LED display;data processing circuit;EDA design;bit plane separation

1 引 言

LED視頻顯示屏由于亮度高、視角廣、壽命長(zhǎng)、性價(jià)比高，而且具有可與計(jì)算機(jī)同步顯示各種文字、圖形、圖像，可實(shí)時(shí)播放電視、錄像、影碟等視頻信號(hào)，可即時(shí)輸入、編輯各種多媒體數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，使其在街頭、廣場(chǎng)、商業(yè)中心、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、娛樂場(chǎng)所、控制中心許多公共場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于技術(shù)的問題，特大視頻顯示屏還面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在灰度級(jí)低，亮度損失嚴(yán)重，刷新速度低。另外，本文的視頻信號(hào)源來自DVI(Digital Video Interface)接口，DVI接口輸出的為數(shù)字視頻信號(hào)，信息量大，一般是先經(jīng)過外部RAM(Random Array Memory)緩存，然后由處理器對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理?？捎糜跀?shù)字圖像存儲(chǔ)的外部存儲(chǔ)器有很多種，如SRAM，DRAM和SDRAM,它們的容量和速度各不相同。DRAM和SDRAM屬于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，容量大，使用中需要刷新，當(dāng)處理器沒有外部動(dòng)態(tài)RAM接口時(shí)，就需要設(shè)計(jì)刷新電路，這給系統(tǒng)應(yīng)用帶來不便；SRAM不用刷新，不需要專用接口，實(shí)時(shí)性好，并且可以進(jìn)行跳地址尋址,所以本文利用SRAM作為外部緩存存儲(chǔ)器。采用分場(chǎng)分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)，使刷新頻率大為提高，圖像顯示效果清晰穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了分辨率800×256，刷新頻率90 Hz，紅綠藍(lán)三色256×256×256灰度級(jí)的視頻顯示系統(tǒng)。同時(shí)，采用該技術(shù)，亮度和灰度級(jí)方便可調(diào)，亮度損失小。

2 系統(tǒng)組成

LED視頻顯示系統(tǒng)總體框圖如圖1所示：該系統(tǒng)由發(fā)送和接收兩部分組成，發(fā)送部分的功能主要是對(duì)DVI接口傳輸?shù)囊曨l信號(hào)進(jìn)行編解碼形成24 b真彩數(shù)據(jù)和點(diǎn)時(shí)鐘(CLK)，行同步信號(hào)(HS)，場(chǎng)同步信號(hào)(VS)，數(shù)據(jù)有效信號(hào)(DE)等控制信號(hào)，通過LVDS(Low Voltage Differential Signaling)電平傳輸?shù)浇邮湛ㄉ?，?jīng)過接收卡的數(shù)據(jù)處理傳送給具有特定驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(1/8掃描方式，74HC595驅(qū)動(dòng)芯片)的LED大屏。本文的重點(diǎn)是介紹接收卡的數(shù)據(jù)處理模塊。

3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理流程如圖2所示：接收卡接收發(fā)送卡傳輸過來的視頻信號(hào)(控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào))，將視頻信號(hào)中的數(shù)據(jù)經(jīng)過位面分離，分場(chǎng)存入外部緩存，然后分區(qū)讀出，傳送給顯示驅(qū)動(dòng)屏。其中位面分離模塊將不同數(shù)據(jù)的同權(quán)位重新組合成新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。外部緩存采用兩個(gè)SRAM乒乓緩存的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的流水線處理。下面分別介紹位面分離模塊和分場(chǎng)分區(qū)存儲(chǔ)的原理和實(shí)現(xiàn)。

3.1 位面分離模塊

視頻顯示屏采用的灰度級(jí)控制方式為分場(chǎng)疊加與占空比相結(jié)合的方式［1,2］，如表1所示：其中分場(chǎng)疊加是指用不同場(chǎng)次的恒頻掃描來實(shí)現(xiàn)不同灰度級(jí)，如表1的D7~D4;占空比控制是指控制點(diǎn)亮?xí)r間與關(guān)斷時(shí)間的占空比來實(shí)現(xiàn)灰度的調(diào)節(jié)，如表1的D3~D0。而這兩種方式的前提都是要實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的位面分離。位面分離用FPGA來實(shí)現(xiàn)，一共包括兩大模塊，數(shù)據(jù)移位寄存器和數(shù)據(jù)選擇器。用VHDL實(shí)現(xiàn)的原理框圖如圖3所示，其中r0-7，g0-7，b0-7分別是真彩色圖像數(shù)據(jù)的紅綠藍(lán)三色，分別占用一個(gè)字節(jié)。把這24位數(shù)據(jù)線分別通過一個(gè)8位寬數(shù)據(jù)移位寄存器寄存，然后通過一個(gè)顏色位選擇器輸出到外部緩存器中。通過控制緩存器的地址實(shí)現(xiàn)位面分離，外部緩存的數(shù)據(jù)寬度為24位，使RGB三種顏色并行進(jìn)行位面分離。其中移位寄存器使用了流水線的技術(shù)，在鎖存輸出前8個(gè)數(shù)據(jù)的同權(quán)位的同時(shí)，移進(jìn)第9個(gè)數(shù)據(jù)的同權(quán)位，這樣提高了數(shù)據(jù)處理的效率。

3.2 分場(chǎng)分區(qū)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)經(jīng)過位面分離以后，不同數(shù)據(jù)的同權(quán)位［3］組成了新的數(shù)據(jù)，通過控制存儲(chǔ)器的地址使一幀所有數(shù)據(jù)的同權(quán)位寫在存儲(chǔ)器的同一段中，因此對(duì)寫地址發(fā)生器要求比較高。該系統(tǒng)要求256級(jí)灰度，那么將存儲(chǔ)器分成8個(gè)段，每個(gè)段存儲(chǔ)代表同一個(gè)權(quán)值的位(場(chǎng))。其中,8個(gè)段用3(23)根地址線來代替，分辨率為800*256的大屏有256行，800列，那么行地址用8(28)根地址線表示，這8根地址線前5位為區(qū)地址(32區(qū))，后3位為一個(gè)區(qū)的行地址(1/8掃描)。列地址用7(27)根地址線來表示，因?yàn)榇鎯?chǔ)器為24位寬，一個(gè)存儲(chǔ)單元代表LED顯示屏8個(gè)RGB點(diǎn)的同權(quán)位,其優(yōu)先級(jí)從高到底的順序?yàn)椋簣?chǎng)地址>列地址>行地址。分別用計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，這三個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)就構(gòu)成了存儲(chǔ)器的寫地址,其連接方式為：場(chǎng)地址(A17~A15)，區(qū)地址(A14~A10)，區(qū)內(nèi)行地址(A9~A7)，列地址(A6~A0)。由此可見，通過改變存儲(chǔ)器地址線的優(yōu)先級(jí)可實(shí)現(xiàn)分場(chǎng)(8場(chǎng))存儲(chǔ)。

數(shù)據(jù)分8場(chǎng)寫入存儲(chǔ)器，讀出時(shí)要求分19場(chǎng)讀出，并且要控制每一場(chǎng)的顯示時(shí)間。所以在產(chǎn)生讀地址的場(chǎng)地址計(jì)數(shù)器的時(shí)候，先設(shè)計(jì)一個(gè)19進(jìn)制的計(jì)數(shù)器counter19(0~18)。表2為counter19和場(chǎng)地址計(jì)數(shù)器的關(guān)系：每一場(chǎng)的顯示時(shí)間是用比較器來實(shí)現(xiàn)的，可以通過改變比較器中的值靈活地校正灰度和亮度。

LED顯示屏要求32區(qū)同時(shí)點(diǎn)亮，采用數(shù)據(jù)的并行處理，降低硬件消耗和系統(tǒng)工作頻率。提高刷新頻率。由于存儲(chǔ)器每次只能讀出一個(gè)數(shù)據(jù)，所以必須采用分區(qū)鎖存，然后把32區(qū)數(shù)據(jù)并行輸出。

行地址和列地址同寫地址發(fā)生器原理相同，這里主要介紹一下它們的優(yōu)先級(jí)。數(shù)據(jù)已經(jīng)是位面分離的，所以要想實(shí)現(xiàn)32區(qū)數(shù)據(jù)同時(shí)顯示，那么區(qū)地址的優(yōu)先級(jí)應(yīng)為最高，其次是列地址，然后是行地址，最后是場(chǎng)地址。與存儲(chǔ)器連接方式同寫地址一樣。

4 仿真波形

位面分離模塊的仿真波形如圖4所示：其中RGBdin［23..16］為輸入數(shù)據(jù)的高八位，rgb_regroup_output［23..16］為輸出數(shù)據(jù)的高八位。flag為輸入數(shù)據(jù)有效信號(hào)標(biāo)志，flag_delay85為輸出有效信號(hào)的標(biāo)志。

波形分析如下：

輸入數(shù)據(jù)前8個(gè)數(shù)據(jù)的前面7個(gè)都為00h，第8個(gè)為02h，這8個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行位面分離后輸出見表3，由表3可以看出位面分離實(shí)現(xiàn)了前8個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置后從右往左讀出。

圖5為寫地址的仿真波形，可以看出，場(chǎng)地址優(yōu)先級(jí)最高，當(dāng)場(chǎng)地址為7h時(shí)，列地址加1，當(dāng)列地址為63h時(shí)，行地址加1，當(dāng)行地址為7h時(shí)，區(qū)地址加1。同理可以看出圖6讀地址的進(jìn)位順序?yàn)椋簠^(qū)地址為1Fh時(shí)，列地址加1，列地址為63h時(shí)，行地址加1，行地址為7h時(shí)，場(chǎng)地址按19場(chǎng)原理進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖6中行地址為7h時(shí)，場(chǎng)地址并沒有加1。圖7為場(chǎng)地址計(jì)數(shù)器控制的占空比信號(hào)。該信號(hào)接顯示屏驅(qū)動(dòng)板行掃描信號(hào)的使能端，通過控制掃描信號(hào)控制顯示時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)。

5 結(jié) 語

針對(duì)LED視頻顯示屏的系統(tǒng)遇到的刷新速度和灰度控制問題，本文提出了一種分場(chǎng)分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)，詳細(xì)地介紹了其原理和實(shí)現(xiàn)。通過波形仿真和工程應(yīng)用，該方法很好地解決了LED顯示控制系統(tǒng)中圖像閃爍，亮度損失大的問題，并且其灰度和亮度控制可以靈活校正。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］蔡林飛，高楊，劉佳，等.LED全彩大屏幕同步顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.電視技術(shù)，2007，31(3)：31-33.

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［3］劉傳清,張?zhí)N玉,胡修林.LED彩色屏數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)重構(gòu)與存貯技術(shù)［J］.電子與自動(dòng)化,1999(1):15-17.

作者簡(jiǎn)介 李俊艷 女，1984年出生，碩士研究生。主要研究方向?yàn)镋DA設(shè)計(jì)。

高 楊 男，1972年出生，博士，副研究員。主要研究方向?yàn)槲⒐鈾C(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)。

周 巖 女，1983年出生，碩士研究生。主要研究方向?yàn)镋DA設(shè)計(jì)。

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【關(guān)鍵詞】電子 電路設(shè)計(jì) 常用 調(diào)試方法 步驟探討

伴隨時(shí)代的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們?cè)絹碓疥P(guān)注社會(huì)生產(chǎn)力的提升。采取科學(xué)的方式進(jìn)行電子電路的設(shè)計(jì)與工作流程的部署和管理，能夠滿足當(dāng)下社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的基本需求，也能夠促進(jìn)行業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)步。當(dāng)下我國(guó)電子行業(yè)發(fā)展的過程當(dāng)中都越來越重視相關(guān)的技術(shù)升級(jí)，采取高效率的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)模式才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)理論的進(jìn)一步應(yīng)用，也能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)工作需求。模擬的設(shè)計(jì)構(gòu)想在實(shí)踐工作的驗(yàn)證體系下常常顯示出各種問題，需要以更加科學(xué)、安全、有效的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)工作體系的完善，并在具體的工作當(dāng)中以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)論證設(shè)計(jì)理念，保證電子行業(yè)發(fā)展的前景要求。

1 電子電路設(shè)計(jì)的原理

電子電路的設(shè)計(jì)工作具有相關(guān)的工作原理和原則，需要遵循一定的制度和規(guī)律進(jìn)行相關(guān)工作的設(shè)計(jì)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)工作體系的完善性需求。首先，電子電路的設(shè)計(jì)工作原理要求，設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容需要符合整體性要求，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中要針對(duì)電路工作的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)督與功能實(shí)踐。其次，設(shè)計(jì)的工作要保證具體功能的落實(shí)，針對(duì)每個(gè)電路的工作職能進(jìn)行細(xì)致的劃分。再者，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的最優(yōu)化選擇，保證電路設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和完善性，在實(shí)際的工作應(yīng)用中具備可靠的特征。最后，應(yīng)當(dāng)實(shí)際的考量到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的價(jià)值和效益需求，進(jìn)行性價(jià)比的研究分析并最終完成設(shè)計(jì)。

2 電子電路設(shè)計(jì)的流程

電子電路的設(shè)計(jì)工作流程比較復(fù)雜，具體的工作內(nèi)容也具有較高的嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性。在實(shí)際工作進(jìn)行的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)重視對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)的確認(rèn)，在具體工作中明確電子功能的設(shè)計(jì)。針對(duì)電子產(chǎn)品的核心功能應(yīng)用進(jìn)行整體的考量，設(shè)計(jì)的電路能夠符合單一操作的要求，進(jìn)行優(yōu)化的職能選擇。在設(shè)計(jì)形成初期進(jìn)行整體研究，包含對(duì)電子電路的測(cè)試實(shí)踐。重視對(duì)電子電路的調(diào)試和功能定位，保證未來工作進(jìn)行的順利要求。重視電子電路功能的設(shè)計(jì)才是保證產(chǎn)品能夠高效率工作和服務(wù)的基礎(chǔ)，也是確認(rèn)核心功能和輔助功效的重要工作內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初期的檢查和測(cè)試，能夠保證設(shè)備未來使用的優(yōu)越性。

3 調(diào)試儀器概述

具體的電子電路設(shè)計(jì)功能測(cè)試與調(diào)節(jié)工作要求的比較準(zhǔn)確和細(xì)致，在實(shí)際的工作過程當(dāng)匯總需要進(jìn)行相關(guān)儀器的使用和完善，避免當(dāng)中一些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。在調(diào)試儀器使用的過程中涉及到眾多的零部件，包含萬能用的工具表，顯示波動(dòng)幅度的器械，以及信號(hào)發(fā)出的設(shè)備等。針對(duì)具體的調(diào)試工作進(jìn)行觀察，玩能用的工具表主要是為了測(cè)量設(shè)備使用期間的電流量和電壓力，以及存在的電阻等元素。顯示波動(dòng)幅度的器械主要是為了更準(zhǔn)確的測(cè)量信號(hào)，關(guān)注波動(dòng)變化。信號(hào)的發(fā)出設(shè)備是為了在監(jiān)測(cè)過程中收集信息，確定監(jiān)測(cè)工作準(zhǔn)確性和保證基本交流。

4 電子電路調(diào)試具體流程

電子電路的調(diào)試工作可以劃分為諸多細(xì)致的流程，在具體工作開展的過程中還需要進(jìn)行整體工作的完善和優(yōu)化。調(diào)試的工作需要進(jìn)行電路的線路監(jiān)測(cè)，在實(shí)際的工作驗(yàn)收中觀察通電的效果。調(diào)試的工作還需要確保對(duì)電子設(shè)備的功能監(jiān)測(cè)，保證實(shí)際的工作過程能夠正常的運(yùn)作，充分實(shí)現(xiàn)對(duì)信息傳播的要求。在實(shí)際工作開展的過程當(dāng)中要進(jìn)行電源的調(diào)試，減少工作阻礙，進(jìn)行指標(biāo)的規(guī)范和數(shù)據(jù)的驗(yàn)收。除此之外，調(diào)試工作還可以劃分為兩種方式，分別是整體和分區(qū)域的調(diào)試工作。細(xì)致的劃分主要是為了給保證驗(yàn)收工作的嚴(yán)謹(jǐn)性要求。最后需要針對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，考量實(shí)際工作需求進(jìn)行優(yōu)化處理。

5 調(diào)試工作需要重視問題

在調(diào)試工作進(jìn)行過程當(dāng)中還需要重視對(duì)工作細(xì)節(jié)的優(yōu)化處理，保證人員施工的科學(xué)性安排，在實(shí)際的操作過程當(dāng)中需要進(jìn)行設(shè)備功能的優(yōu)化，確保功能的準(zhǔn)確性要求。重視對(duì)細(xì)節(jié)工作的監(jiān)督和管理，在調(diào)試的信息記錄中掌握數(shù)據(jù)中存在的差異，為維護(hù)系統(tǒng)工作提供良好的基礎(chǔ)，也有助于及時(shí)的解決系統(tǒng)工作出現(xiàn)的問題。除此之外，還需要認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)調(diào)試工作反復(fù)執(zhí)行的重要性，針對(duì)測(cè)量工作進(jìn)行反復(fù)的操作才能夠保證電子電路的設(shè)計(jì)符合實(shí)際生產(chǎn)需求。

6 結(jié)論

綜上所述，本次研究針對(duì)子電路設(shè)計(jì)的相關(guān)工作展開分析和研究，希望在實(shí)際的工作過程當(dāng)中掌握實(shí)踐的工作經(jīng)驗(yàn)，在未來的電子電路設(shè)計(jì)工作當(dāng)中采取先進(jìn)的科學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)工作內(nèi)容的整合，滿足時(shí)展的進(jìn)步要求。在傳統(tǒng)電子電力設(shè)計(jì)的相關(guān)工作基礎(chǔ)上實(shí)施切實(shí)有效的完善策略，保證基本工作的流暢性原則，在實(shí)施科學(xué)有效的方式和方法進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作的管理，滿足實(shí)際工作的需要，進(jìn)行不同線路的測(cè)試和驗(yàn)收，保證電子電線設(shè)計(jì)工作的優(yōu)越功能。重視對(duì)電子電路工作的設(shè)計(jì)工作，在實(shí)際工作開展的過程中進(jìn)行調(diào)試工作的監(jiān)督與管理，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化生產(chǎn)效率的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]許小飛，方樺.電子電路設(shè)計(jì)的原則、方法以及步驟探討[J].電子制作，2016（10）：45.

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篇4

【關(guān)鍵詞】 Proteus 仿真軟件 電子電路設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，Proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也得到了一定的發(fā)展。Proteus仿真軟件是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展中的重要成果之一，Proteus仿真軟件具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真以及電路等部分組成的仿真系統(tǒng)，其自身帶有先進(jìn)的虛擬器，其中包括示波器、邏輯分析儀以及信號(hào)發(fā)生器等等。為了更好的研究Proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用，需要在Proteus仿真軟件環(huán)境下，明確的分析各個(gè)階段的電路設(shè)計(jì)，包括各個(gè)部位的元件，為進(jìn)行深入的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。

1 關(guān)于Proteus仿真軟件的簡(jiǎn)要分析

Proteus仿真軟件是LabeenterElectronics公司出品的一種集電路設(shè)計(jì)和仿真的工具軟件，其軟件自身系統(tǒng)包含ISIS、ARES軟件部分，這兩部分軟件在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中分擔(dān)著不同的職責(zé)。通常情況下，ARES軟件部分是用來輔助PCB的設(shè)計(jì)工作，而ISIS軟件部分則是在軟件環(huán)境下用來進(jìn)行電路原理以及仿真的設(shè)計(jì)工作。從目前的研究結(jié)果分析，Proteus以其豐富的資源，自身系統(tǒng)中帶有的元器件庫就有幾十個(gè)，可以在正常的軟件工作環(huán)境中，提供至少27000左右個(gè)仿真元器件，以便其自身系統(tǒng)可以順利實(shí)現(xiàn)仿真電路以及其他電路的仿真設(shè)計(jì)。同時(shí)，其系統(tǒng)內(nèi)的示波器、虛擬終端、仿真儀器等儀表資源，可以將電路設(shè)計(jì)中發(fā)生變化的信號(hào)，以圖形的方式輸出，這方面的突出功能，甚至強(qiáng)于示波器，再利用虛擬儀器的理想指標(biāo)進(jìn)行參照、研究，最終最大化的降低相關(guān)測(cè)量?jī)x器對(duì)測(cè)量結(jié)果的誤差，提高了仿真研究的水平，也因此逐漸引起科研人員的關(guān)注。

2 Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)的相關(guān)分析

在實(shí)際的電子電路實(shí)驗(yàn)中，Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)需要在Proteus編輯界面中，實(shí)現(xiàn)按照研究的思路，設(shè)計(jì)出完整的電子電路原理圖，再通過一系列的仿真測(cè)算與計(jì)算，經(jīng)過不斷的修正程序發(fā)現(xiàn)的問題指數(shù)，力求在最短的時(shí)間內(nèi)完成重要參數(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)與研究要求，最終敲定設(shè)計(jì)方案，利用程序的系統(tǒng)功能，輸出自動(dòng)生成的圖像。不斷的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)表明，我們可以利用如下的設(shè)計(jì)與操作流程，確保順利完成Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)的相關(guān)工作，具體環(huán)節(jié)如圖1所示：

3 Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)與調(diào)試

通常情況下，我們會(huì)利用Proteus ISIS編輯窗口，再一次對(duì)電子電路的原理圖進(jìn)行一次慎重的選擇與修改。在實(shí)際的Proteus仿真軟件設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)選好信號(hào)源的放置位置與及虛擬儀器、測(cè)試點(diǎn)布置的情況。工作人員應(yīng)及時(shí)的檢查測(cè)量?jī)x表的輸入端是否與被測(cè)量點(diǎn)處于良好的連接狀態(tài)以及信號(hào)源的接地情況，包括示波器是否與地線處于連接的狀態(tài)。同時(shí)，明確測(cè)量結(jié)果是相對(duì)GND的波形，以便于后續(xù)的研究。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，觀察實(shí)時(shí)工具中電壓、電流的探針變化，在仿真執(zhí)行時(shí)，時(shí)刻觀察串聯(lián)電路中電流探針的指數(shù)，并及時(shí)的在相應(yīng)的操作執(zhí)行菜單，通過網(wǎng)絡(luò)的手段，選擇適當(dāng)?shù)碾妷汉?，進(jìn)行仿真的調(diào)試，進(jìn)一步促進(jìn)Proteus仿真軟件應(yīng)用的水平。

4 Proteus仿真軟件應(yīng)用的實(shí)用電路分析

在未來的實(shí)際工作中，我們應(yīng)在發(fā)展 Proteus仿真軟件的同時(shí)，更加注重通過科學(xué)的手段研究 Proteus仿真軟件未來發(fā)展的趨勢(shì)，Proteus仿真軟件應(yīng)用需要在傳感器電路、正弦、方波電路的實(shí)用電路中，進(jìn)行不斷的實(shí)驗(yàn)與研究，才能夠真正的落實(shí)到實(shí)際電子產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。因此，在進(jìn)行Proteus仿真軟件應(yīng)用的實(shí)用電路分析的相關(guān)環(huán)節(jié)中，我們應(yīng)重點(diǎn)傳感器電路、正弦、方波電路的實(shí)用性以及適用性，以更好的滿足Proteus仿真軟件應(yīng)用的具體流程。以便可以更好的開發(fā)其系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，為更好的探究電子系統(tǒng)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 總結(jié)

綜上所述，現(xiàn)階段 Proteus仿真軟件的實(shí)際功能非常強(qiáng)大，在電子電路設(shè)計(jì)的工作環(huán)節(jié)中，為進(jìn)一步研究電路的運(yùn)行狀態(tài)以及相關(guān)電路參數(shù)的調(diào)整，我們應(yīng)進(jìn)一步研究 Proteus仿真軟件的操作規(guī)范，以其自身系統(tǒng)具備的功能，來完成對(duì)重要電路參數(shù)的調(diào)整。同時(shí)，可以有效的改善傳統(tǒng)電子電路實(shí)驗(yàn)與檢測(cè)工作，能夠在有效的時(shí)間段里，高效的完成研究的目標(biāo)，為進(jìn)一步減少電子電路實(shí)驗(yàn)成本、提高電子電路實(shí)驗(yàn)的有效性以及不斷的縮短實(shí)驗(yàn)周期等方面，都具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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[4]吳小花，基于Proteus的電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011（15）.

篇5

關(guān)鍵詞：電力電子；實(shí)驗(yàn)；NI ELVIS

作者簡(jiǎn)介：劉晉（1974-），男，河北涿州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，講師；牛印鎖（1973-），男，河北定州人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，高級(jí)工程師。（北京?102206）

基金項(xiàng)目：本文系華北電力大學(xué)2010年教改項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）21-0084-02

電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電和用電等領(lǐng)域；同時(shí)，在太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，電動(dòng)汽車技術(shù)、電氣節(jié)能和電力傳動(dòng)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)電力電子技術(shù)教學(xué)和研究都提出了新的要求和內(nèi)容。

目前，“電力電子技術(shù)”已經(jīng)成為各個(gè)高校電氣工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于電力電子技術(shù)的實(shí)踐性強(qiáng)，其實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)方法和手段對(duì)于電力電子教學(xué)效果具有重要影響。

本文針對(duì)電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，應(yīng)用NI ELVIS平臺(tái)進(jìn)行了電力電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)研究，對(duì)于該平臺(tái)的特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了介紹，并用實(shí)例展示了NI ELVIS平臺(tái)在電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。希望能夠幫助從事電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師開拓教學(xué)思路、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)效果，為該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供有益的參考和借鑒。

NI ELVIS（教學(xué)實(shí)驗(yàn)虛擬儀器套件）是一個(gè)基于LabVIEW的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與原型創(chuàng)建的工具套件，用于高等院校的工程與科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。使用NI ELVIS，學(xué)生們可以在學(xué)習(xí)以下一些領(lǐng)域中的工程理論知識(shí)的同時(shí)將它們付諸于實(shí)踐：電子電路、信號(hào)處理、通信、控制系統(tǒng)、機(jī)械測(cè)量與機(jī)械電子等。

一、平臺(tái)介紹

美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器套件 (ELVIS)可用于電路的動(dòng)手設(shè)計(jì)及原型設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，平臺(tái)集成了12款最常用儀器，包括示波器、數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器、波特分析儀等，緊湊的結(jié)構(gòu)是實(shí)驗(yàn)室及課堂教學(xué)的理想實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

ELVIS可通過USB接口與PC連接，實(shí)現(xiàn)快速易用的測(cè)量采集及顯示，它將 NI ELVIS與Multisim的原理圖與SPICE仿真環(huán)境結(jié)合在一起。學(xué)生可以將在教科書中學(xué)習(xí)的電力電子電路應(yīng)用到Multisim中，從而通過學(xué)習(xí)電路建模仿真，理解電路的工作原理和控制方法。同時(shí)，學(xué)生在 Multisim環(huán)境中可以使用 ELVIS儀器，在ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上用實(shí)際元器件搭建實(shí)際電路，通過Multisim軟件，可以將設(shè)計(jì)電路的仿真結(jié)果與實(shí)際電路的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較。

在NI ELVIS平臺(tái)上進(jìn)行電力電子電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本過程如下：

（1）在Multisim 軟件中根據(jù)電路性能要求搭建所設(shè)計(jì)的電路模型。模型中選取的元器件要和實(shí)際將要采用的元器件型號(hào)一致（可以從Multisim的元件庫中進(jìn)行選擇）。模型搭建好后，通過仿真得到各個(gè)元件的電壓和電流波形，以檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)電路的正確性和可行性。

（2）在驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的電路滿足設(shè)計(jì)要求之后，在Multisim軟件中打開NI ELVIS虛擬3D平臺(tái)，仿真中所設(shè)計(jì)電路的元器件將以虛擬元器件的形式出現(xiàn)在虛擬平臺(tái)上。學(xué)生可以將虛擬元器件在虛擬平臺(tái)上進(jìn)行布置和布線，模擬在實(shí)際面包板上進(jìn)行電路實(shí)現(xiàn)。模擬布置和布線完成后，可以在虛擬平臺(tái)上進(jìn)行再次仿真，并將仿真結(jié)果和Multisim軟件中電路模型的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。虛擬平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的虛擬電路的布置和連線就是未來在實(shí)際ELVIS平臺(tái)上搭建的電路原型。

（3）進(jìn)行實(shí)際元器件的選購（實(shí)驗(yàn)室可以提供一些元器件供學(xué)生選擇）。根據(jù)虛擬電路的結(jié)構(gòu)、元件布置和連線，在實(shí)際ELVIS平臺(tái)上搭建所設(shè)計(jì)的電路原型，并對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量，將實(shí)際電路測(cè)量結(jié)果和仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。給出設(shè)計(jì)電路的性能評(píng)價(jià)，并對(duì)其進(jìn)行修改。

（4）應(yīng)用Multisim軟件，將修改后的最終電路生成PCB設(shè)計(jì)圖，并進(jìn)行元件布置和連線調(diào)整，最終生成PCB印刷電路板圖，可以完成真正的電路設(shè)計(jì)和制作。

通過這種模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使得學(xué)生通過ELVIS平臺(tái)將電力電子電路理論和電力電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐過程很好地結(jié)合起來，既縮短了電路設(shè)計(jì)的時(shí)間，又大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是一種比較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。

二、實(shí)驗(yàn)案例

下面以整流和PWM逆變電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為例，介紹基于NI ELVIS平臺(tái)的電力電子電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)。

圖1為單相橋式整流電路的仿真原理圖，通過仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路的可行性。圖2為虛擬ELVIS面包板示意圖，學(xué)生可以在電腦上完成元器件的布置和連線。圖3為將仿真電路放置到虛擬ELVIS面包板上準(zhǔn)備進(jìn)行元器件的布置和連線。圖4為在虛擬平臺(tái)上搭建的電路。圖5為模擬電路在虛擬3D ELVIS平臺(tái)上的示意圖。圖6為實(shí)際ELVIS平臺(tái)上的實(shí)際電路。

三、總結(jié)

本文通過實(shí)驗(yàn)案例展示了NI ELVIS平臺(tái)在電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，希望能為其他院校該課程的教學(xué)和教學(xué)改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張凱,郭棟. LabVIEW虛擬儀器工程設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2004.

篇6

1.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與要求

本課程的重點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)，內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，通過電路方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測(cè)試、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等過程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提高電路設(shè)計(jì)水平和實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求，通過查閱資料、調(diào)查研究等，獨(dú)立完成方案設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測(cè)試，并獨(dú)立寫出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⑽睦硗樀膶?shí)驗(yàn)報(bào)告。

具體地說，學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)完成一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)；進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊(cè)的基本方法；掌握用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)與仿真電路系統(tǒng)的基本方法；進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學(xué)會(huì)撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過程

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成課題，達(dá)到對(duì)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練，要求本課程設(shè)計(jì)涵蓋模擬電路知識(shí)和數(shù)字電路知識(shí)，因此課程設(shè)計(jì)的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個(gè)部分。

2.1課堂講授。

課程設(shè)計(jì)開始前，需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過兩學(xué)時(shí)的教學(xué)，明確課程設(shè)計(jì)的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績(jī)?cè)u(píng)定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求，要求學(xué)生從多個(gè)課題中選擇一個(gè)。

2.2設(shè)計(jì)與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計(jì)。

前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計(jì)、電路仿真等。在確定方案時(shí)要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行方案分析、論證和計(jì)算，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具體電路設(shè)計(jì)。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對(duì)方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算，稱為預(yù)設(shè)計(jì)階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計(jì)算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)的30％。

2.2.2在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試，指標(biāo)測(cè)試等。

在安裝與調(diào)試這個(gè)階段，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行安裝和調(diào)試，達(dá)到任務(wù)書的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計(jì)經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，學(xué)生即可購買所需元器件等材料，并在實(shí)驗(yàn)箱上或試驗(yàn)板上組裝電路。運(yùn)用測(cè)試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路（并制作相應(yīng)電路板），使之達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，所需時(shí)間約占總學(xué)時(shí)的50％。

2.3撰寫總結(jié)報(bào)告，總結(jié)交流與討論。

撰寫課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫報(bào)告，不僅要對(duì)設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且要把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度?？偨Y(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下方面：系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應(yīng)對(duì)以下幾部分進(jìn)行說明：設(shè)計(jì)進(jìn)程記錄，設(shè)計(jì)方案說明、比較，實(shí)際電路圖，功能與指標(biāo)測(cè)試結(jié)果，存在的問題及改進(jìn)意見，等等?？偨Y(jié)報(bào)告具體內(nèi)容如下：課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析；調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法?？偨Y(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻(xiàn)，收獲、體會(huì)，并對(duì)本次設(shè)計(jì)提出建議。

2.4成績(jī)?cè)u(píng)定。

課程的實(shí)踐性不僅體現(xiàn)實(shí)際操作能力，而且體現(xiàn)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)和分析的能力。因此，課程設(shè)計(jì)的考核分為以下部分：設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性。設(shè)計(jì)成品：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是否達(dá)到技術(shù)要求。（安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具有設(shè)計(jì)題目、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方案、測(cè)試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會(huì)等。課程設(shè)計(jì)答辯：考查學(xué)生實(shí)際掌握的能力和表達(dá)能力，設(shè)計(jì)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神，等等。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的步驟

在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中，通常只介紹單元電路的設(shè)計(jì)。然而，一個(gè)實(shí)用的電子電路通常是由若干個(gè)單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此，一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅包括單元電路的設(shè)計(jì)，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)（總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等）。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了單元電路的設(shè)計(jì)外，還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來越重要，不過從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā)，課程設(shè)計(jì)仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方法有所不同（尤其單元電路的設(shè)計(jì)），但總體電路的設(shè)計(jì)步驟是基本相同的。電子電路的一般設(shè)計(jì)方法與步驟包括：總體方案的設(shè)計(jì)與方案論證、單元電路的設(shè)計(jì)、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗(yàn)、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

篇7

電子電路設(shè)計(jì)是電類專業(yè)為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計(jì)算機(jī)綜合性設(shè)計(jì)課程。然而，隨著課程改革在各高校逐漸開展，一些課程的課時(shí)量也相應(yīng)遞減，比如筆者所在學(xué)校電氣自動(dòng)化專業(yè)的《電子電路設(shè)計(jì)》課程已由原36學(xué)時(shí)減至24學(xué)時(shí)。如何在減少的課時(shí)的課程中讓學(xué)生掌握同樣程度的技能水平以適應(yīng)社會(huì)的需求，考驗(yàn)著每一位專業(yè)教師。以往傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)教學(xué)的方式大多是由教師先講授知識(shí)點(diǎn)，然后將知識(shí)點(diǎn)所涉及到的圖例向?qū)W生繪制演示，最后讓學(xué)生依樣畫葫蘆。在整個(gè)教學(xué)過程中，教師為主導(dǎo)，而學(xué)生僅限于單純的模仿與記憶，并沒有主動(dòng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。因此在教學(xué)中應(yīng)該有意識(shí)到加入興趣式教學(xué)，調(diào)動(dòng)他們的求知欲，激發(fā)學(xué)生更積極主動(dòng)的思考，學(xué)習(xí)甚至創(chuàng)新，打造優(yōu)質(zhì)課堂，全面提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率。

2任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

2．1任務(wù)驅(qū)動(dòng)法原理

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是近年來被廣為應(yīng)用的一種教學(xué)手法，它一改傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，嘗試采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法。需要教師將課程學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為多個(gè)特定任務(wù)，每個(gè)任務(wù)包含一定知識(shí)點(diǎn)，只要學(xué)生完成了課程中設(shè)定的任務(wù)，就可以掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的核心內(nèi)容就是由教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境，教學(xué)任務(wù)必須融合學(xué)生所需要掌握的技能點(diǎn)和相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)又具有一定的生活性、探究性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生帶著解決問題完成任務(wù)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自主或協(xié)作性學(xué)習(xí)，使他們真正了解知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，學(xué)以致用。

2．2任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)目的為電子電路圖形繪制，電路圖形僅為簡(jiǎn)單的二維制版，因此在繪制電路原理圖時(shí)較為簡(jiǎn)單易學(xué)。但無論多簡(jiǎn)單的圖形，在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識(shí)點(diǎn)綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡(jiǎn)單的按書本章節(jié)順序來講，而是應(yīng)該由教師將所有知識(shí)融會(huì)貫通后重新組織，將它們?nèi)谌氲揭粋€(gè)個(gè)工程任務(wù)中再向?qū)W生展示，如向?qū)W生展示電動(dòng)小車電路設(shè)計(jì)圖紙，將其作為一個(gè)工程任務(wù)，讓學(xué)生嘗試用學(xué)過的知識(shí)來繪制，或讓學(xué)生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和在完成任務(wù)后的成就感，形成良性循環(huán)。因此電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程非常適合采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法。

3微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

3．1微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法原理

采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)所提供的任務(wù)由于綜合性較強(qiáng)所以工程量較大且難度較高，學(xué)生在一節(jié)課中難以完成，即使有些基礎(chǔ)好，動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生完成了任務(wù)，也會(huì)因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學(xué)生素質(zhì)和能力，將大任務(wù)進(jìn)行科學(xué)性的分解，將之細(xì)化為中任務(wù)，小任務(wù)甚至微任務(wù)。讓具有不同層次知識(shí)能力的學(xué)生都能被激發(fā)興趣，在任務(wù)量合適的微任務(wù)環(huán)境中嘗試和實(shí)踐。以上所述即為微任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，它就是以任務(wù)驅(qū)動(dòng)法為基礎(chǔ)，將總?cè)蝿?wù)依靠知識(shí)的內(nèi)在邏輯或采取分類的方式進(jìn)行具體化，以微任務(wù)的形呈現(xiàn)。較之任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，其目標(biāo)更為明確，導(dǎo)向性更強(qiáng)，教師使用這種方法教學(xué)也更容易控制課堂教學(xué)的節(jié)奏，保證能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)進(jìn)度。

3．2微任務(wù)教學(xué)設(shè)計(jì)

微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施過程是：教師先依據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)總?cè)蝿?wù)，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再引導(dǎo)學(xué)生分析總?cè)蝿?wù)的解決方法并將總?cè)蝿?wù)拆分為一個(gè)個(gè)的微任務(wù)，各微任務(wù)之間可以是從屬或并列關(guān)系。拆分出來的微任務(wù)不能太難或任務(wù)量太大，應(yīng)設(shè)計(jì)為學(xué)生較易完成的程度，以便于將學(xué)生的理解逐步引向深入。通過一個(gè)個(gè)的微任務(wù)引導(dǎo)和推動(dòng)學(xué)生一步步上升，一層層提高，不斷接近并最終達(dá)到復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)的頂點(diǎn)。微任務(wù)法的核心是如何科學(xué)合理的設(shè)計(jì)微任務(wù)。首先，任務(wù)必須要有明確的目的性，教師提出的每一個(gè)微任務(wù)，原則上都是為了完成總?cè)蝿?wù)而設(shè)計(jì)的，盡量不設(shè)置多余任務(wù)，不能本末倒置。其次，教師選擇微任務(wù)時(shí)應(yīng)考慮到大多數(shù)學(xué)生的水平，注意難易適度。并且在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)與掌握程度以及課程進(jìn)度隨時(shí)調(diào)整微任務(wù)，不能任務(wù)教條化僵化。第三，微任務(wù)還應(yīng)遵循完整性原則。教師所設(shè)計(jì)的微任務(wù)必須連貫，不能有斷續(xù)感，讓學(xué)生知道自己要做什么，可以解決什么問題，使他們獲取的知識(shí)完整且有條理。最后，微任務(wù)的設(shè)計(jì)要適當(dāng)增添趣味性，可以在教學(xué)過程中加上圖片插畫，視頻音頻等數(shù)字教學(xué)資源，讓學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣。

3．3微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用

AltiumDesigner軟件的工具欄較多，常用工具欄中的各命令參數(shù)也較雜，若逐個(gè)講解，則顯得各知識(shí)點(diǎn)雜亂無章，學(xué)生記的多忘得快，但在實(shí)際繪圖時(shí)還是束手無策，不知該用哪個(gè)工具來繪制。例如，在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等，若單純講述這些知識(shí)點(diǎn)，難免枯燥乏味，且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學(xué)內(nèi)容，可設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)電路制圖微任務(wù)，圍繞一個(gè)小目標(biāo)，教師可以設(shè)計(jì)多個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的小任務(wù)，布置學(xué)生循序漸進(jìn)地完成任務(wù)，在練習(xí)中熟悉各種命令的操作。例如，基本繪圖訓(xùn)練可將學(xué)生已在模擬電路和數(shù)字電路課程中學(xué)過的常用電子元件符號(hào)如：變壓器、運(yùn)算放大器（如圖1（a）、（b）所示）融入其中，將它們?cè)O(shè)計(jì)為一個(gè)個(gè)需要完成的微任務(wù)。每個(gè)任務(wù)都考慮到學(xué)習(xí)課程的前后連貫和趣味性，讓學(xué)生繪制自己所熟悉的事物。隨著學(xué)習(xí)的深入，可以布置學(xué)生完成如圖1（c）所示的七段數(shù)碼管等稍復(fù)雜的繪制任務(wù)。完成任務(wù)后的喜悅感和成就感會(huì)更加強(qiáng)烈，也為以后的學(xué)習(xí)增添了動(dòng)力。微任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在教學(xué)過程中將知識(shí)點(diǎn)分解到一些小任務(wù)中進(jìn)行，學(xué)生頭腦中的知識(shí)是零散的，有時(shí)會(huì)降低知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性。因此，這樣的設(shè)計(jì)任務(wù)和完成過程是十分必要的，教師可以通過一個(gè)較為完整的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生將已完成的微任務(wù)中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的記憶和理解，完成真正意義上的知識(shí)建構(gòu)。例如，上完第三次課后，教師即可布置學(xué)生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務(wù)。從創(chuàng)建元器件、調(diào)用常用元件開始，直至綜合運(yùn)用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學(xué)生在本次課中復(fù)習(xí)鞏固了前面微任務(wù)中所學(xué)的小知識(shí)并將其融合，初步完成了一張簡(jiǎn)單的電子電路設(shè)計(jì)原理圖樣，并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程，具有綜合應(yīng)用性。

3．4電路設(shè)計(jì)課程與其余課程的前后融合

電路設(shè)計(jì)課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規(guī)則時(shí)，還會(huì)涉及到數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用等課程的接續(xù)關(guān)系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎(chǔ)前移到數(shù)字電路和模擬電路等課程中解決，諸如實(shí)際譯碼電路、三態(tài)電路與緩沖器芯片等知識(shí)點(diǎn)不再占用本課程學(xué)時(shí)。本課程把握好銜接關(guān)系，主講等電路板制版規(guī)范、電路設(shè)計(jì)的仿真方法等要點(diǎn)主題，把以往重復(fù)性內(nèi)容節(jié)省的學(xué)時(shí)用于應(yīng)用層面。在重點(diǎn)講述電子電路圖繪制方式的時(shí)候，還應(yīng)適當(dāng)向?qū)W生加強(qiáng)常用接口電路的連接方法知識(shí)點(diǎn)，并向?qū)W生擴(kuò)展對(duì)嵌入式處理器及新技術(shù)的了解，為后續(xù)單片機(jī)原理課以及傳感與檢測(cè)技術(shù)中各種傳感器與微處理器的連接使用，智能傳感器、數(shù)字式一體傳感器等內(nèi)容的講授打下基礎(chǔ)。

4總結(jié)

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關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；教學(xué)實(shí)踐；電子設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.244

0 引言

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA技術(shù)）標(biāo)志著當(dāng)今電子信息工程領(lǐng)域最新的發(fā)展動(dòng)向，可以將電子研發(fā)產(chǎn)物從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖和PCB版圖的整個(gè)設(shè)計(jì)流程都運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化模式處理。本文主要是通過EDA技術(shù)發(fā)展至今的作用與特點(diǎn)，并結(jié)合EDA技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐方面、元器件方面、電子設(shè)計(jì)過程方面應(yīng)用的闡述來對(duì)EDA技術(shù)在幾個(gè)不同方面發(fā)展應(yīng)用的思考，并對(duì)我們?cè)贓DA實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課上通過對(duì)EDA技術(shù)的接觸后將其與傳統(tǒng)的固定硬件電路板作對(duì)比，思考其不同之處；對(duì)電子設(shè)計(jì)過程的發(fā)展與應(yīng)用來作一個(gè)較為綜合的闡述。

1 EDA技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐方面的發(fā)展應(yīng)用

現(xiàn)在我們?cè)趯W(xué)校所學(xué)習(xí)的電子電路比較復(fù)雜，在電路設(shè)計(jì)當(dāng)中有很多的關(guān)于數(shù)字電路方面的知識(shí)和應(yīng)用也包含其中，在電子設(shè)計(jì)當(dāng)中會(huì)廣泛的使用到可編程邏輯器件，因?yàn)榭删幊踢壿嬈骷軌蛟谔岣呦到y(tǒng)的可靠性的同時(shí)增強(qiáng)設(shè)計(jì)的靈活性與可維護(hù)性，能夠使電子線路的設(shè)計(jì)更加方便與快捷，EDA實(shí)驗(yàn)軟件就是我們必不可少的軟件工具。

在學(xué)習(xí)EDA實(shí)踐課的這段時(shí)間當(dāng)中，通過老師對(duì)EDA軟件的介紹與我們自己的實(shí)際操作操作看來，我認(rèn)為EDA這個(gè)軟件在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí)是非常方便的：

①我們?cè)谝酝碾娐穼?shí)驗(yàn)當(dāng)中都是自己對(duì)照著電路圖來進(jìn)行連線，電路圖復(fù)雜一些就會(huì)將線路連接錯(cuò)，并且對(duì)于設(shè)計(jì)的電路而言工作頻率低、干擾大，接線是固定的，使得有著比較大的局限性；而EDA實(shí)驗(yàn)軟件采用了軟開放結(jié)構(gòu)，不僅能夠在高頻狀態(tài)下工作，而且抗干擾能力強(qiáng)，我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)在軟件上接好需要的連線，下載到電路仿真箱就能實(shí)現(xiàn)將模擬電路接通，如果過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或連線錯(cuò)位等現(xiàn)象，軟件就會(huì)自動(dòng)彈出其對(duì)話框，這樣就避免了電子元器件連通出錯(cuò)而導(dǎo)致的電路板故障和出現(xiàn)其它問題的跡象；這種軟接線方式還能夠定義好接線保存在計(jì)算機(jī)上方便下次實(shí)驗(yàn)時(shí)讀取，如果是硬件就不能夠做到。②在進(jìn)行電子實(shí)踐的設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到顯示電路，如果顯示電路連接到了固定的引腳，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有所需要的輸入輸出口就會(huì)浪費(fèi)電子元件內(nèi)部原本充足的資源；EDA實(shí)驗(yàn)軟件用的是智能譯碼技術(shù)，與軟件連接技術(shù)相似，在軟件上設(shè)置好譯碼方式后，下載到實(shí)驗(yàn)箱上即可在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)所要求的譯碼電路。③我們?cè)僮瞿ｋ姾蛿?shù)電實(shí)驗(yàn)室采用的都是固定的電路板，其接線全部固定，因此模式也無法改變，用人工接線固定的路板不便于觀察；EDA可以采用各種多樣性的設(shè)置模式來對(duì)軟件進(jìn)行多樣化的設(shè)置，在對(duì)其模式進(jìn)行選擇設(shè)置的時(shí)候，電子元件會(huì)相互產(chǎn)生沖突并給出相應(yīng)的提示，以防接線出錯(cuò)而造成不必要的損失。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展與使用不僅讓我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)中較為前沿的技術(shù)和器件加以了解，還能夠讓我們對(duì)現(xiàn)代化的電路電子的設(shè)計(jì)軟件、性能及電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程都有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí)，是我們能夠更加直觀的將課本上的理論知識(shí)與實(shí)踐操作兩者相結(jié)合。

2 EDA技術(shù)在電子設(shè)計(jì)過程的發(fā)展應(yīng)用

EDA技術(shù)是在電子設(shè)計(jì)中對(duì)于其它研發(fā)或模擬的方式來說其級(jí)別相對(duì)較高，以電子理論作為基礎(chǔ)使得在制作過程中不需要用到基礎(chǔ)的電路元器件模擬圖，只需要確定所設(shè)計(jì)的目標(biāo)后就可以直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)操作了，大大降低了對(duì)過于關(guān)注電路的細(xì)節(jié)而造成的約束及限制，提高了在設(shè)計(jì)中的拓展型、多樣型的創(chuàng)造觀念。

EDA技術(shù)在計(jì)算機(jī)上的流程基本為系統(tǒng)劃分、VHDL硬件描述語言的輸入經(jīng)編譯器來完成代碼仿真。其自動(dòng)化的制作利用文本與圖像線型編輯功能來進(jìn)行設(shè)計(jì)描述。電子設(shè)計(jì)借助編譯器進(jìn)行編譯排錯(cuò)，再將軟件和硬件進(jìn)行連接便于實(shí)施功能仿真，確認(rèn)仿真無誤后通過FPGA完成邏輯映射操作，即編程下載，系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成。

EDA技術(shù)在電子設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)用要注意以下幾點(diǎn)：

（1）在制作電路與元器件的布置時(shí)，延時(shí)時(shí)間具有無法估計(jì)的工況，自動(dòng)編譯會(huì)產(chǎn)生一部分多出線路，因此，在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的時(shí)候，反向器的個(gè)數(shù)不易為偶數(shù)并聯(lián)連接；（2）在配置I＼O口時(shí)，一定要將輸入在沒有空置的情況下進(jìn)行接地，在驅(qū)動(dòng)時(shí)要確定是有源信號(hào)；（3）在制作電子電路的時(shí)候，通常需要留出足夠的邏輯單元和引腳，以滿足將來可能會(huì)進(jìn)行的延伸和變動(dòng)時(shí)候的需求；（4）一定要對(duì)各個(gè)電子電路的元器件采取溫度保護(hù)，以避免其在運(yùn)行過程中溫度對(duì)元器件的損耗。

目前對(duì)于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)用，可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)并對(duì)硬件功能進(jìn)行全面的描述，最后由FPGA/CPLD得出設(shè)計(jì)結(jié)果；因此，同傳統(tǒng)的電子電路制作相比較EDA技術(shù)在工業(yè)和電子信息化的領(lǐng)域中有著根本性的創(chuàng)新。在當(dāng)前電路電子設(shè)計(jì)過程如此復(fù)雜化的環(huán)境下一旦脫離了EDA技術(shù)的支持或者說EDA技術(shù)沒有更進(jìn)一步的發(fā)展，必定就極其難以制作出大規(guī)模、多元化的集成電路。

3 結(jié)論

EDA技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展對(duì)于電子領(lǐng)域而言是具有創(chuàng)新性的技術(shù)突破，就現(xiàn)代化的進(jìn)程而言；不僅在于教學(xué)實(shí)踐中，在電路電子設(shè)計(jì)中，EDA技術(shù)能夠直接或是間接的應(yīng)用是越來越多，越發(fā)的廣泛，具有多功能、智能化的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)其大規(guī)模、精小細(xì)的電路電子設(shè)計(jì)已經(jīng)是離不開EDA技術(shù)的使用與支持了；并且EDA技術(shù)已成為當(dāng)今最為核心的與電子電路設(shè)計(jì)密不可分的組成部分；EDA技術(shù)的發(fā)展可以帶動(dòng)或提高電子產(chǎn)品核心地位，促進(jìn)電子領(lǐng)域不斷地向著大規(guī)模集成化、多功能化、智能化、小型化等方面的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王少坤.電子工程設(shè)計(jì)的EDA技術(shù)研究分析[J].電子測(cè)試，2016（08）：156-157.

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【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù) 模擬電路 Multisim 10.0

EDA技術(shù)即為通過計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)電子電路和系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件。將其應(yīng)用在電路設(shè)計(jì)中能夠顯著提高電路設(shè)計(jì)的工作效率，減少誤差，增強(qiáng)可靠性。

1 EDA技術(shù)概述

1.1 EDA技術(shù)特點(diǎn)

EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為基本工作平臺(tái)，結(jié)合了多種現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)而形成的開展電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)。典型的EDA工具都包括綜合器與適配器，通過EDA技術(shù)能夠在設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)時(shí)減少大量的工作量而交由計(jì)算機(jī)完成。并且通過EDA技術(shù)能夠?qū)㈦娮赢a(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)直至設(shè)計(jì)版圖的整個(gè)流程都在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能化處理。當(dāng)前EDA技術(shù)的應(yīng)用范圍十分寬廣，例如機(jī)械、航空、生物、軍事、教學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)廣泛開展使用EDA技術(shù)。

1.2 EDA技術(shù)類別

EDA軟件大致能夠分為芯片設(shè)計(jì)輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計(jì)軟件以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)輔助軟件三大主要類別。通過EDA軟件的功能和應(yīng)用領(lǐng)域可以將其分為電路設(shè)計(jì)、仿真工具、IC設(shè)計(jì)軟件與其他EDA軟件等。常用的模擬電子電路包括晶體管放大電路、集成運(yùn)算放大器以及電源電路等。

2 Multisim 10.0軟件的應(yīng)用

2.1 Multisim 10.0特點(diǎn)

2.1.1 元件庫豐富

Multisim 10.0配備了海量的元件模型數(shù)據(jù)庫，其中有數(shù)以千計(jì)的電路元件，其中包括基本元件、基礎(chǔ)電路、繼電器等元器件。同時(shí)，用戶還能夠根據(jù)自己需求來新建元器件庫，給客戶提供了極大的便捷。該軟件中各元器件的參數(shù)可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)。

2.1.2 強(qiáng)大的虛擬儀表與分析功能

Multisim 10.0中配備了雙蹤示波器，邏輯分析儀、頻譜分析儀等十余種虛擬儀器儀表，并且操作界面十分友好，不論是專業(yè)人士還是學(xué)生都能夠快捷方便的進(jìn)行操作。

2.1.3 仿真范圍大

Multisim 10.0不僅可以對(duì)數(shù)字或模擬電路實(shí)現(xiàn)仿真，還能夠仿真射頻電路。

2.1.4 兼容性良好

Multisim 10.0網(wǎng)絡(luò)表文件可以與Spice網(wǎng)絡(luò)表文件進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，并且形成電路原理圖。Multisim 10.0中電路原理圖還能夠與PCB軟件進(jìn)行傳輸，進(jìn)行印刷電路板設(shè)計(jì)。可以看出，Multisim 10.0能夠全程完成電路設(shè)計(jì)與印刷電路板所有設(shè)計(jì)工作，電子產(chǎn)品開發(fā)速度得到了提升。

2.2 Multisim 10.0應(yīng)用實(shí)例

2.2.1 差動(dòng)放大電路與差模信號(hào)

差動(dòng)放大電路在電子技術(shù)與IC制造業(yè)中應(yīng)用十分普及，其能夠放大差模信號(hào)，對(duì)共模信號(hào)起到抑制作用，因此可以有效的避免零點(diǎn)漂移，妥善解決了直流放大電路中增益與零點(diǎn)漂移的問題。圖1為恒流源的差動(dòng)放大電路圖。如不加輸入信號(hào)時(shí)，首先調(diào)節(jié)R2，輸出電壓接近0.圖2為輸入差模信號(hào)電路圖，輸入端加上50mV，1KHz的差模信號(hào)，對(duì)節(jié)點(diǎn)8與節(jié)點(diǎn)3進(jìn)行瞬態(tài)分析，獲得兩個(gè)大小相同，方向相反的差模輸出信號(hào)。

用后處理器獲得雙端輸出電壓波形曲線圖。最大輸出電壓為Vod=4.1034V。

2.2.2共模信號(hào)

使用相同的方法對(duì)節(jié)點(diǎn)8與節(jié)點(diǎn)3進(jìn)行分析，可以得到兩個(gè)大小相同，方向也相同的共模輸出信號(hào)。單端輸出最大電壓值為38.04Pv.從該數(shù)據(jù)可以得知，共模信號(hào)單端輸出的抑制程度也較高。

2.2.3 結(jié)論

Multisim 10.0是一個(gè)系統(tǒng)的，功能齊全的電路仿真軟件，其強(qiáng)大的元件數(shù)據(jù)庫與大量的虛擬儀表具有多種分析方式。Multisim 10.0軟件存在以下幾大優(yōu)勢(shì)：

（1）進(jìn)行模擬電路能夠調(diào)整電路參數(shù)，觀察不同參數(shù)與電路性能之間的關(guān)系，同時(shí)可以重復(fù)多次的選擇最合適的元件參數(shù)來設(shè)計(jì)方案。

（2）Multisim 10.0能夠在電路測(cè)試中分析數(shù)據(jù)、曲線圖形都集中在單一的設(shè)計(jì)窗口中，使用人員可以直觀形象的觀察到數(shù)據(jù)和圖形的改編。其所顯示的曲線圖也較為平滑，這是其他硬件測(cè)試中無法比擬的優(yōu)勢(shì)。

（3）Multisim 10.0的虛擬儀器儀表調(diào)試十分便捷，信號(hào)干擾因素小，雙蹤顯示時(shí)不會(huì)出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)和閃爍的現(xiàn)象。相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬電路方式來說，其十分容易受到外界電源信號(hào)的影響，并且實(shí)驗(yàn)設(shè)備不先進(jìn)，十分容易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果精確度欠佳。然而該測(cè)量結(jié)果將通過數(shù)字表現(xiàn)，其精確度較高。

3 結(jié)束語

隨著自動(dòng)化水平的提高和電子領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，EDA技術(shù)在電路設(shè)計(jì)中的作用越來越明顯。利用EDA技術(shù)電路設(shè)計(jì)師能夠高效、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)電路。Multisim 10.0能夠提供強(qiáng)大的元件數(shù)據(jù)庫與虛擬儀表，分析方法十分多元，是電路設(shè)計(jì)教學(xué)、電路設(shè)計(jì)模擬中不可或缺的軟件。EDA正在面臨發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻，EDA技術(shù)將電子設(shè)計(jì)技術(shù)推向了新的階段，未來EDA技術(shù)將會(huì)向新器件、新工具軟件等趨勢(shì)發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介

高昀（1984-）女，四川省遂寧人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)供職于四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院。主要研究方向?yàn)镋da技術(shù)。

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題目的選取既要符合教學(xué)大綱的要求，能充分體現(xiàn)本課程所學(xué)的主要內(nèi)容，使學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中能綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，發(fā)揮基本技能，又要盡可能反映科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)水平，并且具有一定的實(shí)用性。就電子技術(shù)課程中有關(guān)數(shù)字邏輯方面的選題示例如下：①簡(jiǎn)易交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)；②波形發(fā)生器；③數(shù)字溫控儀；④搶答器電路設(shè)計(jì)；⑤音樂彩燈控制器；⑥邏輯電路控制的公共汽車語音報(bào)站器。以上選題，除注意使學(xué)生的理論知識(shí)，技能技巧得以鞏固加深，綜合和發(fā)展外，還考慮了設(shè)計(jì)的難易程度，工作量大小，元器件造價(jià)的高低等等因素。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模集成電路越來越普及，專用集成電路大量涌現(xiàn)，各種新的電子器件不斷問世，給課程設(shè)計(jì)帶來了勃勃的生機(jī)，不僅大大減少了單元電路設(shè)計(jì)的工作量，也會(huì)把課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量推上新的水平。各種各樣的集成一體化電源的出現(xiàn)，使設(shè)計(jì)人員減免了電源電路設(shè)計(jì)計(jì)算，器件組裝、電路調(diào)試諸項(xiàng)工作，只是適當(dāng)選型即可。數(shù)字顯示部件中的五合一電路CL413和LCL331等新產(chǎn)品，將計(jì)數(shù)、鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示五種功能集于一體，也大大減少計(jì)者的工作量，并且這些新產(chǎn)品具有功耗低，高可靠性、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，會(huì)大幅度提高設(shè)計(jì)電路的性能指標(biāo)。在設(shè)計(jì)中新產(chǎn)品新技術(shù)的應(yīng)用會(huì)大大縮短設(shè)計(jì)周期。所以，設(shè)計(jì)內(nèi)容也要不斷更新，難度、工作量、成本核算也要作相應(yīng)變更，與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步調(diào)一致。

簡(jiǎn)言之，設(shè)計(jì)選題的原則是，從生產(chǎn)和科研需要出發(fā)，選擇既能全面考核學(xué)生掌握本課程所學(xué)知識(shí)的程度，能夠使學(xué)生加深并拓寬綜合理論知識(shí)，又利于鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力的課題，同時(shí)還要考慮學(xué)校的課程設(shè)計(jì)資金情況和教學(xué)安排的時(shí)間。有些學(xué)生在電子技術(shù)方面起步較早，對(duì)實(shí)際電子電路比較熟悉，可鼓勵(lì)他們自選課題，由指導(dǎo)老師按教學(xué)要求進(jìn)行審定后實(shí)施。

保證課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵是充分發(fā)揮學(xué)生主體性

首先要明確課程設(shè)計(jì)的重要性。在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的動(dòng)員會(huì)上，筆者就向大家講明，我院工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)，只設(shè)置了“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”，這是學(xué)生在校期間進(jìn)行的唯一由自己設(shè)計(jì)、實(shí)施、完成實(shí)際電路的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練；大家應(yīng)該十分珍視這一理論用于實(shí)踐、指導(dǎo)實(shí)踐的極好機(jī)會(huì)；成功的課程設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生一生工作都具有十分重要的指導(dǎo)意義。

其次，在向?qū)W生下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書的同時(shí)，要強(qiáng)調(diào)課題在生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)用性，并結(jié)合任務(wù)書中列出的技術(shù)參數(shù)與目前生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的儀器設(shè)備進(jìn)行比較，指出設(shè)計(jì)課題的先進(jìn)性和科學(xué)性。

最后，要鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)識(shí)自己的價(jià)值，肯定自己的能力，樹立做好課程設(shè)計(jì)的信心。例如，揭示學(xué)生某些電路在實(shí)驗(yàn)課中已經(jīng)做過，并且做得不錯(cuò)；提示學(xué)生某些設(shè)計(jì)在習(xí)題課上或作業(yè)中已進(jìn)行過單元電路參數(shù)的計(jì)算，邏輯電路的連接：使學(xué)生有一種似曾相識(shí)的感覺。

全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)質(zhì)量