電子電路設(shè)計(jì)步驟精選(九篇)

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第1篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：電路設(shè)計(jì)；proteus；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）03-0248-01

二十一世紀(jì)的今天，社會(huì)科技進(jìn)步較快，proteus仿真軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來越廣泛。該仿真軟件是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要成果之一，可以對(duì)模擬電路，數(shù)字電路和電路進(jìn)行仿真操作，軟件自身具備先進(jìn)的虛擬器，包括示波器，邏輯分析儀，信號(hào)發(fā)生器等，為了更全面的了解和更深刻的分析proteus在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，就要在軟件開啟的仿真條件下，對(duì)整體電路和包含的各個(gè)零部件進(jìn)行逐一研究，為之后的電路設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)思路。

1 Proteus仿真軟件簡(jiǎn)述

Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。該軟件包含ISIS和ARES兩個(gè)軟件部分，這兩個(gè)部分在大環(huán)境下扮演著兩個(gè)不同的重要角色，都有著舉足輕重的作用。在日常工作中，ARES部分是用來當(dāng)PCB設(shè)計(jì)工作的助手，進(jìn)行有效輔佐，而ISIS則是主要負(fù)責(zé)在仿真開啟的環(huán)境下對(duì)電路原理和模擬電路的設(shè)計(jì)工作。

2 Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)的過程分析

在電子電路實(shí)訓(xùn)過程中，proteus仿真軟件在進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)時(shí)，要在軟件編輯界面，按照需要模擬的實(shí)際電路思路，設(shè)計(jì)出一套最符合實(shí)際情況的電子電路圖，再通過許多相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，盡可能在最短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)電路的初步設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量與計(jì)算整理，最后完成整體的模擬電路設(shè)計(jì)，然后利用軟件的電路生成功能，輸出最后的電路設(shè)計(jì)圖。為了確保電路設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，仿真電路設(shè)計(jì)過程可以這樣：先確定核實(shí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，然后運(yùn)行proteus軟件，繪制初步的電路原理圖，然后根據(jù)原理確定需要的元件種類和數(shù)量，啟動(dòng)仿真系統(tǒng)，用虛擬儀器檢測(cè)然后讀出數(shù)據(jù)，分析結(jié)果，如不符合要求，對(duì)元件或者電路作適當(dāng)修改然后再次檢測(cè)，當(dāng)符合要求時(shí)，要對(duì)電路進(jìn)行完善，確定無誤后敲定最終設(shè)計(jì)方案，然后系統(tǒng)自動(dòng)生成電路圖。

3 Proteus仿真軟件的仿真電路設(shè)計(jì)與調(diào)試

在進(jìn)行電路工作前，相關(guān)人員要檢查虛擬測(cè)量?jī)x器與被測(cè)量點(diǎn)的兩個(gè)終端是否處于正常連接狀態(tài)，還要確定信號(hào)源良好的接地情況，其中還要注意示波器與地線的連接狀況。測(cè)量結(jié)束后要確保測(cè)量結(jié)果是GND的相反波形，有利于后續(xù)對(duì)電路的研究。實(shí)驗(yàn)過程中，要時(shí)刻注意電壓表，電流表的指針位置，而在仿真電路時(shí)，要注意串聯(lián)電路中電流指針的指數(shù)，如有任何問題，要及時(shí)地在相應(yīng)的執(zhí)行操作界面，通過網(wǎng)絡(luò)，對(duì)電壓作出適當(dāng)調(diào)整，然后繼續(xù)進(jìn)行仿真電路的研究試驗(yàn)，推動(dòng)proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計(jì)應(yīng)用中的發(fā)展。

4 Proteus仿真軟件的實(shí)用電路分析

在今后的與電路設(shè)計(jì)有關(guān)的工作當(dāng)中，我們不光要充分發(fā)揮并發(fā)展proteus仿真軟件，還要通過合理的方法來判斷研究proteus仿真軟件在未來電路研究中的發(fā)展趨勢(shì)，然后進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。而proteus軟件還需要通過傳感器電路，正弦電路等實(shí)用電路中不斷的進(jìn)行試驗(yàn)和探索，最后才能把此項(xiàng)技術(shù)落實(shí)到實(shí)際電子科技產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中去。所以，我們?cè)偈褂迷撥浖M(jìn)行電路設(shè)計(jì)和分析時(shí)，要把重點(diǎn)放到傳感器電路和正弦電路等電路的實(shí)用性上，結(jié)合實(shí)際情況探究，才能更好地讓軟件適用于各種實(shí)用電路的應(yīng)用。還能開發(fā)出仿真系統(tǒng)的其他用法和功能，促使電子行業(yè)發(fā)展，為以后的研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段proteus仿真軟件的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，而其使用功能也十分便利和強(qiáng)大，在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠更深刻研究電路的工作情況，更準(zhǔn)確地對(duì)電路中存在的不足之處進(jìn)行調(diào)整，我們要進(jìn)一步對(duì)軟件進(jìn)行挖掘研究，明確操作規(guī)范，開發(fā)出更實(shí)用的功能以便使用。還能改善傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)工作，并z測(cè)出其中的缺陷，為降低電路實(shí)驗(yàn)成本，更有效地完成實(shí)驗(yàn)和縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間等方面，都有積極的推進(jìn)意義。

參考文祥

第2篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所要求解決的問題日趨復(fù)雜，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。而復(fù)雜性的提高就意味著可靠性的降低，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，要想使如此復(fù)雜的實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零出錯(cuò)率幾乎是不可能的，因此人們寄希望于系統(tǒng)的容錯(cuò)性能：即系統(tǒng)在出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下的適應(yīng)能力。對(duì)于如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性和可靠性，大自然給了我們近乎完美的藍(lán)本。人體是迄今為止我們所知道的最復(fù)雜的生物系統(tǒng)，通過千萬年基因進(jìn)化，使得人體可以在某些細(xì)胞發(fā)生病變的情況下，不斷地進(jìn)行自我診斷，并最終自愈。因此借用這一機(jī)理，科學(xué)家們研究出可進(jìn)化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可進(jìn)化硬件不但同樣具有自我診斷能力，能夠通過自我重構(gòu)消除錯(cuò)誤，而且可以在設(shè)計(jì)要求或系統(tǒng)工作環(huán)境發(fā)生變化的情況下，通過自我重構(gòu)來使電路適應(yīng)這種變化而繼續(xù)正常工作。嚴(yán)格地說，EHW具有兩個(gè)方面的目的，一方面是把進(jìn)化算法應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)中；另一方面是硬件具有通過動(dòng)態(tài)地、自主地重構(gòu)自己實(shí)現(xiàn)在線適應(yīng)變化的能力。前者強(qiáng)調(diào)的是進(jìn)化算法在電子設(shè)計(jì)中可替代傳統(tǒng)基于規(guī)范的設(shè)計(jì)方法；后者強(qiáng)調(diào)的是硬件的可適應(yīng)機(jī)理。當(dāng)然二者的區(qū)別也是很模糊的。本文主要討論的是EHW在第一個(gè)方面的問題。

對(duì)EHW的研究主要采用了進(jìn)化理論中的進(jìn)化計(jì)算（EvolutionaryComputing）算法,特別是遺傳算法（GA）為設(shè)計(jì)算法，在數(shù)字電路中以現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）為媒介，在模擬電路設(shè)計(jì)中以現(xiàn)場(chǎng)可編程模擬陣列（FPAA）為媒介來進(jìn)行的。此外還有建立在晶體管級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)可編程晶體管陣列（FPTA），它為同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)字電路和和模擬電路提供了一個(gè)可靠的平臺(tái)。下面主要介紹一下遺傳算法和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的相關(guān)知識(shí)，并以數(shù)字電路為例介紹可進(jìn)化硬件設(shè)計(jì)方法。

1．1遺傳算法

遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過程的一種自適應(yīng)全局優(yōu)化算法，它借鑒了物種進(jìn)化的思想，將欲求解問題編碼，把可行解表示成字符串形式，稱為染色體或個(gè)體。先通過初始化隨機(jī)產(chǎn)生一群個(gè)體，稱為種群，它們都是假設(shè)解。然后把這些假設(shè)解置于問題的“環(huán)境”中，根據(jù)適應(yīng)值或某種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制選擇個(gè)體（適應(yīng)值就是解的滿意程度），使用各種遺傳操作算子（包括選擇，變異，交叉等等）產(chǎn)生下一代（下一代可以完全替代原種群，即非重疊種群；也可以部分替代原種群中一些較差的個(gè)體，即重疊種群），如此進(jìn)化下去，直到滿足期望的終止條件，得到問題的最優(yōu)解為止。

1．2現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)

現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列是一種基于查找表(LUT,LookupTable)結(jié)構(gòu)的可在線編程的邏輯電路。它由存放在片內(nèi)RAM中的程序來設(shè)置其工作狀態(tài)，工作時(shí)需要對(duì)片內(nèi)的RAM進(jìn)行編程。當(dāng)用戶通過原理圖或硬件描述語言（HDL）描述了一個(gè)邏輯電路以后，F(xiàn)PGA開發(fā)軟件會(huì)把設(shè)計(jì)方案通過編譯形成數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流下載至RAM中。這些RAM中的數(shù)據(jù)流決定電路的邏輯關(guān)系。掉電后，F(xiàn)PGA恢復(fù)成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失，因此，F(xiàn)PGA能夠反復(fù)使用，灌入不同的數(shù)據(jù)流就會(huì)獲得不同的硬件系統(tǒng)，這就是可編程特性。這一特性是實(shí)現(xiàn)EHW的重要特性。目前在可進(jìn)化電子電路的設(shè)計(jì)中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。

2進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)架構(gòu)

本節(jié)以設(shè)計(jì)高容錯(cuò)性的數(shù)字電路設(shè)計(jì)為例來闡述EHW的設(shè)計(jì)架構(gòu)及主要設(shè)計(jì)步驟。對(duì)于通過進(jìn)化理論的遺傳算法來產(chǎn)生容錯(cuò)性，所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)可以看作一個(gè)具有持續(xù)性地、實(shí)時(shí)地適應(yīng)變化的硬件系統(tǒng)。對(duì)于電子電路來說，所謂的變化的來源很多，如硬件故障導(dǎo)致的錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)要求和規(guī)則的改變，環(huán)境的改變（各種干擾的出現(xiàn)）等。

從進(jìn)化論的角度來看，當(dāng)這些變化發(fā)生時(shí)，個(gè)體的適應(yīng)度會(huì)作相應(yīng)的改變。當(dāng)進(jìn)化進(jìn)行時(shí)，個(gè)體會(huì)適應(yīng)這些變化重新獲得高的適應(yīng)度。基于進(jìn)化論的電子電路設(shè)計(jì)就是利用這種原理,通過對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行多次地進(jìn)化來提高其適應(yīng)變化的能力。

電子電路進(jìn)化設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示。圖中給出了電子電路的設(shè)計(jì)的兩種進(jìn)化，分別是內(nèi)部進(jìn)化和外部進(jìn)化。其中內(nèi)部進(jìn)化是指硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)化，而外部進(jìn)化是指軟件模擬的電路的進(jìn)化。這兩種進(jìn)化是相互獨(dú)立的，當(dāng)然通過外部進(jìn)化得到的最終設(shè)計(jì)結(jié)果還是要由硬件結(jié)構(gòu)的變化來實(shí)際體現(xiàn)。從圖中可以看出，進(jìn)化過程是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程，其中是根據(jù)進(jìn)化算法（遺傳算法）的計(jì)算結(jié)果來進(jìn)行的。整個(gè)進(jìn)化設(shè)計(jì)包括以下步驟：

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)的目的，產(chǎn)生初步的方案，并把初步方案用一組染色體（一組“0”和“1”表示的數(shù)據(jù)串）來表示，其中每個(gè)個(gè)體表示的是設(shè)計(jì)的一部分。染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA上，用來定義FPGA的開關(guān)狀態(tài)，從而確定可重構(gòu)硬件內(nèi)部各單元的聯(lián)結(jié)，形成了初步的硬件系統(tǒng)。用來設(shè)計(jì)進(jìn)化硬件的FPGA器件可以接受任意組合的數(shù)據(jù)流下載，而不會(huì)導(dǎo)致器件的損害。

（2）將設(shè)計(jì)結(jié)果與目標(biāo)要求進(jìn)行比較，并用某種誤差表示作為描述系統(tǒng)適應(yīng)度的衡量準(zhǔn)則。這需要一定的檢測(cè)手段和評(píng)估軟件的支持。對(duì)不同的個(gè)體，根據(jù)適應(yīng)度進(jìn)行排序，下一代的個(gè)體將由最優(yōu)的個(gè)體來產(chǎn)生。

（3）根據(jù)適應(yīng)度再對(duì)新的個(gè)體組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果挑選一些個(gè)體。一

部分被選個(gè)體保持原樣，另一部分個(gè)體根據(jù)遺傳算法進(jìn)行修改，如進(jìn)行交叉和變異，而這種交叉和變異的目的是為了產(chǎn)生更具適應(yīng)性的下一代。把新一代染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA中對(duì)硬件進(jìn)行進(jìn)化。

（4）重復(fù)上述步驟，產(chǎn)生新的數(shù)代個(gè)體，直到新的個(gè)體表示的設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)出接近要求的適應(yīng)能力為止。

一般來說通過遺傳算法最后會(huì)得到一個(gè)或數(shù)個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果，最后設(shè)計(jì)方案具有對(duì)設(shè)計(jì)要求和系統(tǒng)工作環(huán)境的最佳適應(yīng)性。這一過程又叫內(nèi)部進(jìn)化或硬件進(jìn)化。

圖中的右邊展示了另一種設(shè)計(jì)可進(jìn)化電路的方法，即用模擬軟件來代替可重構(gòu)器件，染色體每一位確定的是軟件模擬電路的連接方式，而不是可重構(gòu)器件各單元的連接方式。這一方法叫外部進(jìn)化或軟件進(jìn)化。這種方法中進(jìn)化過程完全模擬進(jìn)行，只有最后的結(jié)果才在器件上實(shí)施。

進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的是遺傳算法的應(yīng)用。在遺傳算法的應(yīng)用過程中，變異因子的確定是需要慎重考慮的，它的大小既關(guān)系到個(gè)體變異的程度，也關(guān)系到個(gè)體對(duì)環(huán)境變化做出反應(yīng)的能力，而這兩個(gè)因素相互抵觸。變異因子越大，個(gè)體更容易適應(yīng)環(huán)境變化，對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的錯(cuò)誤做出快速反應(yīng)，但個(gè)體更容易發(fā)生突變。而變異因子較小時(shí)，系統(tǒng)的反應(yīng)力變差，但系統(tǒng)一旦獲得高適應(yīng)度的設(shè)計(jì)方案時(shí)可以保持穩(wěn)定。

對(duì)于可進(jìn)化數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，可以在兩個(gè)層面上進(jìn)行。一個(gè)是在基本的“與”、“或”、“非”門的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)化設(shè)計(jì)，一個(gè)是在功能塊如觸發(fā)器、加法器和多路選擇器的基礎(chǔ)上進(jìn)行。前一種方法更為靈活，而后一種更適于工業(yè)應(yīng)用。有人提出了一種基于進(jìn)化細(xì)胞機(jī)（CellularAutomaton）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì)架構(gòu)。采用這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，只需要定義整個(gè)模塊的適應(yīng)度，而對(duì)于每一模塊如何實(shí)現(xiàn)它復(fù)雜的功能可以不予理睬，對(duì)于超大規(guī)模線路的設(shè)計(jì)可以采用這一方法來將電路進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3可進(jìn)化電路設(shè)計(jì)環(huán)境

上面描述的軟硬件進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)可在圖2所示的設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行。這一設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境對(duì)于測(cè)試可重構(gòu)硬件的構(gòu)架及展示在FPGA可重構(gòu)硬件上的進(jìn)化設(shè)計(jì)很有用處。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境包括遺傳算法軟件包、FPGA開發(fā)系統(tǒng)板、數(shù)據(jù)采集軟硬件、適應(yīng)度評(píng)估軟件、用戶接口程序及電路模擬仿真軟件。

遺傳算法由計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)程序包實(shí)現(xiàn)。由它來實(shí)現(xiàn)進(jìn)化計(jì)算并產(chǎn)生染色體組。表示硬件描述的染色體通過通信電纜由計(jì)算機(jī)下載到有FPGA器件的實(shí)驗(yàn)板上。然后通過接口將布線結(jié)果傳回計(jì)算機(jī)。適應(yīng)度評(píng)估建立在儀器數(shù)據(jù)采集硬件及軟件上，一個(gè)接口碼將GA與硬件連接起來，可能的設(shè)計(jì)方案在此得到評(píng)估。同時(shí)還有一個(gè)圖形用戶接口以便于設(shè)計(jì)結(jié)果的可視化和將問題形式化。通過執(zhí)行遺傳算法在每一代染色體組都會(huì)產(chǎn)生新的染色體群組，并被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)流傳入實(shí)驗(yàn)板上。至于通過軟件進(jìn)化的電子電路設(shè)計(jì)，可采用Spice軟件作為線路模擬仿真軟件，把染色體變成模擬電路并通過仿真軟件來仿真電路的運(yùn)行情況，通過相應(yīng)軟件來評(píng)估設(shè)計(jì)結(jié)果。

4結(jié)論與展望

進(jìn)化過程廣義上可以看作是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變化。在這個(gè)意義上，可以將“可進(jìn)化”這一特性運(yùn)用到無數(shù)的人工系統(tǒng)中，只要這些系統(tǒng)的性能會(huì)受到環(huán)境的影響。不僅是遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能工程以及胚胎學(xué)都可以應(yīng)用到可進(jìn)化系統(tǒng)中。雖然目前設(shè)計(jì)出的可進(jìn)化硬件還存在著許多需要解決的問題，如系統(tǒng)的魯棒性等。但在未來的發(fā)展中，電子電路可進(jìn)化的設(shè)計(jì)方法將不可避免的取代傳統(tǒng)的自頂向下設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)的復(fù)雜性將不再成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的障礙。另一方面，硬件本身的自我重構(gòu)能力對(duì)于那些在復(fù)雜多變的環(huán)境，特別是人不能直接參與的環(huán)境工作的系統(tǒng)來說將帶來極大的影響。因此可進(jìn)化硬件的研究將會(huì)進(jìn)一步深入并會(huì)得到廣泛的應(yīng)用而造福人類。

第3篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù);QuartusⅡ;電子設(shè)計(jì);VHDL

1.引言

集成電路設(shè)計(jì)不斷向超大規(guī)模、低功率、超高速方向發(fā)展，其核心技術(shù)是基于EDA技術(shù)的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)。EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)，以集成電路設(shè)計(jì)為目標(biāo)，以可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）為載體，以硬件描述語言（VHDL、VerilogHDL）為設(shè)計(jì)語言，以EDA軟件工具為開發(fā)環(huán)境，利用強(qiáng)大計(jì)算機(jī)技術(shù)來輔助人們自動(dòng)完成邏輯化和仿真測(cè)試，直到既定的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)完成。其融合了，大規(guī)模集成電路制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)，可以進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)、仿真，PCB設(shè)計(jì)，CPLD/FPGA設(shè)計(jì)等。簡(jiǎn)言之，EDA技術(shù)可概括為在開發(fā)軟件（本文用QuartusⅡ）環(huán)境里，用硬件描述語言對(duì)電路進(jìn)行描述，然后經(jīng)過編譯、仿真、修改環(huán)節(jié)后，最終下載到設(shè)計(jì)載體（CPLD、FPGA）中，從而完成電路設(shè)計(jì)的新技術(shù)。

以EDA技術(shù)為核心的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法和傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)方法相比有很大的優(yōu)點(diǎn)，兩種設(shè)計(jì)方法的流程如下圖：

圖1 傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)流程圖

圖2 基于EDA的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)流程圖

比較兩種設(shè)計(jì)方法，基于EDA技術(shù)的現(xiàn)在電子設(shè)計(jì)方法采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期便可進(jìn)行逐層仿真和修改，借助計(jì)算機(jī)平臺(tái)，降低了電路設(shè)計(jì)和測(cè)試的難度，極大程度地縮短了電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期、節(jié)約了電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本。DEA技術(shù)極大的促進(jìn)了現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，已成為現(xiàn)代電子技術(shù)的核心。

2.QuartusⅡ軟件開發(fā)環(huán)境介紹

QuartusⅡ軟件是Alter公司開發(fā)的綜合性EDA工具軟件，提供了強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)功能，充分發(fā)揮了FPGA、CPLD和結(jié)構(gòu)化ASIC的效率和性能，包含自有的綜合器及仿真器，支持原理圖、VHDL、VerilogHDL等多種設(shè)計(jì)輸入，把設(shè)計(jì)、布局布線和驗(yàn)證功能以及第三方EDA工具無縫的集成在一起。QuartusⅡ與Alter公司的上一代設(shè)計(jì)工具M(jìn)AX+plusⅡ具有一定的相似性，和繼承性。使熟悉MAX+plusⅡ開發(fā)環(huán)境的設(shè)計(jì)人員可以快速熟練應(yīng)用。相比之下，QuartusⅡ軟件功能更為強(qiáng)大、設(shè)計(jì)電路更為便捷，支持的器件更多。增強(qiáng)了自動(dòng)化程度，縮短了編譯時(shí)間，提升了調(diào)試效率。從而縮短了電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。利用QuartusⅡ軟件進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)流程如圖3所示。

圖3 QuartusⅡ設(shè)計(jì)流程圖

3.在QuartusⅡ環(huán)境下的EDA方法設(shè)計(jì)實(shí)例

下面本文在QuartusⅡ環(huán)境下，以下降沿D觸發(fā)器的設(shè)計(jì)為例來說明基于EDA技術(shù)的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法（本文以QuartusⅡ9.0為例）。

3.1 在計(jì)算機(jī)上安裝QuartusⅡ9.0版本軟件

QuartusⅡ9.0對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置要求不高，現(xiàn)階段的主流配置完全可以滿足其要求。QuartusⅡ9.0安裝過程很簡(jiǎn)單，按照提示操作即可。

3.2 D觸發(fā)器功能分析

從D觸發(fā)器真值表可以看出，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)clk不論是高電平還是低電平，其輸出q的狀態(tài)都保持不變，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)clk由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，輸出信號(hào)q和輸入信號(hào)d的狀態(tài)相同。

表1 D觸發(fā)器真值表

輸入d 時(shí)鐘clk 輸出q

× 0 不變

× 1 不變

0 下降沿 0

1 下降沿 1

3.3 D觸發(fā)器的VHDL描述設(shè)計(jì)

下面給出D觸發(fā)器的VHDL描述：

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

entity dff1 is

port（d，clk：in std_logic;

q：out std_logic）;

end dff1;

architecture bhv of dff1 is

begin

process（clk）

begin

if clk='1' then

q<=d;

end if;

end process;

end bhv;

上面程序在QuartusⅡ9.0環(huán)境下，經(jīng)保存后進(jìn)行編譯，然后可進(jìn)行波形仿真。

3.4 設(shè)計(jì)仿真

VHDL描述程序編譯后，建立矢量波形文件，之后可以進(jìn)行波形仿真，得到如下波形仿真圖（如圖4所示）：

圖4 D觸發(fā)器仿真波形圖

此仿真波形符合D觸發(fā)器真值表，說明電路設(shè)計(jì)正確。如果波形仿真不符合真值表，說明電路設(shè)計(jì)有問題，此時(shí)可以回到3.3步驟修改VHDL描述程序，直至仿真結(jié)果正確為止。

波形仿真正確后，可得出相應(yīng)的邏輯電路圖，D觸發(fā)器電路圖（如圖5所示）如下：

圖5 D觸發(fā)器邏輯電路圖

3.5 配置下載測(cè)試

整個(gè)電路設(shè)計(jì)、編譯仿真無誤后，按照FPGA開發(fā)板說明書進(jìn)行引腳鎖定，重新進(jìn)行編譯后，然后通過下載電纜線，將產(chǎn)生的sof文件下載至FPGA中，對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試、驗(yàn)證，完成電路的最終設(shè)計(jì)。

4.結(jié)束語

本文以QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境下的實(shí)際電路設(shè)計(jì)為例，介紹了基于EDA技術(shù)的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法。通過設(shè)計(jì)過程可知，DEA技術(shù)在現(xiàn)代電子電路設(shè)計(jì)中的重要性。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的信息時(shí)代，EDA技術(shù)也在不斷發(fā)展。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者有必要熟練掌握硬件描述語言、可編程邏輯器件以及各種主流軟件開發(fā)環(huán)境，這樣才可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成高質(zhì)量的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社（第五版），2006.

[2]劉江海.EDA技術(shù)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.

第4篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

模擬電路課程支撐的能力包括：閱讀電子元器件技術(shù)文件和電原理圖的能力、單元電路設(shè)計(jì)能力、電路綜合設(shè)計(jì)能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力、編寫設(shè)計(jì)文件的能力。依據(jù)能力目標(biāo)的不同，可以劃分不同的任務(wù)類型，并據(jù)此確定任務(wù)目標(biāo)，設(shè)計(jì)任務(wù)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：模擬電路電路設(shè)計(jì)教學(xué)模式

以大規(guī)模集成工藝為依托的各種數(shù)字電路問世以來，由于其相對(duì)模擬電路的高可靠性和靈活性，逐漸取代了各種傳統(tǒng)的模擬電路的應(yīng)用領(lǐng)域。但是現(xiàn)實(shí)的物理世界畢竟是模擬的，因此，任何數(shù)字化系統(tǒng)都包含有模擬電路部分，模擬電路并沒有因數(shù)字電路的興起而被完全取代。模擬電路課程仍然是電子工程、電氣工程、自動(dòng)控制、通信等涉電類專業(yè)的核心課程之一。

模擬電路課程的重要性還在于無論從工程技術(shù)還是專業(yè)能力結(jié)構(gòu)而言，模擬電子技術(shù)都處于較為底層的位置，通過該課程的學(xué)習(xí)獲取的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、工程技術(shù)方法是順利學(xué)習(xí)上述專業(yè)幾乎所有其它專業(yè)課程的基礎(chǔ)。

模擬電路是教學(xué)難度相對(duì)較大的課程。其學(xué)習(xí)的困難性在于，學(xué)生是第一次接觸以半導(dǎo)體器件為核心的有源電路；模擬電路“數(shù)字化”、結(jié)構(gòu)化程度低，表現(xiàn)出的物理現(xiàn)象和涉及的數(shù)學(xué)工具又較為復(fù)雜；模擬電路的工程技術(shù)方法很難實(shí)現(xiàn)程序化，常常需要依賴經(jīng)驗(yàn)知識(shí)解決問題。

電路設(shè)計(jì)是電子技術(shù)人員的工作鄰域和具有典型性的工作過程，模擬電路設(shè)計(jì)過程相當(dāng)完整地體現(xiàn)了模擬電路技術(shù)應(yīng)用能力的內(nèi)容和要求。構(gòu)建基于模擬電路設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)，依據(jù)設(shè)計(jì)工作過程組織教學(xué)活動(dòng)，能夠較好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)模擬電子技術(shù)應(yīng)用能力的教學(xué)目標(biāo)。

1、工作過程、能力與任務(wù)類型

一個(gè)較完整的電子系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的工作過程，包括：技術(shù)指標(biāo)分析，方案設(shè)計(jì)，單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)調(diào)整，電路綜合聯(lián)調(diào)與性能測(cè)試。通過對(duì)模擬電路設(shè)計(jì)工作內(nèi)容和過程的分析，完成電路原理設(shè)計(jì)過程必須具備的、應(yīng)由模擬電路課程支撐的能力包括：閱讀電子元器件技術(shù)文件和電原理圖的能力、單元電路設(shè)計(jì)能力、電路綜合設(shè)計(jì)能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力、編寫設(shè)計(jì)文件的能力。因此模擬電路課程的學(xué)習(xí)任務(wù)有4種類型：識(shí)讀電原理圖和技術(shù)資料、單元電路設(shè)計(jì)與電路綜合、計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試、編制設(shè)計(jì)文件。

單元電路設(shè)計(jì)與電路綜合是基本任務(wù)，它引領(lǐng)其它類型任務(wù)和整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施完成。

不同類型的任務(wù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的需要和本身的復(fù)雜程度，作為單獨(dú)的任務(wù)存在，與相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)共同組成學(xué)習(xí)項(xiàng)目，也可以作為完成設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備知識(shí)存在于設(shè)計(jì)任務(wù)之中。例如，反饋放大器設(shè)計(jì)可以作為一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，由識(shí)讀反饋放大電路原理圖、反饋放大電路性能分析、反饋放大電路設(shè)計(jì)3個(gè)關(guān)聯(lián)的任務(wù)組成。

識(shí)讀電原理圖和閱讀元器件技術(shù)文件是基本能力。電路設(shè)計(jì)，特別是在原理設(shè)計(jì)和電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，極少原理性的創(chuàng)新，絕大多數(shù)是對(duì)已有電路的適用性改進(jìn)和重新組合，這種改進(jìn)和組合需要閱讀已有的設(shè)計(jì)資料，借鑒他人的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和成果；為提高電路性能，降低成本，提高工作效率，往往需要在電路中采用新出現(xiàn)的電子元器件，例如集成電路芯片，需要閱讀生產(chǎn)方提供的產(chǎn)品規(guī)格書及典型應(yīng)用電路。識(shí)讀電原理圖和技術(shù)文件對(duì)于形成和提高電路設(shè)計(jì)能力具有基礎(chǔ)性的意義。

目前，電子電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（EDA）包括電子工程設(shè)計(jì)的全過程，例如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬、電路特性分析、在系統(tǒng)可編程器件開發(fā)、繪制電路圖和制作PCB。在電子工程設(shè)計(jì)中有著不可替代的重要作用，是電子工程技術(shù)人員必須具備的專業(yè)技術(shù)能力之一。在模擬電路課程的學(xué)習(xí)任務(wù)中，主要是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成電路圖繪制、電路性能和參數(shù)的仿真測(cè)試與分析、編制設(shè)計(jì)文件等工作。

在電路設(shè)計(jì)的實(shí)際工作過程中，編寫設(shè)計(jì)文件是重要的工作內(nèi)容和不可缺少的環(huán)節(jié)。沒有設(shè)計(jì)文件，無法進(jìn)行初步設(shè)計(jì)完成以后的后繼工作。對(duì)于學(xué)習(xí)任務(wù)而言，編寫設(shè)計(jì)文件，是一個(gè)總結(jié)和提高的過程，有利于培養(yǎng)交流溝通能力和養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。設(shè)計(jì)文件也是判斷和評(píng)價(jià)項(xiàng)目或任務(wù)完成情況的重要依據(jù)。

2、任務(wù)目標(biāo)

(1)電路識(shí)讀任務(wù)，是對(duì)針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)收集技術(shù)資料（主要是可供設(shè)計(jì)參考的電路）并進(jìn)行分析，屬于電路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，任務(wù)的目的是為完成設(shè)計(jì)任務(wù)建立必要的知識(shí)儲(chǔ)備。大致分為互相關(guān)聯(lián)的3個(gè)層次：1)識(shí)別元器件符號(hào)、功能和主要技術(shù)指標(biāo)。依據(jù)符號(hào)識(shí)別電路中的元器件是讀圖的基礎(chǔ)，作為專業(yè)入門課程，對(duì)此應(yīng)該給與一定程度的注意，要能夠識(shí)別和了解符號(hào)的含義、主要器件功能和技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)電路中使用的核心器件，往往可以判斷電路的功能。2)區(qū)分電路單元，判斷電路功能。較復(fù)雜的電路系統(tǒng)都由單元電路構(gòu)成，功能單一的單元電路也可以進(jìn)一步分解為部分電路，例如放大器可分為輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)；穩(wěn)壓器可分為整流和穩(wěn)壓部分。對(duì)部分電路功能的分析，得出對(duì)整個(gè)系統(tǒng)功能的判斷，并作為下一步工程估算的基礎(chǔ)。3)指出電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，估算分析電路技術(shù)指標(biāo)。分析電路形式與結(jié)構(gòu)，可以得出電路大致的技術(shù)性能指標(biāo)，定性判斷元器件參數(shù)對(duì)電路性能的影響。例如對(duì)放大器輸入級(jí)、輸出級(jí)電路形式和結(jié)構(gòu)的分析，可以大致得出放大器的輸入、輸出特性；對(duì)中間級(jí)的分析，可以大致判斷放大能力；依據(jù)級(jí)間耦合方式，可以判斷放大器頻率響應(yīng)范圍；甚至電源電壓也可以據(jù)以分析放大器輸出信號(hào)幅值。

(2)設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)包括典型單元電路設(shè)計(jì)與電子線路綜合設(shè)計(jì)，在定性分析的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)定量估算，自頂向下完成初步的設(shè)計(jì)。依據(jù)設(shè)計(jì)工作過程，可以分解為以下階段目標(biāo)。1)正確理解任務(wù)要求，分析各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的含義。仔細(xì)研究任務(wù)的工程背景和要求，正確分析和理解各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的含義，分析實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的技術(shù)途徑，這是完成設(shè)計(jì)的前提條件。2)設(shè)計(jì)總體框圖，分配技術(shù)指標(biāo)。參考與任務(wù)相同或相近的電路方案，選用能夠滿足技術(shù)指標(biāo)要求的核心器件，完成方案論證。對(duì)于同一個(gè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)的方案可以有多個(gè)，應(yīng)具備將不同方案加以分析、比較的能力，從中確定一種相對(duì)較優(yōu)的方案。

依據(jù)選定的方案按照功能劃分成若干個(gè)互相聯(lián)系的模塊，將技術(shù)指標(biāo)和功能分配給各個(gè)模塊。3)單元電路設(shè)計(jì)。依據(jù)模塊的功能和技術(shù)指標(biāo)要求，參考典型電路，確定電路結(jié)構(gòu)，計(jì)算元器件參數(shù)完成單元電路的初步設(shè)計(jì)。4)仿真測(cè)試。模擬電路，比如放大器、濾波器等的參數(shù)比較繁瑣，需要進(jìn)行多次調(diào)整才能達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。要能夠在計(jì)算機(jī)上對(duì)單元電路仿真測(cè)試，修改電路參數(shù)，觀測(cè)性能指標(biāo)，直至滿足技術(shù)指標(biāo)要求。5)電路聯(lián)調(diào)，測(cè)試技術(shù)指標(biāo)。在單元電路完成逐步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通常依據(jù)信號(hào)流向，逐級(jí)完成級(jí)聯(lián)和調(diào)試直至全部電路調(diào)試完成，系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這個(gè)過程是電路綜合的過程，也可以在計(jì)算機(jī)上模擬仿真實(shí)現(xiàn)。

(3)仿真測(cè)試調(diào)整任務(wù)的目標(biāo)是在電子電路設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)較為精確的量化分析。其作用主要表現(xiàn)在3個(gè)方面。[3]1)驗(yàn)證電路方案設(shè)計(jì)的正確性。當(dāng)要求的系統(tǒng)功能確定之后，首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗(yàn)證系統(tǒng)方案的可行性，進(jìn)而對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的各單元電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析，以判斷電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性及性能指標(biāo)的可實(shí)現(xiàn)性。2)電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。分析惡劣溫度條件下的電路特性，計(jì)算分析器件容差對(duì)電路的影響量，用于確定最佳元器件參數(shù)、電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，實(shí)現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。3)實(shí)現(xiàn)電路的模擬測(cè)試。電子電路的設(shè)計(jì)過程中大量的工作是元器件參數(shù)計(jì)算、各種數(shù)據(jù)測(cè)試及特性分析。在工程估算的基礎(chǔ)上，通過仿真測(cè)試與分析加以調(diào)整，能有效提高設(shè)計(jì)工作的效率。4)技術(shù)文件編寫要求在完成電路設(shè)計(jì)的同時(shí)編寫盡可能詳細(xì)的符合工程標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)文件，包括方案設(shè)計(jì)說明、原理框圖、電原理圖、原理與技術(shù)說明、元器件參數(shù)計(jì)算、技術(shù)指標(biāo)與特性測(cè)試數(shù)據(jù)、元器件清單等。

3、任務(wù)結(jié)構(gòu)及實(shí)施

一個(gè)典型的電路設(shè)計(jì)任務(wù)由工程背景描述、任務(wù)要求、基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)方法與步驟、電路設(shè)計(jì)等學(xué)習(xí)單元組成。

3.1工程背景描述

工程背景描述的內(nèi)容主要包括電路功能、工程應(yīng)用背景、技術(shù)發(fā)展背景介紹。工程背景描述的實(shí)質(zhì)是“提出問題”，工程背景描述盡可能選擇具有典型性的電子工程問題為實(shí)例，解決關(guān)于學(xué)習(xí)目標(biāo)的問題。

3.2 任務(wù)要求

設(shè)計(jì)任務(wù)必須具備明確的工程應(yīng)用背景，必須提出具體的設(shè)計(jì)要求（技術(shù)指標(biāo)）。例如交流放大器設(shè)計(jì)任務(wù)，應(yīng)明確提出工作頻率、信號(hào)源、輸出特性、輸入特性、工作穩(wěn)定性等要求等技術(shù)指標(biāo)。提出任務(wù)要求，應(yīng)依據(jù)由淺入深循序漸進(jìn)的原則，從體現(xiàn)基本功能的一兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)開始，逐步增加技術(shù)指標(biāo)數(shù)量，提高設(shè)計(jì)難度。

3.3基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)

基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)包括任務(wù)分析、相關(guān)理論知識(shí)學(xué)習(xí)、參考方案與參考電路分析及相應(yīng)的基礎(chǔ)練習(xí)等?；A(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)包括理論知識(shí)、技術(shù)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)。理論知識(shí)是重要的，因?yàn)樗悄芰Φ慕M成部分，同時(shí)對(duì)于學(xué)生的發(fā)展能力起到更為持續(xù)和關(guān)鍵的作用。在工程實(shí)踐中學(xué)習(xí)和使用的理論知識(shí)才能被真正掌握并形成能力，因此應(yīng)該以實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，確定理論知識(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)深度，力求將理論與實(shí)踐、數(shù)學(xué)方法與物理概念更緊密地結(jié)合起來。

提供設(shè)計(jì)參考的電路必須是工程電路，但學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)會(huì)使用原理電路為學(xué)習(xí)對(duì)象，原理電路不能僅有電路結(jié)構(gòu)和元器件標(biāo)號(hào)，也要標(biāo)注元器件主要參數(shù)，使學(xué)生在定性分析階段就能對(duì)電路參數(shù)有直觀的影像，逐步建立數(shù)量觀念，這對(duì)于初次接觸模擬電路的學(xué)生是十分重要的。

3.4設(shè)計(jì)方法與步驟

不同功能和結(jié)構(gòu)的電路，具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法與步驟各不相同。甚至同樣功能的電路，技術(shù)要求不同，設(shè)計(jì)時(shí)考慮的重點(diǎn)、設(shè)計(jì)依據(jù)、電路結(jié)構(gòu)等均有區(qū)別，但工程估算是貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程始終的基本方法。

以反饋放大器為例，設(shè)計(jì)步驟如下:

選擇反饋組態(tài)，選擇反饋深度，選擇反饋級(jí)數(shù)，確定放大級(jí)數(shù)，確定輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)的電路結(jié)構(gòu)，計(jì)算電路參數(shù)，仿真測(cè)試和參數(shù)調(diào)整。容易理解，上述步驟都必定建立在必要的工程估算的基礎(chǔ)之上。

3.5 電路設(shè)計(jì)

這是學(xué)生在相對(duì)獨(dú)立的情況下，完成電路設(shè)計(jì)的過程。盡量采用與前面4個(gè)學(xué)習(xí)單元及撰寫設(shè)計(jì)文件交叉進(jìn)行的方式實(shí)施。

不同類型的學(xué)習(xí)任務(wù)，其結(jié)構(gòu)不盡相同。但區(qū)別主要是在(4)、(5)兩部分。

不同類型的學(xué)習(xí)任務(wù)以“定性分析、工程估算與仿真測(cè)試調(diào)整相結(jié)合”的方法實(shí)現(xiàn)。

4、結(jié)語

電路設(shè)計(jì)在知識(shí)的運(yùn)用上不同于單純的電路分析與計(jì)算，依據(jù)模擬電路原理設(shè)計(jì)過程構(gòu)建學(xué)習(xí)任務(wù)，組織和實(shí)施教學(xué)過程，不僅能夠有效控制理論知識(shí)學(xué)習(xí)深度，促使學(xué)生較為自主地獲取經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，并在獲取知識(shí)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)知識(shí)轉(zhuǎn)換為技術(shù)應(yīng)用能力，更有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生模擬電路技術(shù)應(yīng)用能力的教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[4] M.Herpy.模擬集成電路[M].高等教育出版社,1984.

第5篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞： 帶通濾波器； EDA； FilterPro； Proteus； 仿真分析

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）10?0024?03

0 引 言

帶通濾波器是一種僅允許特定頻率通過，同時(shí)對(duì)其余頻率的信號(hào)進(jìn)行有效抑制的電路。由于它對(duì)信號(hào)具有選擇性，故而被廣泛地應(yīng)用現(xiàn)在電子設(shè)計(jì)中。但是，帶通濾波器的種類繁多，各個(gè)類型的設(shè)計(jì)差異也很大，這就導(dǎo)致了在傳統(tǒng)濾波器的設(shè)計(jì)方法中不可避免地要進(jìn)行大量的理論計(jì)算與分析，不但損失了寶貴的時(shí)間，同時(shí)也提升了電路的設(shè)計(jì)門檻[1]。為了解決上述弊端，本文介紹了一種使用FilterPro和Proteus相結(jié)合的有源帶通濾波器的設(shè)計(jì)方案，隨著EDA技術(shù)的不斷發(fā)展，這種方法的優(yōu)勢(shì)也將越來越明顯。

1 帶通濾波器設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介

1.1 濾波器設(shè)計(jì)軟件FilterPro

FilterPro是美國TI（德州儀器）公司推出的一款優(yōu)秀的濾波器設(shè)計(jì)軟件，它支持低通、高通、帶通以及全通濾波器的設(shè)計(jì)，同時(shí)也支持常見的貝塞爾、巴特沃斯以及切比雪夫響應(yīng)類型。設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)濾波器的設(shè)計(jì)向?qū)О床烤桶嗟赝逻M(jìn)行，就可以得到符合要求的濾波器電路，同時(shí)還可以得到與之相對(duì)應(yīng)的響應(yīng)曲線。但是有一點(diǎn)需要注意：這款軟件的計(jì)算結(jié)果是一個(gè)連續(xù)域的計(jì)算結(jié)果，只有當(dāng)使用的運(yùn)算放大器是絕對(duì)理想的運(yùn)放時(shí)才能得到與所給響應(yīng)曲線完全吻合的響應(yīng)結(jié)果，但這并不影響我們使用它進(jìn)行濾波器的設(shè)計(jì)。因此只需要使用其他基于Spice模型的EDA仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真分析和調(diào)整，這就可以設(shè)計(jì)出性能穩(wěn)定的濾波器電路[2]。

1.2 電路仿真軟件Proteus

Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司開發(fā)的一款功能強(qiáng)大的EDA軟件，它自身集成了豐富的元件庫，更具有其他軟件無法與之相媲美的單片機(jī)仿真功能，使得它被廣大單片機(jī)設(shè)計(jì)人員所熟知。其實(shí)Proteus在模擬電子的設(shè)計(jì)與仿真中做的同樣出色，只不過對(duì)它在這方面的介紹較少。

4 結(jié) 語

本文介紹的這種帶通濾波器的設(shè)計(jì)方法具有很強(qiáng)的通用性。實(shí)踐表明，該方法不但可以避免一些復(fù)雜的理論計(jì)算和分析，同時(shí)通過仿真還可以直觀的檢驗(yàn)電路的輸入和輸出，進(jìn)而使得濾波器的性能更加的穩(wěn)定。另外，使用EDA軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試也可以有效地降低設(shè)計(jì)難度和設(shè)計(jì)成本，這種設(shè)計(jì)方法也為濾波器的設(shè)計(jì)提供了一種新的設(shè)計(jì)思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].4版.北京：高等教育出版社，2010.

（下轉(zhuǎn)第30頁）

[2] Texas Instruments.FilterPro用戶指南[EB/OL].[2011?07?09].http：//.cn/tool/cn/filterpro.

[3] 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)，2011，34（15）：174?176.

[4] CARTER B， MANCINI R.運(yùn)算放大器權(quán)威指南[M].3版.北京：人民郵電出版社，2010.

第6篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：電力仿真軟件；電力電子技術(shù)；仿真效果；軟件選擇

作者簡(jiǎn)介：馮興田（1978-），男，山東廣饒人，中國石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院，講師；王艷松（1965-），女，山東蓬萊人，中國石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院電氣工程系主任，教授。（山東 青島 266580）

基金項(xiàng)目：本文系中國石油大學(xué)（華東）教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JY-A201210）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）13-0065-02

“電力電子技術(shù)”課程作為電力學(xué)、電子學(xué)和控制理論的交叉學(xué)科，是電氣工程專業(yè)非常重要的必修課。隨著電力電子器件的迅速發(fā)展，變流技術(shù)的發(fā)展也是日新月異，使得“電力電子技術(shù)”在電氣類本科教學(xué)中的地位和作用越來越突出。然而，該課程涉及的內(nèi)容較多且復(fù)雜，并在不斷更新，如何能夠讓學(xué)生較快、較好地掌握所學(xué)內(nèi)容成為教師們面臨的一大難題。

電力仿真軟件走進(jìn)“電力電子技術(shù)”的教學(xué)課堂在很大程度上有效地解決了這一難題。電力仿真軟件通過數(shù)字仿真實(shí)現(xiàn)電力電子電路的分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試等，直觀的仿真結(jié)果給學(xué)生帶來了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并為將來的電路設(shè)計(jì)、科學(xué)研究打下一定的基礎(chǔ)，因?yàn)樾〉奖究茖W(xué)習(xí)中的基本實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，大到科研中的課題研究、設(shè)備裝置的開發(fā)，通常都要通過仿真結(jié)果提供實(shí)驗(yàn)參數(shù)的參考依據(jù)。然而，面臨眾多電力仿真軟件，如何根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的選擇成為另一難題。本文將通過分析“電力電子技術(shù)”教學(xué)中常用的幾種電力仿真軟件提供合理選擇的依據(jù)。

一、常用電力仿真軟件

“電力電子技術(shù)”教學(xué)中常用的電力仿真軟件主要有以下幾種：MATLAB、PSIM、PSpice、PSCAD。MATLAB是主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境，功能全面，能夠用于各個(gè)行業(yè)的建模仿真分析。MATLAB最重要的組件之一Simulink提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。其中，電力系統(tǒng)Power System工具箱包含的模組側(cè)重電力系統(tǒng)方面的建模仿真，而電力電子元件模組則是專門針對(duì)電力電子電路的仿真設(shè)計(jì)的。

PSIM是針對(duì)電力電子領(lǐng)域以及電機(jī)控制領(lǐng)域的仿真應(yīng)用包軟件。它具有仿真高速、用戶界面友好、波形解析等功能，為電力電子電路的解析、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)研究等有效提供強(qiáng)有力的仿真環(huán)境。

PSpice軟件具有強(qiáng)大的電路圖繪制功能、電路模擬仿真功能和圖形后處理功能等，以圖形方式輸入，自動(dòng)進(jìn)行電路檢查，生成圖表，模擬計(jì)算電路。它不僅可以用于電路分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可與印制版設(shè)計(jì)軟件配合使用，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，并且適用于“電力電子技術(shù)”課程的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。

PSCAD可以較為簡(jiǎn)單地模擬復(fù)雜電力系統(tǒng)，包括直流輸電系統(tǒng)和其相關(guān)的控制系統(tǒng)，并能夠顯著地提高電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)模擬研究的效率。它還可通過聯(lián)合使用實(shí)時(shí)數(shù)字模擬器RTDS硬件來開發(fā)模擬器，用以模擬包含高壓直流輸電系統(tǒng)的大型互聯(lián)電力系統(tǒng)。

二、常用電力仿真軟件的特點(diǎn)

比較分析上述幾種電力仿真軟件的性能及其在“電力電子技術(shù)”教學(xué)中的實(shí)際仿真應(yīng)用情況，其特點(diǎn)如下：

1.圖形界面友好，操作簡(jiǎn)單易用

通過拖曳相應(yīng)的功能模塊，按照電氣聯(lián)結(jié)關(guān)系進(jìn)行連接，操作過程非常簡(jiǎn)單，而且緊密結(jié)合“電力電子技術(shù)”的內(nèi)容，只要具備基本的計(jì)算機(jī)軟件操作水平和電力電子技術(shù)知識(shí)就很容易上手。

2.建立仿真工程的步驟類似

采用這些軟件進(jìn)行仿真工作，其基本步驟主要包括：建立仿真工程文件、放置電路元件、設(shè)置元件參數(shù)、電氣連接元件、設(shè)定仿真步長(zhǎng)和仿真時(shí)間等參數(shù)、運(yùn)行仿真操作、觀察各點(diǎn)波形結(jié)果、分析仿真數(shù)據(jù)等，使用過程大致相同。

3.節(jié)省時(shí)間和儀器設(shè)備

進(jìn)行實(shí)際電路設(shè)計(jì)之前，先采用這些軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，可以隨意設(shè)置電路參數(shù)、更換電路元件，并在軟件中反復(fù)調(diào)試、“實(shí)驗(yàn)”，簡(jiǎn)化實(shí)際電路操作中的一些步驟，大大縮減電路設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)周期；通過采用軟件中的功能元件還可省去一些測(cè)量?jī)x器的使用，并能夠避免實(shí)際電路實(shí)驗(yàn)中的元器件消耗，能夠盡可能接近實(shí)際電路的雛形。

4.軟件升級(jí)迅速及時(shí)

仿真軟件的產(chǎn)品升級(jí)緊跟科技的發(fā)展。諸如，隨著新能源的快速發(fā)展，這些仿真軟件中也及時(shí)增加了風(fēng)機(jī)、光伏發(fā)電等模型，滿足廣大科技工作者的使用。而且，軟件版本也在不斷升級(jí)換代，各個(gè)方面針對(duì)用戶在不斷完善。

三、常用電力仿真軟件選擇與應(yīng)用

綜合分析上述幾種電力仿真軟件的特點(diǎn)，結(jié)合多年來在“電力電子技術(shù)”教學(xué)中的仿真應(yīng)用實(shí)踐，總結(jié)了幾點(diǎn)區(qū)別，以期提供選擇和應(yīng)用合適軟件的依據(jù)。

1.元件模型及參數(shù)設(shè)置

這四種軟件的元件模型不盡相同，特別是對(duì)于一些較為復(fù)雜的元件，諸如變壓器、晶閘管等，其仿真過程中的暫態(tài)變化曲線并不一致。而且，其參數(shù)設(shè)置也不盡相同，MATLAB/Simulink里的元件參數(shù)設(shè)置較為細(xì)致全面，尤其是對(duì)于“電力電子技術(shù)”中涉及的晶閘管、IGBT等大功率器件，對(duì)它們本身的性能參數(shù)有詳細(xì)的設(shè)置，比如器件的上升時(shí)間、下降時(shí)間等，因而MATLAB/Simulink常用于仿真一些暫態(tài)響應(yīng)過程，比如變壓器的磁飽和特性、晶閘管的強(qiáng)制關(guān)斷過程、狀態(tài)切換的暫態(tài)響應(yīng)等。其余幾種軟件主要適用于仿真一些常用的電力電子電路，諸如整流電路、逆變電路、DC/DC變換電路等，對(duì)于元件本身性能參數(shù)沒有嚴(yán)格的要求，或者說主要用于仿真電力電子電路的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)過程。

2.具體仿真操作

在實(shí)際的仿真操作中，幾種軟件也略有差異。像連接元器件的方式上，MATLAB/Simulink的元件大多具有輸入輸出順序，要根據(jù)元件在電路中的位置選擇合適的元件。如果選擇不正確，元件之間不會(huì)實(shí)現(xiàn)電氣連接，搭建電路的過程相對(duì)復(fù)雜。而其他幾種軟件的連接方式較為簡(jiǎn)單，通常元件都可實(shí)現(xiàn)電氣連接，當(dāng)然，這就需要用戶自己判斷元件之間的電路連接關(guān)系了。另外，各種軟件的波形顯示窗口、數(shù)據(jù)文件處理、波形拷貝使用、波形暫態(tài)特性、特殊功能部件、THD及損耗測(cè)量等只是細(xì)節(jié)的操作不同。特別指出的是，鑒于MATLAB在數(shù)據(jù)處理方面的強(qiáng)大功能，而有些軟件的仿真波形不適合在文章中使用（比如清晰度不夠、橫縱坐標(biāo)難設(shè)置等），用戶可采用其他軟件進(jìn)行仿真工作，最后生成數(shù)據(jù)文件之后再將該數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以得到較好波形效果和處理操作，也不失為一種方法。

3.仿真精度、速度和準(zhǔn)確度

仿真精度與仿真步長(zhǎng)有直接的關(guān)系，各軟件的步長(zhǎng)設(shè)置定義不盡相同，因而仿真精度難以直接比較。然而，MATLAB/Simulink里可以選擇不同的數(shù)學(xué)算法，從某種程度上講，其仿真精度較高；而且，MATLAB也是各行業(yè)較為認(rèn)可的仿真軟件之一。從仿真速度來講，針對(duì)“電力電子技術(shù)”中的電路，通常情況下PSIM和PSCAD的仿真速度相對(duì)較快一些，其次是PSpice，當(dāng)然，這也跟用戶搭建電路的風(fēng)格特點(diǎn)以及實(shí)際情況有關(guān)。而MATLAB/Simulink如果采用圖庫的電路元件按照實(shí)際電力電子電路搭建電路仿真，速度會(huì)很慢。如果自己建立數(shù)學(xué)模型仿真，速度會(huì)很快。比如，在一個(gè)具有光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、傳統(tǒng)同步機(jī)發(fā)電源的電網(wǎng)系統(tǒng)中，包含了“電力電子技術(shù)”中的整流器、逆變器、DC/DC變換器等典型電力電子電路。如果采用圖庫中的大功率器件晶閘管、IGBT等搭建電路實(shí)現(xiàn)整流器、逆變器、DC/DC變換器時(shí)，仿真速度會(huì)大大降低；若自己建立整流器、逆變器、DC/DC變換器的數(shù)學(xué)模型或者采用向量模型進(jìn)行仿真時(shí)，速度會(huì)大幅提高。當(dāng)然，這就增加了建立數(shù)學(xué)模型的過程，讀者可根據(jù)實(shí)際情況選擇。另外，對(duì)于仿真確定的參數(shù)雖然可以提供實(shí)際電路參數(shù)的依據(jù)，但與實(shí)際電路參數(shù)之間還是有一定的差距，還需要綜合分析比較計(jì)算數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來定，當(dāng)然最終還需要實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，但這畢竟大大減小了實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。

4.復(fù)合功能和應(yīng)用領(lǐng)域

Simulink 依托于MATLAB，能夠利用MATLAB強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能并結(jié)合其他的功能函數(shù)等進(jìn)行電力電子電路的仿真，復(fù)合功能相對(duì)豐富，應(yīng)用領(lǐng)域也更寬廣，而且易于實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備、軟件的銜接。比如RTLAB仿真系統(tǒng)就將實(shí)際功率設(shè)備通過MATLAB進(jìn)行銜接控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真。PSIM仿真系統(tǒng)不只是回路仿真單體，還可以和其他公司的仿真器連接，為用戶提供高開發(fā)效率的仿真環(huán)境。例如，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)開發(fā)領(lǐng)域，控制部分用MATLAB/Simulink實(shí)現(xiàn)，主回路部分以及其周邊回路用PSIM實(shí)現(xiàn)，電機(jī)部分用電磁界解析軟件JMAG實(shí)現(xiàn)，由此進(jìn)行連成解析，實(shí)現(xiàn)更高精度的全面仿真系統(tǒng)。PSpice集成度高，集成了許多仿真功能，如直流分析、交流分析、噪聲分析、溫度分析等；而且，PSpice程序采用改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法列電路方程，用牛頓-萊普生方法的改進(jìn)算法進(jìn)行非線性分析，用變節(jié)步長(zhǎng)的隱式積分法進(jìn)行瞬態(tài)分析，在求解線性代數(shù)方程組時(shí)采用了稀疏矩陣技術(shù)，大大提高了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。PSCAD則適用于富含電力電子電路的復(fù)雜電力系統(tǒng)，包括現(xiàn)今發(fā)展迅速的高壓直流輸電系統(tǒng)及其相關(guān)控制系統(tǒng)、含有各種分布式能源的大型互聯(lián)電力系統(tǒng)等等。

5.故障模擬與功率器件性能

對(duì)于初學(xué)“電力電子技術(shù)”的同學(xué)來說，搭建實(shí)際電力電子電路實(shí)驗(yàn)容易帶來一些問題，如觸發(fā)脈沖不合適帶來的功率器件上下直通現(xiàn)象、功率器件耐壓耐流參數(shù)選擇不合適等都會(huì)帶來器件的損壞、系統(tǒng)的崩潰。通過采用仿真軟件仿真可以事先發(fā)現(xiàn)這些問題，及時(shí)解決。從另一方面說，學(xué)生亦可借助電力仿真軟件進(jìn)行故障模擬，直觀地觀察波形變化情況，注意出現(xiàn)的問題，強(qiáng)化認(rèn)識(shí)，比如可以人為設(shè)置IGBT等功率器件的直通現(xiàn)象、耐壓參數(shù)、擊穿電流等，通過觀察各點(diǎn)波形變化情況，達(dá)到教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合的效果。這種故障模擬和器件性能測(cè)試方面的仿真通常通過MATLAB/Simulink實(shí)現(xiàn)，能夠達(dá)到較好的仿真觀察效果。

“電力電子技術(shù)”教學(xué)中可參考上文對(duì)學(xué)生給予指導(dǎo)，可以先介紹簡(jiǎn)單易操作的軟件，如PSIM、PSCAD等，結(jié)合各種軟件的特點(diǎn)與適用范圍，針對(duì)不同的仿真對(duì)象和問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，也可以多種軟件結(jié)合使用，效果更佳。

四、結(jié)語

電力仿真軟件在“電力電子技術(shù)”教學(xué)中發(fā)揮重要的作用，有針對(duì)性地選擇電力仿真軟件可以提高仿真速度、精度及準(zhǔn)確度。本文通過詳細(xì)分析比較常用的四種電力仿真軟件的特點(diǎn)和適用領(lǐng)域，結(jié)合教學(xué)仿真中的一些實(shí)際問題與使用操作，給出了它們具體應(yīng)用的選擇依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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第7篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：ORCAD；Pspice；電路；仿真

中圖分類號(hào)：F407.63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1前言

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)是以電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件為工具，借助于計(jì)算機(jī)來完成數(shù)據(jù)處理、模擬評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證等工序，以實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品的整個(gè)或大部分設(shè)計(jì)過程的技術(shù)。它具有設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)費(fèi)用低、設(shè)計(jì)質(zhì)量高、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)資源可以共享等特點(diǎn)。電路通用分析軟件OrCAD／PSpice以其良好的人機(jī)交互性能，完善的電路模擬、仿真、設(shè)計(jì)等功能，已成為微機(jī)EDA的標(biāo)準(zhǔn)系列軟件之一[1]。

2 OrCAD／Pspice 介紹

Spice最開始是由美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)小組于1972年開發(fā)出的用于分析復(fù)雜電路特別是集成電路的一套程序，在1984年正式由美國MicroSim公司開發(fā)了一種SPICE的個(gè)人計(jì)算機(jī)版本，稱為PSPICE，在這個(gè)版本中，最突出的特點(diǎn)就是利用PROBE功能可以對(duì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像化顯示，比較直觀。后來， OrCAD公司將其并購，這套程序就正式更名為了OrCAD Capture。使用該軟件可以直接利用Capture軟件在屏幕上繪制出原理圖，并執(zhí)行程序，然后由PSpice A/D部分進(jìn)行分析，并輸出結(jié)果。

OrCAD／Pspice是個(gè)通用的電子線路計(jì)算機(jī)輔助分析設(shè)計(jì)軟件，具備強(qiáng)大的電路設(shè)計(jì)與仿真能力，可對(duì)電路進(jìn)行各種分析，包括直流工作點(diǎn)分析、交流掃描分析、瞬態(tài)分析、參數(shù)掃描分析、溫度分析、靈敏度分析、直流傳輸特性分析等基本電路特性分析，以及蒙特卡羅分析、最壞情況分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)等較為復(fù)雜的電路特性分析，能實(shí)現(xiàn)數(shù)／?；旌想娐贩抡?，且功能強(qiáng)大，可隨時(shí)分析觀察仿真結(jié)果[2]。

隨著OrCAD／Pspice快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)各種功能時(shí)的操作變得更為簡(jiǎn)化，受編程過程限制也越來越少，且對(duì)電路的計(jì)算和仿真更加準(zhǔn)確。在掌握電路原理的基礎(chǔ)上，能方便地利用電子輔助仿真設(shè)計(jì)軟件Pspice完成所需電路的設(shè)計(jì)分析[3-4]和器件特性分析[5]。

利用PSpice進(jìn)行電路分析的基本操作流程如圖1所示。

圖1 PSpice 分析流程圖

3 電子電路仿真實(shí)例

下面通過一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，介紹一下用PSpice對(duì)電路進(jìn)行性能分析的具體方法和步驟。一個(gè)簡(jiǎn)單的差分電路如圖2所示，分別進(jìn)行直流掃描分析、交流掃描分析和瞬態(tài)分析。

圖2 差分電路圖

在ORCAD Capture中繪制差分電路原理圖，如圖2所示。其中，電阻取自analog模型庫，電壓源和地取自source模型庫，三極管在bipolar模型庫中。

圖3 直流分析結(jié)果

PSpice的直流分析功能可以分析電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、直流小信號(hào)傳遞特性、直流掃描特性、直流靈敏度。分析時(shí)設(shè)定電路中某一參數(shù)(稱為自變量)在一定范圍內(nèi)變化，計(jì)算電路的直流偏置特性。在此選定以電壓源V3為自變量，令其取值從-0.5V線性增長(zhǎng)到0.5V，步長(zhǎng)為0.01V。圖3為直流分析的結(jié)果，圖中兩條曲線分別是三極管Q1和Q2集電極的直流工作狀態(tài)。

圖4 交流/噪聲分析結(jié)果

交流/噪聲分析是計(jì)算電路中交流小信號(hào)的頻率響應(yīng)特性，并將電路中各個(gè)器件對(duì)選定的輸出點(diǎn)產(chǎn)生的噪聲等效到選定的輸入源上，研究差分放大電路的頻率特性就是研究其在不同信號(hào)頻率下的增益以及通頻帶。設(shè)置交流分析的掃描頻率從10KHZ到1GHZ。采用l0倍頻增量進(jìn)行遞增。需要注意的是，應(yīng)用OrCAD進(jìn)行交流分析時(shí)，必須在電路圖中設(shè)置相應(yīng)的獨(dú)立交流激勵(lì)源，否則仿真無法進(jìn)行。在此， 可將圖2中的正弦激勵(lì)源V3改為幅值固定、頻率可變的交流激勵(lì)源VAC。OrCAD仿真結(jié)果如圖4所示，從圖4中可見，當(dāng)激勵(lì)源保持幅值0.1V不變，而頻率從10KHZ遞增到1GHZ時(shí)，三極管Q2集電極的電壓幅值和相位特性。

圖5 瞬態(tài)分析結(jié)果

在電路進(jìn)行瞬態(tài)分析時(shí)，需要給定輸入信號(hào)和初始值。為了能夠獲得可靠的數(shù)值分析結(jié)果，時(shí)間步長(zhǎng)的選取是很重要的，最大計(jì)算步長(zhǎng)則限定PSpice的內(nèi)部計(jì)算步廠不得超過此值。瞬態(tài)分析可以計(jì)算動(dòng)態(tài)電路的結(jié)點(diǎn)電壓、支路電壓和支路電流瞬態(tài)值，能夠獲得瞬時(shí)值隨時(shí)間的變化曲線。從圖5中可以得到Q1和Q2集電極在不同時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值，該分析中設(shè)置的參數(shù)為：從零時(shí)刻開始記錄數(shù)據(jù)，到400ns結(jié)束，最大步長(zhǎng)為0.1ns。

4結(jié)束語

應(yīng)用OrCAD／PsDice對(duì)電路進(jìn)行分析，極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)的電路實(shí)物分析理念，使用該軟件只需畫出電路仿真圖形，就能獲取和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成直觀的波形圖，非常方便快捷，減少了使用實(shí)物進(jìn)行分析的復(fù)雜性并大大降低了開發(fā)成本。所設(shè)計(jì)的電路和實(shí)物電路相比較，能夠隨意更改參數(shù)，同時(shí)也能及時(shí)觀察電路的變化，使設(shè)計(jì)過程得到了很大的簡(jiǎn)化，方便了開發(fā)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

在本文中，效率高，仿真精度高，可靠性高，成本低，已廣泛應(yīng)用于電力電子電路的分析設(shè)計(jì)（或系統(tǒng)）。計(jì)算機(jī)仿真不僅可以取代許多繁瑣的手工分析系統(tǒng)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)計(jì)能力的分析，避免因在電子信息專業(yè)課程的逼近誤差分析的方法是更大的，根據(jù)實(shí)際教學(xué)，通過教學(xué)實(shí)例分析和電單片微機(jī)原理課程的仿真分析，并給出了計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提供了一種用于學(xué)生的當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺(tái)，提高教學(xué)效果，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】

計(jì)算機(jī)仿真；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探討

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得它更密切，電子信息和其他相關(guān)學(xué)科，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)尤為重要

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在工程中的應(yīng)用越來越廣泛，在設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)法，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和專業(yè)課程的整合，使教學(xué)更加生動(dòng)，直觀，使當(dāng)代大學(xué)生通過感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握計(jì)算機(jī)仿真的方法，可以提高教學(xué)效果，提高教學(xué)效率，同時(shí)拓展了當(dāng)代大學(xué)生的思維空間，大學(xué)生的創(chuàng)新能力，適應(yīng)工作。

2 仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真是一個(gè)最重要的資源。所謂的“模擬”，與物理實(shí)驗(yàn)相比，主要的區(qū)別在于，在這個(gè)過程中，受試者達(dá)到什么是真實(shí)的。在物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)工具，對(duì)象出現(xiàn)在物理形式；在仿真實(shí)驗(yàn)中，沒有物理實(shí)驗(yàn)儀器和對(duì)象，該過程主要是虛擬實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的操作。仿真結(jié)果是很難實(shí)現(xiàn)的，物理實(shí)驗(yàn)完全相同的程度，但其良好的教學(xué)效果明顯，性能。

2.1 建立一個(gè)多元化的教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)興趣

對(duì)于大多數(shù)學(xué)生，實(shí)驗(yàn)，是感覺到一些概念性的介紹，這本書是很抽象的。雖然一些儀器的照片，但我仍然顯得單調(diào)。學(xué)生缺乏興趣，易于制備實(shí)驗(yàn)原理并不能真正理解。如果學(xué)生沒有接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)可能是由于操作不當(dāng)，損壞設(shè)備，實(shí)驗(yàn)誤差。仿真結(jié)果可以提供一個(gè)可視化的學(xué)習(xí)環(huán)境，內(nèi)容豐富，圖文并茂，運(yùn)動(dòng)，有節(jié)奏的表達(dá)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的聲音和圖像，幫助學(xué)生在許多方面，這無疑會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)他們的積極性，促進(jìn)了熟悉的理論和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。特別是一些奇怪的和復(fù)雜的工具，為學(xué)生，通過實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，一個(gè)深思熟慮的計(jì)劃，以提高教學(xué)效率。在同一時(shí)間，降低損失率。

2.2 打破時(shí)間和空間的限制，以確保實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

結(jié)合仿真和網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)平臺(tái)來模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以利用校園網(wǎng)或Internet，課程內(nèi)容預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，在時(shí)間和空間上的擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可以全面了解和把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。作為一個(gè)“開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間，在任何地方自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生根據(jù)興趣，可以滿足不同層次的需要，學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境下學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力測(cè)驗(yàn)。

2.3 節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，無所畏懼的環(huán)境下，項(xiàng)目的數(shù)量，并確保測(cè)試

高新技術(shù)在自然科學(xué)領(lǐng)域和設(shè)備是昂貴的，和擴(kuò)大規(guī)模，數(shù)量和有限的教育資金，設(shè)備相對(duì)匱乏，教學(xué)模式單一不能滿足傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。多媒體仿真結(jié)果具有投資少，更多的靈活性，以緩解緊張局勢(shì)。同時(shí)，學(xué)生可以在不同的環(huán)境下測(cè)試他的想法建立自己的測(cè)試。另一方面，一些實(shí)驗(yàn)也有一定的風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放，通常有許多學(xué)校保留，學(xué)生不能大膽實(shí)驗(yàn)。在很大程度上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。誤差仿真系統(tǒng)是非常強(qiáng)大的，一旦學(xué)生操作誤差仿真過程，系統(tǒng)立即指出，調(diào)整誤差，如果調(diào)整好了在前面的步驟是不允許采取下一步行動(dòng)，迫使學(xué)生排練直到成功，學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到很好的發(fā)展。確保數(shù)量和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.4 電子技術(shù)的飛速發(fā)展

教學(xué)內(nèi)容，課程內(nèi)容越來越多。電路分析，電子電路，數(shù)字電路，高頻電子電路，信號(hào)與系統(tǒng)，微機(jī)原理已被電子信息的一門必修課，如在許多專業(yè)仿真軟件的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展已被廣泛應(yīng)用在電子信息領(lǐng)域，如魯鎮(zhèn)，MATLAB。如果集成仿真軟件的研究教學(xué)內(nèi)容，不僅可以節(jié)省類，也可以使教學(xué)更加生動(dòng)，直觀的，視覺的理論很難理解，當(dāng)代大學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，過程和結(jié)果。當(dāng)代大學(xué)生有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，可以加深我們對(duì)記憶理論的理解，特別是在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，提高學(xué)習(xí)能力，分析和解決問題的能力起著重要的作用。在教學(xué)過程中，計(jì)算機(jī)教學(xué)的理論分析，計(jì)算機(jī)模擬和電子電路技術(shù)，模擬電路，數(shù)字電路，單片機(jī)原理的應(yīng)用，結(jié)合課程理論，教學(xué)更生動(dòng)，直觀，容易理解。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的重要作用，大學(xué)生就業(yè)。下面的電路分析和單片機(jī)原理課程為例，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。設(shè)計(jì)變更的平臺(tái)設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是窮人，提高當(dāng)代大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.5 個(gè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的電路設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)有問題，如果直接測(cè)試，損失和設(shè)備裝配將是一個(gè)嚴(yán)重的原因，很難在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。因此，如何開展當(dāng)代大學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，根據(jù)電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只有測(cè)試電路理論，理論知識(shí)是有限的，電路不改變，很難提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，創(chuàng)新能力。

2.6 模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的虛擬電子實(shí)驗(yàn)室，基于電路仿真，當(dāng)代大學(xué)生可以通過使用虛擬裝配仿真產(chǎn)生電路，基于虛擬儀器的分析。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電路設(shè)計(jì)，創(chuàng)造了一個(gè)當(dāng)代的大學(xué)生，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，利用虛擬儀器，實(shí)驗(yàn)成本不會(huì)損壞的組件和工具。也可以隨時(shí)更換，驗(yàn)證了理論知識(shí)，提高創(chuàng)新能力。因此，電路仿真軟件可以用來改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，也可以增加綜合性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。與傳統(tǒng)的電子實(shí)驗(yàn)室相比，低成本，高速電路仿真平臺(tái)，效率高。當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析了電路仿真，改進(jìn)后的電路在任何時(shí)間，提高學(xué)習(xí)的積極性，拓展思維空間，提高分析問題和解決問題的能力。

3 結(jié)論

教學(xué)理論與實(shí)踐，理論和計(jì)算機(jī)模擬的問題相結(jié)合，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的視覺效果，提高當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，提高教學(xué)效率。實(shí)踐證明，計(jì)算機(jī)仿真，模擬電路，數(shù)字電路，電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)，電子電路，高頻，單片機(jī)原理如教學(xué)，會(huì)收到較好的教學(xué)效果，更實(shí)際，深化教學(xué)改革

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第9篇：電子電路設(shè)計(jì)步驟范文

【關(guān)鍵詞】獨(dú)立學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一門基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程，是電子信息專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代電子技術(shù)的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)，是高校電子信息專業(yè)教學(xué)計(jì)劃里重要組成部分，在本科人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮重要作用。獨(dú)立學(xué)院的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，跟技術(shù)學(xué)院相比，獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的動(dòng)手能力普遍偏低，理論水平又不如二本院校。獨(dú)立學(xué)院電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)是否能讓學(xué)生自己操作儀器設(shè)備，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的理解，提高動(dòng)手能力。

一、獨(dú)立學(xué)院電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的現(xiàn)狀

1、大部分院校和學(xué)生思想上缺乏認(rèn)識(shí)，輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳統(tǒng)的電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)一般比較簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書過于詳盡、學(xué)生過份依賴教師、缺乏獨(dú)立分析，解決問題的能力。

2、缺乏獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)教材

實(shí)驗(yàn)和理論教學(xué)應(yīng)該是并行的，相互促進(jìn)的兩種教學(xué)模式，而不應(yīng)該是以前認(rèn)為的那種實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬理論教學(xué)模式。兩種教學(xué)體系完全不同，而目前真正的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系還沒有從根本上建立起來，或者說只是理論教學(xué)的一個(gè)分支而存在，不是一種嚴(yán)格意義上的獨(dú)立教學(xué)體系。教材的配套建設(shè)是新體系建設(shè)中不可缺少的一環(huán)，它也是學(xué)生學(xué)習(xí)的指南針。改編實(shí)驗(yàn)教學(xué)教材并不意味著對(duì)以前的教材的全盤否認(rèn)，而對(duì)其進(jìn)行一種有益的改進(jìn)。

3、其他方面的不足

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題和綜合題數(shù)量不足，質(zhì)量不高。獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生對(duì)電子電路實(shí)驗(yàn)興趣不高，相互抄襲。原因是多方面的，實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)教師等也是其中很重要的因素。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的矛盾，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)時(shí)間總是充滿矛盾。實(shí)驗(yàn)時(shí)間短暫，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題沒有時(shí)間冷靜地、認(rèn)真地思考。缺少開放性實(shí)驗(yàn)室、沒有給優(yōu)秀學(xué)生提供自由發(fā)揮、提高、創(chuàng)新的環(huán)境。沒有充分利用教室宿舍等其他可以利用的資源。學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求和實(shí)驗(yàn)教師知識(shí)的相對(duì)貧乏。獨(dú)立學(xué)院的實(shí)驗(yàn)員普遍學(xué)歷不高，加上電子電路實(shí)驗(yàn)的專業(yè)性強(qiáng)等原因，導(dǎo)致這種矛盾突出。

二、創(chuàng)新獨(dú)立學(xué)院電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)學(xué)生需要

為了適應(yīng)獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)和社會(huì)需求，獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的動(dòng)手操作能力、知識(shí)應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力得到全面提高，就必須創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

建立全方位的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)替代純驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，對(duì)所有學(xué)生都應(yīng)該參與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)仿真及搭建實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。雖然學(xué)生的層次、興趣不一樣，在選題和設(shè)計(jì)及分析中有所差異。但幾乎所有的設(shè)計(jì)和綜合實(shí)驗(yàn)都要求實(shí)用性和趣味性相結(jié)合。近幾年的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽也充分體現(xiàn)了這點(diǎn)，設(shè)計(jì)大賽的題幾乎沒有偏題和怪題，都是一些有實(shí)際應(yīng)用背景的較容易完成的題，但要成為一個(gè)十分理想的作品，擴(kuò)展部分難度很高，需要學(xué)生的知識(shí)面廣，創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)，這顯然也是現(xiàn)代社會(huì)的要求。由于要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，所以新器件和新技術(shù)的使用當(dāng)然必不可少，所以實(shí)驗(yàn)教師更需要跟蹤世界和國內(nèi)的研究前沿，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容新穎，有獨(dú)創(chuàng)性。

2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式同步創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該是在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高學(xué)生分析和解決問題的能力。這種提高不僅是一般的理論提高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須整體性和細(xì)節(jié)性兩者兼顧。實(shí)驗(yàn)教學(xué)還必須將經(jīng)典理論和實(shí)際應(yīng)用兩者結(jié)合起來，甚至要將多個(gè)經(jīng)典理論同時(shí)應(yīng)用到一個(gè)實(shí)際電路中，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)由于實(shí)際的需要，將好像不相關(guān)的理論用到實(shí)際電路中等。實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)要以學(xué)生為中心，在考慮多種細(xì)節(jié)的情況下將理論和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，以提建議的方式指導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生逐步養(yǎng)成獨(dú)立分析和解決題的習(xí)慣，逐步提高動(dòng)手操作能力，新理論知識(shí)應(yīng)用能力及知識(shí)創(chuàng)新能力。

而學(xué)生的學(xué)習(xí)方式必須化被動(dòng)為主動(dòng)，必須開放性地學(xué)。每位學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)之前，必須預(yù)習(xí)，完整的預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)具有實(shí)驗(yàn)名稱、原理摘要、儀器描述、實(shí)驗(yàn)步驟（可以自己設(shè)計(jì)）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，另外還有一些思考題，要求在預(yù)習(xí)報(bào)告中答出，這些思考題讓學(xué)生真正弄清要做什么實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)原理以及用什么實(shí)驗(yàn)儀器。

3、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂管理過程進(jìn)一步加強(qiáng)

實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的不同情況，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式和管理。針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)采用不同的方法，應(yīng)重要內(nèi)容提倡采用精講，讓學(xué)生先提問題，找出解決本次實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容。這樣既調(diào)動(dòng)學(xué)生思考，又對(duì)預(yù)習(xí)進(jìn)行檢驗(yàn)，效果容易體現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理過程中規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作是很有必要的。做實(shí)驗(yàn)的操作過程非常重要，這部分主要是考核學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過程中的主動(dòng)參與性、探究性、動(dòng)手性、獨(dú)立性，以及團(tuán)隊(duì)合作精神。實(shí)驗(yàn)操作一般包括：連線、儀器的使用、數(shù)據(jù)處理、分析解決問題的能力等五個(gè)方面。

4、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核辦法急需改變