電路與模擬電子技術(shù)范文

時(shí)間:2023-03-15 12:34:03

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電路與模擬電子技術(shù)

篇1

電子技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展,應(yīng)用廣泛———廣播通信、網(wǎng)絡(luò)、航空航天、工業(yè)、交通、醫(yī)學(xué)、消費(fèi)類(lèi)電子領(lǐng)域都離不開(kāi)電子技術(shù)。眾所周知的北京2008年奧運(yùn)會(huì)的水立方建筑運(yùn)用50萬(wàn)顆LED燈構(gòu)成世界上最大的半導(dǎo)體照明工程。學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)是適應(yīng)時(shí)展之必須。高職教育不同于普通高等教育,它的專(zhuān)業(yè)設(shè)置和課程設(shè)置指導(dǎo)思想都是以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向。針對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,我們進(jìn)行了廣泛的市場(chǎng)調(diào)研,重點(diǎn)調(diào)研了長(zhǎng)三角地區(qū)高職畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位,需要具備的職業(yè)能力及從業(yè)資格證書(shū)等問(wèn)題,應(yīng)用電子專(zhuān)業(yè)的就業(yè)崗位主要有:電子產(chǎn)品維修工,電子產(chǎn)品裝配工,電子產(chǎn)品調(diào)試員,電子產(chǎn)品工藝員。通過(guò)崗位的典型工作任務(wù),職業(yè)能力分析,歸納出職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域,然后根據(jù)我系的實(shí)際教學(xué)條件,實(shí)訓(xùn)條件,將職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域,構(gòu)建了《電路與模擬電子技術(shù)》這門(mén)課程。同時(shí),我們制定了課程標(biāo)準(zhǔn)。

2電路與模擬電子技術(shù)課程目標(biāo)

本課程的總體目標(biāo)是:通過(guò)對(duì)電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得電路與模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能,為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。其中包括:(1)知識(shí)目標(biāo):掌握電路基本概念、基本分析和計(jì)算方法;會(huì)計(jì)算電路主要參數(shù);掌握電路波形圖畫(huà)法、建立電路模型的方法;會(huì)判斷器件類(lèi)型、電路工作狀態(tài);(2)能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生正確使用常用儀表的能力;培養(yǎng)學(xué)生正確選擇元器件的能力;培養(yǎng)學(xué)生檢索與閱讀各種電子手冊(cè)及資料的能力;培養(yǎng)學(xué)生識(shí)讀與分析電路的能力;培養(yǎng)學(xué)生安裝和焊接電路的能力;培養(yǎng)學(xué)生電路測(cè)試方案的設(shè)計(jì)能力和對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析能力;培養(yǎng)學(xué)生排除電路故障的能力;培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單電路設(shè)計(jì)的能力;(3)情感目標(biāo):通過(guò)趣味案例激發(fā)學(xué)生好奇心和學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)學(xué)習(xí)情境挖掘?qū)W生的求知欲和創(chuàng)造欲,樹(shù)立學(xué)生自信心。

3電路與模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

本門(mén)課程設(shè)計(jì)的理念是:以學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)為最根本的出發(fā)點(diǎn),理論學(xué)習(xí)以必須,夠用為度,同時(shí)進(jìn)行課證融合。在課程的教學(xué)過(guò)程中采用多種教學(xué)方法和手段:傳統(tǒng)的教學(xué)法、直觀教學(xué)法、探究法、啟發(fā)式教學(xué)和多媒體教學(xué)手段。

4電路與模擬電子技術(shù)課程實(shí)施

在課程的實(shí)施過(guò)程中教師首先進(jìn)行了學(xué)情分析:高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差,學(xué)習(xí)能力欠缺,急于求成,缺乏持久性。雖然學(xué)生對(duì)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)課入門(mén)的學(xué)習(xí)具有一定的興趣,但這種興趣不夠穩(wěn)定,需要教師創(chuàng)設(shè)適度的情境,適時(shí)地激發(fā)。所以在教學(xué)過(guò)程中,教師要力求做到將深?yuàn)W的知識(shí)淺顯化,抽象的知識(shí)形象化。課程的重點(diǎn)難點(diǎn)是半導(dǎo)體器件,放大電路,負(fù)反饋。教師對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的處理方法有:(1)傳統(tǒng)的講解法;(2)直觀式教學(xué);(3)配合flas演示;(4)通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)試加深理解;(5)創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境。例如:在半導(dǎo)體器件的講解部分,可采用直觀式的教學(xué)法,帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)各種不同的二極管,三極管。對(duì)于三極管的講解,配合萬(wàn)用表測(cè)試加深理解。下面以一次課實(shí)驗(yàn)課———三極管電流放大特性為例,來(lái)說(shuō)明課堂的教學(xué)組織。三極管的電流放大特性這節(jié)內(nèi)容是深入模擬電子技術(shù)部分的第一道難關(guān)。學(xué)生只有深入到心里層面去理解了這節(jié)內(nèi)容,才可以舉一反三去理解后續(xù)學(xué)習(xí)的電子元器件。教師采用基于工作過(guò)程“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)設(shè)計(jì),把啟發(fā)式教學(xué)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)操作和多媒體仿真,把抽象的理論知識(shí)難度降低,達(dá)到突破難點(diǎn),幫助學(xué)生化難為易,讓學(xué)生輕松愉快充滿信心地完成學(xué)習(xí)。

5考核方案

課程的考核方案根據(jù)學(xué)院教務(wù)處的要求,期中成績(jī)占30%,平時(shí)成績(jī)占30%,期末成績(jī)占40%。平時(shí)成績(jī)包括:課堂考核,課后作業(yè),單元測(cè)驗(yàn)。在學(xué)期結(jié)束前另有為期一周的教學(xué)實(shí)習(xí),教師根據(jù)維修電工的考試內(nèi)容結(jié)合實(shí)際情況申報(bào),并由系部統(tǒng)一采購(gòu)實(shí)習(xí)耗材。實(shí)習(xí)的考核分為:優(yōu)———電路功能完全實(shí)現(xiàn),性能優(yōu)良,工藝精美。良———電路功能基本實(shí)現(xiàn),性能優(yōu)良。中———電路功能基本實(shí)現(xiàn),性能不夠穩(wěn)定。及格———在教師輔助制作下,電路功能基本實(shí)現(xiàn)。不及格———電路功能未實(shí)現(xiàn)且學(xué)習(xí)態(tài)度有問(wèn)題。

6教學(xué)評(píng)價(jià)

課程的教學(xué)評(píng)價(jià)包括:校內(nèi)督導(dǎo)評(píng)價(jià),同行專(zhuān)家評(píng)價(jià),教師自我評(píng)價(jià),學(xué)生評(píng)價(jià)。

7課程特色及展望

篇2

本設(shè)計(jì)主要通過(guò):1改變共模干擾電流傳輸路徑,2減小輻射干擾驅(qū)動(dòng)源,3通信電纜正確搭接等方式改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的共模電流傳輸路徑,用來(lái)降低傳導(dǎo)騷擾,減小驅(qū)動(dòng)源從而減少對(duì)外輻射干擾。

系統(tǒng)解決方案

關(guān)于抑制系統(tǒng)電磁干擾的設(shè)計(jì)方案主要包括以下幾步。

1模擬地以及數(shù)字地之間跨接Y電容

把以往的數(shù)字地與模擬地之間串接的磁珠改為兩者地之間跨接Y電容,此電容的值選取10nf??缃拥腨電容可以改變共模干擾電流的傳輸路徑,并且降低輻射騷擾源的驅(qū)動(dòng)電壓。

在進(jìn)行電快速瞬變脈沖群測(cè)試時(shí),若電壓為±1kV,信號(hào)上升時(shí)間為5ns,由于光耦器件的寄生電容一般為2pF,根據(jù):

I=Cdu/dt(1)

I=CWU(2)

得I=0.4A,電流值比較小,若電路中有多個(gè)光耦器件并聯(lián)就會(huì)得到比較大的共模驅(qū)動(dòng)電流。

Xc=1/WL(3)

V=XcI(4)

一方面,由于Xc比較大,此時(shí)會(huì)有很大的共模壓降V,從而形成輻射驅(qū)動(dòng)源,造成向外輻射騷擾條件;另一方面由于寄生電容的存在從而使共模電流從數(shù)字電路側(cè)傳導(dǎo)到下級(jí)模擬電路中造成傳導(dǎo)騷擾。

跨接Y電容之后,優(yōu)點(diǎn)其一:由于Y電容的容值比寄生電容大得多,同頻下阻抗比寄生電容小的多,從而使得大部分共模電流從跨接電容上通過(guò),從而改變了共模電流傳輸路徑,降低了輻射驅(qū)動(dòng)源壓降(見(jiàn)圖1)。

2放置金屬板

在模擬電路以及數(shù)字電路中鋪一塊完整的并且長(zhǎng)寬比小于3的金屬板。由于其長(zhǎng)寬比小于3,在頻率為100MHz狀態(tài)下阻抗為3.7mΩ,可以使金屬板的電位與模擬地以及數(shù)字地等電位。同時(shí)要求在數(shù)字地與金屬板之間跨接一個(gè)1~10nF之間的Y電容,以及模擬地與金屬板之間也跨接一個(gè)同樣的Y電容。

數(shù)字地與金屬板之間跨接Y電容,是為了阻止外接傳導(dǎo)騷擾或者輻射干擾通過(guò)電纜進(jìn)入數(shù)字電路從而流向下級(jí)電路??缃覻電容后,使數(shù)字系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的干擾以及外界進(jìn)入的干擾,能夠很快通過(guò)Y電容流向金屬板,從而流向大地。在模擬地與金屬板之間跨接Y電容,由于模擬電路比較敏感,如果不跨接Y電容,有可能造成信號(hào)不穩(wěn)定甚至錯(cuò)誤??缃覻電容后,可以使上級(jí)電路數(shù)字部分內(nèi)部流動(dòng)的干擾電流很快泄放到金屬板上,從而流向大地,不會(huì)流向模擬電纜造成輻射騷擾。

3正確搭接屏蔽電纜

對(duì)于屏蔽電纜屏蔽層,如果不正確搭接,擰成pigtail狀,將會(huì)產(chǎn)生一定的阻抗。

V=Ldi/dt(5)

從而使V成為共模干擾驅(qū)動(dòng)源,同時(shí)電纜將會(huì)成為天線,最終造成輻射騷擾。因此屏蔽電纜要360°搭接在金屬外殼上。如果條件允許可以在屏蔽電纜上套磁環(huán),進(jìn)一步吸收輻射騷擾。

結(jié)語(yǔ)

篇3

【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù);教學(xué)改革;教學(xué)手段

0 引言

高職教育是培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)型人才的一種教育形式,它與普通本科高等教育有著截然不同的培養(yǎng)目標(biāo)。因此,高職教育在其教學(xué)計(jì)劃、課程體系、教學(xué)內(nèi)容乃至教學(xué)方法等方面都應(yīng)具有顯著的特色。模擬電子技術(shù)是模擬電子技術(shù)是高職電子信息類(lèi)、電氣信息類(lèi)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)關(guān)鍵性的技術(shù)基礎(chǔ)課程。為了提高模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量,改進(jìn)教學(xué)效果,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高質(zhì)量人才,近幾年來(lái)我們從模擬電子技術(shù)課程的教材選用、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了一些改革和探索。

1 課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

模擬電子技術(shù)課程的理論學(xué)習(xí)往往有大量復(fù)雜的電路分析,抽象的理論概念較多,內(nèi)容覆蓋面廣,理論性和實(shí)踐性強(qiáng),但學(xué)生不會(huì)將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。同時(shí),由于本門(mén)課程內(nèi)容偏重理論,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程容易感覺(jué)乏味枯燥,學(xué)習(xí)效果不好。因此,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中存在以下的問(wèn)題:(1)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高;(2)教學(xué)方式和教學(xué)手段單一化;(3)課程試題庫(kù)陳舊;(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊;(5)理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。

2 模擬電子技術(shù)課程改革的一些思路與想法探討

2.1 教材選用的原則

教材選用要符合學(xué)院辦學(xué)層次和培養(yǎng)目標(biāo),不能用本科教材或中職教材代替高職專(zhuān)科生教材。基礎(chǔ)理論教材要符合培養(yǎng)目標(biāo),以應(yīng)用為目的,堅(jiān)持以適用、夠用為準(zhǔn)則。專(zhuān)業(yè)課教材要強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的實(shí)用性和行業(yè)崗位的針對(duì)性。康華光的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第五版)教材內(nèi)容全面,知識(shí)結(jié)構(gòu)豐富,但面對(duì)專(zhuān)科生要是我們選用此教材,首先是學(xué)生會(huì)被嚇倒,然后是老師沒(méi)辦法完成教學(xué)任務(wù),而讓學(xué)生對(duì)教材的選用無(wú)比失望。胡宴如主編的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》教材內(nèi)容精煉,知識(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單一些,本人覺(jué)得更適用于專(zhuān)科生使用。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的更新

值得強(qiáng)調(diào)的是:本文中的模擬電子技術(shù)課程是教學(xué)內(nèi)容點(diǎn)的集合,筆者把知識(shí)點(diǎn)和相應(yīng)的能力點(diǎn)相融合而成的有機(jī)整體稱(chēng)之為教學(xué)內(nèi)容點(diǎn)(或稱(chēng)為教學(xué)項(xiàng)目)。例如,共射放大電路知識(shí)點(diǎn)和三極管放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)量能力點(diǎn)相融合而構(gòu)成共射放大電路教學(xué)內(nèi)容點(diǎn)。以高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)和高職電子信息類(lèi)、電氣信息類(lèi)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃為依據(jù),模擬電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)是:

(1)PN結(jié)的單向?qū)щ娦?,半?dǎo)體二極管伏安特性和主要參數(shù),整流濾波電路的組成、工作原理及主要計(jì)算公式。

(2)半導(dǎo)體三極管的工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。

(3)共射放大電路和共集放大電路的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析。

(4)場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理、特性曲線和主要參數(shù),共源極放大電路的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析。

(5)集成運(yùn)放的基本知識(shí)。

(6)反饋的概念、類(lèi)型和負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響。

(7)“虛短”和“虛斷”的概念、集成運(yùn)放構(gòu)成的運(yùn)算電路、信號(hào)產(chǎn)生電路。

(8)正弦波振蕩電路。

(9)功率放大電路。

(10)直流穩(wěn)壓電源電路。

根據(jù)理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的、以必須夠用為度的高職教學(xué)要求,我們降低了放大電路的圖解分析法、多級(jí)放大電路的計(jì)算、放大電路的頻率響應(yīng)、差動(dòng)放大電路的分析計(jì)算、OCL功率放大電路和晶閘管應(yīng)用電路等教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)要求。

2.3 教學(xué)方法與教學(xué)手段的改變

現(xiàn)代化教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量。在課堂教學(xué)中使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,通過(guò)文字、聲音、圖形、動(dòng)畫(huà)等多種媒體對(duì)模擬電子技術(shù)課程內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的整合和生動(dòng)的表達(dá),給教學(xué)注入生動(dòng)翔實(shí)的內(nèi)容和豐富的信息,以充分適應(yīng)模擬電子技術(shù)課程前后概念與內(nèi)容相互交錯(cuò)的復(fù)雜需要。多媒體教學(xué)擴(kuò)大了課堂教學(xué)的信息量,有利于提高課堂效率,促進(jìn)了教師表達(dá)方式的多樣性。不但增強(qiáng)了課堂教學(xué)內(nèi)容的生動(dòng)性與形象性,而且增強(qiáng)了教學(xué)過(guò)程中的互動(dòng)性,有利于知識(shí)的獲取與保持。達(dá)到直觀、省時(shí)、高效的目的,有利于更深入地向?qū)W生講授理論實(shí)質(zhì),活躍課堂氣氛。

2.4 理論與實(shí)際相結(jié)合

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,合理配置演示性、驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn),充分利用仿真實(shí)驗(yàn)的便利條件,并將仿真實(shí)驗(yàn)及硬件實(shí)驗(yàn)將課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)相融合,使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)更好的消化和吸收,鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。例如,在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,可以適當(dāng)引入和靈活配置Matlab、Labview、proteus等仿真軟件,由學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn),通過(guò)靈活配置一些仿真參數(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論,通過(guò)圖形對(duì)比,使學(xué)生從理論認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深入到感性認(rèn)識(shí),以更好地理解和鞏固通信原理課程中的概念和結(jié)論。具體設(shè)計(jì)題目包括:直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)、擴(kuò)音機(jī)的制作、調(diào)光控制器的制作等等。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的改革,可以使教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識(shí),并培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,各學(xué)科間呈現(xiàn)出互相滲透、互相融合的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)人才的培養(yǎng)帶來(lái)了更高的要求。培養(yǎng)大批具有工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的高技能電子人才,是社會(huì)發(fā)展的需要。通過(guò)對(duì)《模擬電子技術(shù)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐,不僅豐富了教學(xué)手段,提高了教學(xué)效果,而且調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力。

【參考文獻(xiàn)】

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篇4

關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù);教學(xué)改革;課程建設(shè);思路與探討

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)17-0195-02

一、引言

模擬電子技術(shù)是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)主干課程。充分考慮本課程理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)多、電路分析方法靈活多變、計(jì)算復(fù)雜、概念難于理解和掌握等特點(diǎn),在繼承傳統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)與系統(tǒng)的教育模式基礎(chǔ)上,積極進(jìn)行教學(xué)改革,并探索與實(shí)踐在有限的課程學(xué)時(shí)內(nèi),將模擬電子技術(shù)課程涉及的重要基礎(chǔ)理論、基本原理及工程設(shè)計(jì)理念傳授給學(xué)生的創(chuàng)新方法與手段。當(dāng)前在教學(xué)手段上,采用PPT等電子化教學(xué)形式基本實(shí)現(xiàn)對(duì)電子器件的性能、模擬電子電路的工作原理和基本分析及設(shè)計(jì)方法的描述,使學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累。在教學(xué)內(nèi)容上,由于模擬電子技術(shù)課程涉及復(fù)雜的公式推導(dǎo)、多變的電路設(shè)計(jì)、抽象的工程理念,是一門(mén)具有教學(xué)難度的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。因此,希望通過(guò)課程建設(shè),將課程知識(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵點(diǎn)通過(guò)仿真環(huán)節(jié)進(jìn)行形象的課堂演示,并結(jié)合“科研案例教學(xué)”及“課外項(xiàng)目”等教學(xué)形式形成不同層次的實(shí)踐活動(dòng),秉承理論與實(shí)踐相結(jié)合,學(xué)以致用的教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生不僅掌握扎實(shí)的理論知識(shí),同時(shí)具備工程應(yīng)用實(shí)踐能力。針對(duì)上述問(wèn)題,課程教學(xué)內(nèi)容與方式的改革與實(shí)踐,不僅是每位從事本課程教學(xué)教師的重要職責(zé),更是提升課堂教學(xué)質(zhì)量與效果的基本保障。尤其在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展時(shí)期,更加凸顯了模擬電子技術(shù)課程建設(shè)的必要性和重要性。

二、教學(xué)內(nèi)容與建設(shè)目標(biāo)

1.教學(xué)內(nèi)容。模擬電子技術(shù)課程主要介紹電子信息系統(tǒng)的組成、半導(dǎo)體器件的特性、各種模擬電路在系統(tǒng)中的作用、放大電路的模型及其主要性能指標(biāo)、分析和設(shè)計(jì)計(jì)算等。通過(guò)學(xué)習(xí)電子技術(shù)的基本概念、電路及分析設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用,使學(xué)生建立起系統(tǒng)觀念、工程觀念、科技進(jìn)步觀念和創(chuàng)新觀念,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及工程實(shí)踐能力,使課程在提高學(xué)生總體素質(zhì)上起著重要作用。當(dāng)前課程教學(xué)內(nèi)容主要包括常用半導(dǎo)體器件、放大電路基礎(chǔ)、多級(jí)放大電路、集成運(yùn)算放大電路、放大電路的頻率效應(yīng)、放大電路中的反饋、信號(hào)的運(yùn)算和處理、信號(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)的變換、功率放大電路、直流電源等;通過(guò)上述教學(xué)內(nèi)容,著重使學(xué)生掌握電子技術(shù)的基本概念和典型放大電路的分析設(shè)計(jì)方法,提高學(xué)生對(duì)電子電路的綜合認(rèn)知能力和分析設(shè)計(jì)能力的統(tǒng)一。

2.建設(shè)目標(biāo)。采用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、方法和手段,在現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,形成生動(dòng)形象的PPT電子文檔,以更好地描述電子電路的組成、分析、設(shè)計(jì)與計(jì)算,信號(hào)的產(chǎn)生、變換與處理過(guò)程;將電路與信號(hào)分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵點(diǎn)通過(guò)仿真環(huán)節(jié),形成CAI課件,使學(xué)生掌握半導(dǎo)體器件的特性、基本電路的分析與設(shè)計(jì)方法,并通過(guò)形象的課堂演示提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;結(jié)合科研實(shí)例及課外項(xiàng)目等不同層次的實(shí)踐教學(xué),幫助學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)和深化課堂上學(xué)到的有關(guān)電子電路的基本概念及重要原理;充分利用學(xué)校的BP網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建學(xué)習(xí)網(wǎng)站,保持教案的選編和課程知識(shí)信息的更新,針對(duì)學(xué)習(xí)中常見(jiàn)的共性問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)。最終通過(guò)課程建設(shè),調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力和實(shí)踐應(yīng)用能力,提高課程教學(xué)質(zhì)量。

三、重點(diǎn)解決的教學(xué)問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐問(wèn)題。本課程理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)多,較難理解和掌握,尤其是課程中的一些難點(diǎn),包括半導(dǎo)體器件的特性、各種模擬電路在系統(tǒng)中的作用;放大電路的模型及其主要性能指標(biāo)、分析和設(shè)計(jì)計(jì)算;放大電路的頻率效應(yīng);放大電路中的反饋、信號(hào)的運(yùn)算和處理、信號(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)的變換等。由于課程的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)分離,在加強(qiáng)理論教學(xué)的同時(shí),若采取理論和與仿真演示驗(yàn)證、案例教學(xué)并重的方法,并結(jié)合課外項(xiàng)目的實(shí)施,將有助于解決課程教W難點(diǎn),同時(shí)容易提高學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力,加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)知印象。對(duì)提高模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要作用。

2.網(wǎng)絡(luò)資源與教學(xué)問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)作為新的教學(xué)方式和手段需要進(jìn)一步加強(qiáng),對(duì)及時(shí)快速地提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力有良好作用,因此進(jìn)行課程網(wǎng)站建設(shè)并充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源和功能,如將部分習(xí)題的ewb仿真,電子課件的更新、學(xué)生常見(jiàn)問(wèn)題的問(wèn)答,定期進(jìn)行師生互動(dòng)等在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。使學(xué)生形象方式練習(xí)所學(xué)到的理論知識(shí),深刻領(lǐng)會(huì)基本概念和基本原理。

四、建設(shè)思路與方案

1.教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容的組織上,綜合考慮相關(guān)課程的協(xié)調(diào)與配合。在課程內(nèi)容的安排上,避免與前期課程簡(jiǎn)單的重復(fù),對(duì)前期課程的交叉點(diǎn)、復(fù)合面,結(jié)合本課程的需要做必要的論述,引導(dǎo)學(xué)生綜合利用前期基礎(chǔ)知識(shí),分析與解決新的問(wèn)題。首先強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)例仿真演示鞏固理論知識(shí),驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法,提高綜合能力。在實(shí)際教學(xué)中,針對(duì)課程難點(diǎn)和部分例題,在保證傳統(tǒng)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,利用仿真軟件,編寫(xiě)相應(yīng)理論及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證程序,形成仿真實(shí)驗(yàn)CAI課件,進(jìn)行仿真演示,實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與仿真演示驗(yàn)證的有機(jī)結(jié)合。其次,在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中逐步滲入教師的科研案例,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、學(xué)術(shù)性和實(shí)踐性,將教師的科研成果進(jìn)行課堂演示,鼓勵(lì)學(xué)生在科研實(shí)踐中提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題。同時(shí),實(shí)現(xiàn)將課程中的物理概念、數(shù)學(xué)概念與實(shí)際的工程概念有機(jī)地結(jié)合。

2.教學(xué)方法和手段。為克服課堂教學(xué)抽象、難懂的缺點(diǎn),需要在教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)形式上進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)和改革。力求教育規(guī)律的科學(xué)性與講課的藝術(shù)性相結(jié)合,充分利用先進(jìn)的教學(xué)工具,使課堂教學(xué)生動(dòng)活潑,富有生氣。教學(xué)方法上:前期通過(guò)形象化的成果引導(dǎo)學(xué)生去了解理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;在教學(xué)的中間過(guò)程采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法,鼓勵(lì)學(xué)生積極投入到課堂教學(xué)的過(guò)程中,變被動(dòng)式灌輸為主動(dòng)式學(xué)習(xí);后期通過(guò)課程仿真演示等環(huán)節(jié),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行研究型的學(xué)習(xí),從而為高年級(jí)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等打下基礎(chǔ)。教學(xué)手段上:在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上,利用多媒體等先進(jìn)的教學(xué)手段,采用電子課件和課堂板書(shū)相結(jié)合的方法,并逐步加大電子課件和演示環(huán)境的比重,使學(xué)生更多地受益于現(xiàn)代教學(xué)方式。課堂上的互動(dòng)教學(xué),形式多樣、深淺不同的習(xí)題及課外項(xiàng)目等教學(xué)手段以適應(yīng)不同潛質(zhì)的學(xué)生。

3.師資隊(duì)伍建設(shè)。目前該課程的教師隊(duì)伍中主要以中青年博士為主,建設(shè)目標(biāo)是使授課教師每年的課堂評(píng)估成績(jī)和教學(xué)效果獲優(yōu);加快青年教師的培養(yǎng)和引領(lǐng),鼓勵(lì)青年教師參加課堂講課評(píng)比競(jìng)賽活動(dòng),參加多種與課程建設(shè)有關(guān)的校內(nèi)外培訓(xùn);鼓勵(lì)和支持中青年教師出國(guó)研修,提高自身知識(shí)水平,學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外教學(xué)內(nèi)容與方法,進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué);鼓勵(lì)中青年教師積極承擔(dān)國(guó)家科研項(xiàng)目。

五、結(jié)束語(yǔ)

課程建設(shè)的探討和實(shí)踐,迫切要求教師在轉(zhuǎn)變教育思想觀念的基礎(chǔ)上,對(duì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行思考和改革,包括課程教學(xué)上,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知理解能力、充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和提升理論方法掌握能力;師資隊(duì)伍上,實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)成員不僅是具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的骨干教師,而且是科研第一線的學(xué)術(shù)骨干;發(fā)展方向上,不斷把模擬電子技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向、新技術(shù)有機(jī)的結(jié)合到課堂教學(xué)之中,使課程教學(xué)內(nèi)容隨著技術(shù)的發(fā)展不斷更新。

參考文獻(xiàn):

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篇5

關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù);興趣;教學(xué)方法;Multisim

作者簡(jiǎn)介:孫欽蕾(1979-),男,山東臨沂人,軍械工程學(xué)院電氣工程系,講師;褚麗娜(1983-),女,河北涿州人,軍械工程學(xué)院電氣工程系,講師。(河北 石家莊 050003)

中圖分類(lèi)號(hào):G642     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A     文章編號(hào):1007-0079(2012)01-0048-02

“模擬電子技術(shù)”是本科電類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是現(xiàn)代電子技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。課程通過(guò)對(duì)常用電子器件、電路及系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),使學(xué)員獲得模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能,強(qiáng)化工程實(shí)踐意識(shí)的培養(yǎng),為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。但“模擬電子技術(shù)”課程基本概念多、電路類(lèi)型多、分析方法多,學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍反映課程難度較大。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)方法技巧等角度總結(jié)如下。

一、激發(fā)興趣,提高效率

提高課堂教學(xué)效率、充分發(fā)揮課堂的教學(xué)效果是上好一門(mén)課的基本要素。這就需要課堂的主導(dǎo)――學(xué)員來(lái)進(jìn)行配合?!澳M電子技術(shù)”是一門(mén)內(nèi)容相對(duì)枯燥,概念繁多的課程,學(xué)員在學(xué)習(xí)的過(guò)程中容易產(chǎn)生抵觸的心理,完全處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài),從而影響教學(xué)效果。因此教師在授課過(guò)程中需要格外關(guān)注引發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)員學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。例如:在講解半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí),可以把這個(gè)概念與日常生活中的單行道聯(lián)系起來(lái),學(xué)生結(jié)合熟悉的日常事務(wù)可以很快理解單向?qū)щ娦赃@個(gè)專(zhuān)有概念。在此基礎(chǔ)上提出為什么半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦?,讓學(xué)員自己產(chǎn)生好奇心,主動(dòng)地去探索新知識(shí)。在教與學(xué)的環(huán)節(jié)中學(xué)員的地位由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),從而大大提高課堂教學(xué)效率。

此外,運(yùn)用音頻、視頻等影音文件也是提高學(xué)員學(xué)習(xí)興趣的有效手段。尤其是視頻文件,既直觀又生動(dòng),可以將抽象的概念直觀地表示出來(lái),便于認(rèn)知理解。學(xué)員在學(xué)習(xí)的同時(shí),還可以在嚴(yán)肅緊張的課堂上得到放松。

教學(xué)不僅是一門(mén)科學(xué),更是一種藝術(shù)。課堂就是一個(gè)舞臺(tái),教師的教學(xué)就是一種表演藝術(shù)。激發(fā)學(xué)員的興趣,使學(xué)員緊跟教師思路,全神貫注地思考教學(xué)內(nèi)容是一名教師永遠(yuǎn)探索追求的目標(biāo)。

二、循序漸進(jìn),啟發(fā)教學(xué)

“模擬電子技術(shù)”課程是一門(mén)循序漸進(jìn)、由淺入深的課程。學(xué)員只有把學(xué)習(xí)過(guò)程中的一點(diǎn)一滴都掌握,懂得變換和思考,才能自主地去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題。例如:放大電路的頻率響應(yīng)部分內(nèi)容抽象、公式繁多,需要聯(lián)系電路分析的內(nèi)容,歷來(lái)被教師和學(xué)員視為難點(diǎn)。因此對(duì)于這部分內(nèi)容的安排要格外注意環(huán)環(huán)相扣,首先復(fù)習(xí)電路分析的一階RC低通和高通電路,通過(guò)列寫(xiě)傳遞函數(shù),明確頻率響應(yīng)的基本概念和特點(diǎn);然后對(duì)半導(dǎo)體三極管內(nèi)部進(jìn)行等效,使得學(xué)員了解半導(dǎo)體三極管內(nèi)部存在與頻率有關(guān)的結(jié)電容;最后分析基本放大電路的頻率響應(yīng),通過(guò)對(duì)電路進(jìn)行等效化簡(jiǎn),得出結(jié)論:在低頻段受到耦合電容、旁路電容的影響,基本放大電路等效為高通電路;在高頻段受到結(jié)電容、分布電容的影響,基本放大電路等效為低通電路;在中頻段,不受電容影響,可以用微變等效電路法對(duì)電路進(jìn)行分析,放大倍數(shù)為實(shí)數(shù)。如此,學(xué)員在學(xué)習(xí)時(shí)可以循著上述脈絡(luò),結(jié)合低通、高通掌握放大電路的頻率響應(yīng)。

教學(xué)過(guò)程中類(lèi)似可以應(yīng)用循序漸進(jìn)方法的環(huán)節(jié)還有很多,在此不再贅述。除了在內(nèi)容上循序漸進(jìn)之外,還可以在講解過(guò)程中多問(wèn)為什么,每個(gè)問(wèn)題環(huán)環(huán)相扣,猶如抽絲剝繭,層層遞進(jìn),讓學(xué)員在學(xué)習(xí)中思考,在思考中學(xué)習(xí)。

三、結(jié)合經(jīng)驗(yàn),口訣教學(xué)

“模擬電子技術(shù)”中有很多需要分析判斷的內(nèi)容,尤其是反饋放大電路部分,反饋分類(lèi)多,判斷方法各異,學(xué)員通常會(huì)對(duì)尋找和判定反饋的類(lèi)型無(wú)從下手。通過(guò)總結(jié)規(guī)律形成口訣可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

例如:在判斷反饋組態(tài)時(shí)有兩種方法,一是根據(jù)定義判斷當(dāng)放大電路中的存在交流負(fù)反饋時(shí),可以根據(jù)輸入信號(hào)與反饋信號(hào)比較方式不同,分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1(a)、(b)所示;根據(jù)反饋信號(hào)在輸出端取樣方式不同,分為電壓反饋和電流反饋,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1(c)、(d)所示。另一種方法是根據(jù)連線方式判斷,當(dāng)輸入信號(hào)與反饋信號(hào)以電壓串聯(lián)方式互相組合時(shí),為串聯(lián)反饋,此時(shí),反饋的引入端與信號(hào)輸入端分別對(duì)應(yīng)到集成運(yùn)算放大器上不同輸入端,對(duì)應(yīng)到分立元件放大電路中不同的晶體管電極;當(dāng)輸入信號(hào)與反饋信號(hào)以電流并聯(lián)方式互相組合時(shí),為并聯(lián)反饋,此時(shí),反饋的引入端與信號(hào)輸入端分別對(duì)應(yīng)到集成運(yùn)算放大器上同一輸入端,對(duì)應(yīng)到分立元件放大電路中同一的晶體管電極。根據(jù)以上分析可以總結(jié)為“同并”,即當(dāng)電路的輸入端和反饋的引入端為集成運(yùn)算放大器同一輸入端(或晶體管同一電極)時(shí),為并聯(lián)負(fù)反饋;反之為串聯(lián)負(fù)反饋。當(dāng)反饋在輸出端對(duì)負(fù)載電壓進(jìn)行取樣,即反饋支路與負(fù)載以并聯(lián)的形式完成運(yùn)算,稱(chēng)為電壓反饋,此時(shí)反饋引出端和電路輸出端為電路中同一節(jié)點(diǎn);當(dāng)反饋在輸出端對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行取樣,即反饋支路與負(fù)載以串聯(lián)的形式完成運(yùn)算,稱(chēng)為電流反饋,此時(shí)反饋引出端和電路輸出端為電路中不同節(jié)點(diǎn)。根據(jù)以上分析可以總結(jié)為“同壓”,即當(dāng)電路的輸出端與反饋的引出端為電路中同一節(jié)點(diǎn),為電壓負(fù)反饋;反之為電流負(fù)反饋。

第二種判別方法相較于第一種方法使用更為方便,結(jié)合“同并同壓”四字口訣進(jìn)行理解,經(jīng)教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證可以有效提高學(xué)員對(duì)知識(shí)的理解和掌握。

四、引入仿真,促進(jìn)理解

以上三點(diǎn)是基于教學(xué)內(nèi)容思路的若干討論,但是對(duì)于“模擬電子技術(shù)”這門(mén)實(shí)踐性特別強(qiáng)的課程來(lái)說(shuō),單純的理論教學(xué)不能完全凸顯課程的特點(diǎn),必須結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)才能有效提高教與學(xué)的效率。綜合軟硬件設(shè)施和經(jīng)濟(jì)條件各方面考慮,引入仿真教學(xué)即可以充分滿足課堂教學(xué)的要求,又可以節(jié)約教學(xué)資源,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)能力。電子電路常用仿真軟件有 Multisim、PSPICE、EDA等。各軟件均提供了全面集成化的設(shè)計(jì)環(huán)境,完成從原理圖設(shè)計(jì)輸入、電路仿真分析到電路功能測(cè)試等工作。當(dāng)改變?cè)?shù)或電路連接,對(duì)電路進(jìn)行仿真時(shí),可以清楚地觀察到各種變化對(duì)電路性能的影響。應(yīng)用仿真軟件教學(xué),能夠快速、完整地構(gòu)建出實(shí)驗(yàn)的原理圖,并且能夠完美地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程仿真,實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如在講解RC振蕩電路選頻網(wǎng)絡(luò)部分時(shí)就可以采用軟件仿真教學(xué)。首先,設(shè)計(jì)一個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò),如圖2所示。采用信號(hào)源產(chǎn)生一定頻率的正弦信號(hào)作為選頻網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào),用示波器通道A測(cè)量反饋信號(hào),通道B測(cè)量反饋網(wǎng)絡(luò)輸入信號(hào)。

當(dāng)信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)頻率為選頻網(wǎng)絡(luò)的特征頻率即時(shí),觀察示波器輸出圖形,如圖3所示。滿足前面推導(dǎo)的和的結(jié)果。

當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)源使產(chǎn)生的信號(hào)頻率遠(yuǎn)離選頻網(wǎng)絡(luò)頻率時(shí),比如選取時(shí),示波器輸出如圖4所示。很明顯反饋網(wǎng)絡(luò)輸出的信號(hào)幅值很小,可以忽略。

由以上過(guò)程可以得出結(jié)論:選頻網(wǎng)絡(luò)選擇頻率為ω0的信號(hào)通過(guò),抑制其他頻率信號(hào)。

這樣的仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)員從繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)中解放出來(lái),學(xué)員自己有問(wèn)題也可以通過(guò)自己設(shè)計(jì)的電路去驗(yàn)證,去仿真,拓寬了思路。在實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效果的同時(shí),激發(fā)了學(xué)員的創(chuàng)造性和探索性,實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的真正目的。

五、結(jié)論

總之,要教好“模擬電子技術(shù)”這門(mén)課,教師必須對(duì)這門(mén)課的內(nèi)容有深入的了解,充分把握新電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀,及時(shí)補(bǔ)充新的知識(shí),充實(shí)自己,提高自身素質(zhì),同時(shí)還要了解相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),把握課程在整個(gè)課程體系中的位置,在教學(xué)中合理采用教學(xué)方法。同時(shí)教師在教學(xué)過(guò)程中,要合理運(yùn)用各種教學(xué)手段,豐富課堂內(nèi)容,提高學(xué)員學(xué)習(xí)興趣。

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篇6

關(guān)鍵詞: 微電子學(xué)專(zhuān)業(yè)微電子技術(shù)課程教學(xué)改革

在當(dāng)今的信息時(shí)代,微電子學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)深入國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。微電子技術(shù)的發(fā)展需要大量的多種多樣的人才,既需要設(shè)計(jì)和制造的人才,又需要科研和教學(xué)的人才,也需要管理和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等方面的人才。因此,微電子學(xué)專(zhuān)業(yè)與其他專(zhuān)業(yè)一樣要培養(yǎng)高素質(zhì)的專(zhuān)門(mén)人才,在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面,要培養(yǎng)出既具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)又具有很強(qiáng)的技術(shù)意識(shí)和技術(shù)能力的人才,培養(yǎng)出具有微電子背景的理工科復(fù)合型專(zhuān)業(yè)人才,以適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需求。

一、課程現(xiàn)狀

由于受傳統(tǒng)辦學(xué)模式的影響很深,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)環(huán)境的能力還不強(qiáng)。

1.課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容在一定程度上脫離實(shí)際需要。許多課程的內(nèi)容和實(shí)施計(jì)劃與其他本科專(zhuān)業(yè)有相當(dāng)?shù)睦淄?,這對(duì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)校學(xué)生來(lái)說(shuō)可謂是難上加難,導(dǎo)致掌握的基礎(chǔ)知識(shí)不堅(jiān)實(shí)。

2.工程教育的非工程化現(xiàn)象嚴(yán)重,學(xué)生能力的培養(yǎng)與當(dāng)前電子技術(shù)實(shí)際需要的技能結(jié)合不緊密;教學(xué)內(nèi)容重復(fù),層次不分明,銜接不科學(xué),注重每門(mén)課程理論體系的完整性,但輕視課程之間的橫向聯(lián)系。

3.重視教材的編寫(xiě),輕視專(zhuān)業(yè)建設(shè)和課程的開(kāi)發(fā)。

4.授課方式單一,重視教師的主導(dǎo)作用,輕視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自主性,實(shí)施“以講為主”的教學(xué)方法仍然偏重,不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

5.實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱,許多學(xué)校對(duì)許多課程的教學(xué)實(shí)施手段與要求相距甚遠(yuǎn)。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

1.微電子學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必須掌握電子線路的基本概念理論和方法,必須系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等電子線路的基礎(chǔ)知識(shí)。但是這些基礎(chǔ)課程與微電子專(zhuān)業(yè)課程的內(nèi)容有許多重復(fù)之處,比如:《電子線路》教材中的內(nèi)容與微電子學(xué)專(zhuān)業(yè)的《集成電路設(shè)計(jì)原理》等課程中的內(nèi)容有許多重復(fù)。為了避免重復(fù),需要有合理的開(kāi)課時(shí)間安排,如《電子線路》課程應(yīng)安排在《集成電路設(shè)計(jì)原理》之前,這樣有利于合并課程中相互重疊的部分,既節(jié)約課時(shí),又保證學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。隨著大規(guī)模集成電路和電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,電子電路分析與設(shè)計(jì)方法發(fā)生了重大的變革,以電子計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電子電路、集成電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中,它改變了以定量估算和電路實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,是必不可少的工具與手段。因此,微電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容應(yīng)該增加計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì),可以與集成電路課程緊密結(jié)合起來(lái),以適應(yīng)教學(xué)改革的需要。

2.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的訓(xùn)練與應(yīng)用,EDA設(shè)計(jì)技術(shù)是微電子技術(shù)的重要技術(shù)之一,集成電路的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程都普遍使用計(jì)算機(jī)輔助或電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)的工具,以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),因此培養(yǎng)的學(xué)生必須具有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和電路開(kāi)發(fā)能力。學(xué)生在本科四年學(xué)習(xí)過(guò)程中要結(jié)合不同時(shí)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容,不斷地進(jìn)行計(jì)算機(jī)訓(xùn)練。不僅在硬件方面,而且在軟件方面,都要進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。在學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》、《B語(yǔ)言》、《微機(jī)原理及應(yīng)用》、《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程期間,要結(jié)合上機(jī)訓(xùn)練和編寫(xiě)基本的程序,使學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)的基本原理和基本軟件的使用。同時(shí),要不斷地更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,把最新的技術(shù)內(nèi)容引入教學(xué)中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)訓(xùn)練。

三、教學(xué)方法的改革

工程性、系統(tǒng)性和適用性強(qiáng)是該課程的顯著特點(diǎn)。大部分學(xué)生在學(xué)完這門(mén)課程后,只是了解了一些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),掌握了一些基本原理及方法,但理論知識(shí)運(yùn)用不夠靈活,稍微復(fù)雜的電路圖就看不懂了,也不會(huì)分析和調(diào)試電路,更談不上設(shè)計(jì)和制作電路。長(zhǎng)期以來(lái),學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)普遍感到比較吃力,甚至一些學(xué)生由于在學(xué)習(xí)該課程時(shí)產(chǎn)生了畏懼感,在以后的學(xué)習(xí)中凡是遇到跟模擬電路有關(guān)聯(lián)的課程都不自覺(jué)地帶有畏難情緒,從而影響了后續(xù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí),許多老師反映難教,教學(xué)效果比較差。所以必須對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn)。

1.授課。學(xué)生注意力的高低,是評(píng)判教學(xué)成功與否的一個(gè)重要指標(biāo)。微電子技術(shù)課程知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容抽象,學(xué)習(xí)過(guò)程中困難大。傳統(tǒng)的教學(xué)手段以板書(shū)和理論分析講授為主。這樣的教學(xué)過(guò)程,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)聽(tīng)起來(lái)、看起來(lái)枯燥乏味,注意力常常不集中,對(duì)于該課程中很多抽象的概念難以理解,講課效率低下。而多媒體課件融圖、文、聲為一體,動(dòng)靜結(jié)合,把看、聽(tīng)、說(shuō)、寫(xiě)、想結(jié)合在一起,圖文并茂、視聽(tīng)結(jié)合,富有吸引力,能引起學(xué)生的無(wú)意注意,使學(xué)生的注意力穩(wěn)定集中,可以更好地增強(qiáng)聽(tīng)課效果。教師交替使用幾種授課方法可有效引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中到教學(xué)中來(lái),從而保證教學(xué)質(zhì)量。

2.開(kāi)展課堂討論。把時(shí)間留給學(xué)生,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性在教學(xué)過(guò)程中,專(zhuān)門(mén)抽出時(shí)間留作課堂討論,以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)為前提,以課外文獻(xiàn)閱讀為討論內(nèi)容,通過(guò)科研專(zhuān)題討論的形式,為學(xué)生提供充分自由的表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì),將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。這樣可調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,促使他們自己去獲取知識(shí)以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,從而開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力,培養(yǎng)自學(xué)能力及創(chuàng)新能力。

3.實(shí)驗(yàn)和仿真。在集成電路設(shè)計(jì)及CAD技術(shù)教學(xué)內(nèi)容中加入實(shí)踐環(huán)節(jié),在講授理論知識(shí)的基礎(chǔ)上增加VHDL模擬、電路模擬、器件模擬、工藝模擬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,充分利用學(xué)校的EDA實(shí)驗(yàn)資源,在實(shí)驗(yàn)中利用可視化的技術(shù)使原本抽象、實(shí)驗(yàn)難度大、成本高或無(wú)法演示的內(nèi)容形象化、可視化,使復(fù)雜、枯燥的內(nèi)容變得直觀、有趣、容易理解,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,適時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)練清晰的解說(shuō),給學(xué)生留下深刻的印象,使學(xué)習(xí)變得輕松而愉快,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,深化理論學(xué)習(xí),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在集成電路制造工藝講授過(guò)程中,盡可能地組織學(xué)生參觀各類(lèi)先進(jìn)的半導(dǎo)體制作工藝相關(guān)實(shí)驗(yàn)室,提高學(xué)生對(duì)制作工藝的感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生以后從事微電子行業(yè)的興趣。

隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速進(jìn)步和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展,虛擬仿真技術(shù)成為當(dāng)前流行的新型教學(xué)手段。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,由于實(shí)驗(yàn)室購(gòu)置的設(shè)備和儀器,特別是微電子專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格高昂、操作復(fù)雜、容易損傷,同學(xué)們很難得到上機(jī)鍛煉的機(jī)會(huì)。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式,過(guò)程簡(jiǎn)單靈活,交互方式多樣,結(jié)果直觀明了,既能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、綜合能力,又能提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。虛擬仿真技術(shù)在微電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是在電路設(shè)計(jì)方面,基于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子線路(包括集成電路與版圖)的模擬仿真;二是在微電子工藝與器件方面,基于半導(dǎo)體工藝和器件的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)TCAD實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強(qiáng)大功能,包括軟件所具有的可升級(jí)性,在課堂和實(shí)驗(yàn)中通過(guò)軟件設(shè)計(jì)微電子電路、工藝和器件,在屏幕上模擬其功能,可使教學(xué)概念清晰,內(nèi)容生動(dòng),過(guò)程可視,還能夠大幅節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置和維護(hù)費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)高效。

4.課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、實(shí)際動(dòng)手能力,同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題、探索創(chuàng)新能力及組織所學(xué)知識(shí)的能力,更為重要的是這些設(shè)計(jì)能增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。教師要組織帶有研制產(chǎn)品意義的綜合性應(yīng)用課題,指導(dǎo)學(xué)生小組做設(shè)計(jì)。學(xué)生可以事先對(duì)自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真研究,然后實(shí)施,從而節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間,節(jié)約體力和精力。課程設(shè)計(jì)應(yīng)激發(fā)學(xué)生的科研興趣,活躍學(xué)生的思維,開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)面,促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)研究的能力,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量和水平。例如以研制有新技術(shù)指標(biāo)要求的集成溫度傳感器為課題,讓學(xué)生首先利用計(jì)算機(jī)做電路綜合、模擬調(diào)整、仿真、版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證并制備出掩模版,然后投片到芯片測(cè)試,根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析問(wèn)題,必要時(shí)返回進(jìn)行第二次、第三次設(shè)計(jì)和投片。這個(gè)階段要增加工藝制備實(shí)踐的環(huán)節(jié),注意工藝技術(shù)的培養(yǎng)。當(dāng)然,要在畢業(yè)設(shè)計(jì)的有限時(shí)間中成功地研制出一個(gè)新的微電子產(chǎn)品是不大可能的,但是,把這種有創(chuàng)新意義的課題讓學(xué)生去實(shí)踐,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力會(huì)起很大的作用。

四、結(jié)語(yǔ)

目前,我國(guó)人才供求結(jié)構(gòu)中存在著嚴(yán)重的“所供非所求,所教非所需”的不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象:一方面,我國(guó)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)師的需求達(dá)幾十萬(wàn),人才缺口很大,另一方面,我國(guó)每年卻有大批的大學(xué)生畢業(yè)后找不到工作,造成巨大的就業(yè)壓力。要解決這一問(wèn)題,高校教育要針對(duì)我國(guó)集成電路制造和設(shè)計(jì)人才缺乏的現(xiàn)狀探索新型的高水平、復(fù)合型的集成電路人才培養(yǎng)模式,面向市場(chǎng),及時(shí)了解微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求情況,根據(jù)市場(chǎng)需要,及時(shí)調(diào)整教學(xué)體系,確定人才培養(yǎng)方向,探索新的教學(xué)模式,有效提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適合時(shí)展需要的人才。

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篇7

學(xué)生學(xué)習(xí)放大電路這一內(nèi)容時(shí),普遍反映反饋類(lèi)型的判斷是一個(gè)難點(diǎn)。在很多教材中往往是通過(guò)各種反饋類(lèi)型定義去判斷。通過(guò)教材定義進(jìn)行判斷的方法盡管概念比較清晰,但是學(xué)生不容易接受,因?yàn)榭刹僮餍圆?。怎樣讓學(xué)生在理解基本概念的同時(shí),又能夠快速、正確的對(duì)反饋類(lèi)型進(jìn)判斷,是值得探討的一個(gè)課題。本文中對(duì)集成運(yùn)放電路與分立元件電路,多級(jí)與單級(jí)放大電話的反饋類(lèi)型及極性的判別進(jìn)行探討,在此基礎(chǔ)上總結(jié)出一套快速判斷方法。

1 正反饋與負(fù)反饋判斷方法

首先需要確定放大電路中反饋是否存在,才可以判斷正、負(fù)反饋,即是反饋網(wǎng)絡(luò)的判斷。判斷的方法如下:

(1)第一,觀察并分析電路中是否存在把輸入回路與輸出回路連接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò),此網(wǎng)絡(luò)通常是由電阻和電容構(gòu)成。同時(shí)要特別注意該網(wǎng)絡(luò)不能有接地點(diǎn)和接電源的點(diǎn)。

(2)第二,是否有輸入回路與輸出回路所共有的元件。

在確定電路中確有反饋后,接下來(lái)就可以采用瞬時(shí)極性法來(lái)進(jìn)行正、負(fù)反饋的判斷。即首先假設(shè)輸入信號(hào)處于某一瞬時(shí)的極性(在電路中用符號(hào)“+”,“?”表示),之后分別推出電路其它相關(guān)各點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)變化情況,最終判斷原來(lái)的輸入信號(hào)被增強(qiáng)還是消弱了,對(duì)比反饋到輸入端信號(hào)的瞬時(shí)極性。如果是增強(qiáng)則為正反饋,消弱為負(fù)反饋。

例1:如圖1,由瞬時(shí)極性法確定電路中各相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性并標(biāo)注在圖中,根據(jù)上述方法,我們發(fā)現(xiàn)對(duì)反饋到三極管T1發(fā)射極的反饋信號(hào)(反饋支路為Rf1),它和輸入信號(hào)加于輸入回路中的不同的兩個(gè)電極上,且瞬時(shí)極性相同(異端同號(hào)),所以是負(fù)反饋;對(duì)于反饋到三極管T1基極的反饋信號(hào)(反饋回路為Rf2),它和輸入信號(hào)加于輸入回路中的同一電極上,且瞬時(shí)極性相反(同端異號(hào)),所以是負(fù)反饋。

例2:如圖2所示,我們很快就可以確定反饋支路R5構(gòu)成的反饋為負(fù)反饋(異端同號(hào))。

綜上所述判斷正負(fù)反饋的判斷口訣為:同端同號(hào),正反饋;同端異號(hào),負(fù)反饋;異端異號(hào),正反饋;異端同號(hào),負(fù)反饋。

其中“同端”是指輸入和反饋信號(hào)接同一端點(diǎn);“異號(hào)”是輸入與反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性相反;“異端”是輸入與反饋信號(hào)分別接不同電極;“同號(hào)”是輸入與反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性相同。

2 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋判斷方法

并聯(lián)反饋是把輸入信號(hào)和反饋信號(hào)加在放大電路輸入回路的同一端點(diǎn),串聯(lián)反饋則是將其加在放大電路輸入回路的不同端點(diǎn)。串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋只看輸入回路。

相對(duì)三極管而言,并聯(lián)反饋是將反饋信號(hào)和輸入信號(hào)同時(shí)加在輸入回路中的同一電極(即同端);而串聯(lián)反饋是將反饋信號(hào)和輸入信息分別加在輸入回路的不同電極上(即異端)。

相對(duì)運(yùn)算放大器而言并聯(lián)反饋是將反饋信號(hào)和輸入信號(hào)同時(shí)加在同相輸入端或者反相輸入端(即同端);串聯(lián)反饋則是將反饋信號(hào)和輸入信號(hào)其中一個(gè)加在同相輸入端,另外一個(gè)價(jià)在反相輸入端(即異端)。

例3:如圖3,很顯然反饋支路Rf構(gòu)成的反饋是串聯(lián)反饋(異端)。

例4:如圖4,其中反饋支路Rf構(gòu)成的反饋是并聯(lián)反饋(同端)。

綜上所述串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷口訣為:串聯(lián)、并聯(lián)看輸入;同端并聯(lián),異端串聯(lián)。

3 電壓反饋、電流反饋判斷方法

電壓反饋是反饋信號(hào)和輸出信號(hào)取自放大電路輸出回路的同一電極(即同端);電流反饋則是反饋信號(hào)和輸出信號(hào)取自放大電路輸出回路的不同電極(即異端)。電壓反饋和電流反饋只看輸出回路。

對(duì)于三極管,反饋信號(hào)與輸出信號(hào)同時(shí)取自輸出回路中的同一電極上(即同端)時(shí)為電壓反饋;如反饋信號(hào)與輸出信號(hào)分別取自輸出回路中的不同電極(即異端)時(shí)為電流反饋。

對(duì)于運(yùn)算放大器,反饋信號(hào)取自輸出端(即同端)時(shí)為電壓反饋;如反饋信號(hào)取自分壓電阻(即異端)時(shí)為電流反饋。

例5:如圖3,我們很快就能判斷出反饋支路Rf構(gòu)成的反饋為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。

例6:如圖4,同樣我們也能快速地判斷出反饋支路Rf構(gòu)成的反饋為電流并聯(lián)負(fù)反饋。

例7:如圖5,反饋支路Rf構(gòu)成的反饋為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。

例8:如圖6,反饋支路Rf構(gòu)成的反饋為電流并聯(lián)負(fù)反饋。

綜上所述電壓反饋與電流反饋的判斷口訣為:電壓、電流看輸出,同端電壓,異端電流。

4 總結(jié)

本文歸納了反饋教學(xué)中難以掌握與理解的反饋類(lèi)型判斷方法,并且總結(jié)了方便記憶的口訣。學(xué)生在學(xué)習(xí)中運(yùn)用口訣不但能正確掌握反饋的有關(guān)知識(shí),還可以準(zhǔn)確、迅速地判斷出反饋的類(lèi)型及組態(tài)。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐反映出,此方法效果顯著。

參考文獻(xiàn)

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篇8

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電路 邏輯筆 仿真

1 原理介紹

圖1所示為邏輯測(cè)試筆的電路原理圖,此電路采用集成邏輯門(mén)74LS00構(gòu)成。

如圖1所示電路,當(dāng)被測(cè)點(diǎn)為高電平時(shí),D1導(dǎo)通,Q1發(fā)射極輸出高電平,經(jīng)U2B反相后,輸出低電平,紅色發(fā)光二極管導(dǎo)通而發(fā)光。此時(shí),D2截止,U1A輸出低電平,U3C輸出高電平,使綠色發(fā)光二極管截止而不發(fā)光,此時(shí)U4A輸出為高電平,使黃色二極管截止而不發(fā)光。

當(dāng)被測(cè)點(diǎn)為低電平時(shí),D2導(dǎo)通,從而使U1A輸出高電平,U3C輸出低電平,綠色發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光,此時(shí),D1截止,Q1發(fā)射極輸出低電平,經(jīng)U2B反相后,輸出高電平,紅色發(fā)光二極管截止而不發(fā)光,由于U3C輸出為低電平,使U4D輸出為高電平,則黃色發(fā)光二極管截止不發(fā)光。

當(dāng)被測(cè)點(diǎn)為中間電平時(shí),U2B輸出為高電平,紅色發(fā)光二極管不發(fā)光,U1A輸出低電平,U3C輸出高電平,綠色發(fā)光二極管不發(fā)光,U4D輸出為低電平,此時(shí)黃色二極管發(fā)光。

2 電路元器件參數(shù)及功能

邏輯測(cè)試筆電路元器件參數(shù)及功能如表1所示。

3 multisim10.1建模仿真

根據(jù)以上分析,借助multisim10.1仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)分析。如圖2示。

由仿真結(jié)果可看出,當(dāng)測(cè)試點(diǎn)處為高電平時(shí),紅燈亮;測(cè)試點(diǎn)測(cè)試為低電平對(duì)應(yīng)綠燈亮;測(cè)試點(diǎn)測(cè)試為中間電平時(shí)紅燈亮。仿真結(jié)果與理論分析結(jié)果完全一致。

4 電路裝配與調(diào)試

根據(jù)圖1,將檢驗(yàn)合格的元器件按布線規(guī)則安裝在萬(wàn)能電路板上,就可以進(jìn)行調(diào)試。步調(diào)試驟如下:

(1)仔細(xì)核對(duì)電路與元器件,正確無(wú)誤后,接通電源+5V。

(2)將被測(cè)點(diǎn)接上低電平時(shí),則綠色LED發(fā)光;將被測(cè)點(diǎn)接上高電平時(shí),則紅色LED發(fā)光,如果被測(cè)點(diǎn)接上中間電平時(shí),則黃色LED發(fā)光。

(3)性能測(cè)試。按圖3接線,用邏輯測(cè)試筆探測(cè)可調(diào)的電壓,調(diào)節(jié)電位器RP的阻值,使邏輯測(cè)試筆的紅色LED剛好發(fā)光時(shí),電壓表顯示值(記為Uh)即為該邏輯測(cè)試筆高電平的起始值;繼續(xù)調(diào)節(jié)電位器RP,減小RP的阻值使邏輯測(cè)試筆的綠色LED剛好發(fā)光時(shí),電壓表顯示的值(記為UL),即為該邏輯測(cè)試筆低電平的起始值。改變圖3中RP的阻值,可對(duì)上述起始值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

5 故障分析與排除

產(chǎn)生故障的原因有諸多因素,主要有以下幾個(gè)方面:

(1)電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤;

(2)布線錯(cuò)誤;

(3)集成器件使用不當(dāng)、芯片電源端沒(méi)接或芯片功能失效;

(4)芯片插座不正?;蚴褂貌划?dāng);

(5)使用儀表性能不恰當(dāng),有故障或使用不當(dāng);

(6)干擾信號(hào)的影響。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

侯艷紅(1979-),女,現(xiàn)為陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,主要從事電子技術(shù)方面的教學(xué)與研究工作。

篇9

關(guān)鍵詞:高頻電子技術(shù);仿真軟件;Multisim

中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)28-0184-02

一、引言

高頻電子線路是通信類(lèi)和電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,其實(shí)踐性和理論性都很強(qiáng)。高頻電子線路課程的內(nèi)容大部分都涉及到信號(hào)的頻譜分析、非線性變換過(guò)程,其教學(xué)內(nèi)容的枯燥及煩瑣公式推導(dǎo)很容易使學(xué)生感覺(jué)高頻學(xué)習(xí)起來(lái)索然無(wú)味,失去了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此在高頻教學(xué)過(guò)程中激發(fā)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性就顯得非常重要。教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性取舍,多媒體的充分運(yùn)用,以及配套的實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)都是有效手段。

高頻實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)一方面可以讓學(xué)生脫離枯燥的理論學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。另外一方面,學(xué)生也可以更好地理解理論知識(shí),并且也可以進(jìn)一步的提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題的能力。因此在高頻教學(xué)中一些常見(jiàn)的仿真工具,如Multisim、PSPICE、Protel 99 SE等軟件的應(yīng)用就顯得尤為重要,本文以Multisim軟件為例來(lái)說(shuō)明這些仿真軟件的高頻教學(xué)應(yīng)用中的作用和優(yōu)勢(shì)。

二、Multisim簡(jiǎn)介

Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具,適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式,具有豐富的仿真分析能力。

Multisim具有圖形界面直觀、元器件庫(kù)豐富、測(cè)試儀器豐富、分析手段完備、仿真能力強(qiáng)等特點(diǎn),能夠呈現(xiàn)材料清單、元件詳細(xì)報(bào)告、等7種報(bào)告,是電子電路學(xué)習(xí)時(shí)的有效地輔助工具。

三、Multisim11高頻仿真應(yīng)用實(shí)例

實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)用Multlsim軟件仿真時(shí),一般采用以下步驟來(lái)進(jìn)行:首先根據(jù)用戶(hù)習(xí)慣可以定制基本界面,然后從元器件庫(kù)中逐個(gè)調(diào)用電路所需的元器件,將元器件拖到窗口界面中的相應(yīng)位置。創(chuàng)建仿真電路,并設(shè)置電路參數(shù)。之后將儀器,如示波器、頻譜分析儀等分別拖到電路中的合適位置,并將電路的待測(cè)量端分別連接到儀器相應(yīng)的端口上。運(yùn)行仿真,觀察仿真結(jié)果并可利用分析工具加以分析。

在此以模擬乘法器調(diào)制電路為例來(lái)說(shuō)明Multlsim軟件仿真的高頻應(yīng)用。

在AM調(diào)制過(guò)程中,調(diào)幅系數(shù)Ma是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù),直接影響到輸出調(diào)幅信號(hào)的質(zhì)量,直接在課堂上的講授學(xué)生很難完全搞懂調(diào)幅系數(shù)對(duì)整個(gè)調(diào)幅過(guò)程的作用。而Multlsim軟件仿真則可以起到很好的輔助教學(xué)效果。

指導(dǎo)學(xué)生利用Multlsim軟件完成圖1所示的模擬乘法器調(diào)制電路。在電路中載波信號(hào)頻率為100kHz.載波振幅為2V。調(diào)制信號(hào)頻率為1kHz,調(diào)制信號(hào)振幅為2V。直流電源電壓為3V。

打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān),用示波器觀察各信號(hào)波形。XSC1觀察到的波形如圖2所示。上面的波形是B通道輸入信號(hào).下面的波形是A通道輸入信號(hào)。B通道輸入的是調(diào)制信號(hào),A通道信號(hào)是經(jīng)過(guò)調(diào)制后生成的調(diào)幅波信號(hào)。調(diào)幅系數(shù)0

通過(guò)Multlsim軟件仿真,可以使學(xué)生很形象直接的看到調(diào)幅系數(shù)Ma變化對(duì)輸出調(diào)幅波形的改變。也可以對(duì)輸出調(diào)幅波信號(hào)做頻譜分析及傅里葉分析來(lái)觀察AM調(diào)制過(guò)程中信號(hào)頻率所發(fā)生的變換,更好地理解調(diào)制過(guò)程。當(dāng)然在仿真教學(xué)時(shí)還需要教師能設(shè)計(jì)好仿真環(huán)節(jié),理論聯(lián)系實(shí)際,循序漸進(jìn),不斷深入,并且具有啟發(fā)和引導(dǎo)效果,使得學(xué)生能夠通過(guò)動(dòng)手深入思考,加深理解,發(fā)揮主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。

四、結(jié)論

由以上AM電路仿真實(shí)例可以看出,仿真軟件在高頻電子技術(shù)教學(xué)中通過(guò)實(shí)驗(yàn)、演示和電路分析可以很直觀、形象地分析電路的特性,理解各種參數(shù)改變對(duì)電路的影響。另外也可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高其學(xué)習(xí)興趣。但仿真軟件也有一定的局限性,如果全部采用仿真來(lái)教學(xué)會(huì)影響到學(xué)生對(duì)實(shí)際電路和電子元器件的感性認(rèn)識(shí),對(duì)于真正電路使用時(shí)的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題得不到鍛煉,因此在高頻電子技術(shù)的教學(xué)中仿真軟件是一個(gè)有效的輔助,和理論講解以及實(shí)際電路實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合在一起會(huì)起到很好的教學(xué)效果。

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篇10

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The Exploration of Study-based Teaching Applying in Digital Circuit Course

ZHANG Dan, CHENG Shu-wei, JIE Long-mei

(Colloge of Computer Science & Information Technology, Daqing Normal University, Daqing 163712, China)