电路与模拟电子技术范文

时间:2023-03-13 11:07:21

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电路与模拟电子技术

篇1

路与模拟电子技术作为一门重要的专业基础课,其中的知识技能在其他很多专业课程中都有大量的应用。在高职电子信息技术相关专业的教学中,学校要做好电路与模拟电子技术课程的教学,教授学生模拟电子电路的相关知识,培养学生的实践技能,提高学生的专业素质。

1.树立正确的教学理念

高职院校的教学周期短,为了满足社会行业需求,旨在将学生培养成实践应用型专业人才,而不是学术探究型的专业人才。在高职电路与模拟电子技术课程的教学中,教师要树立正确的教学理念,明确教学的培养目标。为了加强对学生知识技能的培养,教师在教学过程中,应当更加重视培养学生的知识应用能力,加强学生的发散思维,让学生能够在其他专业课程的学习以及实践练习中,熟练的应用电路与模拟电子技术中的知识技能。至于电路与模拟电子技术中所包含的逻辑性和严谨性,教师不必对学生提出太多要求。因此,树立正确的电路与模拟电子技术教学理念,教师要在教学过程中,适当增加实践训练部分,让学生能够在学习一段理论知识后,能够及时的通过实践验证,从而加强学生对知识的掌握,提高学生的实践应用能力。

2.确定合理的教学安排

在高职电路与模拟电子技术课程的教学中,课时安排一般都不够充分,而课程内容却非常多,因此,教师需要确定合理的教学安排,为重要的知识内容设置更多的教学时间,最大程度上提高教学的有效性。高职电路与模拟电子技术课程的教学,主要追求对学生专业技能和实践能力的培养,让学生能够在未来其他的专业课程学习和工作实践中,能够具备足够的专业知识和应用能力。教师在教学过程中,对于理论知识的教学可以适当调整,让学生能够掌握重要和实用的知识内容,其他难度大、更具学术性的知识不必投入太多的时间,可以适当降低教学难度,让学生大致掌握就可以了。此外,教师还要增加实践教学的比例,让学生能够更好的掌握知识,加强对知识的应用。高职电路与模拟电子技术课程教学,总的来说,需要教授学生四个方面的能力,分别是观察电路、分析计算、器件选择以及实践应用,教师在教学中,可以为学生安排更多的例题和实践实验。例如,在教学基本放大电路时,教师可以带领学生分析电路图中各个元器件的作用,让学生明确放大原理,然后通过上机实验进行实践验证。下图是共发射极组态放大电路,教师在教学中要让学生能够正确区分电路的静态()和动态(),学会判断电路的直流通路和交流通路,掌握共发射极组态放大电路的放大原理:

3.应用有效的教学方法

在高职电路与模拟电子技术课程教学中,教师需要应用有效的教学方法,提高教学效率,更好的培养学生的知识技能。第一,明确课程作用,加强学生的学习动力。教师在教学中,首先要让学生明确电路与模拟电子技术课程的作用,让学生了解学习课程知识与技能在未来工作和学习中的重要意义。例如,课程教学中,放大电路占据了相当大的比例,教师在教学中,要让学生首先了解放大电路在电子系统中的作用,这样学生才能根据其应用,更好的掌握相关的知识与技能。在教学过程中,教师不仅要教授学生理论知识,还要结合知识在实际生产生活中的应用,可以在课堂上为学生展示相关的电子设备,然后引导学生学习探究电子设备中涉及的典型放大电路;还可以在理论课堂上穿插实践环节,带领学生按照电路图连接调试一些简单的电路,加强学生对知识的理解,让学生明确知识的应用价值,进而加强学生的学习动力。第二,应用多媒体教学,加强学生对知识的理解。在高职电路与模拟电子技术课程教学中,教师可以充分发挥多媒体设备的作用,应用多媒体教学,通过视频、图片和文字,将复杂抽象的知识内容全面直观地展示出来,帮助学生更好的理解掌握相关知识。电路与模拟电子技术包含了大量理论、技术以及实践三方面的综合内容,仅通过传统的板书教学,教师很难充分向学生展示理论知识、专业技术以及实践应用之间的联系,而应用多媒体技术,教师可以更方便的带领学生分析电路原理图,通过EDA软件进行模拟测试,并通过屏幕展示给学生,让学生能够更直接地了解相关知识内容的实践应用,从而加深学生对知识的理解。此外,多媒体教学还能丰富教学内容,从而提高教学的拓展性,让学生能够学习到更多的知识,了解知识的应用,这对学生的学习有很大帮助。第三,应用项目教学法,提高学生综合能力。电路与模拟电子技术课程的知识内容理解难度大,高职学生大多基础薄弱,在学习过程中经常遇到各种困难,对此,教师可以应用项目教学法,在教学难度较大的知识内容时,让学生成立项目小组,共同学习探究。电路与模拟电子技术的知识内容具有很强的应用性,因此教师在教学过程中,可以将理论教学与实验教学结合起来,针对当前教学的知识内容,设计专门的项目,让学生以小组或个人的形式,在教师的带领下,按照项目的准备、设计、检验、实施、评价等步骤,通过完成项目,学习相关的知识内容。项目教学法能够将理论知识与实践应用很好的结合起来,学生在进行项目探究时,可以与小组成员分工协作,完成个人难以达到的目标。学生在项目探究过程中,不仅能够学习到专业知识与实践技能,还能培养自身的学习探究能力,团队协作能力等,这能够有效促进学生综合能力的提高。

4.结语

在高职电路与模拟电子技术课程的教学中,教师要确立正确的教学理念,在理念的指导下,合理安排教学内容,应用有效的教学方法,培养学生的专业知识与实践技能,提高学生的综合能力,让学生成为社会需求的专业实践型人才。

参考文献

[1]魏亚坊.高职模拟电子技术课程教学改革探究[J].浙江交通职业技术学院学报,2016,(3):55-56.

篇2

一、课程背景

计算机类专业在开设电子方面课程有其复杂性和特殊性。一方面,学生既要比较熟练地掌握电工电子技术的方法和应用,又不要求作深入研究。另一方面,相比于其他非电类专业只要求了解电工电子技术的概念,它对分析与设计都有一定的要求,以便掌握计算机相关硬件知识和从事计算机接口电路的分析与设计。因此,在实施计算机类专业基础教学的过程中,我们将电路基础和模拟电子技术合并设立一门课程,后续安排数字电路和数字逻辑课程来完成电工电子基础教学。

二、现状分析

依照学院《电路与模拟电子技术》课程教学大纲的安排,设定学分数为3.5,学时数为56,其中电路讲授24学时,模拟电子技术讲授24学时,实验8学时。电路部分包括电路的基本概念和基本定律、电路的基本分析方法、正弦交流电路等,主要介绍电路的基本概念、基本理论和基本分析方法;模拟电子技术部分包括半导体和晶体管、基本放大电路、放大电路的负反馈、信号的运算与处理,主要介绍各种应用电路的分析和设计。前后知识点衔接紧密,电路部分作为模拟电子技术部分的基础,模拟电子技术部分对相关知识进行拓展与延伸。

根据课程特点及教学目标要求,通过本课程的学习,使学生获得必要的电路分析和电子技术的基本理论、基本方法和基本技能,初步掌握电子电路的分析、设计方法,为后续课程的学习及从事计算机相关硬件接口电路的分析与设计打下基础。因此,在教材的选择上,必须涵盖相关知识点,并有所侧重,同时注重学生实际分析问题能力的培养。我们选择殷瑞祥主编,高等教育出版社出版的《电路与模拟电子技术》及《电路与模拟电子技术学习辅导与习题解答》作为配套参考书。教材与习题相结合,有助于学生掌握相关理论知识,融会贯通,进一步开拓思路。

三、改革措施

1.备课改革

课堂教学效果的关键在于备课的精心准备。我们在实际教学过程中,根据课程特点,切合实际,提出自己的思想,融入新的理念,综合现代化多媒体教学手段和传统的板书,两种方式有机结合,互为补充,既丰富了信息量,又有利于学生对于知识的掌握。

“授人以鱼,不如授人以渔”,在备课中要有意识地培养学生的自学能力。教师是教学活动的主导,学生是主体,教学要以学生的接受情况为主要考量因素[1]。教师在掌握课程体系的同时,应该循序渐进,不断找寻疑问,对于教师来说,备课其实也是自我学习、自我提高、自我完善的过程。在每节课开始之前,我们在研究教学内容和分析教学对象的前提下,根据教学大纲的要求,切实把握知识点,灵活运用,充分备课,根据教学执行效果和学生对课程的实际反应及时调整;每节课结束后进行认真总结,用不同颜色的笔对课堂内容进行标记,不断充实讲稿,及时发现问题、解决问题。

2.课堂练习

随着我国高等教育的招生规模不断扩大,教育资源紧张与学生扩招之间的矛盾显得尤为突出,很多高校讲授课程只能由小班改为大班或合班上课。为准确了解每位学生听课状况,动态跟踪学生对于知识点的掌握程度,确保上课质量,教师需要根据实际情况适时调整教学方法与内容,以达到最佳的教学效果。

课堂练习是学生在形成新知识基础上的巩固过程,是对学生掌握知识情况的一个重要反馈,同时也是电子学科教学过程中必不可少的环节。在实际教学过程中,我们在每节课留出一定的时间给学生做随堂练习,即讲即练,留给学生充足的时间来消化吸收知识。课堂练习的形式可多样化,引进激励措施,鼓励学生到黑板上做题,充分调动学生的积极性,然后针对学生在练习过程中出现的问题进行细致分析,帮助学生理解,通过习题的讲解对教学内容进行阶段性的巩固、复习和总结。从执行结果来看,有利于学生对于知识点的掌握,收效良好。

3.生动教学

如何调动学生学习的主动性和积极性,找到适合学生现有能力,并能联系新旧知识的方法,是我们进行生动教学的主要着眼点和出发点[2]。在教学过程中,使教学内容更能触及学生的心灵深处,诱导学生把学习新知识的压力变成探求新知识的动力,变被动学习为主动学习,是提高课堂教学质量的重要手段。

《电路与模拟电子技术》作为一门实践应用性很强的课程,与生产实际联系紧密。在上课过程中,我们时刻关注学生的学习需求,灵活运用启发式教学方法,培养学生解决问题的能力,激发他们探索新知识的渴求。同时,注重引导学生自主学习、刻苦钻研的精神,实现多样化教学方式的相互补充[3]。上课过程中避免枯燥地照本宣科,采用“观察―实验―问题―讨论”的模式,从鲜活的生活实例入手,激发学生学习兴趣。比如,在模拟电子技术放大电路章节学习中,学生在课前可搭建简单面包板电路,连接小型功放器件,将实例引入课堂,并用万用表hFE档测量不同三极管β值,调节声音的大小,通过观察不同的实验现象,加深学生对于三极管工作原理的理解。

4.实验创新

实践教学是把理论知识转化为实际能力的重要环节,也是培养创造性思维习惯和创新人才的重要途径。在过去传统的实验模式中,实践的对象、方法、步骤等关键要素都由教师来制定,学生必须沿着教师规定的框架,按照教师制定的路线去完成实践任务,学生被约束在实践的框架中,他们的创新思想无法自由驰骋;在基本规定的路径中,他们不可能发挥自己的想象力[4],很多时候只是简单地依葫芦画瓢,连接导线,观察波形,测试数据,原本充满生气的实验课变得索然无味。为了改变这一现状,就必须在实验中力求创新,让学生尽可能作为主体参与实践活动的各个环节,体验实验的乐趣,主动参与进来,真正使知识成为活的知识。

在改进实践方法和手段的过程中,我们注意持续激发学生学习兴趣、贯彻“快乐学习、享受成功”的教学理念,强调学生自发地构建知识体系,彻底改变目前课堂教学“填鸭子”、实践教学“放鸭子”的现象。在实验环节上,改变过去一成不变的全班学生做同一个实验,一个实验项目做好几年的状况。在此基础上,我们积极鼓励学生根据自己的兴趣爱好,在课程框架体系内,大胆提出切实可行的实验题目和实验设计方案,引导和支持他们开展有意义的实验研究。《电路与模拟电子技术》共开设了四个实验项目,分别是电路元件伏安特性的测绘、戴维南定理和诺顿定理的验证、基本放大电路测试和运算放大电路测试,都具备一定的自主创新空间。

四、总结

通过以上几点措施,学生的学习主动性增强了,学习效率提高了,实际动手能力也得到了很大锻炼。在学院及省市举办的各类电子科技大赛中,学生均取得了较好成绩,在仪表维修电工测试中,学生一次性通过率达到100%,毕业生深受用人单位的好评。

参考文献:

[1]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社会科学版),1997,(5).

篇3

EDA技术即为通过计算机来设计电子电路和系统的计算机软件。将其应用在电路设计中能够显著提高电路设计的工作效率,减少误差,增强可靠性。

1 EDA技术概述

1.1 EDA技术特点

EDA技术就是以计算机为基本工作平台,结合了多种现代计算机技术而形成的开展电子产品设计技术。典型的EDA工具都包括综合器与适配器,通过EDA技术能够在设计电子系统时减少大量的工作量而交由计算机完成。并且通过EDA技术能够将电子产品从电路设计直至设计版图的整个流程都在计算机上实现自动智能化处理。当前EDA技术的应用范围十分宽广,例如机械、航空、生物、军事、教学等各个领域都已经广泛开展使用EDA技术。

1.2 EDA技术类别

EDA软件大致能够分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件以及系统设计辅助软件三大主要类别。通过EDA软件的功能和应用领域可以将其分为电路设计、仿真工具、IC设计软件与其他EDA软件等。常用的模拟电子电路包括晶体管放大电路、集成运算放大器以及电源电路等。

2 Multisim 10.0软件的应用

2.1 Multisim 10.0特点

2.1.1 元件库丰富

Multisim 10.0配备了海量的元件模型数据库,其中有数以千计的电路元件,其中包括基本元件、基础电路、继电器等元器件。同时,用户还能够根据自己需求来新建元器件库,给客户提供了极大的便捷。该软件中各元器件的参数可以根据需求调节。

2.1.2 强大的虚拟仪表与分析功能

Multisim 10.0中配备了双踪示波器,逻辑分析仪、频谱分析仪等十余种虚拟仪器仪表,并且操作界面十分友好,不论是专业人士还是学生都能够快捷方便的进行操作。

2.1.3 仿真范围大

Multisim 10.0不仅可以对数字或模拟电路实现仿真,还能够仿真射频电路。

2.1.4 兼容性良好

Multisim 10.0网络表文件可以与Spice网络表文件进行相互转换,并且形成电路原理图。Multisim 10.0中电路原理图还能够与PCB软件进行传输,进行印刷电路板设计。可以看出,Multisim 10.0能够全程完成电路设计与印刷电路板所有设计工作,电子产品开发速度得到了提升。

2.2 Multisim 10.0应用实例

2.2.1 差动放大电路与差模信号

差动放大电路在电子技术与IC制造业中应用十分普及,其能够放大差模信号,对共模信号起到抑制作用,因此可以有效的避免零点漂移,妥善解决了直流放大电路中增益与零点漂移的问题。图1为恒流源的差动放大电路图。如不加输入信号时,首先调节R2,输出电压接近0.图2为输入差模信号电路图,输入端加上50mV,1KHz的差模信号,对节点8与节点3进行瞬态分析,获得两个大小相同,方向相反的差模输出信号。

用后处理器获得双端输出电压波形曲线图。最大输出电压为Vod=4.1034V。

2.2.2共模信号

使用相同的方法对节点8与节点3进行分析,可以得到两个大小相同,方向也相同的共模输出信号。单端输出最大电压值为38.04Pv.从该数据可以得知,共模信号单端输出的抑制程度也较高。

2.2.3 结论

Multisim 10.0是一个系统的,功能齐全的电路仿真软件,其强大的元件数据库与大量的虚拟仪表具有多种分析方式。Multisim 10.0软件存在以下几大优势:

(1)进行模拟电路能够调整电路参数,观察不同参数与电路性能之间的关系,同时可以重复多次的选择最合适的元件参数来设计方案。

(2)Multisim 10.0能够在电路测试中分析数据、曲线图形都集中在单一的设计窗口中,使用人员可以直观形象的观察到数据和图形的改编。其所显示的曲线图也较为平滑,这是其他硬件测试中无法比拟的优势。

(3)Multisim 10.0的虚拟仪器仪表调试十分便捷,信号干扰因素小,双踪显示时不会出现断断续续和闪烁的现象。相对于传统的模拟电路方式来说,其十分容易受到外界电源信号的影响,并且实验设备不先进,十分容易导致测量结果精确度欠佳。然而该测量结果将通过数字表现,其精确度较高。

3 结束语

随着自动化水平的提高和电子领域的迅猛发展,EDA技术在电路设计中的作用越来越明显。利用EDA技术电路设计师能够高效、准确的设计电路。Multisim 10.0能够提供强大的元件数据库与虚拟仪表,分析方法十分多元,是电路设计教学、电路设计模拟中不可或缺的软件。EDA正在面临发展的关键时刻,EDA技术将电子设计技术推向了新的阶段,未来EDA技术将会向新器件、新工具软件等趋势发展。

作者简介

篇4

1)模拟电路,在现今这个时代,虽然数字电路发展的非常快,但作为电子电路的一个分支,模拟电路仍然有它的实用性,那么,什么叫模拟电路,非专业人士不懂,模拟电路就是对模拟信号进行传输或处理的电路。所谓模拟信号,是指幅值随时间连续变化的信号,比如,我们日常生活中用的调幅/调频的接收机,晶体管小信号放大器,低频功率放大器,负反馈放大器,MOS集成运放,谐振放大器,直流稳压电源等。都是用模拟电路制作的,收音机、通过接收处理无线电广播信号,包括混频、放大、解调等环节,完成音乐和新闻报道。

2)那么什么是数字电路呢?数字电路是对数字信号进行传输或处理的电路、所谓数字信号,是指在时间上和取值上都是离散的不连续的信号,数字电路能够对输入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算。所谓逻辑运算,就是按照人们设计好的规则,进行逻辑推理和逻辑判断。所以,数字电路不仅具有算术运算的能力,而且还具备一定的“逻辑思维”能力。因此,人们才能够制造出各种智能仪表,数控装置和电子数字计算机等。利用数字电路罗辑功能,可以设计出各式各样的数字控制装置,用来实现对生产过程的自动控制。

3)在实际工作中,一块集成电路板,往往即有模拟电路,又有数字电路,只有把两种电路结合在一起,才能完成一个具体的工作任务,例如,TC1153集成电路板就是由模拟和数字两部分电路组成的CMOS专用集成电路,用于过载电路保护器上。

在电力供电系统,过流或短路时对任何电气设备(线路)来说都是危险的,轻则损坏开关,重则波及变压器及电网、系统,使控制单元完全毁坏。尽管传统保险管或继电器保护、电路可以避免或减轻损失,但其毫秒级的动作速度,对一些敏感的电子器件而言,还是太慢,电路往往损坏于跳闸的瞬间,于是快速保险丝,各种电子快速保护器应运而生。

以前,各种断路保护器多为常规电路组合,往往体积庞大,线路复杂,功率较少,可靠性差。而TC1153它的静态电流仅为8.μA,工作电压范围宽(4.5―18)用它构成的保护器具有以下特点:①可预设延迟跳闸时间(15μS到100ms以上)预设跳闸电流(1mA到20A以上)和预置跳闸后自动恢复时间(1ms到10s以上);②电路十分简洁,占用空间很小;③故障状态的指示输出和外控输入,适于电脑电源管理;④具有带PTC限温器的过热保护功能;⑤微功耗。

TC1153可以广泛用于电源总线电路断路器,过热保护器,电源(电池)短路保护器,直流马达“失速”保护器以及各种敏感电路系统的电源中断装置等场合。

因TC1153由模拟和数字电路两部分组成,具有MOS管栅极电荷泵及控制单元,过流检测及自动复位电路,故障状态指示和输入控制单元,以及分别为模拟和数字电路部分提供隔离的稳压电源的稳压器等功能电路,当串联在负载上的检测电阻Rsen两端电压高于100mv(即内部基准电压源的数字值)时,比较器输出信号,最终通过引脚G端到外接N沟道MOSFET功率管,切断负载与电源的通路,达到保护负载的目的。检测电阻(Rsen)的数值,根据断路器动作电流(限流值用Ic表示)确定,即满足RsenIc=100mv的条件。

以上所述是TC1153的过流检测的简单工作原理,这是目前过流保护装置最常用的基本思路。具体而言,TC1153可以实现的功能还有:利用外控输入信号控制负载的通/断、高电平有效,状态端子是一个漏极开路输出,使用时应接一上拉接电阻,不用时该脚浮空即可。自动复位定时电路作用是当外部负载过流故障排除后自动延时上电,恢复正常。延迟时间由外接的定时电容确定,值为0.033―3.3μF时,自动复位的延迟时间为20ms―2S。当然,如果过流故障不排除,电路是不会复位的,如不需此功能,则应将该引脚接地。延迟跳闸功能是为一些有冲击电流的负载而设的,例如大的滤波电路、灯泡、电机等会有瞬间的浪涌电流,如果没有延迟功能,系统在工作时就会频频出现跳闸现象。因此,选择该延时数值很重要,既要考虑不同负载的正常工作,也要顾及准确及时判断过流而保护负载。需要指出的是:TC1153的各信号端子(包括定时电容端)均有防静电保护二极管,以确保在各种应用环境下的正常稳定使用。

用于不同负载时,TC1153典型应用电路也不相同,如用于感性负载电路,接有继电器、电磁铁、步进马达等,对延迟跳闸时间没有严格要求,IC内部已经10μS的延迟而不必外接阻容元件于Ds端。但电路要对MOS管进行反压保护,如在GSD端并接稳压管,在负载两端并接续流二极管。

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