电子技术论文范文

导语：如何才能写好一篇电子技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

在电子技术中应运中，近似计算贯穿其始终。然而，没有近似计算是不可想象的。而精确计算在电子技术中往往行不通，也没有其必要。尽管近似计算会引入一定的误差，但这个误差控制得好，不会对分析其它电路产生大的影响。所以关键在于我们如何掌握，特别是如何应用近似计算。

在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析，就必须求出三极管的基电压，必须忽略三极管静态基极电流。这样，我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级，因此，其机理和现有的电子元件截然不同，理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决，如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此，纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面，其主要表现在以下几个方面。

（1）纳米Si基量子异质结加工

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度，最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中，不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的，构建成纳米尺度的量子势阱，这种结构称作“半导体异质结”。

（2）分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线，但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上；另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管，PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展，但该技术何时能够走出实验室进入实用，仍无法断言。

（3）超高密度量子效应存储器

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件，它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是，有了制造纳米电子逻辑器件的能力后，如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。

（4）纳米计算机的“互连问题”

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局，而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说，就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内，并极快地使用和产生信息，需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件，而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言，由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”，这样就有一些几何学上的考虑和限制，连接的数量不可能无限制地增加。因此，纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。

（5）纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境

当前，分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展，利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境，并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题，目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。

三、交互式电子技术手册

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段，根据美国国防部的定义：加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在，大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是，各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段，但是各有优点，较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。

简单的说，电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便，数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式，电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。

四、电子技术在时间与频率标准中的应用

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数，可由时间标准导出频率标准，两者可共用的一个基准。

1952年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的，分别称为世界时（UT）和历书时（ET）。这种基于天文方面的宏观计时标准，设备庞大，操作麻烦，精度仅达10-9。随着电子技术与微波光谱学的发展，产生了量子电子学、激光等新技术，由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准，如（133Cs）频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后，将过去基于宏观的天体运动的计时标准，改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化，体积、重量大减小；另一方面使频率标准的稳定度大为提高（可达10-12—10-14量级，即30万年——300万年差1秒）。1967年第13届国际计量大会正式通过决议，规定：“一秒等于133Cs原子基态两超精细能级跃迁的9192631770个周期所持续的时间”。该时间基准，发展了高精度的测频技术，大大有助于宇宙航行和空间探索，加速了现代微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。

总之，在探讨了近似计算在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后，广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣，尖端信息普遍进入我们生活之中的同时，国家经济建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用，因此说，本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。

【参考文献】

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篇2

1提炼基础，注重应用

“职业技术教育向高层次延伸”是时代的呼唤，在培养模式上，应提倡“宽基础”，这样才能具备较广泛的社会适应性。但是，随着科技的进步和发展，电子方面的新知识、新技术层出不穷，因此，在课程教学体系中，一定要提炼基础性内容，并注重向应用性内容延伸。前期的基础课不仅是为专业教学和专业课程服务，其意义还在于，基础知识要与学生的潜能和悟性相结合，将其内化为学生的科学和文化素质，凭借它去开辟新的领域，适应新的职业情境。

2贴近就业市场，重视资格认证

将职业资格认证引入课程中是社会发展的需要，“21世纪是职业证书的时代”早已是不争的事实。职业资格证书也是社会对人的基本要求，将学历教育与职业资格认证相结合，使学生在取得学历证书的同时获得相应的资格证书，这是提高学生就业竞争力，提升学生自我价值的重要途径。因此，在电子专业教学的课程设置、教学内容和教学进度安排方面，要为学生获得资格认证提供更大的便利。在“双证书”制度下，电子专业要求学生在毕业时，除了要通过学校开设的各门课程外，还需获得至少两三项电子专业相关的职业上岗证或职业资格认证，比如电工上岗证、家用电子产品维修工、电子设备装接工和维修电工等证书。此外，电子专业还应积极配合学校建立相关的职业资格鉴定站，引入职业资格鉴定，鼓励学生拥有一技之长，为就业做好充分的准备。

二改革传统的教学模式

随着电子技术的迅速发展，课程内容更新快，课程内容的综合性、实践性很强，加大了学生学习的难度。近年来，学生的基础差距比较大，教学形式单一，不能很好地培养学生的实践能力和创新思维。这样做，不但难以保证教学效果，而且还难以适应社会和电子技术的发展。针对这些问题，电子专业应从以下2方面入手实行改革。

1精讲多练

针对电子技术实践性、综合性、应用性很强的特点，采取精讲多练的教学方式，即在课堂上讲授重、难点和关键知识，借助教学软件的实际操作与自主学习相结合，注重模仿练习和实际操作能力的培养。在“以教师为主导，以学生为主体”的传统教学模式的基础上，改为以“教师、学生、媒体、教学内容”为教学4要素的项目教学模式，建立集课件、作业、答疑、讨论和考试为一体的教学资源平台。这样做，不仅方便学生自主学习，还有利于学生个性的发展，有利于培养学生的学习能力和创造能力。

2现场案例教学

针对电子技术的广泛性和多样性，教师在实际的教学过程中，可以根据真实的电子产品开发项目或检修项目，有步骤地将相关内容呈现给学生，并与学生共同完成电子产品的设计、制作和调试。同时，鉴于信息时代的先进性，也可以利用学校内外的网络，将相关的教学案例拍摄制作成微课视频，并将与教学案例有关的教学资源分享在网络上，使学生即学即用，开阔学生视野，进而激发学生的学习兴趣。

三强力推进教学方法改革

在教学过程中，应采用多种教学方法。在中等职业技术教育中，探究型教学方法更能体现职业教育的特点，更适合培养高素质的应用型人才。探究型教学包括启发式、问题讨论式、理论与实践相结合等多种以启发、引导为主的教学方法。在专业基础理论教学中，注重概念的理解和基本思维能力的训练，采用理论启发和问题式的方法教学。在电子专业的基础模块系列课程中，有很多概念、名词和规则，对学生而言，这具有很大的难度，很易产生枯燥甚至畏难的情绪。因此，在教学设计过程中，教师可以提前将各种问题交给学生，在讲课中对问题引而不发，激发学生对新知识的求知欲望，而学生则要主动去探索、研究、讨论和回答，加强师生间的交流，使学生真正理解和掌握所讲授的理论知识，起到良好的教学效果。在专业实训教学中，要注重培养学生的应用能力，采用实训作业、综合练习、课程设计、面向应用和开发实际产品的毕业设计，使学生在“调查—分析—综合”和“实践—理论—实践”的过程中逐步深入，进而加深对理论知识的掌握，提升其应用能力。电子专业是实践性、应用性很强的专业，开设职业拓展模块的任选课程后，能够让学生从被动变为主动，进而使实训内容不断更新和发展，培养的学生也不再是“千人一面”，个性将会得到较好的发挥。此外，对于不同的课程门类，要将综合作业与课程设计相结合，通过灵活多样的综合设计和多环节的综合实践培养学生独立思考和分析问题、解决问题的能力，让学生了解技术进步与发展动向，从而培养学生的创新能力。

四加强教材建设

以培养适应生产、建设、管理、服务需要的中等技术应用型人才为目标，编写一批反映教学改革成果，突出中职教育特色，适应中职学校需要的电子专业核心课程教材。教材内容要体现中职教育的特色，理论以必需、够用为度，突出应用性，使理论联系实际。在目前无合适教材的情况下，应鼓励教师根据学校的实际教学情况，自编校本项目教材、项目实训指导书和相关的项目指导视频，逐步形成基础公共课教材、专业核心项目教材和实习实训指导材料三大系列。从目前所使用的校本教材（教学资料）的反馈情况看，这些教材能把握学生的特点，激发学生的学习兴趣，提高其学习效率。

五结束语

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教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中，确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料，例如视频、图片等。其中，尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段，用以引起学生对本门课程的学习兴趣，引导学生主动学习，激励学生参与课堂教学，提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲，有助于相同课程任课教师互相交流、监督，使教学要求标准化，统一化。同时，不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色，使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材，并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业，知识的更新速度非常快，新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识，不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解，拓宽知识面，同时提高学生的阅读能力。当然，国外的原版教材也存在很多问题。比如，原版教材价格较高，内容体系和国内教材差距也比较大，阅读中存在语言障碍等问题。因此，ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来，重新调整、组合教学内容，发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材，实现教学资源本土化。

2教学模式和教学策略的改革

2．1转变教学理念

在数字电子技术的传统教学中，采用的是“教－学－练”的教学模式。而现如今，信息大爆炸和独生子女教育的负面问题，使得学生的自我约束能力降低，学习主观能动性降低，传统教学模式不再合适，转变教学模式势在必行。ISEC项目中，教学模式为“引导－问答－探究－发现”。教师不再是教学活动中的主体和灵魂，而是要形成以学生为中心，教师为主导的教育理念，真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导，还有对学生的能力训练的引导，精神追求的引导。因此，任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解，在教学中能够为学生传授更加贴近实际，更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识，转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆，而是要在主动思考和提出问题的过程中，将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式，探究更深层的知识，既提高学习的兴趣和效率，又能在讨论中学会与他人合作、分享，而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。

2．2互动式教学

受传统文化的影响，我国的教师更喜欢站在讲台上讲课，而国外的很多教师，更偏向于走到学生中间。课堂实践证明，站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感，同时也会减轻学生心目中的隔阂感，更容易对自己的老师产生认同感，而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中，还可以采用其他很多种互动的方式。例如，

(1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论，如果由教师讲，很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味，而由他们自己来讲解，就可以解决这一问题，同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。

(2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中，将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去，同时制定合理的奖励政策，这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性，并能促进学生利用课余时间去学习，为课堂学习做准备，提高课堂学习效率。

2．3任务教学法

在任务教学法中，教师只是起到组织和协调的作用，真正是以学生为中心。教师需要选取合适的任务，既要包含基本的教学知识点，又能调动学生解决问题的积极性。例如在数字电子技术课程中，可以选择数字电子钟的设计作为一个任务，它既包含数字电子技术课程的主要内容，既有组合电路的部分，又包含时序电路的设计，同时又是生活中常见的实物，难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成，使学生在获得基本知识的同时，又锻炼了多方面的能力，一举多得。

3过程性考核形式改革

课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分，当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高，不利于学生创造性思维的培养，不利于调动学生学习的主动性和积极性，考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%，增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时，学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式，既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气，又能够促进教学互动，同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力，对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。

4结论

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福建省武夷学院作为应用型本科院校，电类专业开设的模拟电子技术课程，分列为三门子课程:包括60个学时的理论课程、20个学时的实验课程和1周的课程设计，其中实验课和课程设计为实践环节。用倒三角图表示课程结构、学时安排以及三者之间的相辅相成的关系。模拟电子技术课程的最大特点是内容较多，学生普遍感觉较难，涉及知识面广、应用性较强。

二、课程教学探讨

1．灵活运用多种教学手段。

学生上理论课普遍感觉比较抽象、较难理解与掌握，合适的教学手段显得尤为重要，板书和多媒体相结合的教学手段对于一般本科学生比较合适。教师在黑板写的时间，学生有短暂的时间进行消化和记笔记，有利于对内容的即时理解和课后复习，使得大部分学生能跟上老师的授课进度。比如，在讲授到三极管基本共射极放大电路时，学生对于小信号等效电路画法比较难于掌握，而仅仅用多媒体授课放映效果不理想。教学中可以结合板书，分步画出三极管的H模型，结合小信号等效电路的依据，在黑板上一步步画出来，学生理解起来就更方便。这在模拟电子技术中是比较基础的理论内容，基础内容讲透了，有利于后续章节的顺利展开。但是对于某些比较难用语言描述的概念或者复杂的演变过程，使用多媒体动画效果进行讲解可以更形象生动，使学生更易于理解。例如，P、N型半导体中电子的扩散与复合，晶体管、MOS管器件中的电子、空穴的运动，电流的运动以及器件的制造工艺过程等。这些内容如果采用板书，画图太多、耗时较长，也很难做到形象表达。若用多媒体加上Flas的方式学生就会更感兴趣，有利于知识的理解。需要注意的是多媒体教学课件画面切换快，学生记笔记跟不上，授课时注意放慢速度，讲清基本概念和基本分析方法，适当结合板书对内容作出提纲挈领性的总结。这样结合多种教学手段既缓解了课程内容多与学时数明显不足的矛盾，又发挥了多媒体教学省时、直观、形象的优点，因此受到了学生们的普遍欢迎。

2．营造讨论式教学环境，加强课外辅导。

为增强学生学习的主观能动性，教师可结合实际的学习状态引导学生思考问题，每节课上教师可以适当提出1－2个比较有代表性的问题，供学生探讨，这一过程不仅激发了学生的兴趣也提高了学生的思维能力。总结之前的教学效果，教材的后面章节，比如反馈、功率放大等，学生理解起来就很困难，学习兴趣急剧下降。每周设置1－2个课外的时间段老师给学生们答疑解惑，在学与问的过程中，学生对每堂课的内容能及时消化和吸收，这样学生对整体内容能更好地进行理解，学会融会贯通，达到较好的教学效果。

三、重视实践教学，加强动手能力的培养

1．加强实验教学过程管理。

模拟电子技术实验大纲中包括验证性和综合性实验，其中验证性实验总计有8个，选做5个;综合性实验有2个，选做1个。实验采用自编的实验指导书，书中包括实验目的、实验原理、实验使用仪器、实验操作步骤和思考题等等，要求学生结合实验原理和思考题认真完成实验预习报告，学生在每次实验前对实验项目有基本理解，教师批阅后再根据情况进行讲授。在实验过程中，摒弃传统的“老师做、学生看”的教学模式，我们要求学生自己调试电路和操作实验仪器，独立排除实验故障，找出问题、原因，必须在规定的时间内完成每个实验项目。实验报告中学生需对数据进行处理、分析误差，对实验现象做合理的分析及总结，提出改进意见与措施。这样学生能结合理论与实践，动脑动手相互结合，提高实验的教学效果。

2．重视课程设计，解决实际问题。

课程设计是学生把理论知识应用于解决实际问题的一个重要的实践环节，是培养学生实践技能的重要手段，可以提高学生理论结合实际、分析问题和解决问题的能力。应用性本科学校培养学生的主要目标为未来的技术人员和工程师，动员和组织电类学生开学初准备基本的实践工具，比如电烙铁、万用表、斜口钳、焊锡等等。学校专门设置1周的时间进行本门课程的设计，如何充分利用有限的时间，引导学生综合运用所学的基本理论知识，来分析问题、解决实际问题呢?教师可先给学生提出基本要求，给出一些参考题目，为发挥学生的主观能动性，学生也可自拟题目。课程设计分组进行，要求每组限2名学生。在课程设计教学中要求学生充分利用图书馆和网络资源，学生学会怎样查资料、怎样看资料，如何从资料中获取有用的信息。对于兴趣浓厚的学生可以结合每年的校园科技节活动和大学生创新训练项目，给学生更大的平台去实践锻炼，对于学生的科技成果，还应指导学生试着撰写科技小论文，实践联系理论，提高其科研能力。

3．强调专业仿真软件的运用。

随着计算机的发展，利用计算机的仿真软件对电路进行验证、设计和分析已成为一种趋势。主要原因有:(1)计算机仿真不局限于地点和时间，比较方便，用电脑装好软件就可以进行电路的设计;(2)其可替代采用简化电路模型搭接实际电路进行验证的传统设计方式，同时可有效地对电路参数确定和方案选择，并在设计初期对产品的性能进行可靠预估，从而提高设计质量、缩短设计时间、节省设计费用，因此成为了现代设计中重要的组成部分;(3)利用仿真结果得出电路性能受电路中某些关键参数的影响，可更好地理解电路的特性和性能指标，对实际电路设计和调试具有重要指导意义。目前电子技术中应用较广泛的仿真软件有Proteus、Pspice和EWB等等。教师对于刚刚接触仿真软件的学生，应先结合实际情况讲解一个软件的基本用法，系统地介绍相关的电子资料和软件安装的方法。随着电子产品的普及，大学生基本上都有个人电脑，挖掘其自学能力，对引导其触类旁通具有现实意义。对于课本上难理解的内容，比如放大电路的幅频特性等可通过仿真实现，通过仿真过程与结果分析能更好地理解和掌握理论知识，而且学习好一门软件对于今后的学习和工作起着很重要的作用。

四、重塑培养方案，改革评分机制

传统的培养方案是理论课、实验课和课程设计加起来是一门课程，教师评出总成绩，实验课和课程设计只是作为总成绩中平时成绩的一部分。改革后理论课、实验课和课程设计分列为三门子课程，三门课程各给出总评成绩。理论课评分是按照“3+7”的机制评分，实验成绩按照“3+4+3”机制评分，课程设计按照“1+4+5”机制评分，详细评分机制如表1所示。改革前实践成绩比重偏低，很难考查出学生的动手能力，学生对实践环节总是马虎、敷衍，心里想着实践成绩不理想，还可以靠期末笔试成绩提起来。评分机制改革后，学生比较重视实践教学，做实验和课程设计的积极性明显提高。

五、总结

1．经过学校上述教学探索和实践，使得教学形式多样、生动活泼，学生自学能力和动手能力的培养收到了良好的效果。

学生感觉模拟电子技术虽然有点儿难，但是他们觉得能学到许多知识。

2．应用型本科模拟电子技术课程的教学具有电类课程理论性和应用性教学的双重特点，同时符合相关应用岗位技能要求。

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（一）USB总线微波功率计中数字电子技术的应用

USB总线微波功率计主要包括USB通信接口、微信号接收检测电路等内容组成，该仪器充分借助数字电子技术开发相应软件系统，从而使得该虚拟仪器有效实现微波功率采集、测量和传输功能。USB总线微波功率计中探测器采集到目标微波功率信号后，该设备中微信号检测电路芯片就会对目标信号进行去噪、累加、求差值等等处理，并调整修改信号数据固定程度，最后通过USB通信接口将处理完毕信息传送到上位机，该上位机程序系统就会对该数据进行分析处理。鉴于该总线微波功率计充分应用了数字电子技术中强大信号处理传输技术，使得该功率计不仅小巧易携带，操作简单，PC机适用匹配性强，还具备高精度的测量效果，因此饱受专业人员喜爱。

（二）雷达接收机上数字电子技术的应用

雷达是军民两用的，具备高要求和高标准的高精度电子设备，而日趋成熟完善的数字电子技术也在精密的雷达生产制造过程中起到其中的作用。作为雷达，其主要就是搜寻捕捉目标信号，因此其必须具备强烈的抗干扰性，也就是说雷达信号接收设备就必须具备灵敏性强、频段高性能，而数字接收机就基于这一点顺利成功取代了现代雷达中模拟接收器的地位。雷达接受机中数字接收机高指标的数字变频滤波技术和I/Q解调技术充分使得雷达接收器的实用性和精确性得到提高，也充分展现出数字电子技术应用的优越性。有此可以看出数字电子技术突出的抗干扰、无噪声、易交换储存及处理、能够将设备集成化、微型化的特性在网络信息时代，也会在计算机信号和计算机数字联网方面得到充分应用，从促使网络通信管理实现智能化和自动化，这都需要数字电子技术和网络信息技术的综合支持和发展。

二、数字电子技术未来发展方向和趋势

当前网络信息技术加快了全球信息化时代的到来，社会市场发展需求直接推动了电子技术行业的发展进程，而其中数字电子技术更是成为信息时代技术行业市场的生力军，不断促使经济行业产业的更新升级，还使得数字电子技术和信息技术向着更高层次平台前进，可以说数字电子技术是随着市场需求而不断发展进步的，电子技术数字化和信息化已经成为电子技术领域发展主流，也是当前相关行业的普遍共识。现在我国电子技术行业研究专家还在不断努力研究开发，进行多角度、多层面的项目实验和探索，使得我国电子技术数字化发展事业因为持续技术变革和电子产品的大步伐迈进，其发展速度之快更是空前，现在数字电子技术主要研究大规模可编程逻辑器件的应用实践，尤其是模板半导体工艺已经达到了深亚微米阶段，而集成芯片也实现了千兆位。除此之外，数字电子技术其他内容器件和系统也得到了前所未有的发展进步，如其系统数据传输可以达到每秒几十亿次，其时钟频率也向着千兆赫兹以上进步，这都使得未来集成电路技术SystemOhaCh5p片上系统化发展成为必然。在电子设计方面也面临着基于电子设计自动化基础上的5PGA技术的应用和实践，这些技术的进步和突破必将为信息时代创造更多的奇迹。此外，电子技术领域数字电子技术也会逐步将模拟电子技术特点优势加以引进融合，并开发研究新型的、性能更好的电子器件，从而提高数字电子技术机械零器件的使用效能和寿命，也会间接扩大提高其数字电子技术应用范围和效能。例如传统电位器不仅寿命短，其可靠性和噪声污染也不尽人意，而数字电位器集成了电子开关、线性电阻技术以及EEROM强烈改善了传统电位器机械结构，克服了其不利缺陷，有效提高了其性能需求。当前各类已经得到广泛使用的融合数字、模拟电子技术的新型电子器件有D类音频功率放大器、开关电压调节器等等已经取得了较好的实用效果，而且当前网络信息系统也会新型电子器件的研究开发提供了一定的助力，相信科学在发展，人类不断在进步，数字电子技术领域也同样如此，不论是其机械器件还是其系统技术都在大幅度前进突破从而更好的为社会经济市场服务。

三、结束语

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关键词：电力电子技术；开关电源

现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。

当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。

1.电力电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

1.2逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

1.3变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

2.现代电力电子的应用领域

2.1计算机高效率绿色电源

高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。

计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高频开关电源

通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

2.3直流-直流(DC/DC)变换器

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

2.4不间断电源(UPS)

不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

2.5变频器电源

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。

国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。

2.6高频逆变式整流焊机电源

高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。

逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。

由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。

国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。

2.7大功率开关型高压直流电源

大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。

自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。

国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。

2.8电力有源滤波器

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓"电力公害",例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。

电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。

2.9分布式开关电源供电系统

分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。

八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。

分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

3.高频开关电源的发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

3.1高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

3.2模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。3.3数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

3.4绿色化

电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。

总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。

参考文献：

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。

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和模拟电路比较，其数字电路特点比较突出，从以下几个方面来说：第一、结构简单，能够进行集成化、系列化生产，比较方便，而且成本低，使用方便。第二、具有抗干扰性强、可靠性高、精确度高、稳定性好等优点。第三、在处理功能方面较强，除了能实现数值的运算，还实现逻辑运算和判断。第四、能够进行编程数字电路，很好地实现在各种运算方面的灵活性。第五、通过数字信号的应用，更方便进行存储、加密、压缩、传输。

2单片机技术

2.1单片机的定义对于单片机的定义，往往是指把计算机的一个个部件都汇集到一块芯片之中，这就组成的一个微型的系统。而单片机的设计，是为了控制其应用而设计的、以及制造其固有的构造，在国际上，也叫微控制器。

2.2基本结构及特点在单片机芯片内，往往包括以下几部分：CPU部分、ROM部分、RAM并行I/O部分、串行I/O部分、定时器计数器部分、中断控制系统时钟部分、A/D即模数转换器部分和D/A即数模转换器部分、以及WDT监视定时器等部分。对于单片机，其特点为：1、功能多。2、品种多。3、占用空间少。4、系统所需器件少。对于单片机的应用，包括4大类：第一类：智能仪器仪表；第二类：在工业方面进行测控的；第三类：在民用方面的是一个具有智能型的电子品；第四类：在设备方面是属于计算机的一个外设及通信的设备。

3结合数字电子技术与单片机的应用实例

3.1数字电子钟20世纪末，随着电子技术的发展，现代电子产品已经出现在社会的各个地方，这样就带动了社会的发展，即社会变得信息化，以及提高了现代电子产品的性能化。目前，随着单片机的发展，使其变得高性能化、多品种化，这就逐渐转化为CMOS，最终实现了“功率比较低、体积比较小，容量特别大，性能特别高，价格特别低的设备，在电路方面，其具有了内装片的设备。这种技术属于微控的一个技术。而在单片机模块中，最普边的是数字钟的使用。对于数字钟，是利用数字电子技术而实现的，即能进行分秒来计时的装置，这与机械式时钟不同，其准确性和直观性较高。对于电子钟，往往按照数字电路来进行的，用时、分、秒的数字来显示，属于一个计时的装置，其应用比较广泛，大部分是出现在每个家庭、车站，码头等地方。对于人们的日常生活来看，也是一个必须的、具备的产品。对于数字钟及其扩大应用的研究，这是具有很重要的意义。

3.2由数字电子钟组成的单片机的选择在电子时钟里，对于单片机的选择，往往是以AT89c52为核心的，即作为一个电子时钟的硬件部分。在AT89C52片内，往往利用的是FLASHROM，在3V的超低压下而运行的。其存储空间具有8KB的ROM，而在线编程中，随时可以进行擦除，也不会对芯片产生伤害。一旦把AT89C51作为核心部件，就会对芯片产生伤害。

篇8

1.1明确任务

再设计电路时，首先要明确电路需要的功能，制定详细的任务书，确定需要的单元电路，星系拟定电路的性能指标，再通过计算电压需要放大的倍数、电路中输入输出电阻的大小，绘制执行流程图，通过设计，将电路所需的成本降到最低，提高每个单元电路、参数的精度，在提高设计电路的可靠性、稳定性的前提下，尽量简化设计电路。

1.2参数计算

计算参数是设计电路必须要进行得步骤，通过计算，来保证电路中各个单元电路的功能指标需要达到的要求，计算参数需要电子技术的相关知识，单元电路的设计需要强大的理论知识的支撑，才能做到炉火纯青。例如，在计算如下放大电路的时候，我们需要计算每个电阻的阻值、以及放大倍数，同一个电路，可能有很多数据，所以要正确的选择数据，注意方法。

1.3绘制电路图

电路设计时，需要将单元电路与整机电路相连，设计完整的具有一定功能的电路图，在连接时，需要注意单元电路间连接的简化，以及最重要的是，电路的电气连接，是否能够导通，实现预定功能。例如，设计单元电路间的级联时，各单元电路设计完成时，还要考虑这些，意在减少浪费，还要注意输入信号、输出信号、控制信号间的关系，同时还要注意一些事项：首先，注意电路图的可读性。绘图时，尽量将主电路图绘制在一张图纸上，其中较为独立的部分单元电路、以及次要部分可以绘制在另一张图上，但是一定要注意图之间的电气端口的连接，是否对应，各图纸间的输入输出端口都要提前做好标记。其次，注意信号流向以图形符号。信号的流向，一般从输入端、信号源开始，从左至右、从上到下，按信号的流向依次连接单元电路。而且，图中要加上适当的说明，如符号的标注、阻值等。最后，注意连接线画法。电路图中，各元件间的连接应为直线，且尽量减少交叉线，连接线的分布应为水平或者垂直，除非应对特殊情况，否则不要化斜线，如图中不可避免的出现交叉，要将连接点用原点表示。

2几种典型单元电路的设计方法

电子电路设计中，单元电路一定要设计合理，否则将会影响整个电路的联通，所以，电气工程师在设计电路时，应该更谨慎的致力于单元电路的设计。

2.1对于线性集成运放组成的稳压电源的设计

稳压电源的设计，一般先让输入电压通过电压变压器，然后进行整流，然后经过滤波电路，成为稳压电路。设计单元电路时，串联反馈式稳压电路可分为几个部分，调整部分、取样部分、比较放大电路、基准电压电路等。这样的设计能够使单元电路具有保护过流、短路电流。

2.2单元电路之间的级联设计

单元电路设计完成之后，还要考虑单元电路间的级联问题。例如，电气特性的相互匹配、信号耦合方式、时序配合、相互干扰等。其中信号耦合方式，还包括：直接耦合、间接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光耦合。时序配合的问题，相对比较复杂，需要对每个单元电路的信号进行详细的分析，来确定电路时序。

2.3对于运算放大器电路的设计

运算放大电路在电路设计中十分常用，它能够与反馈网络连接，组成具有特定功能的电路模块，是具有很高放大倍数的单元电路。运放电路的设计，可以通过元器件的组合，也可以通过具有相应功能的芯片构成，设计时对各种参数都要整体权衡，不能盲目的追求某个指标的先进。其中，要引起重视的是，应在消震引脚间接入适当的电容消振尽量避免两级以上的放大级相连。

3结束语

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OSEK/VDX规范从实时操作系统（Real-TimeOperatingSystem,RTOS）、软件接口、通讯和网络管理等方面对汽车的电子控制软件开发平台作了较为全面的定义与规定。将OpenSystemsandtheCorrespondingInterfacesForAutomotiveElectronics规范简称为OSEK规范。

兼容OSEK/VDX规范的操作系统应用架构

OSEK/VDX标准包括以下四部分：OSEK/VDX操作系统规范（OSEKOperatingSystem，OSEKOS）,OSEK/VDX通讯规范（OSEKCommunication，OSEKCOM）,OSEK/VDX网络管理规范（OSEKNetworkManagement，OSEKNM）以及OSEK/VDX实现语言（OSEKImplementationLanguage，OSEKOIL）。采用符合OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系

统可以提高产品代码的复用率、降低开发成本、缩短产品开发周期。使用兼容OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统的应用架构如下图所示。

2．OSEK/VDX任务管理

OSEK/VDX将任务分为基本任务和扩展任务。基本任务具有3种状态：运行状态、就绪状态、挂起状态；扩展任务比基本任务增加一个等待状态。基本任务只在开始和结束时才有同步点。扩展任务运行时可能进入等待状态，因此不仅在开始和结束有同步点，而且运行过程中可能有多个同步点。下图所示的是扩展任务与基本任务的状态转化图。

OSEKOS规范规定的任务类型

3。OSEK实现语言规范

为了达到软件可移植的目标，OSEKOIL规范（OSEKImplementationLanguageSpecification）定义了一种配置和使用OSEK应用的方法。下图表示了一个遵守OSEK规范的应用开发过程。OIL文件可以是手写的或者是系统配置工具产生。

基于OSEK规范的应用开发过程

OIL提供一种在特定CPU中配置OSEK应用的机制。每个CPU对应一个OIL描述。所有的OSEK系统对象用OIL对象来描述。OSEK应用的OIL描述是一组OIL对象的组合。CPU是这些OIL对象的容器。OIL明确地为每个OIL对象定义了所有标准属性。每个OSEK应用可以定义附加地特殊执行属性和引用。每个OSEK应用可以限制每个属性的取值范围。

4．车控电子产品的开发流程

车控电子产品是软硬件结合的嵌入式系统。为了节约资源，缩短产品开发周期，一般应采取软硬件同步开发的方案。车控电子产品的开发工具对软硬件的同步开发、调试提供了很好的支持。车控电子产品的软件开发分为功能描述、软件设计、代码生成、操作系统环境下高级调试等步骤。车控电子产品的硬件开发分为硬件描述、硬件设计、硬件调试等步骤。当软件设计完成后，通过使用相应的工具，完成在虚拟ECU平台上的验证。当硬件设计完成后，与硬件一起进行软硬件集成调试。通过这种开发方式，缩短了产品上市的时间。

软硬件并行的开发方案

5．车控电子产品软件开发流程

汽车车控电子产品软件开发流程是“V”形开发流程。“V”形开发流程分为五个阶段，即功能设计、原型仿真、代码生成、硬件在回路仿真－HIL、标定。

在功能设计阶段使用的主要工具是MATLAB。通过使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的设计、功能模块的设计、控制算法的设计等任务，并进行初步的仿真模拟工作。在原型仿真阶段使用的主要工具是dSPACE。使用dSPACE提供的快速控制原型－RCP工具完成离线的仿真工作。在开始该阶段之前，需要使用RealTimeWorkshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Stateflow等产生的代码向标准C代码的转换工作。

6．车控电子产品代码生成过程

在进行向标准C代码的转换的过程中，可以根据需要加入符合OSEK规范的嵌入式实时操作系统。在代码生产阶段使用的主要工具是CodeWarrior。通过使用CodeWarrior提供的编译器、调试器等工具，完成从标准C代码向目标硬件平台上的产品代码的转换工作。下图表示了车控电子产品的代码生成过程。

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高职院校的学生并不擅长纯理论的学习，如果在学习模电这门课程时，先进行一些感性认识的教学环节，他们往往更容易学习这门课程。科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”。因此，在讲授模电这门课程时，在讲完绪论以后首先由老师做一些电子方面的趣味实验，以激发学生的兴趣和好奇心，以增强学生学习这门课程的积极性。如果有条件让学生到实验室动手做一些较简单的电子实验，这些实验不仅能提高兴趣，又让他们认识了一些电子器件及特性，使今后在讲授各种电子器件时不再空洞乏味。

2要引导学生进行思维方式的转变

模电作为一门技术基础课，有其自有的特点和规律，其课程更重视理论与实践的结合。一般教学计划都是电工基础安排在模电课程之前来作为模电的基础课程，但如果不加分析地用电工基础的分析方法去分析模电，可能不会得到正确的结论。模电的理论有其自身的特点，表现在：第一，模电主要的电子器件二级管、三级管都是非线性器件，这与线性电路的分析和计算是有很大区别。第二，模电的分析都是直流加交流的分析方法，即直流通道和交流通道。直流通道决定静态工作点，而交流通道是信号的通道。第三，反馈网络是模电经常使用的电路，不管是运算放大器还是振荡器都必须有反馈网络的构成。以上几点正是学生学习模电的难点，因此在讲课过程中，要让学生了解这些特点与难点，调整思维方式和学习方法，使学生能够正确把握这门课程的学习特点。以下通过几个实例说明如何引导学生思维方式的转变。

2.1非线性电路与估算

在模电中常用的二极管、三极管的伏安特性为非线性，一般称为非线性元件，而电阻、直流电源的伏安特性为线性，一般称为线性元件。在模电中线性元件与非线性元件共同组成各种电路，那么电路的计算问题在电工基础中并未涉及，那么计算这种电路目前使用估算法、图解法。有的同学往往提出为什么不用解析法，而那样计算的不是更精确吗？在讲解这类问题时要给学生讲清楚估算法在工程计算中是非常重要的，它能使有些计算问题变得简单，能较快地解决实际问题，而用解析法，一是目前学生的数学知识不能解决这种问题，二是如果能用高等数学的方法解决，但过程过于繁杂，虽然计算精度高，但与估算结果差距不大。因此在这里要让学生思维方式有一个转变。

2.2放大电路的直流通路与交流通路

在模电的放大电路中,直流通路和交流通路的分析也是模电独特的电路分析方法，由于二极管、三极管中PN结死区电压的存在，必须在交流信号通过放大电路时有一个直流电压及电流的存在，这样才能保证交流信号不失真地通过放大电路。这也是学生需思维转变的一个重要方面。对于三极管、电阻、电容、电感、电源等电子元器件，它们分别在直流电及交流信号激励作用下的不同响应决定了它们在直流电及交流信号中所起的不同作用，这些都是分析复杂放大电路的基础。很难想象不清楚放大电路直流通路和交流通路的学生能够学习好这门课程。

3通过课程综合实验提高学生的整体水平

由于模电是一门与实践联系非常密切的技术基础课，通过一些综合实验来提升学生的理论水平和实践技能是非常重要的，因此在课程讲完之后，笔者就安排一个超外差式收音机综合实验来提升学生模电的理论水平和实践能力。读图——提升学生的读图能力，课上讲的模电电路一般是各类单元电路，如共射基本放大电路、振荡电路、功率放大电路等。通过综合实验课可以将各个电路串成一个整体，笔者通过对一个超外差式收音机电路图进行整体讲解和分析，来提升学生模电电路的整体分析能力。一般超外差式收音机的电路组成为变频级——中放级——检波级——低频放大级——功率放大级，对照理论教学所讲授的内容，变频级对应振荡电路及基本放大电路，而该放大电路又工作在非线性区属非线性放大，这样才能混频输出差频信号，在这里还要补充讲解一下放大电路的非线性特性及应用，这样使学生对三极管有了更深刻的认识，平时常常强调放大电路要工作在线性区，似乎非线性区是不可用的、多余的，但通过这样一个实例让学生明白，三极管放大电路工作在线性工作区时可进行线性放大，工作非线性区时可以进行混频等应用。这样一级一级来分析后面的中频放大电路、检波电路、低频放大电路、功率放大电路等。实践证明，通过整体电路的分析与讲解，学生的读图和分析能力得到了明显的提高。

4结束语