电子电路设计基础范文

导语：如何才能写好一篇电子电路设计基础，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：计算机；高速数字；电路设计技术

中图分类号：TN79文献标识码：A文章编号：1007-9416(2015)12-0235-01

作者简介：胡文涛(1979—),男,湖北荆州人,硕士研究生,助教,研究方向：计算机网络。

1引言

高速数字电路的含义是通过电路,高速变化信号出现电熔以及电感等性状,计算机高速数字电路涉及两方面的技术,分别是计算机技术以及电子技术,优化了电路的所有参数,保证高速数字电路系统可以正常的运行。在进行高速数字电路设计时,最为关键的是合理搭配各个元件,这样才有利于电路信号以及相关元器件的稳定运行。

2影响计算机高速数字电路设计技术的问题

2.1来自于信号线之间距离

高速数字电路设计技术的出现,对于计算机电子技术来讲,是一个很大的进步。不过目前这种技术还不成熟,还有很多弊端。举个例子,信号线之间的距离也对其带来一定的影响,通常来说,印刷版电路的密度越大,信号线之间的距离就会变小,同时,还会增加电磁耦合度,如果没有充分注意到这个问题,就会导致信号之间相互干扰,而且这种现象会越发的严重。

2.2阻抗不能匹配

对于信号传输线来说,最主要的就是阻抗,但是目前在进行高速数字电路设计时,阻抗不能匹配的情况时有发生,这会引起反射噪声的出现,从而影响到信号的完整性。

2.3来自于电源平面之间电感以及电阻方面的因素

具体来讲,计算机高速数字化电路设计技术就是结合具体条件,通过电子技术完成设计,在很大的范围内得到了推广。目前,在进行计算机高速数字电路设计时,因为电源平面之间是有电感以及电阻存在的,如果同时进行所有的电路输出,就会在电路上形成巨大的瞬间电流,影响到电源线电压以及极端级的电路地线,严重时还会造成波动。

3深入探讨计算机高速数字电路技术

3.1通过科学的设计保证完整的计算机高速数字电路信号

我们经过上面的分析已经知道,目前,在进行计算机高速数字电路设计时,因为存在阻抗之间的不匹配,会造成电路信号的不完整,所以,要科学的设计计算机高速数字电路技术,最大程度保证完整传输电路信号。有关这个问题可以从两个方面进行研究,首先,研究不同种类电路之间电路信号传输的干扰现象,换句话来说,就是上面所说的干扰以及反射的现象。其次,我们还要研究不同种类信号在进行传输时,给电路信号网带来的影响。计算机高速数字电路处于正常运行状态时,因为阻抗不能匹配,传输的电路信号并不是很完整,此外,计算机高速数字电路在运行当中,是无法控制好阻抗的,阻抗有时过大,有时过小,这会影响到电路信号的波形,最终造成计算机高速电路不能传输完整的信号。为了解决这个问题,我们必须要进一步研究计算机高速数字电路技术,按照一般的规律,高速数字电路设计是无法让临街阻抗符合电路的,这就要改进计算机高速数字电路设计技术,确保系统是过阻抗的情况,这种方式可以解决由于阻抗的不匹配,造成计算机高速数字电路不能传输完整信号的问题,最大程度减少由于阻抗过大或者过小所带来的负面作用。

3.2科学设计高速数字电路电源

计算机高速数字电路技术是离不开电源的,可以说,电源是包含在计算机高速数字电路技术之内的,我们通过上面的分析已经了解到,在进行计算机高速数字电路设计时,因为电源平面之间电感以及电阻带来的影响,电源在运行时,会产生过电压的现象,简单来说,就是干扰到电源的波形,无法保证计算机高速数字电路安全稳定的运行。按照理论来讲,在进行高速数字电路设计时,如果电源系统是没有阻抗的,电路设计就会进行的非常顺利,在这种情况下,信号回路就不容易消耗到阻抗,系统当中,每个点都会保持一种长期稳定的态势。但是这只不过是一种假设的理想状态,在现实当中,是不可能存在的,为了保证计算机高速数字电路系统的正常运行,就不能忽略电源的电感以及电阻带来的影响,为了将这种影响控制在最低的程序,需要我们采取科学的手段。我们考察目前计算机高速数字电路系统所用的电源材料可知,对于电路系统来说,大部分都是利用铜质材料的,但是根据电源系统的具体情况,铜质材料是不符合计算机高速数字电路电源的材质要求的,这会影响到计算机高速数字电路系统的正常运行。面对这种情况,我们要从多角度对各个影响因素进行探究,比如可以在电路中应用楼电容,这种方式有利于减少电源面的电感以及电阻所带来的影响,最终保证计算机高速数字电路系统可以长久稳定的运行。

4结语

总的来说,随着中国社会经济发展越来越快,推动了电子技术的不断进步,也催生了很多新的技术,就如文章所阐述的计算机高速数字电路设计技术,其就建立在电子技术的基础之上,通过科学设计而实现的,并且应用于各个行业,取得了显著的效果。文章深入分析了计算机高速数字电路设计技术,在结合笔者自身的实践经验,此外,还有对于计算机高速数字电路技术的初步认识,详细的阐述了计算机高速数字电路设计技术的相关影响因素,并且提出了具有针对性的完善手段,主旨在于通过上述的分析,可以将计算机高速数字电路系统的应有作用发挥出来,繁荣电子产品市场,并且成为同行的一种借鉴。

参考文献

[1]蔡叶芳,田泽,邵刚,等.一种高速数模混合倒装芯片协同仿真技术研究[J].计算机技术与发展,2015(06).

[2]唐思超.高速数字电路互连时序模型与布线长度分析[J].单片机与嵌入式系统应用,2014(12).

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关键词：LED显示；数据处理电路；EDA统计;位面分离

中图分类号：TN321 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1717403

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

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

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

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

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

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

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

1 引 言

LED视频显示屏由于亮度高、视角广、寿命长、性价比高，而且具有可与计算机同步显示各种文字、图形、图像，可实时播放电视、录像、影碟等视频信号，可即时输入、编辑各种多媒体数据等优点，使其在街头、广场、商业中心、运动场所、娱乐场所、控制中心许多公共场合得到了广泛的应用。但是由于技术的问题，特大视频显示屏还面临着严峻的挑战，主要表现在灰度级低，亮度损失严重，刷新速度低。另外，本文的视频信号源来自DVI(Digital Video Interface)接口，DVI接口输出的为数字视频信号，信息量大，一般是先经过外部RAM(Random Array Memory)缓存，然后由处理器对视频信号进行处理。可用于数字图像存储的外部存储器有很多种，如SRAM，DRAM和SDRAM,它们的容量和速度各不相同。DRAM和SDRAM属于动态存储器，容量大，使用中需要刷新，当处理器没有外部动态RAM接口时，就需要设计刷新电路，这给系统应用带来不便；SRAM不用刷新，不需要专用接口，实时性好，并且可以进行跳地址寻址,所以本文利用SRAM作为外部缓存存储器。采用分场分区存储技术，使刷新频率大为提高，图像显示效果清晰稳定，实现了分辨率800×256，刷新频率90 Hz，红绿蓝三色256×256×256灰度级的视频显示系统。同时，采用该技术，亮度和灰度级方便可调，亮度损失小。

2 系统组成

LED视频显示系统总体框图如图1所示：该系统由发送和接收两部分组成，发送部分的功能主要是对DVI接口传输的视频信号进行编解码形成24 b真彩数据和点时钟(CLK)，行同步信号(HS)，场同步信号(VS)，数据有效信号(DE)等控制信号，通过LVDS(Low Voltage Differential Signaling)电平传输到接收卡上，经过接收卡的数据处理传送给具有特定驱动结构(1/8扫描方式，74HC595驱动芯片)的LED大屏。本文的重点是介绍接收卡的数据处理模块。

3 数据处理

数据处理流程如图2所示：接收卡接收发送卡传输过来的视频信号(控制信号和数据信号)，将视频信号中的数据经过位面分离，分场存入外部缓存，然后分区读出，传送给显示驱动屏。其中位面分离模块将不同数据的同权位重新组合成新的数据存储在存储器中。外部缓存采用两个SRAM乒乓缓存的技术，实现数据的流水线处理。下面分别介绍位面分离模块和分场分区存储的原理和实现。

3.1 位面分离模块

视频显示屏采用的灰度级控制方式为分场叠加与占空比相结合的方式［1,2］，如表1所示：其中分场叠加是指用不同场次的恒频扫描来实现不同灰度级，如表1的D7~D4;占空比控制是指控制点亮时间与关断时间的占空比来实现灰度的调节，如表1的D3~D0。而这两种方式的前提都是要实现视频数据的位面分离。位面分离用FPGA来实现，一共包括两大模块，数据移位寄存器和数据选择器。用VHDL实现的原理框图如图3所示，其中r0-7，g0-7，b0-7分别是真彩色图像数据的红绿蓝三色，分别占用一个字节。把这24位数据线分别通过一个8位宽数据移位寄存器寄存，然后通过一个颜色位选择器输出到外部缓存器中。通过控制缓存器的地址实现位面分离，外部缓存的数据宽度为24位，使RGB三种颜色并行进行位面分离。其中移位寄存器使用了流水线的技术，在锁存输出前8个数据的同权位的同时，移进第9个数据的同权位，这样提高了数据处理的效率。

3.2 分场分区存储

数据经过位面分离以后，不同数据的同权位［3］组成了新的数据，通过控制存储器的地址使一帧所有数据的同权位写在存储器的同一段中，因此对写地址发生器要求比较高。该系统要求256级灰度，那么将存储器分成8个段，每个段存储代表同一个权值的位(场)。其中,8个段用3(23)根地址线来代替，分辨率为800*256的大屏有256行，800列，那么行地址用8(28)根地址线表示，这8根地址线前5位为区地址(32区)，后3位为一个区的行地址(1/8扫描)。列地址用7(27)根地址线来表示，因为存储器为24位宽，一个存储单元代表LED显示屏8个RGB点的同权位,其优先级从高到底的顺序为：场地址>列地址>行地址。分别用计数器来实现，这三个计数器级联就构成了存储器的写地址,其连接方式为：场地址(A17~A15)，区地址(A14~A10)，区内行地址(A9~A7)，列地址(A6~A0)。由此可见，通过改变存储器地址线的优先级可实现分场(8场)存储。

数据分8场写入存储器，读出时要求分19场读出，并且要控制每一场的显示时间。所以在产生读地址的场地址计数器的时候，先设计一个19进制的计数器counter19(0~18)。表2为counter19和场地址计数器的关系：每一场的显示时间是用比较器来实现的，可以通过改变比较器中的值灵活地校正灰度和亮度。

LED显示屏要求32区同时点亮，采用数据的并行处理，降低硬件消耗和系统工作频率。提高刷新频率。由于存储器每次只能读出一个数据，所以必须采用分区锁存，然后把32区数据并行输出。

行地址和列地址同写地址发生器原理相同，这里主要介绍一下它们的优先级。数据已经是位面分离的，所以要想实现32区数据同时显示，那么区地址的优先级应为最高，其次是列地址，然后是行地址，最后是场地址。与存储器连接方式同写地址一样。

4 仿真波形

位面分离模块的仿真波形如图4所示：其中RGBdin［23..16］为输入数据的高八位，rgb_regroup_output［23..16］为输出数据的高八位。flag为输入数据有效信号标志，flag_delay85为输出有效信号的标志。

波形分析如下：

输入数据前8个数据的前面7个都为00h，第8个为02h，这8个数据进行位面分离后输出见表3，由表3可以看出位面分离实现了前8个数据转置后从右往左读出。

图5为写地址的仿真波形，可以看出，场地址优先级最高，当场地址为7h时，列地址加1，当列地址为63h时，行地址加1，当行地址为7h时，区地址加1。同理可以看出图6读地址的进位顺序为：区地址为1Fh时，列地址加1，列地址为63h时，行地址加1，行地址为7h时，场地址按19场原理进行计数。图6中行地址为7h时，场地址并没有加1。图7为场地址计数器控制的占空比信号。该信号接显示屏驱动板行扫描信号的使能端，通过控制扫描信号控制显示时间，从而实现灰度级。

5 结 语

针对LED视频显示屏的系统遇到的刷新速度和灰度控制问题，本文提出了一种分场分区存储技术，详细地介绍了其原理和实现。通过波形仿真和工程应用，该方法很好地解决了LED显示控制系统中图像闪烁，亮度损失大的问题，并且其灰度和亮度控制可以灵活校正。

参 考 文 献

［1］蔡林飞，高杨，刘佳，等.LED全彩大屏幕同步显示系统设计［J］.电视技术，2007，31(3)：31-33.

［2］蔡林飞.LED全彩大屏同步显示控制系统设计［D］.绵阳:西南科技大学,2007.

［3］刘传清,张蕴玉,胡修林.LED彩色屏数字视频信号的数据重构与存贮技术［J］.电子与自动化,1999(1):15-17.

作者简介 李俊艳 女，1984年出生，硕士研究生。主要研究方向为EDA设计。

高 杨 男，1972年出生，博士，副研究员。主要研究方向为微光机电系统(MOEMS)。

周 岩 女，1983年出生，硕士研究生。主要研究方向为EDA设计。

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【关键词】电子 电路设计 常用 调试方法 步骤探讨

伴随时代的不断发展和科学技术的不断进步，人们越来越关注社会生产力的提升。采取科学的方式进行电子电路的设计与工作流程的部署和管理，能够满足当下社会生产力发展的基本需求，也能够促进行业的生产进步。当下我国电子行业发展的过程当中都越来越重视相关的技术升级，采取高效率的生产和设计模式才能够实现对理论的进一步应用，也能够满足实际的生产工作需求。模拟的设计构想在实践工作的验证体系下常常显示出各种问题，需要以更加科学、安全、有效的方式实现对相关工作体系的完善，并在具体的工作当中以实践经验论证设计理念，保证电子行业发展的前景要求。

1 电子电路设计的原理

电子电路的设计工作具有相关的工作原理和原则，需要遵循一定的制度和规律进行相关工作的设计，以此实现对工作体系的完善性需求。首先，电子电路的设计工作原理要求，设计的相关内容需要符合整体性要求，在实际的设计工作当中要针对电路工作的各个节点进行监督与功能实践。其次，设计的工作要保证具体功能的落实，针对每个电路的工作职能进行细致的划分。再者，应当进行电路设计的最优化选择，保证电路设计的稳定性和完善性，在实际的工作应用中具备可靠的特征。最后，应当实际的考量到市场经济的价值和效益需求，进行性价比的研究分析并最终完成设计。

2 电子电路设计的流程

电子电路的设计工作流程比较复杂，具体的工作内容也具有较高的严谨性和准确性。在实际工作进行的过程当中，应当重视对设计目标的确认，在具体工作中明确电子功能的设计。针对电子产品的核心功能应用进行整体的考量，设计的电路能够符合单一操作的要求，进行优化的职能选择。在设计形成初期进行整体研究，包含对电子电路的测试实践。重视对电子电路的调试和功能定位，保证未来工作进行的顺利要求。重视电子电路功能的设计才是保证产品能够高效率工作和服务的基础，也是确认核心功能和辅助功效的重要工作内容。实现设计初期的检查和测试，能够保证设备未来使用的优越性。

3 调试仪器概述

具体的电子电路设计功能测试与调节工作要求的比较准确和细致，在实际的工作过程当汇总需要进行相关仪器的使用和完善，避免当中一些环节出现问题。在调试仪器使用的过程中涉及到众多的零部件，包含万能用的工具表，显示波动幅度的器械，以及信号发出的设备等。针对具体的调试工作进行观察，玩能用的工具表主要是为了测量设备使用期间的电流量和电压力，以及存在的电阻等元素。显示波动幅度的器械主要是为了更准确的测量信号，关注波动变化。信号的发出设备是为了在监测过程中收集信息，确定监测工作准确性和保证基本交流。

4 电子电路调试具体流程

电子电路的调试工作可以划分为诸多细致的流程，在具体工作开展的过程中还需要进行整体工作的完善和优化。调试的工作需要进行电路的线路监测，在实际的工作验收中观察通电的效果。调试的工作还需要确保对电子设备的功能监测，保证实际的工作过程能够正常的运作，充分实现对信息传播的要求。在实际工作开展的过程当中要进行电源的调试，减少工作阻碍，进行指标的规范和数据的验收。除此之外，调试工作还可以划分为两种方式，分别是整体和分区域的调试工作。细致的划分主要是为了给保证验收工作的严谨性要求。最后需要针对环境进行监测，考量实际工作需求进行优化处理。

5 调试工作需要重视问题

在调试工作进行过程当中还需要重视对工作细节的优化处理，保证人员施工的科学性安排，在实际的操作过程当中需要进行设备功能的优化，确保功能的准确性要求。重视对细节工作的监督和管理，在调试的信息记录中掌握数据中存在的差异，为维护系统工作提供良好的基础，也有助于及时的解决系统工作出现的问题。除此之外，还需要认识到系统调试工作反复执行的重要性，针对测量工作进行反复的操作才能够保证电子电路的设计符合实际生产需求。

6 结论

综上所述，本次研究针对子电路设计的相关工作展开分析和研究，希望在实际的工作过程当中掌握实践的工作经验，在未来的电子电路设计工作当中采取先进的科学手段，实现对相关工作内容的整合，满足时展的进步要求。在传统电子电力设计的相关工作基础上实施切实有效的完善策略，保证基本工作的流畅性原则，在实施科学有效的方式和方法进行相关设计工作的管理，满足实际工作的需要，进行不同线路的测试和验收，保证电子电线设计工作的优越功能。重视对电子电路工作的设计工作，在实际工作开展的过程中进行调试工作的监督与管理，进一步促进我国现代化生产效率的提升。

参考文献

[1]许小飞，方桦.电子电路设计的原则、方法以及步骤探讨[J].电子制作，2016（10）：45.

[2]丘嵘，涂用军.基于工作过程的学习情境设计的关键要素及途径与方法――以“电子电路调试与应用”课程为例[J].职教通讯，2013（12）：5-8.

[3]朱冬平.电子电路设计的原则、方法和步骤研究[J].电子制作，2015（17）：66-67.

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【关键词】 Proteus 仿真软件 电子电路设计

随着社会科技的不断发展，Proteus仿真软件在电子电路设计中的应用也得到了一定的发展。Proteus仿真软件是现代计算机应用技术发展中的重要成果之一，Proteus仿真软件具有模拟电路仿真、数字电路仿真以及电路等部分组成的仿真系统，其自身带有先进的虚拟器，其中包括示波器、逻辑分析仪以及信号发生器等等。为了更好的研究Proteus仿真软件在电子电路设计中应用，需要在Proteus仿真软件环境下，明确的分析各个阶段的电路设计，包括各个部位的元件，为进行深入的设计做好准备。

1 关于Proteus仿真软件的简要分析

Proteus仿真软件是LabeenterElectronics公司出品的一种集电路设计和仿真的工具软件，其软件自身系统包含ISIS、ARES软件部分，这两部分软件在实际的电路设计中分担着不同的职责。通常情况下，ARES软件部分是用来辅助PCB的设计工作，而ISIS软件部分则是在软件环境下用来进行电路原理以及仿真的设计工作。从目前的研究结果分析，Proteus以其丰富的资源，自身系统中带有的元器件库就有几十个，可以在正常的软件工作环境中，提供至少27000左右个仿真元器件，以便其自身系统可以顺利实现仿真电路以及其他电路的仿真设计。同时，其系统内的示波器、虚拟终端、仿真仪器等仪表资源，可以将电路设计中发生变化的信号，以图形的方式输出，这方面的突出功能，甚至强于示波器，再利用虚拟仪器的理想指标进行参照、研究，最终最大化的降低相关测量仪器对测量结果的误差，提高了仿真研究的水平，也因此逐渐引起科研人员的关注。

2 Proteus仿真软件进行仿真电路设计的相关分析

在实际的电子电路实验中，Proteus仿真软件进行仿真电路设计需要在Proteus编辑界面中，实现按照研究的思路，设计出完整的电子电路原理图，再通过一系列的仿真测算与计算，经过不断的修正程序发现的问题指数，力求在最短的时间内完成重要参数指标的设计与研究要求，最终敲定设计方案，利用程序的系统功能，输出自动生成的图像。不断的实验经验表明，我们可以利用如下的设计与操作流程，确保顺利完成Proteus仿真软件进行仿真电路设计的相关工作，具体环节如图1所示：

3 Proteus仿真软件进行仿真电路设计与调试

通常情况下，我们会利用Proteus ISIS编辑窗口，再一次对电子电路的原理图进行一次慎重的选择与修改。在实际的Proteus仿真软件设计的实验中，实验之前应选好信号源的放置位置与及虚拟仪器、测试点布置的情况。工作人员应及时的检查测量仪表的输入端是否与被测量点处于良好的连接状态以及信号源的接地情况，包括示波器是否与地线处于连接的状态。同时，明确测量结果是相对GND的波形，以便于后续的研究。在进行实验的过程中，观察实时工具中电压、电流的探针变化，在仿真执行时，时刻观察串联电路中电流探针的指数，并及时的在相应的操作执行菜单，通过网络的手段，选择适当的电压后，进行仿真的调试，进一步促进Proteus仿真软件应用的水平。

4 Proteus仿真软件应用的实用电路分析

在未来的实际工作中，我们应在发展 Proteus仿真软件的同时，更加注重通过科学的手段研究 Proteus仿真软件未来发展的趋势，Proteus仿真软件应用需要在传感器电路、正弦、方波电路的实用电路中，进行不断的实验与研究，才能够真正的落实到实际电子产品的生产环节中。因此，在进行Proteus仿真软件应用的实用电路分析的相关环节中，我们应重点传感器电路、正弦、方波电路的实用性以及适用性，以更好的满足Proteus仿真软件应用的具体流程。以便可以更好的开发其系统的强大功能，为更好的探究电子系统的发展打下坚实的基础。

5 总结

综上所述，现阶段 Proteus仿真软件的实际功能非常强大，在电子电路设计的工作环节中，为进一步研究电路的运行状态以及相关电路参数的调整，我们应进一步研究 Proteus仿真软件的操作规范，以其自身系统具备的功能，来完成对重要电路参数的调整。同时，可以有效的改善传统电子电路实验与检测工作，能够在有效的时间段里，高效的完成研究的目标，为进一步减少电子电路实验成本、提高电子电路实验的有效性以及不断的缩短实验周期等方面，都具有积极的现实意义。

参考文献

[1]代启化，Proteus在单片机电路系统设计中的应用[J].自动化与仪器仪表，2006（06）.

[2]王娜娜.徐海，数字电子技术教学的实践与思考[J].科技信息，2010（30）.

[3]邓海，基于Proteus和LabVIEW的串行通信系统仿真[J].科技广场，2009（09）.

[4]吴小花，基于Proteus的电子电路设计与实现[J].现代电子技术，2011（15）.

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关键词：电力电子；实验；NI ELVIS

作者简介：刘晋（1974-），男，河北涿州人，华北电力大学电气与电子工程学院，讲师；牛印锁（1973-），男，河北定州人，华北电力大学电气与电子工程学院，高级工程师。（北京?102206）

基金项目：本文系华北电力大学2010年教改项目的研究成果。

中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）21-0084-02

电力电子技术广泛应用于电力系统的发电、输电、配电和用电等领域；同时，在太阳能光伏发电和风力发电等可再生能源发电领域，电动汽车技术、电气节能和电力传动等领域也有广泛的应用。电力电子技术的广泛应用对电力电子技术教学和研究都提出了新的要求和内容。

目前，“电力电子技术”已经成为各个高校电气工程专业重要的专业基础课。由于电力电子技术的实践性强，其实验环节的教学方法和手段对于电力电子教学效果具有重要影响。

本文针对电力电子实验教学的特点，应用NI ELVIS平台进行了电力电子电路实验设计的教学研究，对于该平台的特点和应用进行了介绍，并用实例展示了NI ELVIS平台在电路设计实验教学中的应用。希望能够帮助从事电力电子实验教学的教师开拓教学思路、丰富教学手段、提高教学效果，为该课程的实验教学提供有益的参考和借鉴。

NI ELVIS（教学实验虚拟仪器套件）是一个基于LabVIEW的系统设计与原型创建的工具套件，用于高等院校的工程与科学实验室。使用NI ELVIS，学生们可以在学习以下一些领域中的工程理论知识的同时将它们付诸于实践：电子电路、信号处理、通信、控制系统、机械测量与机械电子等。

一、平台介绍

美国国家仪器公司（NI）的教学实验室虚拟仪器套件 (ELVIS)可用于电路的动手设计及原型设计及实现，平台集成了12款最常用仪器，包括示波器、数字万用表、函数发生器、波特分析仪等，紧凑的结构是实验室及课堂教学的理想实验平台。

ELVIS可通过USB接口与PC连接，实现快速易用的测量采集及显示，它将 NI ELVIS与Multisim的原理图与SPICE仿真环境结合在一起。学生可以将在教科书中学习的电力电子电路应用到Multisim中，从而通过学习电路建模仿真，理解电路的工作原理和控制方法。同时，学生在 Multisim环境中可以使用 ELVIS仪器，在ELVIS实验平台上用实际元器件搭建实际电路，通过Multisim软件，可以将设计电路的仿真结果与实际电路的测量结果进行比较。

在NI ELVIS平台上进行电力电子电路设计实验的基本过程如下：

（1）在Multisim 软件中根据电路性能要求搭建所设计的电路模型。模型中选取的元器件要和实际将要采用的元器件型号一致（可以从Multisim的元件库中进行选择）。模型搭建好后，通过仿真得到各个元件的电压和电流波形，以检验所设计电路的正确性和可行性。

（2）在验证了所设计的电路满足设计要求之后，在Multisim软件中打开NI ELVIS虚拟3D平台，仿真中所设计电路的元器件将以虚拟元器件的形式出现在虚拟平台上。学生可以将虚拟元器件在虚拟平台上进行布置和布线，模拟在实际面包板上进行电路实现。模拟布置和布线完成后，可以在虚拟平台上进行再次仿真，并将仿真结果和Multisim软件中电路模型的仿真结果进行对比。虚拟平台上实现的虚拟电路的布置和连线就是未来在实际ELVIS平台上搭建的电路原型。

（3）进行实际元器件的选购（实验室可以提供一些元器件供学生选择）。根据虚拟电路的结构、元件布置和连线，在实际ELVIS平台上搭建所设计的电路原型，并对电路进行测量，将实际电路测量结果和仿真结果进行对比。给出设计电路的性能评价，并对其进行修改。

（4）应用Multisim软件，将修改后的最终电路生成PCB设计图，并进行元件布置和连线调整，最终生成PCB印刷电路板图，可以完成真正的电路设计和制作。

通过这种模式的实验教学，使得学生通过ELVIS平台将电力电子电路理论和电力电子电路设计与实现的实践过程很好地结合起来，既缩短了电路设计的时间，又大大提高了学生的学习兴趣，是一种比较好的实验教学手段。

二、实验案例

下面以整流和PWM逆变电路实验设计与实现为例，介绍基于NI ELVIS平台的电力电子电路设计实验教学的特点。

图1为单相桥式整流电路的仿真原理图，通过仿真验证设计电路的可行性。图2为虚拟ELVIS面包板示意图，学生可以在电脑上完成元器件的布置和连线。图3为将仿真电路放置到虚拟ELVIS面包板上准备进行元器件的布置和连线。图4为在虚拟平台上搭建的电路。图5为模拟电路在虚拟3D ELVIS平台上的示意图。图6为实际ELVIS平台上的实际电路。

三、总结

本文通过实验案例展示了NI ELVIS平台在电力电子实验教学中的应用，希望能为其他院校该课程的教学和教学改革提供一定启发和有益的参考。

参考文献：

[1]黄智伟.基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析[M].北京:电子工业出版社,2008.

[2]周润景. Multisim&LabVIEW虚拟仪器设计技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

[3]张凯,郭栋. LabVIEW虚拟仪器工程设计与开发[M].北京:国防工业出版社,2004.

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1.电子技术课程设计的重点与要求

本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。

具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

2.电子技术课程设计的教学过程

电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。教学环节可以分为以下四个部分。

2.1课堂讲授。

课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。

2.2设计与调试环节。

2.2.1前期准备、方案及电路设计。

前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。

2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。

在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。

2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。

撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。

2.4成绩评定。

课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。

3.电子技术课程设计的步骤

在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。

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电子电路设计是电类专业为绘制电子电路图所必需掌握的一门计算机综合性设计课程。然而，随着课程改革在各高校逐渐开展，一些课程的课时量也相应递减，比如笔者所在学校电气自动化专业的《电子电路设计》课程已由原36学时减至24学时。如何在减少的课时的课程中让学生掌握同样程度的技能水平以适应社会的需求，考验着每一位专业教师。以往传统的电路设计教学的方式大多是由教师先讲授知识点，然后将知识点所涉及到的图例向学生绘制演示，最后让学生依样画葫芦。在整个教学过程中，教师为主导，而学生仅限于单纯的模仿与记忆，并没有主动学习，导致学习效率低下。因此在教学中应该有意识到加入兴趣式教学，调动他们的求知欲，激发学生更积极主动的思考，学习甚至创新，打造优质课堂，全面提高教学质量与学习效率。

2任务驱动法

2．1任务驱动法原理

任务驱动法是近年来被广为应用的一种教学手法，它一改传统的灌输式教学，尝试采用任务驱动式的教学方法。需要教师将课程学习内容划分为多个特定任务，每个任务包含一定知识点，只要学生完成了课程中设定的任务，就可以掌握课程学习的内容。任务驱动法的核心内容就是由教师在教学过程中创设任务情境，教学任务必须融合学生所需要掌握的技能点和相关的知识点，同时又具有一定的生活性、探究性和创造性，让学生带着解决问题完成任务，激发他们的学习兴趣，让学生自主或协作性学习，使他们真正了解知识点在实际工程中的应用，学以致用。

2．2任务驱动法在电路设计实训中的应用

电路设计实训课程的教学目的为电子电路图形绘制，电路图形仅为简单的二维制版，因此在绘制电路原理图时较为简单易学。但无论多简单的图形，在绘制的过程中都要利用到基本绘图工具、图形编辑和图层管理各知识点综合才能完成。因而课程教授过程中不能简单的按书本章节顺序来讲，而是应该由教师将所有知识融会贯通后重新组织，将它们融入到一个个工程任务中再向学生展示，如向学生展示电动小车电路设计图纸，将其作为一个工程任务，让学生尝试用学过的知识来绘制，或让学生在绘制过程中遇到难题再提出并讲解。这样就更能增添学生的学习兴趣和在完成任务后的成就感，形成良性循环。因此电路设计实训课程非常适合采用任务驱动式教学法。

3微任务驱动法

3．1微任务驱动法原理

采用任务驱动法教学所提供的任务由于综合性较强所以工程量较大且难度较高，学生在一节课中难以完成，即使有些基础好，动手能力强的学生完成了任务，也会因为知识点过多过杂而难以消化。因此需要由教师把握学生素质和能力，将大任务进行科学性的分解，将之细化为中任务，小任务甚至微任务。让具有不同层次知识能力的学生都能被激发兴趣，在任务量合适的微任务环境中尝试和实践。以上所述即为微任务驱动教学法，它就是以任务驱动法为基础，将总任务依靠知识的内在逻辑或采取分类的方式进行具体化，以微任务的形呈现。较之任务驱动法，其目标更为明确，导向性更强，教师使用这种方法教学也更容易控制课堂教学的节奏，保证能在规定时间内完成教学进度。

3．2微任务教学设计

微任务驱动法的实施过程是：教师先依据教学目标设计一个总任务，引起学生的学习兴趣。再引导学生分析总任务的解决方法并将总任务拆分为一个个的微任务，各微任务之间可以是从属或并列关系。拆分出来的微任务不能太难或任务量太大，应设计为学生较易完成的程度，以便于将学生的理解逐步引向深入。通过一个个的微任务引导和推动学生一步步上升，一层层提高，不断接近并最终达到复杂的学习任务的顶点。微任务法的核心是如何科学合理的设计微任务。首先，任务必须要有明确的目的性，教师提出的每一个微任务，原则上都是为了完成总任务而设计的，尽量不设置多余任务，不能本末倒置。其次，教师选择微任务时应考虑到大多数学生的水平，注意难易适度。并且在教学过程中，根据学生的反应与掌握程度以及课程进度随时调整微任务，不能任务教条化僵化。第三，微任务还应遵循完整性原则。教师所设计的微任务必须连贯，不能有断续感，让学生知道自己要做什么，可以解决什么问题，使他们获取的知识完整且有条理。最后，微任务的设计要适当增添趣味性，可以在教学过程中加上图片插画，视频音频等数字教学资源，让学生在完成任务的同时体会到学习的乐趣。

3．3微任务驱动法在电路设计实训课程中的应用

AltiumDesigner软件的工具栏较多，常用工具栏中的各命令参数也较杂，若逐个讲解，则显得各知识点杂乱无章，学生记的多忘得快，但在实际绘图时还是束手无策，不知该用哪个工具来绘制。例如，在介绍AD软件常用绘图工具栏中的直线、多边形、椭圆弧线、文字和文本框等，若单纯讲述这些知识点，难免枯燥乏味，且容易与布线工具栏的功能弄混。围绕这些教学内容，可设计对应电路制图微任务，围绕一个小目标，教师可以设计多个由简单到复杂的小任务，布置学生循序渐进地完成任务，在练习中熟悉各种命令的操作。例如，基本绘图训练可将学生已在模拟电路和数字电路课程中学过的常用电子元件符号如：变压器、运算放大器（如图1（a）、（b）所示）融入其中，将它们设计为一个个需要完成的微任务。每个任务都考虑到学习课程的前后连贯和趣味性，让学生绘制自己所熟悉的事物。随着学习的深入，可以布置学生完成如图1（c）所示的七段数码管等稍复杂的绘制任务。完成任务后的喜悦感和成就感会更加强烈，也为以后的学习增添了动力。微任务驱动法在教学过程中将知识点分解到一些小任务中进行，学生头脑中的知识是零散的，有时会降低知识的系统性和完整性。因此，这样的设计任务和完成过程是十分必要的，教师可以通过一个较为完整的任务引导学生将已完成的微任务中的知识点进行归纳总结，加深对所学知识和技能的记忆和理解，完成真正意义上的知识建构。例如，上完第三次课后，教师即可布置学生完成如图2所示“八路彩灯控制电路图”大任务。从创建元器件、调用常用元件开始，直至综合运用各种绘图指令及编辑工具完成绘图。让学生在本次课中复习巩固了前面微任务中所学的小知识并将其融合，初步完成了一张简单的电子电路设计原理图样，并总体上掌握了一张较完整电子电路工程图的绘制过程，具有综合应用性。

3．4电路设计课程与其余课程的前后融合

电路设计课程在介绍一般电路绘图技巧与制版规则时，还会涉及到数字电路、模拟电路、单片机技术应用等课程的接续关系。将本课程绘制图中所涉及到的器件类原理基础前移到数字电路和模拟电路等课程中解决，诸如实际译码电路、三态电路与缓冲器芯片等知识点不再占用本课程学时。本课程把握好衔接关系，主讲等电路板制版规范、电路设计的仿真方法等要点主题，把以往重复性内容节省的学时用于应用层面。在重点讲述电子电路图绘制方式的时候，还应适当向学生加强常用接口电路的连接方法知识点，并向学生扩展对嵌入式处理器及新技术的了解，为后续单片机原理课以及传感与检测技术中各种传感器与微处理器的连接使用，智能传感器、数字式一体传感器等内容的讲授打下基础。

4总结

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关键词：EDA技术；教学实践；电子设计

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.244

0 引言

电子设计自动化（EDA技术）标志着当今电子信息工程领域最新的发展动向，可以将电子研发产物从电路设计、性能分析到设计出IC版图和PCB版图的整个设计流程都运用计算机进行自动化模式处理。本文主要是通过EDA技术发展至今的作用与特点，并结合EDA技术在教学实践方面、元器件方面、电子设计过程方面应用的阐述来对EDA技术在几个不同方面发展应用的思考，并对我们在EDA实验实践课上通过对EDA技术的接触后将其与传统的固定硬件电路板作对比，思考其不同之处；对电子设计过程的发展与应用来作一个较为综合的阐述。

1 EDA技术在教学实践方面的发展应用

现在我们在学校所学习的电子电路比较复杂，在电路设计当中有很多的关于数字电路方面的知识和应用也包含其中，在电子设计当中会广泛的使用到可编程逻辑器件，因为可编程逻辑器件能够在提高系统的可靠性的同时增强设计的灵活性与可维护性，能够使电子线路的设计更加方便与快捷，EDA实验软件就是我们必不可少的软件工具。

在学习EDA实践课的这段时间当中，通过老师对EDA软件的介绍与我们自己的实际操作操作看来，我认为EDA这个软件在进行电子电路设计时是非常方便的：

①我们在以往的电路实验当中都是自己对照着电路图来进行连线，电路图复杂一些就会将线路连接错，并且对于设计的电路而言工作频率低、干扰大，接线是固定的，使得有着比较大的局限性；而EDA实验软件采用了软开放结构，不仅能够在高频状态下工作，而且抗干扰能力强，我们在做实验时在软件上接好需要的连线，下载到电路仿真箱就能实现将模拟电路接通，如果过程中出现错误或连线错位等现象，软件就会自动弹出其对话框，这样就避免了电子元器件连通出错而导致的电路板故障和出现其它问题的迹象；这种软接线方式还能够定义好接线保存在计算机上方便下次实验时读取，如果是硬件就不能够做到。②在进行电子实践的设计中经常会用到显示电路，如果显示电路连接到了固定的引脚，导致实验时没有所需要的输入输出口就会浪费电子元件内部原本充足的资源；EDA实验软件用的是智能译码技术，与软件连接技术相似，在软件上设置好译码方式后，下载到实验箱上即可在实验箱上实现所要求的译码电路。③我们再做模电和数电实验室采用的都是固定的电路板，其接线全部固定，因此模式也无法改变，用人工接线固定的路板不便于观察；EDA可以采用各种多样性的设置模式来对软件进行多样化的设置，在对其模式进行选择设置的时候，电子元件会相互产生冲突并给出相应的提示，以防接线出错而造成不必要的损失。

电子设计自动化的发展与使用不仅让我们对所学的知识中较为前沿的技术和器件加以了解，还能够让我们对现代化的电路电子的设计软件、性能及电子产品的设计和生产过程都有一个比较感性的认识，是我们能够更加直观的将课本上的理论知识与实践操作两者相结合。

2 EDA技术在电子设计过程的发展应用

EDA技术是在电子设计中对于其它研发或模拟的方式来说其级别相对较高，以电子理论作为基础使得在制作过程中不需要用到基础的电路元器件模拟图，只需要确定所设计的目标后就可以直接在计算机上进行实际设计操作了，大大降低了对过于关注电路的细节而造成的约束及限制，提高了在设计中的拓展型、多样型的创造观念。

EDA技术在计算机上的流程基本为系统划分、VHDL硬件描述语言的输入经编译器来完成代码仿真。其自动化的制作利用文本与图像线型编辑功能来进行设计描述。电子设计借助编译器进行编译排错，再将软件和硬件进行连接便于实施功能仿真，确认仿真无误后通过FPGA完成逻辑映射操作，即编程下载，系统设计完成。

EDA技术在电子设计时的应用要注意以下几点：

（1）在制作电路与元器件的布置时，延时时间具有无法估计的工况，自动编译会产生一部分多出线路，因此，在电子设计自动化的时候，反向器的个数不易为偶数并联连接；（2）在配置I＼O口时，一定要将输入在没有空置的情况下进行接地，在驱动时要确定是有源信号；（3）在制作电子电路的时候，通常需要留出足够的逻辑单元和引脚，以满足将来可能会进行的延伸和变动时候的需求；（4）一定要对各个电子电路的元器件采取温度保护，以避免其在运行过程中温度对元器件的损耗。

目前对于电子设计自动化的发展应用，可以通过软件来实现设计并对硬件功能进行全面的描述，最后由FPGA/CPLD得出设计结果；因此，同传统的电子电路制作相比较EDA技术在工业和电子信息化的领域中有着根本性的创新。在当前电路电子设计过程如此复杂化的环境下一旦脱离了EDA技术的支持或者说EDA技术没有更进一步的发展，必定就极其难以制作出大规模、多元化的集成电路。

3 结论

EDA技术的应用与发展对于电子领域而言是具有创新性的技术突破，就现代化的进程而言；不仅在于教学实践中，在电路电子设计中，EDA技术能够直接或是间接的应用是越来越多，越发的广泛，具有多功能、智能化的电子产品的设计其大规模、精小细的电路电子设计已经是离不开EDA技术的使用与支持了；并且EDA技术已成为当今最为核心的与电子电路设计密不可分的组成部分；EDA技术的发展可以带动或提高电子产品核心地位，促进电子领域不断地向着大规模集成化、多功能化、智能化、小型化等方面的发展。

参考文献：

[1]陈瑾.电子工程设计的EDA技术研究分析[J].无线互联科技，2016（21）：57-58.

[2]王少坤.电子工程设计的EDA技术研究分析[J].电子测试，2016（08）：156-157.

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【关键词】EDA技术 模拟电路 Multisim 10.0

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

高昀（1984-）女，四川省遂宁人。大学本科学历。现供职于四川职业技术学院。主要研究方向为Eda技术。

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题目的选取既要符合教学大纲的要求，能充分体现本课程所学的主要内容，使学生在设计过程中能综合应用所学的知识，发挥基本技能，又要尽可能反映科学技术的先进水平，并且具有一定的实用性。就电子技术课程中有关数字逻辑方面的选题示例如下：①简易交通灯控制逻辑电路设计；②波形发生器；③数字温控仪；④抢答器电路设计；⑤音乐彩灯控制器；⑥逻辑电路控制的公共汽车语音报站器。以上选题，除注意使学生的理论知识，技能技巧得以巩固加深，综合和发展外，还考虑了设计的难易程度，工作量大小，元器件造价的高低等等因素。

随着科学技术的发展，大规模集成电路越来越普及，专用集成电路大量涌现，各种新的电子器件不断问世，给课程设计带来了勃勃的生机，不仅大大减少了单元电路设计的工作量，也会把课程设计的质量推上新的水平。各种各样的集成一体化电源的出现，使设计人员减免了电源电路设计计算，器件组装、电路调试诸项工作，只是适当选型即可。数字显示部件中的五合一电路CL413和LCL331等新产品，将计数、锁存、译码、驱动、显示五种功能集于一体，也大大减少计者的工作量，并且这些新产品具有功耗低，高可靠性、寿命长等优点，会大幅度提高设计电路的性能指标。在设计中新产品新技术的应用会大大缩短设计周期。所以，设计内容也要不断更新，难度、工作量、成本核算也要作相应变更，与科学技术发展的步调一致。

简言之，设计选题的原则是，从生产和科研需要出发，选择既能全面考核学生掌握本课程所学知识的程度，能够使学生加深并拓宽综合理论知识，又利于锻炼学生分析问题和解决问题的能力的课题，同时还要考虑学校的课程设计资金情况和教学安排的时间。有些学生在电子技术方面起步较早，对实际电子电路比较熟悉，可鼓励他们自选课题，由指导老师按教学要求进行审定后实施。

保证课程设计质量的关键是充分发挥学生主体性

首先要明确课程设计的重要性。在指导课程设计的动员会上，笔者就向大家讲明，我院工业电气自动化专业，只设置了“电子技术课程设计”，这是学生在校期间进行的唯一由自己设计、实施、完成实际电路的实战训练；大家应该十分珍视这一理论用于实践、指导实践的极好机会；成功的课程设计，对学生一生工作都具有十分重要的指导意义。

其次，在向学生下达设计任务书的同时，要强调课题在生产实践中的实用性，并结合任务书中列出的技术参数与目前生产现场使用的仪器设备进行比较，指出设计课题的先进性和科学性。

最后，要鼓励学生认识自己的价值，肯定自己的能力，树立做好课程设计的信心。例如，揭示学生某些电路在实验课中已经做过，并且做得不错；提示学生某些设计在习题课上或作业中已进行过单元电路参数的计算，逻辑电路的连接：使学生有一种似曾相识的感觉。

全面地评价学生的课程设计质量