模拟电子电路十篇

时间:2023-04-08 19:11:23

模拟电子电路

模拟电子电路篇1

关键词:模拟电子技术 电路模型 应用价值

中图分类号:TN710 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)12-0208-03

在解决电路问题的时候,选择合适的电路模型有着重要的作用。在不同的情况下使用合适的电路模型,不仅能够对此种类型的电路进行分析检修、而且对电路的设计和使用,高效的解决问题也具有重要的作用。笔者根据自身的实际经验,简要的分析电路模型在模拟电子技术的应用。

1 电路模型分析

理想运放电路模型的特点主要是“虚短”和“虚断”:其中“虚短”为两个输入端之间的电压趋于零,虚断为流入输入端的电流趋于零。其中理想运放电路模型的输出端电压值不稳定,其电压主要在输出饱和电压之间,另外其输出端的电流值也不确定,所以对于理想运放电路输出端可以看做为电流不定的电流源和电压不定的电压源。另外在进行模拟理想运放电路模型特性时还可以采用二端元件零口器和非口器构成的二端口网络,零口器和非口器两端的电压以及电流是任意的,另外他们都是理想二端元件。所以其没有电流和电压约束方程,当零口器和非口器在电路中式,其电压和电流主要受于整个电压和电流的约束[1]。

2 模拟电子技术电路的形成方法研究

2.1 功率放大的电路演变

在输出或者输入是正弦波,并且在不失真的情况下,输出功率为交流功率[2]。在一定输出功率的条件下,电源供应直流功率,能够进一步的减少直流电源的功耗,在很大程度上提高了电路的功率。功率放大电路能够提供提供负载量较大的信号功率,在信号控制的情况下,功放能够把直流电转化为电路所需要的功率变换器,并在转化的过程中要采用散热片进行保护。效率的提高的情况下能够降低管耗,进一步的提高输出功率。在多级电压放大器在提供电压的过程中,电压则承担着负载和放大电流的作用[3]。

2.2 稳压电源的电路演变

直流稳压电源是电子设备的能源,它能够在输出大功率的基础上带动较重的负载。直流稳压电源能够作为一个能源转化电路,把电网中的交流电转变为直流电,在交流电网发生变化的情况下,首先要保证直流电压的稳定性。直流电压具有一定的稳压功能,电路系统相对比较复杂[4]。另外由于此电路为电压负反馈,所以需要稳定输出电压。稳压电路主要是由射极跟随器组成的,其电压是由交流电经过电容滤波和整流后得到的电压,在接入稳定管之后,射极的输出电压也为稳定电压,为了避免输出端出现负载的变化,则应该根据电路的电压负反馈进行稳定电压。在稳压的电路中,管耗在较大的情况下,效率就会变低。稳压电路不能放大外来的输入信号,能够通过设置法令来进一步的调节管工作的状态,从而节约管耗。

3 基于晶体管的小信号模型分析

由于晶体管具有非线性的特点,所以导致晶体管的放大电路在分析的过程中具有一定的复杂性,进而造成晶体管的放大电路不能直接运用线性电路进行分析。而如果在输入信道的电压值较小的情况下,我们可以采用小信号模型的方法进行分析晶体管的放大电路,进而把所要分析的电路看做是线性电路来解决。

3.1 共基极放大电路

共基极放大电路和共基极放大电路的等效图如图1所示,其中电路图中为集电极电阻,而和是基极偏置电阻,同时共基极放大电路的电压主要在基极和发射极之间,而其输出的电压主要是基极和集电极端输出,由于基极是输入电路和输出电路的共同端点,所以称之为电路为共基极放大电路。

3.2 共集电极的放大电路

晶体管其中的一端是输入端,另外一端是输出端,留出来的一端为公共端。在这样的电路模型中,输入的信号通过基极输入,进而产生交流电流,并且在输出的端口进行放大,在经过发射极电阻的情况下交流电压变大,进而导致从发射极的一端传输到负载的另外一端[5]。其中共集电极放大电路和小信号等效电路如下图2所示。

如图2所示,在共集电极放大电路中晶体管的b端是输入端,e端是输出端,c端是公共端,因此称为共集电极放大器。通过进行分析电路可以得知,共集电极放大电路中,输入信号主要从基极端进行输入,同时产生交流电流,然后在晶体管的输出端将产生的交流电流进行放大,放大后的电流通过发射极的电阻后得到放大的电压,最后通过发射极C2输出到负载的两端。

3.3 共射极的放大电路

用小信号模型进行替代晶体管,能够使小信号的等效电路变为了纯阻电路,在对电路的各项指标进行分析的时候也比较方便。在输入交流小信号的过程中,电路中的一些部位能够不计算其交流信号的容抗性。交流通路的过程能够看做是短路进行处理,并且将直流电源设置为恒定的电源,进而不会出现交流压降的现象。

4 场效应管的放大电路和小信号电路模型

在场效应管的小信号电路模型中由于受控电流源属于受栅源电压控制中的受控电流源。并且场效应管的,并且由于输入电阻明显大于晶体管的输入电阻,因此,场效应管的输入端如同开路,但是当场效应管的输出电阻很大时,同时其与后面相并联的负载相比差异很大时则可以省略。

5 对二极管中的电路模型进行分析

5.1 二极管的理想模型

5.2 二极管的恒压降模型

二极管恒压降模型构成的基础思想是在二极管导通后,则就可以认为管压降是恒定的,不会随着电流的变化而变化,同时二极管导通时的电压是0.7V。另外,二极管的恒压降模型只有在二极管的电流等于或者大于1mA时,才是合理的。利用理想模型进行分析的结果和恒压降法的结果相近,都是科学合理的。但是在UDD=2V的情况下,两种电路就会出现很大的差别,同时理想模型的结果和实际值相差也非常大的情况,则就说明,在这种情况下理想模型法是不合理的。

5.3 小信号模型

对于交流的小信号电路来说,二极管就相当于小信号模型电路,其中下图5为小信号模型电路。在对应用电路进行分析的过程中,首先要进行静态的分析,进一步的得出静态的工作点,然后再计算出二极管的小信号模型参数,接着在分析动态电路时,可以采用二极管的小信号等效电路进行分析,最后再进行综合的分析[7]。下面主要通过具体的实例进行分析小信号模型及其应用。

6 结语

电子电路在由电子器件组成的情况下属于非线性电路,在实际的过程中,通过将非线性电路转化为线性电路,然后进行构建出与电路相应的模型,这样就能够采用线性的电路分析方法进行分析电子电路。上述的这种转变能够在很大程度上简化电路中出现的问题,通过对不同条件下的模型进行分析,使繁琐的问题变得简单,使问题得到进一步的解决。

参考文献

[1]冯向莉.模拟电子技术电路的演变形成方法[J].现代电子技术,2006(12):120-121.

[2]江帆.面向多功能模拟信号处理的开关电流型可重构模拟电路设计[J].数字化用户,2013(08):79-80.

[3]吴岩.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].黑龙江科技信息,2011(09):124-125.

[4]刘洋,张雅洁.Multisim在模拟电子技术教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2009(22):

[5]于健海,毛志刚,陈伟平,等.基于自适应遗传算法的模拟电路的优化设计方法[J].哈尔滨工程大学学报.2011(01):84-85.

模拟电子电路篇2

【关键词】Pspice 模拟电子电路 电子电路设计

在电气、电子、自动化、计算机等类型的专业中,模拟电子电路设计是基础的技术课程,其理论知识较为抽象且电路的原理较为复杂,对于学生来说比较困难,教师也难以教好。本文提出将Pspice应用在模拟电子电路设计中,有了该软件,就等于有了电路以及实验室,完美地将理论与实践结合,为教师和学生提供便利。

1 Pspice软件概述

Pspice软件由Schematics(电路模拟器)、Pspice(仿真软件的数据处理器)、Probe(软件的图形后期处理器)、Stmed(产生信号的工具)、Parts(为器件建立模型的工具)和Pspice Optimizer(软件的优化设置工具)等组成,能够提供强大的电路图绘制、电路模拟仿真、图形后期处理等功能。

Pspice包括以下主要功能:直流特性分析,其中包囊直流静态工作点分析、直流灵敏度分析、直流扫描分析以及直流小信号传递函数值分析;交流扫描分析,包括频率特性分析和噪声分析;瞬态特性分析;蒙特卡罗分析;温度特性和参数扫描分析;最坏情况分析等。

在设计电子电路期间,以既定的功能及技术参数来制定设计方案,可以应用Pspice模拟和连接电路并检测电路设计有无达到预期效果,也可以在计算机上对电路的结构和相关参数进行修改,不断测试、观察输出的波形,直至达到设计要求,以便取得电路的最优技术指标,为电路设计的精准性评价提供便利。此外,还能够分析容差、敏捷性、最坏状况、温度特性等,这些都是传统的方法难以完成的,还能够比较各种设计方案的优劣,方便选择最优的方案,使电路设计最优化。

2 Pspice软件的仿真实例

Pspice软件在电子电路设计中的应用可以提高教学效率,仿真电路的步骤大致分为五步:第一,绘制电路图;第二,分析电路的特性和仿真参数;第三,仿真测验;第四,显示仿真的结果;第五,分析并输出相应的实验结果。下面对Pspice软件的仿真实例进行分析。

2.1 限幅电路的设计实验

限幅电路的示意图如图1所示,二极管的型号为DIN4148,电阻为1kΩ,电源电压为3伏特,当输入电压达到6sin wt的时候,电路要达到限制输入电压幅值的目的。

设置直流扫描分析以及瞬态分析,得出输入电压Ui以及输出电压U0的波形,如图2所示,可见电路对输入电压幅值的限制效果。

在限幅电路的瞬态分析结果示意图中可见(图3),当输入的电压超出固定范围时,超出的部分就会被截止,这样就能使信号的电压在一定的幅值内,防止电路受信号电压的影响出现故障。

2.2 RC正弦振荡电路设计实验

RC振荡电路在电子技术中得到广泛应用,振荡电路在自动进行振荡的过程中,其达到平衡的条件所花费的时长极短,在课堂上,教师直接讲授相关的理论会令学生难以在有限的课堂时间内理解并掌握,因为学生难以根据抽象的理论想象出波形。就此,将Pspice运用到其中,可以观察出振荡电路建立振荡的过程以及振荡器在稳定之后的波形,同时,可以改变电阻或电容,观察其对振荡电路会产生怎样的影响,更加便捷、直观地掌握振荡电路的设计原理及运行原理。

3 总结

从上述的设计实验中可知,在模拟电子电路设计中应用Pspice能够使设计仿真的效果精准且直观形象,为电子电路的设计提供极大便捷。Pspice是应用极广的电路设计及分析软件,具有绘制电路图、模拟仿真电路、图形后期处理等强大功能,在建立真实的电路之前,在该软件上设计、绘制仿真电路,依据具体的需求来设置相应的参数,断定电路设计是否科学、性能是否可靠、能否达到设计的要求、有无必要修改电路等,还可以对元件的变化会对电路造成怎样的影响进行综合评估,同时也能对一些电路的特性进行测量分析。总之,Pspice的应用能够为电子电路的模拟仿真设计带来很好的内外部条件,帮助设计者设计出最优电路,提高教师的教学效率和学生的掌握速率,从根本上减少成本支出,使电路设计最优化,提高电路性能的可靠性,是模拟电子电路设计中必不可少的仿真设计软件。

参考文献

[1]杨慧梅,朱勇.PSPICE仿真软件在《低频电子线路》教学中的应用[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2010(05).

[2]付巍.Pspice在模拟电子电路设计中的应用[J].机械工程与自动化,2006(03).

[3]段天睿,滕照宇,姚勇,李兴红.柔性线路板串扰Pspice仿真分析及应用[J].安全与电磁兼容,2009(05).

[4]宋国民,王宁,张爱云,周维.Pspice仿真平台在共轨ECU设计中的应用[J]. 现代车用动力,2009(03)

[5]周润景,张丽娜,王志军.Pspice 电子电路设计与分析[M].北京: 机械工业出版社,2011

模拟电子电路篇3

关键词:电路;模拟电子技术实验教学;Multisim;仿真

1概述

计算机专业是软硬件结合、面向系统开发和应用的专业,而电路与模拟电子技术作为计算机专业的专业基础课,要求学生能够熟练掌握电子电路的基本分析方法,以便掌握计算机的硬件知识以及计算机接口电路的分析与设计。通过本课程的学习,要求学生掌握电路与模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能,对其应用及未来发展方向有所了解,为今后学习后续课程以及毕业生就业拓展更宽的领域。

2课程教学中存在的问题

计算机专业很多学生认为计算机专业是学习软件编程的,电路与模拟电子技术课程不属于计算机专业课,能否学好无关紧要,在学习上重软件轻硬件;另一方面,该课程概念多、内容抽象、逻辑性较强,造成学生对课程学习力不从心,排斥这些课程的学习。当学生毕业后从事计算机相关工作的时候,发现自身硬件知识非常薄弱。嵌入式系统是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一,随着嵌入式系统开发和应用的盛行,掌握硬件理论和计算机专业的软件理论是IT行业工作人员在新时代的基本要求[1]。电路与模拟电子技术课程的主要内容包括电路和模拟电子技术,理论知识既抽象又难懂,使得学生感觉枯燥乏味,学习热情大幅下降,而该课程的内容不断增加,教学计划要求讲授的知识与学时少的矛盾更加突出。以我校计算机专业为例,课程本身理论学时44学时,实验10学时。理论知识比较深奥,实验学时较少,要在有限的时间内让学生接受和理解课程还很困难。如果充分利用先进的媒体,适当地引入Multisim10仿真软件,这样有利于学生接受复杂的知识,取得良好效果[2-4]。

3Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术教学中的应用

在电路与模拟电子技术课程中Multisim软件是美国NI公司推出的一个用于电路设计和仿真的工具软件,它的功能很强大,以形象生动的仿真效果而被誉为“虚拟电路电子实验室”,因此它是电子类专业教学的重要仿真软件。设计人员可利用此软件对所设计的电路进行仿真和调试。Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术教学应用中的优势体现在[5]:

3.1电路与模拟电子技术课程是一门理论性很强、难度较大的课程。一台PC机和一个仿真软件就可以搭建电路,通过Multisim图形化的仿真环境,可以将抽象、枯燥的电路理论直观的展现出来,降低教学难度,提高课堂教学效率,学生容易理解和掌握。

3.2在实验教学中搭建电子实验平台,实现了虚拟实验和实际实验的结合。Multisim仿真实验和实际实验相比具有直观、简单和速度快等特点。学生既可以在计算机机房做实验,也可以把实验搬回宿舍。仿真实验不需要真实环境的介入,元器件较多,在实验过程中元件没有损耗,实验室维护方便,这样的“电子实验平台”有助于提高学生实践能力。

3.3电路易受到干扰模拟电子技术部分在实验室环境中实验波形易出现较大失真,而仿真实验没有干扰信号,可实时观测参数对波形的影响,比真实的实验更能反映实验的本质,更加准确、真实、形象。

4Multisim10在电路与模拟电子技术课程教学中的应用

4.1将开关J1断开,电路中暂不引入级间反馈

当输入电压是正弦交流电时,在输出端通过万用表可测得输出电压为。没有引入级间反馈时,该放大电路总的电压放大倍数为。

4.2将图中的开关J1合上,引入电压串联负反馈

加上正弦输入电压,由虚拟示波器看到,输出电压的幅度明显下降,但波形更好。

结束语

Multisim仿真软件在电路与模拟电子技术课程教学改革中的应用与实践顺应我校转型发展的大趋势,把仿真教学融入课堂,改变教学方法和手段,引导学生在课后自己去分析更多复杂的电路,通过对虚拟仪器的熟练使用,提高了学生的自学能力,增强了理论教学的灵活性,激发学习的兴趣和主观能动性,大大提高教学质量和教学效果。

参考文献

[1]包蕾,管冰蕾.计算机专业电子技术基础课程教学内容的组织[J].科教导刊,2015,(4):139-140.

[2]吴玲敏,王维娜.Multisim10仿真技术在“电路基础”教学中的应用与实践[J].教育教学论坛,2017,(9):64-66.

[3]张志友.Multisim在电工电子课程教学中的典型应用[J].实验技术与管理,2012,29(4):108-110.

[4]罗廷芳,南江,李伟.NIMultisim10在电工电子技术教学中的应用[J].电子设计工程,2012,20(6):154-157.

模拟电子电路篇4

关键词: 课堂教学; 问题驱动法; 实验管理

中图分类号:TP311.1 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2013)09-50-02

0 引言

“电路与模拟电子技术”是根据计算机专业的特点把电路和模拟电子技术合成的一门课程[1-2],它作为算机专业的一门专业基础课,为数字电子技术、计算机组成原理、单片机等课程打基础,并且为学生从事工程实践奠定坚实的基础。

1 以往教学存在的问题

从以往的教学检验结果来看,电路与模拟电子技术这门课程的通过率相对较低,整个教学效果不佳,我们分析主要有以下几方面原因。

⑴ 本课程是一门专业基础课,理论性较强,传统的教学模式是以教师讲授为主,很难激发学生的学习兴趣。

⑵ 电路部分与中学物理的电学部分相关度较大,有中学物理的基础,学生掌握得相对较好,但是模拟电子技术部分,对学生来说是一个全新的内容,并且模拟电子技术的特点是由定量分析转换到定性分析,定性分析要根据实际情况对相关的参数进行取舍,增加了学习难度,所以模拟电子技术部分学生掌握得较差。

⑶ 本课程课时少、内容多。在讲课过程中只能选讲一部分内容,这样就破坏了课程的完整性,这也是导致学生掌握不佳的原因。

⑷ 实验课的设计与组织不佳,不能使学生很好地把理论与实践相结合,并很好指导实际。

2 课堂教学的改革措施

⑴ 在讲课过程中,一定要注重理论与实际相结合,把实际中的应用与计算机专业中的应用结合起来。例如在讲二极管的时候,对二极管在实际中的应用多讲一些。另外,讲课过程可借助多媒体以及仿真软件进行教学,比如在讲戴维南定理的时候,可以首先通过仿真实验、模拟探究,从而引出戴维南定理的过程,培养学生的观察能力和运用所学知识对实验结果进行分析、综合、归纳的能力,并以此使理论知识变得更加生动形象,激发学生的学习兴趣,使课堂效果变得更佳。

⑵ 问题驱动法在课堂教学中的应用。

问题驱动式教学法[3-4]的特点是教师通过巧妙设计教学任务,将要讲授的知识通过问题蕴含于任务之中,使学生在通过回答或解决问题完成任务达到掌握所学知识的目的。学生在完成一个个具体而真实的任务过程中要对任务进行分析,从而提出问题,并研究解决问题的方案,通过自主学习、小组合作学习与探究活动,完成学习任务,达到最终目标。以讲授模拟电子技术里共射放大电路的组成及工作原理为例[5]作如下探讨,共射放大电路如图1所示。

① 提出问题

问题的提出由浅入深,由简入易,并且问题之间相互关联。如T代表什么;VBB、Rb的作用是什么,没有Rb行吗;VCC、RC的作用是什么;C1、C2的作用是什么;这些参数的选择是任意的吗;如何实现放大等。

② 问题的解决

给学生时间让学生去分析解决所提出的问题,采用分组讨论的形式,以此来提高学生对课堂的参与意识,在讨论的过程中,对问题看得更加清晰,最后每个小组呈现一个结果;教师鼓励学生大胆说出自己的想法,不要怕错,这只是一个思维训练的过程,最后由老师进行总结。

③ 问题的总结和升华

在解决这个问题的过程中,学生对大部分问题都能通过讨论得出正确的结论,但是有一个问题学生还是不能准确把握,如:没有Bb行吗?一部分同学就认为可有可无,其实这是不正确的,因为VBB、Rb的作用是保证发射结正偏,并提供合适的正偏电压,如果没有Rb有可能把晶体管烧掉。另外,针对参数的选择是不是任意的这个问题,我们说模拟电子技术里的相关的电路对参数选择的要求较高,元件的选择要恰到好处,不然就实现不了放大,或者进入了饱和区和截止区,使波形产生了失真,这也是模拟电子技术学习困难的一方面原因。通过对这些问题的讲解,学生对基本放大电路的工作原理会更加清晰。

3 实验教学的改进

⑴ 实验的设计。以往的实验教学以单一的理论实验为主,实验与实际之间联系不够紧密,在实验的过程中,学生只是机械地连线、计算,而没有真正地理解相关的理论。所以要多设计一些综合性的实验,一方面可以促进知识的融会贯通,另一面综合性实验和实际联系紧密,学生在实验的过程中兴趣更浓厚,更有利于知识的掌握。

⑵ 实验课的组织与管理。由于实验课的形式比较灵活,导致部分学生对实验课的重视程度不够。所以要加强实验课的管理,加强管理可以从以下几方面着手。

实行签到签退制度,保证学生有足够的时间进行实验。

实验中,由于存在学生的个体差异,部分学生动手能力强,知识掌握的牢固,可能很快就把实验做完了,这样可以安排这部分同学对一些实验困难的同学进行指导和帮助,保证大部分同学都能在规定的时间段内得到正确的实验结果。

增加实验课的考核,实行随堂考核和整体考核相结合的方式,每次实验结束后,以抽检的方式考核,考核方式可以多样化,包括回答问题、实际操作、实验理解等,以此保证实验课的效果,以及学生进行实验的积极性,整体考核把实验课的成绩纳入课程考核中,实验课占期末总成绩的话20%,通过考核机制来保证实验的效果。

4 结束语

“电路与模拟电子技术”是计算机专业的一门专业基础课,学好此门课程对后续硬件课程的学习有很大的帮助,所以在实践与教学的过程中要不断地改进教学方法,提高教学效率,促进教学效果的不断提高。本文从课堂教学与实践教学两方面对课程改革进行探讨,并不断地应用于后续的教学中,收效明显。在以后的教学中我们仍然要不断地总结、探索,以寻找更好的教学方法。

参考文献:

[1] 殷瑞祥.电路与模拟电子技术[M].高等教育出版社,2004.

[2] 高玉良.电路与模拟电子技术[M].高等教育出版社,2005.

[3] 曹晓凡.问题驱动教学法在环境法课程中的应用[J].中国环境管理干部学院学报,2010.4.

模拟电子电路篇5

[关键词] 应用型教育 模拟电子技术 教学思考

应用型本科教育是随科技发展和高等教育由精英教育向大众化教育转变过程中形成的一种新的教育类型,它是相对于理论型本科教育实用技术型教育而言的。应用型本科教育是以培养知识、能力和素质全面而协调发展,面向生产、建设、服务一线的高级应用型人才为目标定位的高等教育。

在实际教学中,一个专业的设置就是组织相关学业培养一种专门人才,使学生毕业后能够胜任相关的职业技术工作。从事专业工作,必须掌握和应用专业知识,接受专门的教育和训练,并具备自我更新和提升的能力,这是专业的立足之本。相应的人才培养模式主要由价值取向、培养目标、课程、教学及评价五大基本要素组成,其中以价值取向为基点、以目标为导向、以课程为载体、以教学为途径、以评价为保障。这五大基本要素相互依存,彼此制约。根据专业人士的分析,应用型本科教育的科学内涵及专业人才培养模式的要素分析,应用型本科教育的基本特征主要体现为:定“性”在行业,定“向”在应用,定“格”在复合,定“点”在实践。

《模拟电子技术》电子科学与技术、电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程类学生的主要专业技术基础课。本课程的主要目的是使学生了解半导体器件和集成电路的工作原理,熟悉常用半导体电子器件和集成块的特性和参数;掌握低频放大器的电路构成和各种组态组成的基本原理、性能特点,以及各项有关参数的物理概念、分析和计算的方法;熟悉集成运算放大器的工作原理,掌握运放电路的分析应用方法;熟悉功率放大器的电路结构原理和掌握分析设计计算方法。为学习后续专业课程如《高频电子电路》、《数字电路》等打下良好的专业技术基础。在电子产品的设计中,硬件电路的设计。信息的采集,控制的实现都是以模拟电子为主的。

在教学中《模拟电子技术》这门课程都是以PN节的内部构造为开端,开始讲解,空穴、载流子等等,不易测试,无法看到的纯理论内容让人无法理解,只能是死记硬背。将开学时学生的兴趣和勇气打击的不轻。学生基础好的重点院校,可能情况还好点。二本、三本、高职等学生基础较为薄弱的院校,很多学生功底不好,理论分析和公式的推导并不适合。甚至学习上只求过关的现象普遍存在。有的甚至干脆放弃。就是考试成绩较好的很多学生,也是纸上谈兵,做不到运用自如。刚一接触这门课,就是看也看不见,摸也摸不着的情况。晦涩难懂的理论,铺天盖地的新名词术语,足以吓退相当部分学生的学习兴趣。所以能不能换个顺序。在开学之初,精力和开学的热情都比较足的时候,就讲最要用的部分,集成块的使用,看得着的波形,读得出的数据。明显的声、光效果,不是可以收到很好的效果吗?否则对一些基本理论根本就没理解明白,后面的也不懂。导致前边记不住,后边反应不过来,越学越难。相反的情况下会用之后,自然也会对内部结构发生足够的兴趣。再将PN结的内部概念,三级管等等内部结构。这样也不会给需要进一步深入研究的学在造成影响。应该改变现有的模电教学模式的方法。强调基本电路,扩展电路,芯片的选择等等实际应用问题。应该可以避免和解决《模拟电子技术》教学中出现的几个问题。

1. 看不见,听不懂的问题。PN结内部先不讲,采取先外部,后内部的顺序;先实践,后理论。可以先让学生得到、或测试二极管的输出特性曲线,然后理论分析,再讲解内部构成及原理。避免了看不见听不懂的现实情况。而且人类的认知规律是先外后内,并且眼见为实。亲眼看到的事比较容易接受,看到实际的输入输出之后,理所当然的接受。这种处理同样也适用于三极管,场效应管,以及运放。变看不见为看得见,自然能够听得懂,自然有信心、兴趣学下去。

2. 电路功能分析不清楚,实验凑数据的问题。学生在没有理解电路的情况下,实验课上照着课本连线,也不管为什么,有什么用,凑出数据算完事。如果先做单元电路的实验。可以使学生建立、理解基本单元电路的模型。看到事实后,对单元电路的功能自然直接接受,再加以理论分析,深化、推广应用。想来更好接受。

3.课时本来就少,实验教学增加的问题。可采用EDA仿真的办法。EDA作为一种辅助手段,根据具体教学内容,开发利用其丰富的功能,设计适合于各知识点对应配套的仿真实验,在“模电”课堂教学环节中适时使用,可以使学生深刻理解和体会所学的知识,提高对“模电”的分析能力。同时改变了教学的形式,丰富了教学内容,提高教学效率。最主要的是解决了实验课时的问题。也解决了部分实验室的设备不足的问题。

4.和传感器衔接的问题。在我校学生的毕业设计中,经常出现传感器的信号不能接入的情况。相关知识的纵向和横向的关系,也影响着《模拟电子技术》课程的教学效果,及其应用。

采用先集成,后分立的讲解顺序。简单的运放电路可以产生光、声等效应。可以使学生维持开学的似的兴趣。集成运放是模拟集成电路中应用最为广泛的一种,性能也非常的好。具有低漂移、低噪声、低功耗和高速度,高增益和输入电压高输出功率的特点。但是由于课时的限制,前面的理论分析等已经占用很多的课时,这里的讲解往往只是电路的计算,放大倍数的计算完事。而影响其使用和选取的性能指标只是点到为止。结果是电路连接书上到处都可以查到。但是用哪个集成块学生不会选,只是机械的照搬课本。所以作者认为,顺序对了只对了一半,性能指标也是重点内容。既然我们的目的是会用,那就先教给学生如何选,再是如何用。

先外部后内部。当学生能够运用集成块,分离式元件完成一些功能的时候,自会对其内部发生兴趣,去寻找、发现内部的原理。

模拟电子电路篇6

我们设计模拟电子电路虚拟实验平台就是为了促进电子电路教学的发展。通过实际的模拟电子电路虚拟实验教学我们也清楚的发现,该技术可以很好的与电子电路课程的教学目标相吻合,这是传统的实验课程无法实现。在具体的表现方面有:首先,采用先仿真后实验的方式,这样帮助学生进行思考,锻炼了学生思维能力;其次,重视基础实验,实现了对学生动手能力和操作能力的全面提高;最后在很大程度上可以对学生的创新能力进行培养,实现学生综合能力的提升。

2模拟电子电路虚拟实验平台的设计

2.1模拟电子电路虚拟实验平台的硬件结构

模拟电子电路虚拟实验平台最为重要与核心的部分就是硬件结构的设计,一般的模拟电子电路虚拟实验平台的硬件结构主要是由计算机、接口电路、实验板三个板块组成。

2.1.1计算机

计算机是进行模拟电子电路虚拟实验平台设计的物质基础也是硬件结构的核心。学生在进行实验的过程中首先要进行的就是在计算机上进行实验的设计与模拟验证。模拟电子电路虚拟实验平台还可以实现多个实验之间的横向对比,这样的设计可以让学习者更加清楚的掌握实验。在模拟电子电路虚拟实验平台的设计中要想实际的实验与虚拟实验进行有效的结合,这样的设计才是更加科学合理的。

2.1.2接口电路

接口电路也是模拟电子电路虚拟实验平台中十分重要的设计要素。计算机输送的信号一般都是并行数据,而控制节点可以接收的一般都是串行数据,这时就需要植入接口电路,这种电路的作用就是实现控制信号与智能插件版的有效结合,通过这种方式控制节点的通断,这时整个实验平台的关键所在,接口电路对于电路的控制功能一般是通过单片机进行的。

2.1.3实验板

模拟电子电路虚拟实验平台的实验板是由稳压电源、函数发生器、智能插件板、集成器件插件板等模块组成。它是模拟电子电路虚拟实验平台中主要的模拟实验中心,依靠正弦波形、方波、三角波三种函数发生器进行。

2.2模拟电子电路虚拟实验平台的软件结构

2.2.1电子电路虚拟实验子系统

作为电子电路虚拟实验平台的核心电子电路虚拟实验子系统主要是由拟实验子系统、模拟电路虚拟实验子系统、数字电路虚拟实验子系统和综合电路虚拟实验子系统4个部分构成。该子系统可以帮助学生对理论知识进行深入的理解,对电子电路的基础知识进行实验验证,培养和锻炼学生的操作能力。在进行设计的过程中要将RLC移相电路与谐振电路,基本定理(律)验证电路等系列实验设计到该系统中,这样才能充分发挥其作用。

2.2.2模拟电路虚拟实验子系统

模拟电路虚拟实验子系统的主要作用是帮助学习者加深对于电路知识的理解与认识,同时提高学生的探究能力与独立解决问题的能力。系统中经常会涉及到一些具有思考价值的实际问题,让学生通过分析掌握模拟电路分析、仿真、设计的能力。在该系统的设计过程中要植入晶体管放大电路、信号运算电路、功率放大电路、滤波电路、信号产生电路和直流稳压电源、二极管电路等系列实验。

2.2.3数字电路虚拟实验子系统

该系统的作用是帮助学生学习数字电路相关的理论知识的学习与理解。让学生通过模拟实验子系统熟练的掌握数字电路的分析、测试与仿真。在具体的系统设计中应该将A/D与D/A转换电路、组合逻辑电路、逻辑器件测试、时序逻辑电路以及555定时器应用等系列实验设计到该子系统中去。

3结束语

模拟电子电路篇7

关键词: 模拟电子技术;实践项目;功能认知型;技术应用型;综合应用型

中图分类号:G647文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)05-0203-02

0引言

随着职业教育在我国的不断深化,各高等职业学校越来越关注人才培养的模式和专业课程的设置。模拟电子技术是电子信息类专业的一门专业基础课,旨在培养学生模拟电子技术的基本知识和基本技能,并运用所学理论来分析和解决实际问题,提高分析、解决实际问题的能力和工程实践能力。而模拟电子技术实训是加深对模拟电子技术课程的理解,培养学生具有工程技术人员应有的科学态度与优良的工作作风,是架设从课堂教学通向工程实际的桥梁。而要达到以上的目的,需开发出更多的应用型和综合型实训项目。

1模拟电子技术实训项目开发的依据和思路

模拟电子技术实践项目的开发依据教高[2006]16号文件的精神,把培养学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出位置。同时综合我校电类专业人才培养方案和模拟电子技术实训大纲,开发出了25个实践项目,可供应用电子技术、通信、计算机、电气工程等专业模拟电子实验教学选用。

各实践项目的实验板不再采用固定电路板,而是开发出由足够的分立元器件组成的实验板,实验电路由学生自己连接,以此加深学生对电路结构的认识,并能了解电路中每个元器件的作用,使学生运用所学的理论知识,动脑又动手,能独立的开展模拟电子电路的设计与实验,培养学生分析问题、解决问题的能力,强化工程实践训练。

2实践项目的研究与开发

本着由浅入深、由小到大、由易到难、循序渐进的认知规律,模拟电子技术实践项目从3个层次开发出25个实践项目。第一层次功能认知型共9个项目,第二层次技术应用型9个,第三层次综合应用型7个。如表1所示。

2.1 功能认知型实践项目的开发功能认知型实践项目,是为了熟悉和掌握模拟电子技术基本单元电路的功能和特点、并培养模拟电子技术的基本技能而开发的。实践的目的是熟悉实践的场所、实践的注意事项;理解常用电子元器件的外特性及模拟电子技术基本单元电路的功能、结构和特点;学会常用仪器、设备的使用方法,并能正确的测试基本单元电路的性能指标。模拟电子技术的基本单元电路即为各种类型的放大电路,它是构成各种复杂放大电路的基础,所以实践要求能理解放大电路静态与动态、直流通路与交流通路等区别;理解放大电路放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标的意义;特别是针对三极管、场效应管组成的不同组态的放大电路,能搭接不同电路、并测试和判别Q点是否合适,进行适当调整,能掌握各种不同组态放大电路性能的优缺点,能正确的测试电路的各项性能指标。功能认知型实践项目,通过各类型放大电路的连接和功能测试,使理论知识得到认知,实际的操作技能得到提高,并具有一定的分析问题和解决问题的能力,为技术应用型和综合型实践奠定了基础。

2.2 技术应用型实践项目的开发技术应用型实践项目是在功能认知型的基础之上,把基本的放大电路转化为集成的放大电路,并开发出了各种类型的应用电路。实践的目的是了解典型的模拟集成电路的基本知识,理解常用集成电路的基本功能及应用,学会典型的应用电路的连接、调试及性能指标的测试方法。模拟电子技术最基本、最常用的集成电路即为集成运放、集成功放和集成稳压器,由他们组成的基本典型应用电路是构成复杂电路的基础,无论是产品设计、产品开发,还是产品维修,都离不开这些基本的典型应用电路。所以技术应用型实践要求掌握集成运放的典型应用,如对比例运算、加法和减法运算,熟悉其电路结构,并能设置不同的比例系数;对电压比较器电路,能设置不同的参考电压;能用集成运放组成不同频率的正弦波振荡电路等。技术应用型实践项目把具有典型意义的模拟电子技术实际应用引入实践教学,强调了理论与实际的紧密结合,提高了分析问题和解决问题的能力,为综合应用型实践奠定了基础。

2.3 综合应用型实践项目的开发综合型实践项目是由最基本的典型应用电路根据实际需要重新组合,并进行电路扩展后得到,比较复杂,有一定的综合性,是为提升模拟电子技术的综合应用而开发的。实践的目的培养学生的创新能力,提高学生的动手能力和综合应用理论知识的能力。实践要求能根据综合电路的性能要求,选择合适的单元电路进行组合,并能正确的测试和调试。如稳压电源,它是一切电子设备必不可少的组成部分,一般由整流电路、滤波电路、稳压电路组成而成,针对不同的电压要求,要能适当调整整流滤波和稳压电路的元件参数。综合应用型实践项目致力于培养分析问题和解决问题的能力。

3实践项目研发中问题的产生和解决

模拟电子技术虽然是一门较成熟的专业基础课,但成熟的实践项目基本都是功能验证型的基础实验,要开发出更多有价值的实践项目,必须结合高职教育的特点、以及市场对职业教育的要求,及时转变观念,更深的理解和掌握模拟电子技术的内容,提炼出更有层次的实践项目。另外,新开发的实践项目需花大量的时间和精力对实验电路、内容和步骤进行反复试验、改进,制定出切实可行的实验内容和步骤。针对以上两个问题,我们选择多位具有多年模拟电子技术课程教学经验和实践经验的老师和实验员组成研发队伍,对每个实践项目的提出、每个实验电路组成、参数、内容、步骤等反复进行讨论、试验、修改,最终研发出三个层次共25个实践项目。

4结束语

模拟电子技术实践项目是通过各种典型电路的测试和应用,使学生手脑并用、掌握技能、积累经验、提高能力。在教学实施的过程中,能理论联系实践,采用教、学、做、一体化的教学模式,使每一个基本单元电路和典型应用电路的结构和特点能印入脑海,给综合应用打下基础。实际应用表明,三种层次的实践项目对掌握模拟电子技术的基本知识、识读电路图、搭接实验电路、提高基本操作技能起到了有效的辅助和强化作用,提高了分析问题和解决问题的能力,为学生的可持续发展奠定了基础。

参考文献:

[1]廖先芸.电子技术实践与训练[M]北京:高等教育出版社,2005.

[2]黄永定,朱伟华.电子线路实验与课程设计[M].北京:机械工业出版社,2005.

[3]周雪.模拟电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.

[4]江晓安.模拟电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.

模拟电子电路篇8

关键词:电子应用;电子电路;仿真技术

1电子电路仿真技术

1.1电子电路仿真技术的内涵

电子电路仿真技术就是在电子电路设计的过程中,设计人员利用计算机仿真技术对电子电路的工作状态,采用数字化的形式将其呈现出来,从而能够真实的、准确的模拟出电子电路的工作状态,能有效的帮助电路设计人员来分析电路的功能与基本特征。从工作原理上分析,电子电路仿真技术就是利用数字模拟的方法对电子电路中的各个元器件与模块进行组合测试,分析新设计的电路工作状态,并将其应用于电子电路的开发与设计中。电子电路仿真技术通过对设计的电子电路进行集成化的建模模拟,可以对电子电路的设计进行全局统筹管理,在电子电路的测试还是在研发上,都具有优势,由于电子电路的设计需要集自动化、电气、机电于一体的工作模式,为了控制产品设计的达标和质量的准确性,利用模拟仿真技术对其进行调整是十分有必要的。

1.2常见的电子电路仿真软件及功能

(1)OrCADPSpice软件。该软件是一种针对元件级别的电子电路仿真软件,主要是采用Spice通用语言进行编写,可以根据实际需要开发模块,具有较强的移植性,在电子电路设计中具有较好的性能。该软件主要由电路仿真、元器件编辑以及原理图编辑等模块构成,利用电路元件模型编程设计,可以对元器件的真实特性进行模拟,在模拟时,可以利用电路方程进行计算,分析电子电路的细节特性,OrCADPSpice软件的主要功能是用于复杂电路的特性分析,能对元件级别的电子电路进行模拟,还能对数模混合的电子电路进行仿真模拟,在电子电路设计时,该软件能够提高电路的集成效果。OrCADPSpice软件的缺点是不适合电路功率比较大的电子电路,对分析计算时间比较长的电路分析也缺乏灵敏性,对于仿真收敛性差的电子电路也不能有效的模拟。(2)Saber软件。该软件是功能比较强大,适应比较强的电子电路仿真软件,可以应用于电力电子、机械、光电等不同类型电路的模拟仿真,而且还具有兼容混合仿真的功能,能从不同的层面分析电子电路的测试与特性,它能对原理图的电路进行输入性的模拟仿真,对电路中的复杂数据进行可视化分析与建模,该软件的主要缺点是操作比较复杂,而且模拟仿真的原理图效率较低。

2电子电路仿真技术在电子电路设计开发中的应用

2.1促进集成电路的开发与设计

电子电路是集成电路的设计的关键,电子产品的不断更新与发展,对集成电路的性能也提出了新的要求,只有不断创新集成电路的设计,才能提高集成电路的性能,利用电子电路仿真技术可以有效地对电子电路进行设计,并可以对复杂的集成电路性能进行分析,从而能方便的将集成电路进行压缩,从而形成芯片级的集成电路,这样不仅有利于电子产品的开发,还能增强电子产品的可靠性、安全性、稳定性及美观性,还能提高电子产品的芯片性能与工作效率,利用仿真技术对集成电路的性能、参数等分析计算,利用仿真电路的虚拟化测试,优化电子电路的设计方案,以不断的优化集成电路的性能。因此,在集成电路的开发与设计,需要灵活的运用芯片系统思想进行常开发,不断利用仿真技术对电子电路的性能进行分析计算,来验证芯片性能,分析其是否满足电子产品的要求,同时可以利用仿真模拟技术对集成电路进行不断的完善与改进,从而保障电路设计的准确性,从而不断的促进电子电路的发展。

2.2优化电子电路的设计方案

在电子电路设计的过程中,需要综合考虑电子电路器件的性能,如温度敏感性等,一旦电子元器件外界的稳定发生变化,或者环境发生改变,外界的温度就会对电子元器件产生一定的影响,从而影响整个电路的稳定性,利用仿真软件对电子电路的长时间运行状态进行模拟,及时发现电子电路运行中存在的问题,及时调整电子电路的设计方案,才能总体提高电子电路的性能,从而能够提高电子产品的稳定性,将电子电路仿真技术应用于电子应用开发中,对电路运行的每一个细节进行模拟,达到总体优化电路的设计方案。采用电子电路仿真技术可以对不同温度状态下的电路特征情况进行分析,便于为设计人员提出电路的设计方案,进而整体改善电子电路元器件的温度敏感性,打的优化电路设计的目标。

2.3提供新的电子开发方式

电子电路新技术的发展,为人们提供了更为优质的电子系列服务,在开发新的电子产品时,需要注重电子电路的创新设计,才能提高电子系列产品的开发效率,采用仿真技术可以快速的多电子电路的相关功能、参数等进行设计分析,达到优化电子电路的目的。在传统的电子应用开发工程中,由于元器件比较复杂,电路受到多种因素的影响,导致电子电路设计与开发的时间过长,技术也比较漫长,在仿真技术发展的情况下,利用模拟仿真可以对电子电路的设计进行调整,也就提供了新的电子电路开发方式,利用模拟仿真技术还可以对电子电路的环境进行模拟、实验与调试,改善了电子产品的设计效果,极大地优化了电子产品调整效果,采用电子电路仿真技术,使得电子产品的开发呈现出多元化的发展趋势,也为电子产品的开发提供新的思路。

2.4有效验证电路设计的功能

对于电子电路的开发设计只是电子产品开发的第一步,如何有效的验证电子电路的功能是否满足要求,保证电子电路功能、参数的稳定,成为电子产品开发的关键,这就需要采用仿真技术对电子电路的功能进行模拟,对电路的功能进行多重验证,以保证电子电路应用的稳定性、合理性、科学性与安全性。电子电路的设计人员可以将仿真技术的模拟分析功能与电路设计的可行性结合在一起,全面对设计的电路进行检测分析,通过模拟仿真的参数来分析电路存的误差,以及电路在运行的过程中,与实际预期不符合的情况,从而能有效的降低电路功能的误差,或者存在着不能使用的情况,真正实现对电子产品的电路设计的功能进行验证,同时在一定程度上还能提高电子产品的功能能。

2.5在电子电路的虚拟测试中的应用

电子电路的设计要能合理根据各个电器元件的功能,详细地对各个参数进行设计,才能保证电子电路的高精密性的要求,如果电路的稳定性不强,精密性不高,就会影响着电子电路的稳定性,利用仿真软件的功能,可以对电子电路的运行情况进行虚拟性的测试,从而能够对电子电路的功能、参数进行有效的设计,提高电路的稳定性。因此,在进行电子产品开发与应用时,针对电子产品应用的环境,保证电子产品在恶劣的环境中能够发挥稳定的功能,就需要设计特色的环境,对电子电路的运用进行进行分析,采用仿真技能,可以展开特殊环境在电路运行状态的模拟分析,测试电路运行的极限值,保证电路在高温、高压情况下参数、特性保持稳定,通过仿真技术的虚拟测试,及时发现电路中的问题,可以提高电子产品应用的稳定性与安全性。

3结束语

电子电路仿真技术在电子电路开发中的应用,可以快速的、有效的对电子电路的性能进行模拟测试,便于设计者能快速、准确地发现电路设计中存在的问题,提高了电子电路的设计效率,也为电子电路的稳定性、安全性等提供了基础,从而也能够有效的促进电子产品向集成化的方向发展,使得电子产品的应用能够为人们提供更优质的服务。

参考文献

[1]苏青霄.电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用[J].企业科技与发展,2020(02):142-143.

[2]蒋昌太.电子电路仿真技术在电子应用开发中的运用[J].电子世界,2019(24):173-174.

模拟电子电路篇9

将EDA仿真软件应用于模拟电子技术理论和实践教学,提出一种基于EDA仿真平台的理论分析与仿真分析相辅相成、虚拟仿真实验和实际实践相结合的教学模式。通过仿真电路和波形显示,加深学生对理论的理解,有效解决模拟电子技术理论概念抽象,电路分析复杂的难题。同时通过EDA技术的引入,引导学生进行基本电路的分析和设计,为实际电路的设计应用打下基础。

2.EDA技术在模拟电子技术理论教学中的应用

EDA即电子设计自动化,以计算机和仿真软件为工具,可以完成整个电路从系统级到物理级的设计与分析。常用仿真软件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等,考虑到Multisim先进的电路仿真和设计功能且一年级时曾作为学生的自修课程,本次教学研究采用Multisim软件。在模拟电子技术的理论教学中,对于那些概念分析抽象、不易理解的部分,利用Multisim,教师可以构建电子电路模型进行仿真演示,通过波形图和数据直观展示各种参数变化和虚拟故障对电路静态动态性能的影响,具体而又生动,不仅可以加强学生对理论知识的理解,还可以激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效果。例如在模拟电子教学中第一次讲解共射放大电路时,很多同学对放大线路中各个节点的波形分不清楚,不知道直流信号和交流信号如何叠加在同一个电路中,电路中各节点信号的相位关系如何觉得难以理解。传统教学中,仅仅靠在黑板上画图讲解,教师难讲,学生难懂,费事费力效果却不好。现在针对这个问题,教师可以通过Multisim搭建基本共射放大电路模型,设置模型参数,观察仿真波形。共射电路输入信号(节点2波形)和输出信号(节点5波形)的反相关系,并且根据波形的峰值可以直接算出电路的电压放大倍数。节点2和节点4波形是静态工作点电压和交流信号叠加信号,c1和c2两个电容起到隔直作用。通过Multisim软件的演示过程,直接把抽象的理论转化成直观的视觉感受,电路各点波形在学生的脑海里留下深刻的印象,教学效果事半功倍。教学过程的前期,可以在课堂上现场建立电路模型,演示如何进行仿真,让学生逐渐掌握Multisim的使用。在教学过程的中后期,随着学生对Multisim软件的熟悉,为了节约课堂时间,可以事先把教材中需要讲解的电路模型搭建好,用到时直接调用即可。通过这种理论教学和软件演示相辅相成的教学方式,使得学生把电路原理、工作波形和数学关系等紧密结合在一起,全面掌握模拟电路的基础理论,更好地理解这门课程。

3.EDA技术在模拟电子技术实践教学中的应用

模拟电子技术在传统的教学过程中,实践教学基本都是基于实验平台操作。实验平台的特点是安全、便于操作,但是平台电路有限,只能覆盖课程教学中一部分基础电路,基于实验平台的实验基本都是验证型实验,且操作过程中平台电路元件易损坏,不能很好地达到锻炼学生动手能力的目的。这就使得学校教学比工程实际滞后,不利于工科应用型人才的培养,造成学生眼高手低,进一步影响学生的就业和发展。因此,模拟电子技术实践教学中引入仿真软件,将平台实验和软件虚拟实验结合,先采用软件对实验进行设计仿真,后平台实验进行实际电路搭建,既加强了学生对理论的理解,又突出了学生的动手能力。实践教学分成两部分,第一部分是基本电路的验证和演示实验,加深学生对书本基础理论的理解。该部分实验相对比较简单,学生主要在实验平台上进行操作,同时以Multisim仿真为辅,对一些在实验平台上难以操作的部分进行仿真验证。如研究静态工作点对电路动态性能的影响,实验平台操作只能观察电路中的一个电阻参数改变对电路输出波形的影响,而在虚拟仿真平台上,可以对电路中所有涉及到静态工作点的元件参数进行更改,进而观察电路波形的变化,并且还可以连续改变元件参数对波形的变化进行实时观测。第二部分是模拟电子技术课程设计,要求学生自己分析设计一个较大规模复杂模拟电路,给出严格的设计思路、理论推导和元件选型依据,在仿真软件平台上搭建出具体电路模型并通过仿真实验验证,然后进行实际电路焊接,充分发挥学生的主体作用,调动学生对该课程学习的主动性、积极性和创造性,提高学生对模拟电路的认识分析能力和创造能力。

模拟电子电路篇10

【关键词】模拟 电子课程 教材建设

《模拟电子技术》课程对学生能力培养的要求进行综合训练性质的课程,其目的是让学生通过有关课题的设计和线路搭试调试,进一步加深对所学基础知识的理解,培养和提高学生实践动手能力和分析解决实际问题的能力。这门课程的难点在于,既不能不注意到前期课程的作用和效果,又不能把“模拟电子技术课程设计”课处理得和“电子制作”等课程完全在同一层次上,即应该体现课程设计类课程的特点和要求。模拟电子技术课程教材建设就需要从课程设计理念、课程体系构建和课程内容选取、实践教学等诸多方面建设,才能符合当前社会形势下对高职教育的要求。

一、模拟电子技术课程性质

模拟电子技术是一门非电专业的学科基础课程,是电子技术方面入门性质的技术基础课;是机械电子、机械设计制造及其自动化、农机化类专业必修的学科基础课。模拟电子技术基础课程是电气、电子信息类和部分非电类专业学生在电子技术方面入门性质的技术基础课,具有自身的体系和很强的实践性。它的主要任务是本课程通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习,通过本课程的学习使学生掌握模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为学习后续课程、将电子技术运用到自动化与信息技术领域打下坚实的基础。理论课程内容设计,全课程以电路基础知识和模拟电子技术的基本理论及分析方法为主线,强调理论联系实际。充分体现了高职高专“够用和实用”的教改方向,在基本理论部分特别强调对一些重要的基本概念和定律的理解,去掉或避开通常烦琐的理论推导过程。在模拟电子技术部分根据现代电子技术发展,侧重集成电路器件的应用。突出对学生应用能力和综合素质的培养,同时还把课堂教学同生产实践相结合,通过实验、生产实习等措施,使得理论与实践形成了有机的结合以利于学生实际能力和素质的提高。

二、机电专业模拟电子技术教材现状分析

现今模拟电子技术教科书的理论框架是晶体管发明以后美国科学家从上世纪50年代开始匆匆忙忙搭建起来的。一个学科理论完善起来至少需要几百年时间。模拟电子学只有短短几十年历史,因此是难以完善的。传统模拟电子学基础理论有很多缺陷,传统模拟电子技术教材有很多问题甚至错误。模拟电子学深层次的问题有概念错误及方法低效等。例如小信号放大器概念虚幻缥缈,图解法笨拙低效及放大器性能指标参数叙述残缺不全等。模拟电子技术教科书缺陷错误长期存在的根本原因是传统理论的错误没有及时得到纠正。数字电子技术等很多学科都能挑到比较好的书,而模拟电子技术很难找出一本好书,而且抄袭风盛行,其根本原因就是目前模拟电子学基础理论有系统性错误和空白,但是长期没有人敢碰它。结果教材不少,但难有发挥,基本都是互相抄的。“那些译本也是漏洞百出,只能将就着看”。

传统模拟电子技术教科书的系统性问题实际反映了模拟电子学的思维混乱。基础理论上的思维混乱不解决,必然引起教材作者的思维混乱。而教材作者的思维混乱必然引起读者的思维混乱和工作效率及学习效率低下。几个方面的思维混乱和效率低下是当今模拟电子技术难教难学和教学质量差的根本原因。

三、模拟电子技术教材编写原则与思路

(一)以现代职教理念为平台,倡导实验的创新

实验是研究自然科学的一种重要方法,而电子学又是一门实践性较强的学科。在模拟电子技术专业创新人才培养环节中,电子技术实验及模拟电子技术课程设计不仅是进一步巩固学生理论知识的重要手段,更是训练、培养学生掌握电子实验操作技能和方法的必要途径,编写教材的目的是培养学生熟练操作实验仪器和独立开展基本实验的能力,帮助学生建立基本电路分析和设计的理念并培养学生熟练、准确地测量和分析实验数据与结果的能力,进而从实际工程和系统应用出发,提高独立思考能力和创新意识,为进一步学习相关专业课程以及将来从事电类专业工程技术工作奠定必需的专业基础。编写教材的原则是:以学生为本,因为教材内容首先是给学生阅读用的。即使教师没有讲的内容,学生也应该去阅读,因此所编写的教材就应是让学生读得懂的教材。教材不是专著。用通俗易懂的语言来编写教材。深奥难懂的地方,绝对不能用一两句话一带而过,而必须多用些具体材料或实例加以说明,深入必须浅出。强化器件外特性,淡化器件内部原理;强化宏观设计应用,淡化微观细节内容;强化定性分析,淡化定量推导;增加应用电路举例。

(二)教学内容与教材素材之间的协同性

为了适应电子信息科学技术迅猛发展的需要,以及新的课程体系和教学内容改革的需要,我们根据教学基本要求,总结了多年从事模拟电子技术教学工作的丰富的教学经验,针对模拟电子技术课程的基本要求和学习特点,为满足课程学时压缩的实际需要,将传统的“电路基础”、“模拟电子技术基础”两门课程合并,鉴于近几年来就业形势的严峻,各个学校都对专业基础课学时进行压缩,使得学生在学习数学等基础课的同时学习专业基础课,内容衔接上的不连贯使得学生对本门课程的掌握普遍感觉困难,所以本书的编写思路是保证基础、注重应用、讲清概念、力求精练。在模拟电子基础部分,将难点分散,循序渐进。

要始终立足于模拟信号放大与处理这一条主线,保证模拟电子技术基础内容,强调理论联系实际,适应现代电子技术的发展。对传统教学内容进行了适当更新,适度删减分立元器件电路,重视实际应用模拟数字的与设计案例,引入现代模拟集成电路新技术、新知识、新器件及新方法,如光电子器件、开关电容滤波器、模拟乘法器、丁类功率放大器。实训内容可以结合基础理论课程的进度安排教学,也可以单独作为电子实践训练课程。