電路與模擬電子技術范文
時間:2023-03-15 12:34:03
導語:如何才能寫好一篇電路與模擬電子技術,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
電子技術的發展,推動各行各業的發展,應用廣泛———廣播通信、網絡、航空航天、工業、交通、醫學、消費類電子領域都離不開電子技術。眾所周知的北京2008年奧運會的水立方建筑運用50萬顆LED燈構成世界上最大的半導體照明工程。學習電子技術基礎是適應時展之必須。高職教育不同于普通高等教育,它的專業設置和課程設置指導思想都是以服務為宗旨,以就業為導向。針對區域經濟發展的要求,我們進行了廣泛的市場調研,重點調研了長三角地區高職畢業生的主要就業崗位,需要具備的職業能力及從業資格證書等問題,應用電子專業的就業崗位主要有:電子產品維修工,電子產品裝配工,電子產品調試員,電子產品工藝員。通過崗位的典型工作任務,職業能力分析,歸納出職業行動領域,然后根據我系的實際教學條件,實訓條件,將職業行動領域轉化為學習領域,構建了《電路與模擬電子技術》這門課程。同時,我們制定了課程標準。
2電路與模擬電子技術課程目標
本課程的總體目標是:通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統的分析和設計的學習,使學生獲得電路與模擬電子技術方面的基礎知識、基礎理論和基本技能,為深入學習電子技術及其在專業中的應用打下基礎。其中包括:(1)知識目標:掌握電路基本概念、基本分析和計算方法;會計算電路主要參數;掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法;會判斷器件類型、電路工作狀態;(2)能力目標:培養學生正確使用常用儀表的能力;培養學生正確選擇元器件的能力;培養學生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力;培養學生識讀與分析電路的能力;培養學生安裝和焊接電路的能力;培養學生電路測試方案的設計能力和對測試數據的分析能力;培養學生排除電路故障的能力;培養學生進行簡單電路設計的能力;(3)情感目標:通過趣味案例激發學生好奇心和學習興趣;通過學習情境挖掘學生的求知欲和創造欲,樹立學生自信心。
3電路與模擬電子技術課程設計
本門課程設計的理念是:以學生職業能力的培養為最根本的出發點,理論學習以必須,夠用為度,同時進行課證融合。在課程的教學過程中采用多種教學方法和手段:傳統的教學法、直觀教學法、探究法、啟發式教學和多媒體教學手段。
4電路與模擬電子技術課程實施
在課程的實施過程中教師首先進行了學情分析:高職院校的學生學習基礎普遍較差,學習能力欠缺,急于求成,缺乏持久性。雖然學生對電類專業課入門的學習具有一定的興趣,但這種興趣不夠穩定,需要教師創設適度的情境,適時地激發。所以在教學過程中,教師要力求做到將深奧的知識淺顯化,抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導體器件,放大電路,負反饋。教師對重點、難點的處理方法有:(1)傳統的講解法;(2)直觀式教學;(3)配合flas演示;(4)通過萬用表測試加深理解;(5)創建學習情境。例如:在半導體器件的講解部分,可采用直觀式的教學法,帶領學生認識各種不同的二極管,三極管。對于三極管的講解,配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例,來說明課堂的教學組織。三極管的電流放大特性這節內容是深入模擬電子技術部分的第一道難關。學生只有深入到心里層面去理解了這節內容,才可以舉一反三去理解后續學習的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學、做”一體化的教學設計,把啟發式教學貫穿整個教學過程,通過探究實驗操作和多媒體仿真,把抽象的理論知識難度降低,達到突破難點,幫助學生化難為易,讓學生輕松愉快充滿信心地完成學習。
5考核方案
課程的考核方案根據學院教務處的要求,期中成績占30%,平時成績占30%,期末成績占40%。平時成績包括:課堂考核,課后作業,單元測驗。在學期結束前另有為期一周的教學實習,教師根據維修電工的考試內容結合實際情況申報,并由系部統一采購實習耗材。實習的考核分為:優———電路功能完全實現,性能優良,工藝精美。良———電路功能基本實現,性能優良。中———電路功能基本實現,性能不夠穩定。及格———在教師輔助制作下,電路功能基本實現。不及格———電路功能未實現且學習態度有問題。
6教學評價
課程的教學評價包括:校內督導評價,同行專家評價,教師自我評價,學生評價。
7課程特色及展望
篇2
本設計主要通過:1改變共模干擾電流傳輸路徑,2減小輻射干擾驅動源,3通信電纜正確搭接等方式改變系統結構的共模電流傳輸路徑,用來降低傳導騷擾,減小驅動源從而減少對外輻射干擾。
系統解決方案
關于抑制系統電磁干擾的設計方案主要包括以下幾步。
1模擬地以及數字地之間跨接Y電容
把以往的數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。跨接的Y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動電壓。
在進行電快速瞬變脈沖群測試時,若電壓為±1kV,信號上升時間為5ns,由于光耦器件的寄生電容一般為2pF,根據:
I=Cdu/dt(1)
I=CWU(2)
得I=0.4A,電流值比較小,若電路中有多個光耦器件并聯就會得到比較大的共模驅動電流。
Xc=1/WL(3)
V=XcI(4)
一方面,由于Xc比較大,此時會有很大的共模壓降V,從而形成輻射驅動源,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字電路側傳導到下級模擬電路中造成傳導騷擾。
跨接Y電容之后,優點其一: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,從而改變了共模電流傳輸路徑,降低了輻射驅動源壓降(見圖1)。
2放置金屬板
在模擬電路以及數字電路中鋪一塊完整的并且長寬比小于3的金屬板。由于其長寬比小于3,在頻率為100MHz狀態下阻抗為3.7mΩ,可以使金屬板的電位與模擬地以及數字地等電位。同時要求在數字地與金屬板之間跨接一個1~10nF之間的Y電容,以及模擬地與金屬板之間也跨接一個同樣的Y電容。
數字地與金屬板之間跨接Y電容,是為了阻止外接傳導騷擾或者輻射干擾通過電纜進入數字電路從而流向下級電路。跨接Y電容后,使數字系統內部產生的干擾以及外界進入的干擾,能夠很快通過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,有可能造成信號不穩定甚至錯誤。跨接Y電容后,可以使上級電路數字部分內部流動的干擾電流很快泄放到金屬板上,從而流向大地,不會流向模擬電纜造成輻射騷擾。
3正確搭接屏蔽電纜
對于屏蔽電纜屏蔽層,如果不正確搭接,擰成pigtail狀,將會產生一定的阻抗。
V=Ldi/dt(5)
從而使V成為共模干擾驅動源,同時電纜將會成為天線,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,進一步吸收輻射騷擾。
結語
篇3
【關鍵詞】模擬電子技術;教學改革;教學手段
0 引言
高職教育是培養高級技術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目標。因此,高職教育在其教學計劃、課程體系、教學內容乃至教學方法等方面都應具有顯著的特色。模擬電子技術是模擬電子技術是高職電子信息類、電氣信息類、計算機應用等專業的一門關鍵性的技術基礎課程。為了提高模擬電子技術課程的教學質量,改進教學效果,提高學生分析問題和解決實際問題的能力,培養適應現代科學技術發展的高質量人才,近幾年來我們從模擬電子技術課程的教材選用、教學內容、教學手段和實驗教學等方面進行了一些改革和探索。
1 課程教學中存在的問題
模擬電子技術課程的理論學習往往有大量復雜的電路分析,抽象的理論概念較多,內容覆蓋面廣,理論性和實踐性強,但學生不會將理論知識運用于實踐。同時,由于本門課程內容偏重理論,學生在學習過程容易感覺乏味枯燥,學習效果不好。因此,傳統的課堂教學中存在以下的問題:(1)學生學習積極性不高;(2)教學方式和教學手段單一化;(3)課程試題庫陳舊;(4)實驗教學內容陳舊;(5)理論和實踐嚴重脫節。
2 模擬電子技術課程改革的一些思路與想法探討
2.1 教材選用的原則
教材選用要符合學院辦學層次和培養目標,不能用本科教材或中職教材代替高職專科生教材。基礎理論教材要符合培養目標,以應用為目的,堅持以適用、夠用為準則。專業課教材要強調專業知識的實用性和行業崗位的針對性。康華光的《電子技術基礎》(第五版)教材內容全面,知識結構豐富,但面對專科生要是我們選用此教材,首先是學生會被嚇倒,然后是老師沒辦法完成教學任務,而讓學生對教材的選用無比失望。胡宴如主編的《模擬電子技術基礎》教材內容精煉,知識結構簡單一些,本人覺得更適用于專科生使用。
2.2 教學內容的更新
值得強調的是:本文中的模擬電子技術課程是教學內容點的集合,筆者把知識點和相應的能力點相融合而成的有機整體稱之為教學內容點(或稱為教學項目)。例如,共射放大電路知識點和三極管放大電路的動態指標測量能力點相融合而構成共射放大電路教學內容點。以高職教育的培養目標和高職電子信息類、電氣信息類、計算機應用等專業教學計劃為依據,模擬電子技術課程教學內容的重點是:
(1)PN結的單向導電性,半導體二極管伏安特性和主要參數,整流濾波電路的組成、工作原理及主要計算公式。
(2)半導體三極管的工作原理、特性曲線和主要參數。
(3)共射放大電路和共集放大電路的靜態分析、動態分析。
(4)場效應管的工作原理、特性曲線和主要參數,共源極放大電路的靜態分析、動態分析。
(5)集成運放的基本知識。
(6)反饋的概念、類型和負反饋對放大電路的影響。
(7)“虛短”和“虛斷”的概念、集成運放構成的運算電路、信號產生電路。
(8)正弦波振蕩電路。
(9)功率放大電路。
(10)直流穩壓電源電路。
根據理論教學要以應用為目的、以必須夠用為度的高職教學要求,我們降低了放大電路的圖解分析法、多級放大電路的計算、放大電路的頻率響應、差動放大電路的分析計算、OCL功率放大電路和晶閘管應用電路等教學內容的教學要求。
2.3 教學方法與教學手段的改變
現代化教學手段提高教學質量。在課堂教學中使用現代化的教學手段,通過文字、聲音、圖形、動畫等多種媒體對模擬電子技術課程內容進行有機的整合和生動的表達,給教學注入生動翔實的內容和豐富的信息,以充分適應模擬電子技術課程前后概念與內容相互交錯的復雜需要。多媒體教學擴大了課堂教學的信息量,有利于提高課堂效率,促進了教師表達方式的多樣性。不但增強了課堂教學內容的生動性與形象性,而且增強了教學過程中的互動性,有利于知識的獲取與保持。達到直觀、省時、高效的目的,有利于更深入地向學生講授理論實質,活躍課堂氣氛。
2.4 理論與實際相結合
在實驗教學方面,合理配置演示性、驗證性和設計性、綜合性實驗,充分利用仿真實驗的便利條件,并將仿真實驗及硬件實驗將課堂教學和實踐環節相融合,使學生對理論知識更好的消化和吸收,鍛煉學生分析問題和解決問題的能力。例如,在實踐教學環節中,可以適當引入和靈活配置Matlab、Labview、proteus等仿真軟件,由學生設計和實現虛擬實驗,通過靈活配置一些仿真參數,對實驗結果進行分析和討論,通過圖形對比,使學生從理論認識進一步深入到感性認識,以更好地理解和鞏固通信原理課程中的概念和結論。具體設計題目包括:直流穩壓電源電路設計、擴音機的制作、調光控制器的制作等等。通過上述實驗教學方面的改革,可以使教學理論聯系實際,使學生具備一定的感性認識,并培養學生的觀察能力、思維能力、自學能力以及發現問題、分析問題及解決問題的能力。
3 結語
隨著現代科技的發展,各學科間呈現出互相滲透、互相融合的發展趨勢,對人才的培養帶來了更高的要求。培養大批具有工程素質和創新能力的高技能電子人才,是社會發展的需要。通過對《模擬電子技術》課程的教學改革與實踐,不僅豐富了教學手段,提高了教學效果,而且調動了學生的主觀能動性,有效地培養了學生的創新能力和科研能力。
【參考文獻】
[1]胡宴如.模擬電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]康華光.電子技術基礎.5版[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3]王淑娟,蔡惟錚.電子技術課程全方位建設的研究與實踐[J].南京:電氣電子學報,2005,27(2):10-13.
篇4
關鍵詞:模擬電子技術;教學改革;課程建設;思路與探討
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)17-0195-02
一、引言
模擬電子技術是自動化專業、電氣工程及其自動化專業的基礎主干課程。充分考慮本課程理論性強、公式推導多、電路分析方法靈活多變、計算復雜、概念難于理解和掌握等特點,在繼承傳統嚴謹與系統的教育模式基礎上,積極進行教學改革,并探索與實踐在有限的課程學時內,將模擬電子技術課程涉及的重要基礎理論、基本原理及工程設計理念傳授給學生的創新方法與手段。當前在教學手段上,采用PPT等電子化教學形式基本實現對電子器件的性能、模擬電子電路的工作原理和基本分析及設計方法的描述,使學生在有限的教學時間內實現知識的學習和積累。在教學內容上,由于模擬電子技術課程涉及復雜的公式推導、多變的電路設計、抽象的工程理念,是一門具有教學難度的專業基礎課。因此,希望通過課程建設,將課程知識的關鍵環節和關鍵點通過仿真環節進行形象的課堂演示,并結合“科研案例教學”及“課外項目”等教學形式形成不同層次的實踐活動,秉承理論與實踐相結合,學以致用的教學理念,培養學生不僅掌握扎實的理論知識,同時具備工程應用實踐能力。針對上述問題,課程教學內容與方式的改革與實踐,不僅是每位從事本課程教學教師的重要職責,更是提升課堂教學質量與效果的基本保障。尤其在當前科學技術迅猛發展時期,更加凸顯了模擬電子技術課程建設的必要性和重要性。
二、教學內容與建設目標
1.教學內容。模擬電子技術課程主要介紹電子信息系統的組成、半導體器件的特性、各種模擬電路在系統中的作用、放大電路的模型及其主要性能指標、分析和設計計算等。通過學習電子技術的基本概念、電路及分析設計方法和應用,使學生建立起系統觀念、工程觀念、科技進步觀念和創新觀念,培養學生分析問題、解決問題及工程實踐能力,使課程在提高學生總體素質上起著重要作用。當前課程教學內容主要包括常用半導體器件、放大電路基礎、多級放大電路、集成運算放大電路、放大電路的頻率效應、放大電路中的反饋、信號的運算和處理、信號的產生和信號的變換、功率放大電路、直流電源等;通過上述教學內容,著重使學生掌握電子技術的基本概念和典型放大電路的分析設計方法,提高學生對電子電路的綜合認知能力和分析設計能力的統一。
2.建設目標。采用現代教學技術、方法和手段,在現有教學內容基礎上,形成生動形象的PPT電子文檔,以更好地描述電子電路的組成、分析、設計與計算,信號的產生、變換與處理過程;將電路與信號分析的關鍵環節和關鍵點通過仿真環節,形成CAI課件,使學生掌握半導體器件的特性、基本電路的分析與設計方法,并通過形象的課堂演示提高學生學習興趣;結合科研實例及課外項目等不同層次的實踐教學,幫助學生進一步領會和深化課堂上學到的有關電子電路的基本概念及重要原理;充分利用學校的BP網絡資源構建學習網站,保持教案的選編和課程知識信息的更新,針對學習中常見的共性問題及時進行網絡互動。最終通過課程建設,調動學生的自主學習能力、認知能力和實踐應用能力,提高課程教學質量。
三、重點解決的教學問題
1.實驗與實踐問題。本課程理論性強、公式推導多,較難理解和掌握,尤其是課程中的一些難點,包括半導體器件的特性、各種模擬電路在系統中的作用;放大電路的模型及其主要性能指標、分析和設計計算;放大電路的頻率效應;放大電路中的反饋、信號的運算和處理、信號的產生和信號的變換等。由于課程的理論教學與實驗教學環節分離,在加強理論教學的同時,若采取理論和與仿真演示驗證、案例教學并重的方法,并結合課外項目的實施,將有助于解決課程教W難點,同時容易提高學生的興趣,培養學生實踐能力,加深學生對理論知識的認知印象。對提高模擬電子技術課程的教學質量具有重要作用。
2.網絡資源與教學問題。網絡作為新的教學方式和手段需要進一步加強,對及時快速地提高學生分析問題和解決問題的能力有良好作用,因此進行課程網站建設并充分發揮網絡資源和功能,如將部分習題的ewb仿真,電子課件的更新、學生常見問題的問答,定期進行師生互動等在網絡上實現。使學生形象方式練習所學到的理論知識,深刻領會基本概念和基本原理。
四、建設思路與方案
1.教學內容。在教學內容的組織上,綜合考慮相關課程的協調與配合。在課程內容的安排上,避免與前期課程簡單的重復,對前期課程的交叉點、復合面,結合本課程的需要做必要的論述,引導學生綜合利用前期基礎知識,分析與解決新的問題。首先強調通過實例仿真演示鞏固理論知識,驗證設計方法,提高綜合能力。在實際教學中,針對課程難點和部分例題,在保證傳統理論教學的基礎上,利用仿真軟件,編寫相應理論及實驗驗證程序,形成仿真實驗CAI課件,進行仿真演示,實現理論教學與仿真演示驗證的有機結合。其次,在教學內容設計中逐步滲入教師的科研案例,增強教學內容的科學性、學術性和實踐性,將教師的科研成果進行課堂演示,鼓勵學生在科研實踐中提出問題、思考問題、解決問題。同時,實現將課程中的物理概念、數學概念與實際的工程概念有機地結合。
2.教學方法和手段。為克服課堂教學抽象、難懂的缺點,需要在教學手段和教學內容表現形式上進行重點建設和改革。力求教育規律的科學性與講課的藝術性相結合,充分利用先進的教學工具,使課堂教學生動活潑,富有生氣。教學方法上:前期通過形象化的成果引導學生去了解理論知識在實踐中的應用,引導學生學習的興趣;在教學的中間過程采用啟發式、討論式教學方法,鼓勵學生積極投入到課堂教學的過程中,變被動式灌輸為主動式學習;后期通過課程仿真演示等環節,鼓勵學生進行研究型的學習,從而為高年級的課程設計、畢業設計等打下基礎。教學手段上:在傳統教學基礎上,利用多媒體等先進的教學手段,采用電子課件和課堂板書相結合的方法,并逐步加大電子課件和演示環境的比重,使學生更多地受益于現代教學方式。課堂上的互動教學,形式多樣、深淺不同的習題及課外項目等教學手段以適應不同潛質的學生。
3.師資隊伍建設。目前該課程的教師隊伍中主要以中青年博士為主,建設目標是使授課教師每年的課堂評估成績和教學效果獲優;加快青年教師的培養和引領,鼓勵青年教師參加課堂講課評比競賽活動,參加多種與課程建設有關的校內外培訓;鼓勵和支持中青年教師出國研修,提高自身知識水平,學習和借鑒國外教學內容與方法,進行雙語教學;鼓勵中青年教師積極承擔國家科研項目。
五、結束語
課程建設的探討和實踐,迫切要求教師在轉變教育思想觀念的基礎上,對課程體系、教學內容和教學方法進行思考和改革,包括課程教學上,提高學生的學習興趣和認知理解能力、充分發揮學生的主觀能動性和提升理論方法掌握能力;師資隊伍上,實現教學質量團隊中的每個成員不僅是具有豐富的教學經驗的骨干教師,而且是科研第一線的學術骨干;發展方向上,不斷把模擬電子技術發展的新動向、新技術有機的結合到課堂教學之中,使課程教學內容隨著技術的發展不斷更新。
參考文獻:
[1]任英玉,王萍,李斌,范娟,孫彪.“模擬電子技術”課程質量提升探討[J].電氣電子教學學報,2016,38(2).
[2]陳亦文,涂娟.基于工程背景的“模擬電子技術”課程教學模式[J].電氣電子教學學報,2012,34(3).
[3]羅銘,朱天橋,趙建勛,姚若玉.模擬電子技術課程的問題導引式教學方法探析[J].教育教學論壇,2016,(21).
篇5
關鍵詞:模擬電子技術;興趣;教學方法;Multisim
作者簡介:孫欽蕾(1979-),男,山東臨沂人,軍械工程學院電氣工程系,講師;褚麗娜(1983-),女,河北涿州人,軍械工程學院電氣工程系,講師。(河北 石家莊 050003)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)01-0048-02
“模擬電子技術”是本科電類專業人才培養方案中一門專業基礎課,是現代電子技術的主要發展方向之一。課程通過對常用電子器件、電路及系統分析、設計的學習,使學員獲得模擬電子技術的基礎知識、基本理論和基本技能,強化工程實踐意識的培養,為后續專業課程的學習奠定基礎。但“模擬電子技術”課程基本概念多、電路類型多、分析方法多,學員在學習過程中普遍反映課程難度較大。本文結合教學實踐,從教學方法技巧等角度總結如下。
一、激發興趣,提高效率
提高課堂教學效率、充分發揮課堂的教學效果是上好一門課的基本要素。這就需要課堂的主導――學員來進行配合。“模擬電子技術”是一門內容相對枯燥,概念繁多的課程,學員在學習的過程中容易產生抵觸的心理,完全處于被動的學習狀態,從而影響教學效果。因此教師在授課過程中需要格外關注引發學員的學習興趣,調動學員學習的主動性和積極性。例如:在講解半導體二極管的單向導電性時,可以把這個概念與日常生活中的單行道聯系起來,學生結合熟悉的日常事務可以很快理解單向導電性這個專有概念。在此基礎上提出為什么半導體二極管具有單向導電性,讓學員自己產生好奇心,主動地去探索新知識。在教與學的環節中學員的地位由被動變為主動,從而大大提高課堂教學效率。
此外,運用音頻、視頻等影音文件也是提高學員學習興趣的有效手段。尤其是視頻文件,既直觀又生動,可以將抽象的概念直觀地表示出來,便于認知理解。學員在學習的同時,還可以在嚴肅緊張的課堂上得到放松。
教學不僅是一門科學,更是一種藝術。課堂就是一個舞臺,教師的教學就是一種表演藝術。激發學員的興趣,使學員緊跟教師思路,全神貫注地思考教學內容是一名教師永遠探索追求的目標。
二、循序漸進,啟發教學
“模擬電子技術”課程是一門循序漸進、由淺入深的課程。學員只有把學習過程中的一點一滴都掌握,懂得變換和思考,才能自主地去發現問題、思考問題和解決問題。例如:放大電路的頻率響應部分內容抽象、公式繁多,需要聯系電路分析的內容,歷來被教師和學員視為難點。因此對于這部分內容的安排要格外注意環環相扣,首先復習電路分析的一階RC低通和高通電路,通過列寫傳遞函數,明確頻率響應的基本概念和特點;然后對半導體三極管內部進行等效,使得學員了解半導體三極管內部存在與頻率有關的結電容;最后分析基本放大電路的頻率響應,通過對電路進行等效化簡,得出結論: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電路進行分析,放大倍數為實數。如此,學員在學習時可以循著上述脈絡,結合低通、高通掌握放大電路的頻率響應。
教學過程中類似可以應用循序漸進方法的環節還有很多,在此不再贅述。除了在內容上循序漸進之外,還可以在講解過程中多問為什么,每個問題環環相扣,猶如抽絲剝繭,層層遞進,讓學員在學習中思考,在思考中學習。
三、結合經驗,口訣教學
“模擬電子技術”中有很多需要分析判斷的內容,尤其是反饋放大電路部分,反饋分類多,判斷方法各異,學員通常會對尋找和判定反饋的類型無從下手。通過總結規律形成口訣可以很好地解決這個問題。
例如:在判斷反饋組態時有兩種方法,一是根據定義判斷當放大電路中的存在交流負反饋時,可以根據輸入信號與反饋信號比較方式不同,分為串聯反饋和并聯反饋,拓撲結構如圖1(a)、(b)所示;根據反饋信號在輸出端取樣方式不同,分為電壓反饋和電流反饋,拓撲結構如圖1(c)、(d)所示。另一種方法是根據連線方式判斷,當輸入信號與反饋信號以電壓串聯方式互相組合時,為串聯反饋,此時,反饋的引入端與信號輸入端分別對應到集成運算放大器上不同輸入端,對應到分立元件放大電路中不同的晶體管電極;當輸入信號與反饋信號以電流并聯方式互相組合時,為并聯反饋,此時,反饋的引入端與信號輸入端分別對應到集成運算放大器上同一輸入端,對應到分立元件放大電路中同一的晶體管電極。根據以上分析可以總結為“同并”,即當電路的輸入端和反饋的引入端為集成運算放大器同一輸入端(或晶體管同一電極)時,為并聯負反饋;反之為串聯負反饋。當反饋在輸出端對負載電壓進行取樣,即反饋支路與負載以并聯的形式完成運算,稱為電壓反饋,此時反饋引出端和電路輸出端為電路中同一節點;當反饋在輸出端對負載電流進行取樣,即反饋支路與負載以串聯的形式完成運算,稱為電流反饋,此時反饋引出端和電路輸出端為電路中不同節點。根據以上分析可以總結為“同壓”,即當電路的輸出端與反饋的引出端為電路中同一節點,為電壓負反饋;反之為電流負反饋。
第二種判別方法相較于第一種方法使用更為方便,結合“同并同壓”四字口訣進行理解,經教學實踐驗證可以有效提高學員對知識的理解和掌握。
四、引入仿真,促進理解
以上三點是基于教學內容思路的若干討論,但是對于“模擬電子技術”這門實踐性特別強的課程來說,單純的理論教學不能完全凸顯課程的特點,必須結合實驗進行教學才能有效提高教與學的效率。綜合軟硬件設施和經濟條件各方面考慮,引入仿真教學即可以充分滿足課堂教學的要求,又可以節約教學資源,同時培養學員的創新能力和設計能力。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計環境,完成從原理圖設計輸入、電路仿真分析到電路功能測試等工作。當改變元件參數或電路連接,對電路進行仿真時,可以清楚地觀察到各種變化對電路性能的影響。應用仿真軟件教學,能夠快速、完整地構建出實驗的原理圖,并且能夠完美地進行實驗過程仿真,實時顯示實驗結果。例如在講解RC振蕩電路選頻網絡部分時就可以采用軟件仿真教學。首先,設計一個選頻網絡,如圖2所示。采用信號源產生一定頻率的正弦信號作為選頻網絡的輸入信號,用示波器通道A測量反饋信號,通道B測量反饋網絡輸入信號。
當信號源產生的信號頻率為選頻網絡的特征頻率即時,觀察示波器輸出圖形,如圖3所示。滿足前面推導的和的結果。
當調節信號源使產生的信號頻率遠離選頻網絡頻率時,比如選取時,示波器輸出如圖4所示。很明顯反饋網絡輸出的信號幅值很小,可以忽略。
由以上過程可以得出結論:選頻網絡選擇頻率為ω0的信號通過,抑制其他頻率信號。
這樣的仿真實驗能讓學員從繁雜的數學推導中解放出來,學員自己有問題也可以通過自己設計的電路去驗證,去仿真,拓寬了思路。在實現課堂教學效果的同時,激發了學員的創造性和探索性,實現專業基礎課教學的真正目的。
五、結論
總之,要教好“模擬電子技術”這門課,教師必須對這門課的內容有深入的了解,充分把握新電子器件的發展現狀,及時補充新的知識,充實自己,提高自身素質,同時還要了解相關的專業知識,把握課程在整個課程體系中的位置,在教學中合理采用教學方法。同時教師在教學過程中,要合理運用各種教學手段,豐富課堂內容,提高學員學習興趣。
參考文獻:
[1]張杰,張兢,徐勤,等.“模擬電子技術基礎”入門教學方法探討[J].中國電力教育,2010,(1):103-104.
[2]關海川,潘育山.《模擬電子技術》教學改革探討[J].中國教育發展研究,2010,(1):94-95.
[3]童詩白,華成英.模擬電子技術基礎(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2006:259-312.
[4]康華光.電子技術基礎模擬部分(第4版)[M].北京:高等教育出版社,
篇6
關鍵詞: 微電子學專業微電子技術課程教學改革
在當今的信息時代,微電子學的應用已經深入國民經濟的各個領域。微電子技術的發展需要大量的多種多樣的人才,既需要設計和制造的人才,又需要科研和教學的人才,也需要管理和市場開發等方面的人才。因此,微電子學專業與其他專業一樣要培養高素質的專門人才,在業務素質方面,要培養出既具有扎實的理論基礎又具有很強的技術意識和技術能力的人才,培養出具有微電子背景的理工科復合型專業人才,以適應現代化建設和社會發展的需求。
一、課程現狀
由于受傳統辦學模式的影響很深,學生的學習能力、適應環境的能力還不強。
1.課程設置和教學內容在一定程度上脫離實際需要。許多課程的內容和實施計劃與其他本科專業有相當的雷同,這對基礎相對薄弱的學校學生來說可謂是難上加難,導致掌握的基礎知識不堅實。
2.工程教育的非工程化現象嚴重,學生能力的培養與當前電子技術實際需要的技能結合不緊密;教學內容重復,層次不分明,銜接不科學,注重每門課程理論體系的完整性,但輕視課程之間的橫向聯系。
3.重視教材的編寫,輕視專業建設和課程的開發。
4.授課方式單一,重視教師的主導作用,輕視學生學習的主動性、自主性,實施“以講為主”的教學方法仍然偏重,不利于學生能力的培養。
5.實踐性教學環節薄弱,許多學校對許多課程的教學實施手段與要求相距甚遠。
二、教學內容的改革
1.微電子學專業的學生必須掌握電子線路的基本概念理論和方法,必須系統地學習電路分析基礎、模擬電子技術基礎和數字電子技術基礎等電子線路的基礎知識。但是這些基礎課程與微電子專業課程的內容有許多重復之處,比如:《電子線路》教材中的內容與微電子學專業的《集成電路設計原理》等課程中的內容有許多重復。為了避免重復,需要有合理的開課時間安排,如《電子線路》課程應安排在《集成電路設計原理》之前,這樣有利于合并課程中相互重疊的部分,既節約課時,又保證學生的系統學習。隨著大規模集成電路和電子計算機的迅速發展,電子電路分析與設計方法發生了重大的變革,以電子計算機輔助分析與設計為基礎的電子設計自動化技術已廣泛應用于電子電路、集成電路與系統的設計之中,它改變了以定量估算和電路實驗為基礎的傳統設計方法,成為現代電子系統設計中的關鍵技術之一,是必不可少的工具與手段。因此,微電子技術專業課程內容應該增加計算機輔助分析與設計,可以與集成電路課程緊密結合起來,以適應教學改革的需要。
2.加強計算機的訓練與應用,EDA設計技術是微電子技術的重要技術之一,集成電路的整個設計過程都普遍使用計算機輔助或電子自動化設計技術的工具,以計算機為基礎,因此培養的學生必須具有很強的計算機應用和電路開發能力。學生在本科四年學習過程中要結合不同時期的學習內容,不斷地進行計算機訓練。不僅在硬件方面,而且在軟件方面,都要進行嚴格的訓練。在學習《計算機基礎》、《B語言》、《微機原理及應用》、《算法與數據結構》等計算機基礎課程期間,要結合上機訓練和編寫基本的程序,使學生熟悉計算機的基本原理和基本軟件的使用。同時,要不斷地更新和補充教學內容,把最新的技術內容引入教學中,對學生進行培養訓練。
三、教學方法的改革
工程性、系統性和適用性強是該課程的顯著特點。大部分學生在學完這門課程后,只是了解了一些專業術語,掌握了一些基本原理及方法,但理論知識運用不夠靈活,稍微復雜的電路圖就看不懂了,也不會分析和調試電路,更談不上設計和制作電路。長期以來,學生對這門課程的學習普遍感到比較吃力,甚至一些學生由于在學習該課程時產生了畏懼感,在以后的學習中凡是遇到跟模擬電路有關聯的課程都不自覺地帶有畏難情緒,從而影響了后續相關專業課程的學習,許多老師反映難教,教學效果比較差。所以必須對傳統的教學手段進行改進。
1.授課。學生注意力的高低,是評判教學成功與否的一個重要指標。微電子技術課程知識點多、內容抽象,學習過程中困難大。傳統的教學手段以板書和理論分析講授為主。這樣的教學過程,學生在學習時聽起來、看起來枯燥乏味,注意力常常不集中,對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,動靜結合,把看、聽、說、寫、想結合在一起,圖文并茂、視聽結合,富有吸引力,能引起學生的無意注意,使學生的注意力穩定集中,可以更好地增強聽課效果。教師交替使用幾種授課方法可有效引導學生將注意力集中到教學中來,從而保證教學質量。
2.開展課堂討論。把時間留給學生,充分調動學生的學習自主性在教學過程中,專門抽出時間留作課堂討論,以學生獨立自主學習為前提,以課外文獻閱讀為討論內容,通過科研專題討論的形式,為學生提供充分自由的表達、質疑、探究、討論問題的機會,將自己所學知識應用于解決實際問題。這樣可調動學生的積極性,促使他們自己去獲取知識以及發現問題、提出問題、分析問題、解決問題,從而開發學生的智力,培養自學能力及創新能力。
3.實驗和仿真。在集成電路設計及CAD技術教學內容中加入實踐環節,在講授理論知識的基礎上增加VHDL模擬、電路模擬、器件模擬、工藝模擬的實驗教學內容,充分利用學校的EDA實驗資源,在實驗中利用可視化的技術使原本抽象、實驗難度大、成本高或無法演示的內容形象化、可視化,使復雜、枯燥的內容變得直觀、有趣、容易理解,從而充分調動學生的積極性,增強實驗效果,適時進行簡練清晰的解說,給學生留下深刻的印象,使學習變得輕松而愉快,提高學生的學習興趣,深化理論學習,為后續課程的學習和走上工作崗位打下堅實的基礎。在集成電路制造工藝講授過程中,盡可能地組織學生參觀各類先進的半導體制作工藝相關實驗室,提高學生對制作工藝的感性認識,培養學生以后從事微電子行業的興趣。
隨著計算機硬件的飛速進步和軟件技術的迅猛發展,虛擬仿真技術成為當前流行的新型教學手段。傳統的實驗教學手段,由于實驗室購置的設備和儀器,特別是微電子專業的實驗設備價格高昂、操作復雜、容易損傷,同學們很難得到上機鍛煉的機會。而使用基于虛擬仿真技術的教學方式,過程簡單靈活,交互方式多樣,結果直觀明了,既能培養學生的動手能力和分析、綜合能力,又能提高學習興趣,激發學生的創造性。虛擬仿真技術在微電子專業教學中的應用主要體現在兩個方面:一是在電路設計方面,基于電子設計自動化EDA技術實現對電子線路(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,基于半導體工藝和器件的計算機輔助技術TCAD實現對微電子制造工藝和半導體器件結構及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強大功能,包括軟件所具有的可升級性,在課堂和實驗中通過軟件設計微電子電路、工藝和器件,在屏幕上模擬其功能,可使教學概念清晰,內容生動,過程可視,還能夠大幅節省實驗設備的購置和維護費用,經濟高效。
4.課程設計。課程設計可以培養學生綜合分析、實際動手能力,同時能夠培養學生獨立解決問題、探索創新能力及組織所學知識的能力,更為重要的是這些設計能增加學生學習的趣味性。教師要組織帶有研制產品意義的綜合性應用課題,指導學生小組做設計。學生可以事先對自己的設計方案進行仿真研究,然后實施,從而節省設計時間,節約體力和精力。課程設計應激發學生的科研興趣,活躍學生的思維,開闊學生的知識面,促進學生對所學知識的綜合運用,培養學生獨研究的能力,提升實驗教學的整體質量和水平。例如以研制有新技術指標要求的集成溫度傳感器為課題,讓學生首先利用計算機做電路綜合、模擬調整、仿真、版圖設計與驗證并制備出掩模版,然后投片到芯片測試,根據測試結果分析問題,必要時返回進行第二次、第三次設計和投片。這個階段要增加工藝制備實踐的環節,注意工藝技術的培養。當然,要在畢業設計的有限時間中成功地研制出一個新的微電子產品是不大可能的,但是,把這種有創新意義的課題讓學生去實踐,對培養學生的創新能力會起很大的作用。
四、結語
目前,我國人才供求結構中存在著嚴重的“所供非所求,所教非所需”的不對稱現象:一方面,我國對集成電路設計師的需求達幾十萬,人才缺口很大,另一方面,我國每年卻有大批的大學生畢業后找不到工作,造成巨大的就業壓力。要解決這一問題,高校教育要針對我國集成電路制造和設計人才缺乏的現狀探索新型的高水平、復合型的集成電路人才培養模式,面向市場,及時了解微電子產業的人才需求情況,根據市場需要,及時調整教學體系,確定人才培養方向,探索新的教學模式,有效提高教學質量,培養適合時展需要的人才。
參考文獻:
[1]倪振文,王俊年等.電子信息專業實踐教學體系改革的研究[J].實驗室研究與探索,2004.
[2]黃翠柏.計算機仿真技術在電子技術教學中的應用[J].中國科技信息,2011.
[3]張德時.信息技術環境下高校學生多元化學習模式研究[J].中國成人教育,2011.
[4]汪慧蘭.微電子技術課程設置與改革初探[J].內蒙古電大學刊,2008.
篇7
學生學習放大電路這一內容時,普遍反映反饋類型的判斷是一個難點。在很多教材中往往是通過各種反饋類型定義去判斷。通過教材定義進行判斷的方法盡管概念比較清晰,但是學生不容易接受,因為可操作性差。怎樣讓學生在理解基本概念的同時,又能夠快速、正確的對反饋類型進判斷,是值得探討的一個課題。本文中對集成運放電路與分立元件電路,多級與單級放大電話的反饋類型及極性的判別進行探討,在此基礎上總結出一套快速判斷方法。
1 正反饋與負反饋判斷方法
首先需要確定放大電路中反饋是否存在,才可以判斷正、負反饋,即是反饋網絡的判斷。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的網絡,此網絡通常是由電阻和電容構成。同時要特別注意該網絡不能有接地點和接電源的點。
(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,接下來就可以采用瞬時極性法來進行正、負反饋的判斷。即首先假設輸入信號處于某一瞬時的極性(在電路中用符號“+”,“?”表示),之后分別推出電路其它相關各點瞬時信號變化情況,最終判斷原來的輸入信號被增強還是消弱了,對比反饋到輸入端信號的瞬時極性。如果是增強則為正反饋,消弱為負反饋。
例1:如圖1,由瞬時極性法確定電路中各相關點的瞬時極性并標注在圖中,根據上述方法,我們發現對反饋到三極管T1發射極的反饋信號(反饋支路為Rf1),它和輸入信號加于輸入回路中的不同的兩個電極上,且瞬時極性相同(異端同號),所以是負反饋;對于反饋到三極管T1基極的反饋信號(反饋回路為Rf2),它和輸入信號加于輸入回路中的同一電極上,且瞬時極性相反(同端異號),所以是負反饋。
例2:如圖2所示,我們很快就可以確定反饋支路R5構成的反饋為負反饋(異端同號)。
綜上所述判斷正負反饋的判斷口訣為:同端同號,正反饋;同端異號,負反饋;異端異號,正反饋;異端同號,負反饋。
其中“同端”是指輸入和反饋信號接同一端點;“異號”是輸入與反饋信號的瞬時極性相反;“異端”是輸入與反饋信號分別接不同電極;“同號”是輸入與反饋信號的瞬時極性相同。
2 串聯反饋與并聯反饋判斷方法
并聯反饋是把輸入信號和反饋信號加在放大電路輸入回路的同一端點,串聯反饋則是將其加在放大電路輸入回路的不同端點。串聯反饋與并聯反饋只看輸入回路。
相對三極管而言,并聯反饋是將反饋信號和輸入信號同時加在輸入回路中的同一電極(即同端);而串聯反饋是將反饋信號和輸入信息分別加在輸入回路的不同電極上(即異端)。
相對運算放大器而言并聯反饋是將反饋信號和輸入信號同時加在同相輸入端或者反相輸入端(即同端);串聯反饋則是將反饋信號和輸入信號其中一個加在同相輸入端,另外一個價在反相輸入端(即異端)。
例3:如圖3,很顯然反饋支路Rf構成的反饋是串聯反饋(異端)。
例4:如圖4,其中反饋支路Rf構成的反饋是并聯反饋(同端)。
綜上所述串聯反饋與并聯反饋的判斷口訣為:串聯、并聯看輸入;同端并聯,異端串聯。
3 電壓反饋、電流反饋判斷方法
電壓反饋是反饋信號和輸出信號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和輸出信號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。
對于三極管,反饋信號與輸出信號同時取自輸出回路中的同一電極上(即同端)時為電壓反饋;如反饋信號與輸出信號分別取自輸出回路中的不同電極(即異端)時為電流反饋。
對于運算放大器,反饋信號取自輸出端(即同端)時為電壓反饋;如反饋信號取自分壓電阻(即異端)時為電流反饋。
例5:如圖3,我們很快就能判斷出反饋支路Rf構成的反饋為電壓串聯負反饋。
例6:如圖4,同樣我們也能快速地判斷出反饋支路Rf構成的反饋為電流并聯負反饋。
例7:如圖5,反饋支路Rf構成的反饋為電壓并聯負反饋。
例8:如圖6,反饋支路Rf構成的反饋為電流并聯負反饋。
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
本文歸納了反饋教學中難以掌握與理解的反饋類型判斷方法,并且總結了方便記憶的口訣。學生在學習中運用口訣不但能正確掌握反饋的有關知識,還可以準確、迅速地判斷出反饋的類型及組態。經過教學實踐反映出,此方法效果顯著。
參考文獻
[1]孫建設主編.模擬電子技術[M].北京:化學工業出版社, 2002.
[2]潘平仲主編.模擬電子技術學習指導[M].北京:電子科技大學出版社,1999.
[3]陳大欽主編.模擬電子技術基礎[M].武漢:武漢理工大學出版社,2001.
篇8
【關鍵詞】數字電路 邏輯筆 仿真
1 原理介紹
圖1所示為邏輯測試筆的電路原理圖,此電路采用集成邏輯門74LS00構成。
如圖1所示電路,當被測點為高電平時,D1導通,Q1發射極輸出高電平,經U2B反相后,輸出低電平,紅色發光二極管導通而發光。此時,D2截止,U1A輸出低電平,U3C輸出高電平,使綠色發光二極管截止而不發光,此時U4A輸出為高電平,使黃色二極管截止而不發光。
當被測點為低電平時,D2導通,從而使U1A輸出高電平,U3C輸出低電平,綠色發光二極管導通發光,此時,D1截止,Q1發射極輸出低電平,經U2B反相后,輸出高電平,紅色發光二極管截止而不發光,由于U3C輸出為低電平,使U4D輸出為高電平,則黃色發光二極管截止不發光。
當被測點為中間電平時,U2B輸出為高電平,紅色發光二極管不發光,U1A輸出低電平,U3C輸出高電平,綠色發光二極管不發光,U4D輸出為低電平,此時黃色二極管發光。
2 電路元器件參數及功能
邏輯測試筆電路元器件參數及功能如表1所示。
3 multisim10.1建模仿真
根據以上分析,借助multisim10.1仿真軟件進行系統分析。如圖2示。
由仿真結果可看出,當測試點處為高電平時,紅燈亮;測試點測試為低電平對應綠燈亮;測試點測試為中間電平時紅燈亮。仿真結果與理論分析結果完全一致。
4 電路裝配與調試
根據圖1,將檢驗合格的元器件按布線規則安裝在萬能電路板上,就可以進行調試。步調試驟如下:
(1)仔細核對電路與元器件,正確無誤后,接通電源+5V。
(2)將被測點接上低電平時,則綠色LED發光;將被測點接上高電平時,則紅色LED發光,如果被測點接上中間電平時,則黃色LED發光。
(3)性能測試。按圖3接線,用邏輯測試筆探測可調的電壓,調節電位器RP的阻值,使邏輯測試筆的紅色LED剛好發光時,電壓表顯示值(記為Uh)即為該邏輯測試筆高電平的起始值;繼續調節電位器RP,減小RP的阻值使邏輯測試筆的綠色LED剛好發光時,電壓表顯示的值(記為UL),即為該邏輯測試筆低電平的起始值。改變圖3中RP的阻值,可對上述起始值進行適當調整。
5 故障分析與排除
產生故障的原因有諸多因素,主要有以下幾個方面:
(1)電路設計錯誤;
(2)布線錯誤;
(3)集成器件使用不當、芯片電源端沒接或芯片功能失效;
(4)芯片插座不正常或使用不當;
(5)使用儀表性能不恰當,有故障或使用不當;
(6)干擾信號的影響。
參考文獻
[1]胡鐵生.“微課”:區域教育信息資源發展的新局勢[J].電化教育研究,2011(10):61-65.
[2]楊丹、劉漢明.性能可靠的邏輯筆的設計與制作.電子制作,2007(05).
[3]馬艷陽、侯艷紅等.數字電子技術項目化教程.西安電子科技大學出版社.2013.
作者簡介
侯艷紅(1979-),女,現為陜西國防工業職業技術學院講師,主要從事電子技術方面的教學與研究工作。
篇9
關鍵詞:高頻電子技術;仿真軟件;Multisim
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)28-0184-02
一、引言
高頻電子線路是通信類和電子類專業學生的重要的專業基礎課,其實踐性和理論性都很強。高頻電子線路課程的內容大部分都涉及到信號的頻譜分析、非線性變換過程,其教學內容的枯燥及煩瑣公式推導很容易使學生感覺高頻學習起來索然無味,失去了學習的主動性。因此在高頻教學過程中激發和提高學生的學習興趣和積極性就顯得非常重要。教學內容的針對性取舍,多媒體的充分運用,以及配套的實訓、實驗都是有效手段。
高頻實訓、實驗一方面可以讓學生脫離枯燥的理論學習,提高學生的學習興趣和主動性。另外一方面,學生也可以更好地理解理論知識,并且也可以進一步的提高學生的動手能力和分析解決問題的能力。因此在高頻教學中一些常見的仿真工具,如Multisim、PSPICE、Protel 99 SE等軟件的應用就顯得尤為重要,本文以Multisim軟件為例來說明這些仿真軟件的高頻教學應用中的作用和優勢。
二、Multisim簡介
Multisim是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具,適用于板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式,具有豐富的仿真分析能力。
Multisim具有圖形界面直觀、元器件庫豐富、測試儀器豐富、分析手段完備、仿真能力強等特點,能夠呈現材料清單、元件詳細報告、等7種報告,是電子電路學習時的有效地輔助工具。
三、Multisim11高頻仿真應用實例
實訓、實驗教學時應用Multlsim軟件仿真時,一般采用以下步驟來進行:首先根據用戶習慣可以定制基本界面,然后從元器件庫中逐個調用電路所需的元器件,將元器件拖到窗口界面中的相應位置。創建仿真電路,并設置電路參數。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,并將電路的待測量端分別連接到儀器相應的端口上。運行仿真,觀察仿真結果并可利用分析工具加以分析。
在此以模擬乘法器調制電路為例來說明Multlsim軟件仿真的高頻應用。
在AM調制過程中,調幅系數Ma是一個很關鍵的參數,直接影響到輸出調幅信號的質量,直接在課堂上的講授學生很難完全搞懂調幅系數對整個調幅過程的作用。而Multlsim軟件仿真則可以起到很好的輔助教學效果。
指導學生利用Multlsim軟件完成圖1所示的模擬乘法器調制電路。在電路中載波信號頻率為100kHz.載波振幅為2V。調制信號頻率為1kHz,調制信號振幅為2V。直流電源電壓為3V。
打開仿真開關,用示波器觀察各信號波形。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.下面的波形是A通道輸入信號。B通道輸入的是調制信號,A通道信號是經過調制后生成的調幅波信號。調幅系數0
通過Multlsim軟件仿真,可以使學生很形象直接的看到調幅系數Ma變化對輸出調幅波形的改變。也可以對輸出調幅波信號做頻譜分析及傅里葉分析來觀察AM調制過程中信號頻率所發生的變換,更好地理解調制過程。當然在仿真教學時還需要教師能設計好仿真環節,理論聯系實際,循序漸進,不斷深入,并且具有啟發和引導效果,使得學生能夠通過動手深入思考,加深理解,發揮主觀能動性和創造性,提高分析問題、解決問題能力。
四、結論
由以上AM電路仿真實例可以看出,仿真軟件在高頻電子技術教學中通過實驗、演示和電路分析可以很直觀、形象地分析電路的特性,理解各種參數改變對電路的影響。另外也可以拓寬學生的知識面,提高其學習興趣。但仿真軟件也有一定的局限性,如果全部采用仿真來教學會影響到學生對實際電路和電子元器件的感性認識,對于真正電路使用時的一些細節問題得不到鍛煉,因此在高頻電子技術的教學中仿真軟件是一個有效的輔助,和理論講解以及實際電路實驗有效結合在一起會起到很好的教學效果。
參考文獻:
[1]張素文.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社,1984.
[2]熊偉,等.Multisim7電路設計及仿真應用[M].北京:清華大學出版社,2005.
[3]孫俊卿,羅云林.基于Multisim的高頻電路實驗教學研究[J].實驗技術與管理,2010,27(7).
篇10
>> 基于研究性教學的數字電路與系統實驗教學改革 數字電路課程教學方式改革的探討 數字電路課程的教學改革與研究 脈沖與數字電路課程教學模式改革探討 數字電路課程教學方法研究 數字電路實驗課程教學方法的改進與探討 中職學校提高《數字電路》課程教學質量的探討 中職《數字電路制作與調試》課程教學評價方案的探討與實踐 數字電路課程的任務驅動教學初探 數字電路課程的教學案例分析 談“數字電路”課程的教學改革 數字電路課程教學體會 基于項目教學模式的數字電路課程設置研究 如何提高《數字電路》課程教學質量的研究 項目驅動法在數字電路課程教學中的研究與應用 數字電路課程改革的思考 數字電路教學體系改革的研究 數字電路教學架構的與時俱進 基于項目教學的高職電子產品數字電路分析與制作課程教學研究 《數字電路與邏輯設計》課程教學內容及方法的改革與研究 常見問題解答 當前所在位置:.
[2] 鄭寶周,李富強,吳莉莉,等. “模擬電子技術”理論課的研究性教學探討[J]. 科技信息,2009(11):469.
[3] 劉寶存. 美國研究型大學基于問題的學習模式[J]. 中國高教研究,2004,(10):61-62.
[4] 鄭金洲. 案例教學指南[M]. 上海:華東師范大學出版社,2000:20-21.
[5] 閻石. 數字電子技術基礎[M]. 5版. 北京:高等教育出版社,2006:1-2.
[6] 侯建軍. 數字電路實驗一體化教程[M]. 北京:清華大學出版社.2005: 66-77.
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)