電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法研究 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性、設(shè)計(jì)性很強(qiáng)的課程，是本科電子信息類、通信工程類學(xué)生必修課程。目的是將低頻電子線路、高頻電子線路、數(shù)字邏輯電路等課程的理論與實(shí)際有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，旨在加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際基本技能的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力與實(shí)際動(dòng)手能力。該課程不僅要求學(xué)生能夠扎實(shí)的掌握相關(guān)課程理論知識(shí)，更最要的是進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成原理圖的繪制、電路板的制作、元器件的安裝調(diào)試，以及設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)。 基于課程特點(diǎn)以及電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的授課方式已不能適應(yīng)日益發(fā)展的技術(shù)要求。在多年的教學(xué)實(shí)踐與改革中，本教學(xué)中心不斷探索，逐漸將現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的新方法、新工具和新手段應(yīng)用于教學(xué)環(huán)節(jié)。本文以“頻率補(bǔ)償電路”為例，講述multisim仿真工具、filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件、protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件等新工具在電子線路設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用。 1 頻率補(bǔ)償電路設(shè)計(jì) 頻率補(bǔ)償電路是對(duì)某傳感器電路模塊（如圖1所示）的高頻特性進(jìn)行補(bǔ)償，使其-3dB截止頻率為50KHz。 圖1 傳感器電路 經(jīng)理論分析，該模塊的傳遞函數(shù)為： （1式） 由傳遞函數(shù)可得該系統(tǒng)的零點(diǎn)為（13.2kHz），二重極點(diǎn)為（6.6kHz）。采用零、極對(duì)消方式，對(duì)該模擬模塊的高頻特性進(jìn)行頻率補(bǔ)償，則頻率補(bǔ)償電路的傳遞函數(shù)為： （2式） 其中f1為頻率補(bǔ)償后系統(tǒng)的-3dB截止頻率。 當(dāng)S=0時(shí)，系統(tǒng)傳遞的為直流量，此時(shí)H0（s）=1，可求得K約為18.07 故 （3式） 由3式可知該頻率補(bǔ)償電路可由兩個(gè)低通濾波電路和一個(gè)全通濾波電路并聯(lián)而成。傳遞函數(shù)分別為為1、 。由于常數(shù)A、B（正或負(fù)）的存在，低通濾波和帶通濾波電路后還應(yīng)加入放大或衰減電路（同相或反相）環(huán)節(jié)。 2 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程安排及要求 第一階段：教師講解整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的含義，使學(xué)生對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)有初步了解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)完成學(xué)生的分組，兩人一組自愿組合，做好前期準(zhǔn)備。 第二階段：教師系統(tǒng)地講解整個(gè)設(shè)計(jì)中所需要用到的新技術(shù)和新工具，采用專題的方式講解multisim仿真工具、filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件、protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件，并安排學(xué)生輔以簡(jiǎn)單的練習(xí)，以達(dá)到初步掌握的目的。 第三階段：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，查找相關(guān)資料，對(duì)方案進(jìn)行具體論證。用filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件按要求設(shè)計(jì)兩個(gè)低通濾波器，確定濾波器的電路形式及參數(shù)；用multisim仿真工具對(duì)各單元電路進(jìn)行仿真，最終完成整體電路仿真，實(shí)現(xiàn)截止頻率為50KHz。 第四階段：學(xué)生完成電路板的制作，利用protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件完成原理圖及PCB板繪制，并且完成PCB的制作及元器件的焊接、調(diào)試。 第五階段：學(xué)生完成整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整機(jī)聯(lián)調(diào)，測(cè)試技術(shù)指標(biāo)，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)報(bào)告包括：系統(tǒng)方案論證；各單元電路參數(shù)的選擇與計(jì)算；各單元仿真電路及仿真結(jié)果；各單元電路的調(diào)試及實(shí)際改進(jìn)的電路圖；系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果；全文總結(jié)。 通過(guò)對(duì)“頻率補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)”這一電子線路設(shè)計(jì)課題，學(xué)生學(xué)會(huì)了multisim仿真工具、filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件、protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件等新工具在電子線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。圖3是學(xué)生利用multisim仿真工具得到的50KHz截止頻率的波特圖，圖4是利用protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件完成了頻率補(bǔ)償電路的PCB板繪制。 由此可見(jiàn)，采用此種教學(xué)方法，學(xué)生不僅能夠很好的使用新工具、新技術(shù)，而且清楚的掌握電子線路綜合設(shè)計(jì)的一般方法和設(shè)計(jì)流程。通過(guò)具體設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，提高實(shí)際解決能力，有利于系統(tǒng)地、科學(xué)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、工程設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。 圖3 multisim仿真50KHz截止頻率的波特圖 圖4 頻率補(bǔ)償電路的PCB板 參考文獻(xiàn)： 1謝自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試（第二版）M.華中理工大學(xué)出版社. 2劉樹(shù)棠.信號(hào)與系統(tǒng)（第二版） M.西安交大. 3尹勇 李林凌.Multisim電路仿真入門(mén)與進(jìn)階M.科學(xué)出版社. 4Filterlab 2.0 users guide，Microchip. 5馬丕明等.一種“電子線路課程設(shè)計(jì)”教學(xué)平臺(tái)J.電子電氣教學(xué)學(xué)報(bào)，第34卷，第2期，2012，4. 作者簡(jiǎn)介： 1汪文蝶，女，出生年月：1985年9月，碩士，初級(jí)實(shí)驗(yàn)室，四川師范大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院，主要從事單片機(jī)、電子線路設(shè)計(jì)等研究工作。 2趙仕良，男，出生年月：1970年4月 ，碩士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)室，四川師范大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院，主要從事信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理等研究工作。 3孫三山，男，出生年月：1983年9月，碩士，中級(jí)實(shí)驗(yàn)室，四川師范大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院，主要從事EDA、模擬電路等研究工作。第 4 頁(yè) 共 4 頁(yè)