电子电路仿真分析与设计范文
时间：2023-10-11 17:24:02
导语：如何才能写好一篇电子电路仿真分析与设计，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。
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【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）10B-0090-02
随着我国科学技术的快速发展，各种各样电子产品的问世为我们的生活和工作带来了极大的便利条件，同时也使我国现代科技产业的经营和管理上升到了一个新的台阶。但是，很多电子产品的生命周期往往是比较短的，而且更新换代的周期很快，因此电子开发技术人员在开发新的电子产品时，使用新的开发技术也是当下的必选之路。电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用是任何技术都无法替代的，它让电子应用开发的周期变得更短，对于电子应用的发展有着非常重要的作用和意义。
一、电子电路仿真技术分析
电子电路仿真技术是利用计算机程序设计的数字模拟和图形显示的方式对工作进行指引的，让电子电路的特性和功能发挥到最大作用。电子电路仿真技术能够真实地反映出电路的特性，给人们的生活和工作都带来了很大的便利，既提高了工作效率，又改善了人们的生活质量。
电子电路仿真技术通常是采用物理模拟和数字模拟两种方法，这两种方法都是通过一定的辅助电脑软件来进行的，不过目前还没有任何一款仿真软件和方法是可以全面地代替所有的试验的，因此在电子产品开发的过程中，要根据不同的产品功能来选择相对应的电子电路仿真方法和软件，只有这样，才可以提高对仿真结果的可信度，减少开发设计的时间和成本。其中最常用的，也是最具有代表性的仿真方法有两种，一种是忽略高频分量对系统影响所建模型为基础的仿真，这是系统级的仿真方法；另一种是尽可能考虑每个元器件的所有特性所建模型为基础的仿真，这是元器件级的仿真方法。
因为现阶段仿真软件的发展是非常迅速的，以往针对某一个方面的性能的仿真方法正趋于过时，所以要想办法弥补其不足，使其功能更为完善，更加强大。电子电路仿真技术未来的最大发展方向是，在电子产品发展的同一时间里进行编程，研制出的电路电器能够更广泛地被应用到各个领域。这主要是因为电子电路仿真技术具有以下优势：
（一）电子电路仿真技术实现的可能性更高
我国的科技水平日益提高，电子应用开发的研究也越来越成熟，集成电路的密度也逐渐明显。在电子应用开发中，设计人员开始具备芯片级系统的设计思路，这种思路能够集合所有的板块电路，将所有功能集中到同一水平上，可以大大提高电子产品的工作速度，具有非常高的可靠性。因此，电子电路仿真技术势必成为电路器件集成不可缺少的手段。
（二）电子电路仿真技术改变电子发展方向
电子产品的设计会涉及到很多实际性的问题，比如制作、调试、修改等，这些都是非常复杂而且要循环往复地进行的，其中的修改和调试过程是整个电子产品设计和出产的核心过程，非常重要，因为它们直接决定了该款电子产品的质量和寿命。目前很多企业的研发已经用电子电路仿真技术替代了传统的人工操作，实现了生产的全自动化。人们更据计算机的仿真效果进行实际设计，使用计算机进行试验和修改，保证了产品设计的合理性和完整性，工作效率更高。
（三）电子电路仿真技术使得电子产品的设计开发更为简洁高效
电子电路仿真技术可以模拟电子产品实际工作中遇到的各种环境变化，并及时对于产品的不足之处进行合理的改进和调整，使得产品更加完善。以往传统的人工进行的测试和修改过程中有些细节问题存在极大的安全隐患和不合理性，而且操作也十分复杂和困难。而电子电路仿真技术则可以很完美地做到这些，使得电子产品开发人员的工作更为简单，效率更高。
二、电子电路仿真技术的作用
（一）高效验证电子产品的功能是否正确合理
电子电路仿真技术使用电子系统能够快速准确的验证电子线路的合理性和正确性，避免了系统错误的出现，减少了繁复的后续验证工作，使设计水平得到了很大的提高，大大地缩短了电子产品的设计周期，节约了成本。
（二）优化电子产品的电力设计
电子器件具有很强的温度敏感性，环境温度的变化对于器件的工作有着非常大的影响。如果环境温度不适宜，不仅会降低产品的工作效率，而且还会影响电路的稳定性。电子电路仿真技术的应用则可以很好地解决这一难题。电子电路仿真技术可以在工作环境中分析温度变化的各种情况，并及时做出调整，确保器件能够在稳定的环境下工作，为设计人员设计出高质量的产品提供重要依据。
电子电路仿真技术可以分析出同一类型电子产品的各种不同参数之间的关系，计算出电子器件的最佳参数值。对于不同类型的电子产品的参数进行单一分析，从而提供具体的电力线路的参数值，提高电子产品的电力优化程度，使产品能够大量投入生产，获得最佳经济利益。
（三）对电路特性的虚拟测试
电子电路仿真技术可以模拟各种恶劣的工作环境，能够分析出不同环境中的最佳工作状态，从而确保电子电路能够在极限的范围内正常运行，提高电子器件的工作质量，保障电子电路在极限状态以内工作。电子电路仿真技术对于实际电路的设计和研究开发起着主导作用，它对于设计开发工作的顺利进行起着非常重要的作用，为电子产品的电力设计提供关键性的依据，保证电路的经济性和可靠性。
（四）促进电子集成电路的发展
随着电子产品不断地更新换代，现在有很多人已经开始把传统的电路中的电子功能集合到电子芯片上，从而使得电子产品的可靠性和稳定性有了很大的提高。电子电路仿真技术的应用极大地促进了这种芯片的形成和出现。电子电路仿真技术能够根据实际试验芯片能否发挥最大的作用，如果出现问题，也可以及时根据其反映出来的状况进行修改和调试，提高了电子产品电力设计的准确性，大大加快了电子集成电路研发的进程。
（五）帮助电子产品开发人员发展新的开发方式
在多数的电子产品的实际开发过程中，开发人员更注重的是实际操作，因为开发一个新的电子产品的过程是非常繁杂的。每一个细节或者功能都要经过很多次的不断改进制作和设计，完成以后还要不断地进行试验、修改、再试验等过程，若这些细节过程中出现任何一个小小的错误，就会导致该电子产品的性能出现问题，使其实际使用寿命变短。由此可见，电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用是非常重要的，它在调试和修改这两个过程中会非常有效的进行工作，提高工作效率，减少人为错误的出现。电子电路仿真技术相比于传统的人为操作而言，具有非常明显和非常大的优势，它可以大大地提高调试和修改的准确度。电子产品更新换代的非常快，所以，开发人员也应与时俱进，用全新的技术和方式来开发创新电子产品。
三、电子电路仿真技术的发展趋势
电子电路仿真技术是计算机发展的一个很小的板块，经过不断的完善，不断的革新，进一步促进电子应用开发的日益创新和发展。电子电路仿真技术不仅可以应用于硬件系统，而且还可以控制CPU数字系统，从而使得电子产品的程序设计更加合理。人们对于科技追求的步伐一直往前迈进，电子电路仿真技术也是在不断的更新和完善，相信未来在很短的时间内，电子电路仿真技术也会跟上日新月异的电子产品的步伐，从而促进社会的进一步发展。
电子应用开发是较大规模的集成电路器件广泛应用、硬件描述语言的实际使用、电子电路仿真技术的应用和电子产品生产社会化等的协作生产方式的统一。而电子电路仿真技术的应用对这些都有着非常重大的意义和影响，电子应用开发的方式和发展均是围绕如何给应用开发者提供更为简洁有效的设计手段、更为可靠高效的电子器件和更为快捷的产品而发展的。就着这个目标努力，相信今后的发展会更为完善，开发工具和手段也会越来越高效，电子产品的设计和生产周期也将会越来越短。
电子电路仿真技术在电子应用开发中起到了很大的促进作用和很重要的核心帮助。对于电子应用的开发有着非常重要的实际意义，能够让电子产品研发人员更快的找到研究方向和改进方法。从目前的电子电路仿真技术角度来说，这项技术还是有很大的发展空间的，并且将来会在电子应用开发中有着更为广泛的使用和更为重要的实际生产意义。因此现阶段还是需要更大力度的推广和发展电子电路仿真技术，让更多的电子产品设计开发人员享受到这项技术的有利成效，开发出更多的创新的电子产品，更好地为人们的生活和工作服务。
【参考文献】
[1]梁恩主.电路仿真技术应用[M].北京：清华大学出版社，2000
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电子设计正朝向自动化方向发展，使电路设计教学中开始采用一些虚拟设备，通过仿真分析使原本抽象的教学内容更为直观。电工电子实验教学中引入了电路仿真软件，可以使电路设计更为直观，且有助于教师在教学中针对设计电路进行分析，以提高学生对设计电路的理解能力。
1 Multisim 仿真软件是电子类课程教学中的常用软件
在众多的电路仿真软件中，Multisim 仿真软件是较为常用的，主要在于其操作方便，且电路的仿真分析能力很强。具体操作中，Multisim 仿真软件可以在Windows基础上配备虚拟测量仪器，将电路原理图输入软件操作平台上，就可以启动仿真软件进行仿真教学了。很多开设电子类课程的学校都逐步引进了Multisim 仿真软件，仿真电路在电脑显示器上清晰地呈现出来，不仅激发了学生的学习兴趣，而且还让学生的实践操作能力得到了训练，大大地提高了电工电子教学效率。
2 Multisim软件简述
Multisim软件是Electronics Workbench（简称：EWB）的升级版。作为仿真设计软件，主要用于电子电路的设计，其仿真功能是非常强大的。目前所普遍使用的Multisim软件为Multisim 12.0，与其他的仿真软件相比，Multisim的功能性更强，在虚拟操作中，软件可以提供电路元器件达几千个，还可以提供各种电路设计中所使用的虚拟仪器，包括信号发生器、万用表以及示波器等等，而且这些电路元件和虚拟仪器的图形与实物具有很高的相似性。操作功能上，Multisim软件可以对所设计的电子电路进行演示，对电子电路的操作情况进行测试，且能够设计所需要类型的电路诸如，数字电路、基础电路、射频电路、微控制器电路、接口电路等等。设计者在进行电路设计的时候，可以将Multisim所提供的虚拟元器件利用起来进行电路设计，并将所选择的各种设备连接起来。电路就通过计算机绘制出来。当电路设计完毕之后，还要对各种元器件的参数进行确定，还要测试元器件的性能指标。从电子类课程教学的角度而言，由于Multisim操作简单，学生在短时间内就可以进行基本操作。由于操作简单且仿真软件所涉及的电路直观性较强，因此而在电子类教学中广泛使用。
3 电工电子试验中电路仿真软件的应用
3.1 学生应用Multisim 软件绘制电路仿真图
电工电子试验教学中，以试验教学为主，将理论教学内容融入到实验教学中，以提高学生的理论应用能力。学生应用Multisim 软件绘制电路仿真图，在计算机上启动Multisim 软件，根据试验内容将实验电路绘制出来之后，选择所需要的虚拟电子元器件配备到电路中，并进行仿真操作和测试，将实验结果记录下来。对电路的仿真测试合格之后，学生课可以利用实物将与虚拟电路相同的实际电路构建起来，对电路进行调试，并将调试结果详细地记录下来。在实验操作总，还要仔细观察实际电路的运行状态，以及所获得的运行结果，采用对比分析法对虚拟电路的方针结果与实物运行中所获得的结果进行比照。由于虚拟仿真电路所连接的元器件以及各种仪器设备都是处于理想运行状态，因而虚拟电路和实际电路的运行结果会存在一定的误差。如果误差范围没有超过规定的范围，这个试验操作所获得的结果就是有效的。在电工电子试验中，采用电路仿真软件进行仿真操作，实现了电子类课程的理论教学与实际教学的有效结合，而且还使试验结果更为清晰，加之学生亲自参与虚拟仿真试验，学生对相关理论知识通过试验得到了验证，不仅可以提高电工电子实验教学的质量，还使学生的学习积极性被激发起来。
3.2 Multisim 软件仿真试验的动态观测
对Multisim 软件仿真试验进行动态观测，以流水灯实验为例。
使用Multisim 软件所设计的电路为自行振荡电路和显示器对各种电路轮流显示。按照规定的设计内容，流水灯电路设计需要使用的器具包括四位二进制计数器、译码器、LM555、发光二极管显示器8个。其中，四位二进制计数器是将74IS163连接成为二进制的计数形式。使用指示灯监测其对74IS163的计数进行检测。将三个指示灯接入到地址控制端，使能端都处于使能状态。输出端所连接的是发光二极管显示器，共8个，都连接在LED显示管的负极上。当进行仿真调试的时候，可以看出三个指示灯都按照三位二进制数进行计数发光。与此同时，还将LED显示管依次点亮。当两边的灯都亮起来的时候，就现实译码器5处于低电平状体的时候，所连接的发光二极管就会亮起来，这就可以证明电路设计是有效的。
4 总结
综上所述，计算机技术的发展，人们的生产生活方式都发生了变化。为了促进教学与实践有效结合，一些学校在电工电子实验教学中使用了电路仿真软件，以使学生可以在实验室模式实验，不仅可以激发学生的学习积极性，还能够激发学生对知识探索的兴趣。Multisim软件是电子类实验教学中的常用工具，由于操作简单，学生能够利用软件自主设计电路，由此而使得学生的操作能力得以增强。
参考文献
[1]吴根忠，李剑清.基于 Multisim的电工学虚拟实验教学[J].实验室科学，2011，14（03）：19-21.
[2]姜凤利，朴在林，王义明，等.电工与电子技术课程网络教学研究与实践[J].沈阳农业大学学报（社科版），2013，15（02）：196-199.
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引入仿真实验，学生参考所给的原理电路，可以自行修改实验电路、选择元器件、设置相关参数并进行连接，有助于学生熟悉实验电路，加深对电路原理和实验结果的理解。仿真软件众多。PSpice（PopularSimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)软件是侧重于集成电路的通用模拟程序的简称。是较早出现的EDA（ElectronicDesignAutomatic，电路设计自动化）软件之一，也是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一，它是由Spice发展而来的面向PC机的通用电路模拟分析软件。或者应用以Pspice为内核功能扩展的仿真软件Multisim。该软件是美国国家仪器公司（NI公司）推出的功能强大的电子电路仿真设计软件。在Multisim内集成了许多仿真功能，如：直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析等，设计者只需在所要观察的节点放置电压（电流）探针，就可以在仿真结果图中观察到其“电压（或电流）-时间图”。
几乎完全取代了电路和电子电路实验中的元件、面包板、信号源、示波器和万用表。但是也要注意，在仿真实验中对于一些学生应该掌握的基本技术，例如元器件的识别、线路故障分析、布线工艺等方面的问题不能够得到很好的练习。毕竟实验仿真软件用到的元器件和仪器都是理想的，而实际的元器件都存在一定的误差。仿真结果和实际电路结果总会存在一定的差异。因此，必须开设部分典型的硬件电路来弥补仿真实验的不足之处，从而保证实验效果。
2设计性、综合性实验
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关键词：Multisim；电路仿真设计；分析；研究
随着国际电子工业和计算机技术的快速发展，电子产品发展和计算机实现了密切的关联，电子产品智能化程度加深，电路的集成越来越高，产品的更新周期则是越来越短。电子设计自动化技术（EDA）能够让电子线路设计人员利用计算机独立完成电路的性能分析、功能设计。Multisim作为重要的EDA软件之一，在众多线路中具有高互动性、电路仿真分析丰富、器件库完全的特征。
1 Multisim下的电路设计和仿真分析
1.1 Multisim电路设计
Multisim电路设计只需要在电路设计窗口内部放置设计好的虚拟电子元件和虚拟仪器就能完成，在连线和节点连接的虚拟器和仪器仪表测量接口处就能观察到虚拟仪器表上的仿真波形及数据，具有简单直观的特点。以Multisim设计模拟电路中的基本单管放大电路为例，具体的设计步骤如下：第一，进入Multisim界面设计仪器和仪表，并在Basic元件箱中调出电阻，从工作界面的右边调节出双踪示波器、数字万用表等。第二，实现电路布线。将鼠标放置在元件管脚上或者仪器的重要接口上，当鼠标的指示提示为+之后，再将鼠标放置在另一个元件管脚处，实现二者之间的连接。第三，设置相关参数。利用鼠标双击已经被编辑好的元件，当弹出相应的对话框之后继续设置有关元件参数信息。
1.2 Multisim的仿真分析
仿真分析三极管电压的放大倍数。电压放大倍数的仿真图设计如图1所示。假设信号源头的XFGI幅度为100MV，频率为1000Hz的正弦信号。打开相关的仿真开关，在输出端的波形不失真的情况下，对Ui和Uo的值进行测试，并将测试结果放大一定的倍数，即Kv=Uo/Ui，具体如表1所示。根据表1可以发现，当三极管在放大电路元件的参数不发生变化时，电路电压放大倍数不会发生变化。
图1 电压放大倍数测试电路图
表1 波形不失真的输入输出电压值
1.3 二阶低通滤波器的仿真分析
仿真电路图如图2所示，为实际应用的50Hz低通滤波器电路参数。根据上述参数信息，可以计算出其截止频率为fn=53HZ。在Multisim中调用Bode plotter，仿真电路的幅频特性，得二阶系统幅频特性如图3所示。观察实验结果发现仿真所得截止频率为50Hz，和理论设计值（通过公式计算为53Hz）基本一致，证明仿真设计结果可以真实反映电路实际工作状态，为电路设计提供便捷。
图2 二阶低通滤波器仿真电路图
图3 幅频特性曲线图
2基于Multisim的电路仿真设计中常见的及问题解决方法
2.1 常见的问题
在Multisim的电路仿真设计中常会出现一些问题，比如找不到仿真元件。导致这种问题主要是因为Multisim虽然是多种仿真元件构成的，但仍无法满足所有用户的使用要求，一旦出现缺失的问题就会对仿真运行产生影响，导致仿真运行的失败。
2.2 常见问题的处理方式
第一，应用性能基本相似的元器件来代替相关元件，但是这种方式会在一定程度上影响元件应用的准确性。第二，利用EDA网站和FTZD进行联系，从大量的元器件中来寻找并购买所需要器件的模型，并根据模型对引脚进行处理。第三，利用Multisim提供的元件编辑工具对现有的元件模型进行重新的编辑修改。第四，自己重新创建一个元件，利用SPICE语言加强对各种元件、电器等参数信息的熟悉。具体的设计过程一般包括五方面的信息，即元件的一般性材料、元件符号、元件模型、元件封装、元件的电器参数。
2.3 仿真失败的提示处理
关于仿真失败的提示处理主要包括以下几点内容：第一，没有找到相关的节点错误。这种情况，设计者需要根据系统提示来对仿真原理图进行处理，及时找出缺失节点的出处，从而及时纠正这种错误。第二，设计规则上的冲突。设计规则上的冲突主要是指设计者设计出来的仿真原理图和之前预想好的不一致。这个时候需要根据仿真原理图或者电气规则进行相应的修改和处理。第三，一旦出现"No convergence in Ttransient analysis"时，可以对选项菜单中的Misce LLaneous options菜单进行分析，将其中的默认值由原来的10增加到15或者20。
3 结束语
综上所述，Multisim软件以其自身操作简单、方便、功能强大的特点得到有关人员的应用。通过上文的电路设计实例分析可以发现，应用Multisim能够建立各种设计电路，实现对各种电路的仿真分析，节省不必要的元器件安装调试电路实践，提升电路设计电子集成驱动器的总体效率。
参考文献
[1]颜芳，宋焱翼，谢礼莹，等.基于Multisim的电路原理课程仿真实验设计[J].实验技术与管理，2013，5：59-62.
[2]周围，韩建，于波.基于Multisim和Authorware的数字电路仿真实验平台设计[J].实验技术与管理，2015，4：119-122.
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关键词： 专业社团 自主实践 自主学习
北京联合大学根据北京市的相关项目组织教师组建各类学生专业社团，信息学院目前组建专业社团达到40多个，参加学生人数近500名，学生通过各类社团活动，在自主获取知识和自主动手实践方面取得事半功倍的效果。专业社团主要分为两类，一类是参加各类社会上组织的竞赛，另一类是培养专业应用技能，为未来工作打下基础。
一、竞赛类专业社团建设
例如：物联网社团，机械人社团，智能车社团，电子竞赛社团，计算机应用社团，等等，学生利用课外时间和寒暑假组织培训，制作实物，参加社会上组织的各类比赛，获得各类名次，有的还申报各类专利，撰写论文，取得一定成绩，有了一种成就感。
学生在教师指导下，从题目确定，知识习得，实物制作，软件编程等各方面自主完成，实践能力大幅度提高，通过参加比赛进一步提高动手实践能力，同时小组成员之间的协作意识与团队精神都得到锻炼。
二、专业应用技能类社团建设
这类社团不以竞赛为目标，而是以掌握某种专业应用技能为目的，以承担具体项目为考量，以未来应聘从事相关专业领域工作为目标。下面以电子电路仿真软件算法研究与应用专业社团为例。
社团总的宗旨和目标：培养高质量人才，更好地服务于社会。
1.“电子电路CAD软件算法研究与应用”分社团的宗旨和总目标
培养学生自主学习、研究和组织的能力，为未来适应社会工作打下基础。
任务：（1）电路原理图与板图设计（重点：为未来学生在相关领域工作打下基础）
（2）电路仿真软件应用（锻炼学生的理论分析能力）
（3）电路仿真软件算法研究与程序开发（理论提高）
2.社团组织形式
社团在教师指导和组织下，参与社团的学生独立开展自主学习、研究和推广工作。
3.人员组成：社团负责人、指导教师、学生
社团负责人：王源
指导教师：王源
学生：贺俊杰等20人
学生参加这个社团的活动，在教师指导下独立学习电路仿真软件PSPICE和印刷电路板绘图软件Protel，对这两个软件是以熟练掌握为标准，按照职业从业者的要求实施培训。学生采取分散活动和集中培训练两种方式。分散活动每周2次，每次2小时左右。集中训练一次4～5天，每学期2次。学生从最初的不适应，到逐步自觉独立。从学习软件获取，教材选取，机房确定，活动地点联系等在教师指导下全部独立完成，这个过程已经不仅仅是和知识打交道，还涉及很多与人和各部门之间的接触、磨合和协调，也就是说学生在做人做事方面的工作能力也得到很大提高。经过两个学期的活动，学生基本掌握了两种软件的使用，特别是电路制版protel软件的学习，学生完全独立学会了软件的应用，按照职业的要求训练，每位学生最终完成了复杂完整系统的图形绘制，一般均完成了10～15个电路系统的图形绘制。按照社团的考核要求，学生组织了进班级对其他学生进行学习指导和培训的活动，完成了200多人次，几十个学时的培训，并撰写了培训讲义。同时学生在积极准备面向学生开办知识讲座，宣传电子电路CAD应用技术，让更多学生自主自觉地学习专业软件的使用。社团学生还把在社团中掌握的软件应用技能用于各种竞赛之中，也为竞赛储备了知识。下一步社团在进一步提高的基础上准备尝试介入一些具体工程项目，为设计好的电路原理图设计印刷电路板图。为毕业设计，进一步完善仿真软件的使用和对算法的初步了解。也将对电路CAD相关行业从事一些调研活动，为未来从事这一领域的工作做好铺垫。
图1为社团同学在教室自主学习原理图与板图设计视频软件讲解；图2为社团同学在听社团指导教师讲解电路仿真软件；图3为社团同学在学生自主学习中心自主学习教室集体自主学习；图4为社团同学第三次强化集中培训；图5为社团同学在举办培训讲座。
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Abstract： This paper introduces the main functions and characteristics of a kind of EDA simulation software Multisim10, and does simulation analysis for the multivibrator circuit using the software. The result is corresponded to the circuit analysis of current textbooks. In class the teaching is more vivid, flexible by using electronic technology; it arouses students' enthusiasm for study, make classroom atmosphere active, thus deepening student's understanding to theory knowledge.
关键词： Multisim10；多谐振荡器；仿真
Key words： Multisim10；multivibrator；simulation
中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0201-02
0引言
Multisim10是专门用于电路分析软件仿真的虚拟“电子工作台”,该软件可以仿真模拟电路、数字电路和混合电路等电路的实验分析．它是一个电路原理设计和虚拟测试的工具系统,具有界面友好、使用方便、功能全面、操作简单等优点．在电子电路仿真实验中广泛应用。计算机仿真教学的开展，一方面为学生设计实验电路，了解仪器设备的使用，自行解决学习中的问题提供了较佳的手段，另一方面也为解决硬件设备偏少和因误操作而易损坏仪器等问题提供了一个功能齐全的“实验平台”。它不仅使仪器的操作开关、按钮如同真实仪器，产生既容易学习又使人特别感兴趣效果，且通过仿真训练，使学生既熟悉了仪器的使用方法又掌握了电路的性能，进而培养了学生的综合分析能力、排除故障的能力和开发创新能力。因此，Multisim10是一种优秀的计算机仿真设计软件，被誉为计算机里的电子实验室。
多谐振荡器是数字电路教学中的一个重要内容。在教学中，传统的方法重视理论推导，学生学习时印象不深，特别是其应用电路种类繁多，因此在实际应用时出现的问题也较多。如果在教学中结合Muhisim10的仿真，可以将多谐振荡器的各种电路及其输出结果动态、形象地展示在学生面前，既加深了学生的印象，提高了学习效率，又减轻了教师的负担。通过实际应用，取得良好的教学效果。
1多谐振荡器的工作原理
多谐振荡器是一种能够产生矩形波的电路，它没有稳态，不需外加触发信号，当接通电源后，便能周而复始地产生矩形波输出，因为矩形波中有各种多次谐波分量，所以把能够产生矩形波地电路称为多谐振荡器。
图1a所示为由CC7555集成定时器构成的多谐振荡器。接通电源后，电容器两端电压uC＝0，TH端与TR端均为低电平，RS触发器置 1，输出uo为高电平，放电管V截止。当电源刚接通时，电源经R1、R2对电容C充电，使其电压uC按指数规律上升，当uC上升到（2/3）UDD时，则RS触发器置0 ，输出uo为低电平，放电管V导通，uC从（1/3）UDD上升到（2/3）UDD这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间t1的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数τ充=（R1＋R2）C。由于放电管V导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进入第二暂稳态。放电时间常数τ放=R2C。随着C的放电，uC下降，当uC下降到（1/3）UDD时，RS触发器置1 ，输出uo高电平，放电管V截止，电容C放电结束，UDD再次对电容C充电，电路又翻转到第一暂稳态。如此反复，则输出可得矩形波形。
电路振荡周期T按下式计算：
T=t1+t2=0.7（R1+R2）C+0.7R2C≈0.7（R1+2R2）C
电路振荡频率
f=≈≈
2利用Multisim10对多谐振荡器电路仿真
用Multisim10软件搭建图2所示多谐振荡器电路。
按下仿真开关，观察示波器显示的输出波形，可以计算在一周期内输出低电平的时间t1、输出高电平的时间t2、振荡周期T、振荡频率f及占空比D的近似值。
通过理论计算可得：
t1≈0.7（R1＋R2）C=0.7×（1+72）×103×10×10-9≈511μs
t2≈0.7R2C=0.7×72×103×10×10-9≈504μs
T=t1+t2=1015μs=1.015ms
f==985.2Hz
D=≈0.5
对比仿真图形和理论计算值可知，两种方法得到的输出低电平的时间t1、输出高电平的时间t2、振荡周期T近似相等。
3结束语
应用Multisim10软件对多谐振荡器电路进行仿真分析，结果表明仿真与理论分析和计算结果一致，在课堂上使教学内容更形象、灵活，更贴近工程实际，达到帮助学生理解原理，更好地掌握所学知识的目的，对提高学生动手能力和分析问题、解决问题的能力具有重要的意义。
参考文献：
[1]杨志忠．数字电子技术（第3版）[M]．北京：高等教育出版社，2008．
篇7
关键词：模拟；电子电路；实验平台；设计
21世纪是信息时代，电子计算机技术得到了快速的发展，覆盖了社会的方方面面，尤其是在教育教学方面的影响更是十分显著，模拟电子电路虚拟实验发展十分迅速。模拟电子电路虚拟实验的出现为电子电路的学习与研究带来了巨大的方便，有效的培养了学生对电子电路的分析、测试、理解与研究能力。传统的电子电路实验过程复杂，方法单一，对于实验设备的要求比较高，浪费了大量的人力物力，而且对一些复杂的电子电路实验而言，传统的实验方式根本无法实现，或者由于实验设备的制约，很多情况下根本无法完成相应的电子电路实验。模拟电子电路虚拟实验出现解决了这些难题，无论是在时间还是教学内容上都有很大的优势，在实际的学习与教学过程中得到了广泛的应用。
1 建设模拟电子电路虚拟实验平台的理念
1.1 与理论相结合
电子电路教学是电学体系中十分重要的知识板块，电子电路教学又分为理论教学、实验教学两个部分。我们进行模拟电子电路虚拟实验就是为了更好的促进电子电路教学整体的进步，因此在实际的教学过程中我们应该充分的考虑模拟电子电路虚拟实验与电子电路理论教学的有效结合，实现两者之间的相互促进，这才是最为科学的实验教学方式。
1.2 解决传统实验模式弊端
传统的电子电路实验教学经常受到仪器设备。实验环境和实验条件的影响，造成在进行电子电路实验的过程中往往不能顺利进行。另一方面，传统的电子电路实验过程中由于实验步骤的复杂性，因此常常是以教师的讲解为主导，学生动手操作和动脑思考的过程很少，并不能真正达到实验的目的。传统电子电路实验教学的这些弊端共同造成了传统实验教学与理论知识脱节，失去实验的意义，但是我们使用模拟电子电路虚拟实验平台进行实验，可以有效的克服这些弊端，解决在实验过程中的条件问题，让学生通过思考进行设计仿真，这样的实验过程能够培养学生的创新性和思维能力，真正达到实验教学的目的。
1.3 与教学目标吻合
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
模拟电子电路虚拟实验平台是现代计算机技术发展的产物，对于现代电子电路实验研究和教学工作有着十分重要的意义与价值。该平台为学生的学习提供了一个科学、理想、实用的实验平台，实现了电子电路教学的跨越式发展，对于现代教育教学工作有着重要的意义与价值。
参考文献
篇8
作为信息产业中重要的电类基础课程，“电子技术基础”介绍模拟与数字电子技术的基本概念、基本器件、基本理论、基本方法和基本应用，具有技术发展快、涉及知识点多、实践性比较强、模拟与数字合一等特点。目前我校“电子技术基础”课程教学学时分配为理论课程50学时，实验课程10学时。在学时较少的情况下，课程教学中又涉及大量晶体管电路、集成运放电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等电子电路的基本概念和理论分析，若理论授课时仅仅通过抽象的电路图和预设的波形图来分析理论电路工作原理，就不能让学生及时理解电子电路工作原理等相关知识点，只能起到事倍功半的效果。目前Multisim、Proteus等一批优秀的EDA仿真软件提供了丰富的仿真元器件库、用于调试和测量的虚拟仪器仪表以及各种电子电路基本分析方法，使得虚拟仿真技术在电子电路分析与设计中得到了广泛应用。尽管目前不少教师已经尝试在“电子技术基础”多媒体教学中引入仿真手段来改进教学方式，但这样碎片式的仿真教学只能走马观花、流于形式，缺少对整个课程的设计，难以真正调动学生的积极性、提高学生的创造能力。因此，根据“电子技术基础”教学内容的特点和要求，在教学实践中利用学导式教学法并嵌入仿真辅助教学，将仿真教学融于学导式教学中，利用生动直观的仿真效果化解电子技术教学难点，使烦琐抽象的理论分析图形直观化。通过这种基于仿真的学导式教学方法，不但能加强学生对实际电路的感性认识，帮助学生消除对电路的陌生感和神秘感，快速理解知识点，破解教学难点，更能提高学生的课堂学习效率，培养学生的动手能力，加深其对电路知识的理解和实际应用。
2基于仿真的学导式教学法
基于仿真的学导式教学法的主要特征：作为主导，教师要提示要点、收集问题、讲授理论、仿真辅导，其角色从教学的“主演者”向激发学生探索创新的主导者转变；作为主体，学生自主学习、思考讨论、仿真设计，其角色从教学的“被动者”向探索创新的主动者转变。
2.1基于仿真的学导式教学法实践步骤
基于仿真的学导式教学法努力突出学生的主体地位和教师的指导作用，将仿真贯穿于整个效果。考虑到合训学生课外自主学习时间的实际情况，基于仿真的学导式教学法在“电子技术基础”实践过程中包括4个阶段。
（1）自主学习阶段。教师在课前提示自主学习的要求和重难点，引导学生阅读教材、参考教材以及网络教材。在教师的引导下，学生发挥主观能动性，通过主动思考、互相讨论、仿真验证、查阅参考资料等方法，积极解决发现的问题，变一般性的预习为探索性的自主学习。教师收集、整理学生的疑问，为其答疑解惑，并及时了解学生的自主学习情况，指导学生的学习。
（2）课堂讲授阶段。课堂讲授重在讲透基本概念、原理、重点、难点，教师在教学过程中大量引入仿真电路，边讲理论边实践，将课堂讲解和电路仿真有机结合，避免空洞的纯理论教学，引导学生将所学知识应用到工程实践中。课堂注意与学生互动交流，及时了解共性问题，重难点处设置问题，引导学生思考讨论，考查学生自主学习和课堂掌握程度，利用归纳小结帮助学生对知识点进行理解。
（3）课后提高阶段。教师通过在课后布置作业、练习、仿真设计和实践报告等进一步引导、巩固、提高学生的学习效果。通过检查、批改、评价等及时掌握学生的学习效果，因材施教进行辅导。依托学生科技创新实践平台，鼓励学生开展创新课题研究，积极引导学生开展自主学习，参与各种课外实践和创新竞赛活动，多渠道、多样化、多层次巩固所学知识。
（4）课程考核阶段。课程考核用于评测教学效果，教师要重视教学过程和实践环节的评价，使课堂表现、作业情况、平时成绩、期终考试成绩、仿真实践情况等在课程的最终成绩中占有合理的权重，期终考试成绩占60分、平时学习占20分（包括全期作业完成情况、平时小测成绩、期中测试成绩、课堂表现以及仿真实践成绩）、实践创新占20分（包括实验成绩和课外创新情况），使考核评价方式从传统单一向灵活多样转变。此外，整个实践教学中重视过程管理，教师要详细记录学生的各种学习情况，并做出准确的正面评价。为减轻学生课外负担，提倡团队合作，学习过程中实行小组协作制，将学生分成几个小组，并选拔基础好、有责任心的学生为小组长，负责协调、组织各组的自主学习、讨论答疑、仿真实践等活动，以点带面使全体学生的学习能力、实践能力和创新能力都有所提高。
2.2“电子技术基础”教学实践中的“仿真嵌入”
将仿真教学嵌入“电子技术基础”的学导式教学实践中，做到基本器件都有测试电路仿真、典型电子电路都有电路仿真，通过虚拟仪器仪表揭示电路工作过程，借助仿真平台的基本分析方法分析电路，加强学生对电子器件、实际电路的感性认识，帮助学生掌握电子技术的基本概念、工程分析方法，从而提高学生的实践能力，培养创新精神。例如，教学中介绍二极管、三极管、场效应管等模拟半导体器件时，利用仿真平台中的虚拟器件引导学生认识基本器件的外形，利用IV分析仪等仪器辅助半导体器件伏安特性的理论讲授；讲授逻辑门、集成触发器、MSI功能模块等数字集成芯片特性时，通过逻辑分析仪或示波器来实时直观显示工作波形；介绍共射放大电路等单元电路的工作原理时，结合黑板理论推导或者多媒体理论教学，由仿真平台中示波器等仪表显示信号波形来揭示放大电路的动态工作过程，调节电路参数演示静态工作点对电路的影响及电路的交流放大作用，利用直流工作点分析方法、瞬态分析方法等对比验证理论讲授的工程分析方法，加强电路工作原理的理解和电路分析方法的掌握；分析逻辑门或触发器等构成的组合或时序逻辑电路时，通过数码显示、LED亮灭或波形图等直观显示电路逻辑功能。“电子技术基础”教学实践中可以布置一些具有设计性和创新性的仿真作业，引导学生利用所学知识开拓思考、尝试各种设计方案、仿真设计验证，不断提高学生的学习能力、实践能力和创新能力。如在设计二极管限幅电路、有特定性能指标的晶体管放大电路、集成运放应用电路、楼道灯光智能开关电路、触发器组成的抢答电路、24小时计时器、汽车尾灯控制电路以及月球车避障控制器等时，要求学生利用所学知识大胆思考，认真仿真设计验证，完成并提交仿真实践报告。
2.3基于仿真的学导式实践教学案例
以“集成运算放大器的应用电路”中的“比例运算电路”为例，介绍基于仿真的学导式教学法的具体实施过程。
（1）教师在课前提出自主学习目标：熟悉基本运放电路，利用“虚短”“虚断”、节点电流等方法求解电路电压增益。学习的重点和难点是运算电路的分析方法与电压增益的计算。学生通过阅读教材和参考教材进行自主学习，提出了平衡电阻、输入电阻、反馈组态等概念问题，由教师答疑解惑，及时指导学习方法。
（2）教师在课堂讲授时注意引导学生观察同相比例运算电路结构，提出收集的典型性问题，驱动全体学生思考，验证学生自主学习的效果，控制教学节奏。引导学生利用“虚短”“虚断”以及反馈节点电流方程法来完成电路的分析，完成对提出问题的解答；运行例题仿真电路，通过示波器显示输入/输出波形及幅值大小，验证电路同相比例运算功能及比例系数；提出“若提高输入电压值，输出电压会怎样？”，引导学生展开课堂思考讨论，提示集成运放工作状态，边讨论边仿真实践，得到仿真验证，最后教师归纳总结同相比例运算电路；提出“如果要引入反相比例运算电路，电路结构需要怎么修改，怎么分析？”引导学生思考反相比例运算电路的电路结构和分析方法，仿真验证电路功能，引导学生总结反向比例电路特点。
（3）课后布置比例运算电路习题作业并要求学生进行仿真验证，进一步巩固学生的学习效果；通过检查自主学习效果、批改课后作业、评价仿真实践等及时掌握学生的学习状态，因材施教进行辅导。基于仿真的学导式教学中，仿真教学不再是碎片化的辅助教学手段，而是以学导式教学为载体的系统仿真教学。仿真始终贯穿于整个“电子技术基础”课程教学实践的各个阶段。教师在教学实施的过程中，通过仿真引导学习、布置内容、仿真得证，化主演为主导；学生在接受电子技术知识的过程中，通过仿真自主学习、积极思考、仿真求证，化被动为主动。
3结语
篇9
【关键词】Multisim 虚拟仿真 模拟电子技术 电子设计 辅助教学
一、引言
模拟电子技术是高等职业院校电类相关专业的一门应用性较强的专业基础课，该课程主要是培养学生在模电方面的基本应用能力，培养其解决、分析与模拟电子技术相关的问题的能力。在以往的教学模式中，理论与实践脱节现象严重，知识点抽象不够直观，学生难以理解吸收，打击了学生学习电子技术的学习积极性。随着计算机仿真技术的发展，在课堂和实践教学中充分利用计算机仿真平台将模拟电子技术中枯燥抽象的理论分析以仿真动画、波形、指示灯等形式直观、生动的表现出来，使模拟电子技术课程的教学内容更加易于吸收。课堂教学不仅仅停留在理论分析，而是与实践紧密结合在一起，丰富了教学内容，帮助学生更好的掌握所学的知识点，激发学生的学习兴趣和自主学习积极性，提高了教学效果。
二、Multisim简介
Multisim是美国NI（National Instruments）公司开发的仿真软件，经过多次更新换代，现在已经在使用Multisim11版本。此软件主要是在PC平台上构成一个利用图形操作界面对一个与实际情况非常类似的电路实验进行虚拟仿真的工作台，它几乎能够仿真在实验室内所进行的大部份的电子电路实验，因此在电子电路分析、设计、仿真等项工作中已被广泛地应用，是目前世界上最受欢迎的EDA软件之一，已被广泛应用于国内外的教育界和电子技术界。
三、Multisim在差分放大电路教学中的应用
（一）过程分析
差分放大电路又名差动放大电路，是集成运算放大器中重要的基本单元电路，广泛地应用于多级直接耦合放大电路的输入级，主要用于拟制“温漂”等“零点漂移”现象，这是差分放大电路的突出优点，而往常的教学中该知识点总是较为抽象且难以理解。而利用“Multisim 仿真手段”，让学生通过温度扫瞄仪和示波器等仿真仪器对比观察共发射级放大电路、差分放大电路仿真测量和温度扫描仿真分析的结果，可简单、形象地检测放大电路的“温漂”（“零点漂移”）特性。通过调节各元件的参数或调整电路结构，观测即时变化的波形和图表，学生可以轻松对比出传统共射放大实验电路和带恒流源的差分放大电路的在不同温度情况下的性能指标。
（二）模型搭建及电路仿真
1. 传统共射放大实验电路的温度扫描分析
在Multisim11仿真平台中，搭建如图1（a）所示共射放大实验电路。单击Multisim11 “仿真分析菜单”中的“温度扫描分析”按钮。在弹出的窗口设置栏中将相关参数设置好，如图1（b）所示。单击“仿真”按钮开始仿真，得到如图1（c）所示共发射级放大电路的温扫分析特性曲线图及相关参数值。
通过观测图1（c）的曲线图及所得数值表，可以看出：首先图1（a）所示实验电路的输出电压负温度系数变化现象明显；然后当测试温度从初始值最终上升到110°C时，此时产生的输出电压最大偏差是DVo=（636.1505-567.4128）mV=68.7377mV，变化了大约10.78%。
2.对改进后的差动放大电路进行温度扫描分析
为了增加以上两种电路的对比性，采用了相同的三极管组成的并按单端输出、单端输入接法的有恒流源（输出交流电阻相当于发射极电阻Re）的差分放大实验电路，且信号源、负载等电路参数都相同，如图2（a）所示。在Multisim11仿真平台中新建文件，按图2（a）所示在平台中构建好新的线路，同时对示波器参数调整，最后开启仿真按钮，得到新的测量波形图，如图2（b）所示。通过理论教学可得，在差分放大电路、特别是单端输出接法的差分放大电路中，可以通过增大发射极电阻Re的阻值，来达到有效抑制任一边电路的温漂，并使得共模抑制比提高。
所以这种以工作在放大内的三极管所组成的恒流源来代替差分电路中的射极电阻Re和集电极电阻Rc的手段在各类集成运放电路中被广泛运用。既使得射极电阻Re的增大了阻值，使集成电路中难以得到大电阻及高电压的问题得到克服，又能够将KCMR（共模抑制比）增加了1~2个级别。
再次进行温度分析扫描。在弹出的窗口对话栏中设置线性的扫描方式；将扫描点数设为两点；设置好分析的起点温度26°C；以及终点温度110°C；调整好瞬态分析类型；然后调节起始点时间值为0Sec，终点时间值改为0.001Sec，也就是信号周期；接着在“输出”项目中将待分析的输出节点设置为节点V；单击仿真开始按钮，随即得到如图3所示此改进电路的温度分析扫描特性曲线图及所得参数值。从图3所示的温度分析扫描特性曲线图及参数列表中可以观测到，当温度从起点26°C上升到终点110°C时，图2（a）所示带恒流源的差分放大电路节点V[6]产生的输出电压最大偏差为：DVo=（5.5103-5.47144）V=0.03886V高温110°C时的输出电压最大值比低温26°C时的输出电压最大值仅仅降低了约0.71%。
3. 对比、剖析、讨论
由图1所示共射放大电路的温度扫描仿真分析及图2所示差分放大电路的仿真测量和图4所示温度扫描仿真分析的结果可知：
（1）Multisim的温度分析扫描能够非常直观地检测放大电路的零点漂移特性。
（2）单端输出接法的差动放大电路的KCMR较双端输出接法的差动放大电路要低；双端输出接法的差动放大电路的电压放大倍数是相应单端输出接法的差动放大电路的电压放大倍数的两倍。
（3）无论是普通放大电路还是差动放大电路，其输出电压都是按负温度系数规律变化的。
四、结论
通过运用Multisim仿真平台，帮助我们缓解了因资金不足导致设备耗材等受限这些因素的限制，使得许多不能进行实物讲解的实验得以通过仿真直观再现，还可进行各种目的不同的训练，使学生的自主分析、设计和应用能力得到培养，高效且低成本。在模电教学过程中，使用Multisim仿真对抽象的理论教学起到了推波助澜的作用，使模电课程的理论与实践完美融合在一起，极大的丰富模拟电子技术的教学内容，并在后继课程的中也有很好的延伸性。
参考文献：
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【关键词】电子技术综合设计；项目驱动； 教学效果
0 引言
电子技术综合设计课程是我校电子信息工程专业开设的一门综合实践性课程，时间为两周，在人才培养方案中与通信及信号处理综合设计成为我校电子信息工程两个重要的培养学生综合能力的实践课程。课程设置的目的是打破原有的课程体系，转变以往只强调理论课程，轻视实践教学，重视单一能力培养，忽视电子技术课程体系的系统性和完整性的教学观念，建立以培养学生能力为核心的，以创新性人才培养为目标的教学体系，从而体现“技术与应用，科学与工程”结合的专业特色[2]。
1 完善课程结构，明确教学目标
以往的教学安排中，我们主要侧重培养学生电子电路的分析能力，电子电路的设计和仿真能力，因此，设计基本以仿真分析为主。这种课程结构不再适应我校新一轮人才培养方案对于电子信息工程专业提出的要求以及创新人才的培养。课程教学目标应主要以培养学生严谨的科学态度，培养学生模拟、数字、高频等电路系统设计的基本方法，电子电路设计与EDA调试工具的使用方法，以及团队协作能力的培养和项目管理的基本方法。
因此，我们根据实际电子技术综合设计课程所需的知识点对该课程结构进行改革，将以往独立设置模拟电子技术、数字电子技术、高频电子等课程设计进行提升，创建课程的知识模块体系，优化模块内容，通过各模块的综合，实现专业理论与实践技能的融合，达到提高学生技能和工程应用能力目标。
2 项目驱动教学内容
在教学内容的安排上，改变以往老师一口气上完课程，然后学生动手进行设计的模式。采用仿真和工程实践结合，课堂和课外结合，将课程设置为几个模块，采用项目驱动的方式对各个模块开展教学。从而全面培养学生知识查找、综合设计和研究创新能力。整个课程教学内容上分为：
1）基础理论和习惯培养模块，包括常用电子元器件基础知识，掌握现代电子仪器仪表及常用设备的使用[3]；
2）EDA软件训练模块，包括电路仿真软件的使用，印刷电路板设计软件的使用；
3）电路与系统设计模块，包括电子电路系统设计方案提出、论证、设计、元件焊接、系统调试；
4）总结模块，撰写系统设计总结报告、答辩等。
在各个教学模块中，课程采用项目驱动的方式来使学生在掌握理论知识的同时，不断培养实践能力。针对整个教学内容我们把课程分为四个项目进行，通过项目的完成，学生逐步完成了课程的学习，综合能力也在不知不觉中得到了锻炼。我们把四个项目分为：
1）基本元件及电路测试项目
因为学生在本课程之前已经修完了相关的先修课程，因此在第一个模块的讲解只需讲授课程的整体结构，电子产品的基本概念等内容。完成后，要求每个学生进行基本电子元件参数的测试，电路虚焊，双面板线路测试等。通过该项目，学生掌握电子元件和电路测试的基本方法，和常用测量仪器的使用方法。
2）电子电路设计和仿真项目
在该项目中，教师首先讲解电路仿真软件Multisim的使用方法，然后以实例设计一个晶体管放大电路。在此过程中，教师从元件参数的选取，放大倍数的计算，系统测试和修改等方面给学生进行讲解。讲解完成后学生参考实例设计一个波形发生电路作为练习。学生设计过程中可相互交流，碰到问题可询问教师，最终完成项目预期目标。该项目完成后，学生可以掌握电路仿真软件的使用方法和电路设计软件的使用方法。
3）电路与系统设计项目
前两阶段的项目完成后，学生已经掌握了电路制板软件Altium Designer的使用方法。接下来教师讲授实验室手工腐蚀法制作单面电路的方法和流程。讲解和制作过程仍然以晶体管放大电路为例，讲解的过程中学生如果有问题可随时提出，教师进行解答。讲解完成后要求学生练习，实现一个放大电路的印刷电路板的绘制，以及电路的腐蚀、焊接、通电调试。
完成练习后，进入综合设计题目阶段，从老师给出的指定题目中选择设计题目，题目相同的同学自动分为一组，基本保证一组四人。每组选出项目负责人，负责人负责整个设计项目的安排，包括任务分割、人员安排、阶段性汇报各自任务进展情况等。在项目负责人的安排下组员课下查阅有关资料，课堂上进行头脑风暴，确定设计思路和方案，进行可行性分析；小组对设计方案进行比较，并与老师讨论，定出最终的设计方案；设计电路、仿真分析、制板、腐蚀连接各部分元件，并进行调试；通过该项目，学生确定了系统的设计参数，完成了绘制电路，电路加工，焊接调试等工作，掌握了电子电路从书本的理论知识到实物实现的过程。
4）总结汇报项目
在以往的课程安排中，与一般的课程设计一样课程结束后要求学生撰写一份设计报告作为最后的总结。在新的课程安排中，学生除了撰写设计报告以外；要整理设计材料制作PPT，小组进行答辩。教师将答辩的情况细化后对每组进行评分。通过该项目，学生对整个设计思路和方案进行了全面的总结和整理，可以发现设计中的不足之处和亮点所在。学生在总结的过程中对自己的综合能力进行了大幅度的提升。
3 教学方法
课程的教学方法，打破了传统理论课程完全靠教师讲授以及实验课程主要以学生动手为主的模式，而是采用教师讲授、项目训练、学生参与讲解和答辩的形式。对一些比较重要的知识，比如常用电子元器件的使用，印刷电路板的分类和组成，电子系统的基本设计方法等，采用教师多媒体授课，课后完成相应的训练项目并进行考评。这样一方面增加了学生思考问题的时间，学生学习过程中多了一份压力，也多了一份好奇心。这对整个教学过程的开展是非常有利的。
4 教学效果
经过两周的项目驱动训练和总结，学生对于测量仪器的使用更加熟练，对常用电子元器件的选用和封装了解的更为清楚，对电子电路的设计和实现，项目管理的基本方法了然于心。经过课程的学习学生很容易在接下来的专业课程学习上形成灵活的思想，形成自主学习，自动探索的思维方式，最终形成了不盲目接受知识，对遇到的问题能够通过各种渠道找到答案，形成了对知识的活学活用。
5 结论
课程改革和实践采用项目驱动的方式在我校电子信息工程2012级、2013级和2014级为期两周的电子技术综合设计课程中进行，学生对于课程内容中相关项目的安排比较欢迎，均能圆满地完成课程的设计要求。通过课程增强了学生综合和创新能力，同时培养了学生调试电路的工程能力，学生的动手能力有了显著提高。学生对于参加各类专业设计竞赛和课外科技活动的积极性有了很大提高。
在课程实施过程中，学生设计电路在实现过程中存在电子元器件库不够完善，通过网络购置元器件周期太长，影响了部分学生的设计进度，在今后的课程建设中还要继续凝练设计中可能用到的电子元器件，加强元件库的建设。
【参考文献】
[1]林纯，吴晓新，王建平.开设“电子系统综合设计”课程 培养学生实践能力[J].实验室研究与探索，2015（2）.
