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電路設計的過程范文1
當今世界，計算機的發展已成為領導工業現代化進程的潮頭軍，自1946年世界第一臺電子計算機誕生以來，短短的五十多年間，計算機作為一種現代化的高級工具以驚人的速度迅速地滲透到了社會生活的各個領域，引起了全球的技術革命。計算機技術的飛速發展離不開另一門產業的發展，即集成電路產業。因為集成電路的出現才使計算機擺脫了電子管、晶體管等原材料構件的束縛，逐步走向小型化，輕型化，高智能化，迅速走向了社會，走入了家庭。
集成電路產業的飛速發展，產生了許多新的法律問題，由于傳統知識產權法的局限性以及集成電路及其布圖設計本身存在著的特殊性，集成電路布圖設計的法律保護問題也引起了法學界的極大關注。各國也紛紛就集成電路布圖設計進行立法，以保護此種特殊性質的知識產權不受侵害。
我國早在1991年國務院就已將《半導體集成電路布圖設計保護條例》列入了立法計劃，經過10年的醞釀，我國的《集成電路布圖設計保護條例》終于于2001年3月28日由國務院第36次會議通過，并于2001年10月1日起施行。這是目前我國保護集成電路布圖設計知識產權的一部重要法規。雖然它是一部行政法規，但經過試行一段時間到條件成熟后，將之上升為法律的形式是必然的趨勢。我國采用專門立法的形式保護集成電路布圖設計既尊重了國際知識產權保護的原則，又便于與國際法律接軌，而且這部條例既保護了集成電路布圖設計專有權人的權益，又考慮到了國家和公眾的利益，使技術進步不受到人為的限制。這一條例初步建立了我國集成電路布圖設計的知識產權保護的理論體系，進一步完善了我國的知識產權法律制度。
一、集成電路和布圖設計的概念與特點
集成電路是指半導體集成電路，即以半導體材料為基片，將至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路集成在基片之中或基片之上，以執行某種電子功能的中間產品或者最終產品。一塊集成電路通過控制電流在其電路中的流動來實現其功效。在計算機發展的初期，每個電路元件（如晶體管、電阻、電容等）都是用引線同電路中的其它元件相連接的。這種做法須耗費大量的勞動力與工時，且計算機制作成本很高，大量連線的存在使電流的流動距離增長，不僅影響了計算機工作的速度和可靠性，還引起電路功耗的增加，從而帶來電路的散熱以及要求有較高電壓的電源等一系列的問題。這也正是最初計算機體積龐大、耗電量大、速度慢的根本原因。采用集成電路以后，這些問題就得到了解決：由于電路元件及連線實質上已成為一體，作為一塊電路板上的不同元件，它們之間的電流交換速度大大增強，且電路的功耗亦大幅度降低，不僅提高了計算機的性能，還大大降低了計算機的成本。由于生產集成電路的主要原材料硅、鋁、水等一些化合物并不昂貴，但經過加工以后得到的集成電路產品的價值往往可以達到其材料價值的幾十倍，幾百倍甚至上千倍。在其價值成本中，大部分都是知識、技術與信息所增加的附加價值。這種附加價值主要集中在以集成電路為載體而體現出來的人類智慧的結晶-布圖設計的價值上。就象相同的磁帶因為錄制不同的歌曲其價值就會不同一樣，用相同的技術工藝在同樣的芯片上依不同的布圖設計所制作出的集成電路，其價值也是不同的。好的布圖設計制作出的芯片往往能具備更高的性能和工作速度。因此，集成電路的法律保護問題，歸根結底在于對其布圖設計的保護。
對布圖設計，世界各國的稱呼各有不同：美國稱之為掩膜作品，（Mask Work），日本稱之為電路布局（Circuit Layout），歐洲國家采用的是另一個英文單詞Topography（拓樸圖），而世界知識產權組織（WIPO）于1987年2月通過的《關于集成電路知識產權保護條約》（簡稱《WIPO條約》或《華盛頓條約》）中則采用了Layout-design（布圖設計）一詞。這些詞語字面上的表示雖各不相同，但其真正的含義都是相同的，即指集成電路中各種元件的三維配置。許多人認為布圖設計只是一種設計圖，就象建筑工程設計圖一樣。事實上布圖設計與建筑工程設計圖這種一般的二維設計圖是不同的，它是一種有許多不同層面的三維設計，每一層面上又有許多復雜的電路布圖裝置圖，而且最重要的是，真正可以用于實踐的布圖設計是經過了特殊的工藝按實物尺寸復制在玻璃板上，可以直接加工在芯片上的模本，即掩膜版?，F在世界上雖已有一些更先進的模本技術，但是最終布圖設計還是必須做成與集成電路產品實物一般大小的模本，才可算是完成了布圖設計的制作。在生產過程中，這些模本是直接被“做”到產品中去成為產品的一部分，而不是象建筑設計圖那樣本身與實際的建造結果之間并無聯系。一個小小的掩膜作品中所包含的電路設計圖往往可以是幾十張上千張甚至上萬張。設計一組布圖設計，需要付出巨大的創造性勞動，它代表著芯片開發中的主要投資，可占其成本的50%以上。布圖設計作為人類智力勞動的成果，具有知識產權客體的許多共性特征，應當成為知識產權法保護的對象，其特點主要表現在：
（一）無形性。
布圖設計作為一種元件的“三維配置”，這種配置方式本身是無形的、抽象的，是人類智慧的體現，但它可以通過有形的載體表現出來而為人所感知。當它被制作成芯片時，表現為一定的構形；當它被制成掩膜版時，表現為一定的圖形；當它被輸入計算機時，則以一定的數據代碼的方式存儲在磁盤之中。
（二）可復制性。
布圖設計具有可復制性，但其可復制性與一般著作權客體的可復制性不同。當布圖設計的載體為掩膜版時，它以圖形方式存在，這時只要對全套掩膜版加以翻拍，即可復制出全部的布圖設計。當布圖設計以磁盤為載體時，同樣可用通常的拷貝方法復制。當布圖設計的載體為集成電路芯片時，它同樣可以被復制，只是復制過程相對要復雜一些。復制者要先把芯片的塑料或陶瓷外殼打開，利用一臺高分辨率的照相機，把頂上的金屬聯接層照下來，再用酸把這層金屬腐蝕掉，對下面那層半導體材料照相，獲得該層的掩膜作品。照完后利用相同的方法再照下一層，如此一步一步做下去，就可以得到這一芯片的全套掩膜，依靠這套掩膜就可以模仿生產該芯片。這種從集成電路成品著手，利用特殊技術手段了解其布圖設計的方法被稱為“反向工程”方法。這種方法雖需一定的技術要求，但是比起原開發者漫長艱辛的開發過程，其所花費的時間和精力都只是后者的若干分之一。
（三）表現形式的非任意性。
布圖設計是與集成電路的功能相對應的。布圖設計的表現形式要受到電路參數、實物產品尺寸、工藝技術水平、半導體材料結構和雜質分布等技術因素和物理規律的限制，因此開發新的功能相同或相似的集成電路，其布圖設計不得不遵循共同的技術原則和設計原則，有時還要采用相同的線寬，甚至采用相同的電路單元。這就造成了對布圖設計侵權認定難度的加大，有關這一點，筆者將在后文論述。
由以上特點可以看出，布圖設計的無形性是知識產權客體的共性，可復制性是著作權客體的一個必要特征，表現形式的非任意性則是工業產權客體的特性，因此，布圖設計成為了一種兼有著作權和工業產權客體雙重屬性的特殊知識產權客體，很難在傳統的知識產權法律保護體系中得到完善的保護。因此要想求取良好適當的法律保護模式，就必須突破傳統的界限。針對布圖設計自身的特征，制定出專門的單行法律加以保護，這是世界上大多數國家的共識。我國也正是采用了此種立法方式。
二、我國集成電路布圖設計知識產權保護的理論體系
我國集成電路布圖設計的知識產權保護體系是在傳統知識產權法理論的基礎上，借鑒國外的一些理論和實踐建立起來的。這一理論體系的核心概念即布圖設計專有權。
（一）布圖設計專有權的概念和要素
1、概念
布圖設計專有權就是布圖設計的創作人或者其他權利人對布圖設計所享有的權利，具體來說，就是指國家依據有關集成電路的法律規定，對于符合一定手續和條件的布圖設計，授予其創作人或其他人在一定期間內對布圖設計進行復制和商業利用的權利。布圖設計專有權作為一種獨立的知識產權，既不屬于專利權，也不屬于著作權。而且，布圖設計專有權是以布圖設計為權利客體的，權利人對與布圖設計有關的集成電路或其中所含的信息并不享有權利。
2、要素
布圖設計專有權的要素包括三個，即布圖設計專有權的主體、客體和內容。
（1）布圖設計專有權的主體。
布圖設計專有權的主體，即布圖設計權利人，是指依照集成電路布圖設計保護法的規定，對布圖設計享有專有權的自然人、法人或其他組織。根據我國《集成電路布圖設計保護條例》的規定，能夠享有布圖設計專有權的人主要有以下幾類：
①布圖設計創作者或合作創作者
布圖設計的創作者或合作創作者即以自己的智力勞動單獨或共同完成布圖設計的人。由于布圖設計的各個部分是密不可分的，具有整體性，缺少任何一部分布圖設計都將無法完成預先希望達到的功能，因此，由多人共同創作完成的布圖設計其權利只能作為一個整體由各創作人共同享有，即使各創作人所創作的部分能夠與他人的部分相區分，他也不可能就這一部分設計單獨享有權利。但是法律允許合作者就布圖設計專有權的歸屬作出約定。
②主持創作布圖設計的法人或組織
根據我國《集成電路布圖設計保護條例》第9條第二款的規定：“由法人或者其他組織主持，依據法人或者其他組織的意志而創作，并由法人或者其他組織承擔責任的布圖設計，該法人或者其他組織是創作者?！庇煞ㄈ嘶蚪M織主持創作的布圖設計類似于版權法中的職務作品，其權利不由直接完成創作的人享有而由有關的單位享有。
③經約定可以享有權利的委托人
對于委托創作布圖設計的情形，我國的規定是：“受委托創作的布圖設計，其專有權的歸屬由委托人和受托人雙方約定，未作約定或者約定不明的其專有權由受托人享有?！彼砸蚴芪卸瓿傻牟紙D設計的專有權歸屬，首先依委托人與受托人的約定，雙方未約定或約定不明的，由受托人也就是直接完成創作行為的人享有布圖設計專有權。
④以上主體的權利繼受人
布圖設計權利人是自然人的，自然死亡之后，其專有權在法律規定的保護期內可依照繼承法的規定轉移。布圖設計專有權屬于法人或者其他組織的，法人或者其他組織變更、終止后，其專有權在法律規定的保護期內由承繼其權利、義務的法人或者其他組織享有，沒有承繼其權利、義務的法人或者其他組織的，則布圖設計進入公有領域。
另外，我國法律還規定外國人創作的布圖設計首先在中國境內投入商業利用的，依照我國的法律可享有布圖設計專有權。外國人創作的布圖設計其他作者所屬國同中國簽訂有關布圖設計保護協議或與中國共同參加有關布圖設計保護的國際條約的，也可依我國法享有布圖設計專有權。
（2）布圖設計專有權的客體。
《集成電路布圖設計保護條例》中規定，布圖設計專有權的客體是具有獨創性的布圖設計。這一規定與《WIPO條約》①中的規定是一致的，我國已是該條約的正式簽字國。布圖設計的獨創性是指該布圖設計是創作者自己的智力勞動成果，并且在其創作時該布圖設計在布圖設計創作者和集成電路制造者中不是公認的常規設計。但如由常規設計組成的布圖設計，其組合作為整體符合前述條件的，也是受到保護的客體。這一規定是為保護集成電路進一步發展而作的特別規定。我國法對布圖設計的保護，不延及思想、處理過程、操作方法或者數學概念等。具體來說，一項布圖設計要取得專有權，必須具備以下的條件：
①實質要件：申請保護的布圖設計必須具有原創性。
具有原創性包括兩層含義，一是指該布圖設計必須是創作人自己智力勞動的成果，而非簡單復制他人的布圖設計。二是指該布圖設計應具備一定的先進性，即它在創作完成時不能是當時集成電路產業中常用的，顯而易見的或為人所熟知的。
對原創性的規定，大多數國家都大致相同，《WIPO條約》中對此亦作出了詳細的規定，我國作為集成電路技術較為落后的發展中國家，作出這樣的規定有利于鼓勵有關技術人員的積極性和主動性，以促進集成電路產業的發展。
②形式要件：即取得保護的布圖設計在形式上必須具備的條件。
我國以登記作為布圖設計取得權利保護的形式要件。
我國已規定了一套類似計算機軟件版權登記的布圖設計權登記制度。如果不進行登記，權利人將很難證明其布圖設計在創作完成時是非顯而易見的，因為布圖設計的發展十分迅速，等到侵權糾紛出現時，舉證已相當困難，建立一套登記制度即可在很大程度上解決這一難題。
（3）布圖設計專有權的內容
布圖設計專有權的內容即指布圖設計專有權的具體權能。根據《集成電路布圖設計保護條例》的規定，我國的布圖設計專有權的權能主要包括：
①復制權，即權利人有權通過光學的、電子學的方式或其他方式來復制其受保護的布圖設計或者含有該布圖設計的集成電路。這種復制（reproduce）與版權法中的復制（copy）是不同的，它必須通過特殊的方法實現，實際上是一種重新制作。所以，我國《條例》中明確規定：“復制，是指重復制作布圖設計或者含有該布圖設計的集成電路的行為?！?/p>
②商業利用權，即布圖設計權人享有的將受保護布圖設計以及含有該受保護的布圖設計的集成電路或含此種集成電路的產品進行商業利用的權利。各國立法對此權利內容的規定不完全相同，但一般都包括出售權、出租權、展覽陳列權以及為商業目的或其他方式的利用而進口的權利等。我國法所規定的商業利用，是指為商業目的進口、銷售或者以其他方式提供受保護的布圖設計，含有該布圖設計的集成電路或者含有該集成電路的物品的行為。
值得注意的是，從各國現有的集成電路法規定看，布圖設計權均不包括任何精神權利，且布圖設計權不影響權利人根據其他法律而對布圖設計所享有的權利。
（二）布圖設計專有權的權利限制
作為一種知識產權，和專利權及版權一樣，布圖設計權的行使也存在一定的限制。從各國立法的情況來看，對布圖設計權利的限制主要有以下幾種：
1.合理使用。這與版權中的合理使用相類似，主要包括為個人目的而復制或利用和為教學研究而復制或利用。
2.合理的反向工程。反向工程是現代集成電路工業發展的主要手段之一，但是反向工程也具有一定的特殊性，因為在復制他人布圖設計時也可能會用到反向工程的技術，以科學研究為目的的反向工程是合法的，而單純為獲取他人布圖設計而進行的反向工程則是非法的，這又涉及到一個侵權認定的問題。
3.權利窮竭。布圖設計權人或經其受權的人將受保護的布圖設計或含有該布圖設計的集成電路產品投入市場以后，對與該布圖設計或該集成電路產品有關的任何商業利用行為，不再享有權利。
4.善意買主。即基于善意，不知道有關半導體芯片產品的保護的存在而購買了該半導體芯片產品的人。這些人的行為是不能構成布圖設計侵權的。
5.強制許可。即在一定條件下，一國政府可以不經布圖設計權利人的同意強制作可他人或有關的組織使用其布圖設計。這一做法主要由一些發展中國家采用，一些發達國家如美國對此持反對意見?！禬IPO條約》對強制許可采取了肯定的態度，允許締約各國根據自己實際情況在法律上規定強制許可制度。
根據我國《集成電路布圖設計條例》第四章的規定，我國對布圖設計專有權行使的限制主要體現在以下這幾個方面：
（1）為個人目的或者單純為評價、分析、研究、教學等目的而復制受保護的布圖設計的。
（2）在依據前項評價、分析受保護的布圖設計的基礎上，創作出具有獨創性的布圖設計的。
（3）對自己獨立創作的與他人相同的布圖設計進行復制或者將其投入商業利用的。
（4）受保護的布圖設計、含有該布圖設計的集成電路或者含有該集成電路的物品，由布圖設計權利人或者經其許可投放市場后，他人再次商業利用的。
（5）在國家出現緊急狀態或者非常情況時，或者為了公共利益的目的，或者經人民法院、不正當競爭行為監督檢查部門依法認定布圖設計權利人有不正當競爭行為而需要給予補救時，國務院知識產權行政部門可以給予使用其布圖設計的非自愿許可。但是取得非自愿許可的自然人，法人或其他組織應向布圖設計權利人支付合理的報酬，其數額由雙方協商；雙方不能達成協議的，由國務院知識產權行政部門裁決。
由以上這些規定可以看出，我國基本上采用了與《WIPO條約》相似的規定，這有利于我國的集成電路布圖設計與國際法律規定的接軌。
（三）布圖設計侵權及其認定
所謂布圖設計侵權，即指侵犯了布圖設計權利人的權利，依法應承擔法律責任的行為。它主要包括非法復制與非法進行商業利用兩種。其中非法進行商業利用的行為比較容易認定，也易取證，但對非法復制的認定卻存在一定的難度。非法復制主要有兩種：
1.完全復制，即將原布圖設計原封不動照搬下來。這種情況比較好認定，因為開發一種布圖設計是一項艱巨復雜的腦力勞動，兩個相互獨立的開發人在互不接觸的情況下獨立開發的兩種功能相同的布圖設計，雖然在電路原理上有可能相似，但是表現在掩膜版上的具體元件布置、連線等布局完全一模一樣的可能性幾乎為零，因此在實踐中如發現兩種完全一樣的布圖設計，那么必定是后一布圖設計人復制了前一設計人的布圖設計，舉證責任主要集中在開發時間先后上，如果規定有布圖設計的登記制度，這就比較容易認定。
2.部分復制，即仿制，這是目前存在的布圖設計侵權行為中占比重最大，而且也是最難認定的一種侵權行為。它之所以難以認定的主要原因是布圖設計中有許多共同遵循的基本電路原理和技術原則，再加上新舊布圖設計之間需有兼容性的要求，在功能相類似的布圖設計中不可避免地會有一些相同或相似的地方。因此許多布圖設計侵權人在獲取他人布圖設計作品以后，將一些無關緊要的元件位置作一定的改動，在電路設計連線上再作一些調整，就會使新的布局與原有的布局很不相同，尤其在制作成集成電路產品以后，肉眼無法觀察，必須借助機器進行復雜的技術處理后才能認定，這就更增加了對此種侵權行為認定的難度。
筆者認為，在認定這種侵權行為時必須抓住兩個關鍵：一是兩種布圖設計是否實質相似，二是另一布圖設計創作人是否曾接觸過受保護的布圖設計。確定了這兩點，侵權的判定即可成立。對是否實質相似的認定，主要可從兩個方面著手：（1）從設計組成上看，首先在量上確定，兩種布圖設計相同的部分有多少，占全部布圖設計的比重有多大，一般而言，相同的越多，是復制的可能性就越大，另外在質上可考察相同的部分在整個設計中所起的作用是否相同，如果起的都是核心的作用，那么就很容易構成實質相似。（2）從功能上看，兩種布圖設計的功能是否相同是二者是否實質相似的根本要件，如果兩種功能完全不同的布圖設計，即使其元件布局、線路布置絕大部分相同，也不可能構成實質相似。抓住了這兩個關鍵，對于仿制的侵權認定就相對容易了。
總之，我國的《集成電路布圖設計條例》已初步建立了我國的集成電路布圖設計的知識產權保護理論體系，對布圖設計侵權作了規定，并且規定了侵權人應當承擔的法律責任。但我們仍需要在今后的布圖設計權利保護實踐中進一步改善我國的保護制度，使布圖設計專有權的保護更全面更完善，從而促進我國集成電路產業的進一步發展。
[注 釋]：
①即《關于集成電路的知識產權條約》（Treaty on the Intellectual Property in Respect of Integrated Circuits），是世界知識產權組織（WIPO）于1989年5月在華盛頓通過的一部國際條約，簡稱《WIPO條約》?，F在已在這個條約上簽字的國家有埃及、加納、利比里亞、危地馬拉、南斯拉夫、贊比亞、印度和中國等。
[參考書目]
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電路設計的過程范文2
《電子線路板設計》課程是一種電子設計自動化軟件，主要用于電路原理圖設計、印制電路板（PCB）設計、可編程邏輯器件（（PLD）設計和電路信號仿真，是電子信息技術、應用電子技術等專業開設的必修課。在傳統的教育和培訓中，《電子線路板設計》課程通常分為兩個環節：理論與上機，教學中老師起主導地位，學生被動的接收老師的知識，從而降低了學生的學習興趣。 因此，為全面打破傳統的教學模式及其弊端，并倡導學生為核心的教學模式，充分調動學生的學習主觀能動性，項目教學孕育而生。
1 基于工作過程的教學思想
基于工作過程的項目化教學主要是以學生為整個教學過程的核心，重在學生參與學習過程，教師在教學過程中起指導與引導作用。項目化教學能使學生在學習情境中培養分析問題和解決問題的能力，學習理論和職業技能，培養綜合職業能力。
2 基于工作過程導向的“電子線路板”課程設計
項目的設置是“項目化教學”成功的關鍵。項目設計應依據教學目標，以工作過程為依據，既要與書本的知識緊密結合，又要符合學生的實際情況，逐漸提升學生技能。
電子線路板設計采用項目化教學，每個項目設計成兩個教學情境：原理圖設計、印制電路板設計。每個項目都有重點，并且都是完整的電子線路板制作過程，學習者在完成不同項目的過程中，可以由淺入深、由易到難學習protel99se軟件，同時也學習了電子線路板的設計思路。（如表1）
3 教學點評
教學點評是項目化教學的重要的環節，每一個項目完成后，教師應及時要求學生總結項目重點、難點，列出項目中易出現的錯誤及存在的問題，教師根據學生在項目實施中的問題，進行詳細講解與演示，有利于學生更好的掌握知識和技能，提高學生的學習主動性，可取得更好的教學效果。
電路設計的過程范文3
【關鍵詞】工作過程導向 高職 機床電氣線路維修 課程設計
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2016）12C-0087-02
近年來，隨著國際裝備制造業的智能化發展，國內制造業也加快了工業智能化的步伐，“機器代人”已成為制造業提高勞動生產率的必然選擇。因此，社會和地方區域經濟發展都急需大批動手能力強、有較強創新和實踐應用開發能力的高素質應用型人才。而課程始終處在人才培養的核心地位。機床電氣線路維修課程是高職院校機電一體化技術專業的專業必修核心課程，該課程內容涉及知識面廣、相關技術更新快、與生產實際結合緊密，對培養高素質工程應用型人才具有重要作用。該課程目標在于培養學生在機電技術領域的工作崗位上，從事機床電氣控制線路設計、安裝、調試及維護維修方面的專項職業能力，達到本專業學生獲得維修電工中/高級職業資格證書考證基本要求，同時培養學生團結協作、吃苦耐勞、精益求精的職業素質和畢業后從事機電技術領域工作所必需的職業綜合能力。
一、課程教學現狀
（一）沿用傳統的教學模式
該課程在教學上仍然采用理論為主、實踐為輔的教學模式。學生學到的基本上都是零碎的知識點。這種教學模式， 因為沒有充分考慮教學內容、教學對象、教學條件和學生的學習興趣、學習認知規律等方面的因素，課堂上難免會出現生硬、呆板的現象，限制了學生的思維和創造力。由此可見，這種碎片式教學模式不符合高職學生的培養目標，而且教學效果不夠理想。
（二）教學方法與手段有限
該課程是一門理論性深、知識系統性強、實踐性很高的課程。目前我們采用的教學方法與教學手段有：一是單一注入式課堂教學方法；二是案例教學法；三是教師講授與課堂討論相結合；四是講練結合。但是教學手段還較為單一。
二、基于工作過程的課程設計
（一）課程定位
本課程是在電工電子技術課程學習的基礎上開展，也是進一步學習PLC控制系統安裝與編程等專業課程的基礎，在專業課程體系中起著承上啟下的作用。
（二）設計思路
本課程緊扣機電一體化技術專業的人才培養方案，改變以知識傳授為主要特征的學科課程模式，以項目為載體，以學習情境為主線，引入國家維修電工職業標準，以合作企業自動化生產設備控制電路的安裝、調試、維修、管理職業崗位的典型工作任務為導向，結合學生認知規律，從簡單到復雜，設計普通車床電氣控制線路分析與維修、平面磨床電氣控制線路分析與維修等五個學習情境。以教師為主導、學生為主體，學生獨立思考、各小組團結協作共同完成各學習情境的工作任務，實現對完成工作任務的真實體驗，從而提高學生的職業崗位能力和職業素養。
（三）具體工作過程設計
根據崗位職責的在知識、技能和素質三方面的能力需求及學生的認知規律，解構傳統知識，根據實際的工作過程，由淺到深，由簡單到復雜，循序漸進地進行內容重組。調整后的學習情境及學習任務如表1。
三、課程實施的注意事項
（一）應采取多樣化的教學方法和手段
因本課程的內容特點，教學中必須不斷豐富教學方法及手段，并將多種教學方法融會貫通。在靈活運用任務驅動、教學做一體化的教學方法同時，融入先進的教學手段，具體有：運用現代化多媒體技術和設備，主要包括計算機、投影儀、教學軟盤、光盤等，集聲、光、圖等于一體；虛擬仿真教學軟件；工學相結合；基于網絡課程的網絡教學手段。采用多媒體教學向學生展示電氣原理圖，不僅形象直觀，而且提高了學生興趣和課堂教學效果；在校中廠的實訓室中，綜合采用多媒體演示教學和軟件仿真教學法，并在教學過程中融入企業的6S管理理念，讓學生在真實的職業體驗中動手實踐。多樣化的教學手段可以使原本枯燥、抽象、復雜的原理，直觀、形象的展現在學生面前，讓學生更好的掌握所學知識，讓學生有“寓教于樂”的感覺而主動學習。
（二）應采用多元化的評價方式
采用多元化的考核評價方式，體現教學的公正、公平、公開。由注重知識考核，轉變為注重能力和過程考核，采取筆試、口試、實操、作業展示等多種方式進行綜合考核，將過程考核與結果考核結合起來。其中，過程考核占總成績的60%，結果考核占總成績的40%。
注重對學生能力的考核，過程考核采用教師評價和學生自評相結合的方式，每個學習任務完成后，由各小組提交報告書，教師根據報告的內容和完成質量進行評分，并進行小組答辯，對學習的完成提出創新的小組適當加分，小組成績由教師先給出各小組得分，組長再根據組員在工作任務完成中所起的作用和表現狀況，給出各組員的得分，教師將每個學生的個人成績與小組分配成績相加，得出課程過程考核的最終考核成績，課程考核的成績組成如表2所示。
通過公開公正的綜合考核全面考核學生的能力，多樣化的評價手段受到學生的一致好評。
此外，還要加強雙師型任課教師的培養；提高完善實訓條件；配套校本教材、實訓指導書的開發等等。
總之，以工作過程為導向，重構機電一體化技術專業的核心課機床電氣線路維修的內容，受到學生的一致好評，新的教學模式和豐富的教學方法提高了學生的學習積極性和主動性，有效地突破了教學重難點，增強了學生的職業素質，教學質量明顯提高。
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【基金項目】廣西職業技術學院教研課題“高職以工作過程為導向的機電一體化專業課程體系建設的研究與實踐”（桂職院〔2014〕142209）
電路設計的過程范文4
關鍵詞： 組合邏輯電路；Multisim ；仿真
0 引言
組合邏輯電路是指在任何時刻，輸出狀態只決定于同一時刻各輸入狀態的組合，而與電路以前狀態無關，而與其他時間的狀態無關。組合邏輯電路的分析和設計是數字電路中一個重要組成部分[1]，對于初學者和大多數電子設計人員來說，掌握了一定的基本分析和設計方法后，設計出來的結果仍然不夠理想，特別是經過實際焊接電路或在面包板上搭接電路，再用儀表和分析儀器來分析判斷結果后，設計達不到要求，就要重新設計，反反復復不但費時費力，浪費材料，而且在搭接電路過程中由于焊接而帶來的虛焊、漏焊等接觸不良現象，可能引發一系列電路問題，這些都極大的消弱設計者的積極性。隨著計算機技術的發展和電路設計仿真軟件不斷出現，運用電路設計仿真軟件設計電路，是提高組合邏輯電路設計水平和設計能力的有效方法[2]。
Multisim軟件是加拿大Interactive Image Technologies
公司（圖像交互技術公司，簡稱IIT公司）在1998年推出EWB5.0
（Electronic Workbench，稱為“虛擬電子實驗室”）的基礎上推出的一款更高版本的電路設計與仿真軟件[3-4]。將Multisim軟件應用于數字電路教學和科研中，可以使組合邏輯電路的分析和設計變得簡潔、方便，有利于更好更快的達到組合邏輯電路的分析和設計的目的。
因此本文利用四輸入表決電路設計來對比傳統設計方法和Multisim軟件設計方法過程。
1 傳統組合邏輯電路設計
傳統組合邏輯電路設計一般步驟為：分析任務要求列出真值表，通過真值表求出邏輯表達式并根據器件化簡，畫出邏輯電路圖，最后根據邏輯電路圖構建實驗電路驗證結果。邏輯化簡是組合邏輯設計的關鍵步驟之一，為了使電路簡單、使用器件少，要求邏輯表達式盡可能簡化。但是考慮電路選取器件、穩定可靠等要求，最簡化設計往往不是最終的邏輯表達式[5]。下面就以設計四輸入表決電路為例來分析組合邏輯電路設計的一般步驟過程。
2.1 四輸入表決電路分析
現在有四輸入表決電路如圖1所示，這一電路具有怎樣的功能呢？邏輯轉換儀提供了八個輸入和一個輸出端，我們將待分析電路連到邏輯轉換
儀的輸入和輸出端上，如圖3所示，按下按鈕①，可以將待分析電路轉換為真值表，此時可以接著按下按鈕②或③，將會把真值表轉換為邏輯表達式。利用此方法在分析組合邏輯電路時，可以省去復雜的邏輯計算，使得分析復雜組合邏輯電路變得更加簡單。
2.2 四輸入表決電路設計
最后，需要驗證邏輯電路設計，我們可以直接在Multisim
電路設計的過程范文5
關鍵詞：計算機高速數字電路技術 阻抗信號 設計技術
中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）11-0000-00
計算機高速數字電路設計技術的概念：高速數字電路就是高速變化信號在電路中所產生的電感、電熔等模擬特性的電路，計算機高速數字電路應用了先進的電子技術，而且是應用了先進的計算機技術，要促使計算機達到高速數字電路系統的運行處于平衡的理想狀態，就要對相關所以的電路參數經行不斷調整及優化。需要特別注意的是，在相關技術的設計過程中，要緊密的注意電路各元器件之間的搭配要合理，要正確，這樣才能有效果。
1 影響計算機高速數字電路設計技術的問題分析
1.1信號線間距離的問題
計算機高速數字電路設計技術目前的發展情況，是整個電子設計行業的驕傲，是這個領域的創新發展。這種技術促進了電子技術的蓬勃發展，計算機數字電路發展雖然很快但還存在很多問題，這個階段的計算機高速數字電路設計技術存在下面問題：例如，信號線間距離對計算機高速數字電路設計的影響，根據相關技術進行分析，隨著高速數字電路設計發展，印刷版電路密集度不斷增大，這樣一來就會忽視相關信號的現象，隨著時間的發展，我國要發展計算機高速數字設計技術，就要解決存在的信號線間距距離問題。
1.2傳輸線的問題
關于信號在傳輸線的問題，它的關進在于阻抗信號，在現在這個時期，計算機高速數字電路設計階段，在這個設計過程中發現在信號的傳輸過程中存在阻抗不匹配的現象，這種現象極大的影響著計算機高速數字設計技術的發展，它會給相關信號帶來破壞性的噪音，這些噪音會對信號的質量形成阻礙，導致信號的不完整，這樣就會給電源平面帶來相關的影響。1.3電源平面的問題
科技現代化時代下，利用先進的電子技術設計計算機高速數字化電路設計技術，根據相關技術的情況，這項技術得到了不斷的發展，在很多方面都有所應用。目前計算機高速數字電路設計過程中，電源平面相關影響原因分析發現，在電源平面間存在電阻和電感，它們之間要經過大量電路的輸出過程，這樣的過程中就會產生極大的瞬間電流，產生的極大電流會對整個電路產生較大的影響，將對高速數字電路地線和電源線電壓造成極大的影響，關于電源平面的問體，應針對問題完善技術。
2 計算機高速數字電路技術的研究分析
2.1完善設計保證信號的完整性
根據筆者對以上問題的分析，目前計算機高速數字電路設計技術中存在的問題要進行分析解決，針對阻抗不匹配的影響，對電路信號的完整性也造成的影響的情況，根據這個情況要對計算機高速數字電路技術進行完善設計，保證解決計算機高速數字電路信號的完整性。筆者從兩個方便分析：（1）研究關于在電路信號傳輸過程中，因為不同電路之間電路信號網的傳輸信號之間產生了干擾情況，也就是以上筆者提出的信號線間距干擾的問題。（2）研究分析計算機高速數字電路在運行的過程中，不同信號在傳輸的過程中，對電路信號網產生的干擾情況。研究發現會受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號的傳輸效率情況，并且根據現階段計算機高速數字電路運行的過程中，阻抗很難控制的原因，發現經常會出現阻抗過大或過小的現象，這些現象都會對電路信號傳播的波形產生一定的干擾，所以影響信號的完整性。針對問題要對計算機高速數字電路設計技術進行改進，使系統一直處于過阻抗的情況，這樣就能保證電路設計不會受到阻抗不等的情況，這樣電路信息傳輸的完整性電源進行合理設計這樣就得到了解決。
2.2確保電路系統的可靠性
針對計算機高速數字電路系統的問題中，據分析受到電源平面間電阻和電感的影響，這種影響使電源運行過程中會出現過電壓的故障，嚴重影響到電路系統運行的可靠性。從兩個方面進行分析；（1）在實際中計算機高速數字電路系統運行的過程中，就必須要考慮到電源的電阻和電感因素，而要減少電源面的電阻和電感對電源系統的影響，就必須對其采取降低的處理措施。（2）對現在電路系統電源才智的分析，現在很多情況是大面積銅質材料，根據相關系統來分析，這種材料達不到計算機高速數字電源的要求，這樣就會產生影響，所以該改正，把樓電容應用到電路中，這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對系統的影響，這樣就從根本上提高了電路系統運行的效率，保證了電路系統的可靠性。
3 結語
筆者自身的工作經驗，結合實際的工作實踐，在本文中對計算機高速數字電路設計技術進行了深入的分析，對目前文采問題進行了分析，針對問題對影響計算機高速數字電路設計技術的幾項因素進分析，也提出了相關改進辦法，針對計算機高速數字電路系統的運行效率等相關技術的發展提出自己的見解。
參考文獻
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電路設計的過程范文6
關鍵詞：納米尺度互連線 集總參數模型 電路仿真 CMOS射頻集成電路設計
中圖分類號：TN402 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0176-02
1 引言
隨著半導體技術的發展，納米尺度的CMOS工藝射頻集成電路（RFIC）在工業、科技、醫藥醫療的應用越來越廣泛，且其工作頻率已經進入微波、毫米波段，如X波段、Ku波段及60GHz應用等[1]。然而，當電路的工作頻率進入到這種高頻頻段時，電路模型的精度是電路能否成功實現的關鍵所在。在電路版圖設計之后，通常是利用Assura和Calibre等工具來獲得互連線的寄生電阻和寄生電容。然而，由于電路的寄生電感比寄生電阻和寄生電容復雜且精度低，很難利用版圖驗證設計工具得到寄生電感值，因此，需要借助于電磁場仿真軟件對傳輸線進行準確模擬。然而，在電路設計初期通常需要考慮用于互連的微帶傳輸線對電路性能的影響，傳統單純利用電磁場仿真軟件進行參數提取的方法無法準確根據設計要求進行參數調整。本文構建了基于物理特性的互連線模型，該模型的寄生參數通過傳輸線物理特性和電磁場仿真軟件得到，易于計算和電路設計分析。同時，該模型的參數和頻率無關，易于電路分析，適用于射頻集成電路的設計。最后，論文詳細論述了將模型用于集成電路設計中的流程。
2 互連線寄生參數仿真模型
射頻集成電路設計中使用的互連線結構按照其類別可分為兩類：第一類是微帶線是以芯片襯底地作為其地平面，第二類是互連線是以某一金屬層（通常是第一層金屬M1）作為其地平面。對于這兩類互連線結構而言，采用襯底地平面作為公共地平面的互連線比采用底層金屬M1作為公共地的互連線更加靈活，因為在實際電路設計中受限于電路結構，其底層金屬需要作為信號線進行器件之間互連，這種情況下需要采用第一種結構來實現信號互連。然而，使用底層金屬M1作地線可以隔離襯底，減少襯底的損耗，因此在集成電路設計中兩種傳輸線結構相互并存。
圖1是互連線的模型圖，該模型為單π集總參數模型，與常規的電感π模型相似[2]。圖1中模型并聯部分表示寄生電容和電阻，串聯部分表示寄生電感和電阻。在設計窄帶寬的電路時，尤其是進行放大器電路設計，關注的是工作頻率附近的參數。所以，方框模型可以視為獨立于工作頻率，即模型在窄帶電路設計中依舊可以使用。模型中，電感L2和電阻R2為互連線自身的分布電感和分布電阻，包含了集膚效應和鄰近效應對電路的影響，而并聯電容和電阻為導線和襯底之間等效電容和等效電阻。
對于該傳輸線模型，其離散參數的矩陣近似于模擬值和實際測量值。根據等效規則，電路的參數都可由Y參數推導得出[3]。在得到每一模塊的參數后，串聯電感值，電阻值和并聯電容值都可以求出。
根據等效規則，工作頻帶的S參數應該與模擬和測試值相同。根據對Y矩陣的定義，可以推導出以下公式：
式中，為工作頻率，函數real（）和函數imag（）分別代表著復數的實部和虛部。
以上的公式對于大多數傳輸線是可用的，無論傳輸線是否對稱。在大多數情況下，傳輸線的Y1，Y3部分在結構上并不對稱。但是，當兩端口的反射系數的值相同時，將出現對稱的特殊情況。此時傳輸線可化簡為相同的部分，且可從電報方程中得出各元件的值。
在以上的分析中，電容，電感和電阻分別是頻率的參數，而本模型中各部分數值處理成和頻率無關的數值，這將在電路設計中產生誤差。由于替換產生的誤差可有下面公式得出：
是仿真實際S參數值，是模型的S參數值。
通常，當電路的頻率與正常工作頻率差異較大時，由于集膚效應和鄰近效應，這個誤差將會造成更加嚴重的影響。依照上述的模型，我們利用電磁場仿真軟件ADS-Momentum構建了互連傳輸線，該傳輸線采用第二類結構，該傳輸線位于的TSMC 0.18um射頻/混合信號工藝的第6層金屬上，金屬線寬6um，線長115um。工作頻率為10GHz，根據公式（2）得到集總參數模型各個參數如下：
為比較模型和實際電磁場仿真數據之間差別，公式（4）中各個數據對應模型的S參數和電磁場仿真軟件得到的S參數進行了對比，圖2是采用電磁場仿真軟件ADS-Momentum和模型部分參數對比，從圖中可以看出，電磁場仿真軟件的模型和本模型S參數的誤差遠離工作頻率段誤差越大，這是由于公式（2）中對頻率進行了近似處理，遠離工作頻率的點采用工作頻率來代替，由于這種代替，數據之間誤差越大。在其偏離中心頻率50%位置處（即15GHz和5GHz），模型和Momentum仿真數據的差異低于5%。在實際電路設計，通常需要電路設計師關注于傳輸線寄生參數對電路性能影響，此時工作頻率點附近模型簡易、準確是電路設計重點，而偏離工作頻率點的模型誤差在窄帶電路設計是可以接受的。
3 模型在射頻集成電路設計中應用
CMOS射頻集成電路設計是利用已有的有源器件和無源器件模型進行電路設計。傳統的集成電路設計首先進行電路原理圖設計，然后進行電路版圖設計，再進行參數提取，在參數提取中主要利用Cadence系統自身已有的仿真工具Assura來實現，在參數提取結束后再進行后仿真。當電路設計不滿足要求時，需要重復上述過程，然而，在上述的傳統集成電路中，由于參數提取過程的參數為分布參數，難以直接用于電路O計參數調整。同時，傳統的參數提取方法只進行了電阻和電容的參數提取，而對寄生電感沒有進行提取，這將導致電路設計的預期結果和實測結果出入較大。
為克服傳統的射頻集成電路設計的上述不足，可以將本論文的參數模型和集成電路設計相互結合。圖4是本論文的模型應用于射頻集成電路設計中流程圖，在原理圖和版圖設計中依然類似于傳統的集成電路設計方法，但版圖設計及參數提取時將版圖中的互連線單獨分離出來，利用電磁場仿真軟件ADS-Momentum電磁場仿真，仿真結束后利用模型將其中的各個互連線參數提取出來，由于互連線的寬度、長度和圖1中模型的各個參數密切相關，故將互連線得到的各個參數代入到版圖后仿真設計中，檢測互連線參數是否滿足電路設計要求。如果互連線參數滿足設計要求，則電路設計完成；否則，根據要求適當調整互連線參數，并判斷調整后參數是否滿足電路設計要求，如果滿足電路設計要求，則依據重新設計的要求進行版圖調整，完成電路設計。如果調整后的互連線參數依然不滿足電路設計要求，則依據要求進行原理圖設計調整，然后依次重復上述過程。如圖3所示。
從上述的電路設計流程可以看出，在射頻集成電路設計中應用本模型可以及時了解電路中的各個互連線參數，根據電路設計要求調整互連線參數，滿足電路設計要求。在整個設計流程中，首先根據互連線提取參數判斷是否滿足電路設計要求，進而根據設計要求調整互連線參數來滿足電路設計要求，這將簡化傳統電路設計循環，減少電路設計時間，同時通過互連線參數調整將互連線作為電路設計的一部分進行綜合考慮，這將有助于提高電路綜合性能。
4 結語
本文提出了適用電路后仿真的納米尺度互連線模型，該模型基于物理意義而構建，模型的各個參數皆為集總參數，各個參數都可以通過電磁場仿真軟件而獲得并在集成電路設計中進行調整。該集總參數的模型結構簡單，易于使用，適合于CMOS射頻集成電路設計分析中使用，同時文中給出了該模型應用于射頻集成電路設計的流程并分析了其特點，分析表明采用文中模型可以根據電路設計要求進行調整互連線的尺寸，并可將互連線參數作為電路設計的一部分進行綜合考慮，有助于提高電路綜合性能。
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收稿日期：2016-09-28
