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電子電路設計與調試范文1
【關鍵詞】數字頻率計；單元電路設計
1.引言
數字頻率計是直接用十進制碼來顯示被測信號頻率的一種測量裝置。作為一種基礎測量儀器，已在教學、科研、高精度儀器測量、工業控制等領域有較廣泛的應用。
在模擬電路和數字電路實驗中，信號源可產生各種頻率范圍的信號，如果能直接讀出其頻率，可以給實驗者帶來很大的方便。所以頻率計是實驗箱中很重要的組成部分，而購買設計好的頻率計成本較高，所以設計了一個簡易的頻率計，完善了實驗箱的功能，具有較好的使用價值。
實驗中使用信號的頻率不是很高，所以要求設計的頻率計測量的頻率范圍在1Hz---10MHz之間。能夠測量任何該頻率段內的周期信號的頻率，延時要小，測量迅速，以十進制數顯示，便于讀數，單位以Hz或KHz顯示，自動轉換單位。
2.整形電路設計
整形電路，將模擬信號轉換成二值信號，即只有高電平和低電平的離散信號。所以我們選擇電壓比較器作為模擬電路和數字電路的接口電路，將非矩形信號變換成矩形信號。對比較器的選擇主要從以下幾個方面考慮：
（1）傳播延遲時間：這是選擇比較器最重要的參數，延遲時間包括信號通過元器件產生的傳輸延時和信號的上升時間與下降時間，顯然只有延遲時間短了，才能使整個處理時間縮短；
（2）電源電壓：傳統的比較器需要±15V雙電源供電或高達36V的單電源供電，這些產品在工業控制中仍有需求，但是，從市場發展趨勢看，目前大多數應用需要比較器工作在電池電壓所允許的單電源電壓范圍內，而且，比較器必須具有低電流、小封裝的特點，有些應用中還要求比較器具有關斷功能；
（3）功耗：對于所有器件來說，當然功耗越低越好，但在此需要權衡比較器的速度與功耗，找到兩者的最佳結合；
（4）門限電壓：可以通過設置器件來確定門限電壓的大小，門限電壓越大電路抗干擾能力越強，但是靈敏度就會變差，因此，要根據具體需要確定門限值大小。
考慮到以上因素，這里選擇使用TI公司的芯片LM311，其引腳圖如圖1。
輸入信號通過電阻R1接入LM311的引腳2，這樣不至于使引腳2因輸入電流過大而燒壞芯片。當輸入電壓大時，為了不毀害芯片，需要在引腳2上接二極管來保護芯片。引腳3是負輸入端，但如果直接接地，在引腳2上即使有微小的波動（干擾信號）也會導致輸出端輸出脈沖。因此，引腳3不可直接接地，通過在引腳3和8腳接分壓電阻，設置門限電壓。引腳8接+5伏電源，電阻R3、R4分壓，R4：R3≈1：20，即門限電壓為0.25V（R3=4.7K，R4=220），當輸入電壓小于0.25V時，輸出不變，從而使電路具有了一定的抗干擾能力。LM311輸出電路為集電極開路的門電路（OC門），因此還需在輸出腳7加上拉電阻R5。從而可得整形電路如圖2。
3.計數電路設計
整形后，對于低頻信號，其上升沿變化比較緩慢，且疊加有高頻信號，計數電路可能將此抖動誤認為輸入脈沖對其計數，為避免這種錯誤計數，可使低頻信號經低通濾波器，從而消除上升沿的抖動，而對高頻信號，經濾波器后被濾除。因此在濾波前就應把低頻和高頻分開，在這里使用反相器74HC14（Philips公司產），使高頻信號不經反相器，而低頻信號經反相器后濾波，得到較規則的矩形信號。
得到的矩形信號要輸入到單片機中，這里使用ATMEL公司生產的AT89C2051單片機，它是一種低電壓、高性能的CMOS 8位單片機，管腳少，體積小，且功能強。片內含2KB的可反復擦寫的只讀FLASH程序存儲器和128B的隨機存取數據存儲器，有兩個16位的定時/計數器，T0、T1，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工的串行通信口，內置一個精密比較器，片內振蕩器及時鐘電路。
AT89C系列與MCS-51系列單片機相比有兩大優勢：第一，片內程序存儲器采用閃速存儲器，使程序的寫入更加方便；第二，提供了更小尺寸的芯片，使整個硬件電路的體積更小。AT89C2051的管腳圖如圖3。
AT89C2051的1腳為復位信號輸入端，高電平有效，單片機運行時，在此引腳上加持續時間大于兩個機器周期的高電平時，就可完成復位操作。復位電路常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。這里采用上電自動復位。它是通過外部復位電路的電容充電來實現的。只要VCC的上升時間不超過1mS，就可實現自動上電復位。這里時鐘頻率選擇12MHz時，C取10uF，R取10k。
在此使用AT89C2051單片機內部的定時/計數器測量頻率，基本測量過程為：定時/計數器1（T1）的計數寄存器清0，運行控制位TR置1，啟動定時/計數器工作；同時運行定時/計數器0（T0）定時1s，T0定時1s時間到TR1清0，停止計數。當外部輸入信號產生由1到0的負跳變時，計數器加1。每個機器周期的S5P2期間對外部輸入引腳采樣，如果在第一個機器周期中采得的值為1，下一個機器周期中采得的值為0，則在緊跟著的再下一個機器周期的S3P1的期間計數器加1。因此確定一次負跳變要花兩個機器周期，即24個振蕩周期，這就要求外部輸入的計數脈沖的最高頻率為振蕩器頻率的1/24。這里單片機選用12MHz的晶振，允許的最高輸入頻率為500KHz，對于在高的頻率，單片機無法正確計數。
要想對高頻信號測量頻率，就需要先分頻。單片機根據頻率的大小選擇對信號進行100分頻或10分頻或不分頻，從而實現自動換檔。這里選用ST公司生產的芯片74HC390，整形后的信號，低頻送入反相器74HC14，高頻送入分頻器74HC390，先進行10分頻，10分頻后在經過另一片74HC390輸出經100分頻后的信號，這樣理論上單片機就可以對500K×100即50MHz的信號測頻。頻率小于500KHz的信號不需要分頻就可測量頻率值，頻率范圍在500KHz―5MHz內的信號要經過10分頻才能測量頻率，頻率范圍在5MHz―50MHz內的信號要經過100分頻才能測量頻率。由于頻率值可能超過計數器的最大計數值65535而使計數器溢出，這里定時器只定時100mS，技術完成后通過對數據處理，得到信號的真正頻率值。具體的單片機是對不分頻的信號測頻，還是對10分頻的信號測頻，還是對100分頻的信號測頻，就要通過數據選擇器選擇。這里選用ST公司生產的芯片74HC253作為數據選擇器選擇出輸入到單片機的信號。不分頻的信號輸入到74HC253的10腳，10分頻的信號輸入到74HC253的11腳，100分頻的信號輸入到74HC253的12腳，通過單片機的P1.5和P1.6位控制數據選擇器的地址位A和B。計數模塊的硬件電路如圖4。
4.顯示電路設計
最后要把處理完的數據在顯示電路中顯示。這里選用6位8段共陽LED數碼管顯示。LED顯示方式有兩種，靜態顯示和動態顯示。雖然靜態顯示亮度高，接口編程也比較容易，但占用的口線較多，六位顯示就需要6個鎖存器，這樣電路所用的器件較多、連線比較繁瑣，所以采用動態顯示方式。這就需要首先確定位選，對該位送段碼顯示，然后延時一定時間，選定下一位，再送段碼顯示，如此循環。
工作過程為：
首先確定位選：由單片機的P1.2、P1.3、P1.4作為3-8譯碼器74HC138的輸入，74HC138的輸出決定了數碼管的選擇位。每個數碼管的公共端與一個接有高電平的PNP三極管的集電極相連，三極管的基極與3-8譯碼器的輸出相連，通過軟件編程設置單片機的P1.2、P1.3、P1.4位，就設置了3-8譯碼器的輸入，3-8譯碼器的輸出只有一位為低電平，與這一位連接的三極管就處于飽和狀態，集電極與發射極間的飽和管壓降只有0.7V，三極管的集電極電壓為：5V-0.7V（二極管壓降）-0.7V（飽和管壓降）=3.6V，與這一個三極管連接的數碼管就被選中；3-8譯碼器的其它位輸出高電平，三極管處于截至狀態，集電極為低電平，相應的數碼管不被點亮，所以三極管在這里起到了開關的作用。
其次送斷碼：選中數碼管后，單片機就可以通過串行口將要在該位數碼管上顯示的數的段碼送入鎖存器74HC164。由于74HC164的最高輸出電壓可達電源電壓，而數碼管中的發光二極管的最大電流為20MA，所以要在其輸出端加限流電阻，其大小為：VCC÷Imax≈200
顯示模塊的硬件電路如圖5。
5.其它電路
（1）電源電路
（2）單位顯示部分電路
P1口可輸出達20MA的電流，所以可以直接驅動發光二極管。一般發光二極管工作電流取10毫安，最多不超過20毫安，P1口輸出最大電壓為2.4V，所以可計算得限流電阻為：2.4V÷20MA≈100，電路如圖7。
（3）濾波電路：
為濾除各芯片內的噪聲，可在每個芯片的電源和地之間接入濾波電容。
至此，單元電路已設計完畢，可得到頻率計的硬件電路，如圖8。
6.總結
此數字頻率計單元電路的設計，通過測試，很好地達到了預期目標，符合設計要求。
參考文獻
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電子電路設計與調試范文2
關鍵詞：數字電子電路；調試方法；技術探討
我們所說的對于數字電子電路的調試方法，就是檢查我們所設計的電子電路在正常的環境下能否正常的運轉，在正常的運轉的情況下是否滿足于我們的設計要求。在經過一系列的測定之后，我們還應該對于我們所設計的電路進行相關的調整工作，使所設計的電子電路的工作狀態達到最優。在進行檢測和調整的過程中，我們應該遵從相關的原則，先從設備的靜態來進行檢測和調整工作，之后再從設備的動態運行中進行檢測和調整的工作。本文就針對于數字電子電路的調試方法和技術進行相關的探討，從而得到最優的狀態。
1常用的數字電子電路調試的方法與技術
1.1通電前的調試
在對電子電路的檢測過程中，在電子電路的通電之前的檢測工作是必不可少的。當把電子電路的各種接線全部連接好之后，我們應該對于電子電路的連接情況進行檢查，檢查我們所連接的線路是否正確，我們應該著重的對于線路的復雜地區進行嚴格的檢驗，防止出現電子電路的多連的現象發生。在進行電子電路的連接過程中，出現多連的因素有很多。但是最容易引起多連的因素就是在改造原有的線路的過程中，原來的線路影響連接人員的思考，導致原來的線也連在電子電路中。還有就是在進行電子電路的路線的連接時，由于電子電路中有很多的接線引腳，由于接線人員的疏忽而導致接線的連接錯誤。在電子電路的實際使用情況中，這種現象發生的概率非常的大，但是這種錯誤也是往往不容易被發現的。而工作人員在發生這種情況時，往往不認為是自己的工作失誤造成的，而是由于電子電路的設計不達標造成的。為了使這種情況能夠得到有效的避免，我們可以使用以下幾種方法來進行，首先來說我們在進行電路的連接過程中，應該按照相關的電路圖進行有效的安裝工作，盡量避免在工作中出現錯誤，在連接之后，另外一組的人員在通過電路圖進行相關的檢查工作。確保電子電路的連接工作無誤。
1.2通電后的調試觀察
在確保電子電路的連接情況無誤后，我們就應該對電子電路進行通電檢測和調試的工作。在通電檢測和調整之前，我們應該檢測所匹配的電壓是否符合電子電路的要求，匹配適合電子電路的電源。在確保相關的電源無誤之后，進行通電的測試工作。在電源接通之后，我們要對所要檢測的電子電路進行觀察，觀察我們的電子電路是否正常工作，在通電的情況下，確定不會發生冒煙的情況，或者電路中的電子元件過熱的情況。在這些異常情況出現之后，我們要多次進行相關的檢測活動，確定不是由于偶然的原因而造成的。在確定不是偶然的原因造成之后，我們應該對于整個電子電路進行故障檢測。在檢測出故障的原因之后，對于數字電子電路進行改進，確保數字電子電路能夠正常的進行工作。
1.3數字電子電路的分塊調試
我們在進行數字的電子電路的調試過程中，主要包含兩大部分。分別是數字電子電路的分塊測試和聯機測試。在測試之后，還應該有相關的調整工作。我們所完成的測試工作就是在數字電子電路的各種接線已經連接好了的情況下，進行實際環境的工作。調整工作就是在進行測試之后，對于實際的操作中出現的不滿的狀況進行相關的改進，使之達到最優的狀態。為了讓我們的數字電子電路的測試工作能夠達到我們的預期要求，我們應該在進行測試的過程中注意各個點的數據和波動的情況。對于數字電子電路中的各項進行分部的進行檢測，確保數字電子電路中的每一部分都達到標準。
1.4整機聯調
我們在對數字電子電路進行分塊的調試之后，應該確保數字電子電路在組裝之后的情況下，能夠比較好的進行相關的工作。數字電子電路的分塊測試已經實現了對一些局部的聯調，為整機聯調提供了基礎。在整機聯調之前，首先應該調試各個功能塊之間的接口，其次再連通好全部的電路，進行整機調試。電路正常運行后，就可以測試各項指標，對于各個指標的測定，應該按照設計的要求，對于沒有達到要求的，一定要找出原因進行分析，最后調整參數后使其達到技術指標要求。
2調試過程中注意的事項
在對于數字電子電路的調試過程中，我們必須對于數字電子電路有一個比較深入的了解，因為現在的數字電子電路已經不同于以往的機械電子電路的研究了，數字電子電路與機械電子電路有比較大的差別，數字電子電路的精密程度與機械電子電路有著很大的區別。在對于數字電子電路的調試過程中，一定要做好分塊檢測的技術記錄。在進行檢測的工程中不僅要對于測試產生的現象進行實錄，還要對于測試的數據和波動情況進行相關的記錄。只有對于實驗現象進行相關的記錄，才能夠對于整個數字電子電路進行技術分析，找到突破點，對于數字電子電路的實際應用中出現的錯誤進行技術上的改進，完善整個數字電子電路，使數字電子電路在實際的應用中產生比較好效果。在數字電子電路出現問題之后，我們應該腳踏實地的進行改進，確保數字電子電路能夠得到全面的改進，在日常的生活中發揮重要的作用。
3結語
在目前對于數字電子電路的使用情況當中，對于設備的相關測試和調整工作非常的重要。對于數字電子電路的技術的探討社會的發展中起著非常重要的作用，它能夠使電路運行的安全性以及可靠性得以實現。所以說，應當非常重視對于數字電子電路的調試，來確保電子設備的正常運行。
參考文獻:
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電子電路設計與調試范文3
關鍵詞:電子技術綜合設計；實踐能力；創新思維
1引言
隨著石河子大學人才培養模式的不斷改革，以及社會對高等教育培養具備實踐能力、創新思維人才目標要求的提出，實踐教學環節作為工科專業人才培養體系中的重要組成部分[1]，成為當下大學生創新思維和創新能力培養的重要環節。電子技術綜合設計是一門實踐性非常強的實訓類課程，是電子技術人才培養成長的必由之路。由學生自行設計、自行制作和自行調試電子電路，旨在培養學生掌握綜合模擬、數字、高頻電路知識，解決電子信息方面常見實際問題的能力，培養學生電子電路設計與EDA（ElectronicDesignAutomation）調試工具的使用方法，以及開展項目管理的基本方法。
2現狀
以往的教學安排中主要側重電子電路的設計和仿真，留給學生自己用于思考和設計的時間有限，設計基本停留在紙上和計算機上。因此，教學效果很難達到預期的教學目的。雖然學生在參加接下來的相關課程的課程設計、大學生訓練計劃、全國大學生電子設計大賽、畢業設計時理論分析能力得到提高，但實際設計和調試時卻出現大量問題很難得到快速解決的現象。所以，這種教學模式不再適應目前新的人才培養方案對于電子信息工程專業提出的要求以及創新人才的培養。
3課程改革探索與實踐
電子技術綜合設計課程的改革與探索主要從課程教學目標、課程教學內容、課程教學實施、教學方法、考核方法和教學效果等幾個方面進行。課程目標電子技術綜合設計將學生已學過的電路基礎、模擬電路、數字電路以及高頻電路等課程的知識綜合運用在該課程中[2]，從而培養學生具備電子元器件的識別和選擇，電子電路仿真和電路設計軟件的使用，電子電路的分析和設計以及實際應用電路項目的開發、管理等綜合能力，使學生切實經歷從原來課本上的電路到EDA軟件的仿真電路再到實際看得到、摸得著的電路的實現過程。該課程是對現有課程體系的完善和補充[3]，幫助學生拓展視野，提升學生參加課外科技活動、校級SRP（StudentResearchProject）活動、國家大學生創新計劃以及全國電子設計競賽等專業競賽的興趣和畢業設計的質量與水平。教學內容課程的主要內容按照基本知識驗證、專業知識綜合、創新設計能力培養的原則進行安排，主要包括：常用電子元器件基礎知識；常用電子測量儀表的使用；電路仿真軟件的使用；印刷電路板的設計與實現；電子電路系統設計方案提出、論證、設計、元件焊接、系統調試；撰寫總結報告、答辯等。1）常用電子元器件基礎知識：主要講解電阻、電容、電感、電位器、變壓器等常用元件的區分，還包括一些電子常用術語，比如單面板、雙面板、焊盤、焊接面、虛焊、橋接等。2）常用電子測量儀表的使用：包括萬用表、示波器、函數發生器、直流穩壓電源的基本使用方法。3）電路仿真軟件的使用：主要講解電路仿真軟件Multisim的使用。4）印刷電路板的設計與實現：AltiumDesigner軟件中電路原理圖的繪制和PCB圖的繪制方法。5）電子電路系統設計方案提出、論證、設計、元件焊接、系統調試：對全班學生進行分組，四個人一組，每組一個設計題目，每組經過方案的提出、討論、修改、教師審核、論證后設計出電路仿真圖，仿真沒有問題后設計PCB圖，然后制成單面板進行元件焊接、調試。6）撰寫總結報告、答辯：系統設計完成后，每組撰寫總結報告，提出系統的優點和設計不足，以及設計過程中自己的心得體會，最后制作幻燈片進行課程匯報答辯。教學實施在完成各個教學內容時，課程采用項目驅動的方式使學生在掌握理論知識的同時，實踐能力也得到不同程度的提高。整個教學過程分為4個項目進行，通過項目的完成，學生逐步完成課程的學習，綜合能力也在不知不覺中得到鍛煉。1）基本元件及電路測試項目。教學內容的前兩部分講解完成后，要求每個學生進行基本元件參數的測試、電路虛焊、雙面板線路測試等。通過該項目，學生掌握電子元件與電路測試的基本方法和常用測量儀器的使用方法。2）電子電路設計和仿真項目。在該項目中，教師首先講解電路仿真軟件Multisim的使用方法，然后以實例設計一個兩級晶體管放大電路。在此過程中，教師從元件參數的選取、放大倍數的計算、系統測試和修改等方面給學生進行講解。講解完成后，學生參考實例設計一個放大倍數不同的晶體管放大電路作為練習。練習完成后，全體學生設計一個波形發生電路用來產生方波、三角波信號。學生設計過程中可相互交流，碰到問題可詢問教師，最終完成項目預期目標。該項目完成后，學生可以掌握電路仿真軟件的使用方法和電路設計的基本原則。3）電子電路制板與焊接調試項目。前兩階段的項目完成后，教師講解電路制板軟件AltiumDesigner的使用方法和手工腐蝕法制作單面電路的流程，講解和制作過程以上一個項目中的兩級晶體管放大電路為例，講解的過程中學生如果有問題可隨時提出，教師進行解答。最終要求學生自己實現一個兩級晶體管放大電路的印刷電路板的繪制，以及電路的腐蝕、焊接、通電調試。通過該項目，學生掌握了電子電路從書本的理論知識到實物實現的過程。4）綜合設計與總結項目。學生按學號進行隨機選題，題目內容涵蓋模擬電路（如連續可調直流穩壓電源）、數字電路（如循環彩燈控制器）、高頻電路（如小信號阻容耦合放大電路設計）。題目選定后，題目相同的學生分成一組，組建項目小組。項目組成員提出設計方案，經過理論論證，設計完成仿真電路和PCB電路，然后采用手工腐蝕法實現電路系統的板面布線，最后進行元件焊接和調試。系統完成后，整個課程基本接近尾聲，每組學生要對自己的設計方案進行匯報答辯。通過該項目，學生掌握了復雜電路的設計與實現，以及團隊合作完成項目設計、管理、總結的過程。教學方法課程的教學方法，打破傳統理論課程完全靠教師講授以及實驗課程以學生動手為主的模式，采用教師講授、項目訓練、學生參與設計和討論、分析講解和答辯的形式。學生有機會表達自己的觀點和設計思路，充分調動積極參與的興趣。考核方法課程的總評成績由5個部分組成：考勤10%+課程表現10%+項目完成情況30%+課程答辯情況20%+課程報告30%。新的考核標準打破原來課程總評成績主要由平時成績、設計成績兩部分組成的模式，主要以學生在教學實踐活動中的參與度和完成度作為考量，注重學生實踐能力和綜合能力的培養。教學效果經過兩周的項目驅動訓練和實踐環節的總結，學生對于測量儀器的使用更加熟練，對常用電子元器件的選用和封裝了解得更為清楚，對電子電路的設計和實現更加有信心，分析問題、解決問題的能力得到了很大的提高。
4結論
課程改革和實踐在石河子大學電子信息工程2012級、2013級和2014級為期兩周的電子技術綜合設計課程中進行，學生對于課程內容安排和各個環節的設計比較歡迎，加大了學生創新思維和創新能力的培養。課程實施的整個過程側重基礎能力培養，將項目管理理念貫穿整個課程的始終，加大創新能力的培養。學生在后續的畢業設計和課外科技活動中凸顯了較強的實踐和創新能力。
作者:周濤 張銳敏 劉巧 李栓明 鐘福如 單位:石河子大學信息科學與技術學院
參考文獻
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電子電路設計與調試范文4
電子電路是無線電工程等專業重要的基礎課程之一，是一門實踐性很強的課程。本文結合教學經驗，分析了該課程的教學背景與現狀，并從高校的教學設施、教師自身素質及教學內容等方面詳細闡述了該課程相關的教學策略。
【關鍵詞】：
電子電路教學
一、課程教學背景分析
《電子電路》這門課程對于與信息工程、無線電工程專業以及其他電類專業都是非常重要的專業基礎課。它涉及許多理論知識、電路中常用的基本功能部件以及實際電路，是一門實踐性很強的課程。
課程教學現狀
目前，國內很多高校都開設有工程專業，而電子電路作為該專業的基礎課程之一，其教學雖然取得了一定成績，但在某些程度上，仍然存在一定的問題。
學校教學實驗設施
計算機機房
大部分高校的計算機機房仍是很多年前的設備，計算機配置相對落后，運行速度較慢，上機操作形同虛設。
電工實驗室
電工實驗仍然使用十幾年前的儀器設備，與現代工業的發展及電路設計的要求脫節，實驗質量在一定程度上受到很大影響。
教師教學方法
目前，很多高校使用的教材仍然是十多年前的舊版教材，雖然很多專業知識在理論上并無太大變化，但隨著科技的進步，很多新型電子元器件與儀器產品已經應用到各個行業，如果仍以陳舊的教學課程來培養學生，顯然達不到社會對人才的需求標準。
另外，本課程的實踐環節也非常重要，但是由于我國高校大部分教師是應試模式教育中培養出來的，本身即缺乏一定的實踐經驗，所以在教學過程中，有意無意的避開實驗教學環節，不能達到培養學生實踐能力的目標，更不用說培養學生的思維能力、創新能力。
學生學習理念
由于課程本身比較抽象，而學校的教學設施相對落后，教師授課枯燥乏味，就會極大的影響學生的學習興趣，尤其是遇到某些困難和問題時，就會出現厭學現象，僅僅在考前突擊復習，應付考試，對很多理論概念掌握不夠深刻，實際動手應用能力也很難達到要求。
綜上所述，各種原因綜合導致了很多學生畢業參加工作后，很難適應企業的對人才要求的標準，不能勝任工作需求，需要再次參加培訓。所以對于高校教學人員來說，如何能夠培養出思維靈活、動手能力強且有創新意識的新一代專業人才，是一項艱巨的任務。
教學策略分析
（一）改善教學設施
高校要合理增加對教學實驗設施的投入，建設符合現代要求的實驗室，增加教學實驗環節，把理論培養與實踐創新放到同等重要的地位。
（二）提高教師自身素質
教師要充分了解學科技術的前沿，將當前更多的新工藝（現代新產品設計流程）、新電子元件（目前廣泛使用的新器件）、新儀器產品（現代電子儀器的使用）等內容融入課堂教學，提高學生的學習興趣，變被動學習為主動學習，激發創新思維、提高動手能力。
（三）課程教學內容
1.要突出對學生能力培養。
能熟練使用焊接工具和常用儀器儀表；
能對典型電子電路進行分析，并進行簡單電子產品功能分析、設計；
能進行電子電路原理圖的繪制；
了解產品的成本核算方法，會進行電子產品成本估算；
熟練掌握基本的、規范的操作技能，能進行小型電子電路的制作；
能進行電子電路調試并熟練檢查、排除故障；
能進行信息查詢和資料整理；
能進行中間調試過程的記錄并編寫最終技術文檔；
能以團隊合作形式完成電子產品的開發；
會使用各種信息媒體對制作成果進行演示。
2．以典型電子產品為載體實施教學，增強學生的學習興趣。如選擇競賽搶答器、LED數字顯示器、運動小車、信號燈、數字鐘、電子秤、電子鎖、報警器、穩壓電源等常見的、學生易于接受的電子產品作為設計分析的對象，使學生更容易進入電路分析的氛圍中，同時有利于學生形成個性化的設計方案。
3．學習情境重點突出，能力培養有所側重。學習情境的設置依托了數字電路和模擬電路各關鍵知識點，教學任務的安排不僅考慮到了本課程在專業課程體系中的位置，同時以電路分析、設計能力，電路接線、制板能力，技術指標分析編制能力為能力培養的主線，從淺入深、由易至難，循序漸進地培養學生全面技能。
4．在工作任務實施過程中，促進學生的自主創新意識，在工作任務確定的知識領域中引導學生進行自主性的電子產品單元電路設計、制作、調試。在引導學生自主創意設計的過程中，把握學生設計思路的難易程度、理論范圍，充分體現學生的創新思想，豐富學生制作的多樣性，提升學生設計制作的興趣和積極性。同時，在多個工作任務的實施過程中，通過創新思考、理論分析與設計、電路制作調試、功能實現報告展示的學做練一體的教學模式，加強了學生的創新能力、制作技能、團隊配合和個體表達能力；同時反復而不斷提升的設計、制作、驗證、報告過程，讓學生的電子電路設計制作的基本技能得到了鞏固。評價采用分階段分重點評價的模式，重點評價學生的職業能力，兼顧重要的理論知識點。
5.在實驗教學和實驗室科學化管理中加強計算機的應用。引入包括多媒體演示、電子教案、計算機仿真技術、局域網教學在內的多種教學手段，將直接影響實驗教學質量。
電子電路設計與調試范文5
一、電子電路的調試
一般的測試的步驟和方法如下：
1．不通電檢查。檢查連線電路安裝完畢后，不要急于通電，先認真檢查接線是否正確，包括錯線、少線、多線。多線一般是因接線時看錯引腳，或者改接線時忘記去掉原來的舊線造成的，在實驗中經常發生，而查線時又不易發現，調試時往往會給人造成錯覺，以為問題是由元氣件造成的。例如TTL兩個門電路的輸出端無意中接在一起，引起電平不高不低，人們很容易認為是元器件壞了。為了避免做出錯誤判斷，通常采用2種查線方法：一種方法是按照設計的電路圖檢查安裝的線路，把電路圖上的連線按一定順序在安裝好的線路中逐一對應檢查，這種方法比較容易找出錯線和少線；另一種方法是按實際線路來對照電路原理圖，按照2個元件引腳連線的去向查清，查找每個去處在電路圖上是否存在，這種方法不但能查出錯線和少線，還能檢查出是否多線。
2．通電觀察把經過準確測量的電源電壓加入電路，但信號源暫不接入，電源接通之后不要急于測量數據和觀察結果，首先要觀察有無異?，F象，包括有無冒煙，是否聞到異常氣味，手模元件是否發燙，電源是否有短路現象等。如果出現異?，F象，應立即關斷電源，待排除故障后方可重新通電。然后再測量各元件引腳的電源電壓，而不是只測量各路總電源電壓，以保證元器件正常工作。
3．分塊調試調試包括測試和調整兩個方面。測試是在安裝后對電路的參數及工作狀態進行測量，調整是指在測試的基礎上對電路的參數進行修正，使之滿足設計要求。為了使測試順利進行，設計的電路圖上應標出各點的電位值、相應的波形以及其它數據。測試方法有2種：第一種是采用邊安裝邊調試的方法，也就是把復雜的電路按原理圖上的功能分成塊進行安裝調試，在分塊調試的基礎上逐步擴大安裝調試的范圍，最后完成整機調試，這種方法稱為分塊調試。采用這種方法能及時發現問題，因此是常用的方法，對于新設計的電路更是如此。另一種方法是整個集成電路安裝完畢，實行一次性調試。
這種方法適用于簡單電路或定型產品。本文僅介紹分塊調試。分塊調試是把電路按功能分成不同的部分，把每個部分看成一個模塊。比較理想的調試程序是按信號的流向進行，這樣可以把前面調試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的聯調創造條件。分塊調試包括靜態調試和動態調試。
二、系統的精度及其可靠性
測試系統精度是設計電路很重要的一個指標。測量電路的精度校準元件應該由高于測量電路精度的儀器進行測試后，才能作為校準元器件接入電路校準精度。例如，測量電路中，校準精度時所用的電容不能以標稱值計算，而要經過高精度的電容表測量其準確值后，才能作為校準電容。對于正式產品，應該就以下幾方面進行可靠性測試：抗干擾能力；電網電壓及環境溫度變化對裝置的影響；長期運行實驗的穩定性；抗機械振動的能力。四、電子電路的故障分析與處理在實驗過程當中，故障常常是不可避免的，分析和處理故障可以提高分析和解決問題的能力。分析和處理故障的過程就是從故障現象出發，通過反復測試，做出分析判斷，逐步找出問題的過程。
三、調試中應注意的事項
在調試過程中，自始至終都必須具有嚴謹細致的科學作風，不能存在僥幸心理，當出現故障時，不要手忙腳亂，要認真查找故障的原因，仔細分析作出判斷，切忌一遇到故障，解決不了問題就要拆掉線路而重新安裝，或者盲目的更換元器件。因為即使重新安裝，線路的問題可能依然存在，何況在原理上，問題并不是重新安裝就能夠解決的。再則，重新安裝而找不出原因，會使自己失去一次分析和解決問題的鍛煉機會，要認真查找故障原因，仔細分析判斷，根據原電路原理找出解決問題的辦法。
電子電路設計與調試范文6
關鍵詞：EDA技術 數字電子技術實驗 實踐
中圖分類號：TN79-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）09-0000-00
1 EDA技術的概述
EDA是在電子電路技術和CAD技術結合的基礎上發展的，是一種借助計算機軟件進行實驗教學的系統，其運用了計算機輔助系統和信息技術，將計算機作為應用平臺，并且能夠借助良好的開發環境，從而能夠更好地對硬件進行描述，使用了可編程軟件，結合了SOC芯片，從而能夠實現對高級語言的描述，結合了系統的仿真，從而能夠使電子技術課程的實驗朝著自動化的方向發展。EDA技術是電子設計技術的一個新的突破，能夠將計算機作為設計的平臺，而且能夠實現自上而下的設計方法，從而能夠對整個系統結合，按照功能的不同劃分不同的模塊，借助各類軟件從而能夠對語言進行編譯，使較為復雜的語言變得簡單，而且能夠對編程語言進行綜合和分割，能夠將布線的布局進行優化，實現了編程軟件的下載，能夠對數字邏輯電路進行高層次的設計。這種方法也能夠實現對軟件的修改，非常簡便，從而能夠在軟件設計的過程中對軟件進行修改，使軟件的設計更加具有實效性，而且使軟件研發的成本降低，節省了軟件研發的時間。
1.1EDA技術設計的流程
通過對設計的方法進行分析的基礎上，EDA技術能夠對電子技術的設計進行創新，能夠將電路設計的每一個環節都在計算機上完成，通過對硬件的設計到對硬件的調試，都能夠借助計算機來完成。
1.1.1設計輸入
在對電子和電路設計的過程中，其是由不同的源文件構成的，所以，其文件的構成可以使圖像，也可以文本。
1.1.2綜合
在對設計綜合時，運用的是EDA軟件，實現軟件和硬件的結合，能夠將軟件轉化成硬件，采用綜合器能夠對原文化進行統一，所以，在綜合后的文件中，一般都具有硬件的特征。EDA能夠具有良好的邏輯編程能力，而且能夠對各類設計進行優化處理，其能夠將設計人員設計的邏輯電路直接轉化成方便地門級電路，而且能夠將文件以表格的形式呈現出來，能夠按照順序對文件進行分析。
1.1.3適配
在進行適配的時候，可以采用的是FPGA布局的方法，這類方法能夠將王彪文件進行統一，然后按照統一的目標實現邏輯的映射，能夠對底層的硬件進行配置，也能夠實現邏輯的升級，能夠分清各類布局。在適配后能夠通過對時序的仿真，從而能夠下載各類文件，而且文件支持各類格式，適配的對象能夠與器件的結構匹配起來。
1.1.4仿真
在對編程的軟件進行下載后，一般可以借助EDA軟件分析適配的結果，從而能夠通過分析這些結果，形成仿真，可以采用兩種不同形式的時序仿真，第一種是按照時序進行仿真，這種方法能夠按照適配后產生的文件進行仿真，其能夠更加真實的反應器件在運行中存在的問題，在仿真中能夠通過對各類器件性質的不同，從而能夠提高其精度，時序仿真中的文件一般都是精確的，而且一般是器件在運行中產生的延遲的文件。在進行功能仿真的過程中，一般是在對電子電路設計中完成的，一般是對電子電路的邏輯功能進行模擬和測試，分析器件的功能是否可以達到要求，在仿真的過程中是否可以展現出硬件的優點，分析器件的延遲特征。
1.1.5編程下載
通過模擬和仿真能夠將實驗的思路確定下來后，可以通過適配的方法，將下載的文件運用電纜線連接到器件上，從而能夠對硬件進行調試，然后將含有CPLD的硬件進行分析，將那些錯誤進行改進。
1.2 QuartusII軟件的主要特征
QuartusII軟件是具有自身的數據庫的，其能夠提供上百只能夠電子器件，能夠實現各類功能，而且其參數也是可以調節的。這些元件能夠讓學生更加充分地了解各類電路元件，從而能夠了解各類電路參數的調試。QuartusII軟件具有模擬和仿真的效果，而且能夠對電子電路的時序進行判斷，這樣通過仿真的方法，讓學生能夠提高自己的理解能力。QuartusII軟件能夠對各類邏輯電路進行演示，而且還實現了對各種電路的測試，在仿真中能夠發現電路存在的問題，從而能夠在教學中分析故障，提高學生對于解決電子電路問題的能力。
2傳統的數字電子技術實驗教學問題
在傳統的數字電子技術實驗教學中，一般使用的是小規模的集成電路，這種方法會出現接觸不良的問題，使實驗的效率降低，而且會產生比較大的能耗，實驗的作用比較單一，而且在試驗的過程中容易出現錯誤，當出現錯誤的時候，修改的過程中還是比較麻煩的，而且在對各類元件使用時，線路的穩定性非常得差，線路之間會發生各類干擾的問題，出現儀器和設備的損壞。在教學過程中，老師和學生要花大量的時間去找出實驗的錯誤，這樣學生會產生疲倦感。
3結語
在數字電子技術教學的過程中，采用EDA技術，能夠讓學生看到模擬的實驗，讓學生能夠更加形象的了解實驗的過程，從而能夠了解電路的原理，使學生學習的積極性得以提高。其能夠借助計算機技術，實現適配的功能，而且還能夠進行仿真測試，從而能夠使學生的思維能力得到拓展，使學生在學習理論知識的過程中提高自身的實踐能力，提高學生的學習效率。
參考文獻
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