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常用電源電路設計及應用范文1
[關鍵詞]消防電源消防電路電路安全
中圖分類號:X9文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110034-01
目前居民住宅已由實用型轉向小康型,人民生活水平不斷提高,大功率電器也逐步普及,但由于在電氣線路設計過程中忽略了安全問題,致使電氣火災時有發生,給居民帶來了極大的損失。根據2008年火災數據統計。住宅電氣火災占全區電氣火災總數的60%,而且在住宅火災起因中居于第一位。電氣線路的主要用途是用來輸送電能,其特點是線路長、分支多,應用范圍廣,易于接觸可燃物,一般故障較為隱蔽,難以發現。往往由于短路、過負荷、接觸電阻過大等原因。產生電火花、電弧或引起電線、電纜過熱,從而造成火災。近年來隨著我國住宅建設和電力事業的飛速發展,住宅電氣火災的數量也在迅速上升。
一、消防電路設計的載流里取值偏大
我國電氣設計中線路載流量和負載電流量值的選用往往失當而偏于不安全,為此常導致線路過載。國際上權威性的線路載流量數值是IEC364-5-523標準,但我國還沒有線路載流量的國家標準,一般電氣設計規范中線路載流量數值偏大,因此選用的線路截面與實用情況相比往往過小,留下線路過載的隱患。例如,在墻上明敷單相線路,采用常用的2.5rnm2銅芯塑料絕緣電線配電,按IEG364-5-523標準,此四路的載流量應為26A,而按我國的設計資料,這一回路的載流量卻為32A,高出25%沒有正確的線路載流量數據,則很難保證線路不發生過載的危險。
二、線路負荷估算偏小
我國長期存在線路負荷估算偏小而導致線路過載短路起火的問題,這一問題尚未得到充分認識。住宅用電的特點之一是負荷難以估算,隨著生活水平的迅速提高,我國住宅用電還將持續增長。根據國外經驗,必須對住宅用電增大給予充分的估計,留有足夠發展余量,否則將給電氣消防安全留下無窮后患。
三、缺乏專門的電路設計規范
國際上電氣安全技術不斷完善和提高,而一些行之有效的電氣安全基本要求在我國新建和改建線路規定中卻未見到,設計與施工只能參考電力設計規范和防火手冊中的有關規定執行,內容零散,不易操作。這些都將會在我國新住宅線路和舊住宅改造線路中留一些不安全因素。
四、電路設計存在的問題
隨著用電水平不斷提高,為用電方便,避免亂拉臨時線或亂接抽座板,住宅內電源插座的設置數量不斷增多,電源插座成了影響用電安全的主要因素。據北京市對住宅插座使用情況的一項調查,居民普遍反映住宅設計的固定插座數最偏少,長期使用插座板的人占85.5%。插座板影響居室美觀,給日常生活帶來了很多不便,而且由于居民缺乏電氣安全知識,多用雙芯單層絕緣線來接抽座板,這種電線沒有護套,易因擠壓損傷而破壞絕緣。又因不注愈加接PE線,使所接家用電器不能接地,而且市場銷售的插座板多為不合格產品。據國家技術監督局公布對插頭插座的抽查結果顯示:有近四成產品不合格,其接觸壓力和接觸面積均不足,負荷電流稍大插座板即因接觸不良而產生異常高溫。因此,住宅內亂拉電線常引起電氣火災事故。線路分支回路過少回路過少致使每個回路所帶的負荷增大,實際上等于減小了線路截面,其結果會造成線路溫度升高,當溫度超過導線的耐熱溫度時導線的壽命就會急劇縮短。根據經驗數字,PVC絕緣工作溫度每超過耐熱溫度8℃,其使用壽命約減少一半。舊住宅改建的電氣線路往往不是由專業人員設計的,施工隊伍更不規范,一些用戶為了舒適、安全、實用而進行的二次電氣裝修相反比第一次更不安全,隱患更多。如,現在次裝修中的布線是穿PVC管,走地板下。裝地板時往往不小心破壞PVC管的保護作用,致使電線短路的現象較普遍。我國頒布了有關建筑室內電氣線路必須安裝漏電保護裝置的強制性規定的,但住宅樓許多都未裝設漏電保護裝置,有些甚至沒有布設專用地線(E)或保護零線(PE),即使有也是虛設的或者不符合規范,特別是在中、小城鎮、這類問題相當普遍?？墒沁@些數量眾多的舊的住宅核門前仍在使用。舊樓房的電氣線躋容量小,線路老化嚴熏,部分地區的住宅中仍然使用鋁導線,許多建筑電氣設計都不符合現行的安全技術規范和標準,存在著許多用電安全隱患,如火災、觸電及損壞用電設備等,已遠不能適應當前社會發展的需要,這些住宅樓電氣線路安全性問題日益突出。
五、消防泵故障電路
我國《火災自動報警系統設計規范》規定,消防控制設備應具有顯示消防水泵工作、故障狀態的功能。為了顯示各消防泵的開、停工作狀態,通常的做法是將各消防泵交流接觸器的輔助觸點作為工作狀態(開或停)信息輸出(輔助常開觸點閉合為開泵,斷開為停泵)?？紤]到消防泵故障,可能是機械方面的,也可能是電氣方面的;目前,國內外尚沒有能給出各種故障信息的傳感器;因此,準確給出水泵故障信息的技術,目前尚不能解決。從流體力學來說,消防水泵故障當消防水壓不足,用PLC輪流切換各臺主消防泵進行查找。應當指出,如果消防泵故障多于一臺或消防水壓不足是由于實際用水流量人于設計值引起,則用上述方法也查找不出有故障的水泵。實用上,通常把某此水泵動力供應電路上空開跳閘作為消防泵故障的信息?？臻_跳閘信息可由空開上的輔助觸點方便地給出。
六、火災事故時切除非消防電源的措施
在火災情況下,為防止可能發生的線路短路故障,防止由電氣線路造成火勢蔓延擴大,以及消防員撲救之前應切斷起火部位的非消防用電。但如何正確實施,還有一些問題值得研究探討。
(一)按防火分區切除非消防電源。很明顯,火災時需要切除的,僅僅是“起火部位”的非消防用電,所以切除非消防用電應按防火分區實施分區控制,盡可能地縮小強切電源的范圍,盡可能地減少因強切電源造成的意外損失。工程中曾見過不少強切非消防電源不進行分區設計,如二十幾層的高層住宅,當發生火災時若毫無區別和毫無選擇地一次切除電源,造成全樓人為斷電。為防止上述情況的發生,火災時切除非消防用電應按防火分區實施分區控制,對高層住宅宜按樓層分組,以二十四住宅為例,筆者認為每3-4層為一組為好。
(二)組合電源。即由以上任意兩種或兩種以上電源的組合的供電方式,由于上述幾種電源的結構、可靠程度都不同,對系統的要求和應用范圍也不同。所以在實際當中選擇某一種應急照明電源有時是很難滿足要求的,這時就有必要選擇兩種或兩種以上的應急照明電源。當應急照明電源是取自電網的獨立電源時,要求由外部引用兩路、獨立電源供電,確保一路故障時,另一路仍繼續工作。應急照明配電系統自成體系,保證在火災情況下,切除非消防負荷后,系統仍可供電。此種方式供電容量和供電時間不受限制,轉換時間容易滿足要求。
參考文獻:
常用電源電路設計及應用范文2
l結合專業特點，建立實驗課程新體系
我們首先把電子應用技術實驗課獨立設課，并明確以掌握實驗原理和測量方法為主線，著重培養學生動手能力的課程要求。原來我們是參照電工學和電子線路基礎實驗進行，但因內容多、課時少，很難完成任務。為此，我們對實驗項目進行了篩選綜合，同時充實一些新的實驗內容，如把電流表、電壓表的使用與疊加原理實驗合并，改編為直流電路中的基本測量方法;又把戴維南定理和電壓源、電流源特性歸并在一起等。對電機部分則重點選取了“異步電動機的使用”，并增添了家電中常用的單相電容運轉異步電動機的新內容。在模擬電子技術實驗中，我們把“晶體管性能鑒別與測試”和“晶體三極管特性研究”壓縮改編后放入“晶體管特性圖示儀與萬用電表使用”實驗中，并刪去了場效應管單級放大電路，阻容藕合放大電路，LC振蕩器和差分放大器研究等內容，而增加了集成運算放大器的應用實驗。穩壓電源也由原來的串聯型晶體管穩壓電路，改編為當前廣泛應用的單片集成穩壓電源。在數字電子技術實驗方面，為使學生接觸到工程實際，除側重中小規模集成電路元件識別與性能測量外，充實了如洗衣機自動控制模擬電路、聲光控制開關電路、搶答器、數字鐘等應用性、趣味性的綜合實驗。由于上述這些改革，增強了學生對實驗課的興趣，調動了學生學習的積極性和主動性。為了加強技能訓練，培養學生獨立工作的能力，我們在課堂上提出一些典型的示范性實驗，以啟迪學生的創造能力，然后在部分實驗中要求學生自擬實驗電路圖，自擬實驗方法步驟，選擇儀器儀表的類型、量程等，并在完成單元電路設計后，進行接線調試、排除故障及觀察、分析實驗現象。
2結合專業特點，編寫配套教材
由于電教專業的學生是由文理科兼并而來，因而實驗課不能按工科院校那樣全面要求，但也不能像師范院校偏重于驗證型實驗。為此，我們編寫了適合本專業的《電子應用技術基礎》、《常用電子儀器設備使用指南》、《電子應用技術實驗指導》等指導書，除精選部分傳統實驗外，增加了許多實用性與趣味性相結合的設計性實驗。總結這幾年的工作，有以下幾點體會。
(l)教材建設必須與教學實踐及實驗室的條件相結合，具有本專業的特色。在輔導教材《電子應用技術基礎》中，除介紹常規的實驗測量技術和實驗方法外，還編寫了常用電子元件的識別與測量，典型電路分析及其測量方法，如測量放大器靜態工作點時的注意事項，以及測量結果計算與測量誤差分析等。對集成電路主要介紹其電路原理、各引腳功能，以及一些技術指標和性能參數，以便于測試應用。對于同類設備，除敘述其應用原理及新型產品的性能特點外，重點介紹實驗室現有設備的使用方法。如我們使用的是LBo一sl4A雙蹤示波器，因此對功能鍵的介紹就以此為例，作使用要點介紹，并詳細闡述測量數據的讀測方法。此外，實驗指導書所列的項目，力求做到系統性和循序漸進，同時又能體現專業特色。如負反饋放大器的研究，除基本測量方法、調整及特性研究外，增加了應用電路分析研究，如收音機和電視機中的AGC電路等。又如對功能電路的研究，除OTL電路外，增添了實用的OCL電路。在研究內容上側重于電路的具體應用，如發燒友功放的性能測試、對功放電路的技術要求，以及選用元器件的參數要求及電路改進等。
(2)教材內容要勇干創新。在篩選實驗內容時，力求做到適應形勢要求，又要練好基本功。如在模擬電子技術實驗中，削弱了分離元件的實驗內容，增大了集成電路的份量;刪減了驗證性實驗，增加了實用性、趣味性的設計性實驗項目，如小型穩壓電源、摩機專用電源的設計制作和Hi一Fi功放電路設計等。從單純的原理驗證與測試調整上升到電路的性能分析與具體應用，以及改善單元電路在某一系統中的綜合性能，諸如聲光控開關電路、智力競賽搶答器、節目彩燈控制電路、防盜報警器等。使學生在了解單元電路的特性與調試方法，以及集成電路性能測試的基礎上，掌握解決實際問題的方法，從而調動了學生的興趣與積極性。
3探索新模式，改革實驗教學手段
隨著科學技術的發展，教學模式和實驗手段的改革已成為深化教學改革的關鍵。
常用電源電路設計及應用范文3
論文摘要：CO是人們日常生活生產中常見的有毒氣體，無色無味，不易被人們發現，當人處在CO氣體之中是十分危險的，甚至威脅到生命安全。在我國北方冬季用煤炭取暖的居民危害最大的就是一氧化碳中毒，因為該氣體易在不能充分燃燒的條件下產生。設計出能檢測到CO氣體并能報警的電路是十分必要的，在滿足基本要求的基礎上，電路的設計還要考慮到傳感器部分要具有良好的溫度、濕度穩定性。
根據生產生活需要設計CO探測報警電路，選用對CO有極高靈敏度的氣敏傳感器UL281作為報警電路探頭，結合UL281結構及其功能，設計與之功能特點相匹配的電路，這些電路由單穩延時電路、穩定電源供電電路、探測電路（熱清洗電路）、電壓輸出電路、報警電路和元件損壞電路。
將電源接通經過熱清洗后將傳感器放置在清潔空氣中，由于敏感元件的電阻很大，IC2 放大倍數近似于1。因此用電壓表測量H、L點之間的電壓很小，電路不報警，可調節電位器RP2 ，可改變IC3的負輸入電壓，電路最終完成之后，調節滑動變阻器RP2 ，使IC3的負輸入電壓為2.9V。將傳感器放大裝有300ppm氣樣的密封塑料袋內，調節RP1，使IC2的輸出為3.00V。此時電壓比較器IC3正輸入大于負輸入，其輸出正飽和而使VT3導通報警。
第一章 概 述
第一節 傳感器的概述及組成
一、引 言
CO是人們日常生活生產中常見的有毒氣體，無色無味，不易被人們發現，當人處在CO氣體之中是十分危險的，甚至威脅到生命安全。我國的CO報警控制系統經歷了從無到有、從簡單到復雜的發展過程，其智能化程度也越來越高，其系統復雜、成本較高。而在居民住宅區、機房、辦公室等小型單位場所，需要設置一種單一、廉價實用的CO探測報警裝置，基于此種現象，應用所學的電路知識設計出一種簡單易于實現，低成本的CO報警電路，不僅對于所學知識是一次綜合復習的機會，而且更是練習如何應用所學的書本知識解決實際生產生活問題的能力，這是相當必要的。
二、 傳感器概述
人們通常將能把被測量物理量或化學量轉換為與之有確定對應關系的電量輸出的裝置稱為傳感器。傳感器也叫做變換器、換能器或探測器。傳感器輸出的信號有不同的形式，如電壓、電流、頻率、脈沖等，以滿足信息的傳輸處理、記錄、顯示和控制等要求。傳感器是測量裝置和控制系統的首要環節。如果沒有傳感器對原始數據參數進行精確可靠的測量，那么無論是信號或是信息處理，或者是最佳數據的顯示和控制，都將成為一句空話?？梢哉f，沒有精確可靠的傳感器，就沒有精確可靠的自動檢測和控制系統。
三、 傳感器組成框圖
傳感器一般由敏感元件、傳感元件和其他輔助元件組成，有時也將信號調節與轉換電路、輔助電源作為傳感器的組成部分。
敏感元件
傳感元件
信號調節轉換電路
輔助電源
傳感器組成方框圖
第二節 氣敏傳感器概述
一、 氣敏傳感器的檢測對象及檢測原理
此次設計的電路是一氧化碳探測報警器，由于一氧化碳是有毒氣體，因此檢測到一氧化碳并實現報警功能的電路設計就需要選用氣敏傳感器。
氣敏傳感器是一種把氣體（多數為空氣）中的有毒成分檢測出來，并將它轉換成適當的電信號的器件，如果以人們的感覺器官在作比喻，那么氣敏傳感器相當于人的鼻子（嗅覺）。但是人的嗅覺在靈敏其感知對象也是多樣的。在我們周圍，實際上存在的各種各樣的氣體，它們中的大部分將會成為氣敏傳感器的檢測對象。氣敏傳感器的典型用途見于附表1.2.1和1.2.2。
首先被實際應用的氣敏傳感器是用于防止可燃性氣體（LPG等）爆炸瓦斯泄露報警器。其后，隨著環境監測等，又不斷地提出研制新型氣敏傳感器的任務。
氣敏傳感器是化學傳感器的一個重要組成部分。這里涉及到用于化學傳感器的化學物質的檢測原理。為了將化學物質檢測出來分類，也就是同物理傳感器一樣，可分為能量變換式和能量控制式。前者是以被測物質所具有的化學能（化學電勢）作為信號源，傳感器相當于將化學能變換成電能的變換器（換能器）。
所謂半導體氣體傳感器，是對利用半導體氣敏元件同氣體接觸，造成半導體性質變化，借此來檢測氣體成分或者測量其濃度的傳感器的總稱。
半導體氣敏傳感器大體上分為電阻式和非電阻式兩種，電阻式半導體氣體傳感器利用氧化錫、氧化鋅等金屬材料來制作敏感元件；利用其阻值的變化來檢測氣體的濃度。氣敏元件，有多孔質燒結體、厚膜、以及目前正在研制的薄膜等幾種非電阻式半導體傳感器。根據氣體的吸附和反應，利用半導體的功函數，對氣體進行直接的檢測。目前，正在積極開發的有金屬/半導體結型二極管和金屬柵的MOS場效應晶體管的敏感元件，主要利用它們與氣體接觸后整流特性以及晶體管作用的變化，制成對表面單位有直接測定的傳感器。
二、 “電阻式半導體氣敏傳感器”概述
半導體元件的電阻，由于與氣體接觸而發生變化，將利用這種現象的傳感器，稱之為電阻式半導體氣敏傳感器。這類氣敏傳感器元件的構造簡單，也不需要專門的放大電路來放大信號。由于這些特點，所以它很早被研究，而且已制成商品。元件的種類有：在絕緣基片上用蒸鍍或是濺射法制成的薄膜元件（厚度約小于1000?）；把氧化物半導體粉末調制成的漿料印刷到基性的燒結型元件。傳感器元件通常在加熱條件下才能動作，因此必須有加熱裝置。把氣體敏感膜加熱器與溫度測量探頭集成在一塊硅片上，從而制成集成開關電路動作，蜂鳴器和燈泡開始接通。半導體元件，大多在通電初期，阻值暫時變高而產生高輸出。這是由于在沒有通電時，元件吸著水蒸汽的緣故。一旦通電，元件初始阻值隨著溫度的上升而變低，隨著溫度的再次升高，由于水蒸汽的解吸而阻值增加，呈現出一種過渡的現象。為防止這種誤報警，通常在通電初期增設防止誤報警電路。為防止突發性噪聲，機內應裝入延遲電路。
B1——開關電路
B2——防止通電初期誤報警電路
B3——信號發生電路
B4——電源指示燈
B5——蜂鳴器電路
半導體的氣敏特性如圖，元件的電阻R與空氣中所含有的被測氣體濃度C之間的關系，根據經驗一般用對數表示的如下公式是成立的：㏒R= m㏒C+n
m、n是由傳感器元件，測量氣體的種類，測量溫度等因素決定的常數。m表示相對氣體濃度變化的敏感程度，m越大，敏感程度越大，但對通常的可燃性氣體的檢測，一般取為1/2~1/3，設Ra為普通氣體（空氣）濃度為零時的電阻，則氣體靈敏度（即響應率）可由Ra/R來表示，它是氣濃度C的函數為便于氣體檢測，用C為定值時的相對靈敏度作比較。從圖知道，相對靈敏度隨氣體而不同，雖然還隨著傳感器的種類、添加劑、測量溫度的不同而有很大差異，但是一般越容易燃燒的氣體，其含碳量越大，它的相對靈敏度也就高。這是因為在元件上的氣體的燃燒，在本質上與氣體的響應特性有關。
第二章 一氧化碳探測報警傳感電路設計
第一節 CO探測報警電路設計的要求
CO是人們日常生活生產中常見的有毒氣體，無色無味，不易被人們發現，當人處在CO氣體之中是十分危險的，甚至威脅到生命安全。在我國北方冬季用煤炭取暖的居民危害最大的就是一氧化碳中毒，因為該氣體易在不能充分燃燒的條件下產生。設計出能檢測到CO氣體并能報警的電路是十分必要的，在滿足基本要求的基礎上，電路的設計還要考慮到傳感器部分要具有良好的溫度、濕度穩定性。
第二節 電路設計所需的主要元器件的選用
一、UL281的選用
基于實際的需要，針對一氧化碳要選用對于一氧化碳氣體具有較高的靈敏度的氣敏元件，通過查閱資料選出UL281作為探頭。
一氧化碳檢測保護儀，其特征在于采樣傳感器為UL281半導體探頭，作為采樣傳感器，并配置探頭預熱工作轉換電路，解決了傳感器在不同條件下其特征變化大的問題，并保證了探頭工作在最佳狀態。其探測極（2、3）端接9伏直流電源，（5、6）端輸出接放大電路，其燈絲極（1、4）端之間接有探頭預熱工作轉換電路。
表UL281參數
項目
測量范圍
靈敏度
加熱電壓
加熱電流
測量電壓
工作溫度
相對濕度
響應時間
單位
10-6
R0/RX
V
mA
V
°C
%RH
S
型號UL281
0~300
大于5
5±0.5
160~180
15±1.5
-10~50
不大于95
60
注：R0為在空氣中的阻值，RX為在2*10-4酒精濃度時的阻值
它的靈敏度曲線如圖所示，其響應曲線如圖所示。
二、555單穩延時電路的選用
由于在工藝上氣體敏感膜加熱器與溫度測量探頭集成在同一塊硅片上，從而制成集成化元件。當元件檢測到氣體時，電阻降低。半導體元件，大多數在通電初期，阻值暫時變高而產生高輸出。這是由于在沒有通電時，元件吸著水蒸汽的緣故。一旦通電，元件初始阻值隨溫度上升而變低，隨著溫度的再次升高，由于水蒸汽的解吸而阻值增加，產生一種過渡現象。這樣對于電路會產生誤報警，為了防止誤報警現象的產生，在電路內部需要裝入延遲電路。因此在此次CO探測報警電路的設計中，采用555時基集成電路組成單穩態延時電路。
在實際應用中，555除了單一品種的電路外，還可組合出很多不同電路，如：多個單穩、多個雙穩、單穩和無穩，雙穩和無穩的組合等。本設計中所需要的是單穩電路，其電路及參數如下：
單穩類電路
單穩工作方式，它可分為3種。見圖示。
第1種（圖1）是人工啟動單穩，又因為定時電阻定時電容位置不同而分為2個不同的單元，并分別以1.1.1 和1.1.2為代號。他們的輸入端的形式，也就是電路的結構特點是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2種（圖2）是脈沖啟動型單穩，也可以分為2個不同的單元。他們的輸入特點都是“RT-7.6-CT”，都是從2端輸入。1.2.1電路的2端不帶任何元件，具有最簡單的形式；1.2.2電路則帶有一個RC微分電路。
第3種（圖3）是壓控振蕩器。單穩型壓控振蕩器電路有很多，都比較復雜。為簡單起見，我們只把它分為2個不同單元。不帶任何輔助器件的電路為1.3.1；使用晶體管、運放放大器等輔助器件的電路為1.3.2。圖中列出了2個常用電路。
根據電路的需要，采用1.2.1所示的脈沖啟動單穩，其具有最簡單的形式又能實現延時功能。
三、 電路中三極管的選用2SC2001和2SC945結構及參數
本電路設計采用了三極管2SC2001其結構及參數如下 ：
Description
Transistor. General purpose applications high total power disipation
Pol
NPN
Ic(max)
0.7A
Pc(max)
0.6W
Vceo(max)
25V
hfe(min.-max.)
90~400
Pins/Package
3P/TO-92
Application
LF A
2SC945結構及參數
NPN三極管 （與2SA733互補）
作為低噪聲前置放大，應用于:彩電、收錄機、遙控玩具等電子產品。
1、發射極 E
2、集電極 C
3、 基
極 B
極限值（TA=25℃）
集電極、基極擊穿電壓
VCBO
60
集電極、發射極擊穿電壓
VCEO
40
發射極、基極擊穿電壓
VEBO
6
集電極電流
IC
200
集電極功率
PC
625
結溫
TJ
150
貯存溫
TSTG
-55-150
四、LM324的選用
電路設計中所采用的運算放大器IC1~IC4 在制作時用一塊集成運算放大器LM324即可實現其功能。其內部具有四個相同的運放，其結構及主要功能參數如下：
LM324MX 結構圖及主要參數
Description
Low Power Quad Operational Amplifiers
Pins/Package
14P/DIP
第三節 電路整體設計框圖及整體電路圖
一、電路設計框圖：
穩定電源供電電路
探測電路（熱清洗電路）
電壓輸出電路（報警電路）
二、整體設計電路圖：
轉貼于
第四節 電路分析
一、 單穩延時電路的設計
設計單穩延時電路的原因是因為當元件檢測到氣體時，電阻降低。半導體元件，大多數在通電初期，阻值暫時變高而產生高輸出。這是由于在沒有通電時，元件吸著水蒸汽的緣故。一旦通電，元件初始阻值隨溫度上升而變低，隨著溫度的再次升高，由于水蒸汽的解吸而阻值增加，產生一種過渡現象。這樣對于電路會產生誤報警，為了防止誤報警現象的產生，在電路內部需要裝入延遲電路。
采用555時基集成電路，它組成單穩態延時電路，接通電源后大約經過165s，555的輸出端3腳輸出高電平，使VT2 、VT5 導通。LED3 與R24 組成電源顯示電路，當電路工作時，發光二極管LED3 發出綠光，顯示電路電源供電正常。
二、穩壓電路
設計穩壓電路的原因是因為UL281工作時需要對其加熱絲進行加熱，其加熱電源要求穩定，故采用穩壓電路對其供電。
穩壓電路由IC1， VT1 和R1-R4組成。IC1同相輸入端上的電壓為U+ =15/（47+15）=2.9V，IC1為一同相放大器，輸出電壓約為6V左右。因此，晶體管VT1導通，加在傳感器加熱絲與地之間的電壓約為11V。，如果空氣是清新的，通過氣敏元件的電流仍很?。ㄆ潆娮韬艽螅?/p>
三、加熱電路
由于UL281工作時需對其加熱絲進行加熱，所以設計由VT2組成初始加熱清洗電路，VT2 導通后，將R6、R7短路，A點流經傳感器加熱絲的電流增大，對其附表面進行加熱清洗，VT5組成初始清洗指示電路，VT5導通后，LED2（黃）發光。
如圖3
四、電壓放大電路、報警電路
IC2組成電壓放大器，其正輸入端輸入基準電壓6V，當空氣清潔時，氣敏元件的電阻很大，IC2的放大倍數接近1，當一氧化碳濃度增加時，氣敏元件阻值下降，IC2的放大倍數增加，輸出電壓亦增加，調整電位器RP1（10K）可改變放大倍數。
IC3 為電壓比較器，它和晶體管VT3組成報警電路，調節RP2可調節報警濃度設定值，當CO濃度超過設定值時，IC3 輸出高電平，VT3 導通，蜂鳴器報警。
（如圖4，電壓放大電路）
（如圖5，報警電路）
五、元件損壞指示電路
傳感器氣敏元件損壞時，會對探測電路的測量結果造成嚴重的影響，因此有必要設置一種指示氣敏元件是否正常工作的指示電路，如下圖所示。IC4、VT4、組成氣敏元件損壞指示電路，IC4接成比較器，其輸入端的電位約為4.3V。氣體元件正常工作時，R6、R7的壓降大于4.3V，IC4輸出為負，VT4截止，LED1（紅）不亮，當傳感器加熱絲被燒斷時，R6、R7懸空，其壓降為0，IC4輸出為高電平，VT4導通，LED1亮，紅燈顯示元件已損壞。
（如圖6）
六、電路調試
（1）將電源接通經過熱清洗后將傳感器放置在清潔空氣中，由于敏感元件的電阻很大，IC2 放大倍數近似于1。因此用電壓表測量H點、L點之間的電壓應很小，否則電路或傳感器接線有故障。
（2） 調節電位器RP2，使IC3的負輸入端的電壓為2.90V
（3） 將傳感器放大裝有300ppm氣樣的密封塑料袋內，調節RP1，使IC2的輸出為3.00V。此時電壓比較器IC3正輸入大于負輸入，其輸出正飽和而使VT3導通報警。
第三章 電路設計總結
一、優點總結
通過實際生活的需要而設計的CO檢測報警電路，此電路設計體現了該電路具有的優點，總結如下：
第一、首先針對需要被檢測的有毒氣體CO，選用什么樣的氣敏元件至關重要。要選擇對一氧化碳有極高的靈敏度，這樣才能使檢測更準確，對一氧化碳有無以及濃度大小作出靈敏判斷，并且要求濕度、溫度穩定性好，以適應生產生活環境中濕度和溫度的變化。通過查閱資料找到針對一氧化碳CO靈敏度極高的是氣敏元件UL281。這樣關鍵器件的選用問題解決了。
第二、選出的UL281對CO具有極高的靈敏度，但它不是孤立存在的，還要設計出與其相匹配的電路及探測報警電路。根據UL281的結構及其特點設計電路，既保證了UL281要求電源供電穩定，又保證了UL281的加熱絲加熱的要求。此電路還可通過滑動變阻器RP1 調節放大倍數。出于對報警安全嚴謹的考慮，還設計了氣敏元件損壞指示電路，為了防止因元件損壞無法檢測而造成無法報警，因此設計了氣敏元件損壞指示電路。
二、 有待改進的地方總結
即使該電路的設計具有解決問題的主要優點和特點，但任何一項電路設計都不可能是完美的、沒有缺憾的，因此我根據實際生活需求概括出此電路在實際應用中有待改進的地方如下：該電路設計只是根據實際的問題需要設計的探測報警電路原理圖，如果把理論應用到實際生產生活中還要考慮產品如何才能更方便的使用。我想到的就是電源供電的問題。該設計用的是直流12V電源，不方便日常生活使用，在產品制作工藝上，電源部分設計成交流電源（生活用電），通過橋式整流等電路轉換成直流電，作為電源供電，我想這樣會更有益于日常生活推廣使用。
參考文獻
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常用電源電路設計及應用范文4
關鍵詞：電子元器件 電子裝置 可靠性設計
中國分類號：TP302.7 文獻標識碼：A 文章編號：1002-2422(2010)02-0057-04
1 電子元器件的正確選擇
(1)對電子元器件的選擇的原則之一，電子元器件的技術性能、質量、使用條件等在滿足產品要求情況下；要優先選用經實踐證明質量穩定、可靠性高的標準元器件，應最大限度的壓縮元器件的品種、規格，生產廠。
(2)對電子元器件的選擇的原則之二，根據電子元器件質量等級與質量系數選用，國軍標GJB／Z299B《電子設備可靠性預計手冊》列出了各類電子元器件。根據不同級別的標準和質量認證所對應的可靠性質量等級及質量系數，質量系數越大表示器件的失效率越高，可靠性水平越低。美國的各類電子元器件的質量等級和質量系數可以查閱美國軍用手冊MIL-HDBK-217F《電子設備可靠性預計》。
(3)對電子元器件的選擇的原則之三，采用元器件計數法預計裝置的平均故障間隔時間，通過對使用不同質量等級的元器件的裝置的MTBF進行比較，分析對可靠性影響的大小，最后，正確選擇電子元器件。
2 元器件的正確使用
(1)簡化設計。
①多個通道共用一個電路或器件。
②在邏輯電路的設計中，簡化設計的重點應該放在減少邏輯器件的數目，其次是減少門電路或輸入端的數目。
③多采用標準化、系列化的元器件，少采用特殊的或未經定型元器件。
④能用軟件完成的功能，不要用硬件實現。
⑤能用數字電路實現的功能，不要用模擬電路完成。
⑥在保證實現規定功能指標的前提下，多采用集成電路，少采用分立器件，多采用較大規模的集成電路，少采用較小規模的集成電路。提高集成度可以減少元器件之間的連線、接點以及封裝的數目，而這些連接點的可靠性常常是造成電路失效的主要原因。
(2)低功耗設計。可以從兩方面著手，一盡量采用低功耗器件，如在滿足工作速度的情況下，盡量采用CMOS電路。而不用TTL電路：二在完成規定功能的前提下，盡量簡化邏輯電路，并更多的讓軟件來完成硬件的功能，以減少整機硬件的數量。
(3)保護電路設計。在電路設計中，根據具體情況設計必要的保護電路。如在電路的信號輸入端設計靜電保護電路，在電源輸入端設計浪涌干擾抑制電路，在高頻高速電路中加入噪聲抑制或吸收網絡。具體保護電路的形式根據具體情況考慮。
(4)電路的重點設計。常常有這樣的情況，某個元器件的參數退化嚴重，但對電路性能的影響甚微；而另一個元器件稍有變化，就對電路性能產生顯著影響。這是因為一個元器件對于電路可靠性的影響不僅取決于該元器件自身的質量，而且取決于該元器件在電路中關鍵作用。因此，在電路設計中應對電路性能影響顯著的關鍵元器件或子電路。進行重點設計。
(5)基于元器件的穩定參數和典型特性進行設計。對于那些由于工藝離散性以及隨時間、溫度和其它環境應力而變化的不太穩定的性能參數，設計時應給予更為寬容的限制。對于那些不確定的無法控制的性能參數，設計時不宜采納，有典型應用電路時，應盡可能使用。
(6)塊設計。在系統分割時，應注意電路功能和結構的均衡性，這樣對提高裝置可靠性有利。這主要體現在兩個方面：一是每塊電路的功能應相對完整，盡量減少各個電路之間的聯接，以削弱互連對電路可靠性的影響；二是各個電路所含元器件的數量不要過于集中帶來的不可靠因素，同時也方便了裝配工藝設計。
(7)冗余設計和降額設計。冗余設計也稱余度設計，是在系統或設備中的關鍵電路部位，設計一種以上的功能通道，當一個功能通道發生故障時，可用另一個通道代替，從而可使局部故障不影響整個裝置的正常工作。對采用那種冗余方式(主動冗余，備用冗余，功能冗余)也要考慮。
(8)常用集成電路的應用設計規則。在電路設計時，除了以上所述的通用設計原則之外，還要根據所用器件的具體情況，采用不同的設計規則。下面給出用幾種常用集成電路進行電路設計時應該遵循的一些規則。
TIL電路應用設計規則：
①電源，穩定性應保持在±5％之內；紋波系數應小于5％：電源初級應有射頻旁路。
②去耦，每使用8塊TTL電路就應當用一個0.01-0.1uF的射頻電容器對電源電壓進行去耦。去耦電容的位置應盡可能地靠近集成電路，二者之間的距離應在15cm之內。每塊印制電路板也應用一只容量更大些的低電感電容器對電源進行去耦。
③輸入信號。輸入信號的脈沖寬度應長于傳播延遲時間，以免出現反射噪聲。
④要求邏輯“0”輸出的器件，其不使用的輸入端應將其接地或與同一門電路的在用輸端相連。
⑤要求邏輯“1”輸出的器件，其不使用的輸入端應連接到一個大于2.7V的電壓上。為不增加傳輸延遲時間和噪聲敏感度，所接電壓不要超過該電路的電壓最大額定值5.5V。
⑥不使用的器件，其所有的輸入端都應按照使功耗最低的方法連接。
⑦在使用低功耗肖特基TTL電路時，應保證其輸入端不出現負電壓，以免電流流入輸入箝位二極管。
⑧時鐘脈沖的上升時間和下降時間應盡可能的短，以便提高電路的抗干擾能力。
⑨通常時鐘脈沖處于高態時，觸發器的數據不應改變。
⑩擴展器應盡可能地靠近被擴展的門，擴展器的節點上不能有容性負載。
(11)在長信號線的接收端應接一個500－1k的上拉電阻，以便增加噪聲容限和縮短上升時間。
(12)集電極開路器件的輸出負載應連接到小于等于最大額定值的電壓上，所有其它器件的輸出負載應連接到VCC上。
(13)長信號線應該由專門為其設計的電路驅動，如線驅動器、緩沖器等。
(14)從線驅動器到接收電路的信號回路線應是連續的，應采用特性阻抗約為100的同軸線或雙扭線。
(15)某些TTL電路具有集電極開路輸出端，允許將幾個電路的開集電極輸出端連接在一起，以實現“線與”功能。但應在該輸出端加一個上拉電阻，以便提供足夠的驅動信號和提高抗干擾能力，上拉電阻的阻值應根據該電路的出力來確定。
CMOS電路應用設計規則：
①電源，穩定性應保持在5％之內：紋波系數應小于5％；電源初級應有射頻旁路。
②如果CMOS電路自身和其輸入信號源使用不同的電源，則開機時應首先接通CMOS電源，然后接通信號源，關機時應該首先關閉信號源，然后關閉CMOS電源。
③輸入信號，輸入信號電壓的幅度應限制在CMOS電路電源電壓范圍之內，以免引發閂鎖；多余的輸入端在任何情況下都不得懸空，應適當的連接到CMOS電路的電壓正端或負端上。
④當CMOS電路由TTL電路驅動時，應該在CMOS電 路的輸入端與VCC之間連一個上拉電阻。
⑤在非穩態和單穩態多諧振蕩器等應用中，允許CMOS電路有一定的輸入電流(通過保護二極管)，但應在其輸入加接一只串聯電阻，將輸入電流限制在微安級的水平上。
⑥輸出信號和輸出電壓幅度應限制在CMOS電路電源電壓范圍之內，以免引發閂鎖。
⑦長信號線應該由專門為其設計的電路驅動，如線驅動器、緩沖器等。
⑧應避免在CMOS電流的輸出端接大于500pF的電容負載。
⑨CMOS電路的扇出應根據其輸出容性負載量來確定。
⑩并聯應用，除三態輸出門外，有源上拉門不得并聯連接。只有一種情況例外，即并聯門的所有輸入端均并聯在一起，而且這些門電路封裝在同一外殼內。
3 可靠性預計
為了驗證可靠性設計的效果，根據系統可靠性的要求，電路設計完成后，可對關鍵電路的失效率進行預計，預計所依據的模型和方法見國軍標GJB299《電子設備可靠性預計手冊》。
4 正確布線
4，1正確布線之一電磁兼容性設計
(1)采用正確的布線之策略。具體做法是印制板的一面橫向布線，另一面縱向布線，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。為了抑制印制板導線之間的串擾，在設計布線時應盡量避免長距離的平等走線，盡可能拉開線與線之間的距離，信號線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對干擾十分敏感的信號線之間設置一根接地的印制線，可以有效地抑制串擾。
(2)選擇合理的導線寬度。印制導線的電感量與其長度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導線對抑制干擾是有利的。時鐘引線、行驅動器或總線驅動器的信號線常常載有大的瞬變電流，印制導線要盡可能地短。對于分立元件電路，印制導線寬度在1.5mm左右時，即可完全滿足要求：對于集成電路，印制導線寬度可在0.2－1.0mm之間選擇。
(3)為了抑制高頻信號通過印制導線時產生的電磁輻射，在印制電路板布線時，還應注意以下幾點：
①盡量減少印制導線的不連續性，禁止環狀走線等。
②時鐘信號引線最容易產生電磁輻射干擾，走線時應與地線回路相靠近，不要在長距離內與信號線并行。
⑧總線驅動器應緊挨其欲驅動的總線。對于那些離開印制電路板的引線，驅動器應緊挨著連接器。
④數據總線的布線應每兩根信號線之間夾一根信號地線。最好是緊挨著最不重要的地址引線放置地回路，因為后者常載有高頻電流。
⑤在印制板布置高速、中速和低速邏輯電路時，應注意器件排列方式。
(4)抑制反射干擾
為了抑制出現在印制線條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應盡可能縮短印制線的長度和采用慢速電路。必要時可加終端匹配，即在傳輸線的末端對地和電源端各加接一個相同阻值的匹配電阻。
4，2正確布線之二去耦電容配置
(1)電源輸入端跨接一個10-100uF的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。
(2)為每個集成電路芯片配置一個0.01uF的陶瓷電容器。如遇到印制電路板空間小而裝不下時，可每4－10個芯片配置一個1-10uF鉭電解電容器，這種器件的高頻阻抗特別小，在500kHz-20MHz范圍內阻抗小于1，而且漏電流很小。
(3)對于噪聲能力弱、關斷時電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲型器件，應在芯片的電源線和地線間直接接入去耦電容。
(4)去耦電容的引線不能過長，特別是高頻旁路電容不能帶引線。
4，3正確布線之三接地設計
(1)正確選擇單點接地與多點接地。在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHz，布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環流對干擾影響較大，因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應盡量降低地線阻抗，應采用就近多點接地。當工作頻率在1-10MHz時，如果采用一點接地，其地線長度不應超過波長的1/20，否則應采用多點接地法。
(2)將數字電路與模擬電路分開。電路板上既有高速邏輯電路，又有線性電路，應盡量分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。
(3)盡量加粗接地線。若接地線很細，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設備的定時信號電平不穩，抗噪聲性能變壞。因此應將接地線盡量加粗，應能通過三倍于印制電路板的允許電流。
(4)將接地線構成閉環路。印制電路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多的元件時，因受接地線粗細的限制，會在地結上產生較大的電位差，引起抗噪聲能力下降，若將接地構成環路，則會縮小電位差值，提高電子設備的抗噪聲能力。
4，4正確布線之四熱設計
(1)對于采用自由對流空氣冷卻方式的設備，最好是將集成電路按縱長方式排列，對于采用強制空氣冷卻的設備，則應按橫長方式配置。
(2)同一塊印制板上的元器件應盡可能按其發熱量大小及耐熱程度分區排列，發熱量小或耐熱性差的元器件放在冷卻氣流的最上游，發熱量大或耐熱性好的元器件放在冷卻氣流的最下游。
(3)在水平方向上，大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置，以便縮短傳熱途徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印制板上方布置，以便減少這些器件工作時對其它元器件溫度的影響。
(4)溫度敏感器件最好安置在溫度最低的區域，千萬不要將它放在發熱元器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局。
5 機體的設計
(1)對于用于電磁屏蔽的機箱材料的電導率、磁通率越高，屏蔽效果越好。
(2)材料的選用還受到強度、重量、散熱性、工藝性等因素的制約。當屏蔽效果不太好時，可考慮對其進行表面處理。在屏蔽機體設計時，應使機體有足夠的厚度以增大磁路橫切面積，增加屏蔽效果；同時在垂直于磁通方向不能開口，以免增大磁阻。
(3)機體要良好接地。機體接地有二個重要作用：一是接地能使屏蔽具有較好效果，二是消除靜電影響。
6 環境條件強制
在使用環境復雜情況下，可以考慮強制冷卻，加溫，恒溫，防振等。
常用電源電路設計及應用范文5
關鍵詞：波紋；開關電源；晶體管
引言
在用電控制的儀器設備中，都需要穩壓電源，由于價格、功率等的要求，因此設計人員更傾向于使用開關電源，而很少使用線性電源。開關電源的優勢在于轉換效率高，最高可以達到將近97%，另外開關電源重量輕、體積小。開關電源最大的缺點是輸出的紋波和噪聲電壓較大，而這一性能影響到儀器設備的運行，特別是對于需要處理小信號的儀器中，電源產生的噪聲可能會干擾輸入的信號，使得儀器無法正確運行。如何處理好電源的噪聲，有很多方法[1][2]，本文通過一個典型電源電路分析開關電源產生紋波和噪聲的原因及減小紋波和噪聲的措施，并詳細探討了電源各部分電路的原理功能和實現的方法。
1干擾產生分析
電信號干擾分為：噪聲（nois）和紋波（ripple）兩種，其表現形式為圖1形式。噪聲的定義是指在直流電壓或電流中，疊加了振幅和頻率上完全無規律的交流分量。該分量會干擾電路的分析、邏輯關系，影響其設備正常工作。紋波是指疊加在直流電壓或電流上的交流信號，會降低電源的效率，嚴重的波紋更有可能會損壞用電設備，另外波紋還會干擾數字電路的邏輯關系，影響設備工作狀態。通常的開關電源輸出的直流電壓中疊加了由噪聲和波紋引起的交流信號。波紋主要是由于開關電源的開關動作造成的，而波動的頻率跟開關的頻率是一致的，大小取決于輸入、輸出電容的參數。作為開關的元件都有寄生的電感與電容，當元件在電流流動變化工作時，會產生電壓與電流的浪涌，這些浪涌信號都會在電源產生干擾信號。浪涌電流指電源接通瞬間，流入電源設備的峰值電流。該峰值電流遠遠大于穩態輸入電流，這種瞬時過電流稱為浪涌電流，是一種瞬變干擾。噪聲電壓主要跟電源的拓撲結構、電路中的寄生參數、工作的電磁環境以及印制電路板的布線有關。當信號較小的時候，會產生干擾的信號。圖2（a）是實驗信號波形，（b）是小信號上疊加了干擾的波形。干擾可以表現為尖峰、階躍、正弦波或隨機噪聲，干擾的產生來自多方面，電路設計不合理、器件使用不當、工作環境干擾、電源噪聲等，其中電源產生的噪聲是常見主要的原因，而這些干擾信號會造成后續電路一系列的處理誤差，所以在要求較高的場合，這樣的噪聲是必須要解決的。
2解決措施
開關電源電路一般由整流平滑電路、集成開關電路、浪涌電壓吸收電路、電壓檢測電路、次級側整流平滑電路等構成。其工作原理：開關電路供應穩定電壓和平滑的電流，是本電路的主要部分，開關晶體管的集電極電流決定電源的輸出電流。紋波的解決措施[3][4]主要有：調整電感和電容參數、增加電容電阻緩沖網絡。
2.1調整電感和電容參數
電流波動與電感參數、以及輸出電容大小有關，通常電感值越小，波動越大，輸出電容值越小，波紋越大。因此可以通過增大電感值和輸出電容值來降低波紋。在這里以BUCK型開關電源為例，當開關電源工作時，提供的電壓不變，但是電流會變化，為了穩定電源的輸出電流，在如圖4（a）的指示位置并聯一個電容C+。通過增加電感值的方法來減小波紋的做法是受限的。因為電感越大，體積就越大。電感的取值可以這樣計算：假定輸入電壓為Vin，輸出電壓為Vo，工作頻率為f，輸出電流為I，電感中電流的波動值為駐I的話，有：在電路調試過程中發現，隨著C+不斷增加，減小波紋的效果會越來越差，同時增加f，會增加開關損失。因此可以通過再加一級LC濾波器的方法來改善，如圖4（b）所示。LC濾波器抑制波紋的效果較好，只要根據需要除去的紋波頻率選擇合適的電感電容即可。
2.2增加電容電阻緩沖網絡
在二極管高速導通截止時，要考慮寄生參數。在二極管反向恢復期間，等效電感和等效電容成為一個RC振蕩器，產生高頻振蕩。為了抑制這種高頻振蕩，需在二極管兩端并聯電容C或RC緩沖網絡。電阻與電容取值要經過反復試驗才能確定，一般選擇電阻為10Ω-100Ω，電容取4.7pF-2.2nF。如果選用不當，反而會造成更嚴重的振蕩。
3電路設計及實測
根據以上分析，設計出了一種開關穩壓電源如圖5所示，采用可控硅觸發方式。通過整流放大后的波紋去觸發可控硅的導通，當整流電壓值為零時，可控硅自動關斷。只要用輸出電壓的變化來控制觸發信號的前沿，即可實現穩壓。穩壓電路主要由可控硅、4個晶體管和1個變壓器等組成，如圖5所示。我們在multisim環境下對該電路進行仿真，效果非常好。再用實際電路搭試，并加上30歐姆純電阻阻抗后，選取了7個測試點，測試波形見圖6所示。圖中變壓器T、二極管D1～D4和電容器C1-4組成整流濾波電路，測試點1電壓紋波波形見圖6中1的圖像，顯然是在全波整流后的紋波出現；電阻R2、R3和隔直電容C5組成取樣電路，測試點2電壓紋波波形見圖6中2的圖像；控制可控硅的紋波信號測試點3、4電壓紋波波形見圖6中的3、4的圖像；隔直后的測試點5電壓紋波波形見圖6中的5的圖像；線圈T2控制信號的初級波形見圖6中7的圖像；線圈T2次級控制可控硅信號見圖6中6的圖像。當電壓沒有紋波時，線圈T2不發揮作用，但當電壓有波動時（紋波），則自動控制可控硅工作，抑制電壓的波動。在電路中的電感對抑制電壓的波動也起到了良好的作用，其電感值可以根據電壓的大小和對紋波的要求進行適當的選擇。該電路在最后的輸出功率可以達到110W，當負載發生變化10-104歐姆時，電壓變化的范圍大約是1毫伏。
4結束語
本文對開關電源噪聲與紋波的產生原因和抑制方法進行了分析和討論，并設計出了一種晶體管開關穩壓電源電路，觀察仿真實驗，可以得出該設計能夠抑制一定的電源噪聲與波紋。在實際中，需要依據產品的參數，如體積、成本等問題綜合考慮，選擇合適的設計方法。
參考文獻：
常用電源電路設計及應用范文6
關鍵詞:模擬電子技術;實驗教學;教學改革
模擬電子技術實驗課程的實踐性和工程性很強，是高校工科電類專業必修的基礎課。通過高效的模擬電子實驗教學可以有效培養學生的工程實踐意識和能力，提高學生解決實際問題的能力和創新能力。然而有不少地方高校受限于教學設施、師資力量等各種因素的限制難以開展教學改革，無法有效地激發學生學習熱情，學生工程實踐能力、應用創新能力難以得到有效提升。為此，本文結合教學實踐，從教學內容、教學方法、教學手段、評價方式等方面探討地方高校模擬電子技術實驗教學改革路徑，旨在提高模擬電子技術實驗教學實效性。
一、教學內容改革
首先，教師應該有效整合實驗教學內容，提高內容的系統性、直觀性。例如，整合功率放大電路、基本放大電路的相關實驗內容;整合集成電路、分離元件的相關實驗內容，強化各個實驗之間的關聯，例如，直流穩壓電源實驗中制作好的電源可以作為其他實驗的電源使用，既能拓展實驗應用，使學生掌握實驗之間的關聯，還能增強實驗效果。其次，重視實驗教學中電路仿真技術的應用，以便更好地銜接后續課程設計及EDA課程，培養學生運用現代信息技術的意識和能力，提高他們的工程實踐能力。再次，在實驗教學中強化實驗儀器的使用教學，幫助學生熟練掌握各種實驗儀器的使用方法和注意事項，以便準確地觀測實驗現象，分析電路，從而提高實驗教學效果。同時結合各個專業的特點和側重點，靈活選擇實驗模塊，提高實驗教學的針對性，提升實驗效果。最后，提高綜合性實驗內容的比例，結合教學大綱在實驗內容中設置集成穩壓電源等驗證性實驗;波形產生電路等設計性實驗;弱信號放大電路、單片開關電源設計等綜合性實驗。以便加深學生對理論知識的理解，拓展學生的知識面，通過學習各種常用電子電路，學生將進一步加深對模擬電路的認知。
二、教學方法改革
傳統的模擬電子技術實驗教學方法過于單調，實踐性不強，無法有效激發學生的學習熱情，難以提高學生的工程實踐能力。因此，應該對教學方法進行改革，采用實踐性很強的“任務驅動”教學法開展模擬電子技術實驗教學，以提高教學效果。任務驅動教學法注重以問題激發學生的學習熱情，使他們保持長久的學習動力，將學生需學習的知識點分散到具體的任務中，引導學生通過分析、討論、實施任務掌握知識，培養學生問題解決能力。主體地位。例如，在開展“自選頻率正弦振蕩器和反相放大器耦合設計”實驗教學時，教師可以給學生安排具體的任務:(1)產生2kHz以上的中頻正弦波信號并反相放大;(2)利用示波器觀測正弦波波形是否失真。以任務驅動學生開展實驗探究，導入相關知識。
三、教學手段改革
將現代信息技術應用于模擬電子技術實驗教學中是高校教育改革的必然趨勢，利用多媒體、仿真軟件、網絡等信息技術教學工具不但可以有效提高學生的學習興趣，還可以減輕教師的教學負擔，提升教學效率。因此，教師在教學中應該積極引入多媒體教學、網絡教學、計算機仿真教學等教學手段，在上課之前通過微信群、QQ群等網絡社交平臺給學生推實驗任務和實驗內容，引導學生開展課前預習。在課堂教學中可以利用多媒體教學、加算計仿真教學等教學手段打造高效課堂，例如，在講解常用電子儀器原理及使用方法等內容時，教師可以利用多媒體為學生播放視頻，讓學生直觀地認知各種電子儀器;通過網絡向學生推送相關學習資料;利用計算機軟件設計電路，仿真電路，進行電路分析。又如，在教學放大器電路設計實驗時，教師可以執導學生利用仿真軟件Multisim按照設計好的電路圖進行電路仿真，這樣一來，學生可以驗證自己的電路設計是否正確，便于他們發現設計錯誤，及時調試，及時糾正，而不用重新連接電路，同時通過仿真電路也可以直觀地認知電路實驗中可能出現的各種實驗結果，實驗數據，從而深入理解實驗原理，掌握實驗背后的相關知識。利用仿真軟件進行電路仿真實驗不但有利于提高學生的學習興趣和實驗效果，還能有效減少實驗儀器損耗，突破學?，F有實驗設備的限制，更重要的是學生可以自由調節電路參數，觀察電路變化，有效鍛煉自己的電路分析、設計、調試能力。
四、評價方式改革
為了全面客觀地評價學生學習效果，考查他們的工程實踐能力，如連接電路、使用儀器、分析解決問題的能力。教師可以針對學生的平時實驗情況和實驗考試情況進行綜合評價，兩部分成績各占一半。其中學生平時實驗情況考核項目主要包括學生的出勤、實驗預習、實驗操作、實驗成果以及實驗報告。實驗操作考核內容則主要包括電路連接，儀器使用，實驗數據計算、實驗結論推理等，學生的最終實驗學習成績由平時實驗成績和實驗考試成績綜合評定。這樣的評價考核機制可以全面客觀地反應學生的實驗學習效果，考查學生的動手能力，以便教師掌握學生情況，及時調整教學。
