模拟电子课程设计报告

2024-06-30

模拟电子课程设计报告(通用8篇)

模拟电子课程设计报告 篇1

模拟电子课程设计(综合实验)班

级:姓

名:学

号:指导教师:设计时间:

电子信息工程xxxx

x

x 1207050227

2014年xx

xxxxx学院 二〇一四年

一、实验目的

通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:

1.选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源;2.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法;

3.了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理并学习RC桥式正弦波振荡器的设计以实现掌握RC桥式正弦波的调试方法。

二、设计任务

1.集成稳压电源的主要技术指标

输出电压为±12V;

输出纹波电压小于5mV,输出内阻小于0.1Ω

加输出保护电路,最大电流不超过2 A 2.RC桥式正弦振荡器的主要指标

输出频率范围(100 kHz~10 kHz)

三、实验原理与方案选择

1、实验整体电路仿真图:

2、稳压电源的组成原理

直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成,基本框图和波形变换如下:

(1)电源变压器:将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。(2)整流电路:一般由具有单向导电性的二极管构成,经常采用单相半波、单

相全波和单相桥式整流电路。应用最为广泛的是桥式整流电路,4个二极管轮流导通,无论正半周还是负半周,流过负载的电流方向是一致的,形成全波整流,将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。

输出波形:

(3)滤波电路:加入电容滤波电路后,由于电容是储能元件,利用其充放电特

性,使输出波形平滑,减小直流电中的脉动成分,以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好,可选用大电容的电容为滤波电容。因为电容的放电时间常数越大,放电过程越慢,脉动成分越少,同时使得电压更高。

输出波形:

(4)稳压电路:稳定输出电压。稳压电路种类很多,包括稳压管,串联稳压,集成稳压器等。该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器W78XX,W79XX 固定三端集成稳压器。典型电路图如下:

3、RC桥式正弦振荡器的工作原理

RC桥式正弦振荡器仿真图如下:

RC振荡器的典型电路:

RC桥式正弦振荡器又称文氏电桥振荡器,是采用RC串并联选频网络的一种正弦波振荡器。它具有较好的正弦波形且频率调节范围广,广泛应用于产生1 MHz以下的正弦波信号,且振荡幅和频率较稳定。

上图电路有两部分组成,即左半部分的选频网络和右半部分的放大电路。放大电路为由集成运放所组成的电压串联负反馈,而选频网络则由正反馈网络组成。由于放大器采用集成运放并引入电压串联负反馈,其输入,输出阻抗对正反馈网络的影响可以忽略。

(1)RC串并联正反馈网络的选频特性:

一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈 网络的反馈系数表达式:

则幅频和相频图如下:,(2)元件参数的计算:

①确定R、C值

由于f0=1/2πRC=10 kHz,为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro的影响,应使R满足下列关系式:Ri>>R>>Ro,一般Ri约为几百千欧以上,Ro仅为几百欧以上。故确定R=0.68kΩ,则C=0.022uF。

②确定R1、Rf

RC选频网络对于中心频率f0的放大倍数为F=1/3,而回路起振条件为|AF|>=1。故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3,即Rf/R1>=2,取Rf/R1=2。即:R=R1//Rf=0.68K Ω,得R1=(3.1/2.1)*R=1 kΩ,Rf=2.1R1=2.1kΩ。(3)振荡频率和起振条件

电路在fo时满足φF+φA=0,而对其他任何频率,则不满足振荡的相位平衡条件所以电路的振荡频率为fo=1/2πRC。

已知当f=fo时,|F|=1/3,为了满足振荡的幅度平衡条件,必须使|AF|>=1,由此可以求得振荡电路的起振条件为|A|>3。

四、使用材料

整流二极管6个;

点解电容470 uF 2个,104瓷片电容 2个,223瓷片电容 2个;

稳压芯片W78xx 1个,W79xx 1个;

680Ω电阻2个,1 kΩ电阻1个。2.1 kΩ电阻1个;

集成运放芯片LM324 1个;

剥线钳1个,烙铁1个,万用板1块;

导线,焊锡若干

五、数据测试

变压器输出:39 V

整流电压输出:51.8 V

滤波电压输出:26.3 V,-26.4 V

稳压管输出:11.9 V,-12.1 V

纹波电压: 4 mV

正弦波频率:8.5 kHz

正弦波输出: 10.75V

反馈系数: 0.28

六、问题与解决

这次焊接给了我很多经验总结,比如焊接中锡丝融化的多少才合适,烙铁头接触锡丝以及元器件的时间长短,还有助焊剂松香的搭配使用,元件的剪脚等都会影响焊接的结果。在检查过程中还出现了很多问题,比如第一次焊接完成后测试时,负极电压输出仅仅为几伏,断电之后发现就把两个整流二极管给烧了,后来我们通过检查,原因是我们不太清楚万用板的构造,外边两圈是短路的,我们刚好把两个引脚接到了外边两圈,换了两个二极管之后测试时大致波形是出来了,但失真比较严重,于是我们又换了几次电阻,最后发现只有当反馈电阻式2.1 kΩ的时候波形失真最小。

七、心得

在这次制作实验中我学到了很多东西,对此也很感兴趣,首先我学到了不少焊接的经验,避免了一些出现在焊接方面的问题,以便于后期易于检测;其次,我学会对一些简单的元器件的识别与检测,以及学会了元器件的引脚和使用方法,了解了一些工具的使用方法。这样的实验培养了我们的动手能力,所谓熟能生巧,在布线,焊接,检查电路各种方面我们都有很大的提高。一个实验只要认真对待,不管结果怎样,我们一定会有收获。而且在实习中我感觉到实践与理论相结合是非常重要的,平时在课本上学到的只是一些理论知识,在实际焊接制作中会出现很多意想不到的问题,通过检测与修改可以使实习进一步的进行下去。

模拟电子课程设计报告 篇2

学生普遍反映模拟电子技术课程较难理解和掌握, 归究原因: (1) 现有教材大多数内容偏重理论分析, 学生在有限的教学时间内很难掌握。 (2) 实验内容与理论学习脱节, 并且实验课时短, 学生只能验证一些结果, 不能完成预定的学习目标就草草收场。 (3) 由于这门课是理论性很强的专业基础课程, 如果没有一定的理论基础对问题的分析, 实践操作将无从下手。根据以上情况, 采用理论、实验、实训三种教学形式互补, 编写可行的实训教材, 有针对性的将模拟电子技术的教学内容融入到实际操作中。实训教学注重真实性和实践性, 教练相长, 学生在仿真的实际训练的环境中学会自主、合作、探究。在训与练中逐渐积累动手能力, 巩固理论知识的学习。

实训课程不是课内实验, 实验是对某阶段理论课程的验证, 时间安排穿插在课程教学中。实训课程一般在课堂教学完成后进行一周或两周的有针对性的集中实践训练。课程实践训练与课堂教学有很大的区别, 又有别于实际生产过程。课程实训是动手能力的培养, 又要兼顾理论课程。理论教学只需要一块黑板、一只粉笔, 学生是静止状态, 而实训课程训练需要有实训场地、设备、材料, 学生处在运动状态。课程实训必须对学生有配套的监督和管理措施, 如果实训课程内容和过程设计的不周全, 实训操作就很难有效的实施和开展。

2 课程实践训练的目的

用实训内容把模拟电子技术的知识要点贯穿起来, 打破原有教材的章节体系, 对教材理论内容进行重新整合。从教材中选取若干有代表性的单元电路组合成具有一定功能的部件电路。学生通过具体电子电路装配操作并穿插理论知识的复习, 让学生做中学, 学中练, 借助实训中的现实问题更好的理解理论问题, 拉动学生对理论学习的热情。通过模拟电子技术实训课程, 学生应具备: (1) 能够掌握模拟电子技术课程中各元件的功能、作用以及性能参数。 (2) 初步掌握放大电路的基本组成, 明白单元放大在实用电路中的应用方法。 (3) 学会电子电路的计算方法, 并撰写相应电子技术文档。 (4) 熟练掌握示波器、万用表、直流稳压电源及相关工具的使用, 正确规范电子装配工艺操作。 (5) 能够对元器件质量鉴别, 独立完成对单元和整机电路的波形测量、电路调试、参数调整。 (6) 能根据故障现象判断故障部位, 并运用各种维修方法与技巧查找排除故障。

3 实践内容选择

3.1 理论联系实际

模拟电子技术课程实训内容要具备电子产品生产过程的特点和性质, 模拟产品生产过程中各个环节并包含组织内容。实训内容还要与模拟电子技术课堂教学紧密结合, 使学生在实际操作中具备电子基础理论的背景支持, 理论知识与实践技能互相紧密结合, 最大限度的汲取理论知识要点, 有针对的溶入到实践操作中, 实练、实训并激发和调动学生理论学习的积极性。

3.2 因材施教

要使模拟电子技术实际训练有效果, 应因材施教。模拟电子技术教学内容以电子电路基础为主, 而现代电子技术的电路组成具有综合性并过于复杂, 不能作为课程实训教学样式。对于初学者, 模拟电子技术实践操作只能依据理论课程内容设计。教师要对学生的具体情况进行分析, 根据学生的能力设计实训内容, 评估学生是否有能力完成实际训练任务。由于学生学习能力和操作水平的不同, 实训内容和过程要有拓展空间, 任务目标要具有灵活性, 教师可以根据学生的接受能力调整工作内容和工作计划, 灵活的升降任务的难易程度, 使实训过程更加实际可行。

3.3 因地制宜

实践训练和课堂教学很大的不同, 要占用实验室并需要连续的工作时间。实训需用到仪表、仪器及工具, 要消耗元件和费用, 所以要依据教学大纲、教学进度和实训场地情况, 分配实验室占用时间, 合理的计划实训阶段, 针对学校元器件费用的额度情况确立电子电路的规模和实训方法。根据实验室的使用情况, 确立课程实训集中一周, 30学时的时间完成实训内容。模拟电子技术课程实训电路在面包板上完成, 元件和器件可以重复使用, 最大限度的节约实训成本, 如图1。

4 实训监督和实施评价

根据实训内容和需要的时间, 弹性有层次的划定不同工作阶段, 依照实际工作顺序分阶段实施实训内容, 由浅入深逐步深入, 在仿真的工作条件下, 强调学生实训工作过程的参与,

而不是目标完成的结果。实训要制定工作考勤、劳动纪律、安全规章、元件和工具保管等制度, 并由学生专人管理与实训成绩挂钩。把部分实训过程监督下放学生, 学生能干的工作尽量让学生做。如:实训考勤、纪律监督。教师提出要求, 由班长和学习委员根据学生的具体情况进行分组, 对每位同学、工作台、电路面包板进行编号, 按编号先后顺序发放工具和元器件, 对工作情况列表登记。学生参与实训教学管理, 可有效减少教师繁重的工作量, 并有利于锻炼学生的组织和工作能力, 提高学生的自觉性。

科学的教学评价不仅可以有效检测学生的学习情况, 还可以起到激励和促进学生进一步发展的作用[1]。将模拟电子技术实训的内容, 划分成每阶段学生需要完成的具体工作, 对工作的节点提出具体的要求, 明确任务完成的测评内容和打分标准, 把评议细划到实训内容的各个环节中, 如表1。

5 实践内容和过程

根据模拟电子技术课程的大纲要求和能力培养目标, 实训内容选择用LM324运算放大器集成电路芯片构成具有变频功能的音频信号发生器。电子装配在面包板上完成。实训由四个单元电路组成, 图2是电路组成。 (1) 正弦振荡:由集成运放文氏电路组成, 主要对音频信号提供变频调制, 在正弦信号的输出端接入发光二极管, 发光管亮闪表明正弦振荡器工作。 (2) 频率转换:用积分电路和滞回电压电较器组成锯齿波产生电路, 频率为音频频段, 并可由正弦波对其电路参数调制, 使频率改变, 输出为可变频率的锯齿波信号。 (3) 过零比较:用过零电压比较电路对信号波形变换, 将锯齿波变成方波信号。 (4) 功率放大:放大可变频的音频功率, 使喇叭鸣响。四个单元电路在模拟电子技术教材都能找到。相关知识:半导体元件基础知识;基本放大电路;集成运放;电子电路的反馈;信号的发生与处理。实训电路涵盖了模拟电子技术的主要内容, 单元电路具有相对的独立性, 整个电路又完成了某一具体的功能。电路具有声、光电效应, 吸引了学生的工作兴趣, 也便于教师对学生完成任务的最终结果进行辨识。实训的技能要点:对元件好坏和性能的测试;依照相关技术要求进行电路连线;正确应用示波器测量电路波形;电路纠错和检查;撰写相应的技术文档和报告。实训条件, (1) 场地:实验室; (2) 仪表:万用表、直流稳压电源、双综示波器; (3) 工具:斜口钳、镊子。实训时间为一周, 30学时。

在实训教学过程中, 模拟电路板部件生产过程, 把实训任务进行分解, 依照电路板部件的组装先后顺序, 层层递进, 并将相关的电子电路理论讲解安排在各个工作环节中。模拟电子技术课程训练分五个阶段完成。

5.1 第一阶段:理论学习

对学生和工作岗位编号, 并做记录。学习原理, 根据电路组成选择功能单元。要求学生规范画出原理图、填写元件清单, 并由原理图完成相应的电路功能说明。教师在这一过程中明确实训纪律及安全注意事项, 需讲解电路相关的原理及画原理图和填写元件清单的方法, 鼓励学生独立思考, 查找相应的资料。教师要对学生任务完成情况进行督促, 检查电路图和元件表是否规范清楚, 电路功能说明是否正确。教师根据电路原理提出相关问题由学生回答, 主要考察学生实训操作应具备的理论基础, 并记录作为理论考核的依据。部分同学未完成工作任务, 检查工作可顺延到下一阶段进行, 并做出相应的扣分处理。

5.2 第二阶段:工作准备

由班长和学习委员按照学生编号有序分发工具和元器件, 对电路面包板编号并做表登记。规定工具和元件人为丢失、损坏要扣实训成绩, 这样可提高学生的工作责任心并有利于教学管理。学生根据元件清单表清点元器材, 学习对元件的检测方法, 填写元件检测记录表, 工作日志、自我评价表。教师要进行理论讲解和操作演示, 具体内容:半导体元件的基本原理, 标志方法;万用表类别与档位, 元件测试方法及数据读取。教师在巡回操作演示中, 需检查学生对元件测试的情况, 调换不合格的元器件, 并填写增补元件清单。

5.3 第三阶段:电路组装

学生合理规划元件安装位置, 画出电路安装图, 分单元对电路进行安装操作并预留调试接口。教师要明确电路的安装步骤, 如图3, 穿插讲解各单元电路理论知识, 规范电路装接要求: (1) 电路走线规整, 布局面积尽量小; (2) 元件管脚长度合适, 预成型规范; (3) 卧式元件及连线安装要贴紧板面, 立式安装元器件要求插正, 不允许明显歪斜; (4) 元件布局均匀、标志朝外、方向一致, 连线布局合理, 预留调试接口; (5) 电源引入线放在电路板最左端, 正极引入线为红色负极为黑色, 扬声器引出线在电路板的最右端。

5.4 第四阶段:调试与维修

根据电路原理图找到各元件的位置及信号测试点, 学会正确使用仪器、仪表对电路检测, 并在一定条件下记录实验数据、观察信号波形和比较相位关系。学生在电路调试和检测过程中, 可能会因为接错线和元器件等原因, 电路出现一些故障, 在调试过程中需要进行纠错。教师在这一阶段不仅要讲述电路的调试方法, 测量步骤, 并辅导学生对电路故障的排查, 将电路出现的典型故障现象进行原理分析, 讲解处理故障的方法。图4调试电路步骤。

5.5 第五阶段:实训总结

选出6位同学收交仪表、工具和实训作品, 对全班同学实训结果进行评价, 在电路工作是否正常、元件安装是否规范、实际操作能力、实训学习态度四个方面给出成绩, 作为同学评价的内容。根据时间情况, 推举部分同学做专题讲演, 如:“电路板的安装原则”、“在实训中遇到的问题和解决的方法、“电路波形与原件参数的关系”等。最后教师提出撰写报告的要求, 并做工作小结, 依据实践操作内容组织抽签考试。

参考文献

[1]冯志军.项目课程课例开发的实践与思考[J].中国职业技术教育, 2010, (35) :57-61.

[2]宁薀绯, 刘娜.浅谈模拟电子技术教学方法改革[J].学园, 2011, (7) :55.

模拟电子课程设计报告 篇3

摘 要: 本文根据多年的模拟电子技术课程设计教学经验,以提高学生的职业技能和创新能力为目标,提出加强模拟电子技术课程设计的有效措施,即从思想上重视、加强过程管理、贯穿职业技能培养这三方面,对模拟电子技术课程设计进行了教学实践的改革。改进后的课程设计,大大提高了学生的职业技能,并且培养了学生理论联系实践和创新的能力。

关键词: 电子技术 课程设计 职业技能 创新能力

1.引言

模拟电子技术课程设计(模电设计)是电子类专业学生的第一门课程设计,它是模拟电子技术课程的重要和必要的补充。模拟电子技术课程设计的有效开展对加深模拟电子技术基本理论的理解,提高学生的设计能力、动手能力、软件仿真能力、总结报告能力及学生之间的协作协调人际交往能力都有一定的作用。总之,通过模拟电子技术课程设计课可以提高学生的综合能力。反之,模电课程设计流于形式,学生找一个简单电路焊接上应付了事,甚至电路都是别的学生代劳的。这不仅浪费时间,而且为以后的设计课程产生消极的影响,学生认为凡是设计类课程都可以混过去。并且课程设计导致消极学风,对学生专业课程的学习、职业技能的培养及未来的职业生涯都非常不利[1]-[3]。所以,研究如何搞好模电的课程设计是非常必要和重要的。根据我院多年的课程设计经验和自己的教学实践,我从思想上重视、加强过程管理、贯穿职业技能培养这三方面加强模电课程设计的教学。

2.思想上重视

课程设计是工程实践课,其目的不仅仅是巩固、深化补充和扩展理论课的教学效果,课程设计在提高学生的职业技能、工程素质和创新能力上起到关键的作用[4]。工程课程设计人数多上课分散,真正负责的教师的实际工作量比较大,如果教师责任感不强,学生不认真对待,课程设计就比较容易流于形式。首先教学管理部门应给予特殊的重视。教务处实践管理科应该亲自过问督促,亲自检查抽查学生的上课情况,并把意见和建议及时反馈给学院,以便及时纠正。建议督学对设计课程给予关注,及时提出宝贵意见。教学院长或系主任应全程跟踪管理。其次,课程设计之前要给学生开一次动员会,让学生明确课程设计的目的和意义,提出相应的要求。让学生在思想深处真正认识到课程设计的重要性和必要性,让学生积极主动地以极大的热情投入模电课程设计学习中。给学生开动员会,要求指导教师必须参加,让教师对课程设计给予足够的重视。

3.加强过程管理

(1)把好用人关(选择好指导教师)

教师的良好的工作态度和工作作风具有很大的表率作用,这对学生的素质有正面的影响,教师应该表现出认真、负责、严谨、周密的态度,在指导课程设计时在设计前的准备、设计中的管理及设计后的总结中都进行精心的准备、组织和安排。

选择好指导教师是非常重要的,它直接决定模电课程设计的成效。应选择对模电理论比较熟悉、实践技能比较好、责任心比较强的教师参加,不能因为要平衡工作量,而选用一些对模电理论不太熟悉、实践技能比较差的教师,这样做对学校、学生和教师都是不负责任的。这样的指导教师往往处于很尴尬的状态,学生也很茫然。学生作品出现实际问题教师不知怎么调,学生问的理论问题教师解决不了,只好硬挺或躲着学生。但这并不是说,年轻没经验的老师就不能上设计课。他们可以把模电理论好好复习,然后选择一些设计题目反复做一下,积累一些经验,经考核达到要求后再参加课程设计的指导。

(2)把好选题关

首先是审查指导教师所出的选题报告,选题报告应有明确的设计要求、设计目的和注意事项及所需的基本理论和主要参考书。题目应该是学生综合利用所学的模电知识,再利用参考资料能设计出来的,最好是有声光指示,可以提高学生的兴趣。但要力戒花哨,禁止超范围的设计题目,如利用数字电路做出的或者在网上等查处的高难度的电路。这样的电路学生只是照图焊接并未得到实益,教师和学生都不要有电路越复杂越好的攀比心理,要看学生是否得到实际利益,即要以有利于培养学生的职业技能和创新能能力为宗旨。选题的难度要有ABC等级,以适合不同水平的学生选做。选题也不宜过于简单,比如有的题目是设计输出电压为12伏的集成稳压电源,这样的题目仿真、焊接及报告两三个学时就完事,其他时间学生就浪费掉,学生在课程设计中也没学到什么东西,最多就相当于一次模拟电路实验。题目最好能综合放大、振荡、滤波、电源等模拟电子技术的基本内容,让学生有抓手,即所谓“跳一跳够得着”的内容,严禁过难和过于简单的题目。一个指导教师(或两位),所带的学生是一大组,一大组中的所有题目尽量涉及模电所有内容,以便学生互相交流,全面复习和提升对模电知识的理解。

其次是学生选题,原则上学生要在教师出的题目中根据自己的学习状况选择适和自己的题目,但学生可根据自己的能力和爱好自选题目,自选题目的难度要适中,经过指导教师的允许。同时也要注意的是以往课程设计只允许每个同学选一个题目即“单选”,但对于能力较强的学生应支持和鼓励他“多选”。同时要求一般学生不单单熟悉自己题目的设计方法,更要在课程设计期间熟悉其他学生的设计方法(至少熟悉同组的其他题目),可以不焊接电路只做软件仿真。总之,选题要切合实际、分量适当、理论性要求高、技术性要求适当。

(3)把好时间关

课程设计时间选择很重要,它关系到课程设计的质量。摸电课程设计可以选择集中时间停课进行,也可以选择不停课分散进行。集中停课进行可以安排在学期初,前三周进行。这样在上学期的期末就应该把题目布置下去,学生在假期可以对模拟电子技术进行复习、查资料、简单的设计等准备工作,开学就可直接进入正题。分散时间进行效果相对较好,缺点是战线拉得较长,教师投入的工作量较大。但如果真正把课程设计搞好,还是应该选择分散时间进行,如每周两个晚上连续12周。学生可以有充足的时间对自己的设计进行完善。

(4)把好验收关和成绩评定关

建立三级验收制度,即组内验收,年级统一验收,学院对各组抽查验收。验收时先由各组教师组织学生进行组内验收,然后由基础电子教研室组织年级验收,最后由学院组织抽查验收。这样可引起学生和教师的充分重视,使应付了事的学生大大减少。验收时可从选题的难度、设计的情况、焊接的质量、布局的好坏及原理的叙述和回答问题等方面进行。

实行两级成绩评定,即教师打分和学生打分。成绩评定工作很重要,它不仅能反映出学生设计的好坏,而且影响学生的积极性,对以后的设计课程会产生积极或消极的影响。要让设计好的学生得到好成绩,让不认真的学生不能蒙混下去。为此学生成绩可以由教师打分学生打分两部分组成,教师打分可占70%,主要有出勤成绩、报告成绩、作品质量成绩和学生对设计原理的叙述及回答教师提的问题。学生打分占30%,主要反映作品是否是自己做的及该学生在组内协作的能力。

4.贯穿职业技能培养

在模拟电路课程设计中要始终强调培养学生的基本技能的训练,如:原件识别与测试、常用仪器的使用、资料的查询和电路的仿真、焊接技术、基本设计能力、设计报告基本写作的训练及设计可行性论证的语言表达能力等。

(1)设计能力培养

选完题目后,学生可以根据题目的要求,选择合理的设计方案。方案确立后分组对方案进行讨论,每位学生都要对自己的设计方案进行论证,这样也锻炼学生的逻辑思维和语言表达能力,同时也可以是学生之间互相借鉴,取长补短,也对其他学生的题目的设计有所了解。教师要对学生的设计方案细致的研究,提出改进措施。

(2)创新能力培养

模拟电子技术课程设计要有真正的设计内容,哪管是其中的一部分,绝不能变成电路组装。如果学生只是按照教师给的电路或在网上找的电路进行组装,调试成功后上交一个作品,那就意义不大。作品必须是学生自己利用模拟电路的相关知识设计出来的,当然教师要给予相应的指导,而不能布置完题目就撒手不管。退一步说,即使个别学生按照现成的电路组装的,其中一定要再加一些自己设计的附加功能。否则就不能称得上设计,也不能培养学生的职业技能和创新能力。

(3)动手能力培养

焊接技术是实践技能的一项重要指标,指导教师首先要指导学生进行拆件练习,可用利用以往课程设计的废板。拆集成电路元件时可首先让学生练习使用传统的吸锡线,熟练后再练习使用吸锡烙铁进行拆卸。在正式焊接作品前,先指导学生利用旧板和拆下的旧件进行焊接练习,焊接出两个作品后再进行正式作品的焊接。焊接前应该指导学生如何进行元件布局。

(4)解决问题能力的培养

设计好电路,经仿真成功后就可以焊接调试。学生在焊接时往往有虚焊、漏焊、错焊等现象。学生没有经验,只能逐个元件地找,实在找不出来就只有重焊。重新焊接再不好使,学生就没有办法了,只有求助指导教师,这时指导教师往往代劳,帮助学生查出故障。这种做法是错误的,正确的方法是调试前就教会学生调试方法,教会学生如何诊断判断故障和排除故障,让学生自己调试,出现问题时教师给予及时的指导,这样可以使学生少走弯路,并且锻炼学生分析和解决实际问题的能力。调试完成之后,学生要及时总结分析问题的经验,提高对模拟电子技术课程设计的认识,为解决其他设计课中出现的问题奠定基础。

5.结语

课程设计是学生完成学习—构思—设计—实现的工程训练过,是培养工程师的最初步的训练内容。要做好模拟电路课程设计,需要先做好思想工作,让教师和学生充分重视,要制定一套严格的管理运行程序,选好教师选好题目,选择好时间,抓好三级验收、两极成绩评定和总结工作,这样才能保证模拟电路课程设计的质量,为学生后学设计课程起个好头,为学生创新能力和职业技能的培养奠定基础。

参考文献:

[1]孙晓云,张刚,杜云,刘东辉,梁国壮,韩建兵.电气信息类专业创新人才实验区建设的探索[J].电气电子教学学报,2010,32:46-47.

[2]李祖林,易杰,姚胜兴.电气信息类专业实习教学模式研究[J].电气电子教学学报,2008,4:69-70.

[3]唐朝京,涂瑞斌,库锡树,李贵林,关永峰.电子信息类大学生创新能力培养体系建设研究[J].高等教育研究学报,2009,32:88-90.

[4]蔡方凯.电子信息类实践教学模式改革的探索[J].实验科学与技术,2009,7:95-98.

[5]洪群欢,梁丰.关于对本科生加强职业技能培养的认识与实践[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2006,5:17-18.

电力电子课程设计报告 篇4

北京理工大学珠海学院

机械与车辆学院

电力电子课程设计报告

课程名称:

设计题目:

班级:

姓名:

学号:

指导教师:

设计时间:

北京理工大学珠海学院电力电子课程设计报告

目录

1、设计方案(双极性还是单极性PWM控制?)

①设计题目;

②主要技木指标和要求;

③方案选择及电路工作原理;

2、主电路设计说明(分模块)

3、控制电路设计说明(分模块)

4、Simulink仿真(选做)

5、实物调试过程及结果分析

调试过程的详细记录及实验结果讨论(说明是否达到设计指标的要求)该部分中应包括对实验结果(如所观测和记录的波形)的分析和解释等详 细内容;

6、收获和体会

7、参考文献

8、谢辞

附录

附录1:元件清单

附录2:Protel 99原理图

附录3:Simulink仿真图(选做)

数字电子技术课程设计报告 篇5

学 年 学 期:

专 业 班 级: 学 号:

姓 名:

指导教师及职称: 时 间: 地点: 设计目的

熟悉集成电路的引脚安排.掌握各芯片的逻辑功能及使用方法.了解面包板结构及其接线方法.了解数字钟的组成及工作原理.熟悉数字钟的设计与制作.设计要求 1.设计指标

时间以24小时为一个周期;显示时,分,秒;有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号.2.设计要求

画出电路原理图(或仿真电路图);元器件及参数选择;电路仿真与调试;PCB文件生成与打印输出.3.制作要求 自行装配和调试,并能发现问题和解决问题.4.编写设计报告 写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会.设计原理及其框图 1.数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路.由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定.通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟.图 3-1所示为数字钟的一般构成框图.图3-1 数字钟的组成框图 ⑴晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路.⑵分频器电路 分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数.分频器实际上也就是计数器.⑶时间计数器电路

时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器.⑷译码驱动电路

译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流.⑸数码管

数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管.2.数字钟的工作原理 1)晶体振荡器电路

晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定.图3-2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路,这个电路中,CMOS非门U1与晶体,电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波.输出反馈电 阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器.电容C1,C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能.由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确.晶体XTAL的频率选为32768HZ.该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数.从有关手册中,可查得C1,C2均为30pF.当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施.由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R1可选为10MΩ.较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性.非门电路可选74HC00.图3-2 COMS晶体振荡器 2)分频器电路

通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频.通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现.例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器.常用的2进制计数器有74HC393等.本实验中采用CD4060来构成分频电路.CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便.CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ,其内部框图如图3-3所示,从图中可以看出,CD4060的时钟输入端两个串接的非门,因此可以直接实现振荡和分频的功能.图3-3 CD4046内部框图 3)时间计数单元

时间计数单元有时计数,分计数和秒计数等几个部分.时计数单元一般为12进制计数器计数器,其输出为两位8421BCD码形式;分计数和秒计数单元为60进制计数器,其输出也为8421BCD码.一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能.为减少器件使用数量,可选74HC390,其内部逻辑框图如图 2.3所示.该器件为双2—5-10异步计数器,并且每一计数器均提供一个异步清零端(高电平有效).图3-4 74HC390(1/2)内部逻辑框图

秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可.CPA(下降没效)与1HZ秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连.秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换.将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图3-5所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连.图3-5 10进制——6进制计数器转换电路

分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同,只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连,分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连.时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,但是要求,整个时计数单元应为12进制计数器,不是10的整数倍,因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换.利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路如图3-6所示.另外,图3-6所示电路中,尚余-2进制计数单元,正好可作为分频器2HZ输出信号转化为1HZ信号之用.图3-6 12进制计数器电路 4)译码驱动及显示单元

计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用CD4511作为显示译码电路,选用LED数码管作为显示单元电路.5)校时电源电路

当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正.通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可.根据要求,数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中.图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路, 图3-7 带有消抖动电路的校正电路 6)整点报时电路

一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示.根据要求,电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号.报时电路选74HC30,选蜂鸣器为电声器件.元器件

1.实验中所需的器材 5V电源.面包板1块.示波器.万用表.镊子1把.剪刀1把.网络线2米/人.共阴八段数码管6个.CD4511集成块6块.CD4060集成块1块.74HC390集成块3块.74HC51集成块1块.74HC00集成块5块.74HC30集成块1块.10MΩ电阻5个.500Ω电阻14个.30p电容2个.32.768k时钟晶体1个.蜂鸣器.2.芯片内部结构图及引脚图

图4-1 7400 四2输入与非门 图4-2 CD4511BCD七段译码/驱动器 图4-3 CD4060BD 图4-4 74HC390D 图4-5 74HC51D 图4-6 74HC30 3.面包板内部结构图

面包板右边一列上五组竖的相通,下五组竖的相通,面包板的左边上下分四组,每组中X,Y列(0-15相通,16-40相通,41-55相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,E和F之间不相通.个功能块电路图

一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路,数码管可从0---9显示,以次来检查数码管的好坏,见附图5-1.图5-1 4511驱动电路

利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00连接成一个十进制计数器,电路在晶振的作用下数码管从0—9显示,见附图5-2.图5-2 74390十进制计数器

利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器,数码管从0—6显示,见附图5-3.图5-3 74390六进制计数器 利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路,电路可从0—59显示,见附图5-4.图5-4 六十进制电路

利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路,两个六十进制之间有进位,见附图5-5.图5-5 双六十进制电路

利用CD4060,电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路,见附图5-6.图5-6 分频—晶振电路

利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路,见附图5-7.图5-7 校时电路

利用74HC30和蜂鸣器连接成整点报时电路.见附图5-8.图5-8 整点报时电路

利用两个六十进制和一个十二进制连接成一个时,分,秒都会进位的电路总图,见附图5-9.图5-9 时,分,秒的进位连接图 总接线元件布局简图,见附图6-1 芯片连接图见附图7-1 八,总结

设计过程中遇到的问题及其解决方法.在检测面包板状况的过程中,出现本该相通的地方却未通的状况,后经检验发现是由于万用表笔尖未与面包板内部垂直接触所至.在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况,经检验发现主要是由于接触不良的问题,其中包括线的接触不良和芯片的接触不良,在实验过程中,数码管有几段二极管时隐时现,有时会消失.用5V电源对数码管进行检测,一端接地,另一端接触每一段二极管,发现二极管能正常显示的,再用万用表欧姆档检测每一根线是否接触良好,在检测过程中发现有几根线有时能接通,有时不能接通,把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了.其次是由于芯片接触不良的问题,用万用表欧姆档检测有几个引脚本该相通的地方却未通,而检测的导线状况良好,其解决方法为把CD4511的芯片拔出,根据面包板孔的的状况重新调整其引脚,使其正对于孔,再用力均匀地将芯片插入面包板中,此后发现能正常显示,本次实验中还发现一块坏的LED数码管和两块坏的CD4511,经更换后均能正常显示.在连接晶振的过程中,晶振无法起振.在排除线与芯片的接触不良问题后重新对照电路图,发现是由于12脚未接地所至.在连接六进制的过程中,发现电路只能4,5的跳动,后经发现是由于接到与非门的引脚接错一根所至,经纠正后能正常显示.在连接校正电路的过程中,出现时和分都能正常校正时,但秒却受到影响,特别时一较分钟的时候秒乱跳,而不校时的时候,秒从40跳到59,然后又跳回40,分和秒之间无进位,电路在时,分,秒进位过程中能正常显示,故可排除芯片和连线的接触不良的问题.经检查,校正电路的连线没有错误,后用万用表的直流电压档带电检测秒十位的QA,QB,QC和QD脚,发现QA脚时有电压时而无电压,再检测秒到分和分到时的进位端,发现是由于秒到分的进位未拔掉所至.5 在制作报时电路的过程中,发现蜂鸣器在57分59秒的时候就开始报时,后经检测电路发现是由于把74HC30芯片当16引脚的芯片来接,以至接线都错位,重新接线后能正常报时.连接分频电路时,把时个位的QD和时十位的1脚断开,然后时十位的1脚接到晶振的3脚,时十位的3脚接到秒个位的1脚,所连接的电路图无法正常工作,时十位从0-9的跳,时个位只能显示一个0,在这个电路中3脚的分频用到两次,故无法正常显示,因此要把12进制接到74HC390的一个逻辑电路空出来用于分频即可,因此把时十位的CD4511的12,6脚接地,7脚改为接74HC390的5脚,74HC390的3,4脚断开,然后4脚接9脚即可,其中空出的74HC390的3脚就可用于2Hz的分频,分频后变为1Hz,整个电路也到此为正常的数字钟计数.2.设计体会

在此次的数字钟设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法.在连接六进制,十进制,六十进制的进位及十二进制的接法中,要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了.在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图,但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的,例如仿真的连接示意图中,往往没有接高电平的16脚或14脚以及接低电平的7脚或8脚,因此在实际的电路连接中往往容易遗漏.又例如74HC390芯片,其本身就是一个十进制计数器,在仿真电路中必须连接反馈线才能正常显示,而在实际电路中无需再连接,因此仿真图和电路连接图还是有一定区别的.在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的.3.对该设计的建议

电力电子技术课程设计报告格式 篇6

题目

姓名学号201009140305年级3班专业电气工程及其自动化系(院)汽车学院指导教师齐延兴

年月日

电电

课程设计用纸和格式要求:

A4纸打印(页边距:上下左右各留2.2cm)

大标题:3号字,宋体加粗

小标题:4号字,宋体加粗

正文:小4号字,宋体,固定间距20磅

要求图表规范,文字通顺,逻辑性强

报告字数不少于8000字。

具体格式及要求如下:

题目//三号宋体加粗居中

一、引言(介绍课题研究现状、前景及研究意义)//四号宋体加粗,顶格 正文//小四,宋体,固定间距20磅

二、设计任务(设计的任务、设计指标内容及要求,应完成的工作)

三、设计方案选择及论证(列举几个适合本课题的设计方案,论证选取最优的一个进行设计)

四、总体电路设计(总体电路的功能框图及其说明)

五、各功能模块电路设计(各功能模块的设计、计算与说明,所用元器件选型及参数等)

六、总体电路(总体电路原理图及其说明)

七、总结(电路调试及结果,设计过程收获、体会及改进想法等)

八、参考文献(格式如下,不少于6篇)

[1] 王兆安,黄俊.电力电子技木(第四版)[M].北京:机械工业出版社,2004.[2] 徐国华.超声波测距系统的设计与实现[J].电子技术应用, 1995(12):6-7.注:电力电子技术课程设计报告(打印稿)

高职模拟电子技术课程教学思考 篇7

模拟电子技术是高职院校电子类专业学生在校期间的一门必修的专业基础课,并且对他们接下来的专业核心课程的学习起着重要的作用,而在模拟电子技术这门课程当中有大量的基本概念、基本理论和基本分析方法,高职院校的学生学习基础普遍偏差,逻辑思维能力及数学计算能力大都不如本科院校的学生,因而他们的理论学习能力和学习兴趣一般来说都不是很高,所以高职院校的学生难免会觉得模拟电子技术课程的学习过程枯燥乏味以及困难重重。本文就该课程的教学方法和教学手段阐述几点看法。

1 模拟电子技术教学思考

1.1 教学方法方面

1.1.1 采用“项目驱动法”

《模电》课程内容多,电路复杂,学生容易因为难学而产生放弃学习的念头,怎样在《模电》教学的前期把学生的学习兴趣勾起来,这是一个很值得思考的问题,高职院校的学生有一个特点,他们对实物感兴趣,如果我们在课堂上拿出一个已经做好的实物展览给学生看,并且这个东西的制作原理是要用到模电知识的,那么这样,学生对于《模电》课程的学习兴趣会浓厚地多,所以我们不妨采用“项目驱动法”教学,所谓“项目驱动法”是师生通过共同实施一个完整的项目来组织教学活动,其指导思想是将一个相对独立的任务项目交予学生独立完成,从信息的收集、方案的设计与实施,都由学生自己负责,教师在教学过程中起到咨询和指导作用。比如,我们可以在课堂上展示一个“苹果外观有源小音箱”,这个小制作很实用,学生一定会很感兴趣,这样就一定可以提高他们对相关的知识点比如发光二极管、功率放大集成电路、电源等的学习兴趣,然后再在《模电》课程的实训环节让同学们自己利用所学理论知识把“苹果外观有源小音箱”组装出来,碰到问题再引导学生自己想办法解决,这样不仅让学生体验了成功的喜悦,从而提高学习的积极性,而且锻炼了他们分析问题解决问题的能力。

1.1.2 采用“近似分析法”

为了分析问题方便,我们会忽略次要因素,只考虑主要因素,这样可以把复杂的问题简单化,提高解决问题的效率,而又基本不影响分析问题的准确性,因为所产生的误差是在允许的范围内,这就是工程上的“近似分析法”,在《模电》中,放大电路的动态分析我们采用的是“微变等效电路分析法”,其中心思想就是当放大电路输入交流小信号时,就可以把三极管小范围内的特性曲线近似的用直线来代替,用它的线性交流小信号模型来代替,从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当做线性电路来分析,最终可以方便的运用电路理论来分析电路的交流性能。“近似分析法”在《模电》中的运用是相当广泛的,《模电》中运用到“近似分析法”的还有三极管的导通压降的计算、运算电路当中的“虚短”和“虚断”等。

1.2 教学手段方面

1.2.1 采用多媒体教学

模拟电子技术要求理论和实践的密切结合,在传统的教学当中,一些内容因为实验设备的问题而无法得到验证,长此以往,学生的学习积极性必定大打折扣,计算机的高速发展使得我们可以在电脑上完成那些因为实验设备的原因而无法完成的实验,在模拟电子技术教学中引入“multisim”、“EWB”等仿真软件,并在课堂上把仿真结果展示给同学们看,这对提高学生的学习兴趣很有帮助。多媒体教学不仅如此,它还可以提高课堂效率,在分析模拟电路时,如果碰到复杂难画的电路,而且教学手段还是传统的板书的话,那么课堂效率将受到严重影响,因为教师浪费了大量的时间在画图上面,而且学生还不一定喜欢,如果采用多媒体课件,那个电路图肯定比教师手画的要清楚美观,还节约了大量的画图时间。

1.2.2 运用“南风效应”

法国作家拉封丹写过这么一则寓言,讲的是北风和南风比威力,看谁能把行人身上的大衣脱掉。北风先来了个寒风凛冽,结果路上的行人为了抵御北风的侵袭,将大衣裹得紧紧地。南风则徐徐吹动,顿时风和日丽,行人因为觉得路上暖洋洋,就解开纽扣,脱掉大衣。像这种以启发自我反省、满足自我需要出现的心理反应,在心理学上称作“南风效应”。如果我们每一位老师在模拟电子技术课堂中都能很好地运用“南风效应”,去发现班上每一位学生的优点,加以赞扬,加以鼓励,我相信学生都会变得“好学”、“乐学”,然后老师再加以引导、辅助,那么学生就都大有希望变得“善学”了。

2 结束语

作为一门专业必修课,模拟电子技术是实践性很强、理论性很抽象的一门课程。要让学生真正乐学、善学这门课程,就必须改变传统教学形式,采用新的教学方法和手段,这样才能最大限度地达到教学目的,培养出适应当前社会的高级技术应用型人才。

摘要:对于高职院校电子类专业的学生来说,模拟电子技术是一门很重要的专业基础课,本文就该课程教学的教学方法和教学手段提出了几点看法。

模拟电子课程设计报告 篇8

摘要:从教学内容、教学方法、实践教学等几个方面对“模拟电子技术”课程的教学改革提出了一些具体措施和建议。教学实践表明,这些方法取得了较好的效果,显著提高了学生的学习兴趣、实践能力及创新设计能力。

关键词:模拟电子技术;教学改革;创新

作者简介:曾静(1981-),女,河南信阳人,沈阳化工大学信息工程学院,副教授;曹顺(1977-),男,辽宁黑山人,沈阳化工大学信息工程学院,讲师。(辽宁?沈阳?110142)

基金项目:本文系沈阳化工大学教学建设专项基金资助项目(项目编号:2012B22)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)27-0077-02

“模拟电子技术”课程是工科院校信息科学与技术学院类自动化、电气、测控、电子等相关专业的主干专业基础课,具有较强的理论性和专业实践性。该课程的教学效果、授课质量好坏直接关系到电子信息类学生对相关专业后续课程的学习。通过“模拟电子技术”课程的学习,可以培养学生的科学思维能力,提高学生分析和解决问题的能力,同时对树立学生理论联系实际的观点也有着重要的作用。近年来,随着各工科院校专业的拓展,招生人数的增多和师资队伍的不断壮大,过去的教学模式、教学方法和教学内容都已经不太适合新时代人才培养的需要,“模拟电子技术”课程的发展和改革力度也应该不断增大,对课程理论与实践教学的教学改革研究也变得越来越迫切和必要。

一、教学内容实时调整

随着电子技术的高速发展,新技术、新器件更新换代迅速,为适应社会需要,电子类技术课程的新知识点也在不断扩充及更新,陈旧的技术将不断被淘汰,这就要求相关课程的教学内容要不断进行实时调整。

“模拟电子技术”课程所涵盖的内容丰富、知识面广,现行教材种类繁多,以清华大学华成英教授编著的《模拟电子技术》为例,该书的主要部分包括半导体基础知识、基本放大电路、多级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的转换、功率放大电路、直流电源等。知识点多、散、碎,要求的理论学时也相对较多。沈阳化工大学(以下简称“我校”)近年来根据社会需求,加入了一些新的电子工程师认证课程,对“模拟电子技术”课程的学时也进行了调整。当然,重构课程内容是进行能力目标培养的首要任务。依据学生能力目标的培养及课程设置的实际情况,本着“以应用为目的,以必须够用为度”的原则,精简教学内容,保证教学效益,把“模拟电子技术”课程的主要内容确定为六大部分。这六大部分分别是:半导体器件基础知识介绍,主要包括二极管、三极管以及场效应管的工作原理及工作方式,让学生对基本电子器件有初步的了解,为搭建复杂电路设备打下基础;基本放大电路,重点是单管共射放大电路的工作原理,难点是放大电路的分析方法;放大电路中的反馈,主要讲解电压串联、电压并联、电流串联、电流并联共四种基本负反馈电路;信号的运算和处理,包括比例运算电路、积分电路和模拟乘法器等运算电路;波形的发生和信号的转换,重点是正弦波振荡电路的相位平衡条件、电压比较器的分析方法;直流电源,主要包括整流电路、滤波电路和稳压电路。这六大部分的内容相辅相成,互相关联,从简单直观出发,激发学生的学习兴趣,并渐渐深入到实际环节,让学生对模拟器件有系统、全面的认知及理解。

通过对“模拟电子技术”课程教学内容的调整,既满足了教学学时缩减的需要,又能使学生在较短的时间内有效、全面地掌握该课程的重要知识点,为后继电子类课程的深入学习打下良好基础。

二、板书与多媒体影像相结合

“模拟电子技术”课程知识面广,内容涵盖面大,课程教学中有大量实际电路分析、波形图讲解、电路应用图解等,完全靠教师手绘图形既浪费时间也不能达到满意的显示效果,随着计算机的广泛应用,高校多媒体教室数目都在大量增加,越来越多的院校将多媒体教学列入“模拟电子技术”教学的必备条件之一。随着网络技术的迅猛发展,越来越多的教师可以从网络上轻松下载自己需要的多媒体课件资料,根据各自院校的特点和需求不同加以改进来满足自我教学的需要。以前教师一般自己制作多媒体课件,但效果和美观水平可能欠佳,通过修改已有的国家级精品课的课件资料无疑大大地减轻了教师的工作量,同时带来了更好的教学效果。多年来,清华大学制作的多媒体课件一直是我们教学的重要参考依据,该课件完整、美观且条理清晰,十分值得广大高等院校及职业技术学院借鉴。

在教学过程中,针对学生对二极管、三极管内部结构及工作原理理解上的困难性,我们制作了大量的Flash动画,包括“自由电子和空穴的形成”、“载流子的运动”、“PN结的形成”等,在基本放大电路分析章节制作了“饱和失真和截止失真”、“温度对Q点的影响”、“等效电路的画法”等视频讲解,形象生动地帮助学生理解学习难点,将讲解变得更直观化、清晰化,有效地提高了教学效果。

当然,多媒体教学虽然有很多优点,但在教学过程中也不能完全依赖于这种方式。完全采用多媒体教学可能会导致教学进程过快、教学模式单一而容易导致学生困倦,因此我们一直提倡并采用多媒体+板书的教学模式。在教学过程中,将课程的重点、难点以精简的文字方式重现在黑板上,不仅加深了学生的印象,又给了学生适当的消化吸收知识点的时间。

三、实践教学改进

“模拟电子技术”课程在学习过程中必须将理论与实践相结合,才能达到良好的学习效果。我校对实践教学环节的考核方式加以改进,将实验课独立设课,“模拟电子技术”课程实验和“数字电子技术”课程实验合并为一门课,称为“电子技术实验”,“电子技术实验”是自动化、测控、电气、电子信息工程、电子信息科学与工程、电子科学与技术等专业的技术基础课,是一门实践性很强的课程。本课程的主要任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能;培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

根据新教学大纲的要求,我校的模拟技术实验学时为16学时,精选7个实验题目,主要包括“常用电子仪器的使用”、“晶体管共射极单管放大器”、“反馈放大器”、“集成运算放大器的基本应用(I)”、“集成运算放大器的基本应用(II)”、“直流稳压电源(I)”、“直流稳压电源(II)”。在考评过程中分别对学生的实验预习、操作环节、实验报告三方面综合考评,要求学生能熟练使用THM-3型模拟电路试验箱、交流毫伏表GTV-417、数字存储示波器TSD1012、数字万用表FLUKE15B、函数波发生器FG-506、直流电源供应器GPS-2303C等电子仪器及仪表,要求学生能根据技术要求对小型电子系统合理确定实验方案、设计实验电路,具备独立选择电器元件的能力。实验考核环节提高了对学生实践操作能力的要求,避免了以往理论和实验统一考评过程中重理论、重考试成绩、轻实验考核的弊端。

四、结束语

笔者通过近十年来对“模拟电子技术”课程长期的理论与实践教学所积累的经验及取得的良好教学效果进行总结,对该课程的教学及实践改革提出一些经验与建议,希望对其他工科院校相关专业课程的教学改革有所裨益。

参考文献:

[1]华成英.模拟电子技术基础[M].第四版.北京:高等教育出版社,

2006.

[2]祝瑞玲,祝瑞花.“模拟电子技术”课程教学改革的探索与实践[J].教育与职业,2011,(30):135-136.

[3]吴青萍,张慧敏.对模拟电子技术课程行动导向教学的探讨[J].职教论坛,2010,(30):53-54.

[4]张永平.电子技术基础课的专业能力培养[J].教育探索,2008,(5):

133-134.

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