電路設(shè)計(jì)步驟精選(九篇)

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第1篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)；成本核算

中圖分類號(hào)：F23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收錄日期：2015年8月30日

一、前言

集成電路的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈包括三大部分，即集成電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和封裝及測(cè)試。由于集成電路行業(yè)在我國(guó)起步晚，目前最尖端的集成電路企業(yè)幾乎全被外資壟斷，因此國(guó)家從改革開放以來(lái)，逐年加大集成電路產(chǎn)業(yè)的投入。近年來(lái)，我國(guó)的集成電路企業(yè)飛速發(fā)展，規(guī)模逐年擴(kuò)大。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2015年第一季度中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為685.5億元。其中，IC設(shè)計(jì)銷售額為225.1億元，生產(chǎn)制造業(yè)銷售額為184.9億元，封裝測(cè)試銷售額為275.5億元。作為集成電路產(chǎn)業(yè)的IC設(shè)計(jì)得到國(guó)家的大力鼓勵(lì)發(fā)展，以期望由IC設(shè)計(jì)帶動(dòng)整個(gè)中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的集成電路企業(yè)主要分布在長(zhǎng)三角、珠三角、京津地區(qū)和西部的重慶、西安和武漢等。其中，長(zhǎng)三角地區(qū)集中了全國(guó)約55%的集成電路制造企業(yè)、80%的集成電路封裝測(cè)試企業(yè)和近50%的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，該區(qū)域已經(jīng)形成了包括集成電路的研發(fā)、設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試及其相關(guān)配套支撐等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。

集成電路行業(yè)是一個(gè)高投入、高產(chǎn)出和高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)，動(dòng)輒幾十億元甚至幾百億元的投入才能建成一條完整的生產(chǎn)線。國(guó)務(wù)院在2000年就開始下發(fā)文件鼓勵(lì)軟件和集成電路企業(yè)發(fā)展，從政策法規(guī)方面，鼓勵(lì)資金、人才等資源向集成電路企業(yè)傾斜；2010年和2012年更是聯(lián)合國(guó)家稅務(wù)總局下發(fā)文件對(duì)集成電路企業(yè)進(jìn)行稅收優(yōu)惠激勵(lì)，2013年國(guó)家發(fā)改委等五部門聯(lián)合下發(fā)了發(fā)改高技[2013]234號(hào)文，凡是符合認(rèn)定的集成電路設(shè)計(jì)的企業(yè)均可以享受10%的所得稅優(yōu)惠政策。因此，對(duì)于這樣一個(gè)高投入、高技術(shù)、高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，國(guó)家又大力支持的產(chǎn)業(yè)，做好成本核算是非常必要的。長(zhǎng)期以來(lái)，集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)由于行業(yè)面較窄，又屬于高投入、復(fù)雜程度不斷提高的行業(yè)，成本核算一直沒有一個(gè)明確的核算方法。

二、集成電路設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程

集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)是一個(gè)新型行業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)企業(yè)，跟常規(guī)企業(yè)的工作流程有很大區(qū)別，如下圖1。（圖1）集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)在收到客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求后，根據(jù)產(chǎn)品需求進(jìn)行IC設(shè)計(jì)和繪圖，設(shè)計(jì)過程中需要選擇相應(yīng)的晶圓材料，以便滿足設(shè)計(jì)需求。設(shè)計(jì)完成后需要把設(shè)計(jì)圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產(chǎn)的母版，在IC生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過光刻掩膜版在晶圓上生產(chǎn)出所設(shè)計(jì)的芯片產(chǎn)品。生產(chǎn)完成后進(jìn)入下一環(huán)節(jié)封裝，由專業(yè)的封裝企業(yè)對(duì)所生產(chǎn)的芯片進(jìn)行封裝，然后測(cè)試相關(guān)芯片產(chǎn)品的參數(shù)和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，初步測(cè)試完成后，把芯片產(chǎn)品返回集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，由設(shè)計(jì)企業(yè)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠前的測(cè)試和檢驗(yàn)，最后合格的芯片將會(huì)發(fā)給客戶。

對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)來(lái)說，整個(gè)集成電路生產(chǎn)流程都需要全方位介入，每個(gè)環(huán)節(jié)都要跟蹤，以便設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能符合要求，一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，例如合格率下降、封裝不符合要求等，設(shè)計(jì)的芯片可能要全部報(bào)廢，無(wú)法返工處理，這將會(huì)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)帶來(lái)很大損失。

三、成本核算方法比較

傳統(tǒng)企業(yè)的成本核算方法一般有下面幾種：

（一）品種法：核算產(chǎn)品成本的品種法是以產(chǎn)品的品種為成本計(jì)算對(duì)象，歸集費(fèi)用，計(jì)算產(chǎn)品成本的一種方法。品種法一般適用于大量大批單步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)，如發(fā)電、采掘等企業(yè)。在這種類型的企業(yè)中，由于產(chǎn)品的工藝流程不能間斷，沒有必要也不可能劃分生產(chǎn)步驟計(jì)算產(chǎn)品成本，只能以產(chǎn)品品種作為成本計(jì)算對(duì)象。

品種法除廣泛應(yīng)用于單步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)外，對(duì)于大量大批多步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)或者車間，如果其生產(chǎn)規(guī)模小，或者按流水線組織生產(chǎn)，或者從原材料投入到產(chǎn)品產(chǎn)出的全過程是集中封閉式的生產(chǎn)，管理上不要求按照生產(chǎn)步驟計(jì)算產(chǎn)品成本，也可以采用品種法計(jì)算成本，如小型水泥廠、磚瓦廠、化肥廠、鑄造廠和小型造紙廠等。

按照產(chǎn)品品種計(jì)算成本，是產(chǎn)品成本計(jì)算最基礎(chǔ)、最一般的要求。不論什么組織方式的制造企業(yè)，不論什么生產(chǎn)類型的產(chǎn)品，也不論成本管理要求如何，最終都必須按照產(chǎn)品品種計(jì)算出產(chǎn)品成本。因此，品種法是最基本的成本計(jì)算方法。

（二）分批法：分批法亦稱訂單法，它是以產(chǎn)品的批別（或訂單）為計(jì)算對(duì)象歸集費(fèi)用并計(jì)算產(chǎn)品成本法的一種方法。分批法一般適用于單件小批生產(chǎn)類型的企業(yè)，如船舶、重型機(jī)械制造企業(yè)以及精密儀器、專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。對(duì)于新產(chǎn)品的試制，工業(yè)性修理作業(yè)和輔助生產(chǎn)的工具模具制造等，也可以采用分批法計(jì)算成本。在單件小批生產(chǎn)類型企業(yè)中，通常根據(jù)用戶的訂單組織產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)何種產(chǎn)品，每批產(chǎn)品的批量大小以及完工時(shí)間，均要根據(jù)需求單位加以確定。同時(shí)，也要考慮訂單的具體情況，并結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷程度合理組織產(chǎn)品的批次及批量。

（三）分步法：分布法是以產(chǎn)品的品種及其所經(jīng)過的生產(chǎn)步驟作為成本計(jì)算對(duì)象，歸集生產(chǎn)費(fèi)用，計(jì)算各種產(chǎn)品成本及其各步驟成本的一種方法。分布法主要適用于大量大批復(fù)雜生產(chǎn)的企業(yè)，如紡織、冶金、造紙等大批量、多步驟生產(chǎn)類型的企業(yè)。例如，鋼鐵企業(yè)可分為煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)步驟。在這種企業(yè)里，其生產(chǎn)過程是由若干個(gè)在技術(shù)上可以間斷的生產(chǎn)步驟組成的，每個(gè)生產(chǎn)步驟除了生產(chǎn)出半成品（最后步驟為產(chǎn)品）外，還有一些處于加工階段的在產(chǎn)品。已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)的半成品及可以用于下一生產(chǎn)步驟的再加工，也可以對(duì)外銷售。

（四）作業(yè)成本法：作業(yè)成本法是一個(gè)以作業(yè)為基礎(chǔ)的管理信息系統(tǒng)。它以作業(yè)為中心，作業(yè)的劃分從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始，到物料供應(yīng)；從工藝流程的各個(gè)環(huán)節(jié)、總裝、質(zhì)檢到發(fā)運(yùn)銷售全過程，通過對(duì)作業(yè)及作業(yè)成本的確認(rèn)計(jì)量，最終計(jì)算出相對(duì)準(zhǔn)確的產(chǎn)品成本。同時(shí)，經(jīng)過對(duì)所有與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)作業(yè)的跟蹤，消除不增值作業(yè)，優(yōu)化作業(yè)鏈和價(jià)值鏈，增加需求者價(jià)值，提供有用信息，促進(jìn)最大限度的節(jié)約，提高決策、計(jì)劃、控制能力，以最終達(dá)到提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和獲利能力，增加企業(yè)價(jià)值的目的。

由于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的特殊生產(chǎn)工藝流程，集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的主要生產(chǎn)和封裝、測(cè)試都是在第三方廠家進(jìn)行，分批法、分步法和作業(yè)成本法都不太適合作為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的成本核算方法，所以品種法將作為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的基礎(chǔ)成本核算方法。

四、IC產(chǎn)品的品種法

品種法作為一種傳統(tǒng)的成本核算方法，在集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)里是十分實(shí)用的。由于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的生產(chǎn)流程比較特殊，產(chǎn)品從材料到生產(chǎn)、封裝、測(cè)試，最后回到集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)都是在第三方廠商進(jìn)行，每一個(gè)環(huán)節(jié)的成本費(fèi)用無(wú)法及時(shí)掌握，IC產(chǎn)品又有其特殊性，每種產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，不僅依賴于設(shè)計(jì)圖紙，而且依賴于代工的工藝水平，每個(gè)批次的合格率并不盡相同，其成品率通常只有在該種產(chǎn)品的所有生產(chǎn)批次全部回到設(shè)計(jì)企業(yè)并通過質(zhì)量的合格測(cè)試入庫(kù)時(shí)才能準(zhǔn)確得出，然而設(shè)計(jì)企業(yè)的產(chǎn)品并不是一次性全部生產(chǎn)出來(lái)，一般需要若干個(gè)批次，或許幾十上百個(gè)批次加工，在最后幾個(gè)批次返回設(shè)計(jì)企業(yè)時(shí)，早期的許多批次產(chǎn)品早已經(jīng)發(fā)給客戶使用了，因此集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的按品種進(jìn)行成本核算應(yīng)該是有一定預(yù)期的品種法，即需要提前預(yù)估該種產(chǎn)品的成品率或廢品率，盡量準(zhǔn)確核算每一個(gè)IC產(chǎn)品的成本。

五、結(jié)語(yǔ)

集成電路設(shè)計(jì)是個(gè)技術(shù)發(fā)展、技術(shù)更新非常迅速的行業(yè)，IC設(shè)計(jì)企業(yè)要在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的行業(yè)站住腳跟或者有更好的發(fā)展，就必須緊密把握市場(chǎng)的變化趨勢(shì)，不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、改進(jìn)技術(shù)或工藝，及時(shí)調(diào)整市場(chǎng)需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向，持續(xù)不斷的通過科學(xué)合理的成本控制手段，從技術(shù)上和成本上建立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，充分利用國(guó)家對(duì)于集成電路產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策，特別是對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的優(yōu)惠政策，加大重大項(xiàng)目和新興產(chǎn)業(yè)IC芯片應(yīng)用的研發(fā)和投資力度；合理利用中國(guó)高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領(lǐng)域的研究資源和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展思路，縮短項(xiàng)目的研發(fā)周期；通過各種途徑加強(qiáng)企業(yè)的成本控制手段，來(lái)達(dá)到提高中國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

主要參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì).cn.

第2篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：繪制原理圖；PCB設(shè)計(jì)；方法

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）17-0251-02

一、導(dǎo)言

隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，用Protel軟件設(shè)計(jì)電路和PCB成為電子專業(yè)學(xué)生必備的技能之一。Protel99SE功能強(qiáng)大，能進(jìn)行原理圖繪制、電路仿真、PCB設(shè)計(jì)、PLD設(shè)計(jì)、各類報(bào)表等工作。本文將以FM收音機(jī)電路設(shè)計(jì)為例，講述Protel 99SE在PCB設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1.電路原理圖設(shè)計(jì)的一般步驟[1]。電路原理圖設(shè)計(jì)通常有以下六個(gè)步驟，即啟動(dòng)Protel99SE原理圖編輯器、設(shè)置圖紙大小和版面、放置元器件、對(duì)放置的元器件布局布線、對(duì)布局布線進(jìn)行調(diào)整、保存文檔并打印輸出。

2.PCB的設(shè)計(jì)步驟。印制電路板圖（PCB）的設(shè)計(jì)由七個(gè)步驟構(gòu)成，即繪制電路原理圖、創(chuàng)建PCB文檔、規(guī)劃電路板、裝元器件封裝庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)表、元器件的布局、布線、文檔保存與輸出。

二、印制電路板設(shè)計(jì)實(shí)例――FM收音機(jī)電路設(shè)計(jì)

1.FM收音機(jī)原理圖設(shè)計(jì)。原理圖設(shè)計(jì)是PCB設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，原理圖的正確是電路板布局布線的前提。①創(chuàng)建原理圖設(shè)計(jì)文件，在Protel 99SE主菜單欄File菜單中選擇子菜單New，在“New Design Database”對(duì)話框中設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱“FM收音機(jī)電路設(shè)計(jì).ddb”和保存路徑，完成創(chuàng)建。在新建數(shù)據(jù)庫(kù)中單擊主菜欄File中的New…，選擇“Schematic Document”圖標(biāo)，生成一個(gè)原理圖設(shè)計(jì)文件，命名為“FM收音機(jī).Sch”。②設(shè)置圖樣參數(shù)，F(xiàn)M收音機(jī)電路圖采用A4號(hào)圖紙。單擊主菜單欄的Design菜單，在彈出下拉菜單中選擇Option…選項(xiàng)，將默認(rèn)的圖樣幅面“B”改為“A4”。③放置元器件，在Libraries選項(xiàng)中選擇所需的元器件庫(kù)，并選定元器件，雙擊元器件名，然后單擊鼠標(biāo)左鍵放置元器件，可以多次放置。值得注意的是，在FM收音機(jī)電路設(shè)計(jì)中，現(xiàn)有的庫(kù)中不提供SC1088，需要自己制作該元器件。④放置連線和節(jié)點(diǎn)，然后在連線工具欄中單擊按鈕，在連線的起點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)鼠標(biāo)至另一元器件的引腳，再次單擊鼠標(biāo)左鍵，完成此連線的繪制。如果連線相交，則需要添加節(jié)點(diǎn)，單擊連線工具欄中的按鈕，在需要添加節(jié)點(diǎn)的位置單擊鼠標(biāo)左鍵，完成節(jié)點(diǎn)的設(shè)置[2]。⑤放置電源和接地符號(hào)，放置電源和接地符號(hào)有兩種方式，即通過菜單Place＼＼Power Port，或者使用連線工具欄（Wiring Tools）中的按鈕。⑥編輯元器件屬性，根據(jù)電路原理圖的需要，設(shè)置元器件名稱、封裝和參數(shù)等相關(guān)屬性。完成以上步驟，原理圖繪制完畢，如圖1所示。⑦保存文件，繪制完畢后，執(zhí)行菜單命令File＼＼Save，保存文件。

2.檢查原理圖電氣規(guī)則。使用Protel 99 SE的電氣規(guī)則，即執(zhí)行菜單命令Tool/ ERC，進(jìn)行電氣規(guī)則檢查。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，根據(jù)錯(cuò)誤信息改正。

3.創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖和PCB之間的橋梁。執(zhí)行菜單命令Design/ Create Netlist，生成與原理圖同名的文件，其擴(kuò)展名為“.NET”。

4.印刷電路板的設(shè)計(jì)。①進(jìn)入印刷電路板設(shè)計(jì)界面，執(zhí)行菜單File/New命令，選擇PCB Document圖標(biāo)，新建PCB設(shè)計(jì)文檔，命名為“FM收音機(jī).PCB”。②規(guī)劃電路板，在“FM收音機(jī).PCB”工作界面中選取KeepOut Layer，執(zhí)行Track命令，繪制FM收音機(jī)電路的邊框，其形狀為矩形，大小為80mmΧ60mm。③設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則的相關(guān)參數(shù)，執(zhí)行菜單命令Design/Rules，選擇Routing按鈕。在Rules Classes中根據(jù)電路板設(shè)計(jì)要求設(shè)置參數(shù)[3]?！癋M收音機(jī)電路”PCB板的設(shè)計(jì)要求如下：信號(hào)層為Top Layer和Bottom Layer，無(wú)電源層。頂層布線形態(tài)為“Horizontal”，底層布線形態(tài)為“Vertical”；過孔（Via）設(shè)置為穿透式過孔；元件安裝方式為貼片式（SMT），可以雙面布局；布線寬度（Width）設(shè)置為8～12mil，推薦寬度為10mil；過孔、布線安全間距（Clearance）采用默認(rèn)設(shè)置；增加+3V、GND網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，將布線寬度設(shè)置為20～100mil；推薦寬度為40mil。④加載元件封裝庫(kù)，執(zhí)行菜單命令Design/Add/Remove Library，在彈出的對(duì)話框中選取對(duì)應(yīng)的元件封裝庫(kù)。如果有自制的封裝，也要將封裝所在的庫(kù)添加到庫(kù)中。⑤裝載網(wǎng)絡(luò)表，執(zhí)行菜單Design/Load Nets…命令，選擇“FM收音機(jī).Net”文件。如果顯示無(wú)錯(cuò)誤，單擊Execute按鈕完成網(wǎng)絡(luò)表的裝載。⑥元器件布局，Protel 99SE支持自動(dòng)布局和手動(dòng)布局。執(zhí)行菜單命令Tools/Auto Placement/Auto Placer 可以自動(dòng)布局。FM收音機(jī)布局如圖2所示。⑦自動(dòng)布線，執(zhí)行菜單命令A(yù)uto Routing/All，并在彈出的窗口中單擊Route all 按鈕，開如對(duì)PCB進(jìn)行自動(dòng)布線。FM收音機(jī)電路板布線圖如圖3所示。⑧手工調(diào)整，自動(dòng)布線結(jié)束后，可能存在一些令人不滿意的地方。運(yùn)用手工調(diào)整，將PCB設(shè)計(jì)得更完美。⑨打印輸出PCB，執(zhí)行菜單命令File/Print/Preview，生成“FM收音機(jī).PPC”。然后執(zhí)行菜單命令File/print，打印出PCB圖。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著電子產(chǎn)品的新發(fā)展，印制電路板的設(shè)計(jì)會(huì)日趨復(fù)雜。運(yùn)用Protel設(shè)計(jì)電路在提高原理圖和PCB設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，其強(qiáng)大的規(guī)則設(shè)置也保證了電子產(chǎn)品的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張輝.Protel 99SE項(xiàng)目式教程[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2014.

第3篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：仿真；課程設(shè)計(jì)；效果；效率

Comprehensive application for the simulation software in the course design and the measures for some problems

Xu Junyun

South China of agriculture university, Guangzhou, 441052, China

Abstract: Introduced a method for conducting students to apply the simulation software comprehensively to do course design about the power electronics system. Through analyzing the characteristics for two kinds of simulation softwares, guided students to use Matlab/Simulink to do power electronic main circuit design, and to use Orcad/Pspice to do the power electronic control circuit design, and give a useful measure for convergence problem in the simulation. The practices show that the comprehensive application of simulation softwares can effectively help students improve the effect and efficiency of the power electronics circuit design.

Key words: emulation; course design; effect; efficiency

高校實(shí)踐教學(xué)是一項(xiàng)需要不斷創(chuàng)新的工作，實(shí)踐課教師有必要探索新的實(shí)踐教學(xué)方法，改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)效果。因此，筆者在本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)課―電力電子技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)方法上做了改進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生采用一種綜合應(yīng)用仿真軟件輔助電力電子電路課程設(shè)計(jì)的方法。

1 電力電子電路常用仿真軟件特點(diǎn)分析

目前在電力電子電路設(shè)計(jì)和分析上主要采用Matlab/Simulink和Orcad/Pspice這兩種仿真軟件。在Matlab/Simulink仿真平臺(tái)，電力電子器件模型使用的是簡(jiǎn)化宏模型，它只要求元器件的外特性與實(shí)際元器件特性基本相符，而不考慮元器件的內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)，屬于系統(tǒng)級(jí)模型。 Orcad/Pspice是不同于Matlab/Simulink的仿真平臺(tái)，它構(gòu)建的元器件模型除了要求元器件的外特性與實(shí)際元器件特性相符，還要考慮元器件內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)，相比Matlab/Simulink的宏模型更詳細(xì)，更復(fù)雜，是屬于器件級(jí)的模型，用Pspice仿真可以細(xì)致地反映元器件的工作情況。雖然Matlab/Simulink的電力電子器件模型較為簡(jiǎn)單，但是它占用的系統(tǒng)資源較少，因而在仿真時(shí)出現(xiàn)不收斂的幾率相比Orcad/Pspice要少。鑒于此，可以考慮將這兩種仿真軟件有機(jī)結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以提高仿真的效率。

下面以一種基于TL494控制的開關(guān)電源的設(shè)計(jì)為例，介紹在電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中建議學(xué)生采用的綜合性設(shè)計(jì)方法。

2 基于TL494控制的開關(guān)電源設(shè)計(jì)舉例

本示例要求設(shè)計(jì)出一種以TL494為控制器件的開關(guān)電源，電源電壓范圍為0～12 V。要求該開關(guān)電源性能可靠，紋波電壓小，控制精度高。

2.1 設(shè)計(jì)步驟1―主電路的原理電路設(shè)計(jì)

主電路的原理電路設(shè)計(jì)方案利用所學(xué)知識(shí)，學(xué)生容易確定。如本設(shè)計(jì)中的主電路可采用常規(guī)的非隔離式Buck電路，開關(guān)管采用P溝道MOSFET，驅(qū)動(dòng)采用“圖騰柱”電路，輸出電壓反饋電路由一個(gè)比例運(yùn)放電路構(gòu)成(如圖1所示)。

圖1 主電路、驅(qū)動(dòng)電路及電壓反饋原理電路

2.2 設(shè)計(jì)步驟2―控制電路原理電路設(shè)計(jì)

控制電路原理電路方案參照相關(guān)資料，并利用所學(xué)自動(dòng)控制理論知識(shí)，學(xué)生也較容易確定。本部分要求以TL494作為控制芯片。

TL494控制原理電路(如圖2所示)，1和2腳前接上兩相同阻值的電阻，起到限流阻隔的作用，其中1腳接主電路輸出反饋電壓Vo，2腳接設(shè)定電壓Vset，當(dāng)改變Vset的值時(shí)，Vo和Vset經(jīng)誤差比較后控制PWM信號(hào)的輸出；3腳經(jīng)一個(gè)PI比例積分回路串上2腳，起到反饋的作用；4腳接地；5腳經(jīng)一個(gè)電容接地，6腳經(jīng)一個(gè)電阻接地，5，6腳共同構(gòu)成振蕩回路；8，11腳與12腳共同接工作電壓；13腳接地，使9，10腳以并聯(lián)工作方式輸出。

圖2 TL494控制原理電路

2.3 設(shè)計(jì)步驟3―開關(guān)電源系統(tǒng)仿真預(yù)設(shè)計(jì)

這個(gè)環(huán)節(jié)是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)學(xué)生而言，設(shè)計(jì)原理電路并不難，難的就在于如何確定原理電路中具體的元器件參數(shù)，在這方面學(xué)生缺乏經(jīng)驗(yàn)。

2.3.1 仿真軟件使用方案及問題對(duì)策

按常規(guī)設(shè)計(jì)方法，直接將Orcad/Pspice仿真軟件用于電力電子電路設(shè)計(jì)，對(duì)初學(xué)者特別是學(xué)生來(lái)說，往往困難較大。學(xué)生在使用該軟件的時(shí)候，很容易碰到仿真不收斂的問題，從而一籌莫展。

因此，在教學(xué)實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生首先利用Matlab中Simulink仿真平臺(tái)仿真快而不易出現(xiàn)收斂問題的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行主電路的仿真設(shè)計(jì)，較高效地確定出主電路中的電感、電容和電阻的最佳參數(shù)值。然后再利用Orcad/Pspice仿真軟件進(jìn)行控制電路的仿真設(shè)計(jì)?？刂齐娐凡糠衷O(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于PI參數(shù)的選擇，因此要引導(dǎo)學(xué)生采用Orcad/Pspice仿真軟件來(lái)進(jìn)行。因?yàn)镺rcad/Pspice是器件級(jí)仿真軟件，仿真精度高，輔助控制電路參數(shù)的確定最佳。

對(duì)Orcad/Pspice在電力電子電路整體仿真中容易遇到的收斂性問題，筆者通過和學(xué)生一起分析研究、查找資料，積累了一些解決問題的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐表明，這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)開關(guān)電源系統(tǒng)電路的仿真設(shè)計(jì)是有用的。下面給出一個(gè)對(duì)此問題有用的對(duì)策。

在用Orcad/Pspice進(jìn)行仿真調(diào)試的時(shí)候，經(jīng)常出現(xiàn)ERROR -- Convergence problem in transient analysis at Time =？ Time step =？, minimum allowable step size =？這個(gè)問題。一個(gè)有效的解決方法就是修改參數(shù)。系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)及參數(shù)修改的方法如圖3和圖4所示。

圖3 PSpice系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)

圖4 參數(shù)修改圖

2.3.2 系統(tǒng)仿真輸出波形圖示例

通過對(duì)不同參數(shù)條件下仿真結(jié)果的比較，按照開關(guān)電源紋波電壓小，控制精度高等要求可確定原理電路參數(shù)。下面是利用仿真平臺(tái)方便的參數(shù)比較功能得出的主電路最佳仿真輸出波形圖及控制電路采用最佳PI參數(shù)值時(shí)系統(tǒng)的輸出電壓仿真波形(如圖5，圖6所示)。

圖5 主電路負(fù)載電壓仿真輸出波形(Simulink)

圖6 總電路負(fù)載電壓仿真輸出波形3(Pspice)

圖5是在開環(huán)狀態(tài)下選擇出的相對(duì)最優(yōu)電感、電容和電阻參數(shù)值下的負(fù)載電壓波形；圖6是在控制電路選用相對(duì)最優(yōu)比例系數(shù)和積分電容參數(shù)時(shí)的負(fù)載電壓波形。

2.4 設(shè)計(jì)步驟4―實(shí)際開關(guān)電源系統(tǒng)測(cè)試

依據(jù)仿真預(yù)定元器件參數(shù)構(gòu)建出具體的電路。在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試中，要求學(xué)生利用示波器等檢測(cè)儀器分析電路中的問題，幫助進(jìn)一步確定最佳元器件參數(shù)。下面是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際測(cè)試的一些數(shù)據(jù)(見表1，表2)。

表1 輸入設(shè)定電壓和輸出實(shí)際電壓

表2 輸入設(shè)定電壓和輸出實(shí)際電壓

實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：本電路系統(tǒng)可以穩(wěn)定地輸出0～12 V的直流電壓。

實(shí)踐表明，引導(dǎo)學(xué)生將不同仿真軟件綜合應(yīng)用于電力電子電路的設(shè)計(jì)，不僅能有效地幫助學(xué)生提高電路設(shè)計(jì)的效率，而且對(duì)開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也是有益的。

參考文獻(xiàn)

[1] 許俊云.實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn)與使用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010,8:337-339.

第4篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

因此，首先需要得到晶體管的輸入輸出曲線。在ADS中，輸入輸出關(guān)系是通過對(duì)晶體管做直流掃描得到的。實(shí)驗(yàn)步驟是先建立一個(gè)新的工程項(xiàng)目（Project）和一個(gè)新的設(shè)計(jì)（Design），然后選擇晶體管直流工作點(diǎn)掃描模板（ADS中常用的功能都做成了模板，可以直接調(diào)用），并在其提供的元器件庫(kù)中選擇合適的元件，加入到模板中，如圖1所示。其次，需要設(shè)定晶體管的工作范圍，就是IBB和VCE的范圍，可以通過掃描參數(shù)設(shè)置得到，如圖2所示。

本例中，IBB的掃描范圍是從20uA到100uA，掃描步長(zhǎng)為10uA。VCE的掃描范圍從0V到5V，掃描步長(zhǎng)為0.1V。當(dāng)掃描參數(shù)確定后，點(diǎn)擊仿真按鈕，就會(huì)產(chǎn)生圖3的輸入輸出曲線。圖3所示的輸入輸出關(guān)系曲線與課本上的曲線幾乎是一致的，它表明在不同的基極電流IBB作用下，集電極電流IC與集射電壓VCE的關(guān)系。通過輸入輸出曲線，可以選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)電路的功能。在本例中，為與教材保持一致，將靜態(tài)工作點(diǎn)選擇在輸出曲線的中點(diǎn)，大致對(duì)應(yīng)于圖3中光標(biāo)m1的位置，軟件會(huì)自動(dòng)顯示出此處的參數(shù)，即IBB=60uA，VCE＝3V，IC=6mA。當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)確定后，可以據(jù)此設(shè)計(jì)直流偏置電路。由于本例是設(shè)計(jì)共射極基本放大電路，因此需要計(jì)算基極和集電極電阻的大小。根據(jù)共射極放大電路的基本計(jì)算結(jié)果，可以設(shè)計(jì)出圖6所示電路。驗(yàn)證該電路的方法是對(duì)其做直流仿真，并將仿真計(jì)算的結(jié)果直接顯示在電路圖中對(duì)應(yīng)的元件和支路上。

從圖中可以看出，基極的電位為809mV，電流為69.9uA，而集電極電位VCE=2.74V，Ic=6.64mA。對(duì)比前面得到的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)（IBB=60uA，VCE＝3V，IC=6mA），可以發(fā)現(xiàn)它們之間存在一個(gè)小的偏差，這是因?yàn)樵陔娐吩O(shè)計(jì)中，無(wú)論是在靜態(tài)工作點(diǎn)還是元件參數(shù)的選擇上，都存在近似的過程，因此，任何電路的設(shè)計(jì)，都是一個(gè)近似的設(shè)計(jì)，由此得到的實(shí)際電路都需要經(jīng)過調(diào)試合格后才能夠?qū)嶋H使用。以上的例子為學(xué)生展示了一個(gè)電路設(shè)計(jì)的基本過程以及設(shè)計(jì)方法。當(dāng)課程進(jìn)一步深入后，可以對(duì)本例進(jìn)行擴(kuò)展，例如在分析放大電路動(dòng)態(tài)特性時(shí)，可以加入不同幅度的輸入信號(hào)，觀察在不同靜態(tài)工作點(diǎn)，放大電路的輸入輸出波形和非線性失真，有助于學(xué)生理解設(shè)計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)的意義。

第5篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

【關(guān)鍵詞】 電子實(shí)習(xí) 新模式 Altium Designer

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中扮演了非常重要的角色。大學(xué)生是未來(lái)科技文明發(fā)展的主力，因此在理工科大學(xué)生的電子實(shí)習(xí)課程中引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)是時(shí)展的必然。電路設(shè)計(jì)與仿真方面的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件種類很多，其中Protel設(shè)計(jì)軟件在我國(guó)擁有眾多的用戶，其升級(jí)版本為Altium Designer，功能更加強(qiáng)大，所以我校選擇該軟件作為電子實(shí)習(xí)課程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)軟件。該軟件簡(jiǎn)單易學(xué)，具有常用的電路圖設(shè)計(jì)功能、電路仿真功能和電路板設(shè)計(jì)功能，還集成了FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)功能，并且兼容以前各個(gè)版本。

2 在電子實(shí)習(xí)中引入Altium Designer教學(xué)的具體實(shí)現(xiàn)方法

2.1 電子實(shí)習(xí)的流程

我校電子實(shí)習(xí)采用學(xué)生自主選題的方式，即由老師提供多個(gè)電路，如表1所示。學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)和興趣進(jìn)行選擇，對(duì)于基礎(chǔ)好的學(xué)生，允許其自立課題。學(xué)生對(duì)所選擇的電路進(jìn)行電路仿真、PCB設(shè)計(jì)與制作、電路焊接和調(diào)試，并最終制作成功一個(gè)產(chǎn)品。電路分為模擬部分和數(shù)字部分，學(xué)生主要學(xué)習(xí)模擬部分的仿真與設(shè)計(jì)。本文將以“紅外線心律計(jì)”產(chǎn)品的模擬電路部分為例介紹Altium Designer軟件的具體應(yīng)用。

2.2 用Altium Designer軟件進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)與仿真

使用Altium Designer軟件可以方便地進(jìn)行模擬電路的設(shè)計(jì)與仿真。采用計(jì)算機(jī)模擬仿真可以隨時(shí)修改元器件的參數(shù)，隨時(shí)觀察仿真結(jié)果，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

（1）電路原理圖的設(shè)計(jì)。紅外線心律計(jì)的模擬電路部分由傳感器電路、放大電路、濾波電路、整形電路組成。作用是由紅外線傳感器采集心跳信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路輸出幅度足夠大的方波信號(hào)，供后續(xù)的數(shù)字電路進(jìn)行處理。

原理圖的設(shè)計(jì)是電路仿真和設(shè)計(jì)電路板的基礎(chǔ)，也是初學(xué)該軟件的難點(diǎn)。主要有以下幾個(gè)步驟，如表2。

在實(shí)踐教學(xué)中，重點(diǎn)是針對(duì)學(xué)生經(jīng)常會(huì)犯錯(cuò)誤的操作進(jìn)行講解，有如下幾個(gè)方面：

一是準(zhǔn)確找到所需的元器件。教學(xué)中把常用元件所在的元件庫(kù)和元件名稱做在PPT的表格中，方便學(xué)生查找元器件。二是正確連接元器件之間的導(dǎo)線。要求學(xué)生必須把導(dǎo)線連接到元器件引腳的頂端，或者元器件之間的連接采用管腳對(duì)管腳的連接方式，防止電路開路。三是正確標(biāo)注元器件的參數(shù)。在元器件的“Value”選項(xiàng)，正確標(biāo)注該元器件的參數(shù)值，單位為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位。四是排除電氣檢查的錯(cuò)誤。“ERC”檢查會(huì)發(fā)現(xiàn)原理圖中隱藏著的“BUG”，其中的“Error”必須排除，部分“Warning”可以忽略。

（2）原理圖仿真。原理圖繪制完成后，通過反復(fù)修改參數(shù)并仿真來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。傳感器上得到的信號(hào)一般為10mV左右，放大器的設(shè)計(jì)要求的放大倍數(shù)在1000倍左右。濾波器的設(shè)計(jì)要求截至頻率為10Hz左右。比較器的設(shè)計(jì)要求為能夠輸出占空比為50%左右的方波信號(hào)。仿真時(shí)，在電路的輸入端加入10mV、1Hz的正弦波激勵(lì)源，整個(gè)電路的工作電壓為±12V。通過仿真觀察各個(gè)輸出點(diǎn)的波形，經(jīng)過不斷的調(diào)整，下圖的參數(shù)能夠滿足設(shè)計(jì)的要求，如圖1。

圖2為各個(gè)主要點(diǎn)的瞬態(tài)仿真波形。第一個(gè)為激勵(lì)信號(hào)的波形，第二個(gè)為放大后的波形，第三個(gè)是低通濾波后的波形，第四個(gè)是整型后的方波，該方波接到后續(xù)的數(shù)字電路。

2.3 用Altium Designer軟件進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)

經(jīng)過仿真驗(yàn)證的原理圖經(jīng)過設(shè)計(jì)成為能夠焊接元器件的電路板文件，實(shí)現(xiàn)了虛擬電路到真實(shí)電路板的轉(zhuǎn)變。一般有以下幾個(gè)步驟，如表3。

電路板的設(shè)計(jì)工作比較復(fù)雜，因此在課程中選擇了較為簡(jiǎn)單的模擬部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且電路板是在實(shí)驗(yàn)室通過手工制作，所以在教學(xué)中，有針對(duì)性地對(duì)以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)做重點(diǎn)介紹：

一是導(dǎo)入元器件時(shí)的錯(cuò)誤。原因是原理圖繪制有誤，返回原理圖修改對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤。二是元器件的排版和布線規(guī)則的設(shè)定。按照信號(hào)的流程從左往右排版，元器件排列均勻緊湊、美觀。為了方便制板和焊接，電器間距值大于0.5mm，信號(hào)線粗0.5mm，電源線和接地線加粗到0.6mm―1mm，焊盤直徑加大到1.6―2mm，電路板規(guī)劃成大小合適的長(zhǎng)方形，采用頂層布線、自動(dòng)布線和手工布線相結(jié)合的方式。三是設(shè)計(jì)規(guī)則檢查?！癉RC”檢查中的錯(cuò)誤要認(rèn)真排除，比如網(wǎng)絡(luò)名稱不同的導(dǎo)線不能交叉；沒有導(dǎo)線連接的焊盤要仔細(xì)檢查是否有誤。

圖3是設(shè)計(jì)完成的電路板圖紙：

2.4 電路板的制作與調(diào)試

（1）電路板的制作。在實(shí)驗(yàn)室里采用手工制作電路板的方式，具有快速、便宜、方便的特點(diǎn)，滿足簡(jiǎn)單電路設(shè)計(jì)調(diào)試的要求。一般經(jīng)過如下幾個(gè)步驟：

下圖為焊接完畢的電路板，如圖4。

（2）電路板的調(diào)試。電路板完成焊接后，進(jìn)入調(diào)試環(huán)節(jié)。通入±12V的電壓，在輸入端接信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)（或者接傳感器），通過測(cè)試仿真時(shí)各個(gè)點(diǎn)的波形，驗(yàn)證了仿真結(jié)果與實(shí)際電路的測(cè)試結(jié)果相吻合。

3 結(jié)語(yǔ)

在電子實(shí)習(xí)中引入Altium Designer軟件教學(xué)，不光使學(xué)生掌握了一種EDA軟件的使用，更重要的是學(xué)習(xí)到了電路圖的設(shè)計(jì)方法和電路板的設(shè)計(jì)方法，并與電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，為學(xué)生在以后的課程學(xué)習(xí)和工作上都有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

第6篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

1明確教學(xué)目標(biāo)

不管是哪一門學(xué)科的教學(xué)，明確教學(xué)目標(biāo)都是非常重要的。只有明確了教學(xué)的目標(biāo)，課堂教學(xué)才能夠有序的進(jìn)行。例如，某個(gè)高職機(jī)電院校的教師，其所教育的學(xué)生有一些基本的電子產(chǎn)品裝配的經(jīng)驗(yàn)，他們對(duì)新鮮的事物有較強(qiáng)的接受能力，并且十分喜歡親自動(dòng)手進(jìn)行試驗(yàn)操作。由此，這名教師就通過對(duì)教材的分析和研究，為學(xué)生確立了“了解組合邏輯電路設(shè)計(jì)的步驟及其設(shè)計(jì)思維”的教學(xué)目標(biāo)。這一教學(xué)目標(biāo)需要學(xué)生積極的參與課堂內(nèi)容，并且對(duì)課堂的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)手操作，制作出簡(jiǎn)單的電子產(chǎn)品。在教學(xué)進(jìn)行的過程中，教師采用分組進(jìn)行的教學(xué)方式，將學(xué)生固有的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用在課堂之中，從而提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和學(xué)生對(duì)課堂的興趣。

2改進(jìn)教學(xué)方法

教學(xué)方法是應(yīng)該不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新的，固有的教學(xué)方法會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展和特定情況的出現(xiàn)而受到影響，出現(xiàn)弊端。只有不斷更新教學(xué)方法，才能避免舊方式弊端的出現(xiàn)。而且教學(xué)方法的巧妙運(yùn)用能夠明確學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容還能夠提高課堂的積極性和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，某校教師在課堂教學(xué)中采用情景教學(xué)的方式，在教學(xué)的過程中為學(xué)生設(shè)立各種問題，通過各種方式啟發(fā)學(xué)生自主尋找答案。這種方法大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。除此之外，采用分組合作的方法或者任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法也對(duì)課堂教學(xué)的效率提高有所幫助。

3教學(xué)的組織和實(shí)施

3.1情景設(shè)置，任務(wù)導(dǎo)入

對(duì)于情景的設(shè)置可以通過播放視頻和圖片的方式來(lái)進(jìn)行。例如，為學(xué)生播放中國(guó)達(dá)人秀的視頻，讓同學(xué)們對(duì)節(jié)目海選中評(píng)委所使用的表決器進(jìn)行觀察，其后通過圖片的方式對(duì)這種表決器的優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)用性進(jìn)行分析和說明：這種表決器在各類綜藝選拔類節(jié)目中普遍應(yīng)用，不僅如此，在體育競(jìng)賽或者人大表決的時(shí)候也時(shí)常會(huì)應(yīng)用到這種表決器。在視頻和圖片的幫助和引導(dǎo)之下，學(xué)生會(huì)逐漸的對(duì)課堂產(chǎn)生興趣，從而開始對(duì)表決器的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行思考和分析。這種方式就大大的提高了學(xué)生的課堂效率和對(duì)課堂的集中程度。此外，還要做好課堂任務(wù)的布置。視頻和圖片的說明再具體詳盡也不如學(xué)生親自動(dòng)手操作來(lái)的直觀具體。所以，除了觀看視頻和圖片之外，教師還可以鼓勵(lì)同學(xué)進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)手操作。以表決器為例，教師可以為學(xué)生播放表決器制作的的基本流程和理論，通過教師的講解和學(xué)生自主的觀察，在教師的引導(dǎo)下使學(xué)生運(yùn)用組合邏輯電路設(shè)計(jì)的知識(shí)理論進(jìn)行表決器的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，從而使學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的探索精神。

3.2實(shí)施任務(wù)

組合邏輯電路設(shè)計(jì)大約分為四個(gè)步驟：通過對(duì)邏輯問題的分析和理解列出真值表、通過真值表來(lái)進(jìn)行邏輯表達(dá)方式的書寫、再將邏輯表達(dá)方式進(jìn)行簡(jiǎn)化和變換的輸出、最后畫出電路邏輯圖。在教學(xué)過程中，為了使學(xué)生順利的完成教學(xué)任務(wù)，一定要讓學(xué)生合理有序的進(jìn)行組合邏輯電路的設(shè)計(jì)，并且在教學(xué)的過程中對(duì)學(xué)生加以啟發(fā)，使學(xué)生能夠自主的思考問題并且提出問題。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行積極的思考，活躍自己的思維。也可以采用分組的形式對(duì)教學(xué)任務(wù)進(jìn)行實(shí)行。將學(xué)生分成固定人數(shù)的小組，對(duì)小組內(nèi)的各個(gè)成員進(jìn)行合理具體的分工，這些分工可以包括采供部、銷售部、產(chǎn)品研發(fā)部等等。其中采購(gòu)部主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作中所需要零件和工具的采集購(gòu)買，以及對(duì)零件、儀器和制作出來(lái)的成品進(jìn)行效果檢測(cè)。

銷售部的成員可以負(fù)責(zé)小組制作的產(chǎn)品在目前市場(chǎng)中的市場(chǎng)調(diào)研和信息采集。產(chǎn)品研發(fā)部可以負(fù)責(zé)查閱各項(xiàng)資料和相關(guān)的文獻(xiàn)，對(duì)所要制作的產(chǎn)品進(jìn)行深入的研究，并且及時(shí)對(duì)其所具有的新功能、這個(gè)物品在市場(chǎng)上的反饋以及其上一次進(jìn)行的改良時(shí)間進(jìn)行了解和分析，使小組將要制作的物品能夠適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的需求，有合理的實(shí)用性。通過合理的分工合作和職能分配，可以將學(xué)生全部帶入到動(dòng)手操作的過程之中，并且使學(xué)生在各項(xiàng)調(diào)查和分析的過程中了解到更多關(guān)于組合邏輯電路設(shè)計(jì)的知識(shí)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)組合邏輯電路設(shè)計(jì)的時(shí)候有更加清晰的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和思考能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。除此之外，在任務(wù)計(jì)劃推行的過程中，教師也要對(duì)學(xué)生的操作能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)充分的了解和考慮，在課堂上教師主要負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生，而學(xué)生作為課堂的主體來(lái)展開教學(xué)內(nèi)容。教師可以通過多媒體講解等方式來(lái)對(duì)學(xué)生作出示范，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的實(shí)踐流程。

此外，教師還要對(duì)學(xué)生無(wú)法掌握的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)，將這些重點(diǎn)、難點(diǎn)詳細(xì)的為學(xué)生進(jìn)行講解，還要對(duì)學(xué)生容易出現(xiàn)操作錯(cuò)誤的部分進(jìn)行及時(shí)的糾正和正確的操作演示。在學(xué)生遇到操作瓶頸的時(shí)候給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膯⑹竞蛶椭?，避免學(xué)生產(chǎn)生消極情緒。將自己的經(jīng)驗(yàn)以及一些操作技巧傳授給學(xué)生。例如，在進(jìn)行操作的時(shí)候發(fā)現(xiàn)某一個(gè)小組的成員只懂得理論邏輯，并沒有具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這就需要教師幫助學(xué)生對(duì)電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行構(gòu)建以及變量的輸出處理等等問題。在教師的協(xié)助之下學(xué)生通過自己的思考得出答案。在任務(wù)完成之后，小組成員之間要進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的交流和總結(jié)，歸納出本組所出現(xiàn)過的問題和情況。并且將小組作品進(jìn)行班級(jí)內(nèi)的展示，選派一位同學(xué)對(duì)本組產(chǎn)品的構(gòu)造原理、設(shè)計(jì)思路等內(nèi)容進(jìn)行闡述和分析。最后教師對(duì)各組的產(chǎn)品進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，及時(shí)向?qū)W生反饋學(xué)生操作中所出現(xiàn)的各類常見問題。對(duì)優(yōu)秀的小組進(jìn)行鼓勵(lì)和贊賞，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。

4結(jié)束語(yǔ)

第7篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：自主式學(xué)習(xí)；綜合設(shè)計(jì)能力；課堂教學(xué)；理論聯(lián)系實(shí)際

Autonomous teaching method with project work: the reform exploration for teaching mode of electrical engineering

Luo Dapeng, Wang Yong, Ni Xiaoyong

China university of geosciences, Wuhan, 430074, China

Abstract: By analyzing the situation and main problems in classroom teaching of electrical engineering, this paper proposed autonomous teaching method to integrate the theoretical knowledge with project design capability-building. The students’ self-learning initiative will be motivated by this method. With integrating theoretical with practice the students’ design capabilities will be improved.

Key words: autonomous teaching; comprehensive design capability; classroom teaching; integrate theoretical with practice

近幾年電子信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，相應(yīng)地對(duì)電子信息專業(yè)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力提出了更高要求。傳統(tǒng)的電子信息專業(yè)教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足企業(yè)對(duì)電子信息專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的要求。因此，提出自主式課題教學(xué)法，即將書本的理論知識(shí)進(jìn)行提煉，融入幾個(gè)電路模塊設(shè)計(jì)課題中，在課堂教學(xué)初期分配給學(xué)生，使學(xué)生帶著課題進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，從而邊學(xué)習(xí)理論，邊將理論運(yùn)用到實(shí)際課題的設(shè)計(jì)和制作中，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際。

1 電子信息工程專業(yè)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

電子信息工程專業(yè)是一個(gè)對(duì)動(dòng)手能力要求較高的專業(yè)，但是課堂教學(xué)中除了實(shí)驗(yàn)課外，基本上沒有對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)課中多以實(shí)驗(yàn)箱作為主要的教學(xué)工具，學(xué)生只能在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行各個(gè)電路模塊的連線和調(diào)試，基本沒有電路的分析和設(shè)計(jì)過程?？陀^上講，實(shí)驗(yàn)箱只是加深了學(xué)生對(duì)課堂講授理論知識(shí)的理解，而對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)十分有限。此外，目前的課堂教學(xué)仍然以解題來(lái)考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度。而解題與電路設(shè)計(jì)有很大的不同，以通信電子線路課程為例，表1為高頻功率放大電路的一道例題和某無(wú)線通信系統(tǒng)中功率放大電路的設(shè)計(jì)要求。

表1 高頻功率放大電路例題及設(shè)計(jì)課題對(duì)比

由表1可知，例題中所要計(jì)算的內(nèi)容常常是設(shè)計(jì)任務(wù)的已知條件，而例題的已知條件又常常是設(shè)計(jì)課題中設(shè)計(jì)電路需計(jì)算的元器件參數(shù)?？梢娫O(shè)計(jì)電路的過程和解題的過程常?；槟孢^程。學(xué)生通過傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)只是學(xué)會(huì)了解題，而面對(duì)真正的設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)往往一籌莫展，這也是學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生與企業(yè)用人需求有較大差差距的原因。

此外，電子信息工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)常常安排在學(xué)期末，使教學(xué)實(shí)踐與課程教學(xué)間隔時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致學(xué)生很難將課堂所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)相應(yīng)電路系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)中。同時(shí)，學(xué)期末臨近放假，有些學(xué)生心情浮躁，導(dǎo)致教學(xué)實(shí)踐效果難以保證。

2 自主式課題教學(xué)法

針對(duì)目前課堂教學(xué)的現(xiàn)狀，提出自主式課題教學(xué)法。其基本理念就是改革課堂教學(xué)，即在課堂上系統(tǒng)地講授電路設(shè)計(jì)方法，而不是僅僅教會(huì)學(xué)生解題。此外，將學(xué)生分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，給每個(gè)小組布置不同的電路模塊設(shè)計(jì)課題，通過完成自己的課題達(dá)到初步實(shí)踐電路設(shè)計(jì)方法的目的。同時(shí)，由于學(xué)生都是帶著設(shè)計(jì)課題聽課的，這樣也會(huì)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識(shí)的積極性。具體實(shí)施步驟如下：

(1)在課程教學(xué)初期，指導(dǎo)學(xué)生自由組成學(xué)習(xí)小組，提供若干模塊設(shè)計(jì)課題供各小組挑選。選定的模塊設(shè)計(jì)任務(wù)伴隨該小組整個(gè)課程學(xué)習(xí)過程。這個(gè)階段的教學(xué)要點(diǎn)如下：

①盡量保證學(xué)生按照自己的意愿組合形成學(xué)習(xí)小組，這樣小組成員在課題設(shè)計(jì)過程中才能有較好的默契，相互配合，依靠團(tuán)隊(duì)的力量完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

②該階段是課程教學(xué)初期，學(xué)生對(duì)各個(gè)模塊設(shè)計(jì)課題還不了解，教師應(yīng)占用一定的課堂時(shí)間對(duì)課題進(jìn)行解釋和指點(diǎn)，充分激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生自發(fā)地利用課余時(shí)間收集資料，選定設(shè)計(jì)方案。

③當(dāng)學(xué)習(xí)小組初步完成課題資料的收集和整理后，則安排一次課堂報(bào)告，由各個(gè)小組制作幻燈片向全班同學(xué)匯報(bào)其對(duì)課題的理解以及初步選定的設(shè)計(jì)方案，并由任課教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出其下一步工作重點(diǎn)。

④模塊設(shè)計(jì)課題應(yīng)涵蓋所講授課程的各個(gè)章節(jié)，這樣利于在講課過程中通過講解各個(gè)模塊設(shè)計(jì)方法串聯(lián)課程各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，講課內(nèi)容與學(xué)生正在進(jìn)行的設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)聯(lián)，容易調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

第8篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

關(guān)鍵詞：最簡(jiǎn)化；約束條件；組合邏輯電路設(shè)計(jì)；編碼器；奎恩-麥克拉斯基法

中圖分類號(hào)：TN710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-373X(2008)06-006-02

A New Method about Combinational Circuit Synthesis

ZUOQuansheng

(Changzhou Institute of Technology，Changzhou，213002，China)

Abstract：Minimization is an important step in both ASIC design and in PLD-based design.It is highly desirable to find the simplest implementation that is the one with the smallest number of gates or wires.A large number of constraint terms are dealt with in both ASIC design and in PLD-based design，but the terms whose value is 1 or 0 is limited. A new method about combinational-circuit synthesis is proposed.This method can′t deal with these constraint terms.It can only deal with those terms whose value is 1 or 0.So the steps of synthesis is simplied.It is specialized utilized in those combinational circuit synthesis which has a large number of constraint terms.Two actual examples are proposed to give evidence that according to this method we can minimize the steps of synthesis.

Keywords：minimization；constraint condition；combinational circuit synthesis；encoder；Quine-McClusky algorithm

組合邏輯電路設(shè)計(jì)的最簡(jiǎn)化無(wú)論在ASIC設(shè)計(jì)和PLD設(shè)計(jì)中都很重要。因?yàn)榻M合邏輯電路中多余的門和輸入端需要ASIC芯片的更多面積，因而也增加了他的成本；PLD的門電路是固定的，組合邏輯電路中有多余的門和輸入端就需要容量更大、速度更慢、價(jià)格更高的PLD。因?yàn)橛靡话愕倪壿嫳磉_(dá)式實(shí)現(xiàn)的組合邏輯電路的規(guī)模隨輸入變量的數(shù)目增加而成指數(shù)級(jí)增加，所以直接用一般的邏輯表達(dá)式實(shí)現(xiàn)邏輯電路是不經(jīng)濟(jì)的?，F(xiàn)在組合邏輯電路設(shè)計(jì)有很多種方法，但這些方法對(duì)那些有大量約束項(xiàng)的組合邏輯電路設(shè)計(jì)不是最好的。工程上常見的組合邏輯電路常有很多輸入變量，對(duì)多輸入變量的組合邏輯電路設(shè)計(jì)，文獻(xiàn)\[1\]和文獻(xiàn)\[2\]介紹的公式法和卡諾圖法都不適用。這些組合邏輯電路常有很多約束條件，使用文獻(xiàn)\[1\]介紹的奎恩-麥克拉斯基法步驟很多。例如3位二進(jìn)制(8線-3線)編碼器有8個(gè)輸入變量I7I6I5I4I3I2I1I0，3個(gè)輸出變量Y2Y1Y0。8個(gè)輸入變量I7I6I5I4I3I2I1I0е揮8種允許的組合，即00000001，00000010，00000100，00001000，00010000，00100000，01000000，10000000。另外248種組合是不允許出現(xiàn)的約束項(xiàng)。任何一個(gè)輸出變量實(shí)際上只有4種組合為1，4種組合為0。又如并行比較型模/數(shù)變換器ADC0881芯片中有255個(gè)時(shí)鐘鎖存器(可用C255C254…C2C1П硎)。這255個(gè)變量的組合數(shù)量是很大的，但他的編碼器的輸出是8位二進(jìn)制數(shù)(用D7D6D5D4D3D2D1D0П硎)，也就是說這255個(gè)變量只有256種組合是允許出現(xiàn)的，其他大量的組合是不允許出現(xiàn)的約束項(xiàng)。編碼器的每位輸出變量實(shí)際上只有128種組合為1，128種組合為0。傳統(tǒng)的公式法和卡諾圖法等組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法主要是通過對(duì)為1的組合和約束項(xiàng)進(jìn)行處理，對(duì)為0的組合基本不處理。對(duì)于多輸入變量的組合邏輯電路設(shè)計(jì)而言，大量的約束項(xiàng)大大地增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。通過研究發(fā)現(xiàn)：利用這些有限的1和0就能設(shè)計(jì)組合邏輯電路，很多約束條件在設(shè)計(jì)時(shí)可以不用處理，這就可以大大簡(jiǎn)化邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)。

1 新方法的基本思想

引理1 比較輸出變量為1的組合與某個(gè)輸出變量為0的組合，找出其中不同的變量及其組合，例如輸出變量為1的組合有q=q1q2…Qt，而某個(gè)輸出變量為0的組合沒有q=q1q2…Qt，則q=q1q2…Qt是該輸出變量為1的組合的一個(gè)因子。

因?yàn)閝=q1q2…Qt在輸出變量為1的組合中出現(xiàn)，在某個(gè)輸出變量為0的組合沒有出現(xiàn)，但不知道在其他輸出變量為0的組合會(huì)不會(huì)出現(xiàn)，所以q=q1q2…Qt可以表示這個(gè)輸出變量的一部分，但不能表示這個(gè)輸出變量的全部。

引理2 設(shè)Q=Q1Q2…QT是輸出變量為1的組合出現(xiàn)，而所有輸出變量為0的組合均不出現(xiàn)，則該輸出變量為1的組合可以用Q=Q1Q2…QT表示。

因?yàn)镼=Q1Q2…QT在所有輸出變量為0的組合均不出現(xiàn)，這說明含Q=Q1Q2…QT的所有項(xiàng)要么是1，要么是約束項(xiàng)，因而該輸出變量為1的組合可以用Q=Q1Q2…QT表示。

引理3 輸出變量為1的某個(gè)組合的所有因子的與可以表示該輸出變量為1的組合。

與邏輯表示只有在決定事物結(jié)果的全部條件具備時(shí)，結(jié)果才發(fā)生的因果關(guān)系。輸出變量為1的某個(gè)組合的所有因子的與表示輸出變量為1的這個(gè)組合出現(xiàn)、所有輸出變量為0的組合均不出現(xiàn)，因而可以表示輸出變量為1的這個(gè)組合。

引理4 一個(gè)輸出變量所有為1的組合的或可以表示該輸出變量。

2 新方法舉例

例1：研究3位二進(jìn)制(8線-3線)編碼器，他的8個(gè)輸入變量I7I6I5I4I3I2I1I0允許8種組合，發(fā)現(xiàn)每種組合只有一個(gè)變量為1，其余變量為零；2個(gè)或2個(gè)以上的變量為1的組合都是不允許出現(xiàn)的。輸出變量Y2Y1Y0У拿懇晃歡加4個(gè)組合為1、4個(gè)組合為0，其他都是約束項(xiàng)(見表1)。

Y2的第5種組合為1，這種組合有而他為0的第1種組合沒有的因子是I4，I0，I0I4；這種組合有而他為0的第2種組合沒有的因子是I4，I1，I1I4；這種組合有而他為0的第3種組合沒有的因子是I4，I2，I2I4；這種組合有而他為0的第4種組合沒有的因子是I4，I3，I3I4；輸出變量為1的這個(gè)組合所有因子的與是I4，I0I1I2I3。取其最簡(jiǎn)單的表達(dá)式，即Y2的第5種組合可以表示為I4。同理可得：Y2的第6種組合可以表示為I5；Y2的第7種組合可以表示為I6；Y2的第8種組合可以表示為I7。最后可得：Y2=I4+I5+I6+I7；

同理可得：Y0=I1+I3+I5+I7；Y1=I2+I3+I6+I7。

例2：3位二進(jìn)制數(shù)碼輸出的并行比較型模/數(shù)變換器的代碼轉(zhuǎn)換如表2所示：

D2的第5種組合為1，這種組合有而他為0的第1種組合沒有的因子是C4，C3，C2，C1；這種組合有而他為0的第2種組合沒有的因子是C4，C3，C2；這種組合有而他為0的第3種組合沒有的因子是C4，C3；這種組合有而他為0的第4種組合沒有的因子是C4。

D2的這種種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單表達(dá)式是C4，即D2的第5種組合可以表示為C4；同理，D2的第6種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單表達(dá)式是C4，C5，即D2的第6種組合可以表示為C4或C5；D2的第7種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單表達(dá)式是C4，C5，C6，即D2的第7種組合可以表示為C4或C5，C6；D2的第8種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C4，C5，C6，C7，即D2的第8種組合可以表示為C4或C5，C6，C7。最后得D2的最簡(jiǎn)表達(dá)式是：D2=C4。

D1的第3種組合為1，這種組合有而他為0的第1種組合沒有的因子是C2，C1；這種組合有而他為0的第2種組合沒有的因子是C2；這種組合有而他為0的第5種組合沒有的因子是C4，C3；這種組合有而他為0的第6種組合沒有的因子是C5，C4，C3。

D1的這種種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C2C4或C2C3；同理，D1的第4種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C1C4或C2C4；D1的第7種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C6；D1的第8種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C6或C7。

最后可得D1的最簡(jiǎn)表達(dá)式是：C6+C2C4。D0的第2種組合為1，這種組合有而他為0的第1種組合沒有的因子是C1；這種組合有而他為0的第3種組合沒有的因子是C2；這種組合有而他為0的第5種組合沒有的因子是C4，C3，C2；這種組合有而他為0的第7種組合沒有的因子是C6，C5，C4，C3，C2。D0的這種種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C1C2。同理，D0的第4種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C3C4；D0的第6種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C5C6；D0的第8種組合為1的所有因子的與的最簡(jiǎn)單的表達(dá)式是C7。最后可得D0的最簡(jiǎn)表達(dá)式是：C7+C5C6+C3C4+C1C2。

3 結(jié) 語(yǔ)

類似的例子可以舉很多，通過上述例子分析可知，利用本文介紹的方法，這些約束條件許多可以不加處理，這可以大大簡(jiǎn)化邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]Brian H，Clive W.Digital Logic Design\[M\].北京：人民郵電出版社，2006.

[2]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)\[M\].北京：高等教育出版社，2005.

第9篇：電路設(shè)計(jì)步驟范文

（電子科技大學(xué)成都學(xué)院微電子系，四川 成都 611731）

【摘　要】闡釋了一種實(shí)例教學(xué)法，旨在幫助學(xué)生有效的理解模擬集成電路設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，掌握就業(yè)技能。類似的教學(xué)思路可以借鑒到各個(gè)工程學(xué)科的學(xué)習(xí)、工程師的培養(yǎng)中去。

關(guān)鍵詞 模擬集成電路設(shè)計(jì)；實(shí)例教學(xué)法；仿真；帶隙基準(zhǔn)源

To explore the teaching of integrated circuit design simulation

Overview of instance——project method

LIAO Wu-yang

（Department of microelectronics， Chengdu College of， University of Electronic science and Technology of China Chengdu Sichuan 611731， China）

【Abstract】This paper illustrates a case teaching method， which aims to help students to effectively understand the design of analog integrated circuit， to stimulate interest in learning， learn job skills. Similar teaching ideas can be reference to the cultivation of various engineering disciplines， engineers to learn.

【Key words】Analog integrated circuit design；Teaching method；Simulation；Bandgap reference

0　引言

模擬集成電路設(shè)計(jì)常常被稱為一種“藝術(shù)”，因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)要在各種指標(biāo)、規(guī)范中間尋求適當(dāng)?shù)恼壑?，這需要經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力。但它更是一種“科學(xué)”，因?yàn)樾枰欢ǖ脑O(shè)計(jì)方法和深入研究來(lái)指導(dǎo)這樣的折中和創(chuàng)造。

這種“藝術(shù)”和“科學(xué)”的結(jié)合使教與學(xué)都充滿了挑戰(zhàn)。一方面，學(xué)生由于缺乏對(duì)模擬IC設(shè)計(jì)整體上的認(rèn)識(shí)而覺得公式推導(dǎo)言之無(wú)味；另一方面，由于其藝術(shù)性，很難總結(jié)出具有普遍適應(yīng)性的設(shè)計(jì)步驟，使學(xué)生感到迷茫困惑。

怎樣達(dá)到更好的教學(xué)效果？理論與實(shí)踐需要更緊密的結(jié)合！具體說來(lái)，筆者主張以“實(shí)例項(xiàng)目”為支撐的三個(gè)層次的學(xué)習(xí)。類似的教學(xué)思路可以借鑒到各個(gè)工程學(xué)科的學(xué)習(xí)、工程師的培養(yǎng)中去。

1　三層次的工程學(xué)習(xí)

第一階段，理論課學(xué)習(xí)和基本仿真實(shí)踐相結(jié)合。二者應(yīng)該同步進(jìn)行！在理論課中講授了一個(gè)基本的電路模塊之后，應(yīng)及時(shí)針對(duì)該模塊的常見特性動(dòng)手實(shí)驗(yàn)（用Hspice等工具仿真），以實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)解釋、應(yīng)對(duì)書上的常用公式和結(jié)論！這時(shí)的實(shí)驗(yàn)以演示性實(shí)驗(yàn)、誘導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)為主，目的是基本方法和重點(diǎn)結(jié)論的掌握。不把軟件本身的使用作為孤立的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而是講練結(jié)合，讓仿真工具成為重要的學(xué)習(xí)工具。

第二階段，在學(xué)習(xí)了理論知識(shí)和仿真工具的基礎(chǔ)上，成立學(xué)習(xí)興趣小組，完成接近實(shí)際情況、但是經(jīng)過一定簡(jiǎn)化的工程項(xiàng)目，“實(shí)例項(xiàng)目”。這時(shí)的目標(biāo)是把項(xiàng)目的全貌展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到做項(xiàng)目的思路、方法和態(tài)度，激發(fā)對(duì)工程的興趣?？梢阅M以下工作環(huán)節(jié)：性能指標(biāo)的討論、確定；所用工藝的熟悉和選擇；電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析和選擇；電路各項(xiàng)指標(biāo)的仿真；仿真報(bào)告的撰寫；項(xiàng)目分析和總結(jié)。在整個(gè)過程中有兩點(diǎn)值得強(qiáng)調(diào)：一是團(tuán)隊(duì)交流與合作。比如對(duì)于討論、確定某項(xiàng)指標(biāo)，學(xué)生先查找資料，提煉出自己的邏輯和結(jié)論，再“教”給其他團(tuán)隊(duì)成員。教別人是最好的學(xué)習(xí)！這對(duì)學(xué)生表達(dá)能力、學(xué)習(xí)能力會(huì)有很好幫助。二是數(shù)據(jù)的記錄和報(bào)告的撰寫。這是對(duì)學(xué)生的技術(shù)文檔編輯能力（包括文檔編輯軟件、繪圖軟件的應(yīng)用能力），分析總結(jié)能力的良好鍛煉。這些基本能力的培養(yǎng)不僅使學(xué)生在模擬集成電路設(shè)計(jì)這一工程方向上受益，也提高了學(xué)生總體的工程人才素質(zhì)，為更廣闊的發(fā)展道路打下基礎(chǔ)。

“實(shí)例項(xiàng)目”應(yīng)該給出適度的引導(dǎo)和參照。因?yàn)閷W(xué)生是初學(xué)者，學(xué)習(xí)是從模仿開始的！讓學(xué)生做能力以外的事情而不給予引導(dǎo)，不僅會(huì)事倍功半，挫傷學(xué)習(xí)動(dòng)力，也不符合科學(xué)的、講究效率的工程精神。當(dāng)然引導(dǎo)是適度的，不能包攬。

第三階段，選取對(duì)于這個(gè)工作方向有濃烈興趣的優(yōu)秀學(xué)生，嘗試做一些具有實(shí)用性、創(chuàng)新性的項(xiàng)目。具備相關(guān)條件的情況下，可以和企業(yè)合作，做出實(shí)際的產(chǎn)品，讓學(xué)生的勞動(dòng)與智慧能夠真正開花結(jié)果。

以上總述了以實(shí)例項(xiàng)目為支撐的工程學(xué)習(xí)的三個(gè)階段，可在思路上為廣大工程相關(guān)的老師同學(xué)們提供參考。各個(gè)階段具體的的設(shè)計(jì)與實(shí)施，需要不同細(xì)分行業(yè)的老師同學(xué)根據(jù)自己的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。在本文的續(xù)篇“模擬集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)探討（二）”中，會(huì)以模擬集成電路設(shè)計(jì)中低壓帶隙基準(zhǔn)源為例，闡述一個(gè)具體的“實(shí)例項(xiàng)目”（即上文中的第二階段）。歡迎廣大讀者閱讀交流。

2　結(jié)束語(yǔ)

模擬電路設(shè)計(jì)像很多工程學(xué)科一樣，許多方法、結(jié)論需要反復(fù)實(shí)踐才能掌握?！敖o學(xué)生一些事情去做，而不是給他們一些東西去學(xué)?！睉?yīng)該成為工程師培養(yǎng)的核心思想。本文描述了一個(gè)“實(shí)例項(xiàng)目”為支撐的工程學(xué)習(xí)教學(xué)思路，以供廣大教育、培訓(xùn)人士參考。希望更多的學(xué)生能夠有良好的實(shí)踐平臺(tái)，了解相關(guān)工作方向和工作方法，獲得所需的工程素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

［1］畢查德.拉扎維.模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì):第二章[M].陳貴燦，程軍，張瑞智，等譯.西安交通大學(xué)出版，2003.

［2］Chi-Wah Kok， CMOS Voltage References: An Analytical and Practical Perspective[M]. John Wiley & Sons Inc，2013.