时间：2023-06-01 09:30:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电路原理图，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:Protel99SE;非层次原理图;电子线路CAD;自动编号;元件
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)04-0946-02
A Kind of Method about Non-hierarchical Sub-circuit Schematic Element of AutoNumber in the Protel99 SE
ZENG Xiao-bo, GE Qin
(Hunan Vocational Institute of Technology, Xiangtan 411104, China)
Abstract: Protel99 SE is one of present domestic widespread use electronic circuit CAD software, the depth the electronic circuit project engineering technical personnel and the electronic specialized teacher's favor, this article by the abundant and elegant way, introduced that in the Protel99se Central Africa level schematic diagram sub-circuit element automatic serial number's method, is for the purpose of filling in the electronic circuit CAD teaching material's blank, is the teacher teaching, the engineers and technicians actual operation provides the reference.
Key words: Protel99 SE; Non-hierarchical schematic; electronic circuit CAD; AutoNumber; part
Protel99 SE作为Altium公司1999年推出的电子线路设计CAD软件,是第一个将所有的设计工具于一身的设计系统,该系统包含了电路原理图编辑、电路性能仿真测试、设计PLD及印制电路板PCB编辑等功能融合一体。虽然2002年该公司推出了Protel DXP版本,但由于其界面按钮较多,不易初学者掌握,对显示器要求较高等因素制约,至今Protel99 SE用户升级到Protel DXP版本的并不多,Protel99 SE在今后一段时间内仍将成为主流的电子线路CAD设计软件之一。
本文阐述在Protel99 SE原理图编辑器环境下,元件的自动编号功能的操作,重点介绍非层次原理图的子电路元件自动编号的方法。笔者在多年的教学当中,使用了多套教材,发现共同的特点,对元件的自动编号操作介绍不少,但大部分只介绍单一原理图元件自动编号和层次原理图中子电路元件自动编号,对于同一原理图中不同模块子电路元件的自动编号,即非层次原理图子电路元件自动编号的方法介绍太少,基本不提或者一笔带过。经过本人的多年摸索,找到一种在Protel99 SE中非层次原理图子电路元件的自动编号的操作方法,旨在填补电子线路CAD教材中的空白,为教师教学,工程技术人员实际操作提供参考。
1 Protel99 SE原理图中元件自动编号的三种情况
在Protel99 SE原理图编辑器中,考虑到了层次电路原理图的绘制,因而应用了子电路的概念,从而有三种情况的自动编号。
第一种情况是单一模块电路元件的自动编号,这种情况大部分的教材都有详细的介绍,只需简单的运用Protel99 SE系统的菜单命令【Tools】--【Annotate…】即可实现,本文不再赘述。
第二种情况是层次电路原理图中子电路的自动编号,由于这种原理图的结构是由母图到子图的层次关系,各子电路分别绘制在不同的原理图中,对每一个子电路的元件自动编号与第一种情况类似,并不会影响其他电路;只是操作需放到每一个子电路原理图中进行,并且,注意将元件的序号改为“元件类型+子电路编号+序号”的形式即可;这些操作只需掌握第一种情况的操作,同时利用全局编辑功能,就不会有太多的困难,现在的教材也有详细叙述。
第三种情况是非层级原理图中的子电路元件自动编号,即对于包含多个子电路系统的设计项目,如果元件数目不多,整个电路绘制在同一张原理图中,称之为非层次原理图,对于这样原理图,由于子电路在同一个原理图中,在修改一部分子电路的全局属性时,也会影响到其他子电路元件,因而需要特别注意操作,这是本文需要重点介绍的内容。
2 非层次原理图中的子电路元件自动编号
如前文所述,由于所有子电路元件都在同一张原理图中,当通过全局编辑功能方式编辑某一子电路的同类元件属性时,势必会影响到其他子电路的元件属性。解决的办法是先将需要编辑的同类元件先标记,再进行全局编辑。具体操作如图1。
如图1所示,若七个电容为第三个子电路的元件,并且此子电路中的电容元件均在此,现需要将其编号编辑成C301-C307的形式,具体步骤为:
第一步,将这七个电容标记,具体操单击鼠标不放松从该图形的左上角到右下角拉出一矩形,将七个电容全部包围,这样被标记的电容元件呈黄色(系统默认颜色)。当然,子电路中的元件通常不可能排在一起,即需要标记分散的元件时,只需要执行Shift+鼠标单击元件,同样可以标记同一子电路中不同位置的元件。
第二步,双击七个元件中的任意一个元件,弹出属性对话框,点击【Global】按钮,启动全局编辑功能,此时设置如图2所示,匹配条件【Attributes To Match By】栏中不是通常选用的元件编号“C*”了,而是标记项【Selection】,具体如图2所示。需要特别注意的是【Selection】应该选择【Same】,单击【OK】按钮即可,此时七个电容元件统一编辑成图3所示情况。
第三步,执行菜单命令【Tools】--【Annotate…】,启动自动编号功能,即可编辑成C301-C307的形式。
这种操作可以将非层次原理图中子电路中的同类型的元件(如电阻、电容元件)自动编号成所需要的形式,依次类推,使用这种操作方法可以将其他类型元件自动编辑成所需要的形式。
3 同类元件超过十个元件的处理办法
自动编号功能是按着数字从小编号到大的递增方式进行,当元件的个数在99个以内时,1～9号元件的编号形式为C301-C309(还是以上图中的电容元件为例);当元件编号超过第9个时,如果不注意,会出现C3010、C3011的形式,而不会如期的出现C310、C311的形式;此时只要继续得使用前面的方法,先标记第10~19号元件,调出图2所示的全局编辑对话框,再将其复制值改为“C31?”的形式,这样就可以出现预想的编号号码。当元件的个数超过19个时,此时的操作方法同此步的操作类似。
通过上面的操作我们可以看出,不管是层次原理图还是非层次原理图中的子电路元件,利用全局编辑功能,每次只能编号十个元件,因此,在操作中需要注意。
4 结束语
Protel99 SE的原理图编辑的全局编辑功能和自动编号功能,当用户能够的深刻掌握每项操作的含义,灵活运用两者的组合关系,可以给用户的工作带来很多方便和给工作带来很高的效率。
参考文献:
[1] 潘永雄,沙河.电子线路CAD实用教材[M].3版.西安:西安电子科技大学出版社,2007.
[2] 张谨,张伟,张立宝. 电路设计与制板:Protel99 SE入门与提高[M]. 北京:人民邮电出版社,2007.
[3] 张伟,张颖,赵晶. 电路设计与制板:Protel99 SE高级应用[M]. 北京:人民邮电出版社,2007.
[4] 颜莉. Protel 99 SE设计电子原理图[J]. 科学大众,2009(2).
[5] 王朝红,李广兵. Protel 99 se使用技巧[J]. 科技创新导报, 2008(8).
关键字： 电气原理图 识读 绘图
中图分类号： F4O7 文献标识码： A
现就电气原理图识读的方式方法及相关知识分析如下：
一、电气原理图
电气原理图是采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号代表各种电器、电动机等元件，依据生产机械对控制的要求和各电器的动作原理，用导线把它们连接起来构成的。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子．但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的实际大小。 电气原理图中的图形和文字符号必须符合最新的国家标准。
电气原理图的组成电气原理图主要由主电路和辅助电路以及功能说明栏、电路编号等组成，下面以某机床电气原理图为例，加以说明。
主电路――一般把交流电源和电动机之间的电路称为主电路，它由电源开关、熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成，主电路一般通过的电流较大。编号中l、2、3、4是主电路。
辅助电路――除主电路以外的电路称为辅助电路。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路等。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成，辅助电路中通过的电流一般较小(在5 A以下)。编号中5、6、7、8、9是控制电路；10是变压器电路，11是照明电路；12、13是信号电路。图中PE板是保护电路。
电路编号一般设置在原理图上方，也可设置在图的下方。电路编号下方功能说明栏的文字表明相应元件或电路的功能。 此外：在接触器KM线圈及继电器KA线圈符号的下方，标出了与该线圈配套的触点在图中的位置，且对未使用的触点用“X”表明，有时也可采用省略的表示方法。如：图中KM有三副常开触点在电路编号4范围内，另有一副常开触点在电路编号6范围内。
二、 绘图的一般原则
1．所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。
2．电器元件的布局应根据便于阅读的原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。
3．当同一电器元件的不同部件(如线圈、触点)分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMl、KM2文字符号区别。
4．所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出；控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。
5.应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交叉点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90’，但文字符号不可倒置。
识读电气原理图的基本步骤
三、识读步骤
看标题栏达到对该图的类型、作用、表达的大致内容有一个比较明确的认识和印象。
看主电路一般是由上向下即由电源经开关设备及导线向负载方向看；了解主电路控制的电动机具有什么功能，如何与被拖动机械配合。
关键词： Protel99SE；电路原理图；PCB；布局布线；构建网络
中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1210060－01
1 从原理图到PCB
可以分为三大步骤，第一是绘制电路原理图，第二是根据电路原理图产生网络表，第三是印制电路板设计。详细操作过程如下：
1）创建一个设计数据库文件。建立一个空的设计数据库并为该数据库文件命名和选择存储位置。
2）新建电路原理图。新建电路原理图文件，并直接修改电路原理图文件名，进入Sch99SE后，设置图纸参数。
3）加载元器件库、放置元器件并布局原理图布线。将放置好的元器件各管脚用电气导线、网络标号、I/O端口标号等连接起来。使各电路模块之间建立满足设计要求的电气连接关系。Protel99SE提供直接连线、网络连线和I/O端口标号连线3种方式。简单的电路模块宜采用直接连线方式，连线一次画完。而对于复杂的电路模块多采用网络连线和I/O端口标号连线方式（两种连线方式其实都是用英文字母标识电气上连接在一起的各导线），其网络标号最好放在管脚端点引出的端线上。
4）ERC和生成网络表。使用Protel提供的智能化电气规则检查（ERC）功能对该电路系统进行电气规则检查，主要包括两方面的内容：① 检查原理图的电气规则冲突，如一个元器件的输出引脚与另一个元器件的输出引脚连在一起；② 检查未连接或重复使用的网络标号。网络表（netlist）是电路原理图文件和PCB设计之间的纽带。
5）新建一个PCB文件，规划印制电路板。规划电路板主要是确定电路板的物理边界、电气边界、板层结构和布局要求任务。
首先，定义电路板的形状和尺寸（物理边界），用户在4个机械层中的一个确定电路板物理边界，而在其它的机械层上放置尺寸、角标、参考孔位置。然后，定义电路板的电气边界。电气边界是用来限定布线和元件放置的范围，通常用户应将电气边界的范围与物理边界的范围规划成相同大小。所有信号层的目标对象（如焊盘、过孔和走线）都限定在电气边界内。
6）设置参数制。参数设置包括工作层的参数、PCB编辑器的工作参数、自动布局和布线数的设置等。在进行印制电路板设计时，确定其工作层，包括信号层（Signallayers）电源/接地层（IntemalPlanes）、（Mechanicallayers）等。印制电路单层板、双层板和多层板。在实际应用中，双层板因其布线相对比较简单、价格适中而成为现在最常使用的一种印制电路板。双层板包括顶层（TopLaye底层（BottomLayer）两层，双面敷铜，中间为绝缘层。双层板两面都可以布线，一般需要由过孔（Via）或焊盘（Pad）连通。
7）加载网络表。网络表是自动布线的关键，是连接电路原理图和PCB图的桥梁。只有正确加载网络表，才能对电路板进行自动布局和自动布线操作。
8）元器件的放置与布局。元器件的放置要符合元器件布局的一般规则。布局是指将元件的封装整齐、合理地放置在电路板所限定的范围内。布局有两种方式：手工布局和自动布局。手工布局是指以手工的方式将元件的封装及焊盘、过孔、字符串等重新排列。对于较为复杂的电路，绝大多数采用自动布局，然后再进行手工调整进行布局。
9）布线（Routing）规则。元器件的封装在印制电路板上布局完成后，就可以布线了。布线同布局一样，可分为手工布线和自动布线，复杂的电路一般都是采用自动布线，然后手工进行调整，以达到最佳效果。在进行自动布线之前，首要工作就是设置“自动线规则”。
10）自动布线和手工调整。一般来说，PCB自动布线后会存在一些不合理的地方，例如布线拐弯过多、布线重复连接以及布线直接穿过元件引脚等。另外，某些情况下设计者需要放置一些焊盘、过孔、尺寸标注和字符串等，以满足实际设计的需要。对于以上情况。需要设计者采用手工布线的方法来完成。
11）生成各种PCB报表及输出PCB报表是为方便用户查询和管理电路板而建，印制电路板详细信息可以记录在各种不同报表中。PCB可生成“已选管脚报表”（Selected Pins）“电路板信报表”（Board Information）、
“（Bill Of Materials）、“设计文档报表”“网络状态报表”（Netlist Status）、“钻孔文档”等等文档。电路板布线完毕后，就可以输出电路板图，并将输出结果送到厂家进行制作。
12）文件的保存和输出完成PCB设计后，应将文件保存，然后利用各种图形输出设备，输出PCB图。
2 手工设计PCB
和从原理图到PCB的一些步骤是相同的，在此就不再详细描述了。
1）新建PCB文件。在设计数据库文件中，新建一个PCB文件。选择File/New菜单，在弹出的对话框中选择PCB Document选项在创建的数据库中新建一个PCB文件。
2）规划电路板。在绘制PCB图前，用户对电路板应有一个初步的规划，主要包括3个方面的设置，分别是工作层面的设置、环境参数的设置和电路板的规划设置。其中最重要的是电路板的规划设置，包括采用几层电路板、电路板的结构、尺寸、各元件的封装形式及其安装位置、接口形式、元件的布置参数、板层参数和布线参数等。
3）放置封装，修改封装属性，放置电源连接件的封装。
4）布局，构建网络。按照网络关系表，建立所有的网络。这是最为关键的一步，创建所有器件的连接关系。
5）设置布线规则，布线。Protel提供两种布线方式：自动布线和手工布线。Protel99SE用先进的无网格和基于形状的对角线自动布线技术，使用Auto Boute/All菜单，进行布线参数和布线规则设置后。Protel99SE开始为用户的电路板自动布线。手工布线是指设计者按照PCB中预拉线的引导手工在PCB上进行布线操作。对于设计者来说，一般的布线原则是先自动布线，然后再进行手工布线。一般来说，PCB自动布线后会存在一些不合理的地方，例如布线拐弯过多、布线重复连接以及布线直接穿过元件引脚等。另外，某些情况下设计者需要放置一些焊盘、过孔、尺寸标注和字符串等，以满足实际设计的需要。对于以上情况。需要设计者采用手工布线的方法来完成。
6）规则检查，保存设计。
3 结束语
对于硬件电路设计者来说．Protel99SE是必须掌握的一项基本技能。要想设计一款高质量的电路板必须对电路的原理、元器件的选择、空间电磁波的干扰等诸多问题都要考虑，所以设计绘制印制电路板的工作是项复杂的系统工程，需要有很多PCB设计的经验和技巧。
参考文献：
[1]曾峰、巩海洪、曾波，印刷电路板（PCB）设计与制作（第2版）[M].北京：电子工业出版社，2005．
[2]余宏生、吴建设，电子CAD技能实训[M].北京：人民邮电出版社，2006.
[2]江雪松、陈绮、许灵军等，印刷电路板设计[M].北京：机械出版社，2006.
关键词:Proteus电子设计应用
中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)01-0000-00
在传统电子项目设计中,先根据要求设计原理图,搭好硬件电路,通过仿真器对系统硬件调试。由于硬件众多可能出现各种故障,整个过程要花费大量的时间与精力。如果采用Proteus软件进行系统虚拟开发和仿真,可大大降低开发成本并提高开发速度。现就Proteus软件在电子设计中的应用进行介绍。
1 Proteus软件介绍
Proteus是英国Labcenter Electronics公司研发的多功能的EDA软件,是目前世界上最先进、最完整的多种型号微控制器系统的设计与仿真平台。它真正实现了在计算机上完成从原理图设计、电路分析、单片机代码及调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB的完整的电子设计、研发过程[1,2]。在电子设计中引入Proteus仿真软件,可以建立直观的仿真思想。Proteus 提供了各种丰富的调试测量工具:各种电压表、电流表、示波器、指示器、分析仪等。其是一个全开放性的仿真实验和课件制作平台, 相当于一个实验设备、元器件完备的综合性电子技术实验室。基于以上两点,Proteus可以在任意组合的实验环境中搭建实验。可用常规的调试方法如测量各点电压、电流, 波形等来调试和测量电路。不仅能用于对单个电路特性和原理进行验证, 也能用于多级的组合电路。对于较大规模的电路, 可分级接线和调试。通过元件复制或单级电路的复制来完成整个电路的组装。因此也适用于较大型的设计性实验[3]。
2 Proteus在电子设计中的应用
硬件系统的原理图设计是电子设计的基础。只有设计好硬件系统的原理图才可以进行仿真。硬件系统在Proteus中的设计流程都是一样的,主要设计流程如下[4]:
2.1 提取和放置元器件
根据构思好的硬件系统电路图从元器件库选取相应的元器件放到图纸适当位置,并对元器件的名称、标注进行设定,再根据元器件之间的走线等联系对元器件在工作平面上的位置进行调整和修改,使得硬件系统电路原理图美观、易懂。
2.2 元器件间的连线
根据实际电路的需要,利用Proteus的各种工具进行布线, 用导线把元器件连接起来。构成一幅完整的硬件系统电路图。完成上述步骤后, 就构成一幅完整的硬件电路图。如果要完成印制电路板还要进行以下步骤。
2.3 对硬件系统原理图进行电气规则检查
当完成布线后,利用Proteus ISIS编辑环境所提供的电气规则检查命令对设计进行检查,并根据系统提供的错误检查报告修改硬件系统原理图。
2.4 调整
如果硬件原理图已经通过电气规则检验,那么硬件系统的设计就完成了,但是对于一般硬件电路设计而言,尤其是较复杂的硬件系统,通常需要对其电路多次修改才能通过电气规则检测。
2.5 电路的调试与仿真
如果为纯硬件电路,固可以直接通过仿真按钮“DEBUG-EXECUTE”进行仿真。仿真时,元件引脚上的红色代表高电平,兰色代表低电平,灰色代表悬空。通过观察各仪器仪表的读数或元件引脚上的电平验证电路是否联通。
另外,Proteus VSM的核心是ProSPICE,这种仿真系统组合了SPICE3f5 模拟仿真器核和基于快速事件驱动的数字仿真器。它主要的特点是能把微处理器软件作用在处理器上并和连
接该微处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。Proteus仿真虚拟实验大大提高了效率,又节省了成本,更可以对设计电路优化。
3 Proteus在单片机设计和仿真中的应用
与纯硬件电路不同,单片机是一个软硬件紧密结合的系统,Proteus可实现单片机的硬件电路,并能与常用的编译器(如Keil、IAR、Proton 等)进行协同调试。整个过程与真实的硬件调试极其相似,在动态外设支持下的实时输入和输出为实验者提供了一个最接近现实的调试环境。现以AT89C51为例,介绍与Keil协同进行单片机应用系统仿真的实验。
(1)进入Keil的开发环境建立一个工程文件,编写源程序代码,在选中“Target”的情况下选择ProjectOptions for target;在“Debug”选项卡中选择左边的“Use”,在下拉框中选“Proteus VSM Simulator”;对源程序进行编译调试,最终编译成功,产生.HEX 文件。
(2)运行Proteus,完成电路原理图,方法与以上介绍的电子设计中应用一样,并在菜单栏中选择“DebugUse remote debug monitor”,选中该项。
(3)把.HEX 文件加载到Proteus软件的单片机中,再在Proteus 环境下运行仿真,最终实现仿真效果。
4 结语
通过对Proteus软件在模拟电路、数字电路、单片机设计和仿真中的应用进行介绍,对该软件的功能与优点有了更加清楚的认识,这对于提高产品的开发效率、降低开发成本等有着非常重要的作用,也为电子设计提供了新方法。
参考文献
[1] 孙浩.PROTEUS软件在设计电子电路中的应用.仪表技术,2009(8):74-75.
[2] 陈骏莲.PROTEUS7在电子技术综合实验中的应用.实验科学与技术,2008(3):65-68.
[3] 王靖.Proteus仿真在模拟电子技术课程中的应用.电脑知识与技术,2009.7(19):
5333-5334.
摘要：通过ADS软件设计平行耦合线带通滤波器，并通过ADS优化控件优化滤波器电路参数，最后生成版图，并进行二维平面电磁场仿真，即Momentum仿真。
关键词：滤波器 S参数 原理图设计 优化设计 Momentum仿真
一、引言
滤波器是模拟电路中最基本也是最常用的基本器件，在频率较低的模拟电路中，滤波器常用电感、电容等集总参数元件构成，在频率较高的电路中，滤波器则由一些不同长度和宽度的微带线组成，简称微带滤波器。耦合微带线滤波器是最常用的微带滤波器，它由平行的耦合线节相连组成，构成谐振电路。每一个耦合线节是左右对称的，长度约为四分之一波长（对中心频率而言）。本文研究的耦合微带线滤波器为带通滤波器，通带3.0－3.1GHz，带内衰减小于2dB，2.8GHz以下及3.3GHz以上衰减大于40dB，端口反射系数小于-20dB。
二、设计分析
在进行设计时，主要是以滤波器的S参数作为优化目标进行优化仿真。S21(S12)是传输参数，滤波器通带、阻带的位置以及衰减、起伏全都表现在S21(S12)随频率变化曲线的形状上。S11(S22)参数是输入、输出端口的反射系数，由它可以换算出输入、输出端的电压驻波比。如果反射系数过大，就会导致反射损耗增大，并且影响系统的前后级匹配，使系统性能下降。
三、原理图设计
将滤波器节数定为5节，由于平行耦合线滤波器的结构是对称的，所以五个耦合线节中，第1、5及2、4节微带线长L、宽W和缝隙S的尺寸是相同的。耦合线的这些参数是滤波器设计和优化的主要参数，因此要用变量代替，便于后面修改和优化。滤波器两边的引出线是特性阻抗为50欧姆的微带线，它的宽度W可由微带线计算工具得到。最后分别设置滤波器的尺寸参数和电气参数，得到的滤波器原理图。
四、优化设计
当采用初始设定的参数时，滤波器的性能指标距设计要求相差很远，因此需要对滤波器的各个参数进行优化。
这里总共设置了四个优化目标，前三个的优化参数都是S21，用来设定滤波器的通带和阻带的频率范围及衰减情况(通带衰减小于2dB，阻带衰减大于40dB)，最后一个的优化参数是S11，用来设定通带内的反射系数(反射系数小于-20dB)。由于原理图仿真和实际情况会有一定的偏差，在设定优化参数时，可以适当增加通带宽度。对于其它的参数，也可以根据优化的结果进行一定的调整。设定好优化目标后，ADS会自动对电路进行优化，几次优化后的原理图仿真结果如下：
五、版图仿真
微带滤波器的实际电路是由微带线和电路板构成，实际电路的性能可能会与原理图仿真的结果有很大区别，因此在原理图仿真的基础上还要进行版图仿真。版图的仿真是采用矩量法直接对电磁场进行计算，其结果比在原理图中仿真要准确。
首先要由原理图生成版图，生成版图前先要把原理图中用于S参数仿真的两个Term以及地去掉，然后使用ADS中Layout生成版图，版图生成后，使用ADS菜单中的Momentum仿真进行版图仿真，仿真结果如下：
六、小结
本文探讨了使用ADS仿真软件对平行耦合线带通滤波器设计仿真的方法，解决了工程应用中平行耦合线带通滤波器计算过于繁琐的问题，在平行耦合线带通滤波器设计及仿真中，主要是通过对滤波器电路原理图进行S参数仿真以及版图的Momentum仿真；其中，在原理图仿真中，由于初始设置的参数并不能满足设计目标，需要使用优化控件对滤波器电路参数进行优化调整。本文探讨的平行耦合线带通滤波器设计方法，简化了设计过程，提高了工作效率，同时也为平行耦合线带通滤波器的设计奠定了基础。
参考文献：
[1]ADS用户手册：Circuit Simulation Agilent公司
[2]ADS 2008 Fundamentals Agilent公司
[3]ADS应用详解 人民邮电出版社 2008.8
[4]射频集成电路与系统 科学出版社 2008.8
【关键词】PCB设计；驱动教学；电子产品
在日常生活中充斥着大量的电子产品，如手机、电视、电话、电脑、数码相机等等电子产品，都是由大量电子元器件组成的产品，为这些元器件提供载体和连接的部件就是印刷电路板（PCB）。PCB的设计能力是高等学校电子类专业毕业生所必须的基本技能。而现今学校在培养学生时，还是采用传统的教学模式，学时机械的听讲、记忆、考试，造成学生对PCB设计课程的学习毫无兴趣，对PCB设计技能的掌握较欠缺，培养出的学生已经不适应企业的需求，往往到企业后还需要进行再培训学习，才能胜任工作。因此，笔者试着采用工程项目实例的形式来进行PCB设计课程的教学组织，以求提高学生的学习兴趣和增强学生对PCB设计技能的掌握，适应企业对人才的需求。
一、教学内容及体系改革
PCB设计工作是依托于PCB绘制软件进行的，因此在开展教学之前要选择一款合适的PCB设计软件来进行教学工作。目前，国内常见的PCB制作软件有Mentor WG、PADS（原PowerPCB）、OrCAD Capture、Altium Designer（Protel的升级版本）等等，它们各具特色。Mentor WG即Mentor Expedition，是Mentor Graphics公司推出的基于Windows界面的高端PCB设计工具，同时也被工程师们认定是拉线最顺畅的软件，被誉为拉线之王，它的自动布线功能非常强大，布线规则设计非常专业；是最好的布线工具。PADS软件是Mentor Graphics公司的电路原理图和PCB设计工具软件。目前该软件是国内从事电路设计的工程师和技术人员主要使用的电路设计软件之一，是PCB设计高端用户最常用的工具软件。OrCAD Capture，能够实现绘制电路原理图以及为制作PCB和可编程的逻辑设计提供连续性的仿真信息，它作为行业标准的PCB原理图输入方式，是当今世界最流行的原理图输入工具之一，具有简单直观的用户设计界面，不管是用于设计模拟电路、复杂的PCB、FPGA和CPLD、PCB改版的原理图修改，还是用于设计层次模块，OrCAD Capture都能为设计师提供快速的设计输入工具。Altium Designer是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows XP操作系统，它通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
其中，Altium Designer软件界面人性化，将所有工具都集成在开发环境中，便于各种工作的调用，易于上手，拥有大量的高校用户，它几乎是国内电子工程师都会接触到的一款PCB设计软件，并且几乎所有的国内PCB生产厂家都接受Atium Designer软件设计的PCB文件。因此，在教学过程中选作Altium Designer作为PCB设计的教学软件平台。
PCB设计软件选择后，教学工作转变为如何使用Altium Designer来进行PCB的绘制。传统的教学，按部就班的讲解Altium Designer的各个功能，最后讲解一个简单的实例作为课程的结尾。不利于学生对PCB绘制的整体认识和设计技能的掌握。笔者在教学的过程中，以一个实际的工程项目“简易示波器的PCB设计”开始，对绘制PCB所需要的基本工具进行讲解。在讲解过程中，将PCB绘制工作之前和之后所需要做的工作进行系统的讲解。在绘制PCB之前是项目的需求分析、实现原理的选择，并完成设计方案及电路原理图草图。
课程的内容主要分为两个大的部分，第一部分为Altium Designer软件的使用，第二部分为PCB设计规则。正式进行PCB设计的讲解，将电路原理图输入到Altium Designer中，掌握使用原理图工具进行电路原理图的绘制，重点讲解原理图集成环境的使用和原理图库的使用，带领学生完成一个实际项目的原理图输入。原理图输入完成，需要完成所用电子元器件的选择，电子元器件选择完毕后才能继续下面的工作，即为原理图器件添加封装。在为元器件添加封装知识的讲解中，重点讲解元件的封装形式及如何绘制元器件封装。元器件封装添加完毕后，讲解PCB集成开发环境的使用，重点讲解如何进行电子元器件的布局和布线。最后，完成补泪滴和敷铜的操作。
教学内容及其顺序的调整，能够使学生了解PCB设计的整个的开发过程，使学生对PCB设计过程有一个感性的认识，掌握设计过程的各个环节。在完成实例的过程中加深对所学知识的理解。
二、教学组织形式改革
传统的PCB设计教学组织形式单一，主要由教师系统的讲解所需的各种知识和工具，然后再上机进行练习。这样的组织形式，往往是学生机械的听讲、记忆，待到上机练习时已几乎把前面所讲解知识忘记。笔者在实际的教学工作中打破原有的教学模式，采用边学边练的形式，将教师讲课、学生练习和教学辅导有机的结合在一起，切实做到让学生掌握教师所讲解内容，掌握实际技能。在讲课过程展示实际电子元器件，带领学生绘制实际电子元器件的封装形式，使学生充分理解电子元器件与其所对应的PCB封装之间的关系，为PCB的绘制打下坚实的基础。原理图绘制结合一个实际项目进行，便于学生充分学习原理图绘制工具的使用。
三、考核形式改革
传统的PCB设计课程采用闭卷考试的形式。闭卷考试的结果依旧造成学生机械的记忆教学内容，应付考试。这样的考试形式，忽略了PCB设计课程的最终教学目的。PCB设计课程的教学目的是使学生掌握PCB设计技能，能够胜任基本的双层板的PCB设计工作，闭卷考试形式严重不适应教学目的。笔者在实际的教学过程中，采用开放式的考核形式，学生需要完成一个实际的小项目。学生可以完成自己想要完成的项目，也可以在教师所提供的项目中进行选择，然后完成PCB的绘制，在PCB的绘制过程中，学生可以求助于教师、同学或者网络，完成一个实际项目PCB的绘制工作。在PCB绘制完成后，将绘制好的PCB文件送工厂，进行PCB的生产。PCB生产完成，并返回后，进行调试。最后，笔者组织学生进行统一答辩，以最终的PCB和调试结果作为考核标准。
四、实际教学效果
通过两年的实际教学，有两个班，共60名学生采用改革后的教学形式。其中，完成PCB作品58份，证明学生已初步掌握PCB设计的基本技能，为学生毕业后做电子产品的开发工作奠定了良好的基础。
参考文献
[1]谢龙汉，鲁力，张桂东.Altium Designer原理图与PCB设计及仿真[M].北京：电子工业出版社，2012.
1.设置实验项目
在本课程的实验项目中设置了12学时必开实验，包括验证型实验和设计型实验。主要目标概括为以下四点：
（1）掌握电路性能仿真方法，提高对电路的设计、分析、调试、故障排除的能力。
（2）掌握虚拟仪器仪表的使用方法。
（3）掌握电子线路原理图设计的过程、方法及技巧。
（4）掌握印刷电路板图设计的过程、方法和技巧，训练电路设计方面的综合工程素质。具体项目设置为：Multisim10界面设置及原理图绘制（2学时验证型）、Multisim10虚拟仪器仪表使用（2学时验证型）、Multisim10分析功能及电路特性仿真（2学时设计型）、AltiumDesigner原理图设计（2学时设计型）、AltiumDesignerPCB步线练习（4学时设计型）。
2.考核方式
考核内容为学生实验完成情况和实验报告两项。关于实验完成情况，考核学生是否参加实验、实验过程中是否认真、是否完成（独立完成）并得到正确结果；关于实验报告，考核学生的实验报告是否正确、完整、无误，实验报告的内容应包括实验目的、实验内容、实验中遇到的问题及解决办法，并附实验结果及分析，最后在实验报告上给出考核分数。对实验完成情况记实验成绩分，对实验报告记实验报告分。两项成绩之和为实验课成绩，占课程总成绩的50%。
二、上机考试设计
1.考试方法
配合本课程的教学目标，期末考试采用上机操作考试，开卷，一人一机，上交电子答卷word文件。老师对电子答卷进行评阅，记录成绩。考试题目类型为综合型大题，考查软件操作、模拟/数字电路分析与仿真、常用仪器仪表使用、元器件辨识、原理图和PCB图绘制的基本技能，考核范围全面，难度中等偏上，符合教学大纲的要求。
2.考试内容
试卷一般包括三道大题，覆盖了本课程两个电子线路CAD教学软件的主要内容，包括基础部分和应用部分，考查了学生的基本操作技能和虚拟设计及测量的工程素质。第一大题为Multisim模拟电路操作题，主要考察软件Multisim的基本概念学习情况及模拟电路的仿真与分析能力，包括一些基本物理单位的使用、基本虚拟测量仪器仪表的使用等，例如：绘制单管放大电路、对电路输出变量进行测量以及电路频率特性测量等内容；第二大题是Multisim数字电路操作题，考察软件Multisim的使用情况，包括数字电路的元器件、常用虚拟仪器仪表及常用分析和仿真方法等，例如：按要求绘制异步预置计数器电路图、电路元件设置、添加逻辑分析仪进行波形测量等内容；第三大题是AltiumDesigner上机操作题，主要考察软件AltiumDesigner的学习应用情况，包括原理图输入、元器件库使用、PCB板绘制的基本规则和方法等，例如：计数显示电路原理图绘制、PCB图绘制、PCB板参数设置等内容。
三、结论
关键词：电子电路；识图；原理图
一、电子电路的构成
电子电路一般由原理图、方框图和装配图构成。分别说明
如下：
1.原理图
原理图是用来表示电子产品工作原理的图。在这种图上用符号代表各种电子元件。它给出了产品的电路结构、各单元电路的具体形式和单元电路之间的连接方式；给出了每个元器件的具体参数（如型号、标称值和其他一些重要参数），为检测和更换元器件提供依据；给出许多工作点的电压、电流参数，为快速查找和检修电路故障提供方便。除此之外，还提供了一些与识图有关的提示、信息。有了这种电路图，就可以研究电路的来龙去脉，也就是电流怎样在元件和导线里流动的，从而分析电路的工作原理。
（1）图形符号
图形符号是构成电路图的主体。各种图形符号代表了组成电路的各个元器件，例如“■”表示电阻器，“■”表示电容器，“■”表示电感器。各个元器件图形符号之间用连线连接起来，就可以反映出电路的结构，即构成了电路图。
（2）文字符号
文字符号是构成电路图的重要组成部分。为了进一步强调图形符号的性质，同时也为了分析、理解和阐述电路图的方便，在各个元器件的图形符号旁，标注有该元器件的文字符号，例如文字符号“R”表示电阻器，“C”表示电容器，“L”表示电感器，“VT”表示晶体管等。在一张电路图中，相同的元器件往往会有许多个，这也需要用文字符号将它们加以区别，一般是在该元器件文字符号的后面加上序号，例如电阻器分别以“R1”“R2”等表示，电容器分别标注为“C1”“C2”“C3”等，晶体管有两个，分别标注为“VT1”“VT2”。
（3）注释性字符
注释性字符用来说明元器件的数值大小或者具体型号，通常标注在图形和文字符号旁。它也是构成电路图的重要组成部分，例如通过注释性字符即可以知道：电阻器R1的阻值为1 kΩ，R2的阻
值为5 kΩ；电容器C1的电容值为500 pF，C2的电容值为100 pF，C3的电容值为4.7 μF；晶体管VT1、VT2的型号分别为9014、9018等。注释性字符还用于电路图中其他需要说明的场合。
2.方框图
方框图是表示该设备是由哪些单元功能电路所组成的图，能表示这些单元功能是怎样有机地组合起来，并完成它的整机功能。
方框图仅表示整个机器的大致结构，即包括了哪些部分。每一部分用一个方框表示，有文字或符号说明，各方框之间用线条连起来，表示各部分之间的关系。方框图只能说明机器的轮廓、类型以及大致工作原理，看不出电路的具体连接方法，也看不出元件的型号数值。
方框图一般是在讲解某个电子电路的工作原理时，或是介绍电子电路的概况时采用的。
按运用的程序来说，一般是先有方框图，再进一步设计出原理电路图。如果有必要时再画出安装电路图，以便于安装。
3.装配图
装配图是表示电原理图中各功能电路、各元器件在实际线路板上分布的具置以及各元器件管脚之间连线走向的图形。
装配图也就是布线图，如果用元件的实际样子表示，又叫实体图。原理图只说明电路的工作原理，看不出各元件的实际形状，不知道在机器中是怎样连接的，以及位置在什么地方，而装配图就能解决这些问题。装配图一般很接近于实际安装和接线情况。
如果采用印制电路板，装配图就要用实物图或符号画出每个元件在印制板的什么位置，焊在哪些接线孔上。
装配图有图纸表示法和线路板直标法两种。图纸表示法用一张图纸（称印制线路图）表示各元器件的分布和它们之间的连接情况，这也是传统的表达方式。线路板直标法则在铜箔线路板上直接标注元器件编号，这种表示方式的应用越来越广泛，特别是进口设备中大多采用这种方式。
二、电子电路的分解
任何复杂的电子电路都是由一些具有完整基本功能的单元电路组成，也就是说任何复杂的电子电路都可以分解为若干个单元电路，比如各种直流稳压电源，其技术指标可能有所不同，但就其电路组成而言，都是有变压器降压电路、整流电路、滤波电路以及稳压电路等单元组成的，交流电由变压器降压后，经整流输出脉动直流电压，然后经滤波电路变为较平滑的直流电压，最后由稳压电路进行稳压输出。
复杂电路一旦被分解成若干个单元电路，就可以从分析单元电路着手，去了解各单元电路的工作原理、性能特效以及有关参数，进而分析每个单元电路和整机电路之间的关系，了解电路的设计思想。
三、单元电路的特点
1.有某一特定的电路功能
单元电路（如由三极管组成的各种放大电路、电容电感等原件组成的振荡电路、集成运算放大器组成的各种应用电路）都具有各种特定的电路功能，是可以单独使用的。
2.通用性
电路的通用性表现为电路功能的基本性，如三极管放大电路最基本的功能是放大信号，几乎所有实际电路都包含三极管放大电路。又如振荡电路的基本功能是产生振荡波形，它广泛地应用于各种实际电路中。
3.组合性
由于单元电路都是具备特定功能的电路，因而在电路设计过程中可以根据需要去选择一个单元电路单独使用，也可以按一定的规律将多个单元电路恰当地组合在一起，成为一个新的电路。这种组合的过程，事实上是一个有意识的电路设计过程。
随着集成电路技术的发展，一块集成芯片配上一些元件就可以完成许多特定的功能，例如在单片集成电路收音机中，一块集成芯片加上一些元件就可完成收音机的全部功能。
参考文献：
［1］张永枫，李益民.电子技术基本技能实训教程.西安：西安电子科技大学出版社，2002-08.
［2］郭爱莲，李桂梅.电工、电子技术实践教程.北京：高等教育出版社，2004-01.
【关键词】中职生 电视机原理 维修 培养技能
职业学校，电子专业要求学生掌握的技能是熟练使用常用电子仪表熟练识别元器件，熟练进行焊接，掌握电路的基本分析方法，掌握一定的处理问题和解决问题的能力。这些能力的培养，需要在教学中合理安排实习内容，方能得到教学目标的要求。基于上述，我们要充分发挥黑白电视机的安装调试，维修实习项目，提高学生的专业技能。
一、对原理图识读、训练
电视机电路图是一个完整的整机电路图，学生通过对电视机的电路图的识读，学会看懂电路，通过分析电路，提高自己分析问题的能力，从而达到举一反三逐类旁通的作用。
首先识读原理图可以从器件方面来进行训练：
（一）元件识别：从图中元件的图形符号，编号及参数标记，认读元件属于哪一部分电路，“名称”“材料”“参数”等。这是我们安装及更换元件，维修必须了解的。对于电阻要了解其阻值、功率、材料；对电容要了解材料、容量、耐压、频率及代换情况；对于二极管、三极管，了解作用、型号、参数及代换方法等。
（二）识读组成方框图及各部分实际电路：按照电视机的工作原理，把原理图中各组成部分的位置找出来。了解各部分电路的特点：就电视机原理把其分为8部分，进一步把每一部分的实际组成划分出来。
（三）电源供电系统识读：地线分布和主电源供电分布，付电源供电分布，教师对原理图中电源供电元件和线路的实际分布进行分析。
（四）信号流程识读：按照信号从前到后把信号经过的元件线路及信号的系统进行分析。
二、对印制图进行识读
印制图是实习时直接面对的，根据原理图还要了解电路各部分各个元件在线路板上的实际位置和实际分布，还要学会原理图和印刷图对照查找元件，这也是调试、检修、操作的基本功。识读印制图需要从三方面来识读：
1. 元件器识读：寻找组成分布，找出各组成部分电路在线路扳上的实际位置，并描清典型元件（如集成块、电位器、大容量电容、大三极管等元件）的位置。
2. 信号流程识读：依据原理图中信号走向，从线路板上找出信号经过的实际线路和元件。
3. 电源供电分析识读：原理图中电源供电很清晰，但印制图中则打乱顺序而根据要求进行最优设计，故必须弄清电源的分布情况，才能使检修事半功倍，即查清地线分布、主电源分布、付电源分布。
（1）地线分布：地线分布在电路板中各个地方，一般大面积覆铜板散热片（行管、电源管除外），滤波电容的负极，我们在检测电压和信号时，特别是使用示波器测试信号，一定要就近选择地线。故了解地线分布很重要。
（2）主电源分布：对于电视机12V通过哪些元件，哪些路径送入各部分电路。这是我们检修各部分供电情况和用分割法检修时要求必需清楚的。
4. 信号流程分布：根据原理图中信号流程，找出在线路板板中信号经过的元件在线路中实际位置，这是我们查找故障的必经之路。
三、实际元件识别训练
电视机中，涉及的元件基本是常用的电子元件，我们需通过本项目的实习，使学生认识各种元件的名称、材料、参数及使用方法。此处可以进行如下训练：把12V主电源供给每一部分的元件和线路实际分布绘制出来，把100V和20V电压分布绘制出来。
四、元件测量训练
具体包括用万用表测量电阻训练、电容器测量训练、二极管三极管测量训练、保险管、变压器、电感线圈、滤波器、导线等质量检测训练、集成电路测量内部电阻训练，有条件还要利用扫频仪和晶体管特性仪，对晶体管滤波器进行测量训练。
五、安装焊接工艺
作为一种整机安装，要按照工艺要求进行安装。给学生们讲解焊接工艺，元件整形工艺，安装工艺，然后指导学生进行训练，具体训练内容包括插装及焊接电阻、电容、二极管、三极管、集成电路、其他元件及连线。
六、调试检修训练
调试与检修训练是电视机实习内容的重点部分。在本阶段，要帮助学生掌握电视机各部分的调试的基本方法和技巧，如稳压电源部分的调试与检修、行扫描电路的测试与检修、场扫描电路的调试与检修、显像管及附属电路调试与检修、视放电路的调试与检修、伴音通道的调试与检修、同步分离调试与维修、整机电路的调试及分析，等等。帮助学生学会根据具体问题进行分析，从而掌握检修电视机的方法和思想。此处要求教师讲解故障的分析方法及排除方法，讲解每部分易损元件，总结学生实际出现的故障现象，并进行设置故障对学生进行考核训练。在电视机整机中进行人为设置一些实际易出现的故障，要求学生在一定时间进行检修，要求教师全程跟踪掌握学生使用仪器情况，检修思路情况，及安全注意事项，从而对其进行正确的评价。
通过以上程序的训练，学生的技能就有一个全面的提高，为学生修理彩电和其他电器奠定了坚实的基础。但实际操作中往住遇到各种各样因素干扰，如学校教学管理的干扰，学生请假和旷课造成时间上无法保证等等。因为技能训练和提高是循序渐进的，一环扣一环的，若出现间断往往造成实习中很多被动。因此，要实现通过电视机实习彻底提高学生的技能就要克服困难，保证实习的时间连续和时间足够。通过几届学生的实践证明上述方案是行之有效的。
【参考资料】
［1］林俊标.浅谈电视机原理与维修.课程教学模式改革.职业教育研究，2007 （5）.
摘要：分析了Protel件应用课程在教学现状和实践中存在的问题，通过项目教学法在《Protel软件应用》课程中的教学实践，从教学方法、教学内容、课程考核等方面对Protel课程进行了教学改革和实践，最后阐述了课程改革取得的成效以及教学特色。
关键词：Protel；项目教学法；高职教学
【中图分类号】TN02-4 ；G642 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2016）34-0004-02
Protel软件应用课程是一门实践性很强的课程，在实际教学中，遵循“结合理论，注重实践，重在应用”的大纲要求，将理论教学和实验教学紧密结合，使学生在掌握理论知识之余，还必须通过设计单片机硬件电路、仿真调试这一系列的实验过程，更好地掌握Protel应用技能。针对不同的专业的培养目标，Protel的教学内容要有所调整。
一、目前Protel教学中存在的问题
在目前国家大力发展职业技能教育的环境下，更加注重学生实际操作能力是教学方式发展的必然方向。而目前无论是从教材编写、课程设置、实验设计，实训等多方面考察，Protel教学没有与单片机课程结合起来，实例也没有结合实际应用，很空洞，学生学习过程很被动，没有将其他课程联系起来，学生自主地进行电路设计、制作、仿真调试，排除各种各样故障的能力在课程学习完毕后没有整体提升。因此我结合自身学习经验，以及实际教学经验与体会，就如何在Protel实验教学中培养学生的实践能力和创新精神做了探讨，总结自己在学习Protel的经验，以及教学过程中学生的反映，对该课程的内容分成6个教学单元，教学单元以项目的形式。
二、教学方法
项目教学法中最突出的一个特征就是案例的运用。本课程以单片机开发电路的设计为载体，将Protel知识点结合单片机开发电路设计的实际案例，将他分解为六个项目，每个项目以任务的形式来讲授，采用边讲边练的方式。
用单片机开发电路的设计为课程教学项目。以项目为教学内容和能力目标的实施体；以行动导向为原则；以“教-学-做一体”为教学模式；结合多种教学方法组织实施教学。采用主讲教师和学生全程参与，以过程考核和终结性考核相结合的评价方式对学生的能力进行综合评价。全面达到传授知识、培养能力、提高素质的目的。
三、教学内容
课程主要教学内容分为Protel 99se基础、原理图设计绘制、制作原理图元件、电路原理图的常用处理方法、印制电路板PCB设计基础、印制电路板的设计6个模块。将Protel课程内容分别融入到5个项目中，第一部分就以单片机学习板项目为例，来讲授Protel特点以及安装；第二部分以单片机最小系统原理图为例，来讲授原理图的绘制的方法以及ERC检测；第三部分以数码管原理图元件的绘制，来讲授七段数码管的绘制方法；第四部分以单片机系统控制板的层次原理图的绘制为例，来讲授层次原理图的概念以及设计方法；第五部分以数码管PCB元件的封装为例，来讲授印制电路板的基本概念、识别常用元件及封装图以及制作PCB元件封装；第六部分以直流稳压电源单面PCB设计为例，来讲授绘制单面PCB的方法；第七部分以单片机学习板为例，来讲授绘制双面PCB的方法。
四、项目教学法在《Protel软件应用》教学中的具体实施过程
项目教学法实施一般包括五个环节：项目描述、项目分析、知识链接、任务实施、评价考核。在《Protel软件应用》课程教学中我将教学内容设计了学生熟悉的单片机最小系统电路设计项目。 下面以“单片机最小系统电路”为例来浅谈项目的实施过程。
1.项目描述
项目教学法首先选取学生比较熟悉的单片机电路，然后在项目实施过程中融入教学内容，提高学生的学习兴趣和动手能力。在课堂教学过程中首先确定项目、演示项目，让学生有个感官认识，调动学生解决问题的积极性。因此，我在课程教学中把单片机电路设计作为本课程的主线，单片机最小系统电路设计是总项目的一部分。
2.项目分析
确定了本次课的项目，接着对项目进行分析，描述电路的组成部分，电路的作用，以及绘制过程中的重难点。
3.知识链接
阐述完成这个项目用的的知识点，原理图的设计步骤包括：新建原理图-设置图纸-载入原理图库-放置元件-元件位置调整-连线-添加其他电气符号-检查和修改-打印和报表输出。采用的方式是在项目实施过程中融入知识链接，边讲边练，理论和实践相结合。
4.项目实施
项目实施是项目教学法的核心环节。 小组合作是开展项目教学的基本组织形式。 实施过程中教师要对学生进行合理调配，明确分工，指导学生明确目标、任务和职责，培养学生会交往、善于合作的能力和团队协作精神。 我根据学生的实际情况将学生分成 3～4 人一个小组，合作完成该项目，组内可以进行讨论学习提高。 所以要每个组员明确分工及各自的工作，组长负责总体协调，要求学生注意两点内容：①团队的合作精神和工作效率；②要求学生认真记录每个操作步骤和过程。教师根据学生的实际情况灵活安排，及时恰当的指导，
督促学生完成项目任务。
教师按照原理图的设计步骤来完成单片机最小系统电路，边讲边练，学生在掌握理论知识的同时又锻炼了动手能力。
5.评价考核
1方案
我们的方案是：利用Proteus构建虚拟实验室，教师给出设计任务书，学生在PC机上根据任务书在Proteus上设计电路，并利用系统提供的功能完成电气检查及仿真调试，当仿真结果满足任务书要求后，再在面包板上进行实物的安装调试。下面以数字钟的设计为例加以说明。
1.1进行Proteus软件的讲授
Proteus软件与学生之前学过的Protel99se具有相似之处，其电路原理图的设计流程是一致的，都包含新建设计文档、设置编辑环境、放置元器件、原理图布线、建立网络表、电气检查、仿真、存盘输出的基本过程。在教学中应充分利用知识的迁移作用，把Proteus与Protell99联系起来，使新旧知识建立联系，从而降低学习的难度。在这里主要要求学生掌握Proteus的界面组成、菜单、工具栏的使用方法以及电路原理图的设计流程。
1.2布置任务书
数字钟的设计可以用多种元件来实现，但为了便于组织教学，在任务书中可对元件进行统一规定。任务书如下：设计要求：1）用Proteus画出原理图并进行仿真调试2）在面包板上用6只LED数码管输出显示时、分、秒3）写出详细的设计报告所用元器件：1）集成电路：74LS1606片，CD45116片，与非门74LS005片，CC7555定时器1片，2）电阻：10K电阻2个3）电容：47μF1个，0.01μF1个4）其他：共阴极显示器6片
1.3原理图的设计与仿真
1）教师给出电路框图，并分析各单元电路的功能。电路框图是整个课程设计的总体框架，教师直接给出电路框图，可以避免学生设计的盲目性，提高针对性，数字钟的电路框图如图1所示2）电路原理图的设计这项工作是整个课程设计的核心工作。第一步，教师可对学生学过的555定时器构成的多谐振荡器、计数器、译码器及数码管的知识进行针对性的复习，指导学生查阅74LS160、CD4511、74LS00及CC7555定时器的功能及引脚图。第二步，学生根据教师给定的元件在Proteus平台上行各单元电路原理图的设计。可采用设计与仿真调试交叉进行的方法。按照由易到难的原则，可采用如下的设计顺序：①振荡器的设计与仿真调试；②显示器、译码器的设计与仿真调试；③计数器的设计与仿真调试。设计的基本操作步骤是：①选择、放置元件；②设置元件的属性；③连线。仿真调试的基本操作步骤是：①单击仿真工具栏中的“开始”按钮，即可进行仿真；②系统自动检测电路，如有错误，会有出错提示。或者运行结果不符合任务书要求时，可单击仿真工具栏上的停止按钮；③修改电路；④再仿真，直至运行结果符合要求为止。3）总电路的设计把上述已设计好的各单元电路按照电路框图连接起来，即可得到总电路原理图。4）总电路的仿真单击仿真工具栏中的“开始”按钮，即可进行仿真，如有错误，则对电路进行修改，再进行仿真，直至6只数码管均能正常显示时间为止。
1.4在面包板上完成搭建并调试
经过前期在Proteus上的设计及仿真成功，已经证明电路图的正确性。在面包板上的搭建及调试，主要是锻炼学生的实践动手能力，培养认真细致的工作态度，熟练掌握常用仪器的使用方法。
2注意事项
关键词：电力拖动控制电路;电路原理图;电路接线图;电气元件
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）12-00042-02
生产机械电气控制线路一般用电路原理图、接线图和布置图来表示，根据中职院校电子机械类专业电力拖动一课的要求，学生需要读懂电路原理图，并要求在电工或者机械考核板上按电气元件的位置接好控制电路的接线。一般来说，学生对这类动手的实训项目比较感兴趣。下面，基于中职学生能力培养，就学好电力拖动进行相关研究。
一、 接线前看懂电路原理图
在做电力拖动的接线之前，必须看懂最基本的电路原理图，知道电路原理图的每一个电气符号对应考核板上的哪一个电气元件，哪一个图示点对应着哪一个实际接线点。教师在最初讲解电路图时，应从最基本的刀开关或者转换开关的控制线路着手，逐步到后面的正反转和降压启动线路。比如下面简单的手动开关电路：
一般我采用的方法是原理图和接线图相结合的对比教学，首先用多媒体在课堂上展示给学生（如图1），然后用多媒体展示实际接线图。接着讲解L1、L2、L3实际对应的是三相电的每一相电，QS相当于手动开关，FU是熔断器，M3相当于电机。大部分学生看到这两个图之后非常有体会，明显地对电力拖动这门课有较大的兴趣，为后面的手动接线打下了良好的基础。这种方法对于具有较复杂的辅助电路的电机控制线路更加适用。如把三相异步电机的正反转控制线路原理图（如图2）和实际接线图（多媒体展示）进行对比，学生更加容易增加记忆。下面重点分析控制线路，主电路图1已分析。图2中的L1、L2、L3对应是三相电的第一、第二、第三相电，和开关的第一、第二、第三个进入点相连接。FU2的两个端点对应着L1、L3，输出是热继电器FR到KM1、KM2的线圈。最关键的是分析接触器的接线端点，KM1是第一个接触器，下面是四对主触头，上面是四对辅助触头，和原理图上KM1的常开和常闭点相对应。KM2是第二个接触器，同样下面是四对主触头，上面是四对辅助触头，和原理图上的KM2的常开和常闭点对应。SB1、SB2、SB3是接线图中的三个按钮开关，它有四个接线柱，一对常开和一对常闭，一般黄色线为常开，红色线是常闭端。FR对应着原理图的热继电器。
二、 接线“电流走向定位法”
在学生读懂图之后，动手之前要准备好足够的铜线，最好是三种颜色的铜线（如红、蓝、黄）。这样的好处是学生在接线的时候可以很明显地按上图示的电源线布线。“电流走向定位法”具体方法如下：以L1、L2、L3的电源进线为电流的起点，按每条同种颜色的线画出电流的走向。一般先画电流在主电路的走向，后面再画控制电路的电流走向。例如上图1的电流一相按L1QSFUM3画出，同时实际接线也按L1QSFUM3的顺序按照工艺接好，其实电流的走向就是我们的接线方向，其他两相也用同样的方法一步步连接好。
现实的控制电路一般会出现较多的辅助电路，这种方法就显得更加重要，特别是对初学者来说是最有效地增加兴趣和准确度的方法。图2采用“电流走向定位法”主电路的电流走向是L1QSFU1KM1的主触头的第一对常开触点FR热继电器M3电机，其他两相主电路采用和L1分析的同样的方法。辅助电路的电流走向第一条路是L2FU2FRKM1的线圈SB1的常开触头SB3的常闭触头L3形成一个回路（其中自锁KM1并联在SB1的两端）。第二条路的电流走向和第一条类似L2FU2FRKM2的线圈SB2的常开触头SB3的常闭触头L3形成一个回路（其中自锁KM2并联在SB2的两端）。
如果教师还觉得要给学生增加印象，就可以采取我以前在中国南车集团学习期间工人师傅经常用的“标记法”。当电路图较复杂时，工人师傅一般先会在图纸上标好要接线的“第1个点、第2个点、第3个点……”，后再用一段很短的白色塑料端子套在要接线的每个点上，标记好“1、2、3、4……”和图纸上的点一一对应。这样，学生的印象也更加深刻，完成的实际电路也不会出太多的问题。
三、注意接线工艺
完成一个电工考核板和一个实训项目，衡量的一个标准不单单是线路的连接正确与否，更加重要的是接线的工艺问题，接线整齐、美观和节约用线是工艺比较关心的一个问题。这犹如生产一个产品，有优良的、有合格的、有不合格的，优良的接线板不仅会节约很多空间，最重要的是给电机启动能带来准确合格的参数。有些学生觉得我接线接好就可以了，为什么还要辛辛苦苦去把线放进线槽，把线弄平整呢？其实好的工艺会给以后带来很大的便利。在实训期间，我经常给学生介绍“接线端子的电流进出法”，采用这种方法让学生在接线期间简化了很多步骤，还让学生对电路图和对完成后的检修带来了极大的好处。方法是：一般规定端子的进线点和出线点采用口诀“左进右出，上进下出”进行接线。一个端子左边是电流的进入点，右边是流出点。特别是对于SB这类按钮开关的常开常闭尤为实用，检修的时候只需要看左边和右边是否接错就可以了。
线槽是导电铜线的走向路径，有的学生以为只要把铜线放进线槽就可以了，其实正确的作法是在导线进入线槽的时候必须把导线摆放整齐，并且不能交叉缠绕。同时在剥线的时候也有很大讲究，导线头不能剥得太长，也不能太短，以能插入端子接触金属螺丝为准。上次我的一位学生剥导线头留得太短了，在启动电机时发出低沉的“嗡嗡”声，我检查是缺相电压低的问题，但元件都是好的，最后才查出来是铜线剥短了，接触的金属螺丝只接触到了导线的外皮，并没有接触到剥开导线的金属部分，导致电压过低电机不能正常启动。所以，在剥线和插线的时候也应该保持平静的心态，不要为了赶时间，为了快而忽视最基本的连接电路该注意的地方。
四、检修时的“看、听、闻、摸”
在接好线路通电时，应进行电路的再次检修，检修是电机启动的必须环节。很多时候我在检修的时候先是尝试检查辅助电路的正缺性，方法也比较简单，就是把主电路的熔断器先断开，可以先不接电机。打开电源，按下开关SB1、SB2，判断接触器KM1、KM2能否正常启动，观察整个辅助线路是否存在问题。假如接触器不能启动有问题，我一般先采用的方法是 “看、听、闻、摸”，后面再用万用表进行检修。“看”就是看电机是否能启动，启动时电机的转速是否正常、有无冒烟、接触器是否能正常闭合和断开。如果有问题应对的方法是查看整个电路有无电源、电动机的绕组是否断裂、元件是不是烧坏等。“听”就是听取电机启动的声音是否正常和有无异常声响。一般有问题的接线电路启动后电机会发出“尖锐的吱吱声”和“低沉的嗡嗡声”。应对的方法是查看电源电压是不是过低、是不是缺相、电机的绕组有无断裂等。“闻”就是闻整体电路通电后电机有无烧焦味，整体电路有无异常的味道。假如有焦味可能原因是电路某一部位短路导致局部电流过大引起的短路过流现象，需要先关闭电源仔细用万用表进行电压查找。“摸”就是电路通电时触摸电机的温度是否正常、接触器和其他元件有无发热现象、导线是否有发烫现象等。若有可能是电机的轴承缺油、电源缺相和电路连接不正确等。假如上面四个方面都没有问题的话，一般电机会发出清脆的转动声，从而带动机械部件的工作。
五、熟记电路的控制原理
很多学生觉得只要线路接好了，接对了，就没有事情了。其实不然，要学会电力拖动控制线路的接法还应该包括理解电路的控制原理，只有把电路原理熟记了，真正弄懂了，才能对以后自己没有接触过的电路经行过程分析，那样才能事半功倍，才能真正掌握所接线路的功能和过程。如三相异步电机的双重联锁控制原理要分为正反转的启动和停转。原理如下：先合上电源开关QS：
1. 正转控制
3. 停止
按下按SB3控制电路失电接触器线圈失电接触器主触点分断电动机M停转
六、5S管理
一个合格实训项目的完成，我觉得应包括最后的实验室的“5S（整理、整顿、清扫、清洁、素养）管理”。在完成了一个实训项目的时候，为了要给下次学生提供较干净的实训场所，必须做好场地的完整复原。这个过程不单单让学生明白作为电力拖动这门课需要干净的场地，还要让他们明白接线过程中必须用一颗平常心去对待。
七、结束语
学好电力拖动这门学科的控制电路接线并不困难，只要弄懂了看图、动手这两个环节，就一定能使机械电子专业类学生步入社会后成为一名合格的应用型人才。
参考文献：
[1]刘太湖.浅谈电力拖动控制电气线路接线图画法和接法[J].硅谷，2010（20）.
