时间：2023-06-06 08:58:56
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篇电路分析，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：电路分析；独立电源；受控源；分析方法
作者简介：曲晓丽（1973-），女，河南洛阳人，河南科技大学电气工程学院，讲师；田葳（1964-），女，河南洛阳人，河南科技大学电气工程学院，副教授。（河南 洛阳 471023）
基金项目：本文系河南科技大学科研基金项目（项目编号：2004QN025）的研究成果。
中图分类号：G642.1 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0078-02
“电路分析”课程是所有电类专业必修的一门专业基础课程。在电路理论中，电源模型分为独立电源和受控电源两类。受控源是随着电子技术的发展而引入电路理论的，在电子技术中广泛使用的三极管、变压器、运算放大器等电子元件都选择受控源作为其等效电路模型。由于含受控源电路的分析和计算贯穿整个电路分析课程的始终，因而成为电路分析的重点。同时，由于受控源对其它电路变量具有依赖性，导致电路中含受控源的分析和计算又成为电路分析的一个难点。
相对于独立电源来说，受控源又称为非独立源。它反映电路中一部分电压或电流对另一部分电压或电流的控制关系。根据控制量的不同，受控源可分为电压控制电流源（VCCS ）、电流控制电流源（CCCS）、电压控制电压源（VCVS）和电流控制电压源（CCVS）四种类型。[1-3]在实际电路分析中，仅需简单将其分为受控电压源和受控电流源两类即可。
由于受控源在电路中具有双重性质，既有电源性质，又有电阻性质，从而使得受控源在电路分析中成为电路分析的难点。理解受控源与独立电源的区别是正确分析含受控源电路的关键。首先，独立电源反映外界对电路的控制，而受控源则反映电路中一部分电压或电流对另一部分电压或电流的控制；其次，独立电源的电压或电流是激励，能够在电路中引起响应，而受控源的电压或电流不是激励，在电路中不会产生响应。因此，受控源在电路分析时，有些情况下可以视为独立电源处理，有些情况下不能视为独立电源处理。[4，5]
一、受控源可以作为独立电源处理的情况
虽然受控源和独立电源有着本质的区别，但在电路分析中，有些情况下，受控源可以暂时作为独立电源处理，但是要注意受控量和控制量之间的关系。
1.在电源的等效变换中，受控源可作为独立电源处理
电压源与电阻的串联组合可以等效为电流源与电阻的并联组合，如图1所示，其中。选择类似的处理方法，受控电压源与电阻的串联组合也可以等效为受控电流源与电阻的并联组合，例如图2所示。值得注意的是，在等效变换中，必须保证受控源的控制量不变。
2.在选择电路分析方法分析电路时，受控源可以作为独立电源处理
（1）用回路电流法分析电路。回路电流分析法是选择假想的回路电流为未知量，列写回路电流方程，求解回路电流，进而求解各支路电压或电流的方法。回路电流分析法的关键是根据回路结构特征，对所选择的独立回路列写回路电流方程。对于受控源电路，在列写方程时受控源的处理方法与独立电源相同，但由于受控源的特殊性，将会在方程中引入新的未知量，所以需要增加补充方程，补充方程源于受控源的控制量。如例1所示。
2.运用戴维宁定理分析电路时，受控源不作电源处理
利用戴维宁定理分析电路是电路分析中非常重要的一种分析方法。戴维宁定理面向一个含源的二端网络，解决了一个含源的二端网络的对外等效的问题。一个含源的二端网络对外可选择一个电压源和一个电阻的串联组合等效替换。含源网络中的电源是指独立电源，而非受控源。如果一个电路结构中不含独立电源，即使存在受控源，仍可视为一个无源网络，对外则可等效为一个电阻元件。因此，利用戴维宁定理分析电路时，将受控源视作电阻元件。如例4所示。
分析：戴维宁等效电路中有两个参数：含源网络的开路电压uoc和对应的无源网络的等效电阻Req，如图6（b）所示。含源网络的开路电压uoc：如图6（c）所示，V。对应的无源网络的等效电阻Req：可将含源网络中的电源置零后，得到对应的无源网络，如图6（d）所示。其中等效电路中等效电阻的计算方法有两种：方法一，对无源网络选择外加电源法，如图6（e）所示，其等效电阻；方法二，可对含源网络选择开路短路法，如图6 （c） 和图6 （f） 所示，其等效电阻。
三、结论
本文讨论含有受控源电路的分析，根据分析方法不同，适当地处理电路中的受控源。在列写基尔霍夫电流定律（KCL）、基尔霍夫电流定律（KVL）方程以及利用电源的等效变换和选择电路分析方法列写方程时，受控源作为独立电源处理，同时要注意受控量和控制量的关系。在选用戴维宁定理和叠加定理时，受控源则不作为独立电源处理，而是作为电阻元件，留在电路中即可。在不同的分析方法中，对受控源选用不同的处理方法，可简化受控源电路的分析，从而使含受控源电路的分析不再是电路分析的难点。
参考文献：
[1]邱关源.电路[M].第4版.北京：高等教育出版社，1999.
[2]胡翔骏.电路分析[M].第2版.北京：高等教育出版社，2007.
[3]李翰荪.电路分析基础[M].北京：高等教育出版社，1993.
【关键词】压电加速传感器；测量电路；应用电路
0.引言
在现代工业和自动化生产中，需要大量非电物理量的测量以及过程控制，其中涉及到大量动态测量问题，压电加速传感器利用压电效应，可以有效的测量加速度、压力、力等参数，被广泛应用于现代工业和自动化生产中，但压电加速传感器所产生的电荷量很小，如果采用一般测量电路工作，输入阻抗过小会造成电阻迅速泄漏产生测量误差，因此必须有与之配套的测量电路，才能保证压电加速传感器的工作可靠性。目前一般采用电荷放大器作为压电加速传感器的测量电路，但这种电荷放大器电路较为复杂，性价比不高且稳定性不强。下面，本文拟采用TL081运放芯片优化压电加速传感器的测量电路，以简化电路降低功耗，降低压电加速传感器测量电路的制作与调试成本，促进压电加速传感器的推广运用。
1.压电加速传感器的电输出特性
1.1晶体压电效应
某些晶体在受到外力作用时，其内部产生极化现象并在表面产生相反的电荷，当外力消失后又会回复至不带电状态，外力作用方向发生变化时，所产生电荷极性会随之改变，同时所产生的电荷与外力大小成正比关系，这种现象称为压电效应，压电加速传感器正是利用晶体的这种压电效应作为转换原理进行工作的自发式传感器。
1.2压电加速传感器的工作原理
压电加速传感器的结构可以简化为质量块、压电元件、支座三个部分，支座直接与待测物刚性固定，待测物运动时支座会与待测物一起运动，处于中间的压电元件因质量块和支座的原因，受到惯性力的作用而在晶体表面产生交变电荷。在振动频率处于一定范围时，该电荷的大小与作用力成正比。电信号经放大器放大后，即可利用一般的测量仪器来测量电荷的大小，再对比转化为物体加速度。
1.3压电加速传感器的测量电路
由于压电加速传感器内阻很高，所产生的电信号十分微弱，很难直接对该电信号进行显示和记录，必须进行阻抗变换和信号放大处理。目前，一般采用增加前置放大电路的方法，一方面将微弱的电信号方大， 另一方面将高阻抗变为低阻抗。由于压电传感器的等效电路有电压输出和电荷输出两种，因此前置放大电路也有电压放大和电荷放大两种。电压放大器将高阻抗变为低阻抗，同时将电压信号放大；电荷放大器则是将输出电压正比于输入电荷。
2.电荷放大器电路分析
2.1电荷放大器基本原理分析
压电加速传感器测量电路中所使用的电荷放大器，实际上是一种负反馈放大电路，通过电荷放大器，能获得同输入电荷成比例的输出电压，将高内阻电荷源转化为低内阻电压源。电路输入电缆长度和运算放大器频响都会对电荷放大器的频率上限产生影响，如果输入电缆过长，将会增加杂散电容和导线自身电阻，从而对放大器的高频特性产生不良影响。
2.2电荷放大器电路分析
电荷放大器一般包括电荷转换元件、适调放大器元件、滤波器、过载指示器、稳压电源等几个部分。电荷转换元件是电荷放大器的核心元件，将压电传感器的电荷信号转化为电压信号，在理想情况下电荷转换元件部分电路的输入电阻应当达到无穷大。目前所采用的集成高阻输入级运放，其输入阻抗已经可达1012Ω，有效降低了场效应管的需要，极大的简化了电荷转化元件。T1081芯片输入阻抗为1012Ω，同时还集成了内部调零电路，能有效的满足电荷转换元件输入电阻的需要，可以有效的提高电荷转换电路集成度，并降低系统成本。不过，为了保证测量精度，其反馈电容的精度必须保证在0.5%以下，一般采用精密聚苯乙烯电容。
2.3电荷放大器噪音干扰和漂移分析
电荷放大器对噪音干扰极为敏感，其主要干扰源主要存在于分布电容耦合至输入端，以及电缆引入线。当50赫兹市电通过分布电容耦合至输入端以及电缆引起入线时，会产生极大的干扰信号，因此必须在电荷放大器输入端做好屏蔽以等效交流干扰源。此外，电荷放大器对漂移也极为敏感，电荷放大器的漂移主要来源于输入电路存在的失调电压和失调电流，在构建电路时，一般在放大器级间增加隔真电容，以减少直流漂移，最终实现电荷放大器的零漂移。
2.4电荷放大器低通滤波元件分析
压电加速传感器实际上是一个阻尼振动系统，其高频段存在一个极高的共振峰，会造成高频噪声，使输入信号失真并形成干扰。为了避免高频噪声所造成的信号失真和干扰效应，需要在电荷放大器中增加低通滤波器，从而补偿高频幅频。此外，不少系统的电荷放大器设计通频带一般都高于实际需要，无用的高频频带也会对低频测量带来负面影响，利用低通滤波器可以使无用高频分量衰减，而让低频交流分量顺利通过。目前所使用的滤波器有LC和RC两类，无源RC线路简单，具有较好的抗干扰性，低频范围工作性能较好，但其阻抗频率的谐振性能较差，在使用中需要增加运算放大器等有源元件构成有源RC低通滤波系统。
2.5输出放大电路分析
输出放大电路包括高通滤波和同相电压放大两部分，在电荷转换时电路直流放大倍数极大，使得输出零点跳动增加，同时还存在直流漂移的影响，因此必须在低通滤波系统后面增加一个高通滤波系统，以减去直流漂移的影响。但增加了高通滤波系统后信号会产生衰减，同时整机的增益还需改变，因此还需要在高通滤波系统后面增加同相电压放大器，以保证输出信号与压电加速传感器输出信号同相位。
2.6稳压电源和过载指示电路分析
在压电加速传感系统中，需要先将军220V市电转化为了20V交流，再将20V交流进行整流，最终再将整流的电压接入作为供电电源。为了避免整流后的直流电压纹波电压的影响，需要在电源端接入滤波电容，以避免纹波电压的干扰。过载指示电路则是为了监视电荷放大器的工作状态，当电压过载时发出指示信号。
【参考文献】
[1]陶玉贵.压电加速度传感器测量电路研究[J].科技视界，2011（02）.
Abstract： The Circuit Analysis is a synthetic and practical course. Based on the probe into educational method for circuit analysis in independent college， this paper discussed the problems， and made exploration from developing student's interests， improving teaching method， and transforming testing forms.
关键词： 独立院校；电路分析；教学模式
Key words： Independent college；Circuit Analysis；educational method
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0274—02
0 引言
由于科学技术日新月异的飞跃发展，相应的科技知识更新的速度也随之日益加快。“电路分析”课程作为一门专业基础课应用十分广泛，不仅应用于传统的无线电技术类专业中，还扩大到部分电子学专业乃至部分机械、计算机、光电等专业中[1]。
“电路分析”面向我院电子工程、自动化、电气工程及其自动化与通信工程四个本科专业，该课程不仅是对基本电路的分析理解及电路理论定理的掌握，更是为今后的专业课打下坚实的基础。然而，一直以来，教师的讲授几乎成为整个的教学过程，学生并没有很好的参与到教学活动中来[2—4]。对于独立院校，如果教师一味的讲授，学生的接受能力有限，造成教学效果较差。本文针对独立院校学生的特点，指出要很好的完成“电路分析”教学任务，教与学是分不开的，必须密切配合。起主导作用的教师，则要偏重传授知识的传统模式，转向多元化教学模式，从而增强独立院校学生的实践性和工程应用能力。
1 明确课程性质与教学重点
1.1 教学性质 “电路分析”是高等工科院校电气信息类专业以及其他部分工科专业必修的一门重要的专业基础课。该课程理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景即为学生学习后续课程打下良好的基础，也是许多高校电气信息类研究生入学考试的一门考试课程。独立院校电路分析教学大纲体现了本门课程的独立性，又体现了该门课程在人才培养方案中的重要地位。电路分析的纤秀课程是大学物理电学和电磁学部分，高等数学中微积分、微分方程，线性代数和工程数学中拉普拉斯变换及傅立叶级数变换等，其后续课程有模拟电子技术、自动控制理论、信号与系统、电力电子和电机学等课程。因此，电路分析课程在电类专业的人才培养方案和课程体系中起着至关重要的作用[2]。
1.2 教学重点 长期以来，教学重点一直是讲授知识，然而随着知识的日益更新，如果学生不学会如何去学，没有自我更新知识的能力，只是局限于老师讲授的内容，那么即使当时课堂上全部接受了走出社会还是一无所知。因此，需要教师在讲授内容的同时，更加要强调和突出如何学。在独立院校中“电路分析”的教学重点，除了要求教师注重学生掌握基本的理论知识和掌握基本的实验技能这些传统的教学外，还必须重视学生如果学习、培养创新能力以及培养眼睛的科学作风等方面[3]。
2 课程教学方法的探索
2.1 独立学院学生特点 独立学院学生的基础知识和自学能力，与本科院校相比仍有差距，但我们培养的是具有与本专业方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力的生产第一线技术应用性综合人才。学生具有一定的基础知识都能达到我们的培养目标，因此，本着独立学院的培养原则，从实用的角度出发，在教学中充分突出电路分析方面的知识。
2.2 培养学生学习兴趣 教师上课前要熟读教材，系统的掌握全部知识点的内部联系和逻辑关系，认真编排教案，找出每堂课的要点，并且从基本知识点切入，逐步向外拓展，覆盖整个教学内容，使教学内容的安排达到最优组合，获得较高的教学整体效益。为了更好地解决教学内容中经典理论与实际电路以及现代科学研究方向有差距的问题，课堂教学更需要理论与实践的有机结合与融会贯通，并结合“电路分析”课程的社会实践性强、关联知识较多、多学科的基础课程等特点，在课堂上采用了传统教学改革法、师生互动教学法和讨论研究教学法等相结合的灵活多样的教学方法，更好的调动学生的积极性，使学生能在课堂有限的时间里掌握更多的知识。
关键词：实验教学;教学改革;实验教学改革背
近年来，培养学生实践能力和创新能力已成为各高校实验教学的重点，各高校积极推广新的实验教学模式和教学方法，加大对实验教学的改革和投入，为学生实践能力的全面培养做充分的准备。电路分析是一门非常重要的学科课程，在电气、信息工程技术等专业课程体系中起着奠定基石的作用；电路分析实验课程可谓电类专业基础实验课程的“第一课”，为专业基础和专业实验的顺利开设起到至关的作用。这就要求学生，通过电路分析实验教学，进一步巩固理论知识，掌握实验理念和技能，树立理论联系实际的科学观点和提高分析和解决问题的能力；同时为了适应院校教学转型和调整“三性”（验证性、设计性、综合性）实验的要求，在验证性实验基础上，我们加大设计性与综合性实验所占比重，积极引入前沿技术，为学生提供可行的实验平台。
一、 教改实施中得几点体会
1、实验理念的总体培养
多年的实验教学，我们认识到，大部分学生在进行实验前，对整个电子技术的总体实验情况不了解，甚至是盲从地为完成某些实验任务而来。这对今后顺利完成整个学科的实验教学是十分不利的。因此我们采取利用一定学时的方法，先给介绍电类实验基础知识，主要包括常用仪器仪表的使用、电参数的测量方法以及常用元器件的识别与检测等，让学生从总体上了解电类实验的基本内容、要求和实验方法、技巧等，使其对总体实验有一定的认识和了解。特别是，增加Multisim仿真软件和LabVIEW虚拟软件，让学生在操作前，不必再拘泥于实验室所提供的条件，而是在一个通用的仿真和虚拟平台发挥自己的聪明才智，实现自己的“奇思妙想”。
2、“三性”实验相结合
实验的实施中，通过前面总体理念的培养，在教师的指导下，学生基本上能根据实验情况，正确选择电子元器件；根据仪器仪表的测试参数，选用合适的仪器仪表；采用恰当的实验方法正确地连接实验电路和操作。
我们的“三性”实验是：
验证性实验：基本涵盖电路分析实验课程中的经典内容，如“戴维南定理”、“正弦稳态电路的研究”等，学生通过实验，掌握验证方法和实验技能，加深对理论课重要定理的深刻理解。
设计性实验：由易到难，从验证性内容过渡而来，如“延时电路的设计”、“仪表测试电路的设计”等，以验证性实验为前提，进一步加强电路分析知识和掌握仪器仪表的使用，学生自行设计和实验，提高独立分析和解决问题的能力。
综合性实验：在验证性和设计性实验基础上设定，如“数字万用电表的组装”、“基于LabVIEW的虚拟示波器”等，在学生掌握焊接、选件、组装、调试、仿真和虚拟等基本知识前提下，让他们参加各种小课题、小项目的制作和研究，为各类电子设计竞赛做充分的准备，培养他们的实验兴趣和自主创新能力。
3、增加Multisim10仿真训练
几乎每个开设的实验都包括Multisim10仿真训练与实际训练两个部分。根据实际情况自行选择，如果某些专业学时有限，教师演示仿真部分，学生完成实训部分；在学时充裕的情况下，让学生先完成仿真部分的内容，再进行实训，通过仿真和实训相互印证，利用该软件进行理论分析，并和实测对比，发现“理论与实践”的差别，培养学生的工程实践意识。
4、仪器仪表的使用扩展
实验实训中，正确选用仪器仪表非常重要，对测量结果和分析有较大的影响。因此，对于常用仪器仪表，我们每种仪表至少对两种型号讲解，把使用范围扩大，让学生能正确使用不同型号的仪器仪表来适应不同的实验要求，达到最佳的实验效果。
5、选用LabVIEW作为虚拟实验软件
通过一定学时的讲解和演示，学生正确掌握LabVIEW8.20的使用，开阔了视野。在教师指导下，他们根据对仪器仪表各功能块的了解，可以简单地“定制自己所需的仪表，组建自己所需的实验室”，达到了“虚拟与实践结合”、“软件与硬件兼修”的教学目的。
三、总结
几年来，在对电路分析实验课程中的教学改革地探索中，取得了一定的教学效果。但也认识到：
1、让学生理解实验不是针对完成某一实验任务而设置的，是通过实验，掌握正确的实验方法，获得较强的动手能力和科学实践技能，这是一个学习和探索的积累过程，是培养创新能力的过程。
2、“三性”实验的比例必须分配合理。否则，验证性实验过多，会使学生按部就班，创造力得不到提高；而一味追求设计性或综合性实验，由于较难，学生不易完成，可能会消弱学生实践的积极性和兴趣。
3、为有效地提高实验教学效果，传统实验教学中，应合理和恰当地引入仿真分析和虚拟实验等新的实验方法和技术，摸索新的教学方法和规律，更好地为学生提供新型实验平台。
参考文献：
微电子学是电子学的分支学科，主要致力于电子产品的微型化，达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型，具体的微电子研究中，会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中，切实将集成电路纳入到研究体系中。此外，微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。集成电路是通过相关电子元件的组合，形成一个具备相关功能的电路或系，并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点，满足诸多高新技术的基本需求。而且，随着集成电路的相关技术完善，集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。
2微电子发展状态与趋势分析
2.1发展与现状
从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史，由晶体管的研发以组件为基础的混合元件（锗集成电路）半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中，电路涉及的内容逐渐增多，电路的设计和过程也更加复杂，电路制造成本也逐渐增高，单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。现阶段，国内对微电子的发展创造了良好的发展空间，目前国内微电电子发展特点如下：（1）微电子技术创新取得了具有突破性的进展，且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm，部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。（2）微电子产业结构不断优化，随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链，上下游关系处理完善。（3）产业规模不断扩大，更多企业参与到微电子学的研究和电路中，有效推动了微电子产业的发展，促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。
2.2发展趋势
微电子技术的发展中，将微电子技术与其他技术联合应用，可以衍生出更多新型电子器件，为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合，可以极大的拉动产业的发展，推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律，其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。在未来一段时间内，微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比，如下为当前微电子的发展方向。
2.2.1硅基互补金属氧化物半导体（CMOS）
CMOS电路将成为微电子的主流工艺，主要是借助MOS技术，完成对沟道程度的缩小，达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路，改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性，再改善电路生产成本，从而使得整个系统得到提升，具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象，且不断对CMOS电路进行缩小和优化，满足更多设备的需求。
2.2.2集成电路是当前微电子技术的发展重点
微电子芯片是建立在的集成电路的基础上，所以微电子学的研究中，要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势，对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素，需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。
2.2.3微电子技术与其他技术结合
借助微电子技术与其他技术结合，可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多，积极为社会经济发展奠定基础。例如：微光机电系统和DNA生物芯片，微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合，可以发挥三者的综合性能，可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合，能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术，能够更为有效推动相关产业的发展，为经济发展奠定基础。
3微电子技术的应用解读
微电子学与集成电路的研究不断深入，微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中，对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。在实际的微电子技术应用中，借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建，在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上，还可以自主或是被动的执行相关操作，具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中，效果显著，对改善人类生活具有积极的作用和意义。
4结束语
微电子学与集成电路均为信息技术的基础，其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中，需要对集成电路和微电子技术展开综合解读，分析微电子技术的现状和发展趋势，再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读，为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考，进而推动微电子技术的发展，创造更大的产值，实现国家的持续健康发展。
作者:胥亦实 单位:吉林大学
参考文献
[1]张明文.当前微电子学与集成电路分析[J].无线互联科技,2016(17):15-16.
[2]方圆,徐小田.集成电路技术和产业发展现状与趋势[J].微电子学,2014(01):81-84.
关键词 EWB;电路分析;仿真
中图分类号：G434 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2014）24-0057-03
Application of EWB to Circuit Analysis Teaching//CHEN Juan， ZHONG Yongyan， DAI Wei
Abstract This article introduces examples for the application of EWB software in Circuit Analysis teaching. The application of EWB which can improve the effect of class teaching and mobilize students’ learning interest， have contributed to strengthen student’s understanding of circuit theory knowledge， and further master the application of simulation tools.
Key words EWB; circuit analysis; simulation
1 前言
电路分析是为电气与电子类专业学生开设的一门技术基础课程，是学习电路理论的入门课程，为后续模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、电机学、电力电子技术等课程提供理论支撑。如何提高电路分析课堂教学质量是电路课教师不断探索的工作[1]。电路分析教学过程中主要采用黑板板书、PPT讲解、实物演示等方法，这些方法受客观因素的限制，有时很难起到很好的教学效果。经过近几年的探索与实践，在课堂教学中引入虚拟仿真软件，将难以理解的内容通过多媒体教学平台演示，营造良好的课堂互动氛围，加深学生对基本理论的理解，调动学生学习的积极性，收到很好的教学效果。
虚拟仿真软件有PSpice、Multisim、EWB和PSIM等，通过比较，选用EWB软件作为课堂教学软件。EWB被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室[2]，工作界面直观，为使用者提供种类众多的电子元件以及高技术指标的测量仪器，具有强大的交直流、瞬态等分析功能，使用简单方便。
在电路分析课堂教学中，一阶电路的时域响应分析、二阶RLC串联电路频率响应研究等内容比较抽象，不易理解，需要借助EWB仿真软件加深学生对理论知识的理解。本文以一阶电路的时域响应分析为例，探讨电路分析课堂教学效果。
2 课堂EWB仿真实例
图1是一阶RC电路的EWB仿真图，该电路由输入信号、电阻和电容组成，其中输入信号源为方波。可以看出，电路对方波上升沿的响应就是零状态响应，对方波下降沿的响应就是零输入响应。方波响应是零状态和零输入响应的多次过程。因此，借助示波器来观察分析零状态响应和零输入响应，并可从中测出时间常数，同时改变方波周期T观察积分波形和微分波形。
取源器件库中的Clock时钟信号，其峰峰值为10 V，频率1 kHz，占空比为50%，电阻为1 kΩ，电容为22 nF，电容两端作为电路的输出[3]。用示波器显示输入输出波形，A通道为输入方波信号，B通道为输出波形。
零状态响应 零状态响应即为储能元件初始状态为零，仅在信号源激励下产生的电路各部分的响应。当方波信号源电压由0 V跃变成10 V（上升沿）后，即电路工作在零状态响应下，可通过基尔霍夫电压定律（KVL）以及电容两端电压与流过电容电流关系式，理论推导出输出电压（电容两端电压）uc（t）=Us（1-e-t/τ），其中Us为电源电压，τ=RC是时间常数。若t=τ，理论推算出uc=0.632Us=6.32 V。
图2为一阶RC电路的方波响应的仿真波形，其中1为输入方波，2为电容两端电压输出波形。从波形2可以看出，在方波的上升沿，对应着电容充电。移动1号游标至方波上升沿起始处，移动2号游标至VB2等于或非常接近于6.32 V处，读出此时T2-T1的值约为22.7625 μs，这个值即为时间常数的值，与理论值τ=RC=22 μs相比，误差很小。
零输入响应 零输入响应即为输入信号为零，仅由储能元件初始储能产生的电路各部分的响应。当方波信号源电压由10 V跃变成0 V（下降沿）后，即电路工作在零输入响应下，可通过基尔霍夫电压定律（KVL）、电容两端电压与流过电容电流关系式以及电路工作的初始条件，理论推导出输出电压uc（t）=U0e-t/τ，其中U0为电容极板初始电压10 V，τ=RC是时间常数。若t=τ，理论推算出uc=0.368U0=3.68 V。
图2的仿真波形中，在方波的下降沿，电容开始放电。移动1号游标至方波下降沿起始处，移动2号游标至VB2等于或非常接近于3.68 V处，读出此时T2-T1的值约为23.4680 μs，这个值即为时间常数的值，与理论值τ=RC=22 μs相比，误差很小。
积分电路 改变时间常数或方波周期，电路输出波形发生变化。当时间常数τ很大，τ=10?（T/2），
，可知输出电压是输入电压的积分，输出波形近似为一个三角波，即为RC积分电路。通过改变方波周期T或者改变RC值，可实现积分电路。
在EWB仿真中，改变方波周期f=1/T=5/τ=227 kHz，则示波器波形如图3所示。由仿真波形可知，方波信号经过电路被积分成三角波输出。
微分电路 若将图1 RC电路中电阻作为电路的输出，当时间常数τ很小，，，可知输出电压是输入电压的微分，即为RC微分电路。通过改变方波周期T或者改变RC值可实现微分电路。在EWB仿真中，改变方波周期f=1/T=20τ=2.27 kHz，则示波器波形如图4所示。由仿真波形可知，方波信号经过电路被微分成尖脉冲信号。
3 结论
在一阶RC电路的响应这部分内容的授课中，课堂上采用PPT讲解，提出零输入响应、零状态响应、时间常数等概念，且理论推导输出电压公式;同时结合EWB仿真软件，将仿真结果与理论推导结果相对比，将抽象的理论转换成直观的波形展示出来，改变了以往教学过程中因教学手段单一而造成学生对一些抽象的原理理解不深刻甚至难以理解的现象，提高课堂教学的积极性，提高学生学习积极性，久而久之形成良性循环。
在此基础上，通过启发式、引导式教学方法，引申出积分电路和微分电路的概念作为理论教学的补充。只要通过改变仿真原理图参数值，便可灵活地分析各种参数变化对电路性能的影响，很好地将理论知识与实验验证相结合，不仅活跃了课堂气氛，而且将传统的“填鸭式”教学方法改变为引导式教学方法，激发学生学习的兴趣，提高学生学习的主动性，同时有助于学生发散思维的培养。
参考文献
[1]邱关源.电路[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]钟文耀，段玉生，何丽静.EWB电路设计入门与应用[M].北京：清华大学出版社，2000.
[3]堵俊.电路与电子技术实验教程[M].北京：电子工业出版社，2009.
1晶体三极管电流放大作用是内因与外因的辩证统一
辩证唯物主义认为矛盾是事物发展的动力和源泉。内因是事物发展的根本原因，外因是事物发展的必要条件。内因是事物内部的对立统一关系，即事物内部的矛盾性。外因是指事物之间的对立统一关系，即事物外部的矛盾性。事物内部对立双方，又统一又斗争，由此推动了事物的运动、变化和发展，成为事物发展的根本动因。而事物之间的相互影响和相互作用，又统一又斗争，则是事物存在和发展的必要条件。外因通过内因而起作用。矛盾是事物发展的动力，内因和外因作为同时存在的内部和外部的联系，都对事物发展发生作用。为了使具三极管有电流放大作用，PN结内部结构的特殊性是：①，发射区半导体的掺杂溶度远高于基区半导体的掺杂溶度，且发射结的面积较小，便于发射结发射电子。②发射区和集电区为同一性质的掺杂半导体，但发射区的掺杂溶度要高于集电区的掺杂溶度，且集电结的面积要比发射结的面积大，便于收集电子。③联系发射结和集电结两个PN结的基区非常薄，且掺杂溶度也很低。上述的结构特点是三极管具有电流放大作用的内因。三极管具有电流放大作用的外部条件外因：要使三极管具有电流的放大作用，除了三极管的内因外，三极管的放大作用还要有外部条件。三极管的发射极为正向偏置，集电结为反向偏置是三极管具有电流放大作用的外因。
2晶体三极管本来构造及其电路等效主要矛盾和次要矛盾
唯物辩证法认为，在复杂事物之中，存在着许多矛盾，主要矛盾在事物发展过程中处于支配地位,起决定作用。主要矛盾和次要矛盾是相互影响、相互作用，并在一定条件下相互转化的。主要矛盾规定和影响着次要矛盾的存在和发展，对事物的发展起决定作用，主要矛盾解决得好，次要矛盾就可以比较顺利地得到解决；次要矛盾解决得如何，反过来又影响主要矛盾的解决。在不同外因条件（工作频率）下，晶体管表现出各个内部结构参数作用的不同结果，因而出现了不同的等效模型。图1是晶体三极管的本构参数，图2是三极管的电路等效。其中，rc和re分别是集电极和发射极的体电阻。为集电结电容，为发射极电容。rb´c为集电结电阻，rbb´为基区体电阻，rb´e´为发射结电阻。分析问题抓主要矛盾，rc和re是由集电区和发射区参杂浓度界定的，通常数值比较小，常忽略不计，从而有三极管的等效电路如图2。
2.1晶体管高频混合模型考虑到集电结电阻rb´c相对大的特点，与并联时对等效阻抗影响很小的实际而被忽略，得到混合模型等效，如图3，将单向化处理后得图4。忽略了影响模型的次要因素（）得到简化的高频等效电路，如图5晶体管简化的高频等效模型的获得一直通过在分析主要矛盾或矛盾的主要方面，而忽略次要矛盾或矛盾的次要方面使晶体管功能描述从本构复杂体逐步演变为便于理论分析的简化等效模型。
2.2晶体管低频简化的h参数模型唯物辩证法同时认为，主要矛盾和次要矛盾的地位不是一成不变的，在一定条件下它们可以相互转化，即主要矛盾转化为次要矛盾，次要矛盾上升为主要矛盾。在低频条件下工作的晶体管，对输入回路由高频条件下的影响因素退居为次要因素而被忽略，得到低频简化的h参数模型，如图6。所以，应用晶体管模型时，一定要注意电路所处的外部工作条件和隐含的次要因素，正确应对外部工作条件变化时矛盾地位的转化。总之，哲学作为科学之科学将为信息科学的进一步发展提供方法论指导。正确把握现象之间的本质联系、学会矛盾分析是科学技术研究与发展应具备的基本素质。
作者：曹新亮单位：延安大学物理学与电子信息学院
(一)2.8L LP1和3.6L LY7发动机
1 冷却风扇低速运转时的电路(图26)
发动机控制模块向发动机冷却风扇继电器1的线圈提供搭铁，导致其运行(接通)。电流路径是：蓄电池通过大的散热器风扇保险丝，经过左侧风扇电机、冷却风扇继电器2、右侧风扇电机和冷却风扇继电器1至搭铁。
2 冷却风扇中速运转时的电路(图27)
左侧风扇得到蓄电池电压并以高速运转，右侧风扇不运转。
3 冷却风扇全速运转时的电路(图28)
发动机控制模块除已经向发动机冷却风扇继电器1的线圈提供搭铁外，向发动机冷却风扇继电器2和3的线圈提供搭铁，使它们运行(接通)。对于左侧风扇，电流路径是：蓄电池通过左侧散热器风扇保险丝，经过左侧风扇电机和发动机冷却风扇继电器2至搭铁。对于右侧风扇，电流路径是：蓄电池通过右侧散热器风扇保险丝，经过发动机冷却风扇继电器3，通过右侧风扇电机和发动机冷却风扇继电器1至搭铁。
(二)3.0L LFI发动机
1 冷却风扇低速运转时的电路(图29)
发动机控制模块向发动机冷却风扇继电器1的线圈提供搭铁。电流路径是：蓄电池通过大的散热器风扇保险丝。经过左侧风扇电机、冷却风扇继电器2、右侧风扇电机和冷却风扇继电器1至搭铁。
2 冷却风扇中速运转时的电路(图30)
左侧风扇得到蓄电池电压并以高速运转，右侧风扇不运转。
3 冷却风扇全速运转时的电路(图31)
发动机控制模块除已经向发动机冷却风扇继电器1的线圈提供搭铁外，还向发动机冷却风扇继电器2和3的线圈提供搭铁。对于左侧风扇，电流路径是：蓄电池通过左侧散热器风扇保险丝，经过左侧风扇电机和发动机冷却风扇继电器2至搭铁。对于右侧风扇，电流路径是：蓄电池通过右侧散热器风扇保险丝，经过发动机冷却风扇继电器3，通过右侧风扇电机和发动机冷却风扇继电器1至搭铁。
十二、新君越冷却系统电路分析
(一)3.0L LF1发动机
1 冷却风扇低速运转时的电路(图32)
发动机控制模块向冷却风扇低速继电器线圈侧提供搭铁，使得该线圈通电并通过低速继电器的开关侧直接向左删冷却风扇提供电压。通过未通电的串联／并联(s／P)冷却风扇转速控制继电器：左侧风扇以串联方式被连接至右侧冷却风扇，形成串联电路，两个风扇都低速运行。
2 冷却风扇高速运转时的电路(图33)
发动机控制模块提供一个搭铁至冷却风扇低速继电器线圈侧、串联／并联冷却风扇转速控制继电器和冷却风扇高速继电器。通电时，高速风扇继电器通过继电器的开关侧向右侧冷却风扇直接提供电压。同时，低速风扇继电器和串联／并联转速控制继电器向左侧冷却风扇提供点火电压和直接的搭铁路径。两个冷却风扇都有各自的搭铁路径，形成并联电路，使得两个风扇都高速运行。
(二)2.4L LE5发动机
1 冷却风扇低速运转时的电路(图34)
发动机控制模块通过低速冷却风扇继电器控制电路向KR20F冷却风扇继电器线圈侧提供搭铁。通电的KR20F继电器通过继电器的开关侧，完成KR20c冷却风扇低速继电器的搭铁，使得KR20C继电器线圈通电并通过低速继电器的开关侧直接向左冷却风扇提供电压。左侧冷却风扇通过末通电的KR20J左侧冷却风扇高速继电器串联连接在右侧冷却风扇上，形成串联电路，两个风扇都低速运行。
2 冷却风扇高速运转时的电路(图35)
发动机控制模块通过KR20F继电器，提供搭铁至KR20c左侧冷却风扇低速继电器的线圈侧。发动机控制模块还向KR20J左侧冷却风扇高速继电器和KR20K右侧冷却风扇高速继电器的线圈侧提供风扇控制电路处的搭铁。通电时，KR20K继电器则通过继电器的开关侧直接向右侧冷却风扇提供电压。同时，KR20C继电器和KR20J继电器为左侧冷却风扇提供点火电压和直接的搭铁路径。两个冷却风扇都有各自的搭铁路径，形成并联电路，两个风扇都高速运行。
(三)2.0T LDK发动机
1 冷却风扇低速运转时的电路(图36)
发动机控制模块向KR20J和KR20K继电器的线圈侧提供风扇2控制电路处的搭铁。KR20K右侧冷却风扇高速继电器通电并通过继电器的开关侧，直接向右侧冷却风扇的端子1提供电压。通过未通电的KR20L冷却风扇速度控制继电器2，右侧冷却风扇以串联连接到左侧冷却风扇的端子2。通过发动机左侧冷却风扇内部电阻的串联电路致使两个风扇低速运行。由于KR20B继电器通过风扇1控制电路向KR20J继电器线圈提供点火电压，所以KR20J继电器保持断电。
2 冷却风扇中速运转时的电路(图37)
发动机控制模块向KR20A冷却风扇中速继电器I的线圈侧提供风扇I控制电路处的搭铁。通电的KR20A继电器通过继电器的开关侧，完成KR20B、KR20G、KR20L和R20H继电器的搭铁。KR20B冷却风扇中速继电器2通电并向KR20J左侧冷却风扇高速继电器的线圈侧提供点火电压。由于发动机控制模块没有指令风扇2控制电路接通，所以KR20J继电器保持不启动。KR20G左侧冷却风扇低速继电器通电，并通过冷却风扇端子2和内部电阻器，直接向左侧冷却风扇提供B+电压。KR20H右侧冷却风扇低速继电器通电，并通过冷却风扇端子2和内部电阻器，直接向右侧冷却风扇提供B+电压。KR20L冷却风扇速度控制继电器2也通电并直接向右侧冷却风扇提供搭铁，使得两个冷却风扇通过它们各自的电阻器和搭铁电路中速运行。
关键词：电压；电流；参考方向；重要性
中图分类号：TM133 文献标识码：A
电压、电流的方向是客观存在的，但在分析较为复杂的直流电路时，事先不能准确判断各支路中电流的实际方向；对于交流电流讲，其方向随时间而变，无法用一个明确的方向来表示它的实际方向。电压、电流的参考方向，是《电路分析》课程中一个非常重要的概念。根据电压、电流参考方向可以确定电阻元件的伏安关系；电压、电流参考方向应用于支路电流法中可求解支路电流；电压、电流参考方向能体现电路元件功率的物理意义。所以电压、电流参考方向是研究、分析一切电路问题的开门斧，贯穿于整个电路学习的始终。
一、根据电压、电流参考方向确定电阻元件的伏安关系
在分析与计算电路时，常可以任意选定某一方向作为电流正方向或称为参考方向。所选的电流参考方向并不一定与电流的实际方向一致，当电流的实际方向与其参考方向一致时，电流为正值；反之，当电流的实际方向与其参考方向相反时，电流为负值。
图1 电阻元件端电压与电流之间关系
如图1（a）所示，先规定电阻元件端电压（虚线所示）、电流参考方向。当电压和电流的参考方向一致时，电阻元件端电压与电流之间符合欧姆定律 ，U > 0时，则 I > 0，说明电路中电流实际方向与参考方向一致。如图1（b）所示，当电压、电流的参考方向选得相反时，则电压、电流之间满足 ，在这种情况下，若 U > 0，则I < 0（反之U < 0，则I > 0），说明电路中电流的实际方向与参考方向相反。
以上说明，只有在规定了U、I参考方向的前提下，电阻元件端电压、电流之间的关系才能确定，才能正确地反映电路中电压、电流的实际情况。
对于电压的参考方向，也可以任意选定，它与电流参考方向的选定本来是无关的，但是为了方便起见，在外电路中常常使电压和电流两者的参考方向一致，称之为关联参考方向，一般在电路图中只标出电流的参考方向即可将电压、电流的参考方向一并表示。
二、电压、电流参考方向在支路电流法中的应用
在用支路电流法分析电路时，需要经常列写KVL、KCL方程。例如在图2所示电路中，已知Us1=20V，Us2=10V，R1=5Ω，R2=10Ω，R3=20Ω，试求各支路电流。
按照支路电流法求解电路的方法，①首先应明确电路中有三条支路、2个节点、2个网孔。然后标出各支路电流的参考方向和网孔的回路绕行方向（可任意选定）。②用KCL任选1个节点列出节点电流方程。③用KVL列出2个独立的回路电压方程。④将上述方程组成方程组，联立求解出各支路电流。
依照上述方法，对节点1： ...................①
对网孔 I： ..................②
对网孔II： .................③
将已知数据代入方程组解得：I1= A，I2= A，I3= A，I2为负值，表明I2的实际方向与所选参考方向相反。如果I2的参考方向选择为向下，即由节点①指向节点0，那么方程为：
对节点①： ......................①
对网孔 I： .....................②
对网孔II： .................③
将已知数据代入方程组解得：I1= A，I2= A，I3= A，I2为正值，表明实际方向与参考方向相同，电流的大小并未改变，只是方向改变了。
三、电压、电流参考方向体现电路元件功率的物理意义
直流电路中元件功率的物理意义，主要是以消耗（或吸收）功率，或是产生（或释放）功率来解释的。
如在图2电路中，电压源US1和US2的功率分别为：
从上面的计算可以看出，由于电压源US1中电流的实际方向是从电源负极流向电源正极的，其功率Ps1= - W为产生功率，Us1为供能元件。而电压源US2中电流的实际方向是从电源正极流向电源负极的， 该元件不再是电源，而是作为负载使用，Ps2= W橄耗功率，Us2为耗能元件。而且在一个电路中，电源产生的功率和负载取用的功率及内阻消耗的功率是平衡的。
元件功率的物理意义，实质上是由元件电压、电流实际方向所决定的。但
电流实际方向很难判断，尤其遇到复杂电路时，就更不容易。如用电压、电流参考方向来说明，结果一目了然。即U、I参考方向一致时， ；U、I参考方向相反， 。若计算结果P < 0则为产生功率，为供能元件；若P > 0则为消耗功率，为耗能元件。
综合上述内容，集中体现了电压、电流参考方向在分析电路问题时的重要作用。只有充分理解和正确掌握电压、电流参考方向这一内容，才能更好地掌握电路理论，更好地培养分析问题解决问题的能力。
参考文献；
[1] 曹才开、郭瑞平.电路分析基础.[M].清华大学出版社，2009.
[2] 邱关源.电路第4版[M].高等教育出版社，2002.
关键词：电路分析基础；课程教学设计；思维导引
中图分类号：TM133 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-02
《电路分析基础》是电气和电子信息专业的一个基础课程，学生在学习电气专业知识时，《电路分析基础》是其第一个课程。这个课程主要是基于电路，以器件和电路拓扑为约束为关键的，旨在使学生能够了解和掌握电路理论中的基本知识和基本的计算方法，以为学生以后的学习奠定基础[1]。在对《电路分析基础》进行教学的过程中发现，很多学生对于课程中各种相关的概念容易混淆，对于一些综合性很强的题目，学生无法解答。出现这些现象主要是因为学生还没有对学习的内容进行综合性的理解，对分析方法的由来还不够了解，对于课程上学习的理论还比较孤立，在综合性题目面前也就无法综合各种理论进行解答。从教师方面来看，如何把知识间的联系好思维的过程以最佳的效果展现给学生，又如何在教学中引导和启发学生自主的思考，最终促进教学质量的提高，这是当前教师面临的一个重要课题，是教师在设计教学中研究的重点。
一、《电路分析基础》课程特点
《电路分析基础》课程的主要内容是对电气电路各种分析方法、基本概念等及进行介绍。分析方法介绍：如果总假设的条件可以得到满足以及简化电路的模型，那么对线性变电路可以通过使用线性方程等分析工具，在电路模型的基础上进行分析，由此可以推出多种分析的方法。概念：《电路分析基础》对课程概念介绍上主要针对数学分析和推理，对于工程的概念介绍并不深入，和模拟电路课程相对比而言，《电路分析基础》课程中展开课程设计项目的深度还不够。因此，很多学校在这门课程中没有安排设计教学内容。因为在该课程中会出现工程性的问题，而且电子科学和技术之间存在很强的工程应用，如果在课程中涉及到这些问题，对刚刚学习这个课程的学生来说就会产生困惑。例如，在这个教材中把一些的输入电压称之为输入信号，但是很多学生对于信号和电压之间的联系还不理解。因此。在学习的过程中就会产生很多的不理解。《电路分析基础》作为学生学习电子信息技术的基础课程，其中的理论知识和工程型知识是较多的，由于在接触这门课程时几乎无法涉及到工程问题，因此在教学时就要转换学习方式和思维模式，让学生能适应这门课程的学习，通过不断的实践加强学生对知识的理解[2]。基于《电路分析基础》课程的这些特点，采用思维导引模式进行课程教学设计是一个新的方式，这里将通过案例进行探讨。
二、《电路分析基础》课程设计中思维导引的案例分析
在本章中对课程设计中思维导引应用主要从案例的基础上加以分析的。
（一）课程内容
教师在进行第一课的讲授中可以通过使用思维大导图展现一个完成的体系，这样学生就可以直观的对课程有一个总体的认识，在今后的学习中就可以根据这个体系不断的细化内容，而且在复习的过程中也可以回归到这个体系中。例如，使用MindManager8设计的思维导图。图中对课程的整体进行了映射，学生通过思维的导图可以获得这些概念，电路模型的构成、基本定理、分析方法等等，在不同阶段中的课程，通过导图学生可以建立自己的导图，独立思考，更好的理解知识。
（二）网孔电流法与节点电压法
网孔电流法的变量是网孔电流，这是一种列写电压方程的方式[3]。如果只是具有电压源和电阻的电路内容，学生是比较容易总结出通用的方程的，但是如果电路中有电流源或者是受控的电流源，那么在列方程式时就要加以调整。关于节点电压法也有同样的问题，因为电路构件不同，列写的方程也就有所不同，如果学生无法掌握好这些方法，就容易混淆。对于这个问题，可以通过思维导图引导学生总结各种方法，学生在复习的过程中也就更加容易理解。例如，设计网孔电流法与节点电压法导图时，教师在设计中还留可一部分节点电压法的导图内容让学生自己总结完成，学生在自己绘制中不但可以增强对知识的理解，而且还能培养自己思考的能力，提高学生独立分析问题和总结的能力。
三、结束语
总而言之，在《电路分析基础》课程的设计中，教师要重视学生的思维发展，以及学生掌握知识点联系能力的发展，引导学生发散思维，促进学生学习热情和水平的提高。通过思维导引设计思维导图不仅能更好的组织教学内容而且还有利于设计课程教学过程。在教学课堂上，教师把一个问题的关联元素以清晰的层析，进行展现，学生才能更好的理解和记忆。同时，通过思维导图够帮助学生构建问题情境，使得知识形成更加的生动，学生探索的热情也得到了提高。诸如文章中提高学生自己完善节点电压的思维导图，使得课程上学生被动的学习转换为主动的思考，学生思维能力才得以发展。因此，通过使用思维导引进行课程教学设计，有利于教学活动效率的提高，加强学生对课程知识的理解，值得教师在教学中使用。
参考文献：
[1]钟洪声.电子信息专业创新人才培养的探索与建设[J].云南大学学报：自然科学版，2011（01）：355-357.
[2]钟洪声.电子类专业创新人才培养体系的建设[C].2009 年全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集.北京：邮电大学出版社.2009（02）：64.
关键词：理论教学；实验教学；实践性教学
作者简介：武永华（1975-），男，福建福州人，福建江夏学院电子信息科学学院，工程师；胡绍祖（1984-），男，福建福州人，福建江夏学院电子信息科学学院，助教。（福建 福州 350108）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0073-01
“电路分析基础”课程是电子信息类学科的一门主干技术基础课程，本课程的任务主要是讨论线性、集中参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法。[1]通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本概念、基本原理和基本方法，提高学生的实验技能和逻辑推理能力、分析计算能力、工程应用能力，为学习后续专业课程及专业方向课程打下坚实的基础。
本人根据这九年在台企一线电子企业研发部门的工作经历，考虑到学生后续实际从事的电子类工程师的工作内容，把本课程的教学内容抽象概况为“一中心、一目的、一设计，两种分析思路和两层实验模式，三类电路、三类分析域，四个基本方法和四类线性电路分析”，具体内容如图1所示：
根据上述教学内容和任务目标，本文从理论教学、实验教学、实践性教学三个方面阐述了教学的一些思路和方法。特别强调了“电路分析基础”课程的工程应用教学需求。
一、理论教学的改革
理论教学采取以学生学为主，教师教为辅的指导思想。
由于“电路分析基础”较强的理论性和数学推导性，笔者在每次上课时，都需要花几分钟的时间对上次课程内容进行一个总结，并对学生在课后作业中存在的共性问题做细致地分析。
课堂内容以板书为主要形态。任何新知识的获取，必须经历一个从认识到理解再到探索的阶段，所以课程中一些重要的定理、概念、方法必须通过板书详细地推导，这样效果才好。
对一些较难理解的知识点，比如说相量域、谐振电路、功率因素等，可以随堂分发课堂讲义，讲义中空一些关键表述字段，让学生在听教师讲课的时候完成。
很多学生在上课听讲时没有疑问，但是课下做题确不知道如何下手，这种现象表明学生不能熟练理解课堂上的定理及其应用，所以教师必须在课堂上以范例的形式讲解每章的一些习题。
教学中要注意各部分内容的内在实质关系，始终要贯穿理解电路基本方法的叙述。要求学生循序渐进，拓展他们的思维。
把工程背景引入到教学。让学生考虑工程的复杂应用，把实际的器件和电路模型相结合，了解一些重要的电路分析方法和电子产品对应的一些行业标准、国家标准。
二、实验教学的改革
实验教学的教改主要采用两层实验模式，即传统的学生插拔接线头的实验台方式和电子虚拟仿真实验，从而构成丰富的实验项目体系。核心思想就是将简单实验通过实验成，而复杂的实验则通过实验台和虚拟仿真实验从不同角度完成。
在实验台方式中由于很多模块都已经配置好，学生做的就是简单的导线连接，部分学生可能根本不清楚实验的原理，不利于优秀学生创新能力的提高。但是由于“电路分析基础”是最早开设的一门专业基础课程，所以需要学生了解电子专业最基本的操作。通过实验台能完成大部分的实验。
针对试验台的不足之处以及“电路分析基础”课程中抽象的理论与实际的电路信号分析，在教学中将Multisim、[2]MATLAB[3]两款虚拟仿真软件的辅助分析方法介绍给学生。根据内容的难易程度在实验台和仿真实验之间取舍，也可以将仿真实验作为操作台实验之前的预习。
采用Matlab脚本语言完成部分实验项目，可以使电路分析系统化、可视化。同时又进一步加深学生对部分较难知识点的理解。采用MATLAB分析电路问题中的主要知识点有：支路电流法、回路分析法求解电压和电流；一阶电路的时域和频域分析仿真；二阶电路的时域和频域分析仿真；正弦稳态电路分析仿真；RLC并联谐振电路研究；电压源的各种功率求解。同时考虑到后续课程或者毕业设计也会使用MATLAB进行仿真计算，所以增设MATLAB的电路分析实验是必须的。
Multisim软件是美国国家仪器公司（简称NI公司）推出的虚拟电子仿真软件。此软件最大的优点就是让学生自己画电路图，并用虚拟仪器仪表在线观测电路的参数和波形图。运用Multisim对部分教学重点、难点内容进行建模和仿真，可以让学生更加清晰地了解电路的暂态过程和响应过程，从而可以延伸到实践教学中的工程问题，能有效促进学生主体作用地发挥，能很好地促进学生自学能力的提高。用Multisim分析电路问题中的主要知识点有：欧姆定律仿真实验、节点电压分析法仿真分析、受控源电路分析、感抗仿真实验、容抗仿真实验、RLC串联谐振电路研究、交流电路功率和功率因素仿真实验。
三、实践性教学的改革
实践性教学的目的就是培养宽口径、多类型、强能力、富有创新意识的电子信息工程人才。它包括电路课程设计、认知实习、生产实习。它的实质就是“理论与实践紧密结合”，旨在培养学生自己动手解决系列工程背景问题的能力。工程实践能力的培养，是要靠一线电子企业的实践长时间来浸泡和打磨的。
应用型本科院校在强调理论知识的前提下，重点应该强化实践能力，培养学生的电路操作能力、电子产品单元设计能力、独立分析问题与解决问题的能力、创新能力与理论联系实际的能力。所以实践教学要求的内容应该具有可操作性、实用性。且必须依托生产一线电子企业，要贴近电子元器件生产、线路板制作、电路板生产以及贴片、焊接等工艺和产品研发流程。
实践教学的实施必须依托两个场地：一是校企合作的实训基地；二是电子企业的生产流水线或者研发部门以及工程部门。“项目设计”是一种提高综合应用能力的有效方式。在实训基地必须以实用型和应用型的电子产品项目设计为对象，比如说收音机、测谎仪、扩音机、多媒体音箱、跑马灯、在线温度计等。
在企业实践中必须根除企业对学生“放羊式”的管理方式，学校和企业必须切实执行“项目设计”的实践教学要求，形成学校考核企业、企业考核员工、员工考核学生、学生评价员工、学生评价企业、企业评价学校的无缝隙结合。同时安排一些有工程背景的教师在企业挂职培训学生和公司的员工。
四、结束语
由于“电路分析基础”是专业基础课，是学生系统掌握后续专业课的基础，所以教师一定要把这门课程讲好。教师要以学生为中心，以培养合格的“工程师”为基本任务，以开发学生技术科学家的潜质为努力方向，坚持理论与实践相结合的方针，优化整合课程体系，强化实践能力培养环节。学生要学好本课程，首选必须明确该课程的性质、地位，任务、作用、内容，同时一定要做好“电路分析基础”的两层实验，加强对仿真实验的理解，以积极的态度去面对实践教学所碰到的问题。通过教师和学生的共同努力，教学质量一定会提高，学校也一定能培养出更多出色的电子类专业人才。
参考文献：
[1]陈洪亮，田社平，等.电路分析基础[M].北京：清华大学出版社，2009.
关键词：电路；教学改革；考核方式；
Abstract： Based on the characteristics of circuit analysis course curriculum， according to the situation in our circuit course， from teaching methods， several aspects of teaching methods， practical courses and assessment methods to make some reform ideas.
Keywords： circuit； teaching reform； evaluation methods；
0 引言《路分析》是我院电子类、电气类等专业的一门非常重要专业基础课，是学生接触的第一门专业课，也是许多院校研究生入学考试专业课科目之一。该课程有理论严密、逻辑性强、工程背景广阔等特点[1]。通过本课程的学习，能够使学生掌握电路的基本理论知识、基本分析方法和初步的实验技能，提高分析解决问题的能力，树立理论联系实际的作风，为学习后续课程准备必要的电路知识，也为今后从事工程技术工作奠定基础。所以学好《电路分析》至关重要，以下就从教学方法、教学内容及考核体系等方面对《电路分析》教学改革进行阐述。
1 电路课程改革的必要性
我院目前有电子类、电气类、建智等专业开设了《电路分析》这门课程，该课程总共72课时理论、8课时的实践，涉及的公式推导和内容较多、学时少、学生学习难度大，由于该门课程开设在大一下学期，很多学生还习惯高中的学习方法，觉得教学内容节奏太快、知识比较抽象、基本概念模糊、对公式掌握不牢，导致很多学生不想学习，所以进行电路分析的教学改革很有必要。
2 具体的改革措施
本文将从教学内容、教学方法、考核方式、实践教学等方面对课程改革措施进行详细的描述。
2.1教学内容
我院电路分析课程采用的是“十二五”国家级规划教材，全书共十八章，包括和电路相关的全部内容，根据教学大纲和学生的实际情况，在不影响整体知识结构的同时对本书内容进行精简，将内容分为以下几个模块进行教学，包括电阻电路模块、动态电路模块、正弦稳态电路模块、三相电路模块。在教学过程中加强与其他课程的练习，强调他们之间的关联性，并且引入工程实例加深学生对电路的工程应用，提高学习兴趣[2]。
2.2教学方法
传统的教学方式单一、枯燥、课程气氛沉闷、学生注意力分散、学习效率低，综合以上原因，我们采用如下几种方法对教学方法进行改革，激发学生学习兴趣，调动学生学习积极性。
1、采用互动启发式教学方法
在讲授知识之前通过对学生进行提问、引导、启发等方式活跃课堂气氛，引导学生主动思考，下课前针对即将讲授的新知识提出疑问，让学生进行思考和讨论，引导他们找出解决问题的方法，增加师生之间的互动[3]。
2、成立学习小组
学生成立学习小组进行学习、讨论，做好学习笔记、完成预习题、根据所学内容出一道相关的练习题。每个小组分组讨论习题，然后派代表到黑板上演示解题过程，最后由教师点评。通过这些方式增加学生的参与度，活跃课堂气氛，有效提高教学质量，增强团队组合精神，共同进步。
3、网络教学
引导学生观看精品课程视频、MOOC视频等进行自动学习，建立网络交流群，定期进行课程内容教学方法讨论，教师在群里面上传授课计划、课件、习题解析等相关学习资料，学生可以自主下载，还可以通过网络上传电子作业与教师进行交流。定期进行网上答疑，学生可以发表自己的疑问、或者回答别人的问题，教师根据情况及时回答学生的问题或者对其他同学的解析进行点评。
2.3考核方式
考试制度的改革采取以下措施：
1、调整各部分成绩所占比例。卷面考试占总成绩的40%，平时成绩占60%（其中出勤、课堂表现占20%，实践环节占20%，作业占10%，平时的随堂检测占10%）。
2、每个模块讲完之后进行测试，比如电阻电路讲完至进行一次测试，储能元件电路分析之后进行一次测试，正弦稳态电路之后进行一次测试，最后将几次测试的成绩进行整合作为平时成绩。
2.4成立教师课题组
和其他老师一起组成电路课题组，共同探讨教学大纲、授课计划、教学安排，一起准备课件、制定课后作业、组织随堂考试等事宜，定期组织学生进行交流不断改进教学水平，定期进行作业评讲公开课有需要的学生可自主参加。
2.5建立题库
课题组老师根据授课计划和教学大纲，建立试题库，在教学过程中不断进行添加，学生可自己到系统里面进行选题进行自测，提交成绩后可查看答案解析，提高学生的学习积极性和自主性，最后的期末考核可由教师在题库当中选择难易程度适中的题目。
2.6注重实践
通过整个课题组老师的共同努力，带领高年级同学一起完成电路实验的开发板设计和制作，学生不再死板的按照指导书上的电路进行试验，而是通过仿真软件进行分析之后，在电路开发板上进行电路的搭建和参数的测量，积极开发学生的创新思想，提高学生的动手能力。
3 总结
《电路分析》课程对于电类专业的学生是至关重要的，通过对该课程的教学内容、教学方法、考核方式等方面进行改革之后，取得了较好的教学效果，得到学生的一致好评，提高了学生的学习兴趣和主动性，为后续的专业课程打下良好的基础。
参考文献
[1]邱关源.电路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5.
