时间：2023-06-07 09:22:03
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篇通信电子电路，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。
《通信电子电路》是一门理论性和实践性都极高的通信工程专业，尤其是无线通信方向的重点基础课程。通信电子与大多数的先修课程有明显区别，其的工作频率非常高，所以学生要掌握其的方式相对较难。为了要增强教学效果，教师应当进行教学方式创新，引入新型的教学模式先吸引学生的兴趣。在多年的通信电子电路教学中，笔者总结出了以下几点教学经验，已经取得了一定的教学效果。
1做好课前准备
课前准备其实就是教学的教学前先进行备课，先对课堂中的内容熟悉一遍，在对学生的实际情况进行分析，选择适合的教学方式。课前准备的流程其实就是教学中的核心步骤，在如今的教学授课趋势中，编写教案还为何需要被重视？这是由于在教学过程中教案起着突出的中介功能。虽然在信息化的时代中采用多媒体教学的方式极为方便，但是做好课前准备是教学更应该做的核心步骤，才能够真正的达到教学目的。一个成功的教学必定能够写出优秀的教案，是教师负责任、智慧以及创造力的体现，对教学效果的提升有重大帮助。要写好教案，就必须掌握以下几点：（1）认真备课。教案的编写一定要结合当下教学情况进行，注意在知识面全面融合的基础上去进行教学拓展，让学生能够学习到更多丰富知识。例如，在撰写关于FM发射机结构框图部分的教案时，因为当今的FM发射机极少采用多级倍频器来产生所需载波频率，因此教案上应合理取舍这些已被淘汰的方法。（2）课程架构要科学合理。每一个学生都有自己的特点，所以针对不同的学生要制定不同的方式，教师应当灵活的安排课程架构，做到开拓学生思维，提高学生的学习能动性。（3）寻找有效教学方式。寻找有效的教学方式最主要的基础就是掌握学生的实际情况，教学应当用此来展开教学，营造轻松的课堂氛围，增强教学效果。（4）要明确教学课堂中所用方法，并明确该方法能否提高学生的学习自主性。教师的理论知识灌输仅仅只能教授学生，真正要把知识吸纳成为自己的知识，还需要通过不断实践才行。例如在讲授正弦波振荡器知识点时，直观判断振荡器输出的波形种类可以从时域波形上入手，但从频谱上看则更为直观地去定性判断输出波形质量。（5）教案必须不断完善。教案的编写不是一蹴而就的，当你初稿完成之后还需要进行审阅，发现不足之处还需要不断改善。课前编写教案其实就是对课堂的一种假设，教案是否有效还是要看具体的课堂完成效果，在教学课堂中教学可以根据教学效果来判断教学编写的成功与否，找出存在的问题并且进行补充与完善。所以在教学编写之后需要进行多次检查，才能够对其中的不足之处进行详细分析与改进。（6）提前进行教案编写。并不是在课前才去编写当天的教案，教案必须要提前安排时间准备好，最好是一周之前就开始准备。这样后期有发现问题才能够有充足时间改造，才不会因为遇到棘手的问题就无法解决。比如学生在课中提出一些有关于频谱的非线性搬移问题，教师如果没有编写出相应的表格是很难进行讲解清楚的。只有通过清晰明朗的比对，学生才能够更加容易了解其内容。
2发挥多媒体教学优势
在信息化的时代中，多媒体教学已经成为一种潮流。大学生更热衷于新鲜的教学方式，采用多媒体这样图文并茂的教学方式更加容易吸引学生，多媒体的教学方式不仅能够提高学生的学习积极性，也方便于学生对课堂内容的理解，有明显提高教学效果的优势。兴趣是最好的老师，这句话已经得到专家的普遍认可。活泼、生动、直观是多媒体教学的一个重要优势，它能把本来枯燥的文字、图片、表格、公式等变得声色兼具，激发学生学习兴趣。
3通过课程设计提高实践能力
每一个课堂设计都是为了提高教学效果，多媒体作为教学的辅助手段，不能被过度依赖，多媒体教学的视听优势比起实践来说还是逊色很多，对于学生的实践能力培养并无多大效用。《通信电子电路》是一门实践性非常强的学科，如果你只是传授理论知识不注重实践能力培养，那么想要学好这门课是相对较难的。在这门课的实际教学中经常会出现一种问题，就是在理论考试中成绩极其优秀的人，在实际的实践考试连最简单的实物电路板都无法完成，是当下学生出现最严重的问题。因此，要想全面提高学生的成绩，就应该把理论与实践相结合。对于通信电子电路中存在的教学问题，采用实践的方式就能够完美解决，正确的引导学生应当把时间与理论结合起来学生，对于学生的动手能力培养有很大帮助，对于教学效果的提升也有极其明显的效果。
4结论
要真正学好《通信电子电路》，学生就应该把轻实践、重理论的观点改掉，把这两者进行紧密结合。教师要把教学效果大大提升，就应当提前做好课前准备，利用多媒体技术、实践动手能力培养等等方式去改进教学方法。在师生两个方面同时进行努力，便可以显著提升教学效果。
参考文献：
[1]李学农,丁彦青,温玲.多媒体教学优化设计[M].广州:广东高等教育出版社,2013.
[2]孙菊如.课堂教学艺术[M].北京:北京大学出版社,2012(08).
[3]扈中平.教育学原理[M].北京:人民教育出版社,2008(05).
关键词：现代；光纤通信；光电集成；路集成电路；设计分析
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0042-02
Abstract： in today's society is the information of the rapidly developing society， all kinds of high and new technology emerges unceasingly， the communication system is particularly important， communication system and the integrated circuit has been inseparable. How to make use of integrated circuit technology to design high performance integrated circuit of the electronic information technology industry is an urgent need to solve the problem. This article will briefly introduced the optical fiber communication optoelectronic integrated circuit design and analysis process.
Key words： modern； optical fiber communication； photoelectric integration； road integrated circuit； design and analysis
随着国家的发展，社会的进步，人类的生活已经离不开通信方式了，各种各样的交流活动都是需要通讯的传递的。不管我们通过何种方式、何种途径，只要将我们想要传递的信息传递到另外一个地方，就是称为通信。古代所传递信息的方式方法也是多种多样的。但是它们相对来说特别落后，时间也会非常地久。而现代的通信方式中，电话通信是应用最广泛的一种。
1 什么是光纤通信
近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的全面开放，光纤通信的发展呈现了一番全新的景象。所谓光纤通信就是一种以光线为传媒的通信方式，利用广播实现信息的传送。光纤通讯就是以光导纤维作为信号传输介质的通讯系统。具有抗干扰性好，超高带宽等特点。
如今社会我们使用的光纤通信有许多的优点，例如，它可以传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，这样一来，节约了许多资源和能源，有利于资源合理地开发和使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，同时它也可以用在特殊环境或者军事行动中。
光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
随着信息技术传输速度日益更新，光纤技术已得到广泛的重视和应用。在多微机电梯系统中，光纤的应用充分满足了大量的数据通信正确、可靠、高速传输和处理的要求。光纤技术在电梯上的应用，大大提高了整个控制系统的反应速度，使电梯系统的并联群控性能有了明显提高。电梯上所使用的光纤通信装置主要由光源、光电接收器和光纤组成。
2 集成电路的实现
集成工艺技术也就是在最近的一二十年取得了飞速的发展。随着元器件尺寸大小的不断减小，集成电路的集成速度也在不断地提高。发展迅速的集成电路工艺技术为通信系统的发展奠定了坚实的基础。当下，利用光电集成电路实现的光的发射和接收装置已经被各个实验室所广泛使用。光电集成电路在单片上集成的光和电元件越来越多了，这就是光电集成电路速度越来越快的原因。
3 光纤通信现状
光纤通信技术的发展带动了光纤产业的进步。想要实现光发射与光电集成电路是非常容易的，但是想要实现高速系统的混合集成是非常困难的。由于毫米波信号是狭窄的，所以可以使用混合集成工艺来实现毫米波系统，我们可以这样来设计集成电路及其组成部分，使其波段上的输入和输出阻抗保持在大约50欧姆左右，即使用50欧姆的传输线来连接元器件和集成电路。此外，例如激光驱动、时钟恢复、数据判决、复接、光接收放大等各种类型的模拟、数字、混合集成电路依然可以轻松实现，这是因为电路也可以设计成输入输出是50欧姆的阻抗。想要利用混合方法实现高速光发射机与接收机的真正困难所在是激光二极管和光检测器的阻抗不是50欧姆。尤其是激光二极管，他的非线性无法进行混合集成的。没有合适的匹配网络将基带数据信号从激光二极管连接到驱动器或者从光检测器连接到前置放大器上，就会大大地降低了系统的操作性能。这样相比利用光发送和光接收的集成电路来实现是十分简便的。利用光集成电路实现光发射和接收不仅可靠性高而且成本低。但是用光电集成电路也是具有一定的挑战性的，制作光元件和电子电路所需要的材料是存在一定的差别的。现在制造高速光发射和接受光电集成电路在光传输系统中是十分必要的。这个设计工艺的难点在于要形成材料，即适合制造光电器件和电子电路所需要的制作材料，此外还要设计出光电集成电路。现实很残酷，大家仍需努力。
4 光电集成电路
光发射机光电集成电路一般是由同一底上的激光二极管和驱动电路构成的。集成电路其中包括了电子元器件结构的生长、激光、激光二极管、电阻器、晶体管等电子元件的制造，其中光电元件和金属化连接是比较困难的。在外延生长的衬底上，大概需要三个工序来集成光电集成电路，分别为制作激光二极管、制作电子电路、进行光电元件之间的连接。首先要制作激光二极管，激光二极管的P型区域欧姆接触层通过 蒸发形成金属状态，随后利用光刻法来生成激光二极管的大概区间，然后进行湿法刻蚀形成接触激光二极管的N区区间，最后在活性离子刻蚀体系中完成刻蚀过程，直到遇到AGAAS层后停止刻蚀过程。AGAAS层能隔离电子电路机构和激光结构，形成一种薄膜电阻，从而形成第一金属层和空气桥两个连接层。我们通常采用空气桥连接激光二极管的P区，采用第一金属层连接激光二极管的N区，这样就能很好地实现激光二极管和电子电路层的连接。这就实现了一个量子激光器的光电集成电路了。制作光电集成电路的芯片也是存在一定的难度的，目前端面反射激光镜的干腐蚀技术尚未成熟，只能用解离的方法来完成，所以说集成激光驱动器电路还有很大的空间有待开发。
光电集成电路分别是由光检测器、前置放大器以及主放大器构成的，这其中包括数据判决器、时钟恢复和分接电路。光检测器的集成是光电集成电路中最重要的一个部分，而金属-半导体-金属光检测器（MSM）因为只需要少步骤的追加工艺，和如名字一般较为实惠且广泛的材料在雪崩类型光电检测器和p-i-n被广泛运用的同时也被单片集成光接收机广泛的使用着。
在设计中第一级为基本放大单元，是共源放大电路且带有源负载，电阻的反馈由电压并联负反馈，电平位移级使用的是两级源级跟随器，它被接入到后面，与此同时，又需要引进一个肖特基二极管，这样就起到了一个降低反馈点的直流电平所特需的水平的作用，达到了这样一个效果后，在偏低压的条件下，电路同样可以正常工作。
5 主要工艺流程
第一步，我们要准备好充足的材料，对材料进行结构和参数方面的设计计算，并确定材料的外延生长，来确定集成方式及集成所需要的元器件。第二步，对PD台面进行腐蚀，首先腐蚀掉INP层露出HEMT的帽层，把MSM保留在芯片上，即通过把PD台面以外的PD层材料腐蚀掉来露出HEMT层。第三步就是进行器件的隔离工作，仍然使用台面腐蚀的办法将HEMT和PD元器件之间隔离起来，想要实现比较好的隔离效果就一定要准确的腐蚀到半绝缘衬底上。最后就是保护芯片的工作了，在芯片表面沉淀一层介质，这样不仅保护了芯片表面还成为了源漏的辅助剥离介质。
6 结束语
光纤通信技术作为通信产业中的支柱，是我们现如今社会中使用最多的通信方式。即使在现在的社会当中，光纤通信技术得到了十分稳定有效的发展，但是现在科技发展如此之快，越来越多的新技术涌现出来，我国的通信技术水平也得到了明显的改善与提高，光纤通信的使用范围和价值也在悄悄地扩张。但是光纤通信技术为了迎合网络时代，必须有更高层次的发展，才能占据市场的主流地位。我相信随着光通信技术更加深入地发展，光纤通信一定会对整个通信行业甚至社会的进步起到举足轻重的作用。
参考文献：
[1] 付雪涛.集成电路工艺化学品标准体系探讨[J].信息技术与标准化，2013（Z1）.
[2] 白晋军，李鸿强.浅谈多媒体技术在集成电路工艺教学过程中的利与弊[J].教育教学论坛，2013（42）.
[3] 汤乃云.“集成电路工艺原理”课程建设与教学改革探讨[J].中国电力教育，2012（29）.
关键词： 通信电子线路 Mulitisim11 实验实验
通信电子线路是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程，它的内容丰富，应用广泛，新技术、新器件发展迅速。实验内容包括有高频小信号放大器、正弦波振荡器、高频功率放大器、混频、调制、检波、鉴频、无线收发等多个综合性设计性实验[1]。通信电子线路课程实验中的器件一般都是非线性元件，传输和处理信号的都为高频信号，由于噪声、干扰信号、分布参数等因素的影响，使实验结果跟理论分析结果有较大的出入，这就使通信电路的设计和调试格外复杂。为了让学生提高实践动手能力和通信电路的分析与设计能力，在实验前引入Multisim11仿真软件，对每个模块电路单独进行仿真，仿真结果正确后再联合调试，在实验中进行调试做出不同的仿真结果，让学生进一步将理论和实践相结合，提高学生的动手能力和创新性思维。
1.Mulitisim11简介
Multisim11是美国NI公司推出的一个集电路原理图设计和电路功能测试于一体的虚拟仿真软件，是一个优秀的电子线路设计与仿真软件。软件自带一般实验室通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源等，还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图示仪、数字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、安捷伦多用表、安捷伦示波器、泰克示波器等。具有较详细的电路分析能力，可以完成电路的瞬态分析、稳态分析，对各种模电、数电、高频和微处理器等电路的设计、测试与仿真[2]。因此，运用Multisim11进行通信电子电路实验仿真分析，符合实践教学的要求，具有较高的应用价值。
2.实验仿真实例
2.1晶体管混频电路
混频的基本功能是保持已调信号的调制规律不变，仅使载波频率升高（上变频）或降低（下变频）。从频谱角度看，混频实质是将已调信号的频谱沿频率轴做线性搬移，因而混频电路必须由具有乘法功能的非线性器件和中频带通滤波器组成[3]，如图1所示。
混频器广泛应用在各种电子设备，形式很多，原则上凡是具有相乘功能的器件都可用来构成混频电路，如模拟乘法器、晶体管、二极管、场效应管等。本实验采用晶体管构成混频器，在Multisim11仿真软件中设计电路如图2所示。
图2 晶体管混频实验电路
2.2实验仿真与结果
图2电路中input端接信号频率为1.6MHz的载波，调制信号频率为1KHz的调幅波信号（或AM信号）VS，三极管2N1711的发射极接2.065MHz的本机振荡信号VL，output端为中频带通滤波器输出端，根据理论分析输出中频信号频率为2.065MHz-1.6MHz）=465KHz。调整R5可以改变混频管的静态工作点，可以使电路达到最佳工作状态。
电路连接检查无误后点击电路仿真按钮，用虚拟示波器观察输入与输出信号的波形如图3所示。
图3 输入信号与输出信号对比图
图3中上面的调幅波为输入信号，下面的调幅波为输出中频信号，通过示波器可以观察输入和输出波形包络是相同的，只是相位有一点偏移，说明本电路实现了变频。根据混频器的原理，输出信号频率应为本地振荡信号与输入已调波信号频率差，电路中应用两个频率计进行实时仿真，观察混频电路的输出中频是否正确，观察结果如图4和图5所示，经观察虚拟频率计显示结果正确，符合实验要求。
图4 输入已调波频率 图5 输出中频信号频率
经过调整静态工作点，使输出在不失真的情况下输出最大，可测量出晶体管混频器的混频增益。此时输入已调波信号振幅为29.646mV，输出中频信号振幅为318.239mV，利用增益公式A20.62dB，符合晶体管混频器的设计要求，实验结果完全符合真实实验室的测试要求。在改变输入信号VS和本振信号VL幅度，可以观测输出中频幅度、波形和调制度的变化。
3.结语
在通信电子线路实验教学过程中引入Multisim11软件，利用软件对实验项目电路进行性能测试和仿真结果分析，达到了理论与实践相结合、项目驱动的实验教学目的。通过实验的开展，引导学生课前预习、实验中反复调试、课后总结。采用仿真软件先进的教学方法，具有高效、可重复性、测试结果直观等特点，从而培养学生的学习通信电路的兴趣，提高学生EDA软件仿真能力、电子电路设计和综合分析能力，在通信电子线路的理论和实践知识的教学中，取得良好的教学效果，为应用型人才培养奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]耿艳香，朱根生，等.基于Multisim高频电子线路实验平台设计的探讨[J].实验室科学，2012，15（3）：117-119.
[2]聂典，丁伟.Multisim10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京：电子工业出版社，2009.
关键词：电气调试；电子电路；干扰问题；措施分析
引言
对于电气设备调试工作，在理想条件下，电子电路既要不受外界影响，又不辐射其他设备，但在实际操作中，干扰是客观必然存在的现象，受自然因素或人为因素势必会产生各种电磁和噪音等干扰问题。干扰的存在通过一定途径会影响到电路系统工作的稳定性和相关电子设备的正常工作情况，严重时电子电路丧失工作能力，无法工作和提供服务。因此，为保证电气设备调试中电子电路正常运行，我们需从技术的角度有效抑制其干扰问题的存在。
1 电子电路的干扰类型及其危害
电气设备调试工作中不可避免地存在电子电路的干扰问题，其因因素不同而种类不同，造成的危害程度也不相同，一旦出现干扰，不仅对人身与设备带来威胁，而且对企业的经济效益也会带来不同程度的损失，严重影响着企业的社会信誉与市场竞争力。
1.1 干扰类型
电子电路的干扰是设备工作时内因和外因共同影响的一种综合因素，其既可能来自于电子系统内部，也可能来自于电子系统外部，按传播途径一般可分为信息通道的传导干扰和空间辐射干扰两种类型。其中，信息通道的传导是利用电子电路中导线或电路单元将干扰源作用在导线上，并利用导线间的互相连接使干扰源沿着导线进行传播，从而对整个电子电路系统造成干扰；空间辐射的干扰则是以空间为干扰传播的主要途径，通过空间产生的辐射来对电子电路形成干扰，有部份干扰源是藉由设备的线路或无线电天线发射出来，在某些情况下，可能因为干扰（振幅）过大，而造成无线电传输中断或是电子电路操作设备故障等问题。
1.2 干扰危害
信息通道的传导干扰其本质是一种电磁干扰，在电子电路系统中沿着各导线进行传播，其包括电源、导线、电子设备和相关的辅助设备等，将各单元电子设备连接进行工作，便组成了一个电子电路系统。在此系统中，电源是供电基础设备，其他的如导线、电源线以及电子设备和相关的辅助设备为系统运营的必备零件，在整个电子电路系统中，干扰会沿着各条网路和电路之间的导线传输到各个电子设备中，然后再以导线为干扰源的运输载体，使干扰一级一级的传递，从而形成信息通道的传导干扰。信息通道传导干扰的产生，会对电子电路系统形成一定的危害，轻则造成电子电路设备产生低频率的自激振荡，重则导致整个电子电路系统瘫痪，无法进行正常工作。
空间辐射干扰作为干扰形式中最为常见的一种干扰形式，对于电子电路来说，是利用空间来传播干扰源，最终对整个电子电路系统形成干扰，并对其运行状态造成影响。进一步细化性的来说，空间辐射干扰可分为近耦合干扰和远辐射干扰，前者主要是处于电子电路系统中的某一设备内部各个电路之间所进行的相互干扰，后者则是各个电子设备之间或系统之间形成的干扰。
空间辐射干扰相比于信息通道的传导干扰，其干扰途径较广，主要以电磁能量为干扰源，比如控制电路、信号电路及电源电路等，都是潜在的辐射天线，给空间辐射干扰形成传播途径，使干扰源利用空间向其流动和辐射，进而对电子电路系统中其他的设备形成电容和电感造成干扰。空间辐射干扰作为电磁干扰分类中的一种，当干扰源进入电子电路系统后，同信息通道的传导干扰一样，会对整个电子电路系统造成一定的影响，轻则造成电子电路设备工作出现不稳定现象，重则导致整个电子电路系统瘫痪，无法进行正常工作。
2 电子电路抗干扰措施
如上文所述，电子电路的干扰会对整个电气系统的调试带来不同程度的危害，为避免人员伤亡和设备损害以及经济损失，实际施工中有必要采取适当的措施对其进行抑制，保证电子电路系统正常运营。文章主要从以下几个方面对电子电路抗干扰措施进行论述。
2.1 提高特殊器件的抗干扰性能
特殊器件主要以设备中敏感器件为主，该种器件由于对外部环境或运营时内在因素有较高的敏感度，容易产生或传导干扰，从而对整个系统带来不利的影响。对于敏感器件，其常用措施有使用光电耦合传输和双绞线传输的方法，均能够很好的避免信号地线造成的干扰和空间电磁干扰。具体措施为对于单片机闲置的I/O口拒绝悬空放置，需利用接电电源或接地，其他的闲置端要在不改变系统逻辑的条件下进行接电源或接地，布线过程中尽量选用较粗的地线和电源线，防止线路超负荷运载产生干扰。
干扰器的确定应根据工程实际情况择优选择，利用二极管和压敏电阻吸收浪涌电压；用线路滤波器过滤一定频段的干扰信号，用电容器的阻容作用对干扰电压和电流进行旁路吸收和隔离等处理，尤其是低频段系统，抗干扰效果更好。对于电容器的选用和安装来说，低频段优先选用钽电解电容器，并应安装在电源入口处，高频段应优先选用陶瓷电容器。电容器安装应尽量缩短引线，但也不能为求引线短而不注重安装位置，否则，电容器就会失去旁路的意义。
2.2 进行干扰源抑制
干扰源是电子电路系统中首要的干扰要素，也是对干扰进行抑制的必要条件，一般来说，电子电路系统中的干扰源大多为电源，其包括整流电源产生的纹波干扰和电源寄生耦合的干扰两个方面，因此，抑制电源干扰是抗干扰因素中最直接最有效的方式。电子电路系统中的整流电源一般采用的整流方式是全波整流，为了降低整流电源纹波干扰，不仅要控制好电压的稳定性，还应对放大电路的输入端连接整流电源的输出端接线长度进行有效的控制，必要时安装滤波电路；当多级信号使用同一个整流电源时，由于电源存在内阻，所以各信号电流在通过电源时在内阻的作用下产生电压降，对于一些放大级，会形成寄生性的正反馈，从而产生低频率的自激振荡，因此，我们应该使用去耦滤波电路来抑制多级信号公用一个整流电源产生的干扰。
2.3 进行干扰通道抑制
干扰通道的抑制包括信号通道抑制和传播通道抑制。在较远距离的通信控制中，应尽量使用较短的电子系统输出线和输入线，避免信号在传输过程中受到干扰，导致信号失常或畸变，对电子电路的正常运行造成影响；现实生活中，大部分电子电路的直流电源都是利用变压器对其进行调压和稳压，以此来获得满足需要的直流电压，此过程由于高频电路的流动而对部分变压器的分部电容处形成严重的干扰，其主要防治措施有“浮地”接线法、双T滤波器法和无极性电容法。
3 结束语
电气设备调试中电子电路的干扰问题是一项很常见，也很复杂，且实践性很强的问题，我们不仅要采取充分的抗干扰措施，还应仔细观察并分析干扰出现的原因，从根本上解决干扰源，并综合考虑电子电路的具体布线和工作原理，不断改进电子电路抗干扰技术，以提高电气设备调试中电子电路的可靠性和稳定性。
参考文献
[1]张荣军.工业电子自动化控制装置的常见干扰及应对措施[J].无线互联科技，2012（11）.
【关键词】电子电路技术；模拟电路；数字电路；发展
1电子电路技术概述
电子电路又称之为电子回路，是指由电气设备和各类元器件（用电器），以某种特定的方式连接起来，为电荷的流通提供路径的总体。简单来讲，电子电路就是由电子元件所构成的电路，根据所处理信号的不同，电子电路可分为模拟电路和数字电路二种，其中集成电路（IC）是电子电路技术中最具典型性和代表性的一类产品。对于电子电路技术而言，电路设计是其应用中重要的前提，根据不同的电路设计方案，可制造出各类电子电路载体，如电路板、功能元器件等，在具体应用时，则是对电子电路的安装与连接技术，如封装技术等。目前，对电子电路技术的研究主要集中在两个方面，即模拟电路和数字电路，本文下面就以这两类电子电路作为研究对象，通过对前人研究成果的分析和总结，探讨电子电路技术的应用与发展。
2电子电路技术的发展分析
2.1模拟电路
模拟电路（AnalogCircuit）简称AC，它是一种能够对模拟信号进行有效处理的电子电路，这里所指的模拟信号是电压（或电流）对于真实信号成比例的再现。可将AC分为标准和专用两大类，标准AC主要包括放大器接口电路、数据转换器、稳压器、比较器以及基准电路等，其中稳压器和基准电路在AC市场中所占的比例最大，约为13%左右。专用AC的主要应用领域包括电子产品、计算机、通信、汽车、工业等。模拟电路的出现时间相对较早，各种指标的不断优化是其进步与发展的重要体现，尤其是在功耗、速度以及分辨率等方面的改进。模拟电路刚刚出现时，采用的生产工艺为8掩模工艺，在当时，大部分生产厂商所用的制造工艺十分类似，他们所生产的器件类型也基本相同。随着技术的逐步完善，如今，各个厂商在制造模拟电路方面都有了自己的工艺，模拟电路生产工艺的优化改进除了与晶体管的尺寸有关之外，还与其工艺本身的复杂性有着极为密切的关联。模拟电路在制造过程中，需要使用50个左右的掩模层，并且其中还包含薄膜晶体管、CMOS、双极和能够实现相关模拟功能所需的其它专用组件。2.1.1尺寸缩减在有些应用领域中，对模拟电路的尺寸要求较高，为此，应加大对模拟电路尺寸缩减方面的研究力度。对于模拟电路而言，它的某些特定参数，如电压、电流等，需要占用芯片一定的面积，由此才能发挥出应有的作用。相关研究结果显示，电压越高所需的晶体管就越大，并且还需要足够大的间距。不仅如此，较大的电流在运作时，也要求使用面积相对较大的晶体管，若是采用缩小参数的做法，无法使晶体管传输大电流的能力得到根本性地改善。同时，功率的耗散也同样需要有大的芯片面积和热连接来实现正确运作。对密度进行改进是实现模拟电路尺寸缩减的有效途径之一，由此使得以纤巧线宽实现的新型晶体管获得了快速发展。细线工艺除了能够支持巨量数字电路之外，其成本也相对较低，它在模拟电路中的应用，可带来一定的经济效益，并且还能拓宽模拟电路的使用范围。例如，工作频率在MHz且效率≥95%的开关稳压器，使用的就是细线晶体管。晶体管尺寸的缩小，使得模拟电路可以内置大量的数字回路支持电路，其运转速度随之获得显著提升。2.1.2模拟组件在模拟组件方面，随着技术的发展，运放的速度及DC精度均有了明显的改善。以线性稳压器为例，它由压差、电源电流、模拟监视输出构成，这种架构下，不需要额外配置专用的外部电路，便可实现器件之间的并联。
2.2数字电路
数字电路（DigitalCircuit）简称DC，是用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路，这一过程的实现主要凭借的是数字信号。二值数字逻辑是此类电路的基础，它处理的信号为离散型的数字信号，电路中的电子晶体管工作于开关的状态下。从数字电路的发展历程上看，与模拟电路较为相似，都经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路（IC）等几个时代，两者相比，数字电路的发展速度要更快一些。上个世纪70年代末期，微处理芯片的诞生，及其在数字电路中的应用，使数字电路的性能产生了一次质的飞跃。硅是数字集成器件制造时采用的主要材料之一，在高速运行的数字电路中，也会用到化合物半导体材料。在数字电路中，逻辑门是最为重要的逻辑单元电路，而在CMOS工艺不断发展和完善的前提下，使得TTL在逻辑门电路中的主导地位有所动摇。与模拟电路相比，数字电路更加复杂，由于其主要进行的是数字信号的处理，故此电路本身的抗干扰能力要优于模拟电路。一个完整的数字电路一般需要有两大部分，即控制部分和运算部分，由于具有这种结构使数字电路具备了如下特点：适合运算比较、存储控制；同时数字电路具有可靠性高、集成度高、体积小、功耗低；电路设计、维修、维护灵活方便等优点。2.2.1实际应用目前，数字电路以其自身所具备的诸多特点，在多个领域中均获得应用，如电视、雷达、通讯、电子计算机、自动控制、航天等。（1）在数字电视中的应用。数字电视是以数字电视信号进行传播的一种电视类型，通过数字解调和音视频解码技术可对图像和声音进行还原。数字电路中，编码器和译码器是最常接触的器件之一，数字电视作为数字电路的一种应用形式，编解码是它的关键技术之所在。音频和视频信号在初始时均为模拟信号，为此，在传输前需要进行信号转换，将模拟信号转换为数字信号，当音视频信号数字化之后，其中的数据量将会变大，由此会对此信号的传输造成影响，为有效解决这一问题，需要应用数据压缩技术。（2）在计算机系统中的应用。数字电路能够利用继电器等控制器件，来完成二进制的算术和逻辑运算。在早些时候，无线电电路中的放大器通常使用的都是真空管，随着技术发展，真空管逐步被数字电路中的快速开关所取代，利用一定数量的逻辑门电路可构成相对完整的控制器。2.2.2数字电路的发展近年来，随着各种科学技术的不断完善和进步，推动了半导体、平板刷等技术工艺的发展，由此为数字电路的发展提供了强有力的技术支撑。在未来一段时期，数字电路将会朝着集成化、复杂化、智能化的方向发展，它的运算速度也将在现有的基础上获得进一步提升，在这一前提下，数字电路将可集成数以亿计的微处理器，闪盘的容量可以达到64GB。在不久的将来，计算机和移动终端的CPU时钟频率都将大幅度提高，并且CPU的体积也会变得越来越小，这样可使一块微处理芯片上容纳多个CPU，从而使高速缓存达到三级以上，有助于减少CPU对外部存储器读写数量的减少，可使CPU的数据吞吐量获得大幅度提高，有利于处理器整体性能的增强。目前，8核CPU已经逐步在市场中推广，众所周知，CPU的核心数目越多，其处理功能就越强大。8核CPU上的晶体管数量极为庞大，核心引脚也相对较多，每个核心具有8个执行单元，能够在每个时钟周期处理4条8进制浮点数据，执行单元可以共享一个速度超过的二级缓存，该缓存采用的是3路独立总线，其中每一路为640KB，3路加在一起的二级缓存为1.92MB，核心的数据带宽可达到200GB/s以上。在内存方面，最先进的8GBDDR4内存颗粒和32GBDDR4内存条采用的全部都是最新的20nm工艺，其额定频率为2400MHz，与DDR3相比，在性能方面大约可以提升将近30%左右，电压则可维持在标准的1.2V。通过3DTSV硅穿孔技术，新颗粒能够制造出单条128GB超大容量的内存条。
3结论
综上所述，电子电路技术以其自身良好的性能和诸多的特点，在多个领域中获得了应用。本文重点对电子电路技术中的模拟电路和数字电路进行分析，探讨了它们的应用与发展。对于电子信息产业而言，电子电路技术是实现产业快速、稳定发展的基础，为此，必须加大对电子电路技术的研究力度，从而使其能够更好地为电子信息产业服务。
参考文献
[1]易泰告.从电子管到集成电路——探究电子技术的发展轨迹[J].科技资讯,2013(07):78-79.
[2]吴祎.电力电子电路故障特征参数提取与健康预报研究[D].南京:南京航空航天大学,2013.
[3]冯威锋.浅谈电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用[J].电子测试,2016(07):54-56.
[4]李如发.关于数字电子电路设计之中EDA技术的应用探究[J].电子测试,2016(05):46-47.
[5]段光莹.智能故障诊断技术在电力电子电路方面的应用[J].河北农机,2016(06):96-97.
随着信息电子技术的不断发展，其数字电子技术与模拟电子技术也渗透到人类生产生活的各领域中。然而二者在实际应用过程中都存在以一定的优势与不足，需要根据实际生产需求以及经济条件对二者进行选择。本文主要对模拟电子技术与数字电子技术的基本概述以及二者的优势比较进行探析。
【关键词】模拟电子技术 数字电子技术 优势比较
近年来工业行业以及计算机技术领域中电子技术的应用，很大程度上促进工业的进步与电子行业的发展。然而其中的主流技术数字电子技术和模拟电子技术在实际应用过程中存在较大的差别，而大多行业使用过程中并未结合自身实际状况以及电子技术的特点，导致信息电子技术无法充分发挥应用的效果，甚至增加技术应用的成本。因此，对二者优势比较分析具有十分重要的意义。
1 信息电子技术的基本概述
1.1 对模拟电子技术的研究
电子技术中的模拟电子技术在当前生产生活领域中应用较为广泛，其可理解为处理仿真信号的模拟电路，且与现代许多学科如自动化、电气或数学等保持密切相关。在电子元件选用方面主要以晶体管为主，而实现自动化目标主要得益于其对电路的自动控制。从许多工业控制设备中与电路中都可发现模拟电子技术的实际应用。例如，工厂化农业便将农业生产对象利用计算机技术进行模拟，既可使生产成本降低，也符合生态环境保护目标。而且伴随计算机技术的不断推进，模拟电子技术在具体分析方法方面也将趋向于系统化与通用化，而器件方面也将向集成化与多端化方向发展。
1.2 对数字电子技术的研究
对数字电子技术的概念，可理解其为一种相对的技术，可对模拟信号利用抽样定理完成整个抽样过程，这样使获得的电子信号具有较高的精度，在许多高精度设备中都有所体现。例如，以数字电子技术为基础的数字电视，既保证信号传输过程中精度得以提高，也使信号受噪声的影响得以减小。而且为保证信号的传输更具安全性，也可对数字信号设置加密系统，充分发挥数字电子技术的应用效果。实际生活中所见到的数字点数优质画面，都得益于数字信号的应用。因此，这种利用数字电路对模拟信号处理的方式随信息技术的不断发展也将应用于更多的领域中。
2 数字电子技术与模拟电子技术的优势比较
2.1 从主导电子技术应用的信号形式角度
电子技术的应用主要取决于电路的信号形式，需以电路要求为根据做好技术匹配工作。通常在应用模拟电路过程中，所选择信号主要以模拟电子信号为主，通过对模拟电路特征的分析完成相关技术标准的设定，如关于放大器电子电路的设计或增益电路的设计等更适合选用模拟电路。通常对模拟电子技术的选用主要考虑到模拟电路在造价成本方面较低，而且国内目前在该技术的应用方面也较为成熟。但也因该技术应用原理较为简单，很容易在信号传输或接收过程中受到噪声影响，使模拟信号存在一定缺陷，所以适用范围更集中在低端应用中。相比之下，数字电子技术更倾向于高端电子电路中，特别许多电路对信号传播具有较高的精度要求，都需充分发挥数字电子技术的作用。所以电子电路在数字电子技术中的设计较为高端，需保证传播与接收过程中信号的质量。也因如此，数字电路造价成本远远超出模拟电路成本，更适用于高端设备中。由此可总结，从信号形式角度，模拟电子技术主要以模拟信号为主，而数字电子技术则注重数字信号的使用。而在电路形式方面，两种技术的使用考虑的为电路精度要求以及复杂程度。尽管相比之下，数字电子技术能够满足高精度要求，但应用时需考虑到成本问题，而模拟电子技术尽管存在一定的缺陷，但对电路要求较为简单且具备一定的成本优势，所以在市场中极受欢迎。因此选择时应对二者在信号传播与电路具体形式方面所体现的优势对比分析，做好电子技术选择工作。
2.2 从二者具体应用中的优势比较角度
信息技术发展的今天，数字化已成为发展的主流，其相比模拟电子技术，具有许多无可比拟的优势。例如现阶段电子计算机领域、通信系统领域或其他控制装置等行业中都广泛应用数字电路，而且这种数字电路本身不对物理量作出精确要求，通过自身的开关电路便能从大体上确定适用范围。同时在数据信息存储与传输方面，数字电路也可保证信息传输的可靠性与存储的安全性，具有极强的抗干扰能力。所以数字电路在应用有优势上极为明显，适合系列化与集成化等方面的生产领域中，但需注意实际应用中应考虑市场造价问题。而在模拟电子技术应用中，以电视信号接收为例，利用模拟电子信号的电视不仅在画面效果上存在失真情况，在传输模拟信号时也会出现噪声混杂现象。此时便需利用数字电子技术采用抽样方式处理原有模拟信号，以此生成数字信号，避免噪声干扰的同时使信号传输更具安全性。
3 结论
无论数字或模拟电子技术从信号处理与电路角度都可理解为对不同信号所采取的相应技术，一般模拟信号强调信号的连续性，而数字信号更注重采取抽样方式获取信号。实际进行二者对比过程中，需充分认识到应用中所体现的优势与不足之处，将造价低廉且原理简单的模拟电子技术应用在低端电路设备中，而数字电子技术能够根据抽样定理使电子电路精度得以保证，可适用于精端电路设备中。因此，对于不同行业领域应用两种技术时需考虑实际经济状况以及二者的应用原理，充分发挥各自应用的优势。
参考文献
[1]帅建平.模拟电子技术与数字电子技术优势对比[J].合作经济与科技，2014，14（02）：165-166.
[2]任志刚.模拟电子技术与数字电子技术优势对比[J].电子技术与软件工程，2015，11（03）：125.
[3]张小英.信息技术与高校模拟电子技术课程教学整合的研究[D].西南大学，2010.
作者简介
孙炳（1993-），男，山西省五台县人，大学本科学历。现供职于长安大学。研究方向为信息处理与通信技术。
在人类的科学研究中，有不少研究成果得益于大自然的启发，例如仿生学技术。随着计算机技术和电子技术的发展，许多的科学研究越来越与生物学紧密相联。在人工智能方面，已经实现了能用计算机和电子设备模仿人类生物体的看、听、和思维等能力；另一方面，受进化论的启发，科学家们提出了基于生物学的电子电路设计技术，将进化理论的方法应用于电子电路的设计中，使得新的电子电路能像生物一样具有对环境变化的适应、免疫、自我进化及自我复制等特性,用来实现高适应、高可靠的电子系统。这类电子电路常称为可进化硬件(EHW, Evolvable HardWare)。本文主要介绍可进化硬件EHW的机理及其相关技术并根据这种机理对高可靠性电子电路的设计进行讨论。
1 EHW的机理及相关技术
计算机系统所要求解决的问题日趋复杂，与此同时，计算机系统本身的结构也越来越复杂。而复杂性的提高就意味着可靠性的降低，实践经验表明，要想使如此复杂的实时系统实现零出错率几乎是不可能的，因此人们寄希望于系统的容错性能：即系统在出现错误的情况下的适应能力。对于如何同时实现系统的复杂性和可靠性，大自然给了我们近乎完美的蓝本。人体是迄今为止我们所知道的最复杂的生物系统，通过千万年基因进化，使得人体可以在某些细胞发生病变的情况下，不断地进行自我诊断，并最终自愈。因此借用这一机理，科学家们研究出可进化硬件（EHW,Evolvable HardWare），理想的可进化硬件不但同样具有自我诊断能力，能够通过自我重构消除错误，而且可以在设计要求或系统工作环境发生变化的情况下，通过自我重构来使电路适应这种变化而继续正常工作。严格地说，EHW具有两个方面的目的，一方面是把进化算法应用于电子电路的设计中；另一方面是硬件具有通过动态地、自主地重构自己实现在线适应变化的能力。前者强调的是进化算法在电子设计中可替代传统基于规范的设计方法；后者强调的是硬件的可适应机理。当然二者的区别也是很模糊的。本文主要讨论的是EHW在第一个方面的问题。
对EHW的研究主要采用了进化理论中的进化计算（Evolutionary Computing）算法,特别是遗传算法（GA）为设计算法，在数字电路中以现场可编程门阵列（FPGA）为媒介，在模拟电路设计中以现场可编程模拟阵列（FPAA）为媒介来进行的。此外还有建立在晶体管级的现场可编程晶体管阵列（FPTA），它为同时设计数字电路和和模拟电路提供了一个可靠的平台。下面主要介绍一下遗传算法和现场可编程门阵列的相关知识，并以数字电路为例介绍可进化硬件设计方法。
1．1 遗传算法
遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程的一种自适应全局优化算法，它借鉴了物种进化的思想，将欲求解问题编码，把可行解表示成字符串形式，称为染色体或个体。先通过初始化随机产生一群个体，称为种群，它们都是假设解。然后把这些假设解置于问题的“环境”中，根据适应值或某种竞争机制选择个体（适应值就是解的满意程度），使用各种遗传操作算子（包括选择，变异，交叉等等）产生下一代（下一代可以完全替代原种群，即非重叠种群；也可以部分替代原种群中一些较差的个体，即重叠种群），如此进化下去，直到满足期望的终止条件，得到问题的最优解为止。
1．2 现场可编程逻辑阵列(FPGA)
现场可编程逻辑阵列是一种基于查找表(LUT, Lookup Table)结构的可在线编程的逻辑电路。它由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态，工作时需要对片内的RAM进行编程。当用户通过原理图或硬件描述语言（HDL）描述了一个逻辑电路以后， FPGA开发软件会把设计方案通过编译形成数据流，并将数据流下载至RAM中。这些RAM中的数据流决定电路的逻辑关系。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用，灌入不同的数据流就会获得不同的硬件系统，这就是可编程特性。这一特性是实现EHW的重要特性。目前在可进化电子电路的设计中，用得最多得是Xilinx 公司的Virtex系列 FPGA芯片。
2 进化电子电路设计架构
本节以设计高容错性的数字电路设计为例来阐述EHW的设计架构及主要设计步骤。对于通过进化理论的遗传算法来产生容错性，所设计的电路系统可以看作一个具有持续性地、实时地适应变化的硬件系统。对于电子电路来说，所谓的变化的来源很多，如硬件故障导致的错误，设计要求和规则的改变，环境的改变（各种干扰的出现）等。
从进化论的角度来看，当这些变化发生时，个体的适应度会作相应的改变。当进化进行时，个体会适应这些变化重新获得高的适应度。基于进化论的电子电路设计就是利用这种原理,通过对设计结果进行多次地进化来提高其适应变化的能力。
电子电路进化设计架构如图1所示。图中给出了电子电路的设计的两种进化，分别是内部进化和外部进化。其中内部进化是指硬件内部结构的进化，而外部进化是指软件模拟的电路的进化。这两种进化是相互独立的，当然通过外部进化得到的最终设计结果还是要由硬件结构的变化来实际体现。从图中可以看出，进化过程是一个循环往复的过程，其中是根据进化算法（遗传算法）的计算结果来进行的。整个进化设计包括以下步骤：
（1）根据设计的目的，产生初步的方案，并把初步方案用一组染色体（一组“0”和“1”表示的数据串）来表示，其中每个个体表示的是设计的一部分。染色体转化成控制数据流下载到FPGA上，用来定义FPGA的开关状态，从而确定可重构硬件内部各单元的联结，形成了初步的硬件系统。用来设计进化硬件的FPGA器件可以接受任意组合的数据流下载，而不会导致器件的损害。
（2）将设计结果与目标要求进行比较，并用某种误差表示作为描述系统适应度的衡量准则。这需要一定的检测手段和评估软件的支持。对不同的个体，根据适应度进行排序，下一代的个体将由最优的个体来产生。
（3）根据适应度再对新的个体组进行统计，并根据统计结果挑选一些个体。一部分被选个体保持原样，另一部分个体根据遗传算法进行修改，如进行交叉和变异，而这种交叉和变异的目的是为了产生更具适应性的下一代。把新一代染色体转化成控制数据流下载到FPGA中对硬件进行进化。
（4）重复上述步骤，产生新的数代个体，直到新的个体表示的设计方案表现出接近要求的适应能力为止。
一般来说通过遗传算法最后会得到一个或数个设计结果，最后设计方案具有对设计要求和系统工作环境的最佳适应性。这一过程又叫内部进化或硬件进化。
图中的右边展示了另一种设计可进化电路的方法，即用模拟软件来代替可重构器件，染色体每一位确定的是软件模拟电路的连接方式，而不是可重构器件各单元的连接方式。这一方法叫外部进化或软件进化。这种方法中进化过程完全模拟进行，只有最后的结果才在器件上实施。
进化电子电路设计中，最关键的是遗传算法的应用。在遗传算法的应用过程中，变异因子的确定是需要慎重考虑的，它的大小既关系到个体变异的程度，也关系到个体对环境变化做出反应的能力，而这两个因素相互抵触。变异因子越大，个体更容易适应环境变化，对系统出现的错误做出快速反应，但个体更容易发生突变。而变异因子较小时，系统的反应力变差，但系统一旦获得高适应度的设计方案时可以保持稳定。
对于可进化数字电路的设计，可以在两个层面上进行。一个是在基本的“与”、“或”、“非”门的基础上进行进化设计，一个是在功能块如触发器、加法器和多路选择器的基础上进行。前一种方法更为灵活，而后一种更适于工业应用。有人提出了一种基于进化细胞机（Cellular Automaton）的神经网络模块设计架构。采用这一结构设计时，只需要定义整个模块的适应度，而对于每一模块如何实现它复杂的功能可以不予理睬，对于超大规模线路的设计可以采用这一方法来将电路进行整体优化设计。
3 可进化电路设计环境
上面描述的软硬件进化电子电路设计可在图2所示的设计系统环境下进行。这一设计系统环境对于测试可重构硬件的构架及展示在FPGA可重构硬件上的进化设计很有用处。该设计系统环境包括遗传算法软件包、FPGA开发系统板、数据采集软硬件、适应度评估软件、用户接口程序及电路模拟仿真软件。
遗传算法由计算机上运行的一个程序包实现。由它来实现进化计算并产生染色体组。表示硬件描述的染色体通过通信电缆由计算机下载到有FPGA器件的实验板上。然后通过接口将布线结果传回计算机。适应度评估建立在仪器数据采集硬件及软件上，一个接口码将GA与硬件连接起来，可能的设计方案在此得到评估。同时还有一个图形用户接口以便于设计结果的可视化和将问题形式化。通过执行遗传算法在每一代染色体组都会产生新的染色体群组，并被转化为数据流传入实验板上。至于通过软件进化的电子电路设计，可采用Spice软件作为线路模拟仿真软件，把染色体变成模拟电路并通过仿真软件来仿真电路的运行情况，通过相应软件来评估设计结果。
职业岗位分析
通过对武汉富士康、鄂州电信分公司、湖北大为电子有限公司、康佳集团及武汉市中夏无线电厂等主要合作企业用人情况调查，结果显示随着产品升级、新技术不断采用，毕业生的就业岗位也发生了变化。目前，企业对高职应用电子技术专业毕业生提供的主要岗位群是：电子电器产品生产及管理、电子电器产品销售与技术服务。
(1)电子电器产品生产及管理岗位群：主要有电子电器产品（如家电、通信产品等）的生产、装配、调试、检验、设备维护和生产管理，以及电子产品的技术研发等岗位。特别是生产线的关键工艺岗位（如SMT操作）、检测与质量控制岗位、重要设备的维护岗位，高素质技能人才更为紧缺。
(2)电子电器产品销售及技术服务岗位：主要有电子电器产品的销售、维修（特别是高端产品，如平板电视等）、电子设备运行和维护等技术岗位。其中高端产品的技术服务岗位，高素质技能人才更为紧缺。
课程体系的形成
按照应用电子技术专业岗位（群）的要求，遵循学生职业生涯发展规律和学习、认知规律，结合学校实际，确定“德、技并重”的系统化课程设计理念：“工作过程导向、真实任务驱动”的课程开发模式；“知识系统化、技能系统化”的课程体系。本课程体系由公共基础学习领域、专业学习领域和专业拓展领域三部分组成。
1专业学习领域核心课程设置
将典型工作任务的职业能力结合岗位所对应的职业资格的要求，归纳出了电气安装的规划与实施、电子电路的分析与应用、电子产品制图与制版、单片机小系统的设计与制作、电子产品整机检测与检修、电子产品装接的规划与实施、传感器应用与信号检测等7个行动领域，转换成7门对应的专业学习领域核心课程。
2构建适应“三结合，三融通”人才培养的课程体系
在电子信息“校行企”合作教育工作委员会指导下，广泛开展专业调研，对应用电子专业的主要工作岗位（群）（电子产品装接工、电子产品制图制版员、电子产品工艺员、电子设计助理工程师等），进行岗位的主要工作内容的描述，分析岗位的典型工作任务（焊接电子电路、装配电子电路、测试电子电路、检验电子电路、维修电子电路、设计电子电路、使用仪器仪表检验电子设备等）。将典型工作任务进行归类成“电子电路的分析与应用”等行动领域，并转化为学习领域得到“电子电路的分析与应用”等专业核心课程。在专业核心课程建设中将典型岗位要求的知识能力要求和职业认证标准的知识和能力要求进行融合，构建基本操作技能训练、单项专门操作技能训练、单项专门设计技能训练、系统综合技能训练的技能系统化专业核心课程体系，以及专业基础知识学习、专业操作专门知识、专业设计专门知识、知识综合运用的知识系统化的专业核心课程体系，实现基本知识和基本技术两个系统化。
3引入电子行业企业技术标准开发专业课程
根据完成典型工作任务所需职业能力与职业素养，以及学生可持续性发展所需的综合能力，将家用电子产品维修工、单片机快速开发、电工、电子产品装接、电子产品制版及SMT等6种职业资格证书的考核内容融入课程开发，引入电子行业企业技术标准，调整课程教学目标和课程内容。
多学期、分段式的教学组织模式改革
按照“三结合，三融通”的人才培养模式要求，专业课程教学要充分按照“他方中心”及互利共赢的原则，通过校企深度合作，实训教学与企业的产品生产周期同步，探索试行多学期、混合分段教学组织模式。打破一学年两学期的设置传统，按照企业的生产需求，灵活调配学习和工作或实训时间段，系统地考虑各课程之间的衔接，统筹安排，柔性管理。
1混合分段式教学组织
根据企业生产需求，分班交叉实施校内学习和企业生产实训，缩短与企业生产实训密切相关的课程校内学习周期，增加“厂中校”教学时间，将课程教学和考核渗透到校内外产品生产过程之中。
比如，将《电子电路分析与应用》课程分成模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术三段，在第二学期集中六周，每周18学时完成第一段的一体化教学，下阶段如果是企业产品生产旺季，就安排学生到工厂实习，巩固前面所学的知识，培养学生的综合职业能力，到产品生产淡季安排学生集中三周，每周18学时完成第二部分内容的一体化教学，高频电子技术则放到第三学期集中三周，每周18学时进行教学。
2推行“项目教学、任务推进、小组学习”教学模式的改革
在专业核心课程教学中，大力推行“项目教学、任务推进、小组学习”教学模式的改革，形成以学生为中心的行动导向教学方法体系。以项目为课程教学的载体，将每个项目以学习任务单的形式出现，学生以2-4人为一组，进行小组学习。项目在实施的过程中，按照教师给定任务（学生接受任务）、教师引导（引导学生分析任务的性质和目的，学生查阅学习指南和教学参考资料、拟订实施方案并讨论可行性）、媒体播放或实物演示（丰富学生的感性知识）、技能训练（学生按照方案完成工作任务）、知识链接（必需够用的知识）、技能考核（技能、知识、素质）的过程进行。贯彻行动导向的教学原则，实现“教学做”合一。
关键词：移动通信技术；信息文化基础课程；课程建设与实践
无线通信产业是技术驱动的高科技产业，技术的变革能够从很大程度上改变产业的基本面貌。要培养出适应产业需求的信息人才，就必须在人才培养的模式上不断创新。电工电子和信息文化基础课程作为一门专业基础课程，对后续的专业人才培养有决定性影响。在新形式下，本课程的建设与实践就必须与新一代无线通信技术不断发展的背景融合，通过对课程各个构成要素的改革，使课程能够贴近技术的演进与变革、贴近产业的现状和趋势。
为此，本文将从师资队伍的建设与提升、课程体系的改革与实践、教学方法的充实与完善三个方面探讨如何根据移动通信技术的发展开展本课程的建设，力求打破传统，为本课程的建设与发展提供一条新思路，为培养符合国民经济和国防建设需求的信息人才奠定良好基础。
师资队伍提升
师资队伍建设是课程建设的关键，教师的素质和水平，是课程教学水平与质量的重要标志。目前而言，承担课程的师资队伍发展主要遇到两个瓶颈问题。首先，高校教师与社会接触少，不能在一线体会无线通信产业发展的现实状况，就无法站在产业发展的高度教授这门课程。其次，现行体制下，高校教师主要分为主事科研型与主事教学型。从课程教学的角度讲，两类老师各有优势，如何把主事科研老师对新技术的把握和理解与主事教学老师的课堂教学经验相结合，提升本课程的教学品质，是急需解决的问题。为此，我们提出两种应对方案：
建立师资队伍“再教育”计划：充分利用高校的“产学研”合作平台，与国内外知名科研机构、企业建立合作科研机制。通过有步骤、分批次地将教师送往这些单位从事一段时间的研究、开发以及产业化项目，使教师能够从中把握无线通信产业的现状，了解技术转化为产业的完整过程。通过这样的实践活动，老师可以把相关的新技术带到课堂，丰富课堂教学内容，完善教学手段。
重庆邮电大学通信与信息工程学院教育教学改革项目（编号：A2011-18）资助课
建立科研促教学机制：促进科研与教学的融合，从本课程的发展需要出发，选取与课程相关度较大的科研方向为重点融合对象，构建起定位准确、层次清晰、目标明确、可操作性强的课程可持续发展支持体系。通过项目合作、学术交流、学术报告等形式，增强本课程教师和从事相关科研方的教师交流与合作，共同推动课程的建设与发展。
课程体系的改革与实践
电工电子与信息文化基础课程是一门较新的课程，相比其它较早的基础课程，本课程既要突出基础理论，也要结合现有技术的发展，突出与新技术的关联性。因此，本课程体系的要素要结合新技术的现状与趋势，调整授课重点，避免面面俱到而不落实处，做到有所为而有所不为。 转贴于 教材重组与完善：本课程教学任务重，覆盖面广，包含了数/模电路、电路分析以及基础信息学的理论基础知识。对此，根据新一代无线通信技术的特点，加大教材重组与完善的力度，方能切实提高教学效率。例如，模拟电路被数字电路取代是新一代无线通信系统的趋势，在教材建设中，对于模拟电路的教学可以重点关注基本原理和物理概念，不做复杂的理论推导，以优化课程各内容的比例。
课件优化与提升：对于本课程的课件，不仅要保障课程的生动性，更要结合这门课程所关联的新一代无线通信技术特征，把新技术的本质内容通过课程的教学内容生动地展示给学生，加深学生的理解。例如，新一代无线通信技术的具体实现系统都可以拆解为具体的电子电路模块，课件优化时，就可以用分层结构，利用仿真模拟工具，从宏观到微观，逐步解析出实现系统的微观电子电路结构，便于学生理解。
教学方法的充实与完善
众所周知，电工电子与信息文化基础课程的教学内容中涉及的基本原理、概念较多，内容非常抽象，比较枯燥和晦涩。因此，教学方法的充实和完善非常重要，需要结合目前新一代无线通信技术的特点、相关产业的现状与趋势，结合案例，对学生进行启发式、讨论式地讲解，让具体而抽象的教学内容落到实处，便于学生理解。
结合案例教学：新一代无线通信技术都有具体的应用案例。教学中，可以把本课程所涉及的基本原理、概念纳入案例场景，通过案例讨论或者研讨来对学生进行教学。例如电路中的锁相环技术在各类无线通信系统中都有应用，但如何应用，共性和差异在哪里，都可以结合案例分析。
启发式、讨论式教学：工科教育要求培养出的学生具有较强的分析、解决生产实际问题的能力。因此引入启发式、讨论式教学，在学生学习的关键环节或遇到问题时不直接告诉他们答案，而是予以点拨和诱导，能够发挥学生学习的主观能动性，开发其分析思维能力。本课程的教学过程中，就可以提出某新一代无线通信技术的实现框架，引导和启发学生利用所学理论知识，通过构建具体仿真平台，完成该技术的实现方案，达到学以致用的目的。
随着电子技术和电源技术的发展，开关电源以体积小、重量轻、功率大、集成度高、输出组合便利等优点而成为电子电路电源的首选。在实际的工作环境中，特别是在一些工业场所中，电磁环境十分恶劣，常常有异常情况出现，例如过电压、瞬态脉冲冲击波、强电磁辐射等，这些都有可能击毁电源，影响整个系统的工作。本文对以微处理机为核心的“透明”电源检测技术辅以提高开关电源抗过电压、抗干扰性能的手段，设计了一种具有保护和监控功能的开关电源。
1 设计思路
随着电子设备对电源系统要求的日益提高，研究廉价的具有监视、管理供电电源功能的开关电源愈来愈显得必要。本文在综合考虑电源各种技术性能和对自身的安全要求以及开关电源性能的基础上，设计出了一种新型实用的带有过电压检测和保护装置的智能化电源。它具有以下几个特点：
（1）实际了对过电压的检测，并能记录每次过电压的瞬时值和峰值，可启动备用电源供电，实现对电子电路的保护作用。
（2）具有抗冲击能力强、使用寿命长、带液晶屏数字监视的特点，同时通过RS485通信接口与管理计算机通讯能实现“透明”电源的工作和保护等功能。
（3）能实时显示输出电压、电流的大小，过电压的次数、大小以及必要的参数设置信息。
（4）通过接口与后台或远端PC机实现数据传送。
智能化电源的核心由显示板、CPU板、通信板、备用电源板、过电压检测板、键盘、通信转接板组成。装置的关键是实现电压的峰值检测，尤其是过电压的检测。本文提出了一种基于单片机的过电压检测和峰值电压检测方法，实验证明它满足了对检测的快速性和精确性的要求。
2 系统硬件设计
系统硬件框架如图1所示。在正常的情况下，220V的交流输入电压经过整流、滤波、DC/DC变换、稳压电路后可得到一个稳定的输出电压，基本上是一个开关电源；当有过电压时，过电压信号经过过电压检测电路检测和峰值电压保持电路保持，控制电源回路，断开正常工作的交流电路，同时通过计算机启动备用电源工作，以及完成对过电压的瞬时值和峰值的测量。
2.1 过电压检测电路
过电压对于电源来说是一个非常有害的信号，雷电等引起的瞬时高电压如果不加遏制，直接由电源引入RTU（远程终端设备）则会影响其电源模块的正常工作，使各功能模块的工作电压升高而工作不正常，严重时会损坏模块，烧坏元器件（IC）。典型过电压形成的冲击电压脉冲如图2所示。
过电压保护的基本原理是在瞬态过程电压发生的时侯（微称或纳秒级），通过过电压检测电路对这个信号进行检测。过电压检测电路中主要的元件是压敏电阻。压敏电阻相当于很多串并联在一起的双向抑制二极管。电压超过箝位电压时，压敏电阻导通；电压低于箝位电压时，压敏电阻截止。这就是压敏电阻的电压箝位作用。压敏电阻工作极为迅速，响应时间在纳秒级。
过电压检测电路原理图如图3所示。当有过电压信号产生时，压敏电阻被击穿，呈现低阻值甚至接近短路状态，这样在电流互感器的原级产生一个大电流，通过线圈互感作用在副级产生一个小电流，再通过精密电阻把电流信号转变为电压信号；这个信号输入到电压比较器LM393后，电压比较器LM393输出高电平，经过非门A输出的控制脉冲1控制电源回路，断开开关电源电路，启动备用电源。控制脉冲2送到单片机的中断中，单片机控制回咱启动A/D转换，采样过电压的瞬时值。
2.2 峰值电压采样保持电路
峰值电压采样保持电路如图4所示。峰值电压采样保持电路由一片采样保持器芯片LF398和一块电压比较器LM311构成。LF398的输出电压和输入电压通过LM311进行比较，当Vi>V0时，LM311输出高电平，送到LF398的逻辑控制端8脚，使LF398处于采样状态；当Vi达到峰值而下降时，Vi<V0，电压比较器LM311输出低电平，LF398的逻辑控制端置低电平，使LF398处于保持状态。由于LM311采用集电极开路输出，故需接上拉电阻。由过电压检测电路输出端送来的脉冲控制电路开关的导通，没有过电时采样电容放电，否则采样电路一直跟踪峰值的变化。
2.3 单片机控制回路
单片机控制回路如图5所示。它的主要功能是完成对过电压的瞬时值和峰值的检测、过电压次数的检测、电源输出电压和电流的检测，并通过键盘的操作显示出各个检测值的大小；同时通过485接口和上位机实现通讯，在有过电压的时候通过控制回路启动备用电源，实现对电源本身的保护。
3 软件设计
系统软件主要由主程序、键盘扫描子程序、显示子程序和通信子程序等组成。图6是主程序流程图。
主程序由初始化、看门狗置位、键盘扫描子程序、中断子程序组成。主程序主要进行分配内存单元、设置串行口等器件的工作方式和参数，为系统正常工作创造条件。在主程序运行的过程中，通过按键可以显示检测的各个量的值；同时在系统 过电压和干扰信号产生时，液晶显示屏会显示提示信息，使电源实现“透明”，便于电源的管理。在本系统中，键盘采用的是由P1口组成的3×3行列矩阵式键盘。由于键盘程序的技术已经相当成熟，所以具体过程不做介绍。
图5
随着电子设备对电源系统要求的日益提高，研究廉价的具有监视、管理供电电源功能的开关电源愈来愈显得必要。本文在综合考虑电源各种技术性能和对自身的安全要求以及开关电源性能的基础上，设计出了一种新型实用的带有过电压检测和保护装置的智能化电源。它具有以下几个特点：
（1）实际了对过电压的检测，并能记录每次过电压的瞬时值和峰值，可启动备用电源供电，实现对电子电路的保护作用。
（2）具有抗冲击能力强、使用寿命长、带液晶屏数字监视的特点，同时通过RS485通信接口与管理计算机通讯能实现“透明”电源的工作和保护等功能。
（3）能实时显示输出电压、电流的大小，过电压的次数、大小以及必要的参数设置信息。
（4）通过接口与后台或远端PC机实现数据传送。
智能化电源的核心由显示板、CPU板、通信板、备用电源板、过电压检测板、键盘、通信转接板组成。装置的关键是实现电压的峰值检测，尤其是过电压的检测。本文提出了一种基于单片机的过电压检测和峰值电压检测方法，实验证明它满足了对检测的快速性和精确性的要求。
2系统硬件设计
系统硬件框架如图1所示。在正常的情况下，220V的交流输入电压经过整流、滤波、DC/DC变换、稳压电路后可得到一个稳定的输出电压，基本上是一个开关电源；当有过电压时，过电压信号经过过电压检测电路检测和峰值电压保持电路保持，控制电源回路，断开正常工作的交流电路，同时通过计算机启动备用电源工作，以及完成对过电压的瞬时值和峰值的测量。
2.1过电压检测电路
过电压对于电源来说是一个非常有害的信号，雷电等引起的瞬时高电压如果不加遏制，直接由电源引入RTU（远程终端设备）则会影响其电源模块的正常工作，使各功能模块的工作电压升高而工作不正常，严重时会损坏模块，烧坏元器件（IC）。典型过电压形成的冲击电压脉冲如图2所示。
过电压保护的基本原理是在瞬态过程电压发生的时侯（微称或纳秒级），通过过电压检测电路对这个信号进行检测。过电压检测电路中主要的元件是压敏电阻。压敏电阻相当于很多串并联在一起的双向抑制二极管。电压超过箝位电压时，压敏电阻导通；电压低于箝位电压时，压敏电阻截止。这就是压敏电阻的电压箝位作用。压敏电阻工作极为迅速，响应时间在纳秒级。
过电压检测电路原理图如图3所示。当有过电压信号产生时，压敏电阻被击穿，呈现低阻值甚至接近短路状态，这样在电流互感器的原级产生一个大电流，通过线圈互感作用在副级产生一个小电流，再通过精密电阻把电流信号转变为电压信号；这个信号输入到电压比较器LM393后，电压比较器LM393输出高电平，经过非门A输出的控制脉冲1控制电源回路，断开开关电源电路，启动备用电源。控制脉冲2送到单片机的中断中，单片机控制回咱启动A/D转换，采样过电压的瞬时值。
2.2峰值电压采样保持电路
峰值电压采样保持电路如图4所示。峰值电压采样保持电路由一片采样保持器芯片LF398和一块电压比较器LM311构成。LF398的输出电压和输入电压通过LM311进行比较，当Vi>V0时，LM311输出高电平，送到LF398的逻辑控制端8脚，使LF398处于采样状态；当Vi达到峰值而下降时，Vi<V0，电压比较器LM311输出低电平，LF398的逻辑控制端置低电平，使LF398处于保持状态。由于LM311采用集电极开路输出，故需接上拉电阻。由过电压检测电路输出端送来的脉冲控制电路开关的导通，没有过电时采样电容放电，否则采样电路一直跟踪峰值的变化。
2.3单片机控制回路
单片机控制回路如图5所示。它的主要功能是完成对过电压的瞬时值和峰值的检测、过电压次数的检测、电源输出电压和电流的检测，并通过键盘的操作显示出各个检测值的大小；同时通过485接口和上位机实现通讯，在有过电压的时候通过控制回路启动备用电源，实现对电源本身的保护。
3软件设计
系统软件主要由主程序、键盘扫描子程序、显示子程序和通信子程序等组成。图6是主程序流程图。
主程序由初始化、看门狗置位、键盘扫描子程序、中断子程序组成。主程序主要进行分配内存单元、设置串行口等器件的工作方式和参数，为系统正常工作创造条件。在主程序运行的过程中，通过按键可以显示检测的各个量的值；同时在系统过电压和干扰信号产生时，液晶显示屏会显示提示信息，使电源实现“透明”，便于电源的管理。在本系统中，键盘采用的是由P1口组成的3×3行列矩阵式键盘。由于键盘程序的技术已经相当成熟，所以具体过程不做介绍。
图5
本装置是一款专门为电工电子实训而设计的一种实训装置，该装置主要针对各大高校或高职类院校的技能培训，该装置能有效帮助学生提高实训技能，同时记录学生的考勤，减轻实训教师工作量。
关键词：无线控制；实训装置；考勤
1 引言
电工电子技能实训是维修电工技能的重要环节，现阶段对于之前的实训方式中教师的工作量很大，并且考勤的评定也存在一定的难度，在平常的实训中由于学生数量远超于教师数量，导致在实训过程中教师无法及时了解每个工位的运行情况以及学生的考勤情况，通过本装置就能将工位的运行情况实时显示在教师端的上位机界面上，让同学们在平时的训练过程中能够安全使用试验台，本装置不但可以实现对学生工位的监控，还有自动记录考勤的功能，达到实验室安全运行和考勤检查的目的。
2 系统设计
基于无线控制的电工电子实训装置是一款专门为维修电工实训而设计制作的一种实训装置，该装置是由一台上位机和多台从机组成的一个网络式结构采用wifi数字式无线传输装置，该实训设备的设计为维修电工的基础实训教学提供操作平台，本装置中提供可靠有效的直流电源，并以模块化的形式提供了电子电路焊接、调试的设备。
该实训装置中的实验部件均为模块化形式，每一个模块实际上给学生提供的仅仅是一个接口电路，实训老师通过上位机控制对应每一个工位的下位机电源。学生可以自己通过老师的讲解以及查询相关资料学习分析，然后进行电路的焊接与调试，从而让同学们通过实训达到掌握相关专业知识的目的。同时也可以自动记录考勤信息，也使得技能教学更加人性化，也是为了减轻实训教师在授课过程中的工作量。该实训装置适合应用于各大职业技术院校的维修电工的职业技能培训中。
3.系统总体示意图
本设计是一款专门为维修电工实训而设计的装置，所以应注重稳定性能以及易操作性。在稳定性能和易操作性能方面由硬件电路而设计的功能优于由软件实现的功能，而软件实现的功能灵活性较强。基于以上原因，我们决定使用软件和硬件相结合，以硬件电路实现功能为主，由软件辅助实现人机交互功能。其系统模拟示意图如图3所示。
4. 实训装置关键技术
该装置本身和PC机之间采用TCP通信协议，采用无线通信有利于实训室的布局，对于实训室以后的管理也可省去诸多的麻烦；技术层面上来说协议本身具有自组织的特点，可以为通信的准确性提供保障。该系统主要由六部分：单片机控制核心、电源部分、报警灯部分、继电器控制部分、WIFI通信部分、显示部分，总体框图如图4所示。
（1）单片机部分：是该系统的控制核心。负责整个装置系统的控制、信息的传输数据的处理以及检测按键系统，同时还要控制液晶屏的显示，作为主控芯片，芯片的选择是十分重要的，经对比发现选用STM32F407单片机能够满足本系统的功能要求。
（2）电源部分：该部分为整个系统提供电能，是整个系统装置的能量储存区，为整个系统装置提供一个稳定的电源，控制电路部分（单片机和WIFI通信模块）采用+5V的电源供电，实训中用到的路调试版采用+5V和-5V的电源供电。
（3）报警灯部分：可以完成电源故障的警示，对系统电源的故障进行提醒，实现实验室安全运行。
（4）继电器控制部分：单片机能够通过WIFI通信模块将上位机发出的信号进行数据信息处理，从而控制对应的继电器的通断实现电源的设定，以及学生测试电路时控制电源的通断。
（5）WIFI通信部分：包括WIFI发送与接收两部分，是系统中无线射频收发部分，其工作电压为3.3-5V，在本系统中采用的是+3.3V电源供电，可通过编程工作于不同的波特率，最高波特率为115200，有 RS232、485、TTL 接口与无线 WIFI的相互转换，通过无线WIFI进行组网通信，应用方便、传输可靠。
（6）显示部分：根据设计要求，显示部分的作用是能够让学生能够根据上面提供的资料进行操作，同时也是通过显示屏将学生的信息显示出来，便于考勤信息的整理。
参考文献：
[1] 毛福新、王雪等.无线电调试工考核装置[J].电子制作，2015.08，016（15）：66-67
