时间：2023-10-10 16:08:47
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篇电子电路设计方案，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】Pspice 模拟电子电路 电子电路设计
在电气、电子、自动化、计算机等类型的专业中，模拟电子电路设计是基础的技术课程，其理论知识较为抽象且电路的原理较为复杂，对于学生来说比较困难，教师也难以教好。本文提出将Pspice应用在模拟电子电路设计中，有了该软件，就等于有了电路以及实验室，完美地将理论与实践结合，为教师和学生提供便利。
1 Pspice软件概述
Pspice软件由Schematics（电路模拟器）、Pspice（仿真软件的数据处理器）、Probe（软件的图形后期处理器）、Stmed（产生信号的工具）、Parts（为器件建立模型的工具）和Pspice Optimizer（软件的优化设置工具）等组成，能够提供强大的电路图绘制、电路模拟仿真、图形后期处理等功能。
Pspice包括以下主要功能：直流特性分析，其中包囊直流静态工作点分析、直流灵敏度分析、直流扫描分析以及直流小信号传递函数值分析；交流扫描分析，包括频率特性分析和噪声分析；瞬态特性分析；蒙特卡罗分析；温度特性和参数扫描分析；最坏情况分析等。
在设计电子电路期间，以既定的功能及技术参数来制定设计方案，可以应用Pspice模拟和连接电路并检测电路设计有无达到预期效果，也可以在计算机上对电路的结构和相关参数进行修改，不断测试、观察输出的波形，直至达到设计要求，以便取得电路的最优技术指标，为电路设计的精准性评价提供便利。此外，还能够分析容差、敏捷性、最坏状况、温度特性等，这些都是传统的方法难以完成的，还能够比较各种设计方案的优劣，方便选择最优的方案，使电路设计最优化。
2 Pspice软件的仿真实例
Pspice软件在电子电路设计中的应用可以提高教学效率，仿真电路的步骤大致分为五步：第一，绘制电路图；第二，分析电路的特性和仿真参数；第三，仿真测验；第四，显示仿真的结果；第五，分析并输出相应的实验结果。下面对Pspice软件的仿真实例进行分析。
2.1 限幅电路的设计实验
限幅电路的示意图如图1所示，二极管的型号为DIN4148，电阻为1kΩ，电源电压为3伏特，当输入电压达到6sin wt的时候，电路要达到限制输入电压幅值的目的。
设置直流扫描分析以及瞬态分析，得出输入电压Ui以及输出电压U0的波形，如图2所示，可见电路对输入电压幅值的限制效果。
在限幅电路的瞬态分析结果示意图中可见（图3），当输入的电压超出固定范围时，超出的部分就会被截止，这样就能使信号的电压在一定的幅值内，防止电路受信号电压的影响出现故障。
2.2 RC正弦振荡电路设计实验
RC振荡电路在电子技术中得到广泛应用，振荡电路在自动进行振荡的过程中，其达到平衡的条件所花费的时长极短，在课堂上，教师直接讲授相关的理论会令学生难以在有限的课堂时间内理解并掌握，因为学生难以根据抽象的理论想象出波形。就此，将Pspice运用到其中，可以观察出振荡电路建立振荡的过程以及振荡器在稳定之后的波形，同时，可以改变电阻或电容，观察其对振荡电路会产生怎样的影响，更加便捷、直观地掌握振荡电路的设计原理及运行原理。
3 总结
从上述的设计实验中可知，在模拟电子电路设计中应用Pspice能够使设计仿真的效果精准且直观形象，为电子电路的设计提供极大便捷。Pspice是应用极广的电路设计及分析软件，具有绘制电路图、模拟仿真电路、图形后期处理等强大功能，在建立真实的电路之前，在该软件上设计、绘制仿真电路，依据具体的需求来设置相应的参数，断定电路设计是否科学、性能是否可靠、能否达到设计的要求、有无必要修改电路等，还可以对元件的变化会对电路造成怎样的影响进行综合评估，同时也能对一些电路的特性进行测量分析。总之，Pspice的应用能够为电子电路的模拟仿真设计带来很好的内外部条件，帮助设计者设计出最优电路，提高教师的教学效率和学生的掌握速率，从根本上减少成本支出，使电路设计最优化，提高电路性能的可靠性，是模拟电子电路设计中必不可少的仿真设计软件。
参考文献
[1]杨慧梅，朱勇.PSPICE仿真软件在《低频电子线路》教学中的应用[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2010（05）.
[2]付巍.Pspice在模拟电子电路设计中的应用[J].机械工程与自动化，2006（03）.
[3]段天睿，滕照宇，姚勇，李兴红.柔性线路板串扰Pspice仿真分析及应用[J].安全与电磁兼容，2009（05）.
[4]宋国民，王宁，张爱云，周维.Pspice仿真平台在共轨ECU设计中的应用[J]. 现代车用动力，2009（03）
[5]周润景，张丽娜，王志军.Pspice 电子电路设计与分析[M].北京： 机械工业出版社，2011
关键词：可靠性仿真技术；课改要求；任务驱动；电路设计
1基于可靠性仿真技术的电路设计需求分析
基于可靠性仿真技术的电路设计主要是以虚拟仪器设备替代现实电子元器件，从而为电子电路的实践教学提供有效支撑，从而更好了践行“理实一体化”的教学理念，促进学生实践技能的提升，促使课程回归教学的本质。1.1实践性教学开展的内在需求。基于可靠性仿真技术的电路设计，学生可以参与拟订设计方案、仿真模拟等环节，从电路的设计方案、仿真模拟等环节，能够将晦涩难懂的理论知识与实践知识相结合，帮助学生提升实践技能。1.2实现层次化和差异化教学的必然选择。关涉电路设计的技术型教学内容涉及的元器件较为繁杂，且不同元器件性能、参数、封装形式、价格、功耗等存在较大区别，在教学过程中需要反复的实验、测试，这增加了设备投资成本，而且因为学生个性化差异，学习、接受能力各不相同，加之电子元器件复杂程度的不同，应该据此分层次设定目标，以贴近生活、学生所喜爱的教学内容，以“任务驱动”的形式引导学生进入知识和技能的学习，但这势必增加电子元器件的投入，而仿真模拟电路的设计可以利用仿真软件呈现电子电路的操作面板和功能，并通过交互式操作完成相应测试任务，不仅满足了教学需求，而且控制了教学成本。
2基于可靠性仿真技术的电路设计方案
2.1电路设计的整体流程。可靠性仿真技术可以检验电路存在的故障并发现设计的薄弱环节，从而有针对性的进行改进，为了遵循由简入繁的原则，以有效调动学生学习热情和积极性，本文以典型电路电源模块设计为例，设计过程中首先应该进行可靠性仿真实验，其具体的流程如图1所示。2.2电路设计的具体步骤。2.2.1设计信息采集。为了实现电源电路的优化设计，应详细搜集其应用环境和使用方法等信息，具体包含所采用的元器件、原材料特性2.2.2数字样机建模。电路设计中数字样机建模须采用专业软件实现，但因为学生学习、接受能力存在差异，应该目标层次，将设计过程进行分解，并以“任务驱动”的形式，将不同设计知识分配到各个任务之中，让学生通过分步设计完成理论知识的实践应用，由此才能确保电路设计学习的效果，通常存在热设计信息和振动设计信息两类建模方式，具体的建模步骤为：首先根据将所获取的电路信息进行简化，完成CAD数字样机模型的构建，并依据热设计信息建立CFD数字样机模型，而后依据振动设计信息建立FEA数字样机模型。其次，为确保CFD数字样机与物理样机的一致性，须对其进行修正与验证，利用对电源模块工作状态热测量的方式，获取其关键元器件点温度测试数据，并根据所得结果修正电源模块CFD数字样机的边界条件、期间参数，由此实现对CFD数字样机的修正。再次，同理，也须采用相同的方法对FED数字样机进行修正，且测试过程中，应该在约束条件下对电源模块重点部位，关键元器件进行模态分析，并依据结果完成修正。2.2.3应力分析。温度应力分析选用MentorGraphics公司的FloTherMV90分析计算电源模块CFD数字样机模型，经过分析可知，电源模块设计中如元器件排布不合理，则会导致电路设计存在热分布过度集中的缺陷。分析中，平台环境温度70℃设定为第一参考温度条件，电源模块表层军温度72℃设为第二参考温度条件，经过分析，为电源模块所在分级提供5V工作电源的功率器区域，是热分布较集中的部位，需要修正电路设计方案。而对于振动应力分析，则选用ANSYS公司的ANSYSWorkbench12.1分析计算电源模块FEA数字样机模型，分析结果显示，电源模块中元器件数量和重量排布、安装方式设计不合理，使得电源模块产生局部共振的设计问题，应该据此进行及时修正，以优化电路设计。
3结束语
本文将可靠性仿真技术引入电路设计之中，将电路细化分类，并根据学生个体差异由简入繁、逐步引导，实现了教学目标的分层实现，也将培养学生的实践技能真正落实到实处。
作者:宋月丽 刘立军 单位:辽宁机电职业技术学院
参考文献
[1]王朝新,任斌,陈洁,董绪.基于虚拟实验平台的模拟电子技术课程设计开发与仿真[J].电子设计工程,2012,14:44-47.
【关键词】电子电路调试方法调试技巧
随着科技水平的不断进步,电子产品日新月异，各种成熟的电子电路多不胜数。任何一台电子设备在使用前，必须要通过调试，使电路能够满足规定的各项技术指标要求，这样电子设备才能正常安全的运行。这就要求调试者既要十分清楚电子电路的工作原理，又要有一定的科学实验方法。因此，电子电路的调试占有重要地位，这也是理论联系实际的重要环节。另外，电子设备在长期运行中，会发生故障，需要维修。这些技术工作均离不开电子电路的调试工作，因此电子电路调试技术十分重要。
一、电子电路调试原则
调试电子电路时要遵守“检查确认、先静后动、先分后整、由零到满”的调试原则。
1.检查确认：调试前不加电源的检查过程。对照电路图和实际线路检查元件安装位置是否正确、牢固；连线是否正确，有无虚接；插接件是否接触良好；元器件引脚之间有无短路，电源极性、信号源连线是否正确；确认无误后，可转入静态检测与调试。
2. 先静后动：电子电路先要进行静态调试后再进行动态调试。静态调试是电子电路接通直流电源后测量各关键点直流电压是否在正常状态下。动态调试是在静态调试的基础上进行的，调试的方法是在电路的输入端加上所需的信号源，并循着信号的流向逐级检测各有关点的波形、参数和性能指标。
3. 先分后整：先对每个单元电路进行调试，没有问题后，在进行整体电路调试。
4. 由零到满：先不带负载调试，再带轻载调试，最后带满载调试。
二、电子电路调试方法及技巧
电子电路的调试方法很多，目的都是为达到电路设计指标，要经过“测试一判断一调整一再测试” 反复进行的过程。电路测试和调试是电子设备的一个重要环节。通过调试，可以发现和纠正电子电路设计方案的不足、安装的不合理，通过采取一定的改进措施，使电路达到设计技术指标的要求。在工作中积累了一些电子电路调试的方法及技巧，具体的的调试步骤如下：
1. 调试前的准备工作：调试前先要按照调试要求准备好仪器仪表及工具。调试常用的仪表仪器有万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。
2. 接线检查：电路安装完成后，不能急于通电，先要认真检查电路接线是否正确。
3. 检查元件安装正确性：调试前除了检查接线的正确性之外，还要对照电路图和实际线路检查元件安装正确性，用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确；电源供电包括极性、信号源连线是否正确；电源端对地是否存在短路（用万用表测量电阻）。若电路经过上述检查，确认无误后，可转入下一步骤静态检测与调试。
4. 静态检测与调试：通电而在不加输入信号的状态下，对电路进行一些数据的测量和状态验证。如电路中有集成电路芯片插座，首先不要插入集成电路芯片，接通电源，检查电源电压是否正常，电路中有无冒烟，异常气味，元器件有无发烫等现象。如发现异常情况，立即切断电源，排除故障。这些都通过以后，用万用表检查集成电路插座的电源端，检查该电源端电压是否正确。这是很重要一步，因为一般集成电路芯片只要电源不接错，内部的自带保护电路就可以正常工作，集成电路芯片就很不容易损坏。
如果电源正常，就可以断开电源，将集成电路芯片插入插座，然后继续通电，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工作状态下，如不符，则调整电路元器件参数、更换元器件等，使电路最终工作在合适的工作状态。
5. 动态检测与调试：动态检测顺序一般按信号流向进行，这样可把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后联调创造有利条件。动态调试是在静态调试的基础上进行的，在电路的输入端加上所需的信号源，并循着信号的流向逐级检测电路中各有关点的波形、参数和性能指标是否满足设计要求，如有必要，就要对电路参数作进一步调整。调测试完毕后，要把静态和动态测试结果与设计指标加以比较，经深入分析后对电路参数进行调整，使之达标。
6. 整体电路联调：在以上调试的过程中，因是逐步扩大调试范围的，实际上已完成某些局部电路间的联调工作。在整体电路联调前，先要做好各功能块之间接口电路的调试工作，再把全部电路连通，然后进行整体电路联调。整体电路联调就是检测整个电路动态指标及各项功能。调试中，把各种测量仪器及系统本身显示部分提供的信息与设计指标逐一对比，找出问题，然后进一步修改、调整电路的参数，直至完全符合设计要求和实现功能为止。
三、调试时应注意的事项
在调试过程中，出现故障时要认真查找原因，根据电路原理找出解决问题的办法，发现器件或接线有问题，需更换修改，更换完毕，经认真检查后，排除故障，才可继续重新通电，最终排除电路中可能存在问题的点，排除故障使电路工作正常。在信号较弱的输入端，尽可能使用屏蔽线连线，屏蔽线的外屏蔽层要接到公共地线上。
调试过程中自始至终要有严谨细致的科学作风，不能存在侥幸心理，调试过程中，不但要认真观察和测量，还要认真做好记录，包括记录观察的现象、测量的数据、波形及相位关系，必要时在记录中要附加说明，尤其是那些和设计不符的现象，更是记录的重点。依据记录的数据才能把实际观察到的现象和理论预计的结果加以定量比较，从中发现设计和安装上的问题，加以改进，以进一步完善设计方案。只有这样才能通过调试，收集积累第一手材料，对积累丰富自己的感性认识和实践经验起到的积极作用。
电子电路调试是我们电子设备使用前必不可少的过程，调试的过程是将电路中元器件工作在相互匹配的最佳状态，使电路的各项性能指标达到要求，电子设备使用效果更好，电子设备系统能够正常安全的运行。
参考文献
[1]李杰. 电子电路设计、安装与调试完全指导. 化学工业出版社，2013年
【关键词】电子技术综合设计；项目驱动； 教学效果
0 引言
电子技术综合设计课程是我校电子信息工程专业开设的一门综合实践性课程，时间为两周，在人才培养方案中与通信及信号处理综合设计成为我校电子信息工程两个重要的培养学生综合能力的实践课程。课程设置的目的是打破原有的课程体系，转变以往只强调理论课程，轻视实践教学，重视单一能力培养，忽视电子技术课程体系的系统性和完整性的教学观念，建立以培养学生能力为核心的，以创新性人才培养为目标的教学体系，从而体现“技术与应用，科学与工程”结合的专业特色[2]。
1 完善课程结构，明确教学目标
以往的教学安排中，我们主要侧重培养学生电子电路的分析能力，电子电路的设计和仿真能力，因此，设计基本以仿真分析为主。这种课程结构不再适应我校新一轮人才培养方案对于电子信息工程专业提出的要求以及创新人才的培养。课程教学目标应主要以培养学生严谨的科学态度，培养学生模拟、数字、高频等电路系统设计的基本方法，电子电路设计与EDA调试工具的使用方法，以及团队协作能力的培养和项目管理的基本方法。
因此，我们根据实际电子技术综合设计课程所需的知识点对该课程结构进行改革，将以往独立设置模拟电子技术、数字电子技术、高频电子等课程设计进行提升，创建课程的知识模块体系，优化模块内容，通过各模块的综合，实现专业理论与实践技能的融合，达到提高学生技能和工程应用能力目标。
2 项目驱动教学内容
在教学内容的安排上，改变以往老师一口气上完课程，然后学生动手进行设计的模式。采用仿真和工程实践结合，课堂和课外结合，将课程设置为几个模块，采用项目驱动的方式对各个模块开展教学。从而全面培养学生知识查找、综合设计和研究创新能力。整个课程教学内容上分为：
1）基础理论和习惯培养模块，包括常用电子元器件基础知识，掌握现代电子仪器仪表及常用设备的使用[3]；
2）EDA软件训练模块，包括电路仿真软件的使用，印刷电路板设计软件的使用；
3）电路与系统设计模块，包括电子电路系统设计方案提出、论证、设计、元件焊接、系统调试；
4）总结模块，撰写系统设计总结报告、答辩等。
在各个教学模块中，课程采用项目驱动的方式来使学生在掌握理论知识的同时，不断培养实践能力。针对整个教学内容我们把课程分为四个项目进行，通过项目的完成，学生逐步完成了课程的学习，综合能力也在不知不觉中得到了锻炼。我们把四个项目分为：
1）基本元件及电路测试项目
因为学生在本课程之前已经修完了相关的先修课程，因此在第一个模块的讲解只需讲授课程的整体结构，电子产品的基本概念等内容。完成后，要求每个学生进行基本电子元件参数的测试，电路虚焊，双面板线路测试等。通过该项目，学生掌握电子元件和电路测试的基本方法，和常用测量仪器的使用方法。
2）电子电路设计和仿真项目
在该项目中，教师首先讲解电路仿真软件Multisim的使用方法，然后以实例设计一个晶体管放大电路。在此过程中，教师从元件参数的选取，放大倍数的计算，系统测试和修改等方面给学生进行讲解。讲解完成后学生参考实例设计一个波形发生电路作为练习。学生设计过程中可相互交流，碰到问题可询问教师，最终完成项目预期目标。该项目完成后，学生可以掌握电路仿真软件的使用方法和电路设计软件的使用方法。
3）电路与系统设计项目
前两阶段的项目完成后，学生已经掌握了电路制板软件Altium Designer的使用方法。接下来教师讲授实验室手工腐蚀法制作单面电路的方法和流程。讲解和制作过程仍然以晶体管放大电路为例，讲解的过程中学生如果有问题可随时提出，教师进行解答。讲解完成后要求学生练习，实现一个放大电路的印刷电路板的绘制，以及电路的腐蚀、焊接、通电调试。
完成练习后，进入综合设计题目阶段，从老师给出的指定题目中选择设计题目，题目相同的同学自动分为一组，基本保证一组四人。每组选出项目负责人，负责人负责整个设计项目的安排，包括任务分割、人员安排、阶段性汇报各自任务进展情况等。在项目负责人的安排下组员课下查阅有关资料，课堂上进行头脑风暴，确定设计思路和方案，进行可行性分析；小组对设计方案进行比较，并与老师讨论，定出最终的设计方案；设计电路、仿真分析、制板、腐蚀连接各部分元件，并进行调试；通过该项目，学生确定了系统的设计参数，完成了绘制电路，电路加工，焊接调试等工作，掌握了电子电路从书本的理论知识到实物实现的过程。
4）总结汇报项目
在以往的课程安排中，与一般的课程设计一样课程结束后要求学生撰写一份设计报告作为最后的总结。在新的课程安排中，学生除了撰写设计报告以外；要整理设计材料制作PPT，小组进行答辩。教师将答辩的情况细化后对每组进行评分。通过该项目，学生对整个设计思路和方案进行了全面的总结和整理，可以发现设计中的不足之处和亮点所在。学生在总结的过程中对自己的综合能力进行了大幅度的提升。
3 教学方法
课程的教学方法，打破了传统理论课程完全靠教师讲授以及实验课程主要以学生动手为主的模式，而是采用教师讲授、项目训练、学生参与讲解和答辩的形式。对一些比较重要的知识，比如常用电子元器件的使用，印刷电路板的分类和组成，电子系统的基本设计方法等，采用教师多媒体授课，课后完成相应的训练项目并进行考评。这样一方面增加了学生思考问题的时间，学生学习过程中多了一份压力，也多了一份好奇心。这对整个教学过程的开展是非常有利的。
4 教学效果
经过两周的项目驱动训练和总结，学生对于测量仪器的使用更加熟练，对常用电子元器件的选用和封装了解的更为清楚，对电子电路的设计和实现，项目管理的基本方法了然于心。经过课程的学习学生很容易在接下来的专业课程学习上形成灵活的思想，形成自主学习，自动探索的思维方式，最终形成了不盲目接受知识，对遇到的问题能够通过各种渠道找到答案，形成了对知识的活学活用。
5 结论
课程改革和实践采用项目驱动的方式在我校电子信息工程2012级、2013级和2014级为期两周的电子技术综合设计课程中进行，学生对于课程内容中相关项目的安排比较欢迎，均能圆满地完成课程的设计要求。通过课程增强了学生综合和创新能力，同时培养了学生调试电路的工程能力，学生的动手能力有了显著提高。学生对于参加各类专业设计竞赛和课外科技活动的积极性有了很大提高。
在课程实施过程中，学生设计电路在实现过程中存在电子元器件库不够完善，通过网络购置元器件周期太长，影响了部分学生的设计进度，在今后的课程建设中还要继续凝练设计中可能用到的电子元器件，加强元件库的建设。
【参考文献】
[1]林纯，吴晓新，王建平.开设“电子系统综合设计”课程 培养学生实践能力[J].实验室研究与探索，2015（2）.
（福建农林大学 机电工程学院，福建 福州 350002）
摘 要：以数字电子技术为基础单片机技术为核心，成功设计了具有个性化的电子台历.详细介绍了整个制作过程，从确定总体设计方案、单元电路的设计、元器件的选型、总体电路图的绘制到最后的软件设计与调试.所设计的电子台历不仅实现了预期功能，而且成本低、直观实用，是所有电子爱好者的最佳选择.
关键词 ：单片机；电子台历；制作过程
中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）04-0025-03
在以老式机械钟表为代表的第一次革命和以石英电子钟表为代表的第结束之后，随着电子行业的快速发展，尤其是单片机技术的发展，以电子台历为代表的第三次革命已全面爆发[1].电子台历的诞生不但满足了精准的计时需求，还增添了许多原先钟表没有的功能，给人们的生活带来了诸多方便.本文选用STC89C52单片机为主控模块、DS12C887时钟芯片为记时模块、DS18B20温度传感器为温度采集模块和LCD12864液晶屏为显示模块，进行了电子台历的设计.
1 整体方案的设计
综合考虑到作品的实用性、可靠性及经济性等问题，系统选用STC公司生产的STC89C52单片机为控制核心，配有时钟单元、测温单元、闹铃单元、调时单元、显示单元和供电单元共同完成电子台历的设计，整体设计方案如图1所示.
时钟单元负责获取年、月、日、星期、时、分、秒等时间信息；测温单元负责实时采集环境温度数据；显示单元负责把获得的时间、温度等信息显现出来；闹铃单元充当提醒功能；调时单元负责设定日期、时间及定闹时间；供电单元负责给系统各单元供电.
2 硬件设计
2.1 元器件选型
在满足系统性能参数的情况下，应尽量选用低功耗、普遍性及高性价比的电子元器件.下面重点对单片机、时钟芯片、温度传感器等主要元器件进行选型分析，其余元器件型号如表1所示.
（1）目前市场上单片机的种类非常多，考虑到单片机的成本及通用性等因素，采用STC公司生产的STC89C52单片机.该单片机使用经典的MCS-51内核，具有8K字节flash和512字节RAM，性能稳定可靠；同时拥有32位I/O口，能很好的满足系统多I/O口的设计需求，并且接口操作简单.
（2）为了获得更精确的时间信息，系统采用专业的时钟芯片DS12C887.它将晶体振荡、振荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片中，相对DS1302时钟芯片，在外部掉电时，不加纽扣电池仍可以长时间的保持内部时间信息，同时它还具有闰年补偿功能，采用串行数据传输，使用寿命长[2].
（3）在温度采集模块的选型上，选用较为常见的DS18B20温度传感器.由于它具有价格便宜、体积小、耐磨耐碰等优点而被广泛应用于日常生活中.作为数字式传感器，它不需要A/D转换，简化了电路的设计，而且它仅需要一条数据线就可进行数据传输，与单片机连接方便[3].
（4）由于使用数码管显示，在电路调试时往往会出现很多问题，并且不够直观，LCD1602显示容量太小，不能满足设计要求，所以系统选用LCD12864显示屏，它可以显示大量文字、符号及图形，并且清晰可见.
2.2 电路设计
根据系统设计目标要求，本着简单、实用、可靠的原则，从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电子电路整体与外部环境之间的关系入手进行系统电路设计[4].所要求设计的电路可划分为9个相对独立的功能单元，如图2所示.
由图2可以看出，DS12C887时钟芯片共有24个引脚，其中[5]：MOT—总线模式选择引脚接地，选用的是INTEL总线时序；AD0-AD7—双向数据/地址复用总线引脚与单片机P0口连接，分时完成数据与地址信息的交换；SQW—方波输出引脚无连接，当供电电压VCC大于4.25V时，SQW可输出方波；IRQ—中断请求输入引脚与单片机P3.2口连接，当中断状态位和对应的中断允许位有效时，IRQ的输出保持为低；RES—复位信号引脚直接连接VCC，可以保证DS12C887 在掉电时，其内部控制寄存器不受影响；DS/RD—数据选择或读输入引脚接到单片机的P2.3口，在INTEL总线模式时，DS作为RD，当它有效时表示DS12C887正在往总线输出数据；R/W—读/写输入端引脚接到单片机P2.2口，工作在INTEL模式时，该脚作为写允许输入端；AS—地址选通输入引脚接到单片机P2.1口，在进行读写操作时，AS的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0～AD7上的地址信息；CS—片选输入引脚接到单片机P2.0口，低电平有效；GND、VCC—直流电源，VCC接+5V输入，GND接地.
在测温单元中，DS18B20温度传感器供电范围为3.0～5.5V，DQ—数据I/O引脚与单片机P3.6口连接，仅通过它即可完成信息的发送或接收.在调时单元中，三个独立按键分别接到单片机P1.4、P1.5和P1.6口，KEY1—“模式”键，选定待调整的数字；KEY2—“+”键，每被按下一次，数字加1；KEY2—“－”键，每被按下一次，数字减1.
3 软件设计
采用模块化编程方法[6]进行系统程序设计，整个程序设计可分为时钟模块、测温模块、显示模块、闹铃模块、调时模块和公农历转换模块进行，然后通过各功能模块之间的输入、输出接口把它们组装成所需要的程序.系统程序流程图如图3所示，时间调整程序流程图如图4所示.
时钟模快需要完成DS12C887芯片的初始化、写入初始时间和闹钟时间及从芯片中读取时间等任务；测温模块需要完成DS18B20温度传感器的初始化及读取环境温度等任务；显示模块负责显示读取的时间、温度等信息；闹铃模块需要对外部中断进行初始化，当达到闹铃设定时间，外部中断被触发，蜂鸣器开始工作；在调时模块中，通过“模式”键、“+”键和“－”键共同完成系统日期、时间和定闹时间的调整；在公农历转换模块中，输入公历日期（年、月、日）便得到农历日期（年、月、日）.
软件设计完毕后，经过不断的调试，最终达到了设计目的，实现了预期功能，如图5所示.
4 结束语
本文所设计的电子台历具有以下特点：
（1）采用“STC89C52单片机+DS12C887时钟芯片+DS18B20温度传感器+LCD128显示屏”四大核心器件共同完成制作；
（2）加入温度传感器，实时采集环境温度；
（3）具有设定闹铃的功能；
（4）可任意调整日期、时间及定闹时间；
（5）同时显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度及闹铃；
（6）公、农历日期可同时显示；
（7）系统断电后可自动更新日期和时间.
参考文献：
〔1〕淡海英．基于AT89C51控制的电子万年历系统设计[J]．陕西国防工业职业技术学院学报，2014，24(01)：38-40．
〔2〕林国清，李见为，王崇文．一种新型的时钟日历芯片DS12C887[J]．国外电子元器件，2002(03)：61-63．
〔3〕张军．智能温度传感器DS18B20及其应用[J]．仪表技术，2010(04)：68-70．
〔4〕吴杨，孙蔚．电子电路设计的原则、方法和步骤[J]．电子制作，2014(11)：231-232．
关键词：仿真软件 模拟电子技术 虚拟实验平台 应用
电子课程教学是以理论课教学、课程实验和课程设计等教学环节构成。我们在教学实践过程中，如果结合理论教学的进程，利用仿真软件在计算机上进行模拟电子电路实验和电路设计的仿真，作为教学的补充，既帮助学生更好地理解电子技术的理论知识，又能确保课程实验电路参数的正确性，还为设计者免去了重复“制作―修改―再制作―再修改”的重复劳动，可以取得良好的教学效果。实践证明，这种教学、设计手段的运用，有助于增强学生感性认识，培养学生创新能力、计算机应用能力和实际动手能力。我现介绍我院将仿真软件应用于模拟电子技术课程教学中的实际做法。
1.将虚拟仿真引入课堂，进行演示实验，提高课堂教学效率
过去主要是理论课教学，过于注重原理分析、公式推导，学生听起来枯燥无味，难于理解。为了提高教学效率，需要配合演示实验。但准备演示实验，需要花费较多时间；将多种仪器搬到教室，使用不便；演示操作过程，会占用过多时间，影响教学进度。
现在我们将仿真软件的虚拟实验功能引进课堂，在讲解理论的同时，利用多媒体同步演示，显示实验结果，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，弥补了理论上的抽象性。下面是我们具体应用仿真软件来仿真的两个实例。
在模拟电路中讲授三极管共发射极放大电路时，三极管具有放大和反相的作用，学生理解起来非常困难。我们利用EWB仿真软件来仿真电路的实际效果。学生先有了感性认识后，理论的讲解听起来就更轻松了，其仿真图形如图1所示。从图形中可以看出，输入信号的正半周，在输出端放大的同时，还存在着失真。
在模拟电路中讲授振荡电路的起振时，通过电路的正反馈作用，输出信号就会逐渐由小变大，当振荡幅度增大到一定的程度后，由于三极管的限幅作用，最后使得输出的波形稳定。学生很难理解，用现有的仪器根本就不能显示出起振的波形来，现在利用Protel仿真显示出波形（图2），振荡器起振的过程非常直观，还能看出这种振荡电路的波形存在较大的失真，但振荡波形较稳定。如果对波形失真要求较高，则需要采用改进型号振荡电路，即克拉泼或者西勒振荡电路。这种教学模式生动活泼，学生自始至终保持着极高的学习兴趣，加深了理解和记忆，有效地提高了课堂教学效率。
2.开设仿真实验，改革实验教学方法，提高实验教学质量
电子技术课是一门实践性很强的课程，理论学习必须紧密地与实践结合起来。以往，实践环节主要是上实验课，实验内容多为验证性实验，设计性、综合性实验较少。
我们的做法:在学习模拟电子技术的过程中，抽几节课讲解仿真软件的使用方法。在电子技术实验课之前，学生必须先将电路进行仿真，得到实验结果以后，再进行实际的安装、焊接、调试。学生做实验的兴趣提高，信心加强，实验教学质量大大提高，特别是在设计性实验中，可以随时修改元件参数，并能马上获得仿真结果，直到满足电路设计要求。学生可提出各种设计方案，从而大大提高了分析问题、解决问题的能力，激发了他们的创新意识，也大大提高了学生电子电路的设计水平。这样很好地解决了原来设计电路的缺陷：先设计出电路，买回元件后，在面包板或印制电路板上安装调试，需要连接很多的电位器，当调试好以后，必须重新买元件，重新安装调试，将损耗浪费大量的电子元器件。
3.虚拟仿真在课程设计实践环节中的应用
对于课程设计，我们的做法:将模拟电子技术的内容分成几个单元，每一个单元搞一个课程设计。第一次在老师的带领下，讲电路设计的步骤，完成课程设计。上完下一个单元电路以后，老师布置一个课程设计题目，学生自己查找资料，自己设计好电路以后，交给老师检查，在检查学生设计方案时，要求学生陈述自己的设计思路，学生在讲述的过程中就会进行再次思维。这种虚实结合的方法，既发挥了虚拟实验高效、经济的长处，又培养了学生电子制作的能力、分析问题和解决问题的能力。
4.虚拟实验应注意的问题
虽然采用虚拟仿真辅助教学，改善了教学手段，丰富了教学内容，也能更形象生动地将难于理解的知识用仿真的形式表现出来，也更能激发出学生设计电路的创新意识。但如果完全用虚拟实验取代实物实验，就只会在电脑上仿真，学生对真实元器件的封装、检测等认知程度大大降低，对使用仪器的操作能力大大削弱，缺少对实际电子产品设计的布局能力、布线能力、安装调试能力。为了避免其弊端，使之与传统的教学相得益彰，融于一体，更好地为现代教学服务，我们采用虚实结合的方式，一方面强调仿真实验对教学的辅助作用，另一方面认识到实际动手能力的重要性，两者相辅相成，有机结合。既合理安排仿真实验课时，主要以学生课后自己上机实验为主，课堂上进行实际电路的安装调试工作；又精心选择仿真实验课题，为学生提供科学、合理的仿真实验题目，让学生通过实验，掌握知识，提高兴趣。还让学生做一些设计性的实验，自己设计、制作安装调试，使虚拟仿真实验变成看得见摸得着的电子产品。
总之，将仿真技术应用于教学中，不仅可以把许多抽象和难以理解的内容变得生动有趣，动态地演示一些现象，化难为易，而且能模拟一些用语言难以清楚表述的，以及现实实验不易进行的内容。它不仅提高了教学质量，改善了教学手段，丰富了教学内容，提高了课堂教学效率，而且对于培养学生的自主能力、创新能力、分析和解决问题的能力都起到了潜移默化的作用。当然，也要注意仿真教学的辅助作用和实际工程能力的重要性，两者必须相辅相成，相互结合，而不能以仿真来完全代替实际操作训练。
参考文献：
［1］王正谋主编.Protel99se电路设计与仿真技术［M］.福建科学技术出版社，2005-1.
1.1调整实验项目比重
实验教学作为模拟电子技术实践教学的基础部分，对学生基本实验能力的培养有着至关重要的作用.处于附属地位的实验教学基本用来验证理论知识点，其虽然加深了学生对理论知识点的掌握深度，但一定程度上却削弱了实验教学在学生应用型能力培养中的作用.理论知识点的验证固然重要，但作为一门实践课程，结合实际，培养实际能力尤为重要.结合课程培养应用型能力，应对实验项目做调整，增加其他项目的比重.然而考虑到理论知识点验证、实际的需要以及课时的限制等，增加适当课时的同时，减少验证型实验项目用于其他实验项目.
1.1.1元器件识别、检测和应用
模拟电子技术介绍的主要内容是以半导体器件为核心元件的各种电子电路，其中的半导体器件包括半导体二极管、双极性晶体管和场效应管等.模拟电子技术实验教学环节的所有内容均和它们有关.根据新建应用型本科院校模拟电子技术实践教学大纲，开设的实验项目内容有常用电子仪器的使用，验证性实验内容，对半导体器件以及其它常用电子元器件的单独介绍很少，仅在部分实验项目中会涉及极少的该方面知识.元器件的识别、检测和应用知识的忽略得益于教具产业的发展，模块化的电路虽然节省了学校的不少开支，减少了耗材支出，但却剥夺了学生搭建电路过程中设计的元器件识别、检测和应用知识的学习.根据实际教学经验，修完整个实验课程后，仅部分同学对电子元器件知识有一定了解，大部分学生对元器件的识别和检测和应用等知识了解几乎为零.然而对于电类应用型人才培养和实际需要，该部分知识却显得十分重要，应从多个角度提升学生对元器件识别、检测和应用知识的掌握.
（1）安排二到四个左右课时进行电子元器件识别、检测和应用知识的介绍，特别是常用的电子元器件如电阻、电容、二极管和三极管等识别和检测等知识的介绍，并就其中部分内容设计相应实验项目，强化学生对该部分知识的掌握.由于课时的局限，不可能方方面面都可作出介绍，仅需对常用的基本知识点做详细说明.
（2）鼓励有兴趣的学生在业余时间通过其他方式加深和扩展对元器件识别、检测和应用知识的掌握.可指引他们参阅相关书籍或通过网络查阅各种元器件的识别、检测和应用的资料或进入各种购物网站或到实体店了解元器件，一定程度上还可激发学生的学习兴趣.
1.1.2电路仿真软件的应用
随着计算机仿真技术的发展，企业在电子电路产品的设计过程中为了提高效率，首先会进行仿真设计，一定程度上检测所设计电路的功能以及各项指标是否满足要求，具有参考价值.为了满足行业要求，培养实际能力，应在实验项目中增加相应仿真实验项目，电子电路的仿真平台有很多，电子类专业在本科阶段课本上常见的有SPICE、(EWB的高级版本)和Proteus等.三种仿真设计平台基本都可进行模拟电子技术中模拟电子电路的仿真设计，然而其实它们各有自己的应用场合.Proteus常用来在单片机原理与应用等课程中结合编译软件进行电路仿真，仿真结果直观，生动.SPICE则较多的应用在模拟电路的仿真中，但仿真结果相对不太直观.Miltisim作为课本中介绍的一款电路设计仿真平台，应用在电子技术课程等的电路设计仿真.它的功能强大，基本涵盖了电路设计所需要的所有类型电子元器件，它具备各种实际电路测试中所有的虚拟仪器仪表，提供多种电路分析工具和方法，可对模拟电子技术中所有理论知识进行仿真验证，同时可以进行其它电路设计和仿真，加深学生理论知识点的理解和运用，可培养学生独立提出、分析和解决问题的能力.Miltisim电路仿真设计平台的精通运用往往不是几节课就可以做到的，其实任何课程的学习都一样，需要教师的引导和辅助结合学生自主学习和思考才能达到较好的效果.模拟电子技术实验需增加相应仿真实验项目，但课时不必过多，可安排4到6个课时，也即2到3次实验，主要演示软件常用的使用方法并进行仿真实验内容和常用的分析方法，鼓励学生在业余时间进行仿真实验，验证课本知识，掌握各种分析方法，并进行一些小设计，激起学生的学习兴趣.
1.2注重课程设计，培养应用能力
课程设计作为模拟电子技术实践环节的另外一个方面，它应该是实验项目的升华，作为一次学生独立思考，分析和解决问题的实践机会，对创新能力的培养具有至关重要的作用.网络时代的到来，方便了人们生活的方方面面，可以很轻易的从网络获得各种信息.课程设计也不例外，各种大小论坛，文库共享了大量的电路设计报告，信息的共享可以提供知识交流和学习的机会，加快社会的发展，然而对于新建应用型本科高校，学校对课程设计的重视程度不大和学生的学习积极性不高等众多因素决定了课程设计的完成仅仅是CTRL+C和CTRL+V，使得课程设计在应用型能力培养中的作用甚微.切实的培养应用型人才，还需注重课程设计.它作为一次实践和创新能力培养的机会，不仅对模拟电子技术课程，而且对后续课程应用能力的培养均有影响，导致学生坏学习习惯和思维的养成.当然课程设计的有效实施和多种因素有关，可以试着从以下方面入手：（1）院部应强调对课程设计的重视，不能只当成一次实验来看待.（2）指导教师应指引学生切实自主的完成课程设计项目，严格要求，杜绝粘贴和复制，草草了事.（3）鼓励学生自主提出设计方案，进行设计验证，在过程中自主发现和解决问题，培养自学和创新能力.
二、强调创新，提升实践实效
2.1提高设计自由度，培养创新能力
随着科学技术的发展，为了满足人们不断提高的需求，生活的方方面面都在向着便捷化、人性化的方向发展.人性化和便捷化的发展方向在很多场合体现了其优势，然而在有些方面反而适得其反.高校扩招的不断增加，规模的不断扩大，导致对教学仪器的需求，教学仪器产业在近些年得到了很大的发展，产品不断的人性化，方便操作，与此同时也带来很多问题.对于模拟电子技术实验课程，教学仪器生产公司提供的完成实验项目的电路均是模块化成品.模块化产品确实带来了诸多好处.教学仪器公司根据课程内容设计了实验项目，方便了教师的教学活动，另外也节约了大量耗材.然而事物大多具有两面性，模块化产品给学校的主体却带来了诸多不便.应用型人才需要学生培养动手能力和创新能力，事先设定好的模块化产品在在项目实施时的设计自由度大打折扣，实验内容完全由模块确定，学生自由发挥的自由度很小，同时模块化的电路各电路参数均是事先设计好的，仅仅为完成实验项目，除了事先设计好的问题外，不会出现其他问题，减少了学生发现问题，思考问题和解决问题的机会，不利于培养学生的应用型能力.模块化实验项目也有其应用场合，随着新建本科院校应用型专业的培养方案的重新制定，实践教学教学环节课时有所提高，然而课时毕竟有限，模块化实验项目可以节约实验项目时间，同时由于模拟电子技术实验项目大部分为验证型实验项目，可适当部分使用模块化电路进行实验，部分采用自己搭建或焊接电路的方式进行，带来的问题特别是耗材问题可从如下方式解决：（1）教师科学化管理，预先准备每组所需元器件，并在实验后按组核对并收回；（2）有条件的情况下，教师可自制实验项目所需元件的元件箱，并引出端口；（3）培养学生合理正确使用的元器件的方法，减少元器件的烧毁；
2.2全民参与，提高创新能力
专业竞赛是创新能力培养的有力方式.电子类专业有很多专业类的竞赛，教育部积极倡导的有全国大学生电子设计大赛，飞思卡尔汽车赛和单片机程序设计大赛等，作为电类专业基础课程的模拟电子技术实践教学，其实践性极强，它几乎是所有专业类竞赛必须具备的基础知识，通过模拟电子技术实验课程可以使学生掌握分析和解决和调试简单电路问题的基本方法，并对理论知识点做实践验证，同时了解各种电路的功能以及应用场合.参加各类专业比赛的学生大部分集中在二年级和三年级，基本都已修过模拟电子技术实践课程.对学生而言，首先参加专业竞赛可以对模拟电子技术实践课程的学习情况进行检验，另外可以利用该课程学习所拥有的电路分析、设计和调试等能力结合到专业竞赛中，更好的参加比赛，通过基本电路的分析方法和调试方法等来分析各种大型电路的工作原理，特点等，加深对模拟电路的掌握和理解深度，并掌握其使用场合，实实在在的学到实用的和社会联系更加紧密的知识，为之后从事本专业工作奠定了坚实的基础，从而切实的培养了应用型人才.指导专业竞赛对指导教师也是一种锻炼，大部分在高校工作的专业教师，特别是新建应用型本科高校教师，大部分都是毕业后直接进入高校工作，然而传统的教育方法并没有过多的理论联系实践的机会.对他们来说，这是一次重新学习的机会，该类知识也是从零开始，极大的拓展了教师对各种规模较大电路的理解和掌握，通过实际电路调试中问题出现，分析和解决的过程，教师的业务素质得到了极大的提高，一方面为与相关企业进行产学研合作向项目，解决企业实际难题，服务地方做准备，另一方面可以应用到模拟电子技术实践教学中，结合实际进行模拟电子技术实践教学，激发学生的学习积极性，同时可以更详细生动的介绍各种电路，拓展学生的知识面，以便更好的培养应用型人才.虽然专业竞赛具有诸多优点，但竞赛的参与往往是少数人的活动，能力的培养也仅仅涉及到少部分人.为了培养应用型人才，从大众入手，应提倡全民参与竞赛培训的方式，鼓励大部分学生利用业余时间参与竞赛的培训，培养应用型能力，并最终从竞赛培训人员中好中选优，参加竞赛，一方面可在模拟电子技术实践环节的基础上培养大部分学生的应用能力，加强模拟电子技术实践环节指导作用；另一方面，全民培训必然需要众多教师的参与，可最大程度上锻炼指导教师，并反馈到模拟电子技术实践教学环节上.
三、小结
关键词：电子电路；调试方法；调试步骤
中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编码：1003-2738（2012）06-0333-02
电子电路设计制作、调试是高职电子类专业课程设计的关键环节，是理论与实践相结合的重要阶段。一个性能较好的电子装置，即使按照理论设计的电路参数进行安装，往往也难于达到预期的性能指标。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观因素（如元件值的误差、器件参数的分散性、分布参数的影响等），必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足，然后采取相应措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此，对高职电子类学生从事电子技术及其相关领域工作，调试电子电路的技能是不可缺少的。
一、调试方法
电子电路调试方法有两种：分块调试法和整体调试法。
（一）分块调试法。
分块调试是把总体电路按功能分成若干个模块，对每个模块分别进行调试。模块的调试顺序最好是按信号的流向，一块一块地进行，逐步扩大调试范围，最后完成总调。
实施分块调试法有两种方式，一种是边安装边调试，即按信号流向组装一模块就调试一模块，然后再继续组装其他模块。另一种是总体电路一次组装完毕后，再分块调试。
分块调试法的优点是：问题出现的范围小，可及时发现，易于解决。所以，此种方法适于新设计电路和课程设计。
（二）整体调试法。
此种方法是把整个电路组装完毕后，不进行分块调试，实行一次性总调。显然，它只适于定型产品或某些需要相互配合、不能分块调试的产品。
不论是分块调试还是整体调试，调试的内容应包括静态与动态调试两部分。静态调试一般是指在没有外加输入信号的条件下，测试电路各点的电位，比如测试模拟电路的静态工作点，数字电路各输入和输出的高、低电干和逻辑关系等。动态调试包括调试信号幅值、波形、相位关系，频率、放大倍数及时序逻辑关系等。
值得指出的是，如果一个电路中包括模拟电路、数字电路和微机系统等三个部分，由于它们对输入信号的要求各不相同，故一般不允许直接连调和总调，而应分三部分分别进行调试后，再进行整机联调。
二、常用的调试仪器
（一）万用表。
万用表可以测量交、直流电压，交、直流电流，电阻及电平值，还常用于判断二极管、稳压管、晶体管和电容的好坏与引脚。
万用表有数字式与指针式两种。数字式万用表比指针式万用表贵，但测量精度和输入阻抗比指针式高。
（二）示波器。
用于观察与测量电路各点波形幅度、宽度、频率及相位等动态参数，是调试中不可缺少的仪器。示波器的主要特点是灵敏度高，交流输入阻抗高，但测量精度一般较低。在电子电路调试中，最好选用双踪示波器，便于对两个信号波形和相位进行比较。所选用示波器的频带必须大于被测信号的频率，否则，被观察的波形会严重失真。
（三）信号发生器。
调试中常需外加一定波形的信号，如正弦波、三角波、方波及单脉冲波等，以测试电路的—工作情况。因此，需要产生这些波形的信号发生器，如多功能信号发生器、函数发生器或自制简易的信号发生器等。
三、调试步骤
不论是采用分块调试还是整体调试，其调试步骤大体如下：
（一）调试准备——检查电路。
任何组装奸的电子电路，在通电调试之前，必须认真检查电路连线是否有错误。检查的方法是对照电路图，按一定的顺序逐级对应检查。
特别要注意电源是否接错，电源与地是否有短接，二极管方向和电解电容的极性是否接反，集成电路和晶体管的引脚是否接错，轻轻拔一拔元器件，观察焊点是否牢固等等。
（二）通电观察。
—定要调试好所需要的电源电压数值，然后才能给电路接通电源。电源一经接通，不要急于用仪器观测波形和数据，而是要观察是否有异常现象，如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果有，不要惊慌失措，而应立即关断电源，待排除故障后方可重新接通电源。然后再测量每个集成块的电源引脚电压是否正常，以确信集成电路是否已通电工作。
（三）静态调试。
先不加输入信号，测量此时电路有关点的电位是否正常。对于模拟电路为测量静态工作点；对于数字电路则测量输入与输出的高、低电平值及逻辑关系。若有不正常现象，则应找出故障点和故障原因，以及解决故障的措施。一般应特别注意管子与集成电路是否正常工作，其次是所使用的电路元件参数是否有错，以及电路连线是否有错等。
（四）动态调试。
加上输入信号，观测电路输出信号是否符合要求。若输入信号为周期性的变化信号，可用示波器观测输出信号。对于模拟电路，则观测输出波形是否符合要求。对于数字电路，则观测输出信号波形，幅值、脉冲宽度、相位及动态逻辑关系是否符合要求。在数字电路调试中，常常希望让电路状态发生一次性变化，而不是周期性的变化。因此，输入信号应为单阶跃信号（又称开关信号），用以观察电路状态变化的逻辑关系。
当采用分块调试时，除输入级采用外加输入信号外，其他各级的输入信号应采用前—级的输出信号。
（五）指标测试。
电路经静态和动态调试正常之后，即可对课题要求的技术指标进行测试。应认真测量和记录测试数据，并对测试数据进行分析，最后作出测试结论，确定电路的技术指标是否符合设计要求。如有不符，则应仔细检查问题所在，—般是对某些元件参数加以调整和改变，若仍达不到要求，则应对某部分电路进行修改，甚至要对整个电路加以修改，或推倒重来。当然，我们并不希望大返工，因此，要求在设计的全过程中，要认真、细致，考虑问题要更周全。尽管如此，但出现局部小返工是难免的。
四、调试中的注意事项
1.采用分块调试方法时，对那些非信号流向上的电路应首先单独进行调试，之后才能按信号流向顺序进行分块调试。这些电路是：作为电路时钟信号的振荡电路、作为电路节拍控制的节拍信号发生器、作为电路电源的直流稳压电路等等。
2.调试前，应熟悉所使用仪器的使用方法，调试时应注意仪器的地线与被测试电路的地线是否接好，以避免因为仪器使用不当而做出错误的判断。
3.调试过程中，不论是更换元器件，或是更改连线，一定要先关断电源，待更换完毕经检查无误后方可再通电。
4.调试过程中，不但要认真细致观测，还要勤于做记录。试验记录是十分重要的技术文件，它是调试过程科学分析的依据，又是电路技术性能的科学证据。初学者往往只注重最后的技术指标测试记录，而不注意对调试过程中出现的非正常现象进行记录，这是十分错误的，—定要改正过来。非正常现象的记录内容包括：故障现象、故障原因分析、解决措施、措施效果等。
参考文献：
[1]何其贵.低频电子线路分析基础.北京.北京理工大学出版社.2010。
[2]刘晓莉.电子产品装接工艺.北京.电子工业出版社.2010。
[3]杨清学.电子产品组装工艺与设备.北京.人民邮电出版社.2008。
EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,是从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具,集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新理论于一体,是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
2EDA技术的发展过程
EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程,大致分为3个时期。
1)初级阶段:早期阶段即是CAD(ComputerAssistDesign)阶段,大致在20世纪70年代,当时中小规模集成电路已经出现,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。
人们开始借助于计算机完成印制电路板一PCB设计,将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的CAD工具代替,主要功能是交互图形编辑,设计规则检查,解决晶体管级版图设计、PCB布局布线、门级电路模拟和测试。
2)发展阶段:20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段,即进入到CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)阶段。由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂,人们进一步开发设计软件,将各个CAD工具集成为系统,从而加强了电路功能设计和结构设计,该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设计,生产出可编程半导体芯片。
3)成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进,一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给EDA技术提出了更高的要求,也促进了EDA技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的EDA软件系统,这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的EDA技术。
3EDA技术的特点
EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是采用高级语言描述,即硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage),就是可以描述硬件电路的功能。信号连接关系及定时关系的语言。它比电原理图更有效地表示硬件电路的特性,同时具有系统仿真和综合能力,具体归纳为以下几点:
1)现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序,从而确保设计方案整体的合理和优化,避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化,整体结构较差的缺陷。
2)HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、保存、修改和重复使用,能够实现在线升级。
3)自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。
4)可以并行操作,现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
4EDA技术的作用
EDA技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,主要表现在以下几个方面:
4.1验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计,或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。
4.2电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到优化设计。
4.3实现电路特性的模拟测试
电子电路设计过程中,大量的工作是数据测试和特性分析。但是受测试手段和仪器精度所限,测试问题很多。采用EDA技术后,可以方便地实现全功能测试。
5EDA技术的软件
目前EDA技术的软件很多,如EWB、PROTELL等。
1)EWB(ElectronicsWorkbench)软件。EWB是基于PC平台的电子设计软件,由加拿大InteractiveImageTechnologiesLtd.公司研制开发,该软件具有以下特点:①集成化工具:一体化设计环境可将原理图编辑、SPICE仿真和波形分析、仿真电路的在线修改、选用虚拟仪器、借助14种分析工具输出结果等操作在一个集成系统中完成。②仿真器:交互式32位SPICE强化支持自然方式的模拟、数字和数/模混合元件。自动插入信号转换界面,支持多级层次化元件的嵌套,对电路的大小和复杂没有限制。只有提供原理图网络表和输入信号,打开仿真开关就会在一定的时间内将仿真结果输出。③原理图输入:鼠标点击一拖动界面,点一点自动连线。分层的工作环境,手工调整元器件时自动重排线路,自动分配元器件的参考编号,对元器件尺寸大小没有限制。④分析:虚拟测试设备能提供快捷、简单的分析。主要包括直流工作点、瞬态、交流频率扫描、付立叶、噪声、失真度、参数扫描、零极点、传递函数、直流灵敏度、最差情况、蒙特卡洛法等14种分析工具,可以在线显示图形并具有很大的灵活性。⑤设计文件夹:同时储存所有的设计电路信息,包括电路结构、SHCE参数、所有使用模型的设置和拷贝。全部存放在一个设计文件中,便于设计数据共享以及丢失或损坏的数据恢复。⑥接口:标准的SPICE网表,既可以输入其他CAD生成的SHCE网络连接表并行成原理图供EWB使用,也可以将原理图输出到其他PCS工具中直接制作线路板。
2)PROTEL软件。广泛应用的Protel99主要分为两大部分:用于电路原理图的设计原理图设计系统(AdvancedSchematic)和用于印刷电路板设计的印刷电路板设计系统(AdvancedPCB)。
1培养规格和目标
电子设计自动化技术（简称EDA技术）是现代电子设计领域的一门新技术，它以计算机软件为工作平台，融合微电子、计算机、现代电子理论等学科和技术，培养学生的电子设计自动化应用能力和现代电子技术的设计方法，提升电子、电信类专业从业人员的专业素质和职业技能。苏州经贸职业技术学院自2004年开始，把“计算机辅助电子设计和分析、仿真（PROTEL、EWB、EDA）等软件的熟练使用”纳入学生培养的核心技能之一，为本地区电子设计行业的生产、服务和管理一线培养了一批从事电路绘图与PCB（PrintedCircuitBoard，印制电路板）制版技术人员、电子设计自动化工程师助理和小型电子企业技术应用与设计人员等高技能人才。电子设计自动化高技能人才培养是面向电子设计自动化应用能力和现代电子技术的设计方法，提升电子、电信类专业从业人员的专业素质和职业技能，为电子设计行业的生产、服务和管理一线培养电子电路绘图与PCB设计及制版技术人员、电子设计自动化工程师助理和小型电子企业技术应用、技术革新与设计人员等。
2培养的内容
以“工作过程系统化”理论为指导，以促进学生职业生涯发展为目标，以“工作过程导向”理念来开发构建培养电子设计自动化高技能人才的课程体系。即以职业分析为基础，到相关企业的工作岗位调研岗位职责，分析职业岗位的工作过程，归纳汇总技能培养的典型工作任务；把行动领域的典型工作任务引领到学习领域的课程，构建实施典型工作任务的课程体系；遵循学生认知学习、职业成长两方面规律，对学习情境进行设计，形成特色课程。依据培养的目标，走访苏州市工业园区、高新区内飞利浦、诺基亚、华硕、三星等著名企业，基本明确电子设计自动化工作岗位的职责。在此基础上，重构电子设计自动化高素质技能型人才的工作结构和知识结构，归纳汇总出十大典型工作任务：电子电路原理图设计绘制，电子电路PCB设计绘制，电子电路PCB制作，CPLD开发工具的使用，CPLD的组合逻辑电路设计，CPLD的时序逻辑电路设计，CPLD的图形输入法设计，CPLD设计的VHDL语言实现，CPLD设计的仿真、下载和调试，综合CPLD应用的设计实现。根据归纳汇总出的典型工作任务，以基本电路、元件为基础，到电子CAD技术（Protel电子电路原理图与PCB设计）起步，再到电子电路的仿真设计、PLD（ProgrammableLogicDevice，可编程逻辑器件）的设计与应用，最后是EDA综合应用及开发技术的由简单到复杂、由易到难、由硬件到软件、从实物验证到数字仿真的课程内容体系，形成电子设计自动化高素质技能型人才培养计划和方案。
3培养实践
3.1以课程建设为载体，实现教学过程特色化，教学建设精品化
课程的教学实施以学生为中心，把教学内容以真实工作任务或社会产品为载体，综合采取讨论式、开放式、探究式、实践式等教学方法，融“教、学、做”为一体。充分利用电子设计软件平台和多媒体现代化教学手段，构建基于网络的电子设计、仿真、验证等教学环境，增强教学效果。通过4年的建设，课程链中的课程已建成1门省级精品课程（含实训），1门院级精品课程，1门课程的教材分别获省级、院级精品教材建设立项，并于2009年12月正式出版使用。
3.2课程教学案例化，实训内容产品化，实战内容项目化
电子综合设计技能的培养主要通过课程教学、综合实训和项目实战3个由浅入深、由简单到复杂的途径实现。学习内容以产品、工作任务或项目为载体，课程链中的模拟电路是以生活中的典型产品如整流器、助听器、楼道感应灯、手机充电器等作为内容载体；电子CAD课程、电子装配与工艺、EDA技术课程分别以电子元（部）件、单元（功能）电路或较小应用系统案例为内容载体；电子综合实训、EDA实训以出租车计费器、多功能数字钟、交通灯控制器和频率计等产品为载体。实战内容主要通过参与各类具体的科研项目实现，包括学生主持申报的江苏省高等学校大学生实践创新训练计划立项项目3项和教师主持、学生参加的项目1项。
3.3技能培养过程标准化、职业化
课程链中的课程都有与职业资格高级工种相容的课程标准（大纲），课证融通，教学基本要求是电子高级工，设置以任务引领型为基本取向，以工作本位学习和岗位职责范围为主要形式，内容教学采用任务驱动、项目导向等有利于增强学生能力的教学模式；重视学生校内学习与实际工作的一致性，探索课堂与实习地点的一体化；力求做到理论融于实践，动脑融于动手，力争实现所学与所用零距离。
EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术，其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件，在编程过程当中，使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具，应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射，形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的，EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中，综合器能够对设计者的设计文件进行转换，使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件，并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的核心技术，EDA技术使用的HDL语言可以公开利用，其描述范围广泛，可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外，EDA技术拥有较高的自动化，一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。
2电子工程中存在的问题
机械电子工程快速发展，但是到目前为止，世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识，出现这种问题的原因，一方面是机械电子工程发展速度太快，所涉猎的领域越来越多，另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用，不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题，电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量，同时体积也越来越小，这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验，要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题，要对设计方案进行有效优化，最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展，需要在电子工程设计中采用EDA技术。
3电子工程设计要点
3.1仿真分析
机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中，使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析，这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性，并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。
3.2优化设计
对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性，保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下，使用传统的电子工程设计方法，难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测，就容易导致设计方案在此方面出现漏洞，这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化，因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算，获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上，来对电子工程设计方案进行优化，保证方案在实施后，可以稳定工作，具有可靠安全保障。
3.3预防机械结构中的静电
机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下，集成电路设计愈来愈复杂，这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大，静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体，使电子元件敏感度降低，甚至是引发集成电路烧毁，使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护，对防静电工作区域进行划分，保持操作空间的清洁，降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面，要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合，相互验证，在电子技术投入方面加强，提升电子工程检测技术的能力，增强电子元件、电路对环境的适应能力。
3.4电路特性的有效分析
对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容，在电子工程设计的过程中，理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此，数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时，使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制，难以保证数值的准确性，电力测试的实际精度会受到较大的影响，不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试，并保证测试的精确性与科学性，避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。
4结论
【关键词】电子设计；EDA技术；应用
前 言：EDA又称电子设计自动化，它是电子技术的发展潮流，是电子技术及仿真模拟工作的基础技术，因此，在电子设计中，EDA得到了广泛的应用。
1.EDA技术概述
在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性，可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式，从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展，它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展，EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作，EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。
2.EDA技术的现状及发展
随着半导体工艺技术的不断发展，EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战，产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题，不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响，同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等，EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑，用PCB进行布线布局，从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题，CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为核心，从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。
3.EDA技术的要点分析
3.1硬件描述语言
硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言，它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等，硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路（VHDL）硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题，同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言，包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次，同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好，同时它的设计也方便了工艺间的转换，而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。
3.2ASIC设计
在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高，ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程，因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能，从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。
4.EDA技术在电子设计流程
EDA技术是系统级的设计方法，是一种层次相对较高的电子设计方式，EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图，电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路，这样不仅可以减少电路细节的约束及限制，同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先，电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述，也就是实现设计表述。其次，电子设计借助编译器对设计进行错排编译，即输入HDL程序。然后，设计人员需要沟通软件和硬件设计，以便实施功能仿真，即综合。最后，在确认仿真设计无误时，通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作，即编程下载，系统级设计完成。
5.EDA技术的应用
EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色，它的作用体现在不同的方面。首先，电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性，在进行电子设计时，待设计方案确定之后，会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性，在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析，从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次，电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计，也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素，从而对电路特性进行整体的优化设计。最后，电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。
6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项
在利用EDA技术进行电子设计时，首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性，以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化，因此，在应用EDA技术时，应注意采用的反向器个数避为偶数，同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次，在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态，要保证有信号源来驱动引脚，及保持部分不用的引脚保持接地，同时，器件的电源应始终与地线引脚保持相连，彼此之间可以进行滤波及去耦。最后，在设计中药避免器件过于发热。
结束语：
我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展，从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中，EDA技术是电子设计过程中的核心技术，是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展，EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革，EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展，电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术，以便开发出更多的高性能电子产品。
参考文献
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[2]魏娜，王慧莹.EDA技术在电子设计中的应用[J].黑龙江科学，2014，03：267.
[3]朱金明，黄理瑞.浅析电子设计中EDA技术的应用[J].数字技术与应用，2014，07：106.
