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電子電路設(shè)計(jì)方案范文第1篇

【關(guān)鍵詞】測(cè)頻；頻率計(jì)；電路設(shè)計(jì)

1.相關(guān)理論概述

數(shù)字頻率計(jì)采用數(shù)字電路制作成以十進(jìn)制碼來(lái)現(xiàn)實(shí)被測(cè)信號(hào)頻率，對(duì)于周期性變化的信號(hào)頻率能夠?qū)崿F(xiàn)有效的測(cè)量的一種儀器。它是教學(xué)、科研等工作中的基礎(chǔ)測(cè)量?jī)x器，在模擬電路和數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中有著重要的作用，其能夠直接讀出信號(hào)源所產(chǎn)生的不同頻率范圍的信號(hào)將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生很大的影響。頻率計(jì)主要用在正弦波、矩形波等周期性信號(hào)頻率值的測(cè)量等，它的拓展功能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)周期及其脈沖寬度的測(cè)量，引起對(duì)信號(hào)源的接受敏捷度使得其稱為試驗(yàn)箱中的重要組成部分。

信號(hào)頻率測(cè)量方法按照工作原理可以分為無(wú)源測(cè)量、比較測(cè)量、示波測(cè)量及技術(shù)等測(cè)量方法。其中最常見(jiàn)的測(cè)量方法是電子計(jì)數(shù)器，在該種技術(shù)下，頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)信號(hào)脈沖數(shù)的直接計(jì)數(shù)，并將其頻率值以數(shù)字的形式顯示。實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同頻率、精確度的測(cè)頻需求，保障了測(cè)量結(jié)果的精確度和速度。

2.整形電路的設(shè)計(jì)

整形電路就像把模擬的信號(hào)轉(zhuǎn)換成為二值信號(hào)，也就是使其成為只有高電平和低電平的離散信號(hào)。在電路設(shè)計(jì)時(shí)我們可以將電壓比較器用作模擬電路及數(shù)字電路的接口電路，通過(guò)其把非矩形信號(hào)轉(zhuǎn)換成矩形信號(hào)。在選擇比較器時(shí)，我們要充分考慮影響信號(hào)接收和轉(zhuǎn)換功能的各種因素。下圖為其整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖：

首先，是信號(hào)傳播可能存在的延遲及時(shí)時(shí)間。信號(hào)傳播的延遲時(shí)間是比較器選擇時(shí)所要考慮的重要參數(shù)，這種時(shí)間的延遲有當(dāng)信號(hào)通過(guò)元器件時(shí)所產(chǎn)生的傳輸時(shí)間上的延遲和信號(hào)上升及下降的時(shí)間延遲，只有將延遲的時(shí)間降低到最小才能有效的縮短信號(hào)處理的時(shí)間。

其次，要充分考慮電源電壓對(duì)比較器的影響。就傳統(tǒng)而言，比較器一般需要正負(fù) 15 伏的雙電源來(lái)進(jìn)行供電或者需要達(dá)到36 伏的單電源進(jìn)行供電，這種傳統(tǒng)的比較器在一些工業(yè)控制中仍有使用的空間和發(fā)展前途但以不適應(yīng)發(fā)展的主流。現(xiàn)在多數(shù)的比較器需要在限定的電壓條件下進(jìn)行工作，即在電池電壓所能夠運(yùn)行的單電源單位內(nèi)進(jìn)行工作，因此對(duì)其提出了低電流和小封裝等當(dāng)面的要求，并且在實(shí)際的應(yīng)用中比較器還應(yīng)該具備一定的關(guān)斷的功能。當(dāng)具備上述條件是，比較器才能夠在試驗(yàn)箱中得到有效的利用，保證頻率計(jì)在不同電源電壓條件下的正常工作。

再次，充分考慮功耗對(duì)比機(jī)器的影響。功耗的大小直接影響比較器使用壽命和工作效果，功耗越低時(shí)其比較器的耗損相對(duì)較低，使用使用壽命得到延長(zhǎng)，然而功耗由于器件的運(yùn)作速度相關(guān)，功耗降低的同時(shí)可能帶來(lái)運(yùn)作速度的降低，因此，在比較器選擇時(shí)，充分考慮功耗與元器件壽命及其運(yùn)作速度的關(guān)系，尋得一種最優(yōu)組合。

最后，不可忽視門(mén)限電壓對(duì)比較器的影響。器件的設(shè)置可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)限電大的測(cè)量，門(mén)限電壓的大小與電路抗干擾能力呈現(xiàn)一種正比例的關(guān)系但與其敏感度成反比例關(guān)系。當(dāng)我們通過(guò)對(duì)門(mén)限電壓的測(cè)量并通過(guò)一定的公式計(jì)算，根據(jù)實(shí)際工作的需要來(lái)確定門(mén)限電壓的具體值。

當(dāng)我們充分考慮上述影響因素時(shí)，便會(huì)有針對(duì)性的選擇相應(yīng)的新品用于單元電路的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)在電路中的順利傳輸，避免芯片燒壞等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的整形后我們便要關(guān)注一些低頻信號(hào)由于其上升速度等原因可能產(chǎn)生的計(jì)數(shù)影響，因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)來(lái)完善計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)。低頻信號(hào)上升緩慢或者高頻信號(hào)疊加于其中時(shí)會(huì)使得計(jì)數(shù)電路將該種抖動(dòng)作為輸入脈沖予以計(jì)數(shù)，從而產(chǎn)生計(jì)數(shù)上的誤差。避免該種現(xiàn)象的發(fā)生，我們可以通過(guò)低通濾波器的使用來(lái)處理低頻信號(hào)傳輸中可能產(chǎn)生的抖動(dòng)，并經(jīng)過(guò)濾波器濾除疊加的高頻信號(hào)。而反相器的使用可以實(shí)現(xiàn)在濾波前把高頻信號(hào)和低頻信號(hào)予以分開(kāi)，即僅使低頻信號(hào)經(jīng)過(guò)反相器實(shí)現(xiàn)濾波得到比較規(guī)則的矩形信號(hào)而高頻信號(hào)則不經(jīng)過(guò)該過(guò)程。經(jīng)濾波后的矩形信號(hào)輸入到單片機(jī)中，在單片機(jī)選擇時(shí)，低電壓、高性能是我們考慮的重要方面，同時(shí)還要選擇體積較小功能相對(duì)較強(qiáng)的單片器，實(shí)現(xiàn)迅速有效的技術(shù)。單片機(jī)計(jì)數(shù)器的精確度和終端結(jié)構(gòu)的類型都會(huì)影響計(jì)數(shù)結(jié)果，通過(guò)精密比較器的植入和振蕩器電路的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)的精度和存儲(chǔ)等方面的要求。在單片機(jī)選擇時(shí)還應(yīng)該考慮技術(shù)進(jìn)步革新對(duì)于存儲(chǔ)器程序的選擇和更新的可能，并且考慮單片機(jī)大小對(duì)于整個(gè)電路系統(tǒng)的影響，保證程序?qū)懭氲谋憷?。下圖為其計(jì)數(shù)模塊設(shè)計(jì)圖：

此外，對(duì)于計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)還要考慮信號(hào)頻率高低的不同對(duì)計(jì)數(shù)器可能產(chǎn)生的影響，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)不同信號(hào)頻率進(jìn)行分頻處理。經(jīng)過(guò)整形后的信號(hào)進(jìn)入選定規(guī)格的反相器后，對(duì)不同頻級(jí)的信號(hào)進(jìn)行分級(jí)處理，單片機(jī)頻率自動(dòng)分辨處理能力的選擇能夠有效的降低一些頻級(jí)信號(hào)的分辨和處理，保證計(jì)數(shù)器工作的效率和速度。同時(shí)計(jì)數(shù)器的顯示值的大小根據(jù)信號(hào)的頻值進(jìn)行實(shí)現(xiàn)隨機(jī)變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不分頻信號(hào)、高頻機(jī)低頻信號(hào)的有效計(jì)數(shù)。

4.顯示電路的設(shè)計(jì)

顯示電路是數(shù)字頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)將整形電路及計(jì)數(shù)電路處理的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。在該電路設(shè)計(jì)時(shí)我們要考慮的因素便是顯示材料的選擇及數(shù)據(jù)顯示的方式。LED 數(shù)碼管的類型會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生一定的影響，而該種材質(zhì)的數(shù)據(jù)顯示方式又分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。就兩種現(xiàn)實(shí)方式的優(yōu)缺點(diǎn)而言，靜態(tài)現(xiàn)實(shí)具備較高的亮度，為我們及時(shí)準(zhǔn)確的讀取數(shù)值提供了視覺(jué)便利，且其接口編程相對(duì)容易，但是該種顯示方式會(huì)占用較多的口線，顯示的位數(shù)直接關(guān)系到鎖存器的數(shù)量，這直接帶來(lái)所用器件數(shù)量繁多和連線的龐雜 ；而動(dòng)態(tài)顯示相交而言能夠避免上述一些缺點(diǎn)。在動(dòng)態(tài)顯示使用時(shí)，先確定未選實(shí)現(xiàn)選定未選的段碼的顯示，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)再實(shí)現(xiàn)對(duì)下一選定為送段碼顯示，并依此循環(huán)。下圖為其顯示模塊圖：

其具體的工作流程可以解釋為，單片機(jī)中不同的構(gòu)建作為譯碼器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入，由譯碼器的輸出來(lái)確定數(shù)碼管的選擇位。將每個(gè)數(shù)碼管的公共端與一個(gè)接有高電平的 PNP 三極管的集電極相連，同時(shí)將三極管的基極和譯碼器的輸出端相連接，這樣可以通過(guò)對(duì)軟件編程來(lái)設(shè)置單片機(jī)中的不用位置構(gòu)建，從而設(shè)計(jì)譯碼器的輸入端，其輸出端設(shè)為低電平且只設(shè)一位，從而使與其連接的三界關(guān)處于一種飽和的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示。實(shí)現(xiàn)顯示器電路中各元件的有機(jī)連接后，還要注重送段碼的相關(guān)問(wèn)題，使得相應(yīng)位數(shù)的送段碼可以通過(guò)一定串行口在數(shù)碼管上進(jìn)行顯示。

5.結(jié)束語(yǔ)

除上述電路設(shè)計(jì)外，電子頻率計(jì)的設(shè)計(jì)還要注重電源、濾波等電路的設(shè)計(jì)，只有將各種影響其工作的單元電路的設(shè)計(jì)不斷的精細(xì)化和完善時(shí)，才能有效的保證其工作的效率和在實(shí)驗(yàn)和工業(yè)中的使用效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]沈亞鈞.基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)[J].山西電子技術(shù)，2012（05）.

[2]楊帆.數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技廣場(chǎng)，2011（09）.

電子電路設(shè)計(jì)方案范文第2篇

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所要求解決的問(wèn)題日趨復(fù)雜，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。而復(fù)雜性的提高就意味著可靠性的降低，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，要想使如此復(fù)雜的實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零出錯(cuò)率幾乎是不可能的，因此人們寄希望于系統(tǒng)的容錯(cuò)性能：即系統(tǒng)在出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下的適應(yīng)能力。對(duì)于如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性和可靠性，大自然給了我們近乎完美的藍(lán)本。人體是迄今為止我們所知道的最復(fù)雜的生物系統(tǒng)，通過(guò)千萬(wàn)年基因進(jìn)化，使得人體可以在某些細(xì)胞發(fā)生病變的情況下，不斷地進(jìn)行自我診斷，并最終自愈。因此借用這一機(jī)理，科學(xué)家們研究出可進(jìn)化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可進(jìn)化硬件不但同樣具有自我診斷能力，能夠通過(guò)自我重構(gòu)消除錯(cuò)誤，而且可以在設(shè)計(jì)要求或系統(tǒng)工作環(huán)境發(fā)生變化的情況下，通過(guò)自我重構(gòu)來(lái)使電路適應(yīng)這種變化而繼續(xù)正常工作。嚴(yán)格地說(shuō)，EHW具有兩個(gè)方面的目的，一方面是把進(jìn)化算法應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)中；另一方面是硬件具有通過(guò)動(dòng)態(tài)地、自主地重構(gòu)自己實(shí)現(xiàn)在線適應(yīng)變化的能力。前者強(qiáng)調(diào)的是進(jìn)化算法在電子設(shè)計(jì)中可替代傳統(tǒng)基于規(guī)范的設(shè)計(jì)方法；后者強(qiáng)調(diào)的是硬件的可適應(yīng)機(jī)理。當(dāng)然二者的區(qū)別也是很模糊的。本文主要討論的是EHW在第一個(gè)方面的問(wèn)題。

對(duì)EHW的研究主要采用了進(jìn)化理論中的進(jìn)化計(jì)算（EvolutionaryComputing）算法,特別是遺傳算法（GA）為設(shè)計(jì)算法，在數(shù)字電路中以現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）為媒介，在模擬電路設(shè)計(jì)中以現(xiàn)場(chǎng)可編程模擬陣列（FPAA）為媒介來(lái)進(jìn)行的。此外還有建立在晶體管級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)可編程晶體管陣列（FPTA），它為同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)字電路和和模擬電路提供了一個(gè)可靠的平臺(tái)。下面主要介紹一下遺傳算法和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的相關(guān)知識(shí)，并以數(shù)字電路為例介紹可進(jìn)化硬件設(shè)計(jì)方法。

1．1遺傳算法

遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過(guò)程的一種自適應(yīng)全局優(yōu)化算法，它借鑒了物種進(jìn)化的思想，將欲求解問(wèn)題編碼，把可行解表示成字符串形式，稱為染色體或個(gè)體。先通過(guò)初始化隨機(jī)產(chǎn)生一群個(gè)體，稱為種群，它們都是假設(shè)解。然后把這些假設(shè)解置于問(wèn)題的“環(huán)境”中，根據(jù)適應(yīng)值或某種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制選擇個(gè)體（適應(yīng)值就是解的滿意程度），使用各種遺傳操作算子（包括選擇，變異，交叉等等）產(chǎn)生下一代（下一代可以完全替代原種群，即非重疊種群；也可以部分替代原種群中一些較差的個(gè)體，即重疊種群），如此進(jìn)化下去，直到滿足期望的終止條件，得到問(wèn)題的最優(yōu)解為止。

1．2現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)

現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列是一種基于查找表(LUT,LookupTable)結(jié)構(gòu)的可在線編程的邏輯電路。它由存放在片內(nèi)RAM中的程序來(lái)設(shè)置其工作狀態(tài)，工作時(shí)需要對(duì)片內(nèi)的RAM進(jìn)行編程。當(dāng)用戶通過(guò)原理圖或硬件描述語(yǔ)言（HDL）描述了一個(gè)邏輯電路以后，F(xiàn)PGA開(kāi)發(fā)軟件會(huì)把設(shè)計(jì)方案通過(guò)編譯形成數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流下載至RAM中。這些RAM中的數(shù)據(jù)流決定電路的邏輯關(guān)系。掉電后，F(xiàn)PGA恢復(fù)成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失，因此，F(xiàn)PGA能夠反復(fù)使用，灌入不同的數(shù)據(jù)流就會(huì)獲得不同的硬件系統(tǒng)，這就是可編程特性。這一特性是實(shí)現(xiàn)EHW的重要特性。目前在可進(jìn)化電子電路的設(shè)計(jì)中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。

2進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)架構(gòu)

本節(jié)以設(shè)計(jì)高容錯(cuò)性的數(shù)字電路設(shè)計(jì)為例來(lái)闡述EHW的設(shè)計(jì)架構(gòu)及主要設(shè)計(jì)步驟。對(duì)于通過(guò)進(jìn)化理論的遺傳算法來(lái)產(chǎn)生容錯(cuò)性，所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)可以看作一個(gè)具有持續(xù)性地、實(shí)時(shí)地適應(yīng)變化的硬件系統(tǒng)。對(duì)于電子電路來(lái)說(shuō)，所謂的變化的來(lái)源很多，如硬件故障導(dǎo)致的錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)要求和規(guī)則的改變，環(huán)境的改變（各種干擾的出現(xiàn)）等。

從進(jìn)化論的角度來(lái)看，當(dāng)這些變化發(fā)生時(shí)，個(gè)體的適應(yīng)度會(huì)作相應(yīng)的改變。當(dāng)進(jìn)化進(jìn)行時(shí)，個(gè)體會(huì)適應(yīng)這些變化重新獲得高的適應(yīng)度?；谶M(jìn)化論的電子電路設(shè)計(jì)就是利用這種原理,通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行多次地進(jìn)化來(lái)提高其適應(yīng)變化的能力。

電子電路進(jìn)化設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示。圖中給出了電子電路的設(shè)計(jì)的兩種進(jìn)化，分別是內(nèi)部進(jìn)化和外部進(jìn)化。其中內(nèi)部進(jìn)化是指硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)化，而外部進(jìn)化是指軟件模擬的電路的進(jìn)化。這兩種進(jìn)化是相互獨(dú)立的，當(dāng)然通過(guò)外部進(jìn)化得到的最終設(shè)計(jì)結(jié)果還是要由硬件結(jié)構(gòu)的變化來(lái)實(shí)際體現(xiàn)。從圖中可以看出，進(jìn)化過(guò)程是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，其中是根據(jù)進(jìn)化算法（遺傳算法）的計(jì)算結(jié)果來(lái)進(jìn)行的。整個(gè)進(jìn)化設(shè)計(jì)包括以下步驟：

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)的目的，產(chǎn)生初步的方案，并把初步方案用一組染色體（一組“0”和“1”表示的數(shù)據(jù)串）來(lái)表示，其中每個(gè)個(gè)體表示的是設(shè)計(jì)的一部分。染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA上，用來(lái)定義FPGA的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從而確定可重構(gòu)硬件內(nèi)部各單元的聯(lián)結(jié)，形成了初步的硬件系統(tǒng)。用來(lái)設(shè)計(jì)進(jìn)化硬件的FPGA器件可以接受任意組合的數(shù)據(jù)流下載，而不會(huì)導(dǎo)致器件的損害。

（2）將設(shè)計(jì)結(jié)果與目標(biāo)要求進(jìn)行比較，并用某種誤差表示作為描述系統(tǒng)適應(yīng)度的衡量準(zhǔn)則。這需要一定的檢測(cè)手段和評(píng)估軟件的支持。對(duì)不同的個(gè)體，根據(jù)適應(yīng)度進(jìn)行排序，下一代的個(gè)體將由最優(yōu)的個(gè)體來(lái)產(chǎn)生。

（3）根據(jù)適應(yīng)度再對(duì)新的個(gè)體組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果挑選一些個(gè)體。一

部分被選個(gè)體保持原樣，另一部分個(gè)體根據(jù)遺傳算法進(jìn)行修改，如進(jìn)行交叉和變異，而這種交叉和變異的目的是為了產(chǎn)生更具適應(yīng)性的下一代。把新一代染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA中對(duì)硬件進(jìn)行進(jìn)化。

（4）重復(fù)上述步驟，產(chǎn)生新的數(shù)代個(gè)體，直到新的個(gè)體表示的設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)出接近要求的適應(yīng)能力為止。

一般來(lái)說(shuō)通過(guò)遺傳算法最后會(huì)得到一個(gè)或數(shù)個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果，最后設(shè)計(jì)方案具有對(duì)設(shè)計(jì)要求和系統(tǒng)工作環(huán)境的最佳適應(yīng)性。這一過(guò)程又叫內(nèi)部進(jìn)化或硬件進(jìn)化。

圖中的右邊展示了另一種設(shè)計(jì)可進(jìn)化電路的方法，即用模擬軟件來(lái)代替可重構(gòu)器件，染色體每一位確定的是軟件模擬電路的連接方式，而不是可重構(gòu)器件各單元的連接方式。這一方法叫外部進(jìn)化或軟件進(jìn)化。這種方法中進(jìn)化過(guò)程完全模擬進(jìn)行，只有最后的結(jié)果才在器件上實(shí)施。

進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的是遺傳算法的應(yīng)用。在遺傳算法的應(yīng)用過(guò)程中，變異因子的確定是需要慎重考慮的，它的大小既關(guān)系到個(gè)體變異的程度，也關(guān)系到個(gè)體對(duì)環(huán)境變化做出反應(yīng)的能力，而這兩個(gè)因素相互抵觸。變異因子越大，個(gè)體更容易適應(yīng)環(huán)境變化，對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的錯(cuò)誤做出快速反應(yīng)，但個(gè)體更容易發(fā)生突變。而變異因子較小時(shí)，系統(tǒng)的反應(yīng)力變差，但系統(tǒng)一旦獲得高適應(yīng)度的設(shè)計(jì)方案時(shí)可以保持穩(wěn)定。

對(duì)于可進(jìn)化數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，可以在兩個(gè)層面上進(jìn)行。一個(gè)是在基本的“與”、“或”、“非”門(mén)的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)化設(shè)計(jì)，一個(gè)是在功能塊如觸發(fā)器、加法器和多路選擇器的基礎(chǔ)上進(jìn)行。前一種方法更為靈活，而后一種更適于工業(yè)應(yīng)用。有人提出了一種基于進(jìn)化細(xì)胞機(jī)（CellularAutomaton）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì)架構(gòu)。采用這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，只需要定義整個(gè)模塊的適應(yīng)度，而對(duì)于每一模塊如何實(shí)現(xiàn)它復(fù)雜的功能可以不予理睬，對(duì)于超大規(guī)模線路的設(shè)計(jì)可以采用這一方法來(lái)將電路進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3可進(jìn)化電路設(shè)計(jì)環(huán)境

上面描述的軟硬件進(jìn)化電子電路設(shè)計(jì)可在圖2所示的設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行。這一設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境對(duì)于測(cè)試可重構(gòu)硬件的構(gòu)架及展示在FPGA可重構(gòu)硬件上的進(jìn)化設(shè)計(jì)很有用處。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境包括遺傳算法軟件包、FPGA開(kāi)發(fā)系統(tǒng)板、數(shù)據(jù)采集軟硬件、適應(yīng)度評(píng)估軟件、用戶接口程序及電路模擬仿真軟件。

遺傳算法由計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)程序包實(shí)現(xiàn)。由它來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)化計(jì)算并產(chǎn)生染色體組。表示硬件描述的染色體通過(guò)通信電纜由計(jì)算機(jī)下載到有FPGA器件的實(shí)驗(yàn)板上。然后通過(guò)接口將布線結(jié)果傳回計(jì)算機(jī)。適應(yīng)度評(píng)估建立在儀器數(shù)據(jù)采集硬件及軟件上，一個(gè)接口碼將GA與硬件連接起來(lái)，可能的設(shè)計(jì)方案在此得到評(píng)估。同時(shí)還有一個(gè)圖形用戶接口以便于設(shè)計(jì)結(jié)果的可視化和將問(wèn)題形式化。通過(guò)執(zhí)行遺傳算法在每一代染色體組都會(huì)產(chǎn)生新的染色體群組，并被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)流傳入實(shí)驗(yàn)板上。至于通過(guò)軟件進(jìn)化的電子電路設(shè)計(jì)，可采用Spice軟件作為線路模擬仿真軟件，把染色體變成模擬電路并通過(guò)仿真軟件來(lái)仿真電路的運(yùn)行情況，通過(guò)相應(yīng)軟件來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)結(jié)果。

4結(jié)論與展望

進(jìn)化過(guò)程廣義上可以看作是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變化。在這個(gè)意義上，可以將“可進(jìn)化”這一特性運(yùn)用到無(wú)數(shù)的人工系統(tǒng)中，只要這些系統(tǒng)的性能會(huì)受到環(huán)境的影響。不僅是遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能工程以及胚胎學(xué)都可以應(yīng)用到可進(jìn)化系統(tǒng)中。雖然目前設(shè)計(jì)出的可進(jìn)化硬件還存在著許多需要解決的問(wèn)題，如系統(tǒng)的魯棒性等。但在未來(lái)的發(fā)展中，電子電路可進(jìn)化的設(shè)計(jì)方法將不可避免的取代傳統(tǒng)的自頂向下設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)的復(fù)雜性將不再成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的障礙。另一方面，硬件本身的自我重構(gòu)能力對(duì)于那些在復(fù)雜多變的環(huán)境，特別是人不能直接參與的環(huán)境工作的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)將帶來(lái)極大的影響。因此可進(jìn)化硬件的研究將會(huì)進(jìn)一步深入并會(huì)得到廣泛的應(yīng)用而造福人類。

電子電路設(shè)計(jì)方案范文第3篇

【關(guān)鍵詞】電子電路；設(shè)計(jì)；調(diào)試方法

電子電路設(shè)計(jì)制作、調(diào)試是理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要階段。一個(gè)性能較好的電子裝置，即使按照理論設(shè)計(jì)的電路參數(shù)進(jìn)行安裝，往往也難于達(dá)到預(yù)期的性能指標(biāo)。這是因?yàn)槿藗冊(cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，不可能周全地考慮各種復(fù)雜的客觀因素（如元件值的誤差、器件參數(shù)的分散性、分布參數(shù)的影響等），必須通過(guò)安裝后的測(cè)試和調(diào)整，來(lái)發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)方案的不足，然后采取相應(yīng)措施加以改進(jìn)，使裝置達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。

1.常用電子電路的設(shè)計(jì)方法

在日常生活、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，往往為了解決某些實(shí)際問(wèn)題，需要采用一些電子電路來(lái)實(shí)現(xiàn)某些功能、要求。如果有現(xiàn)成的裝置，而且性能價(jià)格比能令人滿意，當(dāng)然最好采用現(xiàn)成的裝置。然而，在大多數(shù)情況下，難于找到合適的裝置，那就必須設(shè)計(jì)、制作一些電子電路以滿足日常生活、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的需要。通常，我們把這種行為稱之為“工程設(shè)計(jì)”。他是科學(xué)知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合應(yīng)用，最終構(gòu)成一個(gè)有效、可行、適用的系統(tǒng)，屬于應(yīng)用研究的范疇。在處理問(wèn)題的方法上不同于科學(xué)研究，科學(xué)研究方法是通過(guò)觀察自然現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)分析思考，提出解釋自然現(xiàn)象的假說(shuō)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)是否符合客觀想像；工程設(shè)計(jì)則是從人類社會(huì)的某項(xiàng)需求出發(fā)，提出解決問(wèn)題的方案，經(jīng)過(guò)對(duì)各種方案的比較，選出最佳方案，進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，實(shí)施方案，解決問(wèn)題。需求電子電路種類繁多，千差萬(wàn)別，其設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟也因情況不同而異，這就要求設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用自己掌握的知識(shí)、信息、資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作。任何一個(gè)稍微復(fù)雜的電子電路系統(tǒng)往往是由不同功能的模塊組成，在設(shè)計(jì)過(guò)程如何巧妙地組合這些功能模塊，使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)既能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求又最簡(jiǎn)單，是設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)堅(jiān)持的原則之一。要做到這一點(diǎn)，就必須靈活運(yùn)用所掌握的各方面的理論知識(shí)，多多實(shí)踐和運(yùn)用自己積累的經(jīng)驗(yàn)；設(shè)計(jì)原則之二是，盡量采用元器件生產(chǎn)廠商提供的典型應(yīng)用電路；多運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)資料查閱典型運(yùn)用電路；設(shè)計(jì)原則之三是，要為后續(xù)調(diào)試、生產(chǎn)等提供方便；設(shè)計(jì)原則之四是，設(shè)計(jì)產(chǎn)品要穩(wěn)定、可靠，經(jīng)得起產(chǎn)品長(zhǎng)期運(yùn)行不出故障。這里，對(duì)常用電子電路的設(shè)計(jì)、制作的一般方法作具體說(shuō)明。

1.1明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求

設(shè)計(jì)者要了解所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、內(nèi)容、要求。對(duì)一些具體參數(shù)要求盡可能直接準(zhǔn)確。如果一些參數(shù)不能確定下來(lái)，在選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)要考慮一定的裕量。設(shè)計(jì)者要在進(jìn)行調(diào)查研究、具體分析的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。

1.2總體方案的選擇

設(shè)計(jì)的第一步，就是根據(jù)系統(tǒng)的任務(wù)、要求和條件，以及設(shè)計(jì)者掌握的知識(shí)、信息、資料，提出不同的總體方案。這些方案應(yīng)盡可能合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。然后對(duì)每一種方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，加以比較，逐步篩選，擇優(yōu)錄用幾個(gè)自己認(rèn)為可行的方案，再進(jìn)行調(diào)查研究，征求有關(guān)方面的意見(jiàn)。最后，確定一種方案。在提方案時(shí)，常用框圖表示各種方案的工作原理，框圖不必很詳細(xì)，有把握的電路部分可以畫(huà)出來(lái)，工作原理框圖應(yīng)能反映出系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)，各組成都分的功能及其相互關(guān)系。

1.3單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇

在確定了總體方案后，便可根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)，畫(huà)出詳細(xì)框圖，設(shè)計(jì)單元電路。所謂單元電路，就是用“化整為零”的方法，將系統(tǒng)總框圖分解成多個(gè)小系統(tǒng)。

1.3.1單元電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單元電路的第一步，是根據(jù)設(shè)計(jì)的總要求和已選定的總體方案框圖，明確各單元電路應(yīng)完成的任務(wù)、功能以及與其他單元之間的關(guān)系。必要時(shí)，應(yīng)擬出主要單元電路的性能指標(biāo)。具體設(shè)計(jì)單元電路時(shí)，可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)。但無(wú)論是模仿成熟的電路，還是自己另外設(shè)計(jì)一套獨(dú)特的電路，都必須保證性能要求。設(shè)計(jì)單元電路時(shí)，最好多查閱各種資料，豐富自己的知識(shí)，開(kāi)闊眼界，尋找電路簡(jiǎn)單、成本低廉的電路，以起到事半功倍的作用。

1.3.2參數(shù)計(jì)算。電子電路的設(shè)計(jì)常常需要計(jì)算某些參數(shù)。計(jì)算參數(shù)的具體方法是在弄清電路的工作原理、性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上，利用一些計(jì)算公式，計(jì)算電路所需的某些參數(shù)。例如，要設(shè)計(jì)一個(gè)放大器，就需計(jì)算出電壓放大倍數(shù)，所需電阻元件的阻值等。進(jìn)行參數(shù)計(jì)算時(shí)，在理論上滿足要求的參數(shù)不是唯一的，而是一組，這就給設(shè)計(jì)者提供了足夠的選擇余地。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)成本、體積、貨源情況自行選擇。

1.4實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)解決一個(gè)具體問(wèn)題的電路，需要考慮的問(wèn)題很多，如果設(shè)計(jì)者考慮得不周全，想不到的問(wèn)題就會(huì)常常出現(xiàn)，加上元器件的品種繁多、性能各異、參數(shù)的分散性較大，要想對(duì)一個(gè)復(fù)雜的電子電路，單憑看資料，紙上談兵，設(shè)計(jì)出一個(gè)原理正確、性能指標(biāo)完善的電路是不可能的。設(shè)計(jì)者需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，深入思考，分析原因，改進(jìn)電路設(shè)計(jì)，使性能指標(biāo)達(dá)到要求。特別是電路的關(guān)鍵部分和設(shè)計(jì)中采用的新電路、新器件部分，只有當(dāng)實(shí)驗(yàn)成功后才能確定下來(lái)，成為定型電路。

2.電子電路的一般調(diào)試方法

電子電路的調(diào)試是以達(dá)到電路設(shè)計(jì)指標(biāo)為目的，是一個(gè)經(jīng)過(guò)“測(cè)試一判斷一調(diào)整一再測(cè)試”的過(guò)程。通過(guò)這一過(guò)程，我們可以發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)方案的不足、安裝的不合理，通過(guò)采取一定的改進(jìn)措施，使電路達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。電子電路的調(diào)試是設(shè)計(jì)、維修的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是理論與實(shí)際的有機(jī)結(jié)合。它要求調(diào)試者既要十分清楚電路的工作原理，又要有一定的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。調(diào)試電于電路的一般步驟如下：

（1）認(rèn)真檢查。檢查電路中元件是否接錯(cuò)，對(duì)地是否短路，二極管、三極管管腳接得正確與否，電解電容的極性是否對(duì)，集成電路安裝、焊接是否正確，電源的正、負(fù)、地線有無(wú)問(wèn)題，焊接牢固與否； （2）通電檢查。在電源電壓未加入前，先檢查電壓大小正確與否，極性對(duì)不對(duì)。通電后，先不要急于測(cè)量，首先觀察有無(wú)冒煙、各元件發(fā)燙、異常氣味等異?，F(xiàn)象。如果有，應(yīng)排除故障后再進(jìn)行下一步；（3）分塊調(diào)試。把整個(gè)系統(tǒng)按功能分成不同的部分，把每一部分看作一個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試時(shí)，先進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，對(duì)于模擬電路，通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試，判斷電路能否正常工作。尤其是對(duì)于運(yùn)算放大器，檢查正、負(fù)電源正常與否？輸出電壓是否接近正負(fù)電源電壓？（如果是這樣，可能是電源有問(wèn)題，也可能器件有問(wèn)題）調(diào)零電路起不起作用，有無(wú)自激震蕩，對(duì)于數(shù)字電路，要測(cè)試各輸入輸次端的電壓，判斷其邏輯關(guān)，一直把靜態(tài)調(diào)試正常后才能進(jìn)入動(dòng)態(tài)調(diào)試。對(duì)于動(dòng)態(tài)調(diào)試，可以按照信號(hào)的流向進(jìn)行。把前面調(diào)試過(guò)部分的輸出作為后面的輸入。輸入級(jí)可根據(jù)實(shí)際情況加入模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)試；（4）聯(lián)機(jī)調(diào)試。分塊調(diào)試好后，再把全部電路連通進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。聯(lián)機(jī)調(diào)試主要是觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，同時(shí)將調(diào)試結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)逐一進(jìn)行比較，找出問(wèn)題，改進(jìn)電路，直至完全符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

電子電路設(shè)計(jì)方案范文第4篇

關(guān)鍵詞： 帶通濾波器； EDA； FilterPro； Proteus； 仿真分析

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）10?0024?03

0 引 言

帶通濾波器是一種僅允許特定頻率通過(guò)，同時(shí)對(duì)其余頻率的信號(hào)進(jìn)行有效抑制的電路。由于它對(duì)信號(hào)具有選擇性，故而被廣泛地應(yīng)用現(xiàn)在電子設(shè)計(jì)中。但是，帶通濾波器的種類繁多，各個(gè)類型的設(shè)計(jì)差異也很大，這就導(dǎo)致了在傳統(tǒng)濾波器的設(shè)計(jì)方法中不可避免地要進(jìn)行大量的理論計(jì)算與分析，不但損失了寶貴的時(shí)間，同時(shí)也提升了電路的設(shè)計(jì)門(mén)檻[1]。為了解決上述弊端，本文介紹了一種使用FilterPro和Proteus相結(jié)合的有源帶通濾波器的設(shè)計(jì)方案，隨著EDA技術(shù)的不斷發(fā)展，這種方法的優(yōu)勢(shì)也將越來(lái)越明顯。

1 帶通濾波器設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介

1.1 濾波器設(shè)計(jì)軟件FilterPro

FilterPro是美國(guó)TI（德州儀器）公司推出的一款優(yōu)秀的濾波器設(shè)計(jì)軟件，它支持低通、高通、帶通以及全通濾波器的設(shè)計(jì)，同時(shí)也支持常見(jiàn)的貝塞爾、巴特沃斯以及切比雪夫響應(yīng)類型。設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)濾波器的設(shè)計(jì)向?qū)О床烤桶嗟赝逻M(jìn)行，就可以得到符合要求的濾波器電路，同時(shí)還可以得到與之相對(duì)應(yīng)的響應(yīng)曲線。但是有一點(diǎn)需要注意：這款軟件的計(jì)算結(jié)果是一個(gè)連續(xù)域的計(jì)算結(jié)果，只有當(dāng)使用的運(yùn)算放大器是絕對(duì)理想的運(yùn)放時(shí)才能得到與所給響應(yīng)曲線完全吻合的響應(yīng)結(jié)果，但這并不影響我們使用它進(jìn)行濾波器的設(shè)計(jì)。因此只需要使用其他基于Spice模型的EDA仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真分析和調(diào)整，這就可以設(shè)計(jì)出性能穩(wěn)定的濾波器電路[2]。

1.2 電路仿真軟件Proteus

Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司開(kāi)發(fā)的一款功能強(qiáng)大的EDA軟件，它自身集成了豐富的元件庫(kù)，更具有其他軟件無(wú)法與之相媲美的單片機(jī)仿真功能，使得它被廣大單片機(jī)設(shè)計(jì)人員所熟知。其實(shí)Proteus在模擬電子的設(shè)計(jì)與仿真中做的同樣出色，只不過(guò)對(duì)它在這方面的介紹較少。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹的這種帶通濾波器的設(shè)計(jì)方法具有很強(qiáng)的通用性。實(shí)踐表明，該方法不但可以避免一些復(fù)雜的理論計(jì)算和分析，同時(shí)通過(guò)仿真還可以直觀的檢驗(yàn)電路的輸入和輸出，進(jìn)而使得濾波器的性能更加的穩(wěn)定。另外，使用EDA軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試也可以有效地降低設(shè)計(jì)難度和設(shè)計(jì)成本，這種設(shè)計(jì)方法也為濾波器的設(shè)計(jì)提供了一種新的設(shè)計(jì)思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].4版.北京：高等教育出版社，2010.

（下轉(zhuǎn)第30頁(yè)）

[2] Texas Instruments.FilterPro用戶指南[EB/OL].[2011?07?09].http：//.cn/tool/cn/filterpro.

[3] 吳小花.基于Proteus的電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（15）：174?176.

[4] CARTER B， MANCINI R.運(yùn)算放大器權(quán)威指南[M].3版.北京：人民郵電出版社，2010.

電子電路設(shè)計(jì)方案范文第5篇

在項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，教師通過(guò)合理地創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)案例，改變傳統(tǒng)的以理論知識(shí)為主的教學(xué)方法，將教學(xué)實(shí)踐有機(jī)地融入到教學(xué)內(nèi)容中。在教學(xué)活動(dòng)中，教師以項(xiàng)目的形式讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，學(xué)生在操作前，制定相應(yīng)的實(shí)施計(jì)劃，并合理分工，老師在此過(guò)程中加以指導(dǎo)，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中鞏固理論知識(shí)，掌握實(shí)踐技能，在體驗(yàn)中感受電子技術(shù)的魅力。這個(gè)過(guò)程既能夠充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，又能夠發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。

2傳統(tǒng)《電子技術(shù)》教學(xué)存在的問(wèn)題

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)人才結(jié)構(gòu)的需求有了很大的轉(zhuǎn)變。高職教育的目標(biāo)是為社會(huì)培養(yǎng)技能型人才，應(yīng)基于市場(chǎng)需求，讓學(xué)生獲得實(shí)踐技能。但傳統(tǒng)的教學(xué)中仍存在一些問(wèn)題：①“滿堂灌”現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，積極性不高，學(xué)習(xí)質(zhì)量低。②教學(xué)手段單一，在《電子技術(shù)》課程中需要大量的分析實(shí)驗(yàn)，很多教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏師生之間的互動(dòng)環(huán)節(jié)，一些知識(shí)難點(diǎn)單靠講解學(xué)生很難理解，打消了學(xué)生的積極性，難以達(dá)到教學(xué)目的。③實(shí)驗(yàn)課各個(gè)環(huán)節(jié)過(guò)于傳統(tǒng)單一，實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏設(shè)計(jì)性，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生是按照教師的要求和指導(dǎo)進(jìn)行，學(xué)生只動(dòng)手不動(dòng)腦，難以培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和實(shí)踐能力，最終造成理論知識(shí)與實(shí)踐操作存在差距。

3項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)發(fā)

傳統(tǒng)教學(xué)與高職教學(xué)目標(biāo)存在矛盾使得教學(xué)改革迫在眉睫，教育工作者必須轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，積極探索項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐，加強(qiáng)理論知識(shí)與崗位實(shí)踐的有效結(jié)合。

3.1課程設(shè)置

對(duì)電子技術(shù)課程的設(shè)置，首先從電子信息專業(yè)學(xué)生將從事的工作崗位分析入手，確定崗位職責(zé)，明確崗位能力，定義出課程性質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生元器件測(cè)試、焊接、調(diào)試、檢測(cè)、維修、設(shè)計(jì)等能力。通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，將強(qiáng)化學(xué)生電子電路識(shí)圖、電路設(shè)計(jì)及電子產(chǎn)品的制作、調(diào)試等專業(yè)能力；培養(yǎng)學(xué)生資料查尋、知識(shí)獲取、制定工作計(jì)劃、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等方法能力；鍛煉學(xué)生與人溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、語(yǔ)言表達(dá)等社會(huì)能力。

3.2課程教學(xué)內(nèi)容的選取

結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，明確培養(yǎng)目標(biāo)。首先，能力培養(yǎng)方面，根據(jù)行業(yè)對(duì)人才結(jié)構(gòu)的需求，明確學(xué)生在項(xiàng)目中所要掌握的電路設(shè)計(jì)、元器件識(shí)別、電路檢測(cè)、資料查閱等工作能力；其次，理論知識(shí)掌握方面，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，鞏固所學(xué)的電子電路基本原理和相關(guān)內(nèi)容，打好理論知識(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神和交流能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的同時(shí)，我們要根據(jù)高職院校學(xué)生的實(shí)際能力，充分考慮教學(xué)情景設(shè)置的實(shí)用性、可操作性及有效延伸等方面，根據(jù)職業(yè)能力的考核體系和要求，緊密結(jié)合教材理論知識(shí)，明確各個(gè)階段的情景設(shè)計(jì)。

4項(xiàng)目化教學(xué)改革的實(shí)施

項(xiàng)目化教學(xué)是通過(guò)載體結(jié)合理論知識(shí)和實(shí)踐技能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，具有良好的應(yīng)用效果和價(jià)值，使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過(guò)程中能夠有效地將理論與實(shí)踐相結(jié)合，并充分培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，使其拓展新的知識(shí)和技能，在操作中體會(huì)實(shí)踐的樂(lè)趣，在實(shí)踐中培養(yǎng)綜合能力。通過(guò)分析，我們選取舉重裁決器、籃球24秒計(jì)時(shí)器、數(shù)字電壓表、字符顯示電路的設(shè)計(jì)與制作四個(gè)產(chǎn)品作為項(xiàng)目載體，展開(kāi)項(xiàng)目化教學(xué)。首先，教師布置籃球24秒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作任務(wù)，并公布考核指標(biāo)和制作要求。其次，教師與學(xué)生一起簡(jiǎn)要回顧電路的基本原理與功能，讓學(xué)生準(zhǔn)確畫(huà)出所要制作的計(jì)時(shí)器的原理框圖。最后，將項(xiàng)目分解為四個(gè)任務(wù)，當(dāng)最后一個(gè)任務(wù)完成時(shí)，整個(gè)項(xiàng)目結(jié)束。我們通過(guò)下秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作詳細(xì)分析實(shí)施流程。

4.1教師布置任務(wù)

教師布置任務(wù)，師生共同完成設(shè)計(jì)和制作任務(wù)書(shū)，學(xué)生必須按照要求完成電路設(shè)計(jì)制作，根據(jù)任務(wù)要求查找資料，了解關(guān)于所制作產(chǎn)品的特點(diǎn)與所用到的知識(shí)點(diǎn)，再進(jìn)行制作。

4.2電路功能分析

項(xiàng)目組的同學(xué)可以互相討論相關(guān)問(wèn)題，掌握電路的功能和原理，這時(shí)，教師要充分深入到討論中去，了解學(xué)生對(duì)電路知識(shí)的理解程度，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出電路的功能及應(yīng)用。另外，教師要明確分工合作的相關(guān)步驟及內(nèi)容，主要包括組員分工、查找資料、電路設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。

4.3方案設(shè)計(jì)

師生在共同學(xué)習(xí)和回顧電路知識(shí)后，老師根據(jù)班級(jí)人數(shù)，將學(xué)生分為幾個(gè)小組，引導(dǎo)學(xué)生討論并進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，可以通過(guò)互相討論、提問(wèn)等方式完成方案設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。與此同時(shí)，教師要充分發(fā)揮引導(dǎo)和答疑的作用。在各個(gè)小組上交設(shè)計(jì)方案后，選派代表說(shuō)明方案的可行性，最后選出最佳的設(shè)計(jì)方案，并讓學(xué)生畫(huà)出正確的電路圖。

4.4電路制作與調(diào)試

學(xué)生必須根據(jù)選出的最佳設(shè)計(jì)方案下發(fā)秒脈沖發(fā)生器，對(duì)制作和調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的故障要及時(shí)解決，如發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題解決不了，必須及時(shí)與老師溝通，老師要給予指導(dǎo)，教師切記直接告訴學(xué)生方法或答案，應(yīng)結(jié)合科學(xué)的教學(xué)手段，啟發(fā)學(xué)生自主解決問(wèn)題，從而提升他們的操作能力。

4.5評(píng)價(jià)與總結(jié)