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微電子電路分析與設(shè)計(jì)范文第1篇

關(guān)鍵詞：本科教育；微電子；課程體系；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）04-0033-03

一、引言

微電子技術(shù)是隨著集成電路，尤其是超大型規(guī)模集成電路而發(fā)展起來(lái)的一門新的技術(shù)。微電子技術(shù)包括系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、器件物理、工藝技術(shù)、材料制備、自動(dòng)測(cè)試以及封裝、組裝等一系列專門的技術(shù)，是高科技和信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。微電子產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著巨大貢獻(xiàn)，并滲透到其他很多學(xué)科，是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。作為電子通信類高校，南京郵電大學(xué)建校近50年來(lái)，正朝著信息科技類大學(xué)進(jìn)軍。隨著電子、通信和信息等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外都需要大量的微電子學(xué)人才，我校成立微電子學(xué)專業(yè)，旨在為我國(guó)的ASIC設(shè)計(jì)方面，培養(yǎng)急需的人才[1-6]。我國(guó)“十五”計(jì)劃綱要明確提出大力發(fā)展半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)，為了滿足社會(huì)的發(fā)展和需求，我校微電子專業(yè)成立于2001年，并于2007年招收第一批本科生。在學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視和關(guān)心下，專業(yè)建設(shè)取得了飛速發(fā)展。本科人才培養(yǎng)方案是各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格以及培養(yǎng)過(guò)程和方式的總體設(shè)計(jì)，是學(xué)校組織本科教學(xué)、規(guī)范教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的綱領(lǐng)性文件，對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有決定性的影響。當(dāng)今的高校教育不僅需要培養(yǎng)大量理論基礎(chǔ)較扎實(shí)、具有開(kāi)拓創(chuàng)新精神的專業(yè)型人才，也更需要培養(yǎng)大量工程應(yīng)用型人才。所謂“應(yīng)用型人才”主要是指德、智、體、美等方面全面發(fā)展的，能夠?qū)I(yè)知識(shí)和技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會(huì)實(shí)踐的高級(jí)專門人才?！皯?yīng)用型人才培養(yǎng)模式是以能力為中心，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型專門人才為目標(biāo)的”。它更加注重的是實(shí)踐性、應(yīng)用性和技術(shù)性。即基礎(chǔ)知識(shí)比高職高專學(xué)生深厚、實(shí)踐能力比傳統(tǒng)本科生強(qiáng)，是本科應(yīng)用型人才最本質(zhì)的特征。本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是根據(jù)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的需要，在一定的教育思想指導(dǎo)下，人才培養(yǎng)目標(biāo)、制度、過(guò)程等要素特定的多樣化組合方式。

二、深化完善本科教學(xué)體系改革的措施探討

人才培養(yǎng)方案制（修）訂工作對(duì)于學(xué)校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、進(jìn)一步深化完善本科教學(xué)體系改革具有重要意義，人才培養(yǎng)方案制（修）訂需要全面貫徹國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要，認(rèn)真落實(shí)教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)等文件要求，不斷適應(yīng)國(guó)家和社會(huì)發(fā)展需要，進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，優(yōu)化人才培養(yǎng)過(guò)程，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。具體的改革措施探討如下。

1.進(jìn)一步明確本專業(yè)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。培養(yǎng)方案是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、開(kāi)展人才培養(yǎng)工作的總體設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，為全面貫徹教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)，以執(zhí)行最新頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定為契機(jī)，推動(dòng)我校新一輪專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革，以不斷適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)、科技、社會(huì)發(fā)展對(duì)各類高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需要，根據(jù)我校教育教學(xué)改革的實(shí)際，及時(shí)總結(jié)人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，以“本科教學(xué)工程”建設(shè)工作為抓手，積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”及“工程教育專業(yè)認(rèn)證”，進(jìn)一步更新教育觀念，深化教育教學(xué)改革，提高本科教育質(zhì)量，構(gòu)建和完善適合我校辦學(xué)指導(dǎo)思想、具有我校辦學(xué)特色的本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，根據(jù)新《目錄》規(guī)定的各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、主干學(xué)科、核心課程、主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、主要專業(yè)實(shí)驗(yàn)，緊密結(jié)合近年“本科教學(xué)工程”改革實(shí)踐，開(kāi)展本科專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂。本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，道德文化素養(yǎng)高，社會(huì)責(zé)任感強(qiáng)，身心健康，掌握扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和必備的專業(yè)知識(shí)，具有良好的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新意識(shí)，能在微電子器件、工藝和集成電路設(shè)計(jì)及相關(guān)的電子信息科學(xué)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、產(chǎn)品研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、技術(shù)管理等工作的專門技術(shù)人才。主要專業(yè)方向?yàn)槲㈦娮悠骷⒐に嚭图呻娐吩O(shè)計(jì)。注重集成電路設(shè)計(jì)、集成電路版圖設(shè)計(jì)、微電子器件設(shè)計(jì)和MEMS設(shè)計(jì)。

2.課程設(shè)置進(jìn)一步優(yōu)化。課程的設(shè)置是否合理對(duì)人才的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用，尤其是現(xiàn)今提出的對(duì)專業(yè)人才的更高要求，需要進(jìn)一步優(yōu)化課程體系，合理安排課程內(nèi)容。首先，在課程設(shè)置方面，當(dāng)前，南郵本科微電子專業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，取得了不少成績(jī)。但世界范圍內(nèi)微電子產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的特點(diǎn)決定了高校微電子學(xué)科的教學(xué)必須緊緊跟隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐。我們?cè)诳吹揭郧八〉玫某煽?jī)的同時(shí)也必須看到其中所存在的一些問(wèn)題，并積極進(jìn)行改革創(chuàng)新。我校的微電子專業(yè)在設(shè)立初期，經(jīng)過(guò)各方專家的反復(fù)討論和論證，建立了一套統(tǒng)一的專業(yè)課程和教學(xué)大綱。這套課程滿足該專業(yè)最基本的專業(yè)要求。但由于微電子專業(yè)設(shè)立時(shí)間不長(zhǎng)，仍屬于起步階段，由于硬件條件和師資力量的缺乏和不到位，無(wú)法設(shè)立多樣的課程體系和科目，所以目前的教學(xué)仍然是基本上按統(tǒng)一的教學(xué)大綱和教學(xué)要求組織。隨著學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，通達(dá)微電子學(xué)院的設(shè)立，選修微電子專業(yè)課程的學(xué)生人數(shù)不斷增加，原有的教學(xué)課程體系和科目還需要進(jìn)一步細(xì)化、深化、推廣。為此，在課程設(shè)置上，我們必須對(duì)已經(jīng)投入使用的培養(yǎng)方案進(jìn)行分析和總結(jié)、不斷地進(jìn)行修訂和完善，將整個(gè)學(xué)科的課程結(jié)構(gòu)體系、到具體到每一門課程的知識(shí)體系，都進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期在最短的學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生掌握牢固的知識(shí)。最終使學(xué)生獲得以下幾方面的能力：掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理等方面的基本理論和基本知識(shí)；系統(tǒng)掌握量子與固體物理、半導(dǎo)體物理與器件物理、半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)和制造的基本知識(shí)，具有獨(dú)立進(jìn)行微電子器件、工藝和集成電路設(shè)計(jì)的基本能力；了解電子信息類專業(yè)的一般原理和知識(shí)，受到科學(xué)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)思維的訓(xùn)練，具有本學(xué)科與跨學(xué)科的科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本能力；在綜合類實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)中具有較強(qiáng)的獨(dú)立設(shè)計(jì)、分析和調(diào)試系統(tǒng)的能力，能夠完成綜合性和探索性工作的能力；養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對(duì)終身學(xué)習(xí)有正確認(rèn)識(shí)，具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力；其次，對(duì)于理論課程的內(nèi)容，針對(duì)南京郵電大學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和電子科學(xué)與工程學(xué)院的實(shí)際情況，以及本專業(yè)的特色建設(shè)，主要專業(yè)方向?yàn)槲㈦娮悠骷⒐に嚭图呻娐吩O(shè)計(jì)。注重集成電路設(shè)計(jì)、集成電路版圖設(shè)計(jì)、微電子器件設(shè)計(jì)和MEMS設(shè)計(jì)。以能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)，并考慮學(xué)生畢業(yè)后從事的職業(yè)，根據(jù)工作的要求對(duì)教學(xué)中的課程進(jìn)行專項(xiàng)的能力和綜合能力培養(yǎng)。在通識(shí)教育類課程中設(shè)置了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理實(shí)驗(yàn)、程序設(shè)計(jì)等。專業(yè)教育類課程中設(shè)置了信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)及電工電子實(shí)驗(yàn)等。這些是所有涉及到電類專業(yè)的學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的課程。在微電子專業(yè)的專業(yè)課中安排了固體物理、半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體集成電路工藝、半導(dǎo)體器件物理、通信原理，這些課程都是基礎(chǔ)理論課程，是為微電子專業(yè)的學(xué)生打下基本的專業(yè)基礎(chǔ)?？紤]到工程認(rèn)證的需要，在集成電路與CAD的課程設(shè)置上，專門增加了16小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和操作技能。在集成電路分析與設(shè)計(jì)的課程設(shè)置中，專門將模擬和數(shù)字分開(kāi)，設(shè)置了各48小時(shí)的模擬集成電路分析與設(shè)計(jì)、數(shù)字集成電路分析與設(shè)計(jì)，這不同于其他院校的課程設(shè)置，應(yīng)該也算是我專業(yè)的一個(gè)特色和優(yōu)勢(shì)。使學(xué)生掌握初步的集成電路設(shè)計(jì)知識(shí)，加強(qiáng)了學(xué)生的集成電路分析和設(shè)計(jì)的能力。除了已經(jīng)設(shè)置的32小時(shí)的VLSI設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課和32小時(shí)的微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)，還增加了32小時(shí)的工藝實(shí)驗(yàn)，這也大大加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)和上機(jī)比例。具體來(lái)講，已經(jīng)在建設(shè)的ASIC設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上開(kāi)展了ASIC設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，并籌備建立了微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，擁有了一批工作站、計(jì)算機(jī)等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學(xué)會(huì)一到兩種EDA工具的使用方法。建設(shè)微電子器件和半導(dǎo)體物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上購(gòu)置了必要的儀器設(shè)備、編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)教程、開(kāi)展了半導(dǎo)體材料實(shí)驗(yàn)和晶體管測(cè)試實(shí)驗(yàn)；基于以上措施，建立一整套完備的、覆蓋微電子產(chǎn)業(yè)前端和后端工序的微電子實(shí)驗(yàn)課程體系。開(kāi)展了器件和工藝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。掌握一定微電子實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏㈦娮訉I(yè)本科生應(yīng)當(dāng)具備的基本素質(zhì)。在微電子專業(yè)的專業(yè)選修課中設(shè)置了VLSI版圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)、微電子器件設(shè)計(jì)、MEMS與微系統(tǒng)設(shè)計(jì)、新型微電子器件、通信集成電路等多門課程，涵蓋了微電子方向的器件設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等各個(gè)方面。更好地體現(xiàn)了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向和目標(biāo)。再者，實(shí)踐課程的內(nèi)容上，由于微電子專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)、實(shí)踐內(nèi)容多的專業(yè)，從集成電路的生成流程來(lái)看，其實(shí)踐內(nèi)容包括系統(tǒng)和電路設(shè)計(jì)、器件設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、實(shí)際流片和測(cè)試。實(shí)踐課程的設(shè)置對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力、判斷能力和創(chuàng)新能力極為關(guān)鍵；需要工程認(rèn)證的專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程必須要達(dá)到30%以上。因此，還擬通過(guò)建立微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)設(shè)微電子和半導(dǎo)體測(cè)試實(shí)驗(yàn)課，在培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)既有較深理論基礎(chǔ)，又有一定動(dòng)手能力的全面發(fā)展的學(xué)生。在實(shí)踐型環(huán)節(jié)的課程設(shè)置中，通識(shí)基礎(chǔ)課和學(xué)科基礎(chǔ)課中安排了電類學(xué)科所必須的程序設(shè)計(jì)、電裝實(shí)習(xí)、電子電路課程設(shè)計(jì)等。在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中，設(shè)置了軟件設(shè)計(jì)、微電子課程設(shè)計(jì)等，尤其是微電子課程設(shè)計(jì)，將進(jìn)行較大的改革，要求改革后設(shè)計(jì)內(nèi)容都是與本專業(yè)緊密相關(guān)，全面運(yùn)用到所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。

3.師資隊(duì)伍的建設(shè)。本專業(yè)現(xiàn)在擁有專業(yè)教師14名，完全滿足本科的專業(yè)教學(xué)需要，但從事集成電路設(shè)計(jì)方向的老師比較缺乏。還有，學(xué)生的個(gè)性不同，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的興趣、主動(dòng)性等方面差異很大；隨著社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和社會(huì)需求的不斷變化，又使學(xué)生的未來(lái)發(fā)展面臨很大挑戰(zhàn)，學(xué)生的需求隨之呈現(xiàn)多樣化。因此，多元化的培養(yǎng)規(guī)格應(yīng)當(dāng)成為共識(shí)。將學(xué)生的具體情況和社會(huì)需求相結(jié)合，這就要求我們必須打破現(xiàn)有的統(tǒng)一模式，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際和社會(huì)需求建立多樣化的課程體系，實(shí)施分類教學(xué)，在保證打好扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)的前提下，設(shè)立盡可能多的適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的方向性課程。建立既具有深厚扎實(shí)的理論知識(shí)功底，又具有精通實(shí)踐、有很強(qiáng)的動(dòng)手操作能力和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題能力的教師隊(duì)伍迫在眉睫。近幾年，我學(xué)院在引進(jìn)高水平的師資力量方面進(jìn)行了不懈的努力，微電子專業(yè)教師的隊(duì)伍在不斷擴(kuò)大，教師的專業(yè)方向也在不斷豐富，能夠勝任并有選擇性地?fù)?dān)任各主要方向的專業(yè)課教學(xué)。但仍然缺乏學(xué)科帶頭人，缺乏一個(gè)凝聚人心的事業(yè)平臺(tái)，學(xué)術(shù)梯隊(duì)。這就要加速建設(shè)學(xué)科帶頭人、重點(diǎn)骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個(gè)層次的學(xué)術(shù)梯隊(duì)。通過(guò)培養(yǎng)和引進(jìn)，形成一批整體素質(zhì)高、學(xué)術(shù)實(shí)力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、具有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的學(xué)術(shù)梯隊(duì)，使其在學(xué)科建設(shè)中發(fā)揮突出作用。鼓勵(lì)教師積極申報(bào)各類項(xiàng)目，積累一定的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和操作經(jīng)驗(yàn)。鼓勵(lì)教師與公司、研究所合作，鼓勵(lì)教師到國(guó)內(nèi)外高校去做訪問(wèn)學(xué)者，積極參加國(guó)內(nèi)外舉辦的國(guó)際會(huì)議，從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問(wèn)題，開(kāi)闊眼界。

三、小結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，微電子學(xué)是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。培養(yǎng)方案是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、根據(jù)我校教育教學(xué)改革的實(shí)際，及時(shí)總結(jié)人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，以“本科教學(xué)工程”建設(shè)工作為抓手，積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”及“工程教育專業(yè)認(rèn)證”，進(jìn)一步更新教育觀念，深化教育教學(xué)改革，提高本科教育質(zhì)量，迫在眉睫。其中需明確我校的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以通信集成電路設(shè)計(jì)為主要方向，同時(shí)兼顧工藝設(shè)計(jì)與器件設(shè)計(jì)。相信通過(guò)培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、師資等各方面的建設(shè)，一定會(huì)培養(yǎng)出高質(zhì)量的微電子學(xué)領(lǐng)域人才，為我國(guó)的微電子工業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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微電子電路分析與設(shè)計(jì)范文第2篇

關(guān)鍵詞：電子線路；課程內(nèi)容；學(xué)習(xí)實(shí)踐

電子線路課程是鐵道信號(hào)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電子設(shè)備急劇增加，對(duì)電子線路課程的教學(xué)內(nèi)容提出了越來(lái)越多的要求，課時(shí)和課程內(nèi)容逐年增多。對(duì)專業(yè)設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、施工、維護(hù)、使用都起著必不可少的作用，新技術(shù)、新裝備大量投入使用，設(shè)備、技術(shù)更新?lián)Q代周期大大縮短，因此在內(nèi)容和思想方法上，必須經(jīng)過(guò)科學(xué)的論證和總結(jié)，使之更符合大的認(rèn)識(shí)規(guī)律，且能充分體現(xiàn)知識(shí)內(nèi)涵的思想體系和鮮明的導(dǎo)向性。作為一門獨(dú)立的學(xué)科，《電子線路》教學(xué)必須適應(yīng)鐵路職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，形成以電子技術(shù)基本理論和基本電路分析方法為主的完整課程體系。

一、電子線路課程的特點(diǎn)及教學(xué)方法

電子線路課程是一門應(yīng)用技術(shù)課程，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。學(xué)生普遍感覺(jué)電子線路課程內(nèi)容多、理論深、分析繁瑣、難懂、難記、難掌握。首先，各個(gè)電子器件是構(gòu)成不同電路的核心部件，電路的形式和功能的變化，器件在不同條件下的應(yīng)用，對(duì)于器件的原理、特性必須講夠、講透。學(xué)生是在高中知識(shí)和學(xué)完《電路基礎(chǔ)》課程基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的，按照專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的要求，學(xué)生做到基本概念牢固掌握，基本原理、特性透徹理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為專業(yè)基礎(chǔ)課，其學(xué)習(xí)的質(zhì)量將直接影響后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)心理和學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)內(nèi)容上，除講清器件的結(jié)構(gòu)、原理、特性和參數(shù)外，還要著重強(qiáng)調(diào)非線性器件加偏置，以及改變偏置可以控制其工作狀態(tài)的條件、特點(diǎn)、變量關(guān)系特征和模型。傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式，難以適應(yīng)新的形勢(shì)要求，必須對(duì)電子線路課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段加以改革，在教學(xué)上還應(yīng)包括作為典型有源電路的恒流源電路的組成、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特征和電路模型，因?yàn)楹懔髟粗饕w現(xiàn)了器件的基本原理和基本特征，反映了有電源電路代替無(wú)源元件這一趨勢(shì)。

二、電子線路課程改革思路

電子線路課程內(nèi)容是隨著電子線路的發(fā)展而發(fā)展的，電子線路課程的內(nèi)容隨著知識(shí)的積累逐年增多，可隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)技術(shù)和嵌入技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備向集成化、小型化方向發(fā)展。電子線路課程的課時(shí)數(shù)、教學(xué)內(nèi)容在壓縮，課程體系還是對(duì)各種電路分門別類、就事論事、面面俱到，增加了教學(xué)負(fù)擔(dān)。因此在內(nèi)容和思想方法上，必須經(jīng)過(guò)科學(xué)的論證和總結(jié)，使之更符合認(rèn)識(shí)規(guī)律，且能充分體現(xiàn)知識(shí)內(nèi)涵的思想體系和鮮明的導(dǎo)向性。關(guān)鍵不在于課程內(nèi)容的包羅萬(wàn)象，而在于對(duì)學(xué)生系統(tǒng)的、基本的思維和操作的訓(xùn)練、培養(yǎng)，授之以漁。依據(jù)這一原則思想，結(jié)合教學(xué)特點(diǎn)，對(duì)本課程的教改，分器件和電路兩個(gè)方面談?wù)効捶ā?/p>

首先，電子線路課程要學(xué)習(xí)基本電子器件，在電路部分應(yīng)改變過(guò)去那種過(guò)分強(qiáng)調(diào)電路功能以至于以此來(lái)分門別類劃分課程章節(jié)的方式，這種體系對(duì)于某些高等院校以電路設(shè)計(jì)作為重要內(nèi)容的教學(xué)或許是合適的。這部分內(nèi)容要突出各種電子器件不同工作狀態(tài)的條件、特點(diǎn)、應(yīng)用這條主線。

而對(duì)高等職業(yè)技術(shù)教育而言，對(duì)于電路功能只要通過(guò)電路分析能夠正確識(shí)別和區(qū)分就可以了。電子器件是有源、有極、非線性器件，由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，由分立元件到集成電路，使用中必須加偏置，不同的偏置，在電子器件和偏置電路在直流電源作用下，靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置、穩(wěn)定過(guò)程的分析與計(jì)算?？梢允蛊骷ぷ饔诓煌墓ぷ鳡顟B(tài)，其靜態(tài)分析的原理和方法可歸結(jié)為具有共性的電路靜態(tài)分析方法，不同的工作狀態(tài)具有不同的特性，應(yīng)用于各種形式的電路。

要使學(xué)生熟練地掌握各種工作狀態(tài)的條件、特點(diǎn)和應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容上更主要的是電路的原理和基本分析方法，對(duì)基本電子器件的結(jié)構(gòu)、原理有所了解，基本電子器件的特性、參數(shù)要講透并且深刻理解，按照循序漸進(jìn)的原則和人的認(rèn)識(shí)規(guī)律，對(duì)于電路分析、選擇、使用器件以及不同型號(hào)器件的替代是必不可少的，反映電路原理和分析方法的內(nèi)在聯(lián)系，總結(jié)出具有共性的原理和分析方法，也是實(shí)際工作中分析和處理電子技術(shù)問(wèn)題所必需的。

其次，電路的動(dòng)態(tài)分析要突出三種組態(tài)這條主線。在電路的動(dòng)態(tài)分析中，無(wú)論電路形式、如何變化，我們必須抓住三種組態(tài)來(lái)進(jìn)行電路分類，三種組態(tài)是基于對(duì)基本電子電路深入理解和高度概括的總結(jié)，作為一種思想體系貫穿全課始終，有著深刻的內(nèi)涵。這是基于對(duì)電子器件原理、特性，用三種組態(tài)的思維方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維方式的訓(xùn)練，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)和對(duì)電路原理的透徹理解，可以在基本電路、簡(jiǎn)單問(wèn)題上，并且進(jìn)一步在復(fù)雜電路中靈活運(yùn)用，無(wú)論分立元件電路，還是集成電路的分析得以簡(jiǎn)化，避免了每種電路對(duì)應(yīng)一種分析方法的復(fù)雜局面，這種方法能適應(yīng)新知識(shí)的發(fā)展。

當(dāng)然，三種組態(tài)電路也有局限性，三種組態(tài)蘊(yùn)含于放大電路的兩種輸入、兩種輸出的基本概念（同、反相，高、低阻）和變量控制關(guān)系的變化形式，電路的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程和電路分析，由于電路形式、功能的差異，利用負(fù)反饋手段可以解決，反復(fù)運(yùn)用三種組態(tài)的思維方式和分析方法，在電路分析上可用于估算多極負(fù)反饋應(yīng)用的具體形式，定性描述對(duì)電路性能的影響。利用三種組態(tài)和反饋的概念加以分析，使學(xué)生在簡(jiǎn)單問(wèn)題和簡(jiǎn)單電路上做到深刻理解，可以利用估算法定量進(jìn)行電路分析，作為電路的性能指標(biāo)反映電路的特性，無(wú)論是分立元件電路還是集成電路的分析都具有實(shí)用性，其分析方法不外乎圖解法和等效電路法，要使學(xué)生熟練掌握反饋組態(tài)、極性的判別方法。進(jìn)而在復(fù)雜問(wèn)題和電路中自如應(yīng)用，可以避免每種電路對(duì)應(yīng)一種分析方法的復(fù)雜局面。

總之，高等職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能不僅是專業(yè)課的任務(wù)，通過(guò)《電子線路》課程的教學(xué)改革，要從基礎(chǔ)課做起，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力要貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，使學(xué)生由被動(dòng)地接受變?yōu)橹鲃?dòng)地學(xué)習(xí)，培養(yǎng)出高素質(zhì)、創(chuàng)新型的合格人才，從而真正實(shí)現(xiàn)高職教育教學(xué)改革的目的，使高職教育得到進(jìn)一步的提升和發(fā)展。

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微電子電路分析與設(shè)計(jì)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)字頻率計(jì)；脈沖信號(hào)；控制門；譯碼顯示；直流穩(wěn)壓電源；測(cè)量原理

數(shù)字頻率計(jì)一種能把頻率和時(shí)間等兩種以上的物理量進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量的儀器。數(shù)字頻率計(jì)主要用于測(cè)量正弦波、矩形波、三角波和尖脈沖等周期信號(hào)的頻率值。頻率計(jì)主要用于測(cè)量。數(shù)字頻率計(jì)是在規(guī)定的基準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)把測(cè)量的脈沖數(shù)記錄下來(lái)，換算成頻率并以數(shù)字形式顯示出來(lái)。測(cè)量頻率的方法有很多，按照其工作原理分為無(wú)源測(cè)量法、比較法、示波器法和計(jì)數(shù)法等。計(jì)數(shù)法實(shí)質(zhì)上屬于比較法，其中最常用的方法是電子計(jì)數(shù)器法。電子計(jì)數(shù)器是一種最常見(jiàn)、最基本的數(shù)字化測(cè)量?jī)x器。數(shù)字計(jì)數(shù)式頻率計(jì)能直接計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)信號(hào)的脈沖數(shù)，然后以數(shù)字形式顯示頻率值。這種方法測(cè)量精確度高、快速，適合不同頻率、不同精確度測(cè)頻的需要。電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻有兩種方式：一是直接測(cè)頻法，即在一定閘門時(shí)間內(nèi)測(cè)量被測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；二是間接測(cè)頻法，如周期測(cè)頻法。電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率具有精度高、使用方便、測(cè)量迅速，以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是頻率測(cè)量的重要手段。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)、方波信號(hào)、尖脈沖信號(hào)以及其他周期性變化的物理量。如配以適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，可以?duì)多種物理量進(jìn)行測(cè)試，比如機(jī)械振動(dòng)的頻率、轉(zhuǎn)速、聲音的頻率以及產(chǎn)品的計(jì)件等等。它是電子測(cè)試、自動(dòng)化控制等設(shè)備中不可或缺的重要測(cè)量?jī)x器。它應(yīng)用于晶體振蕩器、各種信號(hào)發(fā)生器、倍頻和分頻電路的輸出信號(hào)的頻率測(cè)量，在廣播、電視、電訊、微電子技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。

數(shù)字頻率計(jì)的工作原理是將被測(cè)信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)一起通過(guò)一個(gè)閘門，然后用計(jì)數(shù)器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)該信號(hào)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將其結(jié)果用LED數(shù)碼顯示管顯示出來(lái)。根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)并制作了產(chǎn)品。其測(cè)頻范圍為1Hz～99999Hz。本設(shè)計(jì)由數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，既降低了成本，又簡(jiǎn)化了原理結(jié)構(gòu)。其中主要電路有波形整形電路，分頻電路，控制電路和控制門，以及計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路。

本數(shù)字頻率計(jì)電源采用直流穩(wěn)壓電源得到穩(wěn)定的5V電源，利用分頻器獲得1s的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，同時(shí)利用A/D轉(zhuǎn)換電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出脈沖信號(hào)并將它們送入控制門，然后通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)算這一段時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)，將其換算后再顯示出來(lái)。然后，在下一個(gè)信號(hào)到來(lái)時(shí)，利用555完成計(jì)數(shù)器的清零工作，再繼續(xù)上述操作。具體由數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括波形整形電路；分頻電路；控制電路和控制門；計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路四部分組成。使用了NE555、LM358、74LS00、74LS48、74LS90等集成塊。其系統(tǒng)框圖如圖所示。

電路分析：在555振蕩器輸出的波形經(jīng)分頻電路逐級(jí)分頻后，可獲得各種時(shí)間基準(zhǔn)，通過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)選擇開(kāi)關(guān)，將所選用的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)作為控制電路的觸發(fā)信號(hào)?？刂齐娐返妮敵鰹榫哂泄潭▽挾龋═）的方波脈沖，寬度稱為閘門時(shí)間，對(duì)應(yīng)得脈沖稱為閘門信號(hào)。閘門信號(hào)控制主控門的一個(gè)輸入端，該信號(hào)經(jīng)波形整形電路送到控制門，當(dāng)閘門信號(hào)到來(lái)后，控制門開(kāi)啟，被測(cè)信號(hào)脈沖和閘門信號(hào)通過(guò)控制門，控制門再將輸出的脈沖信號(hào)送到計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。最后通過(guò)譯碼顯示電路，把被測(cè)頻率顯示出來(lái)。

在實(shí)際電路圖中，信號(hào)經(jīng)整形進(jìn)入控制門，555振蕩器輸出的波形經(jīng)分頻電路逐級(jí)分頻后產(chǎn)生的秒信號(hào)，也送入控制門中?？刂崎T74LS00將輸出的脈沖信號(hào)再送入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。由于頻率計(jì)的測(cè)量范圍是1Hz～99999Hz，因此計(jì)數(shù)器按十進(jìn)制計(jì)數(shù)。設(shè)計(jì)中采用了74LS90計(jì)數(shù)器。顯示譯碼器采用與共陰數(shù)碼管匹配的74LS48，74LS48是一個(gè)7段碼數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)芯片，通過(guò)它解碼，數(shù)碼管可以直接把數(shù)字顯示出來(lái)，以顯示5位數(shù)字，滿足所測(cè)頻率范圍為1Hz～99999Hz的設(shè)計(jì)要求。

分頻器的作用是為了獲得1s的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。電路首先對(duì)1MHz信號(hào)進(jìn)行1000000分頻得到周期為1s的脈沖信號(hào)。然后再進(jìn)行二分頻得到占空比為50%脈沖寬度為1s的方波信號(hào)，由此獲得測(cè)量頻率的基準(zhǔn)時(shí)間。利用此信號(hào)去打開(kāi)與關(guān)閉控制門，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)1s時(shí)間內(nèi)通過(guò)控制門的被測(cè)脈沖的數(shù)目進(jìn)行控制。

NE555的作用是用內(nèi)部的定時(shí)器來(lái)構(gòu)成時(shí)基電路，巧妙地將模擬電路和數(shù)字電路結(jié)合在一起，給其他的電路提供時(shí)序脈沖。振蕩電路如圖所示。

為了能測(cè)量不同電平值與波形的周期信號(hào)的頻率，必須對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行整形處理，使之成為能被計(jì)數(shù)器有效識(shí)別的脈沖信號(hào)。波形整形采用施密特觸發(fā)器，如圖所示。

控制門用于控制輸入脈沖是否送計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。它的一個(gè)輸入端接標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)，另一個(gè)輸入端接被測(cè)脈沖。控制門可以用與非門來(lái)實(shí)現(xiàn)。

計(jì)數(shù)器的作用是對(duì)輸入脈沖計(jì)數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求量頻率為99999Hz，采用5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器?？梢赃x用10進(jìn)制集成計(jì)數(shù)器。74LS90是一種典型的集成異步計(jì)數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。

LED顯示器選用的是共陰極數(shù)碼管，驅(qū)動(dòng)器，常用在各種數(shù)字電路和單片機(jī)系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中。

設(shè)計(jì)制作的全過(guò)程是相當(dāng)艱辛復(fù)雜的。首先要進(jìn)行整體構(gòu)思，設(shè)計(jì)出完整的框圖，然后就是要根據(jù)框圖設(shè)計(jì)電路。畫(huà)電路，至關(guān)重要，需反復(fù)修改完善，等確定了以后，就要準(zhǔn)備采購(gòu)元器件，要根據(jù)技術(shù)指標(biāo)選擇，還要根據(jù)元器件與元器件之間是否匹配。接下來(lái)是畫(huà)PCB板，制板，元器件的安裝，這一環(huán)節(jié)也相當(dāng)重要，一旦出現(xiàn)虛焊，漏焊等現(xiàn)象，說(shuō)不定板子就將報(bào)廢，一切須得重頭再來(lái)，板子完工以后，最后就是要檢測(cè)與調(diào)試，這也需反復(fù)修改。這是不可避免的。設(shè)計(jì)思路是最重要的部分之一，元器件的安裝也是重要的一環(huán)。任何一環(huán)出錯(cuò)都會(huì)導(dǎo)致不成功。因此我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)前做好充分的準(zhǔn)備，像查找資料必須充足，這樣可以打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。制作過(guò)程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過(guò)程，不能有絲毫的急躁。

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作者簡(jiǎn)介：