电路与电子技术（精选12篇）

电路与电子技术 第1篇

1 电子电路故障诊断概述

1.1 电力电子电路故障诊断特点

通过对大量电子电路运行实际情况的分析,可发现,多数故障都以功率开关器件的损坏为主要原因,其中以功率开关器件的开路和直通最为常见,也可称之为硬故障[2]。但电子电路的故障诊断与普通的模拟电路故障诊断还存在着区别,其关键之处在于故障信息的存在,一般仅停留在发生故障前的几ms之间,这对于信息的实时检测与在线诊断有着较高要求[3,4]。

1.2 电力电子电路诊断的目的

假设电力电子装置发生故障,不仅将对装置本身的电器设备产生影响,并将造成设备损坏以及企业停产等问题的出现,严重地还将造成重大安全事故。因此,对于电子电路故障进行科学的诊断与处理,就尤为重要。通常情况下,人们采用的维修对策,一般有以下两种途径:一是直至设备发生故障、产生损坏后再进行维修,也称为事后维修,这种方法往往会带来巨大的经济损失。二是定期对装置进行检查,也称为预防维修,这种方法具有一定的计划性,但仍存在较大弊端,如果检查过程中未发现故障,也将造成损失。电力电子装置的构成较为复杂,其中包括电力电子主线路、电动机、发电机以及各种应用电路,对于电力电子装置进行的故障诊断,就是针对上述设备进行检测,而电力电路是整个装置的核心,因此对其进行故障诊断是必要的[5,6]。

1.3 电子电路故障诊断的作用

对电子电路进行有效的故障诊断[7]:(1)可实现对故障的预报功能,以便及时采取有效的处理方法预防事故的发生。(2)可根据故障诊断实施预知性的维修,以此来提高装置的设备管理水平。(3)为检修提供更大的便利,缩短了检修时间,并提高设备的利用效率。(4)在提高设备的制造水平上有着重要意义。

2 电力电子电路故障诊断方法

电力电子电路故障诊断技术主要包括两方面:(1)故障信息检测。主要是利用一定的故障检测技术,对于故障发生时的信息进行有效获取,为故障分析提供更多的参考依据。(2)故障的诊断。根据故障诊断信息,对产生的故障进行分析和推理,进而找出导致故障的原因,确定故障位置。当前,较为常用的电子电路故障诊断方法有以下几种[8,9]:

(1)故障字典法。

将测量特征和故障值以表格的方式进行保存,并通过对信息的测量与比较完成故障判断。利用计算机技术对电子电路的正常运行状态和产生硬故障状态进行模拟,进而建立故障字典,随后对不同的端口进行测试,实现对故障的判断与识别。再将选定节点的测量值与故障字典中的信息进行比较,分析故障的位置。在模拟、数字电路的故障诊断中,故障字典法有着重要的应用价值。但故障字典法仍存在弊端,其只能用以解决单故障诊断,而对于多故障的组合判断较为困难。

(2)故障树法。

故障树法是当前应用较为普遍的一种故障诊断方法,是将可能会引发故障的因素,包括硬件、软件和人为因素等进行分析,随后画出逻辑图,这一框图称为故障树。从故障树的顶端时间进行搜索,找出故障的存在点。

(3)残差法。

残差法的运用是以解析模型为基础的一种故障诊断方法,是通过研究实际系统与参考模型特征输出量间的残差,来进行电力电子装置主电路在线故障诊断、定位的过程。该方法同样适用于逆变器主电路的故障诊断。参考模型法用于故障诊断具有检测量少、判据简单且与输出大小无关等特点。尤其是在复杂故障诊断中该法的优势明显。

(4)直接检测法。

主要针对功率器件两端的电压或桥臂电流进行直接检测的方法,进而获得功率器件的工作方式,随后将其与触发脉冲的时序逻辑进行比较,以此判断是否存在故障,并找出故障的出现点。该方法的运用,是对所有被诊断的功率器件的电压和电流进行检测,因此需要检测的点较多。同时,该方法可通过对电路的输入输出进行测量和判断。当电力电子装置运行正常时,电路输入、输出应当是在一定范围内产生变动的,如果电路输入、输出量超过规定范围,则视为发生故障。虽然该方法操作简单,但容易受外界因素的干扰,因此在使用时应当考虑各因素。

(5)专家系统诊断方法。

是利用领域内专家的丰富经验,与计算机技术相结合,同时利用电子电路内部的智能系统,将以上部分进行结合而组成的智能计算机程序,用以对复杂的故障问题进行诊断与分析。其是利用经验知识对故障进行描述与判断,突破了传统的个人知识局限,并对广大专家的经验进行了有效的存储与推广,使得领域内人才的知识获得丰富利用,并促进了人才的培养,相比单纯的专家经验,该专家系统诊断技术更为灵活可靠,且受外界环境因素的影响较小。该系统中知识库与推理控制相对独立,可重写增删,并结合其他诊断方法,构成知识应用程序。同时,拥有人机联诊功能,充分发挥了现场技术人员的主观能动性,并逐步完善,因此是一种富有生命力的故障诊断法。

3 电子电路的故障分析与处理

在电子电路装置的运行过程中,故障的发生不可避免,对于故障进行有效的诊断与处理,可提高运行效率。对于电子电路的故障分析通常从故障现象出发,通过反复的测试,最终做出科学的分析与判断,找出问题便可采取有效的处理措施。

3.1 调试故障的判断

在调试的过程中出现故障,通常有以下原因:(1)实际电路与设计的原理图存在不符。(2)电子电路装置中使用的元器件不合理。(3)设计原理图不符合要求。(4)装置安装或调试过程中存在错误操作。

3.2 查找故障的方法

(1)通用方法。

将需要检测的信号或某个输出的信号引入到其他模块上,然后按照一定的顺序对模块进行测量,直到找出故障点为止。查找的顺序可按照输入到输出的顺序,当找到故障模块后,便需要对故障产生的原因进行分析,查找模块故障的步骤,可以分为以下几点:1)对元器件的引脚电源电压进行测量,并对引脚是否接触不良进行观察,由此判断电路元器件是否正常工作。2)将所有模块的输出端使用的荷载断开,便可对模块本身的负载进行判断。3)对安装线路与设计原理图是否一致进行对比和判断,同时对连线、元件以及相关的参数进行全面判断;4)对测量仪器的选择和使用进行判断。

(2)观察判断法。

当故障检测人员遇到熟悉的电路时,可根据自身对电路各部分的原理及性能指标等问题的了解,通过仪器、仪表中的数据和波形对故障部位及原因进行判断,便可有效的对故障进行排除。

(3)数字电路故障分析的特点。

数字电路的故障查找和排除相对简单,除三态电路外,其余数字电路的输入与输出唯有高电平和低电平两种状态。查找故障可先进行动态测试,缩小故障的范围,再进行静态测试,查出故障的具体位置。查找故障首先要有合适的信号源和示波器,示波器的频带应大于10 MHz,且应使用双踪示波器同时观察输入和输出的波形与相位关系。查找故障的过程仍可按顺序进行,将输出的结果和预期的状态相比较,通过动态测试将故障控制在最小范围。

4 结束语

文中针对不同电力电子装置进行了总结,从故障诊断的特点与作用出发,利用科学的故障诊断方法,对其进行有效的分析和处理,以此确保电力电子装置的正常运行,并保证了社会生产与社会活动的持续进行。

参考文献

[1]从静.电力电子装置故障诊断技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2010.

[2]张作良,唐朝晖,胡志坤,等.一种新型电力电子电路故障诊断方法[J].微计算机信息,2009(1):159-160,182.

[3]侯卫周,谷城,金玉川.基于电子电路谐振现象的品质因数意义的探究[J].电子科技,2010,23(2):59-60.

[4]欧阳宏志,廖湘柏,刘华.模拟电路故障诊断方法综述[J].电子科技,2008,21(12):75-80.

[5]蒋巍.浅谈电力电子电路故障诊断基本概念和方法[J].黑龙江科技信息,2010(22):70.

[6]郑连清,邹涛,娄洪立.电力电子主电路故障诊断方法研究[J].高电压技术,2006(3):84-86.

[7]周晓芳,孙晓东.对电力电子电路故障分析及方法[J].民营科技,2010(5):58.

[8]庄德成.电力电子电路故障诊断基本概念与方法[J].民营科技,2010(12):10.

《电路与电子技术》课程教学大纲 第2篇

课程类别：专业基础必修课课程代码：BT1633 总学时：72学时（其中理论课62学时，实验10学时）学分：4.5 适用专业：交通工程

先修课程：大学物理

一、课程的地位、性质和任务

本课程属交通工程专业的技术基础课程。

通过本课程的学习，使学生掌握线性电路的基本概念和分析方法，了解和熟悉半导体器件的原理、特性和主要参数，初步掌握常用模拟电路和数字电路的结构、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法。学会使用常用电子仪器进行电路实验，使学生初步具备电子电路的分析设计能力。

二、课程教学的基本要求

1．牢固掌握电路的基本概念和基本定律，树立用电路定律分析电路的观念。

2．掌握分析线性电路的基本方法（节点电压法和网孔电流法）。

3．掌握晶体二级管、三级管工作原理及常用应用电路。

4．掌握单级、多级放大电路的分析方法。

5．初步掌握差动放大电路的工作原理以及相关应用。

6．初步掌握集成运放电路的模型和特性，集成运放的线性应用以及非线性应用的常用电路原理、结构。

7．了解正弦波振荡电路的振荡元件；典型电路的结构和工作原理。

8．熟悉直流稳压电源的工作原理。

9．了解门电路的特点和功能，掌握组合逻辑电路的分析和设计方法，熟悉常用组合逻辑部件的功能及主要用途。

10．掌握基本触发器的分析方法及逻辑功能表示方法，了解时序逻辑电路的结构及特点，掌握时序逻辑电路的分析方法。

11．了解数字量和模拟量的转换原理，掌握主要参数的计算方法。

三、课程主要内容及学时分配

1．电路基本模型（2学时）

电路模型；电路基本定律。

2．电阻电路的一般分析（6学时）

基本概念；电阻电路的分析方法，网孔电流法和节点电压法。

3.二级管和晶体三极管（4学时）

二级管结构、工作原理、主要参数，二级管的应用；稳压二级管特性和参数及典型应用。三级管的结构特性及主要参数。

4.基本放大电路及其应用（10学时）

基本放大电路的分析方法和计算；差动放大电路的分析方法及计算。

5.集成运算放大器及其应用（6学时）

集成运放的特点参数，理想运放的分析依据；运放在信号运算方面的应用。

6.电子电路中的反馈（6学时）

放大电路中的负反馈及四种基本组态，以及对放大器性能的影响。振荡电路中的正反馈。

7.直流稳压电源及其应用（4学时）

直流稳压电源的组成，整流、滤波电路工作原理，串联型稳压电路、集成稳压电源的工作过程。

8.组合逻辑电路及其应用（10学时）

基本门电路、集成门电路、逻辑代数及组合逻辑电路的分析和设计方法。典型组合逻辑电路的分析设计。

9．触发器和时序逻辑电路及其应用（10学时）

触发器功能和类型，寄存器、计数器、编码器和译码器、集成定时器及应用同，数字电路读图和应用举例。

10．模拟量和数字量的转换（2学时）

11.机动（2学时）

四、实验要求与实验内容

（一）实验要求

了解万用表、电压表、电流表、直流稳压电源、信号源、示波器及调压器等的基本

工作原理，掌握使用方法和测试技能。了解常用电子仪器的基本工作原理、使用方法。具有查阅集成元器件手册的能力。具有调试放大电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的能力。能正确处理实验数据，具有分析误差的初步能力，能写出符合要求的实验报告。

（二）实验内容

1、常用仪器和元件测试（2学时）

了解万用表、电压表、电流表、功率表、直流稳压电源、信号源、示波器及调压器等的基本工作原理，掌握使用方法和测试技能。掌握基本元器件的测试方法。

2、放大电路实验（2学时）

单级放大电路；多级负反馈放大电路。

3、集成运放电路（2学时）

集成运算放大电路的应用；函数信号发生器及其应用。

4、直流稳压电路实验（2学时）

直流稳压电源测试及应用。

5、门电路实验（2学时）

基本单极门电路组成、功能、应用。

五、教学方法的原则建议

着重元件、器件的特性，以及电路基本分析方法的讲解。反映电子技术的新发展，注重应用，加强理论与实验的联系。

六、考核方式及成绩构成闭卷笔试

实验10%，平时20%，期终70%

七、教材与参考书目

推荐教材：

秦曾煌.电子学（下册）.高等教育出版社，2006.1

参考书目：

康华光.电子技术基础.高等教育出版社，2001.11

对软交换与电路交换技术的分析 第3篇

【关键词】软交换 ；电路交换；技术分析； PSTN

【中图分类号】TM13【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0412-01

1 软交换与电路交换技术的区别

1.1 交换的方式

电路交换方式是以电路连接为目的的交换方式，在电话网中就是采用电路交换方式。主要是交换在同一交换网络中的任意用户终端之间的电路暂时连接在一起。人们可以打一次电话来体验这种交换方式。打电话时，首先是摘下话机拨号。拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。我们可以体会到电路交换的动作，就是在通信时建立（即联接）电路，通信完毕时拆除（即断开）电路。至于在通信过程中双方传送信息的内容，与交换系统无关。电路交换的特点是：通道独占，确定复用，有连接操作寻址；通道利用率低；质量有保证。

软交换则采用的是分组交换的技术，是基于IP网，将用户传输的数据进行分段，每段是单独的1组，每个分组都进行了标识，从而根据标识同时将多组数据分别转发至目的地。在到达目的地之后再进行统一的整理，转换成原先的用户所要传输的数据。分组交换的特点是：通道共用，动态分配，统计复用，无连接操作寻址；通道利用率高；按照尽力而为策略提供业务；益于实现语音、数据、图像及多媒体通信。

1.2 体系结构的具体介绍

在传统电路交换网络中，呼叫控制、业务提供以及交换矩阵都集中在一个交换系统中，软、硬件互相牵制；呼叫控制和业务提供结合在一起，不同的业务需要不同的呼叫控制功能，之间没有开放的互连标准和接口，是一种垂直集成的、封闭的和单厂家的系统结构。缺点是新业务的开发、提供以专用设备和专用软件为载体，需要对全网的交换机进行改造和升级，实现难度大，周期长，成本高，无法适应快速变化的市场环境和多样的用户要求。

软交换打破了传统的封闭交换结构，采用完全不同的横向组合模式，将体系结构分为媒体接人层、传输层、控制层和业务应用层。

软交换体系结构式目前面向网络融合的新一代多媒体业务整体解决方案，具有层次化、呼叫控制与承载分离、快速开发业务、集中部署业务等特点。能为用户提供多种业务，包括PSTN话音、无线话音、基础数据、多媒体数据等多种业务。通过优化网络结构，实现了网络的融合，更重要的事实现了业务的融合，从而使软交换网络能够继承原有电路交换网络中丰富的业务功能，与此同时，可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。

在软交换构建的开放体系架构中，通过呼叫控制与媒体交换/承载的分离，实现了开放的分层架构，各层次网络单元通过标准协议互通，可以各自独立演进，以适应未来技术的发展。软交换主要包含两个层次：

（1）媒体网关层：根据组网的位置，可分为接入媒体网关（提供接入适配功能）、中继媒体网关（提供与其他网络互通的媒体流转换功能）、资源媒体网关（提供特定媒体资源）。

（2）呼叫控制层：由信令网关（提供中继信令SS7在IP网上的传输适配功能）和呼叫控制服务器（通过与信令网关和媒体网关的配合实现呼叫的建立、维持和释放控制功能）。

软交换网络体系结构可以克服现有电路交换网络存在的以下问题：它是一个开放的网络体系结构，既能在PSTN中传送数据业务。又能在分组网中以一定的质量传送语音，克服了异构网络环境下进行业务交换的难题；将承载、呼叫控制和业 务生成相分离，解决了上层服务交替时难以平滑过渡的问题；在各层与各单元之间采用标准协议和开放接口进行通信。有利用不同网络设备之间的互通和集成；通过利用基于分组交换的网络进行承载传送，如IP、ATM等，克服了基于TDM的传统网络容量不足的缺点。

2 软交换的具体特点与相应的功能

2.1 关于软交换技术特点分析

一般情况下，软交换的主要特点为：

（1）相对于传统电路交换而言，软交换技术将呼叫控制与话音处理/交换分开，媒体网关可以布设在提供最大价值的地方，复杂的呼叫控制被集中在一起。通过部署分布式交换，可以实现灵活的组网方式，可以有效地解决传统组网模式中容量、覆盖和路由迂回的矛盾，便于进行集中维护和管理，有利于降低建网成本和运维费用。

（2）软交换技术具有综合业务提供能力，可以构建集语音、数据、传真与视频等综合业务于一体的全新网络，真正意义上实现语音、数据与视频在传输与业务上的融合与统一。

（3）软交换机技术提供了开放的业务（基于AP1支持新业务二次开发）；软交换机提供基本网络管理与控制功能，新的业务尤其是增值业务由第三方提供，这样可以快速加载原有网络难以提供的新业务。

2.2 软交换的主要功能详细介绍

软交换的主要功能如下：

（1）移动交换服务器可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制等；接收来自业务交换功能的监视请求，并对其中与呼叫相关的事件进行处理；支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。

（2）移动性管理功能。主要完成切换（包括UMTS系统内、GSM系统内以及GSM与UMTS系统间的切换）、登记和移动台去话功能。还具有VLR功能，包括用户数据管理、位置登记、鉴权、提供MSRN、VLR恢复、切换号码分配、TMSI分配、清除、SuperCharger功能。

（3）业务提供功能。由于软交换在网络从电路交换网向IP网演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的全部业务。包括基本业务和补充业务；同时还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务。

（4）互通功能。软交换的多协议支持功能和以软交换为核心的NGN开放式结构。满足了不同网络之间的互通功能。

（5）操作维护功能。操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理和操作维护的部分，是用户使用、配置、管理、监视软交换设备的工具集合。

（6）其他功能：接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能以及计费功能等。

3 软交换在目前生活中的应用发展前景

实现业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离的软交换打破了传统的电信网络结构，为数据和话音的融合、催生大量新业务做好了充足准备。软交换技术良好的应用前景可以为新运营商将进入语音市场提供一个良好的平台和较强的竞争力，而传统的电路交换网运营商也可通过它完成向IP网的过渡，共同建设一个以业务为核心的、可持续发展的、能展示未来发展前景可盈利的网络，同时保护运营商已有的网络投资，那样既能够降低网络建设和运营维护的成本，又能够增加业务收入和开发新业务的途径。使公司得到更好和长远的发展，同时也提高了公司与其他公司的竞争力量。

结束语

总的来说，经济的进步也在不断刺激着科技的不断进步。所以必须要提高智能化的技术，要拥有创新的能力，对技术的提升要在原有的基础上做出提高。在理论知识方面，更加要努力提高理论的可实践性，有坚定的理论基础，才能不断的提高创新技术的可行性。要学会理论和实际相结合，理论和实际不能分离，提高对新技术的研究与利用。有利于国家整体科技行业的进步。提高科技技术的经济利益，更好的带动整个产业的发展，这样更加有利于经济的进步。

参考文献

[1] 路峰.从与电路交换的比较看软交换技术 2007（01）

电路与电子技术 第4篇

关键词：电路与电子技术实验,小组协作,实践教育,课堂教学调控

一、引言

《电路与电子技术实验》课程主要包括电路分析基础实验、模拟电子技术和数字电子技术实验, 即俗语的“三电”实验, 是电类学科方向非常重要的一门专业实验基础课, 既是学习后续课程的先导, 也是学生毕业后从事电类工作的基础。基于以上因素, 如何上好“三电”实验课程, 是各所高校负责《电路与电子技术实验》课程的教师们应尽的责任。我校从事该实验课程的课程组全体教师, 多年来在学生每年测评中均能达良好以上, 一半以上的教师达到优秀。在这里根据大家的教学经验、体会, 从实验课程教师的必备条件, 课前准备, 实验预习环节, 小组协作式的教学方法, 课中的调控和课后环节等方面与同行进行切磋、交流, 共享成功的教学成果。

二、实验课程教师的必备条件

实验教学不仅要求教师有扎实的理论基础, 还要具备实战经验, 实战经验的培养需要时间的磨练。特别是随着近几年实验教学的改革, 由验证性实验向设计性、综合性和研究型实验转型, 教师没有过硬的实战经验, 要上好这一门实践性较强的课程, 同时获得学生们的认可是很难的。因此课程组教师们认为刚毕业的研究生、博士生虽有较全面的理论功底, 但缺乏该课程的实战经验, 应该最好在课前通过一个学期观摩实践教学经验丰富的教师的课, 除了揣摩学习课堂教学的经验之外, 主要是培养实验过程中处理实践故障, 以提高解决问题的能力, 日后才能有条不紊地胜任该实验课程。

三、课前准备

实验备课不同于一般理论课的备课。对那些验证性实验来说, 比较简单, 教师只要把相关的理论概念搞清楚, 实验过程中仪器操作、元器件的选择及容易出现故障的地方加以掌握, 相信教师在实验课堂上就会得心应手。而对那些设计综合性实验, 教师仅仅书面备课是远远不够的, 需要跟同学之间在课前有配合。主要分二类:一类简单的设计性实验, 为了使学生对一般性设计性实验有个适应过程, 从2005年至今, 课程教材改版以来, 在缩小了验证性实验比例, 大大增加了设计性、综合性实验比例情况下, 刚开始教师、学生均不太适应, 一个学期下来, 大家感觉教和学不得要领, 教学效果也差。针对问题的出现, 课程组全体教师特意拍了相关录像, 作了一些相关的课件供学生课前预习参考, 这样效果就好多了。可对另一类难度大一些的设计性、综合性实验仅靠录像、课件还远远不够, 我们要求学生先交设计方案和仿真结果 (Pspice或M ultisim) , 教师对学生的方案进行批阅, 指出方案中不合理之处并提出需要改进的地方, 同时借助BB网络教学平台, 学生及时提问, 教师及时解答, 这样才能使学生在有限的上课时间内, 很好地完成实验任务。虽然教师工作量提高了, 但极大地提高了实验教学效果。

四、教学过程的调控

上好这样一门实践性较强的实验课, 其实也是一件不容易的事情。如何让学生学得轻松, 并带着兴趣而学, 关键在于教师的技巧。可从以下方面加以论述。

(一) 上好第一堂课

第一堂课教师除了介绍本门课程的要求外, 更要注意自己的仪表、语言, 要具有幽默感, 让学生感觉到你的自信, 同时也不缺乏你的智慧和求实精神。由于该实验课程大纲要求1人1组, 一个教师要同时带约40位学生, 因此首先应根据每个班的人数不同, 将学生相应地分成若干大组, 规定按大组的形式来验收学生的实验结果。这样做一方面基础好的学生能帮助基础差的学生, 同时也增强了组与组之间的竞争力;另一方面也增强了班级的凝聚力;其次, 实验报告是实验工作的全面总结, 同样在第一堂课教师会要求学生们认真撰写, 做到条理清晰, 图表简明, 计算准确, 分析合理, 讨论深入, 结论正确, 并能正确回答思考题。并告诉学生实验报告是考评大家实验成绩的主要依据。这样做的教学效果很好, 班级凝聚力大大提升, 同时学生对课程组成员的测评分也都在分院名列前茅。

(二) 加强实验预习环节

教师尽量在实验过程中少说话。要求学生实验前必须进行在实验中心网络平台 (或BB网络教学平台) 上进行自测检查, 部分设计, 综合性实验项目事先提交预习报告。网络课堂为学生提供自主型学习资源 (如自测题是教师把长期实验教学中累积的学生容易出错的问题设计成实验题目) 其过程是:

1. 提前一周下发实验具体任务, 同时在实验中心网络平台 (或BB网络教学平台) 上提供必需的学习资源。

2. 学生进行课前的准备 (预习时进行网上实验自测题的测试) 。

3. 实验资格的审核, 预习报告打分, 加大预习效果

的考核, 实验前随机抽查若干个学生回答1道实验题, 并计入实验平时成绩。

4. 进入实验室, 在指定时间内完成实验任务, 完成前3名的学生加分;

若在规定的时间完不成, 将实验操作成绩下降1个档次。 (发现抄数据下降成绩为C)

(三) 小组协作式的教学方式

针对一些较难的综合、设计性实验项目, 将教学班级分成5~6人的学习小组。目的是让学生在实验课程中便于交流、协商、讨论。这样可为学生创造一种平等的学习环境, 其框图见图1所示。

(四) 课堂教学过程技巧

教师的责任心和上课的技巧, 在很多方面会影响学生对该课程的兴趣。课程组成员主讲的一门课程就是《电路与电子技术实验》课程, 从电路———模电———数电共分15次完成。每次实验之前的开场白教师都会花几分钟时间对前一次实验报告中存在的问题作一简述, 然后简单介绍本次实验的要领, 尽量多讲一些简单应用方面的例子。同时教师把自己的科研体会和科研方法在授课时适当地传授给学生, 让学生时刻感受到学习这一门实验课的重要性;并告知于学生每年参加全国大学生电子设计竞赛的苗子很多来源于该课程优良的学生, 这样不仅大大提高学生对做实验的兴趣, 而且也激发了很多学生主动积极参与课程组后续课程开放性实验的研究。

(五) 课堂过程教师控制能力

每一次实验过程中, 教师和学生都会完全融合为一体。在一次次的相互切磋中, 强调一个准则, 学生遇到问题要认真思考, 分析故障可能出在何处, 通过自己思考, 解决问题;或能带着思考再求助于他人。在教学过程中, 采用这种“启发”式教育, 效果明显, 根据实验原理, 剖析故障, 然后踏踏实实地往下做, 定能找出问题的根源。这样做既提高学生的分析、动手操作能力, 也大大提高学生排除故障的能力, 真正为后续课程打下坚实的基础。

下面通过具体一个实例, 讲述我们是如何调控学生完成实验的全过程。例:用74LS138译码器和74LS20四输入与非门实现一位全减器。可分二类情况要求学生:一类是针对基础好的学生, 教师强调不检查导线、芯片的好坏, 而是直接按电路图连线, 待有问题出现再根据实验原理, 排除故障, 最终实现实验结果;另一类是针对基础差的学生, 要求学生先检查导线好坏, 再检查芯片的好坏, 然后连接线路, 后一种情况一般问题不大, 可独立完成, 此方法仅限基础差的学生, 在教学过程中教师不提倡这么做, 学生也更愿意采纳第一种方法加以实现, 这样做学生认为在实验过程中对自己的分析、动手操作和排除故障能力都有质的提高。当然教师的工作量增加不少, 但学生应用技能等方面得到提升, 还是感到非常欣慰的。课程组成员一直在学生中有相当好的口碑, 该理论课程在2003年被评为省精品课程;2007年教学团队被评为省优秀教学团队。

五、课后环节

认真批改实验报告是每位教师的天职。在批改实验报告时, 小到一个元件符号, 坐标轴的变量单位, 大到分析方法都要给学生一个明确的反馈信息, 让学生知道错在何处, 特别是同学们的误差分析, 实验结论不理想的情况下, 应不断地总结, 有不妥之处要及时提出。一个学期下来, 特别是后半学期, 实验报告的质量有大幅度的提升。同时应多听取学生和其他教师的意见和建议, 对自己的教学方式经常性的思考分析, 总结经验教训, 提出下一步要改进的措施和方法, 这样坚持不懈, 教学水平必然会不断提高。

六、结束语

通过这门课程的教学的改进, 提高了学生对细节的要求, 加强了动手动脑、理论联系实际的能力, 用生动具体的教学方式, 使学生对实验的理解和操作得到很大的帮助, 从理论出发, 教会学生各种分析问题的方法, 帮助学生渡过学期初对实验的陌生并逐步能独自完成实验, 培养了独立分析、解决问题的能力。

在教学的过程中, 让课程组教师们完全体会到一种成就和幸福感, 促使大家在今后的教学中更加认真负责, 进一步提高教学技能和水平, 为实现该课程成为国家精品课程而为之加倍努力。

参考文献

[1]王竹萍.高校电路课课堂教学改革与实践[J].中国高校研究, 2005, (6) .

[2]于歆杰, 等.专业基础课中的研究型教学[J].高等工程教育研究, 2006, (1) .

[3]陈慧英.电工电子技术[J].高等教育出版社, 2008, (4) .

《基本电路与电子学》教学大纲 第5篇

总学时：80（讲授60学时，实验20学时）适应专业：计算机科学与技术

一、课程的地位、性质和任务

本课程是计算机科学与技术专业必修的主要技术基础课。其作用与任务是：使学生掌握线性电路的基本概念和分析方法，熟练地求解电路的响应；掌握非线性电路的分析和计算，为后课程作必要的准备。

二、课程教学基本要求

1、电路的基本概念和基本定律

牢固掌握理想元件、电路模型、参考方向及关联参考方向等的概念；深刻理解电压、电流、等物理量的意义和各量之间的关系；牢固掌握和熟练应用元件（电阻、电感、电容、电压源、电流源和受控源）的伏安特性和基尔霍夫电压定律及电流定律；树立用电路定律分析电路的观念。

2、电阻电路的等效变换

对症等效的概念，牢固掌握和运用无源二端网络、含源支路、实际电源模型等的等效变换及电路的等效变换；学会含受控源二端网络 的等效及无源三端网络（Y形和△形）的等效变换；掌握输入电阻和等效电阻的概念。

3、分析线性电路的基本方法

了解图论的初步知识；掌握支路电流法；牢固掌握和熟练应用节点电压法和网孔电流法；了解回路法。

4、线性电路定理

掌握叠架原理、齐次定理、替代定理、戴维南定理、诺顿定理、物勒根定理、互易定理、对偶原理及最大功率传输定理；熟练应用叠加原理、戴维南定理等分析和求解电路。

5、具有运算放大器的电阻电路分析

深刻理解构成理想运算放大器的条件及理想运算放大器“三虚”的概念，并能用“三虚”的概念分析各种运算电路；掌握列节点电压议程分析运算电路的方法。

6、非线性电阻电路

熟练掌握非线性电阻元件的伏安特性，正确列出非线性电阻电路的方程；掌握非线性电阻的串并联，熟练运用图解法、分段线性化法、小信号分析法等分析非线性电阻电路；掌握非线性电阻电路方程。

7、一阶和二阶非线性电路

掌握非线性电路元件和电容元件的伏安特性；掌握一阶和二阶非线性电路的状态方程及分析方法。

8、一阶电路的时域分析

掌握一阶电路身分方程的列出及求解方法；掌握利用换路定律求解电路初始的方法；深刻理解时间常数、零输入响应、和全响应、自由分量和强制分量、和稳态和暂态等的概念；熟练掌握一阶电路的三要素分析法；会分析计算一阶的阶跃响应和冲激响应。

9、二阶电路的时域分析

掌握二阶电路的身分方程、特征方程的建立和电路固有频率的概念；正确判断二阶电路响应的性质，牢固掌握和熟练分析RLC串联电路的零输入响应、零状态响应不、附中响应和冲激响应。

10、相量法及正弦电路的稳态分析

掌握正弦量、相量、相量图等概念，能运用电路基本定律的相量形式，熟练地分析复阻抗和复导纳的串并联电路；运用电路方程法地分析正弦稳态电路；学会计算正弦电路的平均功率、无功功率、视在功率和复功率；掌握正弦电流电路的串联、并联谐振的条件、特征、频率特性及通用谐振曲线；了解提高功率因数的意义和基本方法，了解正弦电流电路的最大功率传输。

11、三相电路

了解对称三相电源的产生、接法及相量图；熟练掌握对称和不对称三相电路的计算；熟练掌握三相电路的功率计算。

12、具有耦合电感的电路

牢固掌握互感的概念；熟练分析耦合电感电路及空心变压器电路；牢固掌握理想变压器的伏安关系及电压变换、阻抗变换的性能，能分析变压器电路。

13、非正弦周期电流电路

了解非正弦周期电量的分解方法及谐波的概念；掌握非正弦周期电量的有效值、平均值和电路平均功率的计算；掌握非正弦周期电流电路的计算。

三、课程主要内容与学时分配

1、电路模型和电路定律

6学时

2、电阻电路的等效变换

4学时

3、电阻电路的一般分析

6学时

4、电路定理

6学时

5、具有运算放大器的电阻电路

4学时

6、一阶电路

6学时

7、二阶电路

4学时

8、非线性电阻电路

2学时

9、一阶和二阶非线性电路

2学时

10、相量法

2学时

11、正弦电流电路的分析

8学时

12、具有耦合电源的电路

4学时

13、三相电路

4学时

14、非正弦周期电流电路

2学时

15、实验

20学时

四、实验课要求

1、了解万用表、电压表、电流表、功率表、直流稳压电源、信号源、示波器及调压器等的基本工作原理，掌握使用方法和测试技能。

2、掌握电阻电路的测试方法。

3、掌握集成运算放大器的测试方法。

4、掌握一阶和二阶电路的方法。

5、掌握正弦电流电路的测试方法。

6、掌握非正弦周期电流电路的测试方法。

7、具有处理实验数据、分析误差的能力，能写出符合要求的实验报告。

五、考核方式 闭卷考试

平时20%，期中10%，期末70%

六、教材与参考书目

模拟电子技术中电路模型的应用 第6篇

关键词 模拟电子技术 电路模型 应用

中图分类号：TN7 文献标识码：A

0前言

模拟电子技术和电路模型设计的方法可以适用于模拟电子技术放大电路中的各种电量功率、电压及集成运算放大电路等，同样可以应用在不确定电路中。模拟电子技术是数字电子技术中的一个难点，因模拟电子技术的公式过多、理论性复杂，使该技术在应用中不易掌握。适当的选择电路模型，可以有效解决工作中带来的复杂性问题。

1二极管的电路模型

工程作业中，二极管的应用需要选择合适的二极管模型。二极管电路模型分为以下四种：

（1）理想模型。大流量工程的直流电路，二极管的返回电源电压伏超过UD时，此时的二极管相当于电源的开关；当二极管的位置正面偏移时，二极管相当于短路；当二极管的位置反面偏移时，二极管相当于断电。

例如，二极管的电路的R=1K€%R，理想型模型计算出UDD=10V的回路电流值I0。

I0=UDD/R=10mA

（2）恒压降模型。二极管的电流如果大于1mA，二极管可相当于成为一个恒压降模型，恒压降模型是指二极管疏通，管压降内的电流不会随意变化，值为0.7V（硅管）。

例如：电路图形中，如果电路的元件不改变，使用恒压降电路模型来替代二极管，此时会有：

I0=（UDD-UD）/R=9.3mA

结果显示，二极管的理想模型与恒压降法结果相似，并且都是合理的。但假如UDD值小，UDD=2V时，两者的结果差异会变的很大，理想模型法与实际值间的差别大，则是不合理的。

（3）折线模型。折线模型是针对恒压降模型做的修正，模型中由一个电池和一个电阻rD组成，电池的电压是二极管的电压，rD值为200€%R。

2晶体管类型的简化小信号模型

一般来说，晶体管的输入输出不成正比，也叫作非线性特点。所以当遇到分析较大电路时比较复杂，不能用输入输出等比的方式进行晶体管类型的电路分析。但如果输入信道的电压数值比较小，则能够使用小信号模型分析方法，将三极管构成的放大电路的等比方式电路进行解决，从而使计算量降低。

2.1共射极放大电路

将晶体管用小信号模型代替，小信号的等效电路会变为输入输出等比方式的纯阻电路，这样可以在分析放大电路的多种性能指标时比较简单。固定的偏移放置的共射放大电路，输入交流性小信号时，电路中相对应的部位几乎可以省略不计信号中的容抗性。交流通路的过程中当做正面偏移的短路处理，直流电源设置到恒定压源，便没有交流压降的现象出现。

2.2共基极放大电路

共基极放大电路在输入电压时，是基于发射极和基极之间，输出的电压从集电极和基极两种电路而出，共基极放大电路和小信号等效电路的电路显示，所以，基极电路是输入和输出电路的相同端口。此时的RB1、RB2是基极的偏移放置电阻，RB3是集电极电阻。

2.3共集电极放大电路

晶体管内的其中一端是输入端，另一端是输出端，还有一端是公共端。这种电路模型中，输入信号是由基极输入而产生的交流电流，再通过晶体管的输出端口放大，电流经过发射极电阻时的交流电压会变大，从而使发射极的传输端到输出端，因为发射极通常可以被看作是输出端，所以此电路也可被称作射极输出器。

3场效应管的小信号电路模型

这种模型中的受控电流源gmugs是受栅源电压ugs的控制受控电流源，Gm可以反应这种效应。场效应管的IG=0，输入时Rgs值会超过晶体管输入的电阻rbe，所以，场效应管的输入端可以被看作为电路开路。场效应管的输出电阻rds值很大时，也后面相联的负载也可以忽略不计[5]。

4结论

综上所述，模拟电子广泛应用到电路模型中，会为电路带来方便的同时，也可以将复杂问题简化解决。虽然电子器件组成的电子电路属于输入与输出不成正比，但如果条件允许，电子器件也可将输入与输出值转化为相等比形式，从而建立起这种电路模型。使用这种电路模型技术可以使已经普及的相同输入、输出值的电路分析法来计算电子电路。列举的实例中基本电子器件的不同工作环境下的电路模型的相对比可以得出，原有的复杂问题可以得到简化，从而可以进一步解决工作中的难题。

参考文献

[1] 韩波，王诗兵.T参数小信号模型在模拟电子技术教学中应用研究[J].电脑知识与技术，2013，34：7919-7921+7944.

[2] 安兰珠.浅谈任务驱动教学法在模拟电子技术中的应用[J].大家，2011，03：111-112.

[3] 戴永胜，方大纲.GaAs MMIC开关MESFET电路建模技术研究[J].南京理工大学学报（自然科学版），2006，05：612-617.

[4] 黄戎，何红梅.Multisim8在模拟电子技术教学和实验中的应用[J].商情（科学教育家），2008，06：222.

[5] 燕贤青，晋国卿.模拟电子技术中反馈的判断及应用研究[J].科技广场，2012，11：63-67.

电路与电子技术 第7篇

《电路与电子技术》是一门实践性、操作性和应用性较高的学习计算机硬件的基础性课程[1,2,3]。在传统教学中,虽然课程安排有理论教学和实验教学,但在实际教学中理论教学与实验教学很难有效接洽,这使得理论学习和实践教学缺乏时效性与互动性,教学方式的灵活性和多样性也受很大限制。通过引入虚拟的交互式软件、高度集成化硬件和综合服务性桌面操作平台,拟创建《电路与电子技术》在线实验教学平台[4]。借助此平台,能够为每个学生提供一个独立虚拟机,学生通过虚拟机可以进入到一个独立的实验环境,在此实验环境中,非常紧凑的安排每个精心设计的实验,学生进行的每一项实验操作记录保存到虚拟存储中,确保实验教学的连续性和有效性。授课教师通过共享桌面,可以轻松了解那些学生做过实验,以及学生所遇到的问题,择其做出修改和评论,及时更正学生遇到的难题,力求更快地将问题解决。这样,学生无需再为聚集成堆的实验报告和晦涩难懂的理论知识束手无策了。推行虚拟技术对硬件课程的改进是一剂林丹妙药,可以使教师和学生告别满是灰尘的实验室,将工作重心转移到电脑桌面平台。既实现了教学模式的灵活性和多样化,又方便了实验教学管理,并为学生提供了不受时间、地点限制更为便捷的实验环境。同时,延长了服务器及学生机的使用寿命,降低了实验室设备耗损,减少了设备维护和管理费用,更能有效地提升了实验室管理水平和服务能力。

1 教学改革的目标及内容

物联网相关专业的实践教学具有内容覆盖面广、知识更新速度快、内容综合性强等特点,而且物联网专业的学生要求掌握高度集成的硬件基础知识和娴熟的跨平台软件编程技能。针对这些特点,各高校为了适应应用型人才培养方案、提升学生的综合实力和竞争力,需要开设更多的软件和硬件都要覆盖的专业课程,由于受总课时量的限制,相应一些基础性课程课时受到压缩,必须对这些课程进行整合处理,才能顺利完成教学目标。其中,《电路与电子技术》就是整合了《电路分析基础》、《模拟电路》和《数字电路》三门课程,课时压缩到原来3门总课时的1/3。面对有限的课时和大量的实践教学内容之间的矛盾,只能发挥学生的主观性,充分利用课余时间,使学生的学习从课堂内延伸到课堂外,从而保证教学任务的顺利完成。

《电路与电子技术》是一门实践性非常强的课程,传统课堂教学常常是理论和实践分离,学生们感到枯燥乏味,难以激发学生的学习兴趣。如何充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性,如何提高课堂教学效率,如何充分利用好网络信息资源,是当前高等院校深化教学改革的关键所在,而网络技术和虚拟化技术是实现这一目标的有效方式之一。虚拟化在线技术充分整合信息技术与传统面对面的教学优势,促进信息技术与课程整合,充分利用了信息技术的开放性。

2 需要解决的关键问题

《电路与电子技术》这门课,知识内容错综复杂且实验操作性,学生们总是感觉此门课程晦涩难懂、眩晕及目不暇接,面对庞大的知识体系,学生往往是望而却步的、半途而废的。针对实际教学中存在的问题,项目提供了相应的解决方案,从而有效地提高教学效果。

为了解决理论教学分散性和实践教学综合性的矛盾,可以对课程部分内容进行整合优化处理,比如电源等效定理讲完之后,戴维宁定理和诺顿定理可以简单讲解。

因受课时限制,面对庞大的理论知识体系和千头万绪的实践教学内容,仅仅依靠课堂时间很难有效地完成教学任务。为此,针对例如多节点、多网孔的节点电压方程和网孔电流方程构成的多维线性方程组的求解,可以通过该项目的虚拟化网络访问到虚拟机,借助虚拟机上的matlab软件进行方便快捷的求解,把复杂的方程组的求解过程简单化;对于电压表、电流表、受控源的使用方式完全可以采用multisim软件,进行现场操作,实现理论和实际操作的无缝衔接。

课程理论性强,理论教学比较枯燥。很多实际工程问题一旦升华为科学理论和原理,常常伴随着多元微积分式的繁杂数学公式。尤其是号称“魔鬼电路”的模拟电路部分,其三极管内载流子的电流分配关系、放大电路静态工作点和动态工作点的分析、放大电路的失真和集成运放输入和输出电阻的计算等公式较多。学生很难从教师的碎片化教学描述中理解信号的传递、变化过程,因此让很多学生望而却步,产生了厌学情绪。通过虚拟multisim软件平台,学生可以根据原理图去搭建电路,通过示波器或逻辑分析仪去测量各个节点的波形变化,从而了解电路本质。通过不断的实验验证,可以有效提高理论教学效果。

针对实践性很强的数字部分内容,比如组合逻辑电路部分的真值表、逻辑函数表达式、波形图、各种触发器电路结构和逻辑功能、时序图、状态转换图的理解,完全可以利用虚拟平台上的Quartus ii软件进行仿真,采用Verilog HDL语言描述门级描述、数据流级assign描述和行为级always描述,通过Quartus ii软件自带的vector Waveform File矢量波形文件或者采用第三方插件Modelsim SE软件进行验证,能形象直观的观察到输入和输出之间的逻辑。对习惯用c语言编写程序代码的同学,可以在虚拟平台中添加和Quartus ii软件匹配的Nios II的开发平台,从而将课程内容延伸到FPGA的嵌入式片上系统SOPC的开发,使学生所学的C语言在硬件平台进行控制,真正感觉到学有所用,给学生注入新的活力。

同样可以采用虚拟硬件平台Proteus和Keil软件平台联合下对《电路与电子技术》课程内容进行相关的设计,实现消化理论知识与强化动手操作能力的要求。

针对《电路与电子技术》课程的特性,我们借助虚拟化技术和网络技术构建的实验教学平台,在虚拟环境中集成仿真功能,提供matlab软件、Quartus ii软件、Keil软件、Modelsim SE软件、Nios II、multisim软件和Proteus;搭建虚拟化服务器、应用虚拟化桌面并创建客户端和数据库整体系统平台。同时提供教学实验内容、步骤、教学课件、在线视频,通过此网络虚拟平台,学生可以根据自己的喜好选择软件,浏览在线教学资源,为学生的自主学习打开方便之门。

3 教学改革成果的应用及成效

借助这个平台,提高实验教学的灵活性和多样性,激发学生学习兴趣,有效提高学生的动手能力和实践能力,为学生提供一个便捷、多样的实验教学环境和实验教学平台。同时,此平台也有利于实验教学的监督、管理和评价,并能有效的降低实验设备的能耗,提高实验室的教学管理和服务水平。

摘要：针对物联网工程专业《电路与电子技术》课程教学中的一些问题,利用虚拟化技术在搭建实验教学平台方面的实际应用,把虚拟化技术引入《电路与电子技术》实验课程教学改革建设中,搭建服务器虚拟化、桌面应用虚拟化并创建客户端和数据库整体系统平台,最终创建一个《电路与电子技术》在线实验教学平台。

关键词：虚拟化技术,电路与电子技术,教学改革

参考文献

[1]王莉.模拟电子技术课程研究性教学探讨[J].教育现代化,2015(15).

[2]黄亮,侯建军,马庆龙,等.模拟电子技术故障模拟实验箱开发的创新实验[J].高教学刊,2016(1).

[3]刘云朋,李鸿征.基于虚拟仪器技术的USB数字电路实验系统设计[J].实验技术与管理,2015,32(1).

电气控制与机床电路检修技术探讨 第8篇

在现代企业生产中开始广泛应用数控机床, 实现生产工艺的程序化、自动化和可控化, 在充分提高生产效率的同时, 也大大节省了企业的人力和物力。而随着数控机床等电气设备的广泛应用, 电气控制与机床电路检修成为了摆在企业生产中不可避免的话题, 通过诊断和查找电气控制中的电路故障, 能够做到对于电气控制状况的及时掌控, 能够做到对于机床电路检修技术的了熟于心, 真正将故障的查找做到区别对待和完善解决。

1 机床电气控制电路的常见故障

现代生产中所采用的机床设计越来越复杂, 控制的机械设备种类越来越多, 通过电气控制来保证各种机械设备的协同工作, 是实现电气控制与机场电路检修的重点。以下是排除了电气元器件和电源故障之外的几种常见故障。

(1) 短路故障。短路故障是机床整体运转过程中非常容易出现的问题。在生产中, 出现短路故障肯定是由于机床电路本身的载电符合过大引起的, 从而造成了机床电气控制电路的短路故障。形成电气控制电路的短路故障主要由以下几点原因造成:首先是机床电气控制电路的操作不当, 造成了局部时间的局部电路负载过大, 造成短路故障。其次是由于机场电气控制电路长期处于潮湿环境中, 造成了及产供电器控制电路的绝缘能力降低, 从而引发短路故障。最后是由于机床不注意维修保养, 造成了机床内部栓塞, 各种油污引发电阻过热, 造成短路故障。

(2) 断路故障。在机床电气控制电路中, 断路故障是非常容易发生的故障, 也是对于机床电气控制损害最大的故障。当机床正常工作过程中, 机床电气控制电路的某条线路断开, 就会造成高速运转的机床失去电路支持, 机床从高速运转到非正常停止, 机床电路损害非常大, 甚至产生严重的安全隐患。机床电气控制电路的断路故障大多是由于线路中出现断电造成的。短路故障产生的原因一方面是由于机床操作不规范, 造成了机床处于不正常的运转状态, 运转时间长了就会对于机床的电气控制电路造成损害, 引发断路故障。另一方面是由于缺乏定期维护和保养, 机床自身产生的原因不能被及时发现和排除, 长期运转引发线路断裂, 造成断路故障。

(3) 接地故障。接地故障是机床电气控制电路中的一种非正常接地方式引起的, 它容易引起机床电气控制电路发生短路故障和断路故障, 容易给整个电路系统留下安全隐患, 严重的情况下会造成电流外泄故障。在机床电气控制电路的接地故障中, 一般被分为单相接地、两相接地和三相接地, 其中最常见的故障是单向接地故障。在生产过程中, 企业机床操作者和维修者不注意按照标准化流程对于机床进行必要的操作和保养, 电路不能做到及时巡检, 当电路的绝缘体发生破损时, 就会造成电路的导体和外部环境接触, 一旦出现电路与地面接触时, 就会引发单向故障的发生。

2 电气控制与机床电路检修技术

在机床电气控制的电路故障中, 故障检修技术大致分为简单和复杂两种, 简单的电路故障通过肉眼识别就可以搞定, 它们通常与机械、传动装置有关, 带有明显的外部特征。而复杂的电路故障需要维修人员掌握一定的电路工作原理, 使用正确的故障检修技术和方法, 才能提高故障诊断和修理的质量。

(1) 用测量法确定故障点。在机床电气控制的电路故障检修中, 运用万能表进行故障点的测量和识别是一种非常重要的方法, 其方法一般集中在以下两种方式:首先, 带电检测方法。这种方法主要是测量断路故障, 当机床发生电路故障的时候, 保证外接电源的电压正常, 通过万用表连接线路中的各个电气元器件或者导线两端, 如果万能表有反应, 则表明线路中存在断点。其次, 断点检测方法。主要是检测短路故障和接地故障, 其是通过万用表的转换开关来设置倍率相同的电阻档, 测量结果如果是电阻无限大, 说明其中存在短路故障或者接地故障。

(2) 自诊断功能法。数控机床的设计和使用中, 数控操作和监控是非常重要的应用功能, 而自诊断功能法是检测数控系统监控性能的重要指标。通过运行机床自诊断功能系统, 操作者和维修者可以及时掌握系统运行的工作状态、故障部位和成因, 了解系统维护周期和性能, 提供对策的技术。在数控机床的自诊断表现形式, 大多是采用主控面板的指示灯或七段报警灯来显示。维修者在进行故障排查的时候, 可以根据说明书对于指示灯提示进行及时判断, 也可以通过数控系统内部自带的诊断系统或者内部循环检测系统, 来进行数控机床各个部位与电气控制电路的诊断和检查, 实现自查自纠。

(3) 逻辑分析法。在电气控制与机床电路检修中, 使用逻辑分析法是一种快速准确的检测方法, 其工作原理主要是建立在对于电气控制电路各个环节的充分掌握, 对于系统运行程序和电路故障做到充分的掌握, 使用系统科学的逻辑分析, 将故障快速定位。首先, 检修前进行必要的电气故障的调查, 掌握故障发生时机床的状况, 使得维修人员能及时定位故障部位。其次, 分析电气电路, 将故障范围进行缩小和确定。检查电气电路故障的时候, 先从电气主电路入手, 把握各个重要电气元器件的运行状态, 排除系统各个运行环节的状况。最后, 断电和通电检查, 当前期过程做完后, 就可以进入故障具体排除阶段, 采用断电和通电状态下, 采用万能表等测量工具确定故障点, 采用自诊断功能法来进行系统运行和自检验工作, 检查出故障的原因和位置。

3 总结

综上所述, 在电气控制与机床电路故障中, 维修者需要面对各种各样的困难和问题, 即使是以前遇到的故障, 它的产生和解决方法也不尽相同, 这就需要我们的维修者在排查过程中认真仔细, 在处理过程中灵活机动, 充分掌握各种故障成因, 熟练掌握各种故障检修技术, 才能做好电气控制与电路检测工作。

参考文献

[1]刘凯.机床电路常见故障的分析与维护[J].中国科技信息, 2015 (05) .

[2]刘逸雪, 邓束楠.有关机床电气的故障分析与检修探析[J].科技传播, 2014 (06) .

电子电路设计与仿真课程教改探索 第9篇

一、教学内容改革探索

本门课程包含的知识点较多, 为提高教学效果, 改革教学内容, 提出“重基础”、“突重点”、“保系统”的教学内容结构。

“重基础”, 模拟电路部分, 重视三极管共基、共集、共射三种结构形式放大电路的参数设计, 及集成运放比例运算电路、求和电路、比较器电路的应用分析, 重视直流稳压电路的分析和参数设计。数字电路部分, 重视基本逻辑门、三态门、编码器、译码器、触发器、寄存器的基本功能掌握, 及计数器芯片、555定时芯片的应用电路设计。单片机部分, 重视单片机的I/O口编程、I/O口输入输出电流参数、定时器、中断器基本功能的掌握, 及串口通信、IIC程序、LCD驱动程序的应用设计。

“突重点”, 模拟电路部分, 突出功率放大器、信号发生器、信号变换器、可调直流稳压电源的应用。数字电路部分, 突出寄存器、锁存器、译码器、三态门在单片机电路中的应用。单片机部分, 突出最小系统的应用设计。

“保系统”, 在讲授Multism软件、Protues软件、Protel软件的总论和基本使用时, 运用模拟电子、数字电子、单片机的基本器件进行仿真练习, 结合“重基础”、“突重点”教学部分, 保障本课程的系统性教学。

二、教学方法改革探索

(一) 虚实结合式教学法。虚拟仿真平台建设。Multism软件是由EWB (Electronics Workbench) 软件发展而来, 它继承了EWB直观的电路仿真与设计界面, 并发展了EWB的器件库和虚拟仪表库, Multism软件人性化的界面、庞大的器件仪表库和完善的分析方法使其应用于电子设计的各个方面。学生通过Multism软件里的器件库选择所需的元器件, 通过导线按钮把元器件连接成任意的设计所需结构电路;通过修改元器件的参数, 并结合虚拟仪表对电路的电压、电流、功率各参数进行分析, 同时它还提供了直流分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、传递函数分析、射频分析等十几种分析方法;Multism软件能对模拟电子、数字电子设计, 实现快速、方便的设计与调试[1]。

Protues软件具有单片机系统仿真功能, 支持8051、AVR、PIC等多种单片机, 其集成了单片机系统原理图设计、程序编写联调等众多功能于一身, 深受电子爱好者及工程人员的欢迎[2]。Protel软件是一款优秀的电路设计软件, 其经历了Protel99、Protel99SE、Protel DXP、 Protel2004几个版本阶段, 它是业界唯一的板级设计系统, 可完整支持单片机、FPGA器件的设计, 直至PCB (印刷电路板) 的实现。Protel软件提供了丰富的元器件库、并具有灵活的器件自行构造功能。

Multism软件、Protues软件设计的电子电路仿真系统, 可通过Protel软件设计成PCB板文件, 最后由雕刻机、PCB板制作设备 (工艺) 按PCB板文件制作成实际所需的电路板, 学生将元器件焊接在电路板上, 实现虚实相结合。

(二) 项目驱动式教学。“项目驱动式”教学法是改传统的理论和实践分家、分段教学的方式, 通过师生共同拟定、实施教学项目来进行教学活动, 其改变了传统式教学中教师一言堂的现状, 强调发挥学生主观能动性, 较好地解决了理论学习和实践相结合的问题, 适用于应用性、实践性强的课程教学中[3,4]。为此, 在我校电子、电气专业选拔学生代表和课程组老师共同制订出8个项目题, 题目涵盖所有教学改革内容, 即功率放大器设计、可调直流电源设计、数字时钟设计、数字交通灯设计、基于单片机的流水灯设计、数字电压表设计、物联网大棚监控设计、信号发生器装置设计。

(三) 竞赛式创新教学法。“全国大学生电子设计竞赛”是电学类专业最具影响力的全国竞赛, 同时推动了我国该类专业教学改革、教学质量提升, 电子电路设计与仿真课程是该项竞赛最重要的基础课程。 为提高本门课程教学质量, 提出竞赛式创新教学法, 即在项目驱动式教学中设计合适的项目 (借鉴全国大学生电子设计竞赛赛题形式) , 以项目为单元, 学生间相互竞赛, 根据学生完成的指标分等由高到低评出获奖的等级, 此教学法可显著提高学生的学习主动性和学习兴趣。

三、评价体系建立

完善考核方式, 体现公平、客观。学生该课程的最终成不是由试卷分数决定, 最终的成绩应体现其学习态度和学习过程。因此, 提出表1所示评分表, 学生最终成绩由5部分组成, 理论仿真分, 根据仿真软件仿真结果给出;指标分, 根据完成的具体指标给出;发挥分, 根据完成指标外的功能情况由评委给出;同行评分, 做同一个题的学生相互给对方打分;报告分, 根据报告质量给出。

详细的介绍了Multism软件、Protues软件、Protel软件的功能和特点, 并阐述了其相互之间的关系, 即电子电路设计与仿真的实现方式。详细分析了本门课程的改革内容, 并针对改革内容提出了三种教学方法。

参考文献

[1]杨欣, 王玉凤, 刘湘黔.电路设计与仿真[M], 清华大学出版社, 2006年第1版.

[2]张兰红, 陆广平.我校“单片机”课程的教学改革[J].电气电子教学学报, 2014, 36 (1) , 26-27.

[3]李泽辉.“项目驱动式”教学法的探索与实践[J].实验科学与技术, 2011, 9 (2) , 133-134.

电路与电子技术 第10篇

随着“国家示范性高等职业院校建设计划”项目的启动, 高职院校的教学改革开始大规模的开展。基于传统教学模式的缺点和改革新形势的驱动, 《电子电路》课程的改革势在必行。

1 课程现状与问题

1.1 教材的选用

长期以来, 高职院校《电子电路》课程的教材一直沿用大学本科的教材, 而本科教材虽然内容全面, 但是更偏重理论性和系统性, 缺乏工程性和实践性, 而且其理论深度和难度都较大, 并不适合高职学生使用。所以, 必须选择一本内容精炼、应用性广、实践性强的教材。

1.2 理论联系实际不够

我国高职人才培养的基本特征是:以培养高等技术应用型和高技能型专门人才为根本任务;以适应社会需要为目标;以培养职业岗位技术技能为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。然而, 传统的《电子电路》课程中理论联系实际的内容还远远不够, 一方面, 有关操作技能和实际应用部分的知识介绍得较少;另一方面, 学校在实验室建设上投入的力度不够, 实验室设备较为陈旧落后, 不能为学生实验或实训课程的进行提供一个良好的环境, 从而造成学生的“学”与“用”严重脱节。

1.3 教学模式不当

传统的教学模式中, 教师是整个学习活动的主体, 而学生只是被动地听, 理论知识一成不变地按章节进行划分, 教学效果也只是一味地由考试成绩来决定。这种单一化的说教模式使得学生不爱思考, 学习的主观能动性越来越差, 久而久之会逐渐失去对课程原有的兴趣。

2 课程改革的基本方向

基于以上对《电子电路》课程现状和问题的分析, 课程的改革可以从以下几个方面来进行:

2.1 编写出版合适的教材

考虑到传统教材的不足, 结合高职院校的教学要求和办学特色, 我们编写了《电子电路分析与实践》教材。本教材由电子工业出版社出版, 以行动为导向, 以工学结合人才培养模式改革与实践为基础, 按照典型性、对知识和能力的覆盖性、可行性原则, 设计教学载体, 梳理理论知识, 明确学习内容, 使学生在职业情境中“学中做, 做中学”。另外, 本教材整合了模拟电子技术、数字电子技术、常用电子元器件识别与检测、电子设备装接工艺、电子CAD、电子技术实训等多门课程, 通过课程的整合来解决实际教学中学时不足的问题。

2.2 教学内容

从实际出发, 打破传统教材按章节划分的方法, 遵循“从完成简单工作任务到完成复杂工作任务”的能力形成规律, 将相关知识分为十项学习性工作任务, 包括简易直流稳压电源的分析与制作、光控开关的分析与制作、音频功率放大器的分析与制作、红外线报警器的分析与制作、无线话筒的分析与制作、触摸延时开关电路的分析与制作、电子密码锁控制电路的分析与制作、八路竞赛抢答器的分析与制作、秒表电路的分析与制作、可燃性气体报警器的分析与制作, 其中前五项工作任务为模拟电子技术部分, 后五项工作任务为数字电子技术部分。将所学的知识点融入到工作任务中, 任务中涉及哪些知识就讲解哪些, 侧重器件外特性和宏观设计应用, 忽略器件内部原理和微观细节内容, 与任务无关的知识放在知识拓展部分, 用于学生自学。电子电路学习任务简表如表1所示。

2.3 教学方法

采用以任务驱动的教学模式, 将相关知识分为十项工作任务, 每项工作任务又由任务提出、任务目标、相关知识、任务分析、任务制作、成绩评定六个方面组成。在任务实施过程中, 以学生为主体, 以老师为主导。对于每项任务来说, 首先由老师通过一个图片或实例提出本次任务, 由学生从中分析得出具体的知识目标, 然后老师讲解该任务涉及的相关知识, 接着学生分组讨论总电路图的工作原理, 并进行任务制作, 包括元器件的检测和电路的连接, 最后将每组的制作成果放到一起进行交流展示, 由老师给出具体成绩。这样, 学生通过亲手制作实际生活中常见的小电路, 既能体会到完成任务的喜悦和自豪, 又提高了理论联系实际的能力, 为以后的就业道路打下了基础。

2.4 教学场所

教学场所从传统的理论教室变为专业教室或实验室, 专业教室要配备工作台、各种仪器仪表、电子电路工具箱以及摄像投影等多媒体教学设备。在专业教室中, 学生分组进行学习、讨论、发言、制作和产品展示。

2.5 成绩评定方法

以往的《电子电路》课程的成绩评定都是以理论考试为主, 使得大部分学生单纯追求纯粹的理论学习, 而忽视了动手实践能力的培养, 这种成绩评定模式下培养出的学生大多是高分低能, 不符合现今高职人才培养模式的基本特征。改革以后, 不再有专门的理论考试, 成绩的评定贯穿于各项任务的实施过程中, 每项任务的评分都严格按照评分标准来给定, 最后将十项任务的总成绩作为本课程的成绩。

3 任务实例

以“八路竞赛抢答器的分析与制作”为例来说明任务驱动教学模式的具体实施过程:

3.1 任务提出

以知识竞赛电视节目“三星智力快车”或“SK状元榜”为例, 引出本次任务的主题“八路竞赛抢答器的分析与制作”, 要求参赛选手可通过开关S1~S8进行抢答, 并将抢答成功的组号显示出来, 主持人可通过开关S对电路进行复位, 重启下一轮的抢答。

3.2 任务目标

通过观察本次任务的电路图, 给出学生相应的任务目标:理解和掌握触发器、编码器、译码器的基本工作原理, 能按工艺要求独立进行电路装配、测试和调试, 并能独立排除装配、调试过程中出现的简单故障。

3.3 相关知识

相关知识部分主要由教师讲解完成, 包括:编码器中的普通编码器和优先编码器, 译码器中的二进制译码器和显示译码器, 触发器中的基本RS触发器、同步RS触发器和边沿触发器, 以及寄存器中的数码寄存器和移位寄存器。在讲解过程中, 重点讲解各芯片的功能表和外部连接方法, 而略讲其内部特性。另外, 知识拓展部分的内容如数据选择器、加法器、数值比较器等, 由于在本次任务的具体电路图中没有涉及, 所以作为学生的自学内容。

3.4 任务分析

首先把全班学生进行分组, 以小组的形式讨论八路竞赛抢答器电路图的工作原理, 然后每组派一个代表登台讲解, 最后由教师针对大家讲解的程度对电路做具体分析。对于本次任务电路图的分析, 应注意这样几个问题:门控电路的构成、优先编码器74LS148的连接、RS锁存器74LS279的作用、显示译码器74LS48的使用、抢答器按键电路的组成以及显示数字的0到8变号电路的实现。

3.5 任务制作

任务制作包括元器件的检测和筛选、电路的连接、电路的检测与调试三个部分。其中, 元器件的检测主要是用万用表检测电阻、电容、开关和数码管, 以及用IC测试仪检测74LS48、74LS279等各个芯片;电路的连接是利用单股绝缘导线在面包板上完成, 连接时要注意集成电路的引脚排列;而电路的检测与调试部分首先是目视检验电路连接是否正确, 然后接通+5V电源, S打到断开位置, 数码管应熄灭, 此时若合上某一抢答开关, 数码管应显示相应的组号, 而且S闭合时应能将数码管熄灭。

在任务制作过程中, 指导教师的任务不仅仅是简单地帮助学生排除故障, 而是帮助学生找到引起故障的多种原因, 然后由学生自行排除。任务制作完成后, 指导教师要检果放到讲台上进行展示交流。

3.6 成绩评定

教师依照评分标准, 并根据每个学生在以上五个环节的具体表现给出相应的成绩。

4 结语

教学实践证明, 上述关于《电子电路》课程的改革方案是切实可行、并且卓有成效的, 改革后的课程教学极大地提高了同学们对该课程的兴趣, 很好地锻炼了他们的动手实践能力。与之配套的教材《电子电路分析与实践》一书已经正式出版, 并已用于邢台职业技术学院等院校的日常教学中, 该课程也于2010年获得了“河北省省级精品课”的荣誉。

参考文献

[1]李鸿征, 张艳.高职“模拟电子技术”课程的改革与实践[J].教育与职业, 2011, (23)

[2]唐俊英.电子电路分析与实践[M].北京:电子工业出版社, 2009

日本开发出新印刷电路技术 第11篇

近日，英国科学家展示了全球最大的网格计算机。该网格计算机系统是由分散在78个国家的6000 多台计算机组成，它是全球最大、首个永久性网格 Large HadronCollider Computing Grid (LCG)的一部分， 主要用于粒子物理领域的研究。

科学家预计，该网格计算机系统每年能够处理15petabytes的数据。但他们并没有就此停止，还将进一步扩大该网格系统，希望在2007年建成由10万台计算机组成的网格系统。

日本开发出新印刷电路技术

日本产业技术综合研究所和日立制作所组成的联合研究小组开发成功直接在塑料和胶片上印刷电子组件的技术，将来IC 卡、芯片电子卷标均可以利用这种技术印刷而成。

模拟电子元件闪烁电路的制作与研究 第12篇

关键词：模拟电子技术,自激震荡,闪烁电路,二极管,三极管

1研究的目的和意义

制造工业的长足进步, 都是以电子技术 (特别是计算机、集成电路技术) 为动力而实现的。比如汽车工业的发展不仅是机械设备的发展, 更主要是电子技术在汽车上的应用。新型电子技术的多样化, 才能满足用户的要求。论文研究的闪烁电路是依据汽车装饰产品市场而产生。特别是家用轿车, 比赛用车的车主, 对爱车不仅有使用的要求, 更有装饰爱车的喜好。

闪烁电路及流水灯电路的制作, 和汽车装饰的一些闪烁电路基本相同。以若干个小项目为基础, 对电子理论知识进行学习和进一步提高, 从简单到复杂, 最终完成较大的模拟电子震荡闪烁电路任务, 显示出预先设计的内容。

2研究基础、研究的理论依据

理论知识以电子技术中模拟电子技术为基础, 内容包括常用半导体器件, 放大电路基础, 直流稳压电源, 放大器中的负反馈, 集成运算放大器及其应用, 调谐器与正弦波振荡器, 功率放大器等知识。实际操作能力包括常用电子元器件识别筛选、电路分析、 电路板设计与制作、产品组装调试、检验与检修等。

3研究成果将产生的作用和价值

由于市场上没有类似的成熟的闪烁电路产品, 现有的都是依靠程序控制来实现显示。该项目的特点是单纯依靠模拟电子元件的特性, 比如二极管单向导通性, 电容元件的充放电原理, 三极管的开关特性等制作的闪烁电路。应用模拟电子线路来实现闪烁电路, 不仅大大降低了成本要求, 电路简单易懂, 更加加强了对模拟元件的理论应用要求, 相比集成芯片更加具有理论研究的教学意义, 特别针对不懂编制程序的人员, 很好地避开了集成芯片这样的控制芯片, 加强对模拟电子元件模拟电路的应用学习。

4总体方案的选择

根据市场上闪烁电路控制设计的情况, 参考各方面的参考书以及网络资源信息, 大多是运用集成芯片控制, 单片机控制和自激震荡电路。方案一运用的是集成芯片对电路进行控制, 此种电路不能在模拟仿真软件上运行, 且实验室里不一定有现成的芯片, 还不能彻底理解电路的原理, 故不选此方案。方案二运用的是单片机控制电路, 这种方案最常用, 要编程序做成芯片, 单片机程序设计较复杂且编译程序易出错, 故不支持用此种做法。方案三运用的是模拟电子的知识, 所有原器件都能在实验室找到, 结构清晰, 原理易懂。因此, 最终确定的方案为方案三和各步骤的方案如下。

(1) 运用二极管组成单相桥式整流电路。 (2) 电容滤波电路。 (3) 用三极管搭成自激多谐振荡器, 达到交替导通和截止的目的。 (4) 发光二级管显示电路。

5 EDA软件模拟仿真和实验室调试

实验室中没有足够的灯泡, 只能将灯泡全换成发光二极管, 这样使得每一路产生的电流过大, 因此要把输入到单相桥式整流电路的电压减至6 V。仿真电路图如图1所示。

6成果与形成的理性认识

该项目预想效果已经达到, 产品闪烁电路的效果非常成功 (如图2) 。今后可以在此基础上把项目产品延伸拓展, 越做越大。不过在实际的制作过程中, 发现产品线路容易刮碰损坏, 电子器件容易因焊接不牢靠而引起故障, 这些问题仍需要进行进一步地修改与完善。

参考文献

[1]芮静康.实用电工典型线路图利[M].中国水利水电出版社, 2007.

[2]陈有卿.实用灯光控制电路300例[M].中国电力出版社, 2005.

[3]康华光.电子技术基础[M].高等教育出版社, 2006.