学文网电路原理论文第1篇
关键词：PWMSG3524控制器
引言
开关电源一般都采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰（EMD）源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。
本文从开关电源的工作原理出发，探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。
1开关电源产生EMI的机理
数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的。为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，用***1所示的脉冲串表示。根据傅里叶级数展开的方法，可用式（1）计算出信号所有各次谐波的电平。
式中：An为脉冲中第n次谐波的电平；
Vo为脉冲的电平；
T为脉冲串的周期；
tw为脉冲宽度；
tr为脉冲的上升时间和下降时间。
开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源。假定某PWM开关电源脉冲信号的主要参数为：Vo=500V，T=2×10－5s，tw=10－5s，tr=0.4×10－6s，则其谐波电平如***2所示。
***2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其他电子设备来说即是EMI信号，这些谐波电平可以从对电源线的传导干扰（频率范围为0.15～30MHz）和电场辐射干扰（频率范围为30～1000MHz）的测量中反映出来。
在***2中，基波电平约160dBμV，500MHz约30dBμV，所以，要把开关电源的EMI电平都控制在标准规定的限值内，是有一定难度的。
2开关电源EMI滤波器的电路设计
当开关电源的谐波电平在低频段（频率范围0.15～30MHz）表现在电源线上时，称之为传导干扰。要抑制传导干扰相对比较容易，只要使用适当的EMI滤波器，就能将其在电源线上的EMI信号电平抑制在相关标准规定的限值内。
要使EMI滤波器对EMI信号有最佳的衰减性能，则滤波器阻抗应与电源阻抗失配，失配越厉害，实现的衰减越理想，得到的插入损耗特性就越好。也就是说，如果噪音源内阻是低阻抗的，则与之对接的EMI滤波器的输入阻抗应该是高阻抗（如电感量很大的串联电感）；如果噪音源内阻是高阻抗的，则EMI滤波器的输入阻抗应该是低阻抗（如容量很大的并联电容）。这个原则也是设计抑制开关电源EMI滤波器必须遵循的。
几乎所有设备的传导干扰都包含共模噪音和差模噪音，开关电源也不例外。共模干扰是由于载流导体与大地之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的；而差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。通常，线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。由于线路阻抗的不平衡，两种分量在传输中会互相转变，情况十分复杂。典型的EMI滤波器包含了共模杂讯和差模杂讯两部分的抑制电路，如***3所示。
***中：差模抑制电容Cx1，Cx20.1～0.47μF；
差模抑制电感L1，L2100～130μH；
共模抑制电容Cy1，Cy2<10000pF；
共模抑制电感L15～25mH。
设计时，必须使共模滤波电路和差模滤波电路的谐振频率明显低于开关电源的工作频率，一般要低于10kHz，即
在实际使用中，由于设备所产生的共模和差模的成分不一样，可适当增加或减少滤波元件。具体电路的调整一般要经过EMI试验后才能有满意的结果，安装滤波电路时一定要保证接地良好，并且输入端和输出端要良好隔离，否则，起不到滤波的效果。
开关电源所产生的干扰以共模干扰为主，在设计滤波电路时可尝试去掉差模电感，再增加一级共模滤波电感。常采用如***4所示的滤波电路，可使开关电源的传导干扰下降了近30dB，比CISOR22标准的限值低了近6dB以上。
还有一个设计原则是不要过于追求滤波效果而造成成本过高，只要达到EMC标准的限值要求并有一定的余量（一般可控制在6dB左右）即可。
3辐射EMI的抑制措施
如前所述，开关电源是一个很强的骚扰源，它来源于开关器件的高频通断和输出整流二极管反向恢复。很强的电磁骚扰信号通过空间辐射和电源线的传导而干扰邻近的敏感设备。除了功率开关管和高频整流二极管外，产生辐射干扰的主要元器件还有脉冲变压器及滤波电感等。
虽然，功率开关管的快速通断给开关电源带来了更高的效益，但是，也带来了更强的高频辐射。要降低辐射干扰，可应用电压缓冲电路，如在开关管两端并联RCD缓冲电路，或电流缓冲电路，如在开关管的集电极上串联20～80μH的电感。电感在功率开关管导通时能避免集电极电流突然增大，同时也可以减少整流电路中冲击电流的影响。
功率开关管的集电极是一个强干扰源，开关管的散热片应接到开关管的发射极上，以确保集电极与散热片之间由于分布电容而产生的电流流入主电路中。为减少散热片和机壳的分布电容，散热片应尽量远离机壳，如有条件的话，可采用有屏蔽措施的开关管散热片。
整流二极管应采用恢复电荷小，且反向恢复时间短的，如肖特基管，最好是选用反向恢复呈软特性的。另外在肖特基管两端套磁珠和并联RC吸收网络均可减少干扰，电阻、电容的取值可为几Ω和数千pF，电容引线应尽可能短，以减少引线电感。实际使用中一般采用具有软恢复特性的整流二极管，并在二极管两端并接小电容来消除电路的寄生振荡。
负载电流越大，续流结束时流经整流二极管的电流也越大，二极管反向恢复的时间也越长，则尖峰电流的影响也越大。采用多个整流二极管并联来分担负载电流，可以降低短路尖峰电流的影响。
开关电源必须屏蔽，采用模块式全密封结构，建议用1mm以上厚度的镀锌钢板，屏蔽层必须良好接地。在高频脉冲变压器初、次级之间加一屏蔽层并接地，可以抑制干扰的电场耦合。将高频脉冲变压器、输出滤波电感等磁性元件加上屏蔽罩，可以将磁力线限制在磁阻小的屏蔽体内。
根据以上设计思路，对辐射干扰超过标准限值20dB左右的某开关电源，采用了一些在实验室容易实现的措施，进行了如下的改进：
——在所有整流二极管两端并470pF电容；
——在开关管G极的输入端并50pF电容，与原有的39Ω电阻形成一RC低通滤波器；
——在各输出滤波电容（电解电容）上并一0.01μF电容；
——在整流二极管管脚上套一小磁珠；
——改善屏蔽体的接地。
经过上述改进后，该电源就可以通过辐射干扰测试的限值要求。
电路原理论文第2篇
关键词：射频；收发器；电子标签；RI-R6C-001A
1概述
电子标签是时下最为先进的非接触感应技术。RI－R6C－001A芯片是美国德州仪器（TI）和荷兰飞利浦公司（Philips）开发出的一种廉价的非接触感应芯片。这种芯片的无源最大读写距离可达1．2米以上。它与条形码相比，无须直线对准扫描，而且读写速度快，可多目标识别和运动识别，每秒最多可同时识别50个，频率为13．56MHz±7kHz（国际通用）的目标。它采用国际统一且不重复的8字节（64bit）唯一识别内码（Uniqueidentifier，简称UID），其中第1～48bit共6字节为生产厂商的产品编码，第49～56bit1个字节为厂商代码（ISO／IEC7816－6／AM1），最高字节固定为“EO”。其使用寿命大于10年或读写10万次，无机械磨损、机械故障，可在恶劣环境下使用，工作温度为－25～＋70℃可反复读写且扇区可以***一次锁定，并能根据用户需要锁定重要信息；现有的产品一般采用4字节扇区，内存从512bit～2048bit不等。
RI－R6C－001A芯片采用柔性封装，它的超薄和多种大小不一的外型，使它可封装在纸张和塑胶制品（PVC、PET）中，既可应用于不同安防场合，也可再层压制卡。国际标准化组织已把这种非接触感应芯片写入国际标准ISO15693中。其主要原因是因为该芯片具有封装任意、内存量大、可读可写、防冲撞等独特的功能。
2引脚排列与功能
***1所示为（RI－RRC－001A芯片和引脚排列）。
3内部结构
收发器需要5V外加电源，在实际操作中最小电压为3V，最大电压为5．5V，典型电压为5V。电损耗取决于天线阻抗和输出网络的配置。由于电源纹波和噪声会严重影响整个系统的性能，因此，德州仪器推荐使用标准电源。
射频收发器内部的输出晶体管是一个低阻场效应管，电耗直接在TX＿OUT脚消耗，推荐用5V电源供电，最好驱动50Ω天线。在输出端连接一个简单的谐振电路或者匹配网络可以降低谐波抑制，用选通方波驱动输出晶体管能达到100％的调制度。调整连接输出晶体管的电阻（典型电路中的R2）能获得10％的调制度，增大这个电阻，调制度也随之增加。通过发射编码器变换的数据可按照事先选择好的射频协议进行传输，通信速率应为5～120kB，而且至少要有一个速率满足已选择感应器协议的要求。
接收器通过外部电阻连接到天线后可将来自电子标签的调制信号通过二极管包络检波进行解调，接收解码器输出到控制器的数据是二进制数据格式，通信速率和射频协议由已选择的模式确定。在输出数据时，接收的数据串中已检测并标志了启动、停止、错误位。
该系统的正常时钟频率为13．56MHz，但是振荡器的工作频率范围为4MHz～16MHz。
在电源被重新启动后，设备为默认配置。RI－R6C－001A系统有三个有效电源模式。主要模式是满载模式，而空载模式仅出现在与电路有关的标准振荡器和最小系统工作中的标准振荡器停振时，掉电模式则完全关断设备内部的偏置系统。当SCLOCK保持高电平时，可在DIN端的输出脉冲上升沿唤醒电路。
RI－R6C－001A芯片的串行通信接口通常使用三根线，其中的SCLOCK为串行双向时钟；DIN为数据输入，DOUT为数据输出。参见***2所示的RI－R6C－001A内部结构***。
4典型电路应用
***3所示是RI－R6C－001A的典型应用电路，该电路可驱动50Ω的天线，当电源电压为5V时，输出射频的功率为200mW，而当电源电压为3V时，输出射频功率为80mW。
***3
由于电路中的发射器一直工作，因此，应增大集成电路散热片的尺寸以增加散热面积。设计电路时，应避免过大的分布电容，当电路板分布电容过高时，可配合晶振调整电容C5的值，以减少时钟的不稳定性。推荐C5值为22pF。通过软件处理可使收发器的调制度在100％～10％范围内调整。ISO15693协议规定标签允许执行10％～30％之间的调制度（除100％之外），通过改变电阻R2的值可以达到这个要求。
电路原理论文第3篇
关键词：电镀流水线行车避撞终端超声波测距
引言
现代电镀企业大量采用自动化挂镀流水线，在这些流水线中大多采用2吨左右的小型行车在各镀槽中转移挂具架。行车的行走、停止、吊具升降、停留等动作完全由PLC控制，可实现较高精度。行车运行质量直接关系到产量和产品质量参数的实现。在实际生产中，行车运行并不是特别理想。在生产线调试阶段，由于调试者技术水平和观测能力等主客观限制，行车与实际生产所需要的走位点之间往往存在微小的误差。通过长时间生产，这些原始误差会逐步积累放大，最终导致行车走位与实际需要之间出现比较明显的偏差，从而引起行车间的碰撞，造成挂具架倒挂等事故。一旦发生倒挂，整条生产线就必须停止，同时还需要人工处理掉落在渡槽中的镀件，每次处理时间至少在20分钟以上，对正常生产影响极大。为解决碰撞问题，有必要为行车设计和安装一种特殊的避撞终端。
一、避撞原理
行车一般都安装于特定轨道上并直线运行，要实现避撞，只要能及时检测两部行车之间的距离，在小于安全距离时暂停运行即可。在测距时，通常可使用四种方法：即无线电测距、激光测距、红外线测距和超声波测距。在电镀流水线上，渡槽通常需要蒸汽加热，很多原料比如出光剂（硝酸）、除脂剂(LH-303)等会出现挥发，在渡槽上空形成大量的白色雾气，所以红外线测距和激光测距均不适合。同时在电镀车间中存在大量的电力设备，无线电也会受到很大干扰，因而选择超声波测距作为实现手段。
超声波测距是一种非接触式测量方式，主要原理是：发射器定期发射超声波，遇到障碍物产生反射，由接收器接收回波信号，采用单片机进行监控，记录发射与接收的时间差Δt，然后可用以下公式得到准确的液位高度：L1=L-Δt*C/2
其中L是预先输入的罐体高度，C是超声波传播速度。不过超声波在空气中的传播速度受温度影响较大，与温度的关系大致可用下式来表示：
C=331.45+0.61φ（米/秒）φ为当地气温。
二、电路设计
避撞终端的结构框***如***1所示，主要由控制电路（ATmega8）、温度补偿电路、超声波发射驱动电路、发射换能器（T）、超声波接收检测电路和接收换能器(R)、输出接口和电源组成。超声波的发射频率决定采用谐振频率为40KHz超声波换能器TCT40-10F1(发射)和TCT40-10S1（接收），该器件工作距离约10m，盲区约30cm。
超声波发射驱动电路（如***2所示）采用以74HC04为核心的推挽式驱动电路，单片机PC3口输出40KHz的方波一路通过一级反向后加入换能器的一端，另一路通过两级反向后加入换能器的另一端，这样可以提高超声波的发射功率，继而增加最大测量距离。
超声波接收检测电路采用LM324两级反相比例放大电路和LM393比较电路组成。放大电路用于接收并放大信号，两级增益分别控制在40dB和20dB，LM393用于信号整形，整形后的信号将输入PC2口。
温度补偿电路采用美国Dallas公司的DS18B20芯片，其精度可以达到0.5℃。数据通过PC2口送入单片机。
三、软件设计
本次设计采用模块化方式，主要包括主程序、发射子程序、计算子程序、定时子程序、温度测量子程序、比较子程序等7个单元模块。
四、结束语
避撞终端可安装于行车行走装置导轨上方前端，测量范围约为0.3-10m，误差范围约±1cm，实际使用时控制的安全间距大致在50cm左右。在程序处理时需要引入数字滤波技术，根据多次测量计算出平均值，以提高测量精度。
在实际安装使用过程中，由于电镀生产环境较为恶劣，需要特别注意在终端外壳应用工程塑料等抗腐蚀材料，以增强对腐蚀性气体的抵抗能力。
参考文献：
[1]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京:北京航空航天大学出版社.2007.
电路原理论文第4篇
【关键词】集成电路 理论教学 改革探索
【基金项目】湖南省自然科学基金项目（14***6040）;湖南工程学院博士启动基金。
【中***分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0255-01
随着科学技术的不断进步，电子产品向着智能化、小型化和低功耗发展。集成电路技术的不断进步，推动着计算机等电子产品的不断更新换代，同时也推动着整个信息产业的发展[1]。因此，对集成电路相关人才的需求也日益增加。目前国内不仅仅985、211等重点院校开设了集成电路相关课程，一些普通本科院校也开设了相关课程。课程的教学内容由单纯的器件物理转变为包含模拟集成电路、数字集成电路、集成电路工艺、集成电路封装与测试等[2]。随着本科毕业生就业压力的不断增加，培养应用型、创新型以及可发展型的本科人才显得日益重要。然而，从目前我国各普通院校对集成电路的课程设置来看，存在着重传统轻前沿、不因校施教、不因材施教等问题，进而导致学生对集成电路敬而远之，退避三舍，学习积极性不高，继而导致学生的可发展性不好，不能适应企业的要求。
本文结合湖南工程学院电气信息学院电子科学与技术专业的实际，详细阐述了本校当前“集成电路原理与应用”课程理论教学中存在的问题，介绍了该课程的教学改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校电子科学与技术专业学生的专业兴趣，培养学生的创新意识。
1.“集成电路原理与应用”课程理论教学存在的主要问题
1.1理论性强，课时较少
对于集成电路来说，在讲解之前，学生应该已经学习了以下课程，如：“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”等。但是，由于这些课程的理论性较强，公式较多，要求学生的数学功底要好。这对于数学不是很好的学生来说，就直接导致了其学习兴趣降低。由于目前嵌入式就业前景比较好，在我们学校，电子科学与技术专业的学生更喜欢嵌入式方面的相关课程。而集成电路相关企业更喜欢研究生或者实验条件更好的985、211高校的毕业生，使得我校集成电路方向的本科毕业生找到相关的较好工作比较困难。因此，目前我校电子科学与技术专业的发展方向定位为嵌入式，这就导致一些跟集成电路相关的课程，如“微电子工艺”、“晶体管原理”、“半导体物理”等课程都取消掉了，而仅仅保留了“模拟电子技术”和“数字电子技术”这两门基础课程。这对于集成电路课程的讲授更增加了难度。“集成电路原理与应用”课程只有56课时，理论课46课时，实验课10课时。只讲授教材上的内容，没有基础知识的积累，就像空中架房，没有根基。在教材的基础上额外再讲授基础知识的话，课时又远远不够。这就导致老师讲不透，学生听不懂，效果很不好。
1.2重传统知识，轻科技前沿
利用经典案例来进行课程教学是夯实集成电路基础的有效手段。但是对于集成电路来说，由于其更新换代的速度非常快，故在进行教学时，除了采用经典案例来夯实基础外，还需紧扣产业的发展前沿。只有这样才能保证人才培养不过时，学校培养的学生与社会需求不脱节。但目前在授课内容上还只是注重传统知识的讲授，对于集成电路的发展动态和科技前沿则很少涉及。
1.3不因校施教，因材施教
教材作为教师教和学生学的主要凭借，是教师搞好教书育人的具体依据，是学生获得知识的重要工具。然而，我校目前“集成电路原理与应用”课程采用的教材还没有选定。如：2012年采用叶以正、来逢昌编写，清华大学出版社出版的《集成电路设计》;2013年采用毕查德・拉扎维编写，西安交通大学出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计》;2014年采用余宁梅、杨媛、潘银松编著，科学出版社出版的《半导体集成电路》。教材一直不固定的原因是还没有找到适合我校电子科学与技术专业学生实际情况的教材，这就导致教师不能因校施教、因材施教。
2.“集成电路原理与应用”课程理论教学改革
2.1选优选新课程内容，夯实基础
由于我校电子科学与技术专业的学生，没有开设“半导体物理”、“晶体管原理”、“微电子工艺”等相关基础课程，因此理想的、适用于我校学生实际的教材应该包括半导体器件原理、模拟集成电路设计、双极型数字集成电路设计、CMOS数字集成电路设计、集成电路的设计方法、集成电路的制作工艺、集成电路的版***设计等内容，如表1所示。因此，在教学实践中，本着“基础、够用”的原则，采取选优选新的思路，尽量选择适合我校专业实际的教材。目前，使用笔者编写的适合于我校学生实际的理论教学讲义，理顺了理论教学，实现了因校施教，因材施教。
表1 “集成电路原理与应用”课程教学内容
2.2提取科技前沿作为教学内容，激发专业兴趣
为了提高学生的专业兴趣，让他们了解“集成电路原理与应用”课程的价值所在，在授课的过程中穿插介绍集成电路设计的前沿动态。如：从IEEE国际固体电路会议的论文集中提取模块、电路、仿真、工艺等最新的内容，并将这些内容按照门类进行分类和总结，穿插至传统的理论知识讲授中，让学生及时了解当前集成电路设计的核心问题。这样不但可以激发学生的好奇心和学习兴趣，还可以提高学生的创新能力。
2.3开展双语教学互动，提高综合能力
目前，我国的集成电路产业相对于国外来说，还存在着相当的差距。要开展双语教学的原因有三：一是集成电路课程的一些基本专业术语都是由英文翻译过来的;二是集成电路的研究前沿都是以英文发表在期刊上的;三是世界上主流的EDA软件供应商都集中在欧美国家，软件的操作语言与使用说明书都是英文的。因此，集成电路课程对学生的英语能力要求很高，在课堂上适当开展双语教学互动，无论是对于学生继续深造，还是就业都是非常必要的。
3.结语
集成电路自二十世纪五十年代被提出以来，经历了小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大规模，目前已经进入到了片上系统阶段。虽然集成电路的发展日新月异，但目前集成电路相关人才的学校培养与社会需求存在很大的差距。因此，对集成电路相关课程的教学改革刻不容缓。基于此，本文从“集成电路原理与应用”课程理论教学出发，详细阐述了“集成电路原理与应用”课程教学所存在的主要问题，并有针对性的提出了该课程教学内容和教学方法的改革措施，这对培养应用型、创新型的集成电路相关专业的本科毕业生具有积极的指导意义。
参考文献：
电路原理论文第5篇
关键词：电路原理；教学；改革
中***分类号：TM13 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0121-02
一、电路原理课程的现状
1.电路原理课程的发展。大学阶段的电路原理课程的学习中，学生需要学习掌握电路的基本理论和定律，具备***分析计算的能力和设计电路、开展实验的初步技能，为后续的自动化、电气工程及其自动化、测控仪表、通信工程、电子信息工程等专业课程打下基础。近年来，电路技术的应用领域迅速扩展，如纳米电子学等新学科的兴起，新的元件如无源的电路第4类基本元件（忆阻器）的发现[1]，电路理论的内容不断充实，从线性、非时变、无源、双向和二端元件电路发展到非线性、时变、有源和多端元件电路，电路的超大规模集成推动电路系统体积不断缩小，电路原理课程产生了较大的发展。但是，从上世纪末形成的电路原理课程教学体系却基本上处于稳定状态。这种教学体系已经显现出一些不适合课程内容发展的情况。在教学中，仍按过去电路的特点分为强电电路和弱电电路，与新出现的强电电路的信号处理管理（如电脑控制下的UPS供电电路）等新发展不适应；授课中强调理论知识教学，学生更善于列方程求解理想电路，缺乏对元件建模背景的分析，实际应用能力培养不足。2011年***电子电气课程基础课程教指委《电子电气课程基础课程教学基本要求》一书中，详细介绍了国内外课程现状及其相互比较，并建议电路课程今后应着重总结教学内容与工程实践相结合的经验，处理好电路类课程基本理论与现代科学技术之间的关系[2]。我们认为，电路原理课程发展至今，最重要特征更加注重理论联系实际。
2.电路原理课程特点。电路原理是一门理论性和实践性很强的课程，其主要特点可概括为理论性强、实践性强和创新空间大。①理论性强：课程中基础知识点多，经典理论多，数学推导多。课程的这一特点，决定了电路原理课程在后续专业课程的基础性地位，对课程内容的掌握程度直接影响后续专业课程的学习效果[1]。②实践性强：掌握了电路原理课程内容，我们可以通过设计电路模型，对任何实际的电路进行分析研究，并通过研究结果指导工程实践，解决实际需求。课程的这一特点，决定了电路课程的学习必须将理论与实践相结合，相互促进。③创新空间大。电路设计中，采取不同的连接方式，同样的电路元件可以构成不同的电路，发挥不同的作用。课程的这一特点，扩充了电路设计的创新空间，提高了学习的趣味性，为发挥学生在学习中的主观能动性提供了条件。
3.课堂教学的特点。①学生学习特点。一些学生对课程内容的运用重视不够，更多采取考前题海战术的方式取得学分，未建立起通过学习扎牢基础、促进今后学习和提升运用能力的目的。②教师授课特点。由于电路原理课程理论性强的特点，教师不得不用更多时间向学生讲解基础知识，确保理论的完整性和系统性，而在有限的教学时间中，运用能力的培养就相对弱化。
根据电路原理课程的发展特点，我们在课程的教改中，需要体现电路原理课程的特点和当代大学课堂教学的特点。
二、电路原理教学方法改革
法国***治家托克维尔在他那本经典的代表作《旧制度与大***》中提出，深刻的改革是有充分准备的人们自行动手从事的全面改革。可以说，课程教改需要合适的条件环境，目的明确的顶层设计和切实可行的具体措施。由此，我们可以尝试提出以下三项原则：在教育目标方面，以提高学生实践能力为培养目标的原则；在条件环境层面，依靠现代科技手段促进学习的原则；在具体措施层面，促进学生主动学习为主的原则。把握这三条原则，我们可以从以下几个方面强化理论和实践的结合，更好地推进电路原理课程教改。
1.教学内容中注重理论学习和实例分析相结合。针对课程理论性强的特点，必须强化理论的系统学习，需要通过让学生掌握基础知识、理解基本原理，从而建立起电路原理的基本知识框架，为运用知识开展实践和后续课程的学习提供基础。但是，理论学习时，必须重视理论与实践转化的过程。对于初学者来说，从基础知识、基本原理到实例运用，有一个逐渐深化认识和转化适应的过程，教师必须在讲授理论知识时，引导学生进入这个渐变的过程。这就要求教师在理论讲解中，有针对性地开展实例分析，特别是对于教学难点和重点部分，有针对性地选择工程实例开展教学，以元件为载体讲解基础知识，以工程模型为依托阐述基本原理，从而在抽象的理论知识和客观的工程实例间建立联系，让学生在促进理论知识的深入理解的同时，潜移默化地提升知识的运用能力。
2.教学方式上注重内容讲解和仿真软件辅助相结合。随着大学教学条件的改善，大学课堂教学中，过去采取的“教师板书―学生记录”方式已转变为“多媒体展示+教师板书―学生纪录”方式。这种变化，由于多媒体技术的运用，将教师从繁复的板书中解脱出来，可以将更多的课堂时间用于内容讲解，课堂教学效率有了很大提高。但是，即使采取教师课前发放多媒体课件内容的方法，学生在课堂上的主要学习方式仍然是记录，这种教学方式的变化，其实质仍然是理论学习的经典方法――教师讲解、学生记录，没能更好满足现代教育更注重发挥学生主观能动性这一要求，也不能适应电路原理课程实践性强的特点。基于基础条件的提升，多媒体教学手段的普遍运用，在课堂教学中使用仿真软件开展分析具备了推广条件。很多教师已经在探索，在电路原理课程的课堂讲解中，运用仿真设计开展辅助教学。运用仿真设计辅助教学就是配合理论知识的讲解，利用多媒体教学设备，通过电路仿真软件设计相应的电路模型，计算测试结果，并指导学生观察和总结的过程。仿真设计本身属于一种模拟试验，使用仿真软件辅助教学，其实质就是理论教学与模拟实践的结合。使用仿真设计辅助教学，可以深化学生对理论知识的理解，更重要的是，学生在学习中，已经从传统的被动听理论讲解转变为主动观察模拟试验，教学的实践性特征明显增强，使学生自然而然地从传统学习方式向现代教学学习方式转变。
3.教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合。实践是提高工科专业课程教学效果的方式，更是工科专业教育的最终目的。通过实践教学既可以巩固学生的理论知识，又可以培养学生的动手实践能力，提高学生的综合素质。电路原理课程的实践主要采取实验课的方式。按实验的内容分，可以分为验证性实验、设计性实验和创新性实验三种。验证性实验就是通过实验对理论进行验证，教师根据课程内容设计实验，学生在教师的指导下重复实验过程，通过对实验结果的观察，验证课程中基本理论，在抽象的理论知识和实际的实验结果间建立联系，深化对理论知识的认识。设计性实验和创新性实验主要是为了提升运用能力，学生根据实际问题自主设计实验，并在教师的帮助下开展探索性研究，通过实验结果对设计进行不断优化，找到解决实际问题的设计方案，从而提升运用理论知识解决实际问题的能力。电路实验是电路课程学习的重要环节，是体现教育理念中理论联系实际原则的体现，是学生获得知识的重要手段，更是培养学生观察分析和解决实际问题能力的重要途径。电路实验对于电路原理课程这一实践性强的课程具有重要作用，但是，当前电路实验存在以下不足：一是由于课时限制，以及扩招后学生数量增多，实验设备、场地相对不足，学生进行电路实验的课时不能满足教学的需要。二是由于电路实验是在既有设备、元件的基础上进行，受学校实验条件的限制，大多数情况下只能开展验证性实验，实验课具有的提升学生创新能力的作用发挥不足，不能很好满足设计性实验和创新性实验的需要。解决这一问题，一方面需要不断加大投入，提升实验室的装备水平，充实实验室师资力量水平，满足设计性实验和创新性实验的要求。另一方面，需要引入仿真软件模拟实验，以最便捷的方式提高实验效果。使用仿真软件模拟实验，就是在实验中，采用计算机软件进行电路设计实验，通过软件分析实验结果。实验中，学生可以开展验证实验，利用无形的电路模型开展电路分析，迅速得到实验结果，提高实验效率。更重要的是，学生可以开展设计性实验和创新实验，为学生提供了广阔的创新空间。学生针对需要解决的问题设计电路，并实时调整设计方案，比较便捷地修改电路，从而解决实际问题。在这一过程中，实验灵活性的增加可以促进学生主动性，实验趣味性的增加可以激发学生学习兴趣，有效发挥了学生的主观能动性。这一方式具有容易设计、容易修改、容易实现等优点，有效规避了传统物理实验存在的受设备条件限制严重、实验存在安全风险的问题，可以用最少的代价开展科学研究，从而拓宽学生视野、开拓学生思维、锻炼实践操作能力，适应理论结合实际的发展需要。
通过对电路原理课程和大学教学特点的分析，笔者提出了以坚持依靠现代科技手段、提高学生实践能力和提升学生主动性原则，在电路原理课程教改中，提出了教学内容中注重理论知识学习和工程实例分析相结合、教学方式上注重知识讲解和仿真软件辅助相结合和教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合的建议，以不断推进教学改革并提升教学成效。
参考文献：
电路原理论文第6篇
1.1实验电路
利用QS18A万能电桥测得线圈的直流电阻R0为33.7欧，电感L为10.34毫亨，测得电容器电容C为0.0336微法，电阻R为180欧。由于R0较大，在实验中不能忽略。实验中，改变XFS-8正弦信号发生器的频率时，须保持其输出电压（a、b间电压）为2伏，所以实验中研究的电路由R0、R、L、C串联组成，将R0和R视为一个电阻。
1.2理论分析该电路的谐振特性
根据万能电桥测得的参数，求出此电路串联谐振时谐振频率为：f0=12πLC=8538.7Hz
品质因数：Q=ω0tR+R0=2.60。
由此可见，该电路品质因数较小，频率的选择性较差。
1.3实验结果及数据处理
测量值
f(kHz）4567891011121314
UR（V）0.3600.4860.6801.011.401.721.621.351.100.920.75
UL(V)5.42
计算值
IImax=URURmax0.2090.2820.3950.5870.81410.9410.7850.6390.5350.436
ff00.4440.5560.6670.7780.88911.1111.2221.3331.4441.556
由以上实验数据可得：
电路处于谐振状态时，f0=9kHz，R0两端电压UR0=(UR/R)×R0=0.322(V)。
纯电感L两端的电压
UL′=U2L-U2R0=5.41(V)。
电路品质因数
Q=UL′UR+UR0=5.411.72+0.322=2.65。
理论分析与实验结果相符。
1.4电流频率响应曲线（见***3中的Ⅰ）
1.5实验存在的问题
从以上理论分析和实验结果可见，该实验电路的品质因数低（Q=2.60），在开设此实验的过程中，学生找谐振点较困难，得出的电流频率响应曲线的质量和选频特性较差。
由于电阻、电感、电容串联电路的品质因数Q=ω0LR，我们可以通过增大谐振频率ω0（或减小电容C），增大电感线圈的电感L，减小是电路中电阻R这三条途径来提高电路的品质因数。下面就是通过减小实验电路中电阻R来实现品质因数的提高。
2改进后的电阻、电感、电容串联谐振实验的效果
2.1实验电路
实验中的线圈、电容器仍为原线圈和电容器，R0=33.7欧，L=10.34毫亨，C=0.0336微法，测量电阻R′=10欧。
2.2理论分析
实验过程中，改变信号发生器的频率时，保持a′、b′间的电压为2伏不变，则实验研究的电路由R0、L、C串联组成，R′为一测量电阻，通过测得其上电压而得出R0、L、C串联电路中电流的大小。
理论计算此电路谐振时，谐振频率
f0=12πLC=8538.7Hz，电路品质因数
Q=ω0LR0=16.46。
2.3实验结果和数据处理
测量值
f(kHz）4.25.26.27.28.29.210.211.212.213.214.2
UR′（V）0.0220.0310.0450.0780.150.490.1760.10.0660.050.041
UL(V)27.2
计算值
IImax=UR′UR′max0.0450.0630.0920.1590.30610.3590.2040.1350.1020.084
ff00.4570.5650.6740.7830.89111.1091.2171.3261.4351.543
由实验数据可得：
电路处于谐振状态时，f0=9.2kHz
R0两端电压，UR0=U′RR′×R0=1.65(V)
纯电感L两端电压
UL′=U2L-U2R0=27.1(V)
电路品质因数Q=UL′UR0=16.42
理论分析与实验结果相符。
2.4电流频率响应曲线（见***3中Ⅱ）
结论：由以上实验数据和电流频率响应曲线可见，改进后实验电路的品质因数有较大提高，电流频率响应曲线的选频特性变好，在实验过程中较容易找出谐振点，实验效果明显增强。
电路原理论文第7篇
关键词：Protel；电路设计；印制电路板；布线
中***分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0275-02
设计一个完整的电路板必须经过原理***设计和PCB电路板设计两个阶段，前者在原理***编辑器中完成，后者在PCB编辑器中完成。需要说明的是：
1.在原理***编辑器中原理***库提供大量的原理***符号用于满足设计电路的需要，但是由于现在的元器件更新换代速度太快，原理***库中并不包含所有元器件的原理***符号。若原理***库中没有设计电路所需的原理***符号，则需要设计者在原理***库编辑器中自己手动绘制原理***符号。
2.在原理***绘制完成后，需要将元器件封装，将网络表载入到PCB编辑器中进行电路板设计。但在导入网络表之前，一定要确保元器件封装库中含有原理***中的所有元器件的封装。若是没有则将导致加载网络表失败。这时需要在元器件封装库编辑器中手动绘制元器件的封装。
因此，整个印制电路板的设计是由4个常用编辑器完成的：原理***编辑器、原理***库编辑器、PCB编辑器和元器件封装库编辑器。它们之间的关系是：
这4个编辑器的关系看似简单，但是需要注意很多细小的问题。学生往往就是因为没有将这些细小的问题处理好，才导致无法顺利完成PCB电路板的绘制。现将教学中学生常见的小困惑及其解决方法总结如下：
理论1：初学Protel 99 SE 为了最大限度地保护用户的设计文件，Protel 99 SE提供了自动创建备份文件的功能，即在软件窗口左上角按钮下，选择并打开“Preferences”对话框中“Create Backup Files”选项，即可设置自动创建备份文件功能。选中该功能后，每次执行保存操作后，备份文件都会保存在设计文件的相同位置，以前缀“Backup of”和“Previous Backup of”来区别。这个自动创建备份文件功能软件默认选定。
学生困惑1：某些学生不能在一个项目文件夹中的众多文件中区分用户设计文件和自动备份文件。提交作业时常常会把自动备份文件（可能是不包含最终设计结果的设计文件）当成用户设计文件交给老师。
教师解惑1：有两种方法解决：其一，区别自动备份文件前缀；其二：在“Preferences”对话框中取消对“Create Backup Files”选项的选择，这种方法可以使项目文件夹简洁，但会导致未保存文件在突发状态下丢失。
理论2：打开原理***设计文件，单击Browse sch按钮，将浏览器管理窗口切换到原理***编辑器管理窗口，该窗口Browse选项区域的下拉菜单中包括“Libraries”和“Primitives”两个选项。
学生困惑2：学生对于“Browse Libraries”比较熟悉，知道可以通过该选项直接浏览、查找该库文件下的所有元器件。但是对“Primitives”选项容易忽略其功能，特别是对于常画简单电路的学生。
教师解惑2：“Primitives”选项，即***件选项，包括***件分类列表栏和***件列表栏两部分。其中在***件分类列表栏中包括“Parts”（元器件）、“Net Labels”（网络标号）和“Wires”（导线）等***件。在含有较多元器件或较复杂原理***中使用它们较方便。例如，点击“Parts”，在其下面的元件框中浏览一遍，可检查出是否有相同元件标号，双击该元件，可在原理***中迅速找到它们的位置，即快捷又方便。
理论3：原理***编辑器工具栏“Toolbars”中有7个工具栏，其中“Wiring Tools”布线工具栏和“Drawing Tools”画***工具栏较常用，它们的区别是“Wiring Tools”中的选项具有电气连接属性，而“Drawing Tools”中的选项不具有电气连接属性。
学生困惑3：某些学生会把“Drawing Tools”工具栏中的“PlaceLine”（直线）当成“Wiring Tools”工具栏中的“Wire”（导线）来使用。它们的外观一样，但在电气规则检查之后，导线地方会报错。
教师解惑3：“Wire”（导线）具有电气连接属性，而“PlaceLine”（直线）没有电气连接属性，元件之间若是使用“PlaceLine”（直线）没有任何连接关系，在其生成的网络表中，也没有网络连接关系。
理论4：在设计电路板时，电路板的类型选择主要从电路板的可靠性、工艺性和经济性等方面进行综合考虑。而从设计角度考虑，影响印制电路板可靠性的首要因素是所选择印制电路板的类型，即印制电路板是单面板、双面板还是多层板。
学生困惑4：学生想得到可靠性高的电路板，不知道该选择单面板还是双面板。
教师解惑4：各类型印制电路板的可靠性由高到低的顺序是单面板―双面板―多层板，并且多层板的可靠性会随着层数的增加而降低。若元器件数量不多，可选用单面板；元器件数目较多可选择双面板，若实验条件允许，也可选择多层板。这只是常规选择，不是定式。
理论5：焊盘属性里面的“Advanced”中的“Solder Mask”（阻焊层）下有两个选项：“Tenting”和“Override”。
学生困惑5：学生对“Tenting”和“Override”的区别模糊。
教师解惑5：“Tenting”表示无阻焊层，直接在焊盘上过漆（阻焊层：焊盘外成绯红色的圆环，它可以防止在给PCB添加防护层的时候不会将焊盘覆盖住）；“Override”表示有阻焊层，焊盘不会有过漆。
理论6：为了方便对电路板性能进行检测，可在相应位置处添加测试点。
学生困惑6：如何设置测试点呢？
教师解惑6：在需要对电路测试的地方放入焊盘，并将焊盘的孔径大小设置为0（Hole Size=0）。测试点可以是通孔的，也可以是盲孔的。若是通孔的话，可以直接测试；若是盲孔的话，有Top、Bottom层区分。
理论7：电路板布线是指采用具有电气特性的导线将具有相同网络连接的焊盘、过孔等导电***件连接到一起的过程。
学生困惑7：那么多元器件怎么布线啊？
教师解惑7：在画板布线之前，可以通过任务管理窗口中的“Nets”，找到相应的网络标号并查看该网络标号的走线情况，将所有的网络标号的连接关系在大脑中有个大致印象，才好规划板进行布线。
结论
随着电子技术行业的快速发展，电路设计越来越复杂，设计者掌握一门EDA设计软件是十分必要的，而Protel 99 SE以其强大的功能、实用的操作界面等优良性能被业界广泛认可。本文中的内容对于初学者而言仅仅是沧海一粟，初学者可利用Protel 99 SE软件多设计一些电路板，在实践中查缺补漏效果更好。
参考文献：
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