《电子技术课程设计》课程教学方法研究

电子技术课程设计是一门实践性、设计性很强的课程，是本科电子信息类、通信工程类学生必修课程。目的是将低频电子线路、高频电子线路、数字逻辑电路等课程的理论与实际有机地联系起来，旨在加强学生实际基本技能的综合训练，培养和提高学生的工程设计能力与实际动手能力。该课程不仅要求学生能够扎实的掌握相关课程理论知识，更最要的是进行电子系统的设计，完成原理图的绘制、电路板的制作、元器件的安装调试，以及设计报告的撰写。

基于课程特点以及电子技术的发展，传统的授课方式已不能适应日益发展的技术要求。在多年的教学实践与改革中，本教学中心不断探索，逐渐将现代电子设计自动化技术的新方法、新工具和新手段应用于教学环节。本文以“频率补偿电路”为例，讲述multisim仿真工具、filterlab滤波器设计软件、protel DXP电路设计软件等新工具在电子线路设计课程中的应用。

1 频率补偿电路设计

频率补偿电路是对某传感器电路模块（如图1所示）的高频特性进行补偿，使其-3dB截止频率为50KHz。

图1 传感器电路

经理论分析，该模块的传递函数为：

（1式）

由传递函数可得该系统的零点为（13.2kHz），二重极点为（6.6kHz）。采用零、极对消方式，对该模拟模块的高频特性进行频率补偿，则频率补偿电路的传递函数为：

（2式）

其中f1为频率补偿后系统的-3dB截止频率。

当S=0时，系统传递的为直流量，此时H0（s）=1，可求得K约为18.07

故 （3式）

由3式可知该频率补偿电路可由两个低通滤波电路和一个全通滤波电路并联而成。传递函数分别为为1、、 。由于常数A、B（正或负）的存在，低通滤波和带通滤波电路后还应加入放大或衰减电路（同相或反相）环节。

2 《电子技术课程设计》课程安排及要求

第一阶段：教师讲解整个设计系统要求、各项技术指标的含义，使学生对整个设计有初步了解和认识。同时完成学生的分组，两人一组自愿组合，做好前期准备。

第二阶段：教师系统地讲解整个设计中所需要用到的新技术和新工具，采用专题的方式讲解multisim仿真工具、filterlab滤波器设计软件、protel DXP电路设计软件，并安排学生辅以简单的练习，以达到初步掌握的目的。

第三阶段：学生根据设计内容，查找相关资料，对方案进行具体论证。用filterlab滤波器设计软件按要求设计两个低通滤波器，确定滤波器的电路形式及参数；用multisim仿真工具对各单元电路进行仿真，最终完成整体电路仿真，实现截止频率为50KHz。

第四阶段：学生完成电路板的制作，利用protel DXP电路设计软件完成原理图及PCB板绘制，并且完成PCB的制作及元器件的焊接、调试。

第五阶段：学生完成整个设计系统的整机联调，测试技术指标，完成设计报告。设计报告包括：系统方案论证；各单元电路参数的选择与计算；各单元仿真电路及仿真结果；各单元电路的调试及实际改进的电路图；系统测试结果；全文总结。

通过对“频率补偿电路的设计”这一电子线路设计课题，学生学会了multisim仿真工具、filterlab滤波器设计软件、protel DXP电路设计软件等新工具在电子线路设计中的应用。图3是学生利用multisim仿真工具得到的50KHz截止频率的波特图，图4是利用protel DXP电路设计软件完成了频率补偿电路的PCB板绘制。

由此可见，采用此种教学方法，学生不仅能够很好的使用新工具、新技术，而且清楚的掌握电子线路综合设计的一般方法和设计流程。通过具体设计的实现，能调动学生学习的积极性，加深对理论知识的理解，提高实际解决能力，有利于系统地、科学地培养学生的实际动手能力、工程设计能力及创新设计能力。

图3 multisim仿真50KHz截止频率的波特图

图4 频率补偿电路的PCB板

参考文献：

[1]谢自美.电子线路设计.实验.测试（第二版）[M].华中理工大学出版社.

[2]刘树棠.信号与系统（第二版） [M].西安交大.

[3]尹勇 李林凌.Multisim电路仿真入门与进阶[M].科学出版社.

[4]Filterlab 2.0 user’s guide，Microchip.

[5]马丕明等.一种“电子线路课程设计”教学平台[J].电子电气教学学报，第34卷，第2期，2012，4.

作者简介：

[1]汪文蝶，女，出生年月：1985年9月，硕士，初级实验室，四川师范大学 物理与电子工程学院，主要从事单片机、电子线路设计等研究工作。

[2]赵仕良，男，出生年月：1970年4月 ，硕士，高级实验室，四川师范大学 物理与电子工程学院，主要从事信号与系统、通信原理等研究工作。

[3]孙三山，男，出生年月：1983年9月，硕士，中级实验室，四川师范大学 物理与电子工程学院，主要从事EDA、模拟电路等研究工作。