电子电路设计步骤范文

电子电路设计步骤篇1

那么如何在有限的时间内，让学生熟练掌握 PROTEL DXP 2004的基本功能呢？笔者认为，主要要做好以下三点。

一、厘清概念，夯实基础

PROTEL DXP 2004里有许多专业术语和基本概念，如项目、工作面板、元件库、封装、网络表、工作层、焊盘、飞线、过孔、覆铜、泪滴等等。厘清概念是规范学生操作技能的前提和保障，也是教学的重点。讲解概念可以借助各种直观手段，如电路板实物、多媒体课件等，这样可以帮助学生理解记忆。一些容易混淆的概念要特别强调，如绘制原理图时，元件之间的连接用导线而不是直线；放置网络标号的地方不能用字符串代替等等。

二、强化步骤，规范操作

PROTEL DXP 2004软件主要通过一系列操作步骤来完成电路原理图和印制电路板的绘制。利用计算机进行实践教学，强化步骤训练，规范操作方法，是熟练运用软件的前提。教给学生正确的操作步骤之后再让他们自行练习要比学生形成错误的操作习惯之后再纠正有效得多。例如，学生初学PROTEL DXP 2004软件会感到茫然，因此教师要先介绍PCB设计流程，给学生展示设计的成品（印制板），让学生明确设计目的，产生学习兴趣。PCB设计流程主要包括五个步骤。

1.创建项目。其步骤如下。（1）在指定目录下创建文件夹并命名。（2）打开PROTEL DXP 2004，创建PCB工程项目文件，更名保存在新建文件夹中。（3）创建4个文件：原理图文件、PCB文件、原理图库文件、PCB库文件。4个文件均更名并保存于项目所在文件夹中。（4）将4个文件拖至同一项目下，保存。按此步骤训练可避免产生两个问题：一是不创建工程项目，直接创建自由文档；或者创建工程项目却没把自由文档添加到工程项目中，导致不能转PCB；二是没有为每个项目建立单独的文件夹，致使文档保存路径散乱，找不到自己的设计文档。

2.电路原理图绘制。这是整个电路设计的基础。其步骤如下。（1）设置原理图工作环境。（2）放置元器件。（元件库存在的元器件：选中元件处于悬浮状态时按下Tab键修改完参数后归类放置。元件库中找不到的元器件，自己创建，步骤：①打开原理图库文件，设置新元件名称；②绘制元件外形；③绘制引脚；④设置元件说明信息；⑤添加PCB封装。）（3）连接线路。（4）放置说明性文字 、图形或图片等。（5）保存。

3.检查、编译项目并生成报表（网络报表、元件报表）。其步骤如下。（1）电气规则检查。（2）编译原理图，对原理图中存在的错误及时地进行修改（打开“Messages”面板，其内容为空，证明电路绘制正确，方能进行下一步操作）。（3）生成原理图网络报表。网络报表是原理图设计与印制板设计之间的桥梁。（4）生成/输出元件列表。元件列表主要用于整理一个电路或一个工程项目文件中的所有元件的类别和总数，包括元件名称、标注、封装形式等信息，为生产提供采购数据。

4.印制板（PCB）的设计。其步骤如下。（1）设置PCB板的外形尺寸、板层和参数。（2）在原理图中更新PCB图。（3）手动布局。（4）设定布线规则（包括线宽、安全间隙、板层、过孔直径和孔径等）。（5）布线。（6）布安装孔。（7）加泪滴，敷铜等。

5.打印印制板图。完成布线的PCB板应作设计规则检查，准确无误即可打印印制板图。

以上五个步骤，层层推进，水到渠成。通过这五个步骤，学生既熟悉了操作步骤又设计出了作品。学生享受到成功的喜悦，会自觉规范操作步骤，强化步骤训练，从而设计出更优秀的印制板电路，形成良性循环。为使教学更有效，可采用项目教学，由易到难安排3～4个工程项目，依据设计流程组织教学，让学生形成整体设计理念。

三、掌握技巧，提高能力

在印制板的设计中，规则与技巧涉及设计过程的各个环节，掌握常用命令，熟悉规则技巧，特别是快捷键的使用，无论是对初学者入门还是对学生技能提高无疑都是一条快速的捷径。如：Page Up键放大 ；Page Down键缩小；Q键实现mm（毫米）与mil（密尔）的单位切换；按住鼠标右键，鼠标变成手状，可以实现PCB的平移等等。将常用技巧直接教给学生，学生可以少走弯路，提高设计效率，达到事半功倍的效果。

电子电路设计步骤篇2

关键词：职业教育 整流电路 信息化教学 教学环境

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（b）-0175-02

1 教学背景分析

该课采用中等职业教育课程改革国家规划新教材《电子技术基础与技能》，该讲课内容为其中项目六“直流稳压电源的制作”中的第一节内容―整流电路。

该次授课对象是轨道交通技术专业二年级学生。在知识技能方面，具备整流和半波整流电路的知识；会用电子实验箱搭接半波整流电路；对半波整流电路有一定的分析能力。在学习中存在逻辑思维能力较弱，分析能力不强、计算能力较弱的学习障碍。

在行为特征上，他们好奇心强，模仿能力强，善于动手实践，喜欢交流经验，并有很强地展现自我的欲望。

2 教学目标与重难点

结合课程标准和学情分析，制订如下三维教学目标：

（1）知识目标：掌握桥式整流电路的组成；理解桥式整流电路的工作原理。

（2）能力目标：能使用万用表、示波器完成桥式整流电路输入电压、输出电压和波形的测量；会分析桥式整流电路中常见故障对电路的影响；会运用桥式整流电路输入、输出电压的公式进行计算。

（3）情感态度价值观目标：培养学生团队协作能力；增强安全意识和爱护设备意识。

依据课程标准兼顾以工作过程为导向的课程体系改革职教理念确定教学重点，结合学生具备的知识和能力，设立难点和教学关键点。

（1）重点：桥式整流电路的组成；整流电路输出电压、电流的计算。

（2）难点：桥式整流电路的工作原理及故障分析。

3 教学方法及教学环境

采用教师为主导、学生为主体的任务驱动教学方式，借助信息化技术，让学生带着任务进行合作、探究学习，突出“做中学、做中教”的职业教育教学特色。

实训环境：理实一体实训室。教学资源：学习平台、情境视频、任务单、电子电路仿真软件Multisim、PPT、无线投影、在线练习题、录像设备等。

4 教学过程设计

环节一：创设情境 引入项目。

教师展示半波整流电路的波形图动画并提出问题：半波整流电路的缺点。学生通过观察课件中示波器的波形，并参阅教材共同讨论回答。然后教师展示桥式整流电路的输出波形图动画并提问如果现在需要给手机充电，整流电路部分应选择哪一个？

学生观察分析后，阐述它们的不同点，从而引起学生兴趣，使学生的思维很快进入课堂学习状态，同时引入该次课内容。

环节二：分组操作 实施任务。

教师讲解该节课的任务，确认桥式整流电路的实施方案。学生小组合作，接受学习任务，确定实施步骤。利用电子电路仿真软件Multisim，模拟桥式整流电路的组成，绘制桥式整流电路图。

步骤一：搭接桥式整流电路，该步骤包含两个小活动。活动1：认识电路组成。学生在学习材料和动画中通过彩色图片，逐一将元件展示。二人合作，迅速将电路所需元部件在实验箱面板上找出，在任务单中记录操作时间。活动2：搭接电路。学生借助平台资源“桥式整流电路组成”，搭接电路。此过程中，教师强调电路搭接过程中的注意事项，并即时录像学生操作过程，以备评价。

步骤二：测量整流电路输入输出电压。小组成员分工合作，完成桥式整流电路输入、输出电压的测量，填写任务单。通过实际的动手操作，强化理论知识，使学生熟练使用万用表测电路输入电压和输出电压。在此过程中，教师对学生操作情况进行实录，以备评价。

步骤三：用示波器观察波形。借助平台资源中的示波器教学视频，学生组内合作，用示波器观察电路输入输出波形并记录在任务单上，教师即时录像学生操作过程。

步骤四：分析电路，该步骤包含三个小活动。活动1：分析电路工作原理。学生借助学习平台中的“电路原理”动画，通过动画分析u2正半周、负半周时桥式整流电路的工作过程，并填写学习任务单。活动2：计算输出电压和电流。学生观看学习平台动画并结合步骤二和步骤三的学习成果，理解并记住桥式整流电路的输出电压、电流计算公式，通过做习题进一步强化计算方法。这样可以有效地帮助学生对该次课重点知识的掌握。活动3：故障分析。学生利用电子电路仿真软件Multisim观察故障现象，分析故障主要原因。通过典型电路故障的原因分析，让学生进一步掌握桥式整流电路的组成，这是该课重点之一。对典型电路故障进行汇总，能有效地引导学生进行分析、思考，理解桥式整流电路的工作原理，提高学生电路分析能力。

环节三：展示交流 效果评价。

整个学习过程采用过程评价、结果评价、学生自评、学生互评、教师评价等多种评价手段，使学生增强自信心，培养表达能力和评价能力。

环节四：巩固知识 自测练习。

学生利用平台资源的自测练习环节，独立完成自测练习，巩固所学知识。通过这种方式，学生既能看到自己的进步，也看到不足，有利于下一轮教学的开展和课改思路的延续及深入进行。

环节五：课后调查 拓展任务。

课后调查是利用课余时间进行，利用微信平台，提供实际电路图。学生从提供的实际电路图中，识读桥式整流电路，使教学过程能做到师生沟通无限、信息及时反馈。

该教学设计通过学习平台，即电子技术基础与技能数字化资源共建共享，实现了学生知识技能的同步自主构建，并满足了学生个性化学习的需求。通过自测系统，使学生能够自主强化知识技能，同时老师通过该系统能快速了解教学目标的达成情况，并能及时做出针对性的辅导。通过课堂即时录像，使学生在组间评价打分的过程中，实现对知识技能的自主梳理和自主内化，同时也促进学生对搭接电路的操作规范有更进一步的了解。

参考文献

[1] 黎加厚.教育技术教程-教育信息化时代的教与学[M].上海：华东师范大学出版社，2002.

[2] 陈振源.电子技术基础与技能[M].北京：高等教育出版社，2008.

电子电路设计步骤篇3

1 教学背景分析

该课采用中等职业教育课程改革国家规划新教材《电子技术基础与技能》，该讲课内容为其中项目六“直流稳压电源的制作”中的第一节内容―整流电路。

该次授课对象是轨道交通技术专业二年级学生。在知识技能方面，具备整流和半波整流电路的知识；会用电子实验箱搭接半波整流电路；对半波整流电路有一定的分析能力。在学习中存在逻辑思维能力较弱，分析能力不强、计算能力较弱的学习障碍。

在行为特征上，他们好奇心强，模仿能力强，善于动手实践，喜欢交流经验，并有很强地展现自我的欲望。

2 教学目标与重难点

结合课程标准和学情分析，制订如下三维教学目标：

（1）知识目标：掌握桥式整流电路的组成；理解桥式整流电路的工作原理。

（2）能力目标：能使用万用表、示波器完成桥式整流电路输入电压、输出电压和波形的测量；会分析桥式整流电路中常见故障对电路的影响；会运用桥式整流电路输入、输出电压的公式进行计算。

（3）情感态度价值观目标：培养学生团队协作能力；增强安全意识和爱护设备意识。

依据课程标准兼顾以工作过程为导向的课程体系改革职教理念确定教学重点，结合学生具备的知识和能力，设立难点和教学关键点。

（1）重点：桥式整流电路的组成；整流电路输出电压、电流的计算。

（2）难点：桥式整流电路的工作原理及故障分析。

3 教学方法及教学环境

采用教师为主导、学生为主体的任务驱动教学方式，借助信息化技术，让学生带着任务进行合作、探究学习，突出“做中学、做中教”的职业教育教学特色。

实训环境：理实一体实训室。教学资源：学习平台、情境视频、任务单、电子电路仿真软件Multisim、PPT、无线投影、在线练习题、录像设备等。

4 教学过程设计

环节一：创设情境 引入项目。

教师展示半波整流电路的波形图动画并提出问题：半波整流电路的缺点。学生通过观察课件中示波器的波形，并参阅教材共同讨论回答。然后教师展示桥式整流电路的输出波形图动画并提问如果现在需要给手机充电，整流电路部分应选择哪一个？

学生观察分析后，阐述它们的不同点，从而引起学生兴趣，使学生的思维很快进入课堂学习状态，同时引入该次课内容。

环节二：分组操作 实施任务。

教师讲解该节课的任务，确认桥式整流电路的实施方案。学生小组合作，接受学习任务，确定实施步骤。利用电子电路仿真软件Multisim，模拟桥式整流电路的组成，绘制桥式整流电路图。

步骤一：搭接桥式整流电路，该步骤包含两个小活动。活动1：认识电路组成。学生在学习材料和动画中通过彩色图片，逐一将元件展示。二人合作，迅速将电路所需元部件在实验箱面板上找出，在任务单中记录操作时间。活动2：搭接电路。学生借助平台资源“桥式整流电路组成”，搭接电路。此过程中，教师强调电路搭接过程中的注意事项，并即时录像学生操作过程，以备评价。

步骤二：测量整流电路输入输出电压。小组成员分工合作，完成桥式整流电路输入、输出电压的测量，填写任务单。通过实际的动手操作，强化理论知识，使学生熟练使用万用表测电路输入电压和输出电压。在此过程中，教师对学生操作情况进行实录，以备评价。

步骤三：用示波器观察波形。借助平台资源中的示波器教学视频，学生组内合作，用示波器观察电路输入输出波形并记录在任务单上，教师即时录像学生操作过程。

步骤四：分析电路，该步骤包含三个小活动。活动1：分析电路工作原理。学生借助学习平台中的“电路原理”动画，通过动画分析u2正半周、负半周时桥式整流电路的工作过程，并填写学习任务单。活动2：计算输出电压和电流。学生观看学习平台动画并结合步骤二和步骤三的学习成果，理解并记住桥式整流电路的输出电压、电流计算公式，通过做习题进一步强化计算方法。这样可以有效地帮助学生对该次课重点知识的掌握。活动3：故障分析。学生利用电子电路仿真软件Multisim观察故障现象，分析故障主要原因。通过典型电路故障的原因分析，让学生进一步掌握桥式整流电路的组成，这是该课重点之一。对典型电路故障进行汇总，能有效地引导学生进行分析、思考，理解桥式整流电路的工作原理，提高学生电路分析能力。

环节三：展示交流 效果评价。

整个学习过程采用过程评价、结果评价、学生自评、学生互评、教师评价等多种评价手段，使学生增强自信心，培养表达能力和评价能力。

环节四：巩固知识 自测练习。

学生利用平台资源的自测练习环节，独立完成自测练习，巩固所学知识。通过这种方式，学生既能看到自己的进步，也看到不足，有利于下一轮教学的开展和课改思路的延续及深入进行。

环节五：课后调查 拓展任务。

课后调查是利用课余时间进行，利用微信平台，提供实际电路图。学生从提供的实际电路图中，识读桥式整流电路，使教学过程能做到师生沟通无限、信息及时反馈。

电子电路设计步骤篇4

电路中的每个器件的独立功能和各个器件之间的关系是根据电磁学的定律协调存在于整个系统中的。任意一个器件都不能离开整体去研究。脱离了整体性，器件本身就失去了在系统中存在的意义。而且，研究单一的器件本身不能够对电路整体的性能得出正确结论。综上所述，用系统工程思想对电子电路系统设计中出现的各种问题进行定量、定性的分析，并根据分析结果对产品进行优化设计，使产品的可靠性和适用性接近或达到设计目标的方法就是系统工程在电子电路设计领域中的应用

二、在实际生产中的应用

一般而言，系统工程技术在电子电路设计中应用的具体步骤如下:

1．系统设计初期:在电子系统设计的初期，首先要处理的是电路本身要实现什么样的功能以及怎样实现的问题。这个阶段也可以称之为阐明问题阶段。在这个阶段中应用系统工程的方法可以分两步进行，一是分析问题的内容，主要是设计者们要把现实世界待解决的问题用专业知识归纳分析，总结出各种实现方案;二是解决问题，设计者们要在不同的实现方案中分析每种方案对资源的需求，通过线性规划、动态规划等运筹学(OperationResearch)方法找出最优方案进行设计。

2．电路模块设计阶段:电子系统设计方案确定后，就可以使用Protel等EDA软件进行具体电路的设计。由于每个电子系统都是由各个子系统构成的模块化结构，在这一时期可以应用系统工程中的结构化模型技术对组成整个电子系统的每个电路模块进行分析。一般的步骤是选择每个电路模块中的构成要素、根据构成要素建立电路模块的邻接矩阵和可达矩阵、用代数的方法建立整个电子系统的解释结构模型(ISM)，然后用图解法定量的分析该模型的平衡点和稳定性。利用模型分析的结果对构成电子系统的的各个模块进行性能微调，使其能更好的接近理想状态。

3．整体电路仿真分析:组成电路的每个模块EDA设计完毕后，就可以对整体的电路进行软件仿真分析。由于电子电路系统在宏观上是一个连续系统，而连续系统的数学模型一般是由微分方程组成。一旦系统中存在非线性要素，微分方程是不能求得其具体数值的。在这种情况下只能使用系统工程中的离散相似技术对连续系统进行离散化处理。使用电子仿真软件Multisim把整体电路图输入计算机，通过记录系统输入和响应数值，建立系统的动力学模型。再通过对系统动力学模型的数值计算分析该系统的可靠性和稳定性，为最终的电子系统性能评价提供依据。

4．电子系统总体价值分析:经过上述步骤，一个较完备的电子电路系统基本建立。为了能使电子电路系统实现产品化，在系统的设计目标达到后还要对系统进行价值分析。使用系统工程中的决策分析技术，能够通过效用分析、冲突分析等手段分析该系统的成本、风险以及可能存在的隐患和漏洞。在电子系统形成产品前尽可能的完善其功能，提高其性能价格比，从而得到一个在技术上稳定、可靠、适用;在市场上具有一定竞争力的电子电路系统。

三、结语

总之，系统工程技术作为一门交叉学科，其在自然科学和社会科学之间起到的沟通作用已经良好的解决了大量的工程实践问题。近年来，计算机智能决策系统分析、模糊决策理论、神经网络方法等在系统工程的出现使得系统工程技术展示了广阔的应用前景。相信随着现代计算机技术和数学方法的不断进步，系统工程必将在各个自然科学领域的应用中开辟更为广阔的道路。

电子电路设计步骤篇5

关键词：集成电路设计企业；成本核算

中图分类号：F23 文献标识码：A

收录日期：2015年8月30日

一、前言

集成电路的整个产业链包括三大部分，即集成电路设计、生产制造和封装及测试。由于集成电路行业在我国起步晚，目前最尖端的集成电路企业几乎全被外资垄断，因此国家从改革开放以来，逐年加大集成电路产业的投入。近年来，我国的集成电路企业飞速发展，规模逐年扩大。根据中国半导体行业协会统计，2015年第一季度中国集成电路产业销售额为685.5亿元。其中，IC设计销售额为225.1亿元，生产制造业销售额为184.9亿元，封装测试销售额为275.5亿元。作为集成电路产业的IC设计得到国家的大力鼓励发展，以期望由IC设计带动整个中国的集成电路产业。我国的集成电路企业主要分布在长三角、珠三角、京津地区和西部的重庆、西安和武汉等。其中，长三角地区集中了全国约55%的集成电路制造企业、80%的集成电路封装测试企业和近50%的集成电路设计企业，该区域已经形成了包括集成电路的研发、设计、芯片制造、封装测试及其相关配套支撑等在内的完整产业链条。

集成电路行业是一个高投入、高产出和高风险的行业，动辄几十亿元甚至几百亿元的投入才能建成一条完整的生产线。国务院在2000年就开始下发文件鼓励软件和集成电路企业发展，从政策法规方面，鼓励资金、人才等资源向集成电路企业倾斜；2010年和2012年更是联合国家税务总局下发文件对集成电路企业进行税收优惠激励，2013年国家发改委等五部门联合下发了发改高技[2013]234号文，凡是符合认定的集成电路设计的企业均可以享受10%的所得税优惠政策。因此，对于这样一个高投入、高技术、高速发展的产业，国家又大力支持的产业，做好成本核算是非常必要的。长期以来，集成电路设计企业由于行业面较窄，又属于高投入、复杂程度不断提高的行业，成本核算一直没有一个明确的核算方法。

二、集成电路设计生产流程

集成电路设计企业是一个新型行业的研发设计企业，跟常规企业的工作流程有很大区别，如下图1。（图1）集成电路设计企业在收到客户的产品设计要求后，根据产品需求进行IC设计和绘图，设计过程中需要选择相应的晶圆材料，以便满足设计需求。设计完成后需要把设计图纸制造成光刻掩膜版作为芯片生产的母版，在IC生产环节，通过光刻掩膜版在晶圆上生产出所设计的芯片产品。生产完成后进入下一环节封装，由专业的封装企业对所生产的芯片进行封装，然后测试相关芯片产品的参数和性能是否达到设计要求，初步测试完成后，把芯片产品返回集成电路设计企业，由设计企业按照相关标准进行出厂前的测试和检验，最后合格的芯片将会发给客户。

对于集成电路设计企业来说，整个集成电路生产流程都需要全方位介入，每个环节都要跟踪，以便设计的产品能符合要求，一旦一个环节出了问题，例如合格率下降、封装不符合要求等，设计的芯片可能要全部报废，无法返工处理，这将会对集成电路设计企业带来很大损失。

三、成本核算方法比较

传统企业的成本核算方法一般有下面几种：

（一）品种法：核算产品成本的品种法是以产品的品种为成本计算对象，归集费用，计算产品成本的一种方法。品种法一般适用于大量大批单步骤生产类型的企业，如发电、采掘等企业。在这种类型的企业中，由于产品的工艺流程不能间断，没有必要也不可能划分生产步骤计算产品成本，只能以产品品种作为成本计算对象。

品种法除广泛应用于单步骤生产类型的企业外，对于大量大批多步骤生产类型的企业或者车间，如果其生产规模小，或者按流水线组织生产，或者从原材料投入到产品产出的全过程是集中封闭式的生产，管理上不要求按照生产步骤计算产品成本，也可以采用品种法计算成本，如小型水泥厂、砖瓦厂、化肥厂、铸造厂和小型造纸厂等。

按照产品品种计算成本，是产品成本计算最基础、最一般的要求。不论什么组织方式的制造企业，不论什么生产类型的产品，也不论成本管理要求如何，最终都必须按照产品品种计算出产品成本。因此，品种法是最基本的成本计算方法。

（二）分批法：分批法亦称订单法，它是以产品的批别（或订单）为计算对象归集费用并计算产品成本法的一种方法。分批法一般适用于单件小批生产类型的企业，如船舶、重型机械制造企业以及精密仪器、专用设备生产企业。对于新产品的试制，工业性修理作业和辅助生产的工具模具制造等，也可以采用分批法计算成本。在单件小批生产类型企业中，通常根据用户的订单组织产品生产，生产何种产品，每批产品的批量大小以及完工时间，均要根据需求单位加以确定。同时，也要考虑订单的具体情况，并结合企业的生产负荷程度合理组织产品的批次及批量。

（三）分步法：分布法是以产品的品种及其所经过的生产步骤作为成本计算对象，归集生产费用，计算各种产品成本及其各步骤成本的一种方法。分布法主要适用于大量大批复杂生产的企业，如纺织、冶金、造纸等大批量、多步骤生产类型的企业。例如，钢铁企业可分为炼铁、炼钢、轧钢等生产步骤。在这种企业里，其生产过程是由若干个在技术上可以间断的生产步骤组成的，每个生产步骤除了生产出半成品（最后步骤为产品）外，还有一些处于加工阶段的在产品。已经生产出来的半成品及可以用于下一生产步骤的再加工，也可以对外销售。

（四）作业成本法：作业成本法是一个以作业为基础的管理信息系统。它以作业为中心，作业的划分从产品设计开始，到物料供应；从工艺流程的各个环节、总装、质检到发运销售全过程，通过对作业及作业成本的确认计量，最终计算出相对准确的产品成本。同时，经过对所有与产品相关联作业的跟踪，消除不增值作业，优化作业链和价值链，增加需求者价值，提供有用信息，促进最大限度的节约，提高决策、计划、控制能力，以最终达到提高企业竞争力和获利能力，增加企业价值的目的。

由于集成电路设计企业的特殊生产工艺流程，集成电路设计企业的主要生产和封装、测试都是在第三方厂家进行，分批法、分步法和作业成本法都不太适合作为集成电路设计企业的成本核算方法，所以品种法将作为集成电路设计企业的基础成本核算方法。

四、IC产品的品种法

品种法作为一种传统的成本核算方法，在集成电路设计企业里是十分实用的。由于集成电路设计企业的生产流程比较特殊，产品从材料到生产、封装、测试，最后回到集成电路设计企业都是在第三方厂商进行，每一个环节的成本费用无法及时掌握，IC产品又有其特殊性，每种产品在生产过程中，不仅依赖于设计图纸，而且依赖于代工的工艺水平，每个批次的合格率并不尽相同，其成品率通常只有在该种产品的所有生产批次全部回到设计企业并通过质量的合格测试入库时才能准确得出，然而设计企业的产品并不是一次性全部生产出来，一般需要若干个批次，或许几十上百个批次加工，在最后几个批次返回设计企业时，早期的许多批次产品早已经发给客户使用了，因此集成电路设计企业的按品种进行成本核算应该是有一定预期的品种法，即需要提前预估该种产品的成品率或废品率，尽量准确核算每一个IC产品的成本。

五、结语

集成电路设计是个技术发展、技术更新非常迅速的行业，IC设计企业要在这个竞争非常激烈的行业站住脚跟或者有更好的发展，就必须紧密把握市场的变化趋势，不断的进行技术创新、改进技术或工艺，及时调整市场需求的产品设计方向，持续不断的通过科学合理的成本控制手段，从技术上和成本上建立竞争优势；同时，充分利用国家对于集成电路产业的优惠政策，特别是对集成电路设计企业的优惠政策，加大重大项目和新兴产业IC芯片应用的研发和投资力度；合理利用中国高等院校、科研院所在集成电路、电子信息领域的研究资源和技术，实现产学研相结合的发展思路，缩短项目的研发周期；通过各种途径加强企业的成本控制手段，来达到提高中国IC设计企业整体竞争实力，扩大市场份额。

主要参考文献：

[1]中国半导体行业协会.cn.

[2]刘胜军.精益化生产现代IE（第一版）[M].海天出版社，2006.67.

电子电路设计步骤篇6

关键词：项目驱动教学法 电子CAD 教学质量

电子CAD是一门将电子技术与计算机辅助设计软件有机融为一体的电子专业核心课程。随着职业院校生源素质逐年下降，越来越多的学生感觉电子CAD难学、难懂，从而在思想上产生厌学心理。此外，教师教学方法不得当，教学手段滞后、僵化，学校教学设施落后等，导致电子CAD课程的教学效果不佳。为此，笔者学院近年来在电子CAD的教学中引入了以任务引领的项目驱动教学法，以培养学生分析问题、解决问题的能力和计算机操作能力为主导，提升课程教学的职业性、实践性，有效地提高了学生的综合实践能力。

一、项目驱动教学法的内涵

当前，职业院校都按照“教育与产业、学校与企业、专业设置与职业岗位、教材内容与职业标准、教学过程与企业生产过程对接”的教学改革要求，更新教学内容，改革教学方法。在此大背景下，项目驱动教学法被越来越多的职业院校采用。项目驱动教学法的内涵在于，教师在教学过程中本着以学生发展为本，兼顾为专业服务、为就业服务和为学生今后职业生涯可持续发展服务的原则，在充分考虑学生已掌握知识情况的前提下，将教学内容由浅入深、由易到难地分解成循序渐进的子项目，在每个项目都设置相应的教学任务，通过任务的解决使学生体验到成就感，从而促使学生自觉地开展下一阶段项目的研究。在此过程中，教师成为学生学习的指导者和引领者，而不再是单纯的知识灌输者，学生也不再是盲目地、被动地接收知识。在教学过程中教学双方可根据用人单位的实际需要灵活添加项目内容，这样极大地提高了教学内容的实践性与针对性。此外，在教学手段上大胆引入“多媒体演示”“模拟仿真训练”等技术手段，实现教学多种介质的立体化融合，收到了良好的教学效果。

二、实施项目驱动教学法的积极意义

首先，项目驱动教学法改变了传统的以课堂为中心、以讲述为主的教学模式，引导学生在实训实验场所、理实一体化教室等新型教学环境中学习，真正体现了“做中学、做中教”的职业教育教学特色。其次，通过设计项目、布置任务，既训练了学生的基本技能，又融入了理论教学要求，从而有效地激发了学生的学习兴趣，培养了学生对电子专业的热爱，并促使其在专业技能的训练过程中形成良好的工作习惯和工作方法。最后，采用项目驱动教学法还有利于教师从应用的角度讲授教学内容，弱化理论分析，简化推导过程，体现基本理论在工作现场的应用，同时为学生提供了应用所学知识、技能解决实际问题的案例，拓展了的知识应用面。

三、项目驱动教学法实施过程

笔者学院教师根据教学的实际需要以及用人单位的要求，将电子CAD课程的教学内容分为初步认识Protel99SE、单管放大器电路原理图设计等六大项目。笔者以“单管放大器电路原理图设计”项目为例，说明项目驱动教学法的实施过程。

1.项目内容介绍

“单管放大器电路原理图设计”项目包括认识电路原理图设计的流程、绘制单管放大器的电路原理图、用电气法则测试电路原理图、生成网络表与打印原理图等四个任务。其学习目标分别是：了解电路原理图设计的基本操作步骤；会绘制总线、总线分支、放置网络标号，以及工具栏的操作使用；会使用画图工具添加说明性图形和文字等。

2.实施步骤

以“认识电路原理图设计流程”为例进行任务目标分析，该任务的目标是了解设计电路原理图的大致步骤。编辑、绘制电路原理图实质上就是设计电路，设计的结果是一张原理图、元器件列表和网络表。其实施步骤如下。

教师首先指导学生启动Protel99，进入电路原理图设计系统，要求学生根据电路原理图的规模和复杂程度设置图纸的尺寸等参数。然后，学生根据个人爱好和工作习惯，设置好电路原理图编辑器的环境参数，如栅格的大小和类型、光标的大小和类型；根据电路原理图的需要，调入所需的元器件库，将元器件从元器件库中选择出来，放置到图纸上，同时完成设置元器件的序号、参数和元器件封装的定义等工作，根据电路原理图的需要，放置连线关系，构成一个完整的电路原理图。教师引导学生运行电气法则检查，找出原理图中可能存在的缺陷，并输出各种报表，如网络表、元器件列表等，其中最重要的是网络表，最后通过打印机输出电路原理图。

总之，电子CAD教学必须以培养学生解决实际问题的能力为目标，以项目、任务驱动学生自学、自练，从而切实提高职校生实践技能培养的效率与效果。

[作者单位：江西省冶金技师学院

电子电路设计步骤篇7

关键词：电网电压骤升故障；双馈感应发电机；变阻尼控制；低电压穿越（LVRT）技术

前言：在我国当下的风电发电领域研究中，电网电压跌落带来的风电机组影响向来是这一领域研究的热门，关于电网电压骤升带来的双馈风力发电系统运行威胁问题收到的关注较之也相差甚远，但事实上这一故障问题的出现往往会导致风电机组的脱网，而为了避免这一故障所引发的严重后果出现，本文就风机变流器转子侧有源阻尼的控制策略进行了深入研究，并提出了变阻尼的改进控制方案，希望能够由此实现电网电压骤升故障所引发的转子过电流抑制，这对于双馈风力发电机的HVRT性能提升也将带来较为积极的影响。

1.电网电压骤升时双馈感应发电机（DFIG）暂态过程分析

为了能够较为深入完成本文基于电网电压骤升故障下双馈风力发电机变阻尼控制策略展开的研究中，我们首先需要进行电网电压骤升时双馈感应发电机暂态过程分析，这一分析需要通过双馈感应发电机暂态建模实现。

在双馈感应发电机暂态建模中，笔者将双馈感应发电机转子侧参数归算到定子侧，而结合由此得出的图1所示双馈感应发电机等效电路我们不难发现，电动机惯例的采用使得我们能够在电机磁路线性条件下得出转子磁链即 ，这一转子磁链中的R、L、Lm、 、V、i、s、

r分别代表电阻、电感、互感、磁链矢量、电压矢量、电流矢量、定子、转子[1]。

图1双馈感应发电机等效电路

而结合转子磁链进行进一步分析，我们就能够得出发电机暂态电感

、转子电动势 ，这一公式中的ω指的是电机旋转角速度，最终我们就能够得出稳态转子电动势，即 [2]。

不过由于刚刚得到的这一稳态转子电动势是在转子开路的情况下转子电压表达式，如果将在变流器驱动转子时，转子电压则会表现为

，而考虑到兆瓦级双馈感应发电机转子电阻和暂态电感较小，在本文就电网电压骤升时双馈感应发电机暂态过程分析环节的研究中，笔者忽略了转子电流产生的电压降，而由此我们就能够最终得出电网电压骤升过程中定子磁链方程，即

。结合这一定子磁链方程我们不难发现，电网电压骤升时双馈感应发电机暂态过程以同步角速度ω旋转，而自然磁链这一瞬态分量则存在幅值衰减且不旋转的特点[3]。

2.基于阻尼的高电压穿越（HVRT）控制

在完成电网电压骤升时双馈感应发电机暂态过程分析后，我们就可以真正进行本文研究的核心，基于电网电压骤升故障下双馈风力发电机变阻尼控制策略的论述，这一论述主要是为了抑制高电压穿越过程中双馈感应发电机的震荡与发电系统所受到的冲击，而为了真正实现这一目标，笔者就双馈感应发电机系统稳定性分析、无源阻尼控制、有源阻尼控制展开了，最终得出了变阻尼控制策略[4]。

2.1双馈感应发电机系统稳定性分析

在双馈感应发电机系统稳定性分析中，考虑到双馈感应发电机定子磁链为状态变量，笔者得出了双馈感应发电机定子磁链的特征方程，即

，结合这一特征方程我们就能够进行具体的自然振荡频率ωn、阻尼系数 的表述，即

考虑到兆瓦级双馈感应发电机的定子电阻较小，由此我们可以断定兆瓦级双馈感应发电机具备欠阻尼特性，这一特性就使得兆瓦级双馈感应发电机在电网电压骤升时更容易出现震荡问题，而想要较好降低电网电压骤升时双馈感应发电机所受到的影响，增加系统阻尼的控制方案就显得很有必要[5]。

2.2无源阻尼控制

在增加系统阻尼的控制方案中，无源阻尼控制是这一方案实现的重要思路，这一组成部分对于电网电压骤升时双馈感应发电机因转子感应出反电动势而导致的转子过电流问题出现有着较好的抑制效用。而在具体的无源阻尼控制引入中，在发电机转子侧串入动态电阻就是引入无源阻尼控制的最简单方法，电网电压骤升时双馈感应发电机的转子过电流问题能够早这一简单方法作用下得到较好解决，不过在笔者的深入分析中发现，由于这一无源阻尼控制的引入减小了转子回路的时间常数，这就使得实际动态电阻的设计往往会面临着较为复杂的难题，系统本身的损耗也会由此加大，由此可见引入无源阻尼控制并不是实现电网电压骤升时双馈感应发机转子过电流问题抑制的最好方法[6]。

2.3有源阻尼控制

由于引入无源阻尼控制的增加系统阻尼的控制方案方法存在较多方面的不足，我们就有必要进行有源阻尼空知这一增加系统阻尼控制方案的深入分析，而考虑到无源阻尼控制出现的实际动态电阻设计问题与系统损耗问题，笔者设计了如图2所示基于虚拟电阻的双馈感应发电机有源控制策略结构图，图中所示的Ra、SVPWM分别代表虚拟电阻与空间矢量脉宽调制。

图2基于虚拟电阻的双馈感应发电机有源控制策略结构图

结合图2我们能够较为直观了解引入有源阻尼控制实现双馈感应发电机转子过电流问题抑制的思路，而这一思路的进一步深入就能够得到引入有源阻尼控制的双馈感应发电机电流内环控制结构图，图3对这一结构图进行了较为直观的展示，而为了便于进行有源阻尼控制引入的思路分析，笔者通过公式 对这一思路进行了表达，而考虑到双

馈感应发电机主电路功率器件开关频率较高，笔者通过进一步分析得出了 这一双馈感应发电机电流内环被控对象传

递函数，而通过调节虚拟电阻Ra的大小就能够实现电网电压扰动的动态响应改变，电网电压骤升故障下双馈风力发电机所出现的转子过电流问题抑制的实现就将由此获得有力支持[7]。

图3引入有源阻尼控制的双馈感应发电机电流内环控制结构图

2.4变阻尼控制策略

结合上文内容我们能够较为直观了解基于电网电压骤升故障下双馈风力发电机变阻尼控制策略的思路，而考虑到无源阻尼控制的引入存在诸多不足，笔者确定了基于虚拟电阻的双馈感应发电机有源控制策略，这一策略通过提升双馈感应发电机转子侧阻尼较好实现了转子电动势增加，源自电网电压骤升的转子流与电磁转矩都能够在虚拟电阻的增加中得到较好抑制，为此我们必须做好虚拟电阻的选择，这样才能够保证转子电压尽可能处于正常状态，暂态时间也才能够在变阻尼控制策略应用中得到较好的控制。

3.仿真分析

为了验证本文所研究的电网电压骤升故障下双馈风力发电机变阻尼控制策略的实用性，笔者选择了2MW双馈感应发电机参数为例开展了仿真研究，这一研究中笔者将定子额定电压、定子额定电流、转子开路电压、转子额定电流分别设置为690V、1.4kA、2kV、550A，而转子绕组电阻、互感、定子自感、定子绕组电阻、极对数则设置成了0.0041Ω、0.0123H、0.0125H、0.0043Ω、2。结合这一系列数据，笔者开展了具体的仿真分析，而通过这一仿真分析笔者得出了虚拟电阻的增加会直接提升系统抑制双馈风力发电机转子电流振荡的能力，且超同步运行会造成最大的转子电流振荡幅度。

结论：在本文就基于电网电压骤升故障下双馈风力发电机变阻尼的控制策略展开的研究中，笔者详细论述了电网电压骤升时双馈感应发电机暂态过程分析、基于阻尼的高电压穿越控制、仿真分析等内容，而结合这一系列内容我们就能够较为直观了解到将有源阻尼控制引入双馈感应发电机转子励磁控制过程的重要性，而经过仿真验证，我们能够较为直观认识到有源阻尼控制引入双馈感应发电机转子励磁控制所能够实现的电网电压骤升故障应对，这对于双馈感应发电系统的整体控制能力提升将带来较为积极的影响，希望我国风电事业的更好发展也能够从中得到一定启发。

参考文献：

[1]谢震，张兴，杨淑英，宋海华，曲庭余，石权利.电网电压不对称骤升下双馈风力发电机改进控制策略[J].中国电机工程学报，2013，15：109-118+9.

[2]石权利.电网电压骤升下双馈风力发电机网侧变流器控制策略的研究[D].合肥工业大学，2013.

[3]张旭光.双馈风力发电机高电压穿越控制策略研究[D].合肥工业大学，2015.

[4]刘坤.电网不对称骤升故障下双馈风力发电机控制策略研究[D].合肥工业大学，2015.

[5]王芸，龚文明，黄伟煌.电网电压连锁故障下双馈式风力发电机鲁棒增强控制策略[J].太阳能学报，2014，12：2387-2394.

[6]谢震，李厚涛，张兴，张旭光，杨淑英.电网电压骤升下双馈风力发电机轴系振荡抑制的改进控制策略[J].中国电机工程学报，2016，06：1714-1723.

[7]邓友汉.双馈风力发电机最大风能捕捉及低电压运行技术研究[D].武汉大学，2014.

作者简介：

电子电路设计步骤篇8

一、实验教学仍然存在一定问题

1.内容抽象，晦涩难懂

高频电子线路是继电路理论、低频电子线路之后必修的基础课，学生在学习中普遍反应内容抽象难懂，实验中知识理解不透，容易在细节卡壳，导致实验难以继续进行。

2.学生兴趣不高

学生对做实验兴趣不高，虽然要求学生在实验前写预习报告，但很多学生并没有认真完成，而是照抄实验指导书，对实验没有自主预习的积极性。

3.实验课时少，学习效果欠佳

高频电子线路总共学时为48学时，实验学时只占8学时，选取4个实验项目，每个实验项目只有2学时。学生普遍认为实验课很实用，但课堂上既要听老师讲解实验原理、操作步骤、注意事项，还要实际操作，时间根本不够用。学生普遍反应实验课时间短，学习任务重。国内很多学者探究了高频电子线路实验课教学的改革方式，如牛芳琳等和刘艳等分别从内容设计和考核方式上进行改进，在一定程度上改善了实验教学中存在的问题，但仍不能解决课时少的问题；钟福如等采用文献计量法和内容分析法，对近十年高频电子线路的教研论文进行分析，认为信息技术对高频教学的影响很大，应探讨“翻转课堂”“混合式学习”等教学理念对高频教学的影响。翻转课堂（TheFlippedClassroom）又称“颠倒课堂”，是一种理想化的教学模式，它让学习者把知识传授的过程放在教室外，而把知识内化的过程放在教室内，使老师和同学得到更好的沟通与交流。这种教学模式对解决高频电子线路实验教学中学生知识理解不透、实验课时不足、动手机会少的问题有一定参考价值。本文根据高频电子线路实验课中存在的问题及高频实验教学特点，设计高频翻转课堂教学模式，并结合具体案例来说明该教学模式的实施过程。

二、基于翻转课堂的实验教学模式构建

高频实验翻转课堂教学模式与一般的翻转课堂基本一致，都包括课前学习资源开发、实验资源自主学习、课堂活动，以及课后的反馈与评价。但高频电子线路实验课与普通的知识类或纯操作类课程有些不同，它不仅包括该次实验的基础知识，还包括实验操作步骤及最终实验结果。

三、高频实验翻转课堂教学设计案例

以“高频电子线路”中“高频小信号调谐放大器”实验为例，说明高频实验翻转课堂的教学设计过程。高频小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。通过该课程的学习，深化学生对小信号调谐放大电路的工作原理。教学设计过程依照高频实验翻转课堂的过程进行，流程如下：

1.课前学习资源开发

教师首先根据教学内容与目标制定教学计划，根据需要录制教学微视频，并查找相关资料；然后制作学习任务单，将微视频及其他资源组织起来，使学生更好地了解学习任务。教师在资源开发时，要考虑到学生基础水平的差异性，仅介绍高频部分知识很难满足学生的学习需求，还应加入“电路原理”等相关内容，使基础薄弱的学生能快速掌握该实验内容。学习单内容设计如下：目标导入。要求学生观看微视频，了解实验目的及实验中重点掌握内容。实验思考。根据理论教学内容，对实验内容进行猜想与思考，提出问题。原理讲解。学生观看相应微视频，对实验原理进一步学习，加深理论内容。步骤讲解。对实验原理了解后，观看相应微视频，介绍实验中要用到的仪器及使用方法，并介绍实验步骤（给出对应的学习资料，方便学生查找）。设计方案。对整个实验了解后，针对实验中的细节（晶体管静态工作点、谐振回路参数等）进行探究和设计。仿真实验。根据实验设计方案，利用Multisim仿真软件验证设计方案的可行性，并填写实验结果。方案修正。根据仿真结果，修正实验设计方案。在微视频学习阶段，教师先不给出实验中电路元件的参数设置，只给出正确的实验结果，引发学生发现设计中的不足。

2.实验资源自主学习

学生从网络上下载学习资料包，根据学习任务单中的内容进行学习。在学习中，学生可根据自己的基础情况，有针对地学习资料包中的其他学习资料，同时针对有疑惑的问题与老师或其他同学交流。

3.课堂活动

课堂上，老师首先简单介绍实验安排，并给出实验中电路元件的参数设置，学生可与自己的实验方案进行对比，针对有疑惑的地方分组讨论，或者教师单独讲解，然后学生开始实验。通过课前学习，学生已经基本掌握了本次实验的内容及步骤，直接按照仿真实验中的电路图设计电路板，对电路元件进行焊接（学生在之前的学习中已经学习了焊接技巧），调试电路，做出小信号调谐放大电路板，对电路板输入特定的高频信号，利用示波器观察真实的实验结果，填写实验报告。等实验结束后，老师通过课前交流情况、课堂表现和最终成果展示，带领大家讨论实验过程中的问题和心得，使学生对工作原理、电路元件选取、电路板的制作及焊接，有一个更加深入具体的认识。这种实验方式极大地提高了学生的动手实践能力，加深所学知识的印象，同时也节省了实验知识学习，使学生更加关注实验操作过程和实验结果的讨论。

4.反馈与评价

课堂结束后教师制作调查问卷，针对学生的学习情况及学生对该教学模式的体验进行调查，并分析翻转教学中的收获和问题，调整下次实践内容，不断积累经验。翻转课堂是将课前知识学习和课堂知识内化相结合，它彻底颠覆了传统的教学模式，是一种先进的教学理念。笔者把这种新颖的教学模式引入高频电子线路实验教学中，借鉴已有翻转课堂实践教学经验，对高频实验翻转课堂的教学模式进行设计，并给出具体教学案例设计方案。翻转课堂教学模式虽然已经得到广泛应用，但真正去实施这种教学模式还有很多问题需要解决，如如何评价学生自主学习阶段的有效性等。要使翻转课堂教学模式自然地融入到高频实验教学中，还需要不断地实践教学探究。