高性能集成电路的概念范文

时间:2023-10-31 17:26:01

高性能集成电路的概念

高性能集成电路的概念篇1

【关键词】模拟电路 教学方法 改革 课程

“模拟电路”课程是我校物理学院各专业的一门重要的专业主干课,其内容随着新理论、新技术的不断出现和迅速发展而日益增多,学生学好这门课,对于深入学习电子技术的新知识、适应未来工作的需要,实现专业人才培养目标有着十分关键的作用。通过该课程的教学, 学生能够全面系统地掌握模拟电路的基本知识、基础理论和基本方法,能够以工程实践的观点对一般性的、常用的电子电路进行分析和计算,具有较强的读图能力和简单电子电路的设计能力。

“模拟电路”这门课程具有基本理论和基本概念层次多,而且要求学生掌握的各个知识点的连续性、系统性非常强,教师在讲授的过程中为了保证知识的连续性只能把各连续的知识点全部讲到,以免在后面的有关章节中出现知识的盲点。但是由于课时的限制在照顾知识点面面俱到的同时,势必不能够把这些知识点讲透、讲精,这样学生在接受知识的时候感到要学的东西太多太杂,由于在课堂上没讲透又没办法加深理解应用,不少学生感到“模拟电路”这门课程很不好学,严重挫伤了他们学习的积极性,进而影响教学质量。

以往的教学过程中,本人有以下一些体会,包括教学内容和教学手段两个方面的内容供大家参考。

1 注重模拟电路与前面基础课程的联系

“模拟电路”教学过程中很多时候要用到电路的基本理论来分析与求解,与电路理论存在着天然的联系。电路理论一般是提前学习,尽管间隔的时间不长,但是大部分学生记忆已经模糊,因此非常有必要进行复习。教师在上课伊始,应该抽出一定的时间来说明这两者之间的关系,同时向学生特别说明熟练掌握电路理论对本门课程学习的必要性。要求学生课后复习欧姆定律、基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律的内容。并在课堂上抽出一个学时的时间带领学生复习电路理论的基本概念。

2 明确课程定位,激发学生兴趣

30多年来,半导体电子技术经历了“翻天覆地”的巨大变化。然而,“模拟电路”教材的内容却相对滞后,同时“模拟电路”是一门技术基础课,实践性很强,课本上集成电路系统设计与应用研究在教材中所占比重甚少,学生有种学的不知道怎么用的感觉。

针对以上情况,首先让学生明确课程在电子系统中的地位。“模拟电路”课程的内容,大部分章节都是介绍放大电路。首先,要让学生有一个全局的观念,明白放大电路在整个电子系统中的地位。并且这种思想在不同的章节中都要提及,以加深理解。如在图1所示的电子系统的框图中,传感器输出的电信号非常小以至处理系统不能识别,所以必须经放大电路放大,然后才能进行下一步处理。

其次在讲课过程中要多联系实际的工程应用,选择各类电子设备和电子信息产品中具有广泛代表性的某些典型电路(系统)作为范例,使学生通过对这些精选范例的学习研究、能达到举一反三、触类旁通之效果。比如说传感器调理集成电路(系统),传感器调理集成电路(系统),传感器调理集成电路(系统),激发学生的学习兴趣。

3 教学实施方面的做法

3.1 注意基本概念的解释

比如说PN结的单向导电性,场效应管与双极型三极管对比学习,强调线性和非线性概念的理解,非线性的直流电阻和交流电阻的定义不同,直流通路和交流通路中呈现的电阻定义等。

3.2 将基本电路和基本分析方法贯通课程始终

各种分立元件组成的电子电路,都是由最基本的电路—稳定偏置电路组成,而分析交直流通路又是最基本的分析方法。各种集成电路多是由最基本的电路—集成运放组成,而“虚短”和“虚断”概念又是最基本的分析方法。应当注意反复强调这些最基本的电路和分析方法,比如,每讲一个新电路都先让学生找偏置电路,走交直流通路,在此基础上再讲特殊元件和特殊作用,基本的电路熟了,才能增强学生透视复杂电路的能力,化难为易,融会贯通

3.3 讲解时缩小知识的跨度和难度

学生学习新知识时,若不注重新旧知识的内在联系,学起来就会很吃力,跨度大,不易掌握。如果先退回到旧知识的基础上之后,再螺旋式上升,学生就比较容易掌握了。例如,讲一个新电路,可先不和盘托出,而在旧电路的基础上逐步演变成新电路,使学生们感到不是在学一个陌生的新电路,而仅是在已熟悉的电路上做些改动罢了,提高了承受和接受能力。对于难度比较大的知识点,采用各个击破的战术,化大难为小难的方法。例如:负反馈电路的判断是模拟电路课的一大难点,要引进三类判断方式(性质、取样方式、比较方式),区别四种组态。若在课上一次和盘托出,几种判断和情况混淆在一起,结果,学生还是一头雾水。其实,可以把三类判断分别讲授,讲完一种判断,做了练习,让学生掌握后,再讲另一种判断。这样,学生能集中精力搞懂一种判断,建立的概念相对独立,不易混淆,分散了大难点,攻克了小难点,能够收到明显的效果。

4 改革教学手段

我们知道“模拟电路”教学内容抽象,理论性强。传统课程教学以板书为主,课堂容量有限,同时对于有些概念的解释不形象直观,因此教学手段的改革势在必行。

随着多媒体技术的迅速发展,为教学手段的改革与提高带来了新的可能与新的方向。我们利用多媒体课件形象直观、信息量大的特点,提高课堂授课效率、效果。为避免单纯的将教材内容搬上屏幕、照幕宣科,避免机械地、独立地介绍各个知识点,我们根据深刻的理解,用生动的语言将知识的内在关联及科学的内在逻辑讲解透彻。对概念、原理性叙述避免生涩枯燥的叙述,结合动画演示、实例,生动直观地讲解。例如对抽象的、较难理解的PN结内空穴和电子的漂移及复合过程,进行动画演示,使学生能够更直观地体会和理解这一物理变化过程。同时课堂不是教师的一言堂,为避免单纯的知识灌输,结合授课内容,适当插入启发性问题,调动学生积极的思维,活跃课堂氛围。

5 结语

本文从多个角度对课堂教学做了总结。教学过程是一个复杂的过程,如何将大量的知识在有限的课堂教学过程中讲清楚,需要教师在教学实践活动积极研究和探索,主动与学生沟通。

参考文献

[1] 宋婀娜.“电子技术”课程教学改革的探索[J].南京:电气电子教学学报, 2008,30:(5)7-8.

[2] 李月乔.“模拟电子技术基础”教学方法的思考与体会[J].南京:电气电子教学学报,2007,29:(5)97-99.

[3] 侯加林.“模拟电子技术”课程的教学方法改革[J].南京:电气电子教学学报,2008,30:(3)108-110.

高性能集成电路的概念篇2

摘要:融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。本文对对4G 移动通信系统中将会用到的关键技术做了分析,主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

关键词:4G移动通信;关键技术;OFDM; MUD; IPv6

一、概述4G概念通信技术的基本条件

4G概念移动通信系统的定义为:用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;移动终端可以是任何类型的;用户可以自由地选择业务、应用和网络;可以实现非常先进的移动电子商务;新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户,数据速率为100 Mbit/s。

(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。

(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

二、对4G概念通信关键技术解析

(1)正交频分复用(OFDM )技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(S D R )技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑:

a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。

c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容,将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。

三、结束语

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。4G概念通信的技术包括OFDM技术、智能天线技术、软件无线电技术、多用户检测技术、IPv6技术等。在目前还只是一个基本概念,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。■

参考文献

[1] 袁晓超 4G通信系统关键技术浅析.中国无线电,2005(12)

[2]何琳琳 杨大成. 4G移动通信系统的主要特点和关键技术. 移动通信.2004(2)

高性能集成电路的概念篇3

关键词 实现;集合保护;输电线路

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674—6708(2012)76—0050—02

0 引言

从各种统计可知,许多大面积发生停电大都是因保护存在缺陷而引发出来,特别是后备保护。而且随着电力市场的改革也给电力安全提出了新要求,所以研究继电保护确保可靠、安全及灵敏的运行,进一步推动电网高速发展是发展的必然趋势。

1 输电线路集合保护

1.1 集合保护概念

要探究输电线路的集合以及实现,首先要对集合保护进行全面了解和理解,只有在这个基础上去探究才具有真正的价值,才具备现实意义。

所谓集合保护主要是在现有的保护基础上,引出集合概念,之后使用通行网络来建立保护集合的上层,和变电站中的控制系统连接,进而共同控制站内设备运行情况。集合保护主要包含了两个方面:1)物理集合,就是将变电站中一切保护集合,成为了变电站中保护主站,还要将各种保护决策传递到下面的站内设备,事实上集合保护的功能类似于变电站的监控系统,所以集合保护可以直接和监控系统相连接,进而获取到断路和保护器的信息,还要通过控制中心来实施集合保护决策;2)概念集合;就是将和保护设备有关保护集合。比如输电线路作为案例,输电线路的概念集合就是本端保护、相邻线路保护、对端保护及影响较大其他输电线路的保护等。所谓影响较大即是断路器状态发生改变能够影响到被保护设备负荷的状态。由此可知,概念集合内的保护一定要服从于电网结构,而且在集合内各个保护之间要必须通信,所以也应该服从于电力网络结构。

集合保护要实现必须以物理集合作为基础,以概念集合作为实质。图1所示网络之中就包含了多种电网结构,极易确定出物理集合,即是A,B,……,I站上各自安装有集合保护,比如B站上物理集合是{8,9,11}。按照保护11作为案例,其中概念集合是{11,16,12,10,9,8,7},其中包含各种子集合:自身{11},对端的保护子集{12},而下级的保护子集为{10,16},背侧的保护子集为{9,8},上级的保护子集为{7,10},其中影响较大保护子集是{10,9}。

1.2 集合保护作用

从各种现状来看,集合保护应用于输电线路之上确实有效的保障了输电线路正常输送电能,起到了不可估量之作用。而且,通过集合保护就可以在一定的范围内获取有挂保护与断路器信息,发挥出强大作用。具体而言,集合保护主要具备如下一些作用。

1)主保护一旦拒动之时,其后备保护立即开始动作;为了确保主保护出现拒动现象之时依然能够解除故障,在电力系统各个电力设备以及输电线路上均安装了后备保护,其中包含了远后备保护与近后备保护。其中远后备保护主要是通过相邻设备保护来实现解除设备故障,是属于一种后备功能;而近后备保护且是电力设备中另一套保护来实现的后背功能。因为要确保具备选择性,后备保护大都要通过一定的延时之后才能够切除故障。但是集合保护就不但能够确保正确动作还能够有效缩短近后备保护动作带来的延时,有效的确保了输电线路安全稳定的运行。比如上面的图1,在靠近保护7位置上出现了故障K1之时,主保护就瞬时开始动作保护7,因为保护8距离故障比较远,就要由近后备保护依照整定配合延时的时间开始动作。当集合保护开始动作之后,就能够依据对端保护7上I段动作发出的信息来判断输电线路故障,进而告知控制中心将故障断路器8跳开;

2)一旦继电保护出现失效,集合保护就可以发出控制命令让断路器跳闸,进而除掉故障,如果输电线路上仅仅配备了单套保护之低压电网,就十分有效了。一旦出现了TA断线或者其他的原因,就有可能导致继电保护失效,如果此时还是依靠远后备保护解除故障,必然会增加切除的时间。

比如上图中,一旦故障K2出现于线路CF之上,一旦保护13发生失效就只能凭上级保护5和2依照远后备保护进行动作。集合保护开始动作之后,就能够依据对端保护15、14上II段的启动信息及背侧的保护4和6,以及上级保护2和5上I段不能够起动,共同来判定该线路的故障,进而告知到控制中心启动断路器13开始动作;

3)如果输电线路上并没有安装失灵保护之时,一旦断路器出现失灵集合保护就能够缩短远后备进行保护动作时间,进而确保了断路器的失灵保护动作。从现实核算可知,断路器出现失灵保护带来的经济损失是小于使用远后备保护,故此使用没有安装失灵保护系统具有重要的意义。

对于图1中,一旦电网的故障发生在K3,如果断路器11出现失灵,但是在11上并没有安装有失灵保护,就必须要远后备保护7和10按照整定的时限来动作,并且致使变电站I出现停电现象。一旦集合保护开始动作,就能够依据自身出口信息和断路器状态,依据这些信息对上级的后备保护进行动作,进而来判断断路器是否存在失灵,同时还要将结果信息传达到控制中心去保护背侧断路器9和8,这样就不会对变电站I供电造成影响;

4)能够对过载和故障进行区分,和控制系统共同将负荷状态解除;如果上图电网的故障发生在K4,保护1和3就能够切除故障,本来在发生故障之前D站是由CD线、AD线共同供电,但是一旦出现故障就只有CD供电,这样CD输电线路必然出现过载。此时如果还是保护4上UI段开始动作依据整定时限出口必然跳闸,那么D站就出现停电。集合保护开始动作后,4就要依据自身的UI段信息以及影响较大的保护1、3中跳闸信息,告知控制系统将D站部分负荷切除掉,进而就能够将CD线的过负荷解除掉,进而导致保护4的I和II段返回。

高性能集成电路的概念篇4

“电子设计自动化”课程教学效果直接影响着人才培养的质量,因此,优秀的教学方法和教学质量是教学过程中必须重视的。笔者根据近几年的教学经历,总结经验,开拓创新,形成了一套特有的教学方法,旨在培养出基础牢、思路清、知识广、能力强的电子设计自动化人才。

一、“电子设计自动化”课程教学的特点

电子设计自动化是一个较为宽泛的概念,它涵盖了电路设计、电路测试与验证、版图设计、PCB板开发等各个不同的应用范围。而当前“电子设计自动化”课程设置多数侧重电路设计部分,即采用硬件描述语言设计数字电路。因此,该课程的教学具非常突出的特点。

1.既要有广度,又要有深度

有广度即在教学过程中需要把电子设计自动化所包含的各个不同的应用环节都要让学生了解,从而使学生从整个产业链的角度出发,把握电子设计自动化的真正含义,以便于他们建立起一个全局概念。有深度即在教学过程中紧抓电路设计这个重点,着重讲解如何使用硬件描述语言设计硬件电路,使学生具备电路设计的具体技能,并能够应用于实践和工作当中。

2.突出硬件电路设计的概念

在众多高校开设的“电子设计自动化”课程中,多数是以硬件描述语言VHDL作为学习重点的。而VHDL语言是一门比较特殊的语言,与C语言、汇编语言等存在很大的不同。因此,在教学过程中首先要让学生明白这门语言与前期所学的其他语言的区别,并通过实例,如CPU的设计及制造过程,让学生明白VHDL等硬件描述语言的真正用途,并将硬件电路设计的概念贯穿整个教学过程。

3.理论与实践并重

“电子设计自动化”是一门理论性与实践性都很强的课程,必须两者并重,才能收到良好的教学效果。在理论学习中要突显语法要点和电路设计思想,[2]并通过实践将这些语法与设计思想得以加强和巩固,同时在实践中锻炼学生的创新能力。

二、“电子设计自动化”课程教学方法总结

良好的教学方法能起到事半功倍的效果。因此,针对“电子设计自动化”课程的教学特点,笔者根据近几年的教学经验总结了一些行之有效的教学方法。

1.以生动的形式带领学生进入电子设计自动化的世界

电子设计自动化对学生来说是一个全新的概念。如何让他们能够快速地进入到这个世界中,并了解这个世界的大概,从而对这个领域产生兴趣,是每个老师在这门课授课之前必须要做的一件事情。教师可以采用一些现代化的多媒体授课技术,让学生更直观地了解电子设计自动化。由于电子设计自动化是一个很抽象的概念,因此,可以通过播放视频、图片等一些比较直观的内容来让学生了解这个领域。从学生最熟悉的电脑CPU引入,通过一段“CPU从设计到制造过程”的视频,让学生了解集成电路设计与制造的流程与方法,并引出集成电路这个概念。通过早期的集成电路与现在的集成电路的图片对比,引出EDA的概念,并详细讲解EDA对于集成电路行业的发展所作的巨大贡献。在教学过程中,通过向学生介绍一些使用EDA技术实现的当前比较主流的产品及其应用,提高学生对EDA的具体认识。这些方法不仅使学生对EDA相关的产业有了相应的了解,更激发了学生的学习兴趣,使学生能够踊跃地投入到“电子设计自动化”的学习中。

2.以实例展开理论教学

“电子设计自动化”的学习内容包含三大部分:[3]硬件描述语言(以VHDL语言为学习对象)、开发软件(以QUARTUSII为学习对象)和实验用开发板(以FPGA开发板为学习对象)。硬件描述语言的学习属于理论学习部分,是重中之重。对于一门编程语言的学习来说,语法和编程思想是学习要点。在传统的编程语言学习的过程中,通常都是将语法作为主线,结合语法实例逐渐形成编程思想。这种学习方法会使学生陷入到学编程语言就是学习语法的误区中,不仅不能学到精髓,还会因为枯燥乏味而产生厌倦感。如何能使学生既能掌握电路设计的方法,又轻松掌握语法规则是一个教学难题。笔者改变传统观念,将编程思想的学习作为教学主线,在理论学习过程中,以具体电路实例为基础,引导学生从分析电路的功能入手,熟悉将电路功能转换为相应的程序语句的过程,并掌握如何将这些语句按照规则组织成一个完整无误的程序。在此过程中,不断引入新的语法规则。由于整个过程中学生的思考重点都放在电路功能的实现上,而语法的学习就显得不那么突兀,也不会产生厌倦感。由于语法时刻都需要用到且容易忘记,因此在后期的实例讲解过程中需要不断地巩固之前所学过的语法现象,以避免学生遗忘,以此让学生明白,学习编程语言的真正目的是为了应用于电路设计。通过一些实践,学生体会到语言学习的成就感,进一步提高了学习兴趣,此方法收到了良好的教学效果。

3.将硬件电路设计的概念贯穿始终

硬件描述语言与软件语言有本质区别。很多学生由于不了解硬件描述语言的特点,在学习过程中很容易将之前所学的C语言等软件编程语言的思维惯性的应用于VHDL语言的学习过程中,这对于掌握硬件电路设计的实质有非常大的阻碍。因此,在教学过程中,从最初引入到最后设计电路,都要始终将硬件电路设计的概念和思维方式贯穿其中。在讲述应用实例时,需要向学生分析该例中的语句和硬件电路的关系,并强调这些语句与软件语言的区别。以if语句为例,在VHDL语言中,if语句的不同应用可以产生不同的电路结构。完整的if语句产生纯组合电路,不完整的if语句将产生时序电路,如果应用不当,会在电路中引入不必要的存储单元,增加电路模块,耗费资源。[4]而对于软件语言,并没有完整if语句与不完整if语句之分。为了让学生更深刻地理解不同的if语句对应的硬件电路结构特性,可以通过一个小实例综合之后的电路结构图来说明。

如以下两个程序:(1)entitymuxabisport(a,b:inbit;y:outbit);end;architecturebehaveofmuxabisbeginprocess(a,b)beginifa>btheny<='1';elsifa<btheny<='0';endif;endprocess;end;(2)entitymuxabisport(a,b:inbit;y:outbit);end;architecturebehaveofmuxabisbeginprocess(a,b)beginifa>btheny<='1';elsey<='0';endif;endprocess;end;(1)(2)两个程序唯一的不同点在于:程序(1)中使用的是elsif语句,是一个不完整的if语句描述,而程序(2)使用的是else语句,是一个完整的if语句描述。这一条语句的区别却决定了两个程序的电路结构有很大的不同。(1)综合的结果是一个时序电路,电路结构复杂,如图1所示。而(2)综合的结果是一个纯组合电路,电路结构非常简单,如图2所示。通过综合后的电路图比较,学生更深刻理解这两类语句的区别。强化硬件电路设计的思想,可以促使学生逐渐形成一种规范、高效、资源节约的设计风格,培养一个优秀的硬件电路设计工程师。

4.通过实践拓展强化学生动手能力

“电子设计自动化”是一门实用性很强的课程,学生在学完该课程后必须具备一定的硬件电路设计和调试的能力,因此在教学中需要不断地用实践训练来强化学生在课堂所学习的理论知识,并使他们达到能够独立设计较复杂硬件电路的能力。笔者在教学过程中鼓励学生将课程实践和毕业设计内容相结合的方法,让学生强化实践能力,收到了良好的效果。学习“电子设计自动化”课程的学生基本上都是即将进入大四,此时他们的毕业设计已经开始进入选题,开始了初步设计的过程。笔者先在实验课堂向学生布置一些常用硬件电路设计的题目,比如交通灯、自动售货机、电梯控制器等,让学生体会电子设计自动化课程的实用性,激发他们的思考和学习兴趣。在此基础上分组组建实践小团队,让每组学生共同完成一个较复杂的电路系统,比如遥控小车、温度测控系统等,鼓励他们将所做的内容与毕业设计对接。其中大部分同学通过这些训练都可以掌握硬件电路设计的基本方法和流程,有一部分同学还能设计出比较出色的作品。此过程不仅让学生体会到了学习知识的快乐,也培养了他们的团队协作精神,为他们以后的继续深造和工作做了铺垫。

三、结束语

高性能集成电路的概念篇5

一、采用比拟法提高学生学习兴趣

在《电工学》中有些概念不容易理解,容易混淆,学生对这些内容往往兴趣不浓。如何帮助学生掌握这部分内容,要在教学中突出概念的理解性,采用比拟法是一种让学生能理解掌握知识的好方法。例如在讲解电压与电位的区别时,学生对参考点的含义不理解,因而将电压、电位经常混淆。在教学中可以把电位比作水位,把电位差(既电压)比作水位差。学生对水位和水位差有深刻的感性认识。电位的特点是电路中某点相对于参考点的电压。它是相对值,其大小随着参考点的改变而不同。在教学中可以把学生的座位比作电路中某点的电位,这时,可以选择不同座位作为参考点来看某位学生位置,选择的参考点不同,学生的位置数不同,这些值既可以是正值(以前面学生作为参考点);也可以是负值(以后面学生作为参考点);也可以为零(此学生作为参考点)。以此来加深学生对电位是相对值这一概念的理解和记忆。电位差的特点是电路中某两点间的电压。它是绝对值,不随参考点的改变而改变。在教学中可以把瀑布上某两点的水位差比作电路中某两点间的电位差,此时无论选择的参考点怎样改变,这两点的水位差是不会发生变化。通过比较,加深学生对电位是相对值、电位差是绝对值这两个概念的理解,使抽象的概念变得具体、直观。

二、突出知识的实践性

结合生活和生产实际,把理论性较强、较抽象的课本知识与日常生活和实际相联系,能起到事半功倍的教学效果。在学习概念时,学生往往只是死记硬背,结果只能是一知半解。如电路部分重点介绍电路的基本概念、基本定律和基本分析方法;电机与控制及安全用电部分主要讨论变压器与异步电动机的外部特性,控制和使用及安全用电的基本常识;电子技术部分重点介绍电子器件的外部特性与功能及电子电路的定性分析与应用。而电子测量部分介绍常用电工测量仪表的基本原理和应用及实验,可以通过实验讲解。教学的目的不仅仅是教会学生知识,更重要的是教会学生怎样应用所学的知识,例如在介绍二极管的特性曲线时,介绍曲线的基本概念后,进一步联系实际,说明二极管特性曲线可由晶体管图示仪来测量获得,利用特性曲线可以观测二极管的主要参数和检测性能的优劣,从中体会特性曲线的应用。教学中还应注意通过“应用实例”使学生了解电路的功能和应用。选择教学内容,突出“学以致用”理念。

三、培养学生的想象能力和推导能力

在《电工学》的教学中,联系实际分析知识的实际应用。例如在讲到用电设备的效率时说现在提倡节约能源,国家采取什么办法提高用电效率的?学生回答可以用太阳能,还有的回答用节能灯……那么还可以采取错时用电可以提高用电效率,节约能源。在《电工学》的教学中善于引导和充分发挥学生的想象力也是十分重要的。在讲串联电路中电压和电阻成正比的关系时,突然问了这样一个问题:如果两个电阻串联,其中一个电阻特别大,大到了无穷大,那么在电阻两端的电压是多少?有的学生感到茫然,有的学生说那就没有电压了。其实这个问题可用动态抽象的电路去想象:在那个逐渐变大的电阻两端接上电压表一直监视,则电压表读数必然会越来越大,最终电压表的读数必然与电源电压相同。这就是为什么电线断线后如果有人碰到就会触电的原因。引导学生联系实际,挖掘学生的想象力不仅能加深学生对概念的理解,而且同时能调动学生的学习积极性,让他们感到学的东西有用。

四、适当调整教学内容,扩展学生知识面

《电工学》的教学内容中有些概念与实践联系比较紧密,但书中没太多铺开讲解。教师应收集更多的当代信息,填补书本的空缺,比如电工操作中导线的绝缘性比较重要,但教材只简单介绍绝缘体的材料和按允许温度的分级,兆欧表是电工测量绝缘的常用工具,用于检查电机、电器及线路的绝缘情况和测量高值电阻。兆欧表的接线端钮有3个,分别标有“G(屏)”、“L(线)”、“E(地)”。被测的电阻接在L和E之间,G端的作用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在进行一般测量时,把被测绝缘物接在L、E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时,为了准确地测出绝缘材料内部的绝缘电阻,就必须使用G端。教师要注重从网络、电视、杂志等方面收集更多的当代信息和科技,充实到教学中。例如纳米科技是当今的热门话题,但在书中只字未提。这时应及时查阅各种资料,对学生进行必要的补充说明。这样教出来的学生,才能应付将来在工作中存在的问题,至少不至于一无所知。

五、利用多媒体辅助教学,提高课堂教学效率

采用多媒体辅助教学,使枯燥的内容变得生动形象,可以充分调动学生的学习积极性,这种教学方法深受学生欢迎。通过形式多样的教学探讨,不难发现,其实教学过程和方法,没有定论,也没有固定的公式可照搬照套,只有在教学的过程中,不断地发现问题,总结经验,采取行之有效的教学手段,才会取得满意的教学效果。

《电工学》教学过程中会发现很多耐人寻味的细节问题,多观察、多思考、多联想、多实践,就能使这门课上得生动、富有吸引力,使更多的学生喜欢它。

作者单位:

高性能集成电路的概念篇6

关键词:SOC 单片机 嵌入式系统

引言

现场电子技术应用中包含了硬件(HW)、硬件加软件(HW+SW)、固件(FW)3个层次。这3个层次也可以说是现代电子技术应用的3人发展阶段。自1997年以来,电子技术应用又增加了一个新的层次——片上系统(SOC)层次。SOC技术概念和应用技术层次的出现,标志着现代电子技术应用进入了SOC阶段。

从各个发展阶段看,自HW+SW阶段开始,电子技术应用就与单片机紧密地联系在一起。在FW阶段,作为固件系统的重要核心技术,单片机又以嵌入式技术为基础,再次成为现代电子应用技术的核心技术之一,并为SOC应用技术提供了紧实的基础。

SOC为各种应用提供了一个新的实现技术。这种新的电子系统实现技术促使工业界在近3年中发生了巨大的变化,为信息技术的应用提供坚实的基础,因此,完全可以称之为SOC革命。同时,SOC也为单片机技术提供了更广阔的应用领域,使单片机应用技术发生了革命性的变化。

本文根据几年来对SOC技术和单片机应用技术发展的研究,对SOC的基本技术概念以及单片机与SOC技术的关系进行了讨论,指出了SOC中单片机嵌入式应用的技术特点。

一、SOC技术与应用概念

所谓SOC技术,是一种高度集成化、固件化的系统集成技术。使用SOC技术设计系统的核心思想,就是要把整个应用电子系统全部集成在一个芯片中。在使用SOC技术设计应用系统,除了那些无法集成的外部电路或机械部分以外,其他所有的系统电路全部集成在一起。

1.系统功能集成是SOC的核心技术

在传统的应用电子系统设计中,须要根据设计要求的功能模块对整个系统进行综合,即根据设计要求的功能,寻找相应的集成电路,再根据设计要求的技术指标设计所选电路的连接形式和参数。这种设计的结果是一个以功能集成电路为基础,器件分布式的应用电子系统结构。设计结果能否满足设计要求不仅取决于电路芯片的技术参数,而且与整个系统PCB版图的电磁兼容特性有关。同时, 对于须要实现数字化的系统,往往还须要有单片机等参与,所以,还必须考虑分布式系统对电路固件特性的影响。很明显,传统应用电子系统的实现,采用的是分布功能综合技术。

对于SOC来说,应用电子系统的设计也是根据功能和参数要求设计系统,但与传统方法有着本质的差别。SOC不是以功能电路为基础的分布式系统综合技术。而是以功能IP为基础的系统固件和电路综合技术。首先,功能的实现不再针对功能电路进行综合,而是针对系统整体固件实现进行电路综合,也就是利用IP技术对系统整体进行电路结合。其次,电路设计的最终结果与IP功能模块和固件特性有关,而与PCB板上电路分块的方式和连线技术基本无关。因此,使设计结果的电磁兼容特性得到极大提高。换句话说,就是所设计的结果十分接近理想设计目标。

2.固件集成是SOC的基础设计思想

在传统分布式综合设计技术中,系统的固件特性往往难以达到最优,原因是所使用的是分布式功能综合技术。一般情况下,功能集成电路为了满足尽可能多的使用面,必须考虑两个设计目标:一个是能满足多种应用领域的功能控制要求目标;另一个是要考虑满足较大范围应用功能和技术指标。因此,功能集成电路(也就是定制式集成电路)必须在I/O和控制方面附加若干电路,以使一般用户能得到尽可能多的开发性能。但是,定制式电路设计的应用电子系统不易达到最佳,特别是固件特性更是具有相当大的分散性。

对于SOC来说,从SOC的核心技术可以看出,使用SOC技术设计应用电子系统的基本设计思想就是实现全系统的固件集成。用户只须根据需要选择并改进各部分模块和嵌入结构,就能实现充分优化的固件特性,而不必花时间熟悉定制电路的开发技术。固件基础的突发优点就是系统能更接近理想系统,更容易实现设计要求。

3.嵌入式系统是SOC的基本结构

在使用SOC技术设计的应用电子系统中,可以十分方便地实现嵌入式结构。各种嵌入结构的实现十分简单,只要根据系统需要选择相应的内核,再根据设计要求选择之相配合的IP模块,就可以完成整个系统硬件结构。尤其是采用智能化电路综合技术时,可以更充分地实现整个系统的固件特性,使系统更加接近理想设计要求。必须指出,SOC的这种嵌入式结构可以大大地缩短应用系统设计开发周期。

4.IP是SOC的设计基础

传统应用电子设计工程师面对的是各种定制式集成电路,而使用SOC技术的电子系统设计工程师所面对的是一个巨大的IP库,所有设计工作都是以IP模块为基础。SOC技术使应用电子系统设计工程师变成了一个面向应用的电子器件设计工程师。由此可见,SOC是以IP模块为基础的设计技术,IP是SOC应用的基础。

5.SOC技术中的不同阶段

用SOC技术设计应用电子系统的几个阶段如图1所示。在功能设计阶段,设计者必须充分考虑系统的固件特性,并利用固件特性进行综合功能设计。当功能设计完成后,就可以进入IP综合阶段。IP综合阶段的任务利用强大的IP库实现系统的功能I。P结合结束后,首先进行功能仿真,以检查是否实现了系统的设计功能要求。功能仿真通过后,就是电路仿真,目的是检查IP模块组成的电路能否实现设计功能并达到相应的设计技术指标。设计的最后阶段是对制造好的SOC产品进行相应的测试,以便调整各种技术参数,确定应用参数。

二、SOC的应用概念

现代科学技术应用的重要特点之一,就是技术多样性、智能多变性和面向对象的系统设计性。所谓技术多样性,就是实现同一个应用电子系统可以有许多不同的设计方案供选择;而不同的设计方案就意味着必须使用不同的设计和生产技术。所谓知识多变性,是指在现代电子技术应用系统中,实现系统目标的基础理论和方法随着新知识的出现不断地在变化。这种变化不仅使应用电子系统技术指标发生变化,甚至改变了系统的整体结构。

随着现代信息和电子技术应用领域的不断拓宽,越来越多的应用领域提出了各种特殊要求。例如,航空航天领域要求的小体积大系统,信息应用领域提出的个性化等要求,都使得一般固件技术难以胜任。特别是在民用领域,重视个性化的产品设计概念使应用电子产品的更新速度极快,而且小批量多品种的要求也越来越高。这就是提出了小批量产品与成本、集成化与成本、产品研制周期与成本等一系列的问题。

SOC正是成为满足现代科学和工程技术发展的要求而产生的现代应用电子技术。传统的观念认为,只有大批量的产品才有集成的可能,才具有价格竞争优势。因此,到目前为止,大多数小批量产品,特别是研究性质的应用电子系统,一般都采用HW,HW+SW或FW技术实现。但随着SOC的出现、发展和成熟,这种现状已经发生极大的变化。SOC为现代电子工程师提供了一个快捷经济的系统设计方法,使那么传统观念上认为高性能、高复杂度、高成本的嵌入式结构,能够通过低成本的单片芯片实现。

1.SOC的设计观念

SOC的设计观念与传统设计观念完全不同。在SOC设计中,设计者面对的不再是电路芯片;而是能实现设计功能的IP模块库。设计者不必要在众多的模块电路中搜索所须要的电路芯片,只需要根据设计功能和固件特性,选择相应的IP模块。这种电路的设计技术和综合方法,基本上消除了器件信息障碍,因为每一个应用设计都是一个专用的集成系统,都是一个专用的集成电路。换句话说,SOC的设计观念是“设计自己的专用集成电路”。从某种意义上讲,就是把用户变成了集成电路制造商。

2.高效便利的设计工具

由于IP是SOC的基础,所以,必须采用相应的EDA软件才能完成设计技术。如果没有高效便利的设计工具,SOC设计就是一句空话。实际上,传统应用电子系统设计工作对EDA和其他相应的设计软件并没很高的要求,只要求能提供相应的便利条件;而SOC设计则必须建立在EDA基础之上。例如,使用SOC技术设计一个智能温度控制系统,由于整个系统集成在一个芯片中,用户就必须能对其中的CPU核、存储器、A/D、模拟放大器等电路进行综合仿真,显然,必须要有一个高效便利的EDA工具才能完成这些工作。

三、SOC技术中的单片机

单片机现代电子技术应用中的主流技术,特别是在工业和民用的独立电子系统中,单片机起着系统核心的作用。由于单片机系统特有的固件特性,使单片机在SOC技术中占有重要的地位。

1.SOC中的单片机嵌入技术

随着电子技术的发展,特别是应用技术的飞速发展,单片机应用系统已经形成了常用的、独特的嵌入式结构。如不同系列的单片机,都是通过嵌入不同的CPU和其他辅助电路而形成的。目前,单片机已经成为CPU和其他辅助电路而形成的。目前,单片机已经成为IP库中的重要成员,而其嵌入式结构正是SOC的一种重要实现技术和方法。

用SOC设计单片机系统嵌入式结构,为设计者提供了现有技术所无法比拟的优越条件。设计者必在选择单片机的型号上下功夫;只须要根据所设计系统的固件特性和功能要求,选择相应的单片机CPU内核,再根据需要选择其他的IP模块,就可以实现完整的系统。从某种意义上看,SOC为单片机应用提供了更广阔的应用技术,并赋予了单片机更强大的生命力。试想,如果整个SOC目标系统的核心是一个单片机CPU,那么,这个系统设计成功之后就不仅是真正意义上的单片机,而且还实现了真正的系统单片机。这正是单片机强大生命力的根源。

2.SOC中单片机系统优化

目前在单片机应用中,有相当一部分实际上并不能叫做单片机。因为许多应用中需要形成单片机的外部系统总线。因此,单片机资源的充分利用和避免形成外部总线,往往是单片机应用设计的主要追求目标。换句话说,优化问题是单片机应用中的一个重要问题。

例如,设计一个具有多个传感器的测试系统,往往须要根据单片机的特点设计相应的外部总线,应用系统由此而庞大。采用SOC技术后,系统不再需要外部总线,所选用单片机中不需要的资源也可以去除掉,只保留所需要的CPU等功能模块。这两种设计方法的方框图如图2所示。

从图2中可以看出,设计人员不必为如何最大限度地利用单片机资源而发愁,可以根据自己的需要选择所需的电路,并与所熟悉单片机的CPU内核相结合。同时还把现有技术需要精密调整的前置电路(模拟信号处理部分)也全部安放在一块芯片中,从而避免了大量的PCB板调试工作。从“单片机必须实现系统单片化”的角度看,这种系统正是用户自己设计的专用单片机系统,而且是一个能实现全部系统功能的优化系统。这种系统的调试、测试方法与传统的单片机系统完全不同,已经成为一个能处理模块-数字混合信号的全新系统。因此,SOC技术使单片机应用系统实现了更高层次上的集成。

概括地说,SOC使单片机应用技术发生了革命性的变化,这个变化就是应用电子系统的设计技术,从选择厂家提供的定制产品时代进入了用户自行开发设计器件的时代。这标志着单片机应用的历史性变化,一个全新的单片机应用时代已经到来。

结束语

SOC成为新一代应用电子技术的核心已经成为不争的事实,这不仅是电子技术本身的革命性标志,也是电子技术应用的重大历史变化。SOC并不是凭空产生的;而是几十年应用技术积累和电子技术发展的必然结果,IP是SOC的基础就是有利的证明。

高性能集成电路的概念篇7

本统计期内,上证指数延续微弱反弹的格局,上涨1.41%,成交量较上一统计期有一定程度的放量。5月汇丰制造业PMI预览值升至49.7,让市场对经济下滑风险的担忧有所缓解。总理强调继续实施稳健的货币政策,同时适时适度预调微调,国内经济有望保持平稳增长,在经济回缓和资金面共振的带动下,有望激发市场做多的积极性。但短期来看,当前市场尚处于消化阶段,投资者信心依然不足,股指向上和下跌空间应该都不会太大,市场出现反复试探的走势几率更大。深圳综指和创业板指则走出了强劲的反弹走势,量能持续放大。一方面说明在市场较为弱势的情况下,资金集中到了中小市值的股票上面,另一方面也说明传统行业依然被市场看淡,而新兴产业则受到追捧。

个股方面,上期建议关注的油气改革和新疆板块的个股表现抢眼,新疆板块暴涨,新中基、新农开发、北新路桥涨停。受此影响,板块一些个股也纷纷上涨。市场分析人士认为,随着国家对新疆的投资力度不断加大,集中在新疆资源的一些基础建设和能源板块后续依然有操作空间。受WIN8禁令的影响,网络安全板块再度强势启动。新能源汽车和国产大飞机概念,受高层讲话影响,也有不错表现,后续值得继续关注。

根据Wind资讯统计数据,5月22日至5月28日,沪、深两市共有125只个股登上交易龙虎榜,较上期减少31只。统计期内,上榜个股的区间总成交金额为338.7亿元,较上期减少9.40%。其中,营业部合计买入金额58.6亿元,合计卖出金额51.2亿元,分别比上期增加8.52%和减少5.88%。上榜个股中,深圳主板20家,中小板41家,创业板33家,沪市30家。

成飞集成:机构出货忙

尽管量能还没有特别明显的放大,但是市场热点较此前多了很多,且形成了市场合力。记者注意到,无论是网络安全概念、新能源汽车概念、国产商用大飞机概念还是新疆概念,在此前都受到市场的轮番追捧。这其中,有政策扶持的利好,也有不断显现的实质性业绩,代表未来产业发展的趋势,具有内生可持续增长的动力。

2014年至今,在特斯拉概念的带动下,新能源汽车概念已经受到市场的两波追捧。5月24日,在上海汽车集团考察时强调,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,要加大研发力度认真研究市场,用好用活政策,开发适应各种需求的产品,使之成为一个强劲的增长点。相关概念股再度闻“机”起舞。在统计期内,成飞集成的表现无疑是最惊艳的。由于同时涉及军工、新能源汽车两个概念,公司股价连续六个交易日涨停,涨幅高达77%,其中统计期内,3个连续涨停,涨幅37.3%。

然而,记者注意到,尽管该股的盘子不算大,但是在第五个一字涨停板时,成交量已经迅速放大。此前潜伏在其中的机构更是纷纷见好就收,忙着出货。

公开交易信息显示,5月21到23日,现身成飞集成买入金额前5大的均为各证券公司营业部,买1席位的光大证券宁波解放南路证券营业部净买入7329万元,同时光大证券上海世纪大道证券营业部位列买4席位,买入1740万元,卖出4万元。值得注意的是,当天两家机构现身卖1和卖2席位,分别净卖出9764万元和2221万元。此外,申银万国、西部证券和宏源证券在此期间均净卖出。5月26日,光大证券宁波解放南路证券营业部和光大证券上海世纪大道证券营业部现身卖1和卖3席位,分别卖出8078万元和2120万元。当天早盘,成飞集成打开涨停板,成交量急剧放大。位列买5席位的机构净买入2954万元。

回调后再介入

5月18日晚间,成飞集成《发行股份购买资产并募集配套资金暨关联交易预案》。根据预案,公司重组完成后,公司的主营业务将由汽车覆盖件模具、汽车车身零部件、新能源锂电池等产品的研发、生产、销售变更为以歼击机、空面导弹等军品研制为主。其中军工将成为主营业务,锂电池的占比则会大幅减小。

公司年报显示,2013年公司营业收入7.79亿元,同比增加14.33%;实现净利4535万元,同比减少16.71%。报告期内锂电池、电源系统及配套产品销售额2.6亿元。公司子公司中航锂电(洛阳)有限公司亏损3508万元。

市场分析人士指出,在市场缺乏大行情的局面下,成飞集成后续极有可能还会继续受到资金追捧,但短期涨幅已过于巨大,风险较大,建议融资客逢高获利出局,待消化回调后再度介入。

高性能集成电路的概念篇8

关键词:课程;课堂教学;教学内容;教学方法

模拟电子技术课程是电气信息类学科的骨干课,是继电路分析基础课程之后在电子技术方面入门性质的技术基础课,是电子技术基础的一个部分,具有自身的体系和很强的实践性。在这门课程中,建立了电路分析和设计的基本理论、基本概念和基本分析方法,对后续课程的学习起着至关重要的作用。要做好模拟电子技术基础的教学工作,重要的是要有现代的教育理念和现代的教学方法。

一、教学内容精益求精,掌握教学体系

教师应发挥把握课程内容,改进传统教学理念,采用多种手段实现教学中学生的主体作用和教师的主导作用。教师要建立深厚的“内功”。夯实所教内容,可以采用以下方案:

1.吃透教科书中的每个细节,广泛涉猎参考书,从参考书上了解对每个知识点的多角度的解释,这样可以在面对多层次的学生时增添教师的自信心。

2.积极参与实验、课程设计等教学环节。

3.积极参加各种学术交流活动,听取校内外专家的新知识、新技本讲座,了解校内外重点课题的新研究成果,准确把握专业学科的发展和所授课程对专业学科的贡献。

4.虚心向多年讲授本门课程的老教师学习,吸取他们的诸多优点、授课经验和授课技巧。同事之间交流对课程的认识、对问题的理解也是一个好的途径。

同时要上好绪论课,强调该课程的性质和地位,向学生阐明课程研究的对象、课程的特点、教学的内容、学习方法、使用的教材和参考书。通过绪论课的讲授,让学生明确课程学习的目的和基本要求,端正学习B度,激发学生的学习兴趣。

除上好绪论课外,在以后的教学工作中,要更加深入、细致地安排好教学计划和教学内容。根据不同专业的要求,制定相应的教学大纲,教师要认真研究和分析每一个教学细节,对教学内容和进度有全面的思考和设计,选择合适的授课方式。每章应讲述与之内容相应的工程应用实例与练习题,真正做到“学以致用”,这样不仅能激励学生的学习兴趣,扩大学习视野,而且能提高学生分析和解决实际问题的能力。

二、正确处理教学过程中的几种关系

1.正确处理分立元件与集成电路两部分的教学内容

在教学过程中,要遵循“管为路用,分立元件电路为集成电路服务”的原则。在讲器件时,这一部分内容虽不是教学重点,但由于器件的种类多、知识点多,所以在讲述过程中重点讲述常用器件的基本原理、特性、参数和应用,并遵循“原理、特性、参数为应用服务”的原则。在教学中应尽可能提供一些实物或实物图片,同时借助多媒体技术,用动画来演示器件内部载流子运动的情况,加深学生的理解,向学生强调器件的外特性。

重点掌握由器件构成的基本单元电路的分析方法。在讲这部分内容时,以基本概念、基本原理、基本分析方法为主,加强训练学生这方面的基本功。根据学生的接受情况,增加一两次习题课,将解题思路融于例题中,重点讲述单元电路的基本分析方法,让学生及时消化和吸收所学的新知识。教师要与学生多沟通,了解学生学习的困难所在,及时为他们讲解答疑,让他们轻松学习。

讲集成电路时,由于内部电路结构比较复杂,为唤起学生的求知欲,应强词内容的重要性。进行电路内部分析时,最好能够以内部电路结构的方框图进行定性分析,分析各部分电路的基本功能和电路结构特点,且提高学生的识图能力。其次是介绍分析方法,集成电路的分析完全不同于分立器件构成的电路的分析方法,灵活运用"虚短"和"虚断"两个重要的概念,就能解决问题。这样学生就会感到轻松,集中精力来学习新的内容。在整个系统中,要注意分立元件与集成电路的联系。

2.正确处理引入的新内容与强化基本内容的矛盾

学生重点掌握的教学内容是模拟电子技术课程中的基本概念、基本分析方法和基本单元电路。在教学过程中,若恰当引人新内容,能够加深学生对电路的兴趣,体现教学内容的时代性和先进性。具体措施有三个:一是把现代电子电路的设计、实现方法介绍给学生,加强使用电路仿真软件、模拟EDA工具等,培养学生的现代电子技术设计理念。二是把新型实用电子器件、电子电路介绍给学生,使学生能够把基本理论、概念和分析方法应用到新的领域中,从书本获得的知识得到延伸,理论联系实际,培养学生的创新能力,设计出更好的电子系统。三是根据电子技术发展。及时更新教材,调整教学内容。例如,集成电路中越来越多地应用MOSFET,在后结课程数字电子技术中主要集成器件是CMOS器件,所以在教学中要加强MOSFET部分的教学内容。

3.正确处理传统教学方法与现代教学手段的关系

传统的教学方法经过历史沉淀和实践检验,具有独特的作用,要不断地继承和发扬。多媒体(Multimedia)教学是现代教育普遍采用的一种先进的教学手段,具有先进的教育技术与理念。在重视教学方法与手段现代化的同时,一定要注意传统教学方法与手段的重要作用,应根据教学内容的特点选择不同的教学方法,把现代教学技术与传统教学手段两者有机地结合,取长补短,共同提高课堂教学的质量。因此,在教学过程中,要不断探索和创新适合课程特点的教学方法,积极开展启发式、讨论式、案例式等教学方法,合理运用现代教育技术,板书、多媒体课件、计算机仿真软件等多种教学手段应嵌入式相互配合使用,调动学生视、听、触等多种感官共同参与,激发学生课堂的学习兴趣。例如,讲解放大电路的频率响应这部分内容时,由于这一部分内容很枯燥、理论性强,是学生学习的难点,在讲解时可以借助于计算机仿真软件进行课堂演示频率失真,在感官认识的基础上再解释放大电路频率失真的原因,分析放大电路频率响应情况,进一步联系实际与频率失真的问题,与学生一起展开讨论。这样合理采用传统教学方法与现代教学手段,不仅在教学中起到了事半功倍的效果,而且有利于提高学生的学习兴趣和分析问题、解决问题的能力,大大提高了教学效率和质量。

4.正确处理理论教学与实践教学环节的配合关系

由于本门课程实验是单独开课,所以在授课时应密切注意两者的配合,理论教学进度应适当超前实验教学。在设计实验内容上,应根据课程内容的更新及时与实验室老师进行联系和沟通,共同设计出具有实用的“演示性”、“验证性”和“设计性”的实验。对于EDA软件的使用方法的教学,可安排在实践教学环节中进行,要求学生进一步掌握EWB的基本操作,掌握应用EWB进行模拟电子电路仿真实验的方法。

5.正确处理前期课程与后续课程的联系与分工

模拟电子技术课程中应用了许多电路分析课程中的基本概念与电路分析方法,如等效分析法、迭加定理、戴维南诺顿定理、二端口网络知识、电路的向量分析法等。应用这些知R时,教师可以适当介绍其基本原理,突出介绍在模拟电子技术中的应用,把解决模拟电路的一般方法教给学生,让学生感受到知识的连续性与扩充性,内容就会掌握得更好、更牢固。模拟电子技术的后续课程有数字电子技术、微机原理及接口技术等,模拟电子技术课程中的半导体器件的基本知识、放大电路理论和各种集成电路知识将为这些后续课程的学习打下必要的基础。要充分了解学生的后续课以及后续课与模拟电子技术的关系,这样才能更好地把握教学内容,进行系统的教学设计。

三、结语

模拟电子技术课程具有比较独特的教学特点:在教学内容上具有专业理论性,要求学生学习具有自主性,教师在教学过程中应渗透研究性和实践性,教学模式应从探索已知向探索未知过渡。提高教学质量必须依赖于不间断的教学建设;采用先进的教学理念,结合现代技术,既可使学生学以致用,又可使学生提高学习积极性;灵活应用多媒体课件和板书,实现教学互动,是提高课堂教学质量的重要途径;实验教学应受到任课教师的高度重视,教师应投入更多的时间和精力在实验室指导学生。在授课中不仅要注重学生基础知识的学习,而且还要培养学生的基本技能,将两者有机地融入到课堂教学中,深入浅出地讲解,体现出该课程的实践性、工程性和应用性。

【参考文献】

[1]余江.模拟电子技术基础实验教学改革的探索与实践[J].内江科技,2017(02):158.

[2]于军,孙立辉.电子技术基础课程设计教学改革的研究与实践[J].才智,2017(6):79.

[3]罗毅.“电子技术”课程教学的改革与实践[J].当代教育实践与教学研究,2017(2):208-209.

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