集成电路与应用

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集成电路与应用范文第1篇

【关键字】高速公路;机电工程;监理

近几年，现代化进程的加快使得高速公路的建设方面取得了巨大的成绩，这些成绩都是有目共睹的。2012年，新疆高速，湖南14条高速相继通车;2013年广东7条高速公路通车;2014年底，湖南8条公路通车。由此可见高速公路在日趋紧张的道路交通中，起着不断缓解的作用。在逐步通车的高速公路上，联网收费，公路状况信息化，智能化等先进技术不断提升。如何让一个高速公路的质量得以保障？从而可以看出高速公路机电工程的监理技术与应用的重要性。

一、前期监理

前期监理属于监理的初期部分，一般是在为施工之前进行的施工准备，对于即将施工的过程当中的人员思想，设计图纸，施工材料，施工过程等的前期设计。通过前期的预想与实际施工过程想对应，查缺补漏，使得工程更加完善。[1]

1.思想上的高度一致

从思想上认同机电工程的质量对于整个工程的影响，全员重视机电工程的工作，不可消极怠工。根据工程的实际需要安排是否有驻地监理，流动监理。同时对于施工过程当中出现的问题应该敢说，敢问，敢于质疑，绝不敷衍了事。协助上层监理部门的视察管理工作。讲究科学的方法，帮助整理施工合同，供应商，业主，施工方等签订设计合同。很据监理法以及相关国家规定，进行高速公路机电工程的工程监理。

2.前期监理的准备

一般高速公路建成的过程当中，往往是机电工程的监理工程师于承包工程的建筑队同时得到中标书，有些时候甚至比中标人还要稍微晚一些。这就造成监理工程师实际上是没有充分的时间去了解项目业主的想法，也没有时间去熟悉施工招标的文件内容以及施工目的，从而使得在监理过程当中对于整个施工的过程大方向上没有足够的了解，也没有把握。

所以在工程承包人事实确定之后，监理就应该开始和承包人的设计人员沟通，从设计图阶段就开始进入监理过程，对图纸中所涉及的机电工程的各阶段进行审核优化，联合设计。更重要的是对于机电工程来讲，工程质量中很多都是需要与施工设计所选择的工厂设备中的型号，规格等有很大关系。在机电工程当中，监理人员应对于所选用的设备，零件等深入了解并和设计人员做以联合检车。在审查过程当中，更应仔细，严禁，认真并尽量减少不必要的更换，从而保证工程进度。

二、中期监理

高速公路机电工程一般都分为收费系统，监控系统，通信系统三个部分。而机电工程施工的特点一般都是时间较短，而三个系统之间的施工又关系紧密，所以监理人员要注重有效的控制施工的进度，合理安排机电施工的计划用以保证整个高速公路工程的进度，这就要求监理人员具备较高的监理技术并对其灵活运用。对于高速公路的中期监理应该做的以下几点。[2]

1.进度监理

首先是对于月进度的查看，并与月施工的审批计划表相对应。查看以完成的工作是否在进度范围之内，剩余的施工计划是否可以实现，并对于不切实际的施工计划指导施工进度。

其次对于正在进行的施工进度进行实地的跟踪检查，其中包括施工负责人对于当天施工的项目，进度等进行汇报，从而使监理人员掌握目前施工的动态。在现场针对所接到的汇报进行巡场考察，是否和汇报的相符，并对巡场结果记录与监理目录当中。还有当天对于施工过程当中哪些对于施工进度有所影响，在未来的施工过程当中就应该尽量避免。

再次是对于施工人员对于施工程序的了解，施工人员是否按照正常施工顺序施工，有无不正当操作从而影响了施工效率。高速公路的机电工程属于外场施工见多的部分，如遇天气等影响，应转外场为内场，尽量是施工进度处于平衡状态。

最后每个月，承包人应对于当月的工程进度做汇报总结，即月进度报表。对于应设定的完成任务和已完成任务总结，对于各系统内没有完成的任务做总结。作为监理师应根据所交上来的报表，进行现场的实地考察，对于出现的不正确的数据进行修改指正，重新整理上报。对于月报表，按时间段整理成柱形图，线性图表等便于观看，与月报表相对应修改日报表的内容。按时发送给承包商和标主，使其对工程进度有详细的了解，从而对于工程进度能有效控制。

2.质量监理

首先提高全员的安全意识，做好安全宣传工作，这也是作为监理好工程的一种必要手段，对于工程监理，其既不是一个简单的工作也不是一个非常复杂深奥的东西。但是由于工程的操作范围涉及面较广，施工人员文化程度参差不齐，对工程质量意识比较薄弱，经常左耳进右耳出，这就需要监理人员不断的针对工程质量进行一级一级的宣传，多次循环使其潜意识对于工程质量提高认识。[3]

其次对于工程质量的监控要强势有力，对于工程质量出现问题的环节，人员等在处理上要强势，绝不将就人情，不能拖泥带水模糊而过，出现问题的施工人员该撤换就撤换，管理人员该处罚就处罚，坚决不可心慈手软，否则会给整个工程的质量带来无法估计的隐患。目前我国的监理体制在很大一部就存在此类问题，监理人员对于施工质量上或是没有实权无法处置，或者模糊带过不讲责任。这是目前监理技术在应用上的难题。

再次，对于监理的工作实施计划，要具有可操作性。高速公里的机电工程很大一部分的专业性很强，而监理人员可能对于专业知识也有理解不够到位的时候。所以对于工程质量的监理要多学多问，提出的质量问题的改善要具有可操作性。而且在工程质检方面，监理人员可以设置质量考核评比等多种手段促进施工人员对工程质量的努力，例如自检表，合格的予以奖励，奖罚分明，管理得当。

最后，很多工程的质量问题都是在实地检查当中发现的，所以监理人员在施工场地要坚持跟踪检查，让事故在初始阶段就被解决，时刻监督施工人员，并安排指导正确的施工方式，普及施工规范。机电工程的范围很广，出现问题监理人员要和施工人员，设计人员共同研究，争取解决。但是出现问题也要严格管理，不能推卸责任，所以监理人员应做好责任管理制度，进而使得整个工程质量得以良好的保证。

三、后期监理

对于工程的后期监理部分，主要是针对机电工程的三个部分的统一调试;对于整个工程质量监理过程当中有哪些需要注意的地方和施工人员的不足之处等。调试过程当中出现的问题一定要及时进行修改，避免在未来的高速公路使用当中造成影响。在机电工程当中应注意发电，配电，送电等各个部分的使用情况，不可疏忽大意。监理人员对于施工人员在施工过程当中的表象也应有所总结并汇报至中标人处，对整个工程和未来即将开展的工程负责。

总结：

在高速公路的机电工程当中，监理人员应着重与中期的监理，时刻做好监理的职责，为工程质量负责。机电工程内容较多，需要涉猎的学科也比较多，而且任何一项工程都不是一蹴而就的这就要求监理人员对于工程监理要有足够的耐心，细心，成为复合型的监理人员。对于监理技术要运用得当，灵活便捷的使用。

参考文献

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[1]陈兵. 高速公路机电工程的监理技术与应用[J]. 科技经济市场，2006，04：142-143窗体底端

[1]陈兵. 高速公路机电工程的监理技术与应用[J]. 科技经济市场，2006，04：142-143

集成电路与应用范文第2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（14JJ6040）;湖南工程学院博士启动基金。

【中图分类号】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、集成电路的版图设计等内容，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：

集成电路与应用范文第3篇

关键词：高填路基施工；技术；灌浆法；施工要点

1 高填路基的稳定施工技术

1、基底处理技术

地基处理按一般路基施工规程进行，将杂草、树根、有机土等杂物用推土机推出边桩以外集中弃至弃土场，请监理工程师检查确认后,再用推土机将作业区段推平顺，形成横向1%-2%排水坡，并用压路机碾压原地面，压实度与路堤相应部位的要求相同。陡坡地带自下而上挖台阶，随开挖随填筑，局部松软、侧挤起层部分应翻挖换填土或调整土的含水量。

2、路基填筑技术

用挖掘机、自卸汽车装运填料，专人负责指挥卸车，第一层按松铺厚度50cm摊铺。推土机整平后，用水准仪测出松铺厚度，同时边摊铺边用酒精燃烧法或其它方法多点检测摊铺含水量，同一填层的含水量要基本一致。

3、含水量的确定

经试验，最佳含水量为10%。本段路基施工时，含水量控制在8%-12%范围内，即可满足压实要求。

4、碾压技术

第一、先用压路机静压两遍找平，速度控制在2km/h以内，横向搭接40cm，纵向搭接2m。

第二、振动碾压一遍。压路机由两侧向线路中心碾压。碾压搭接长度及碾压速度必须符合上述要求。

5、检测技术

第一、用K30检测地基系数和灌砂法检测压实系数。检测点沿线路中线呈S型布置，每100m布设3个点。若检测未能达到规范要求，则继续碾压，每碾压一遍检测一次，直至压实指标合格为止。

第二、用精密水准仪检查压实后标高，通过比较松铺厚度与两次标高之差值计算出松铺系数。

2 高填路基中灌浆法的应用

（一）高填路基中灌浆法说明

高填路基施工中所采用的灌浆法就是依据物理化学原理，利用机械设备将具有固化和抗渗性能的浆液入某种介质的间隙（孔隙或裂隙等）或结构面内，并使之在一定范围内扩散和固化，以达到提高地基强度、降低渗透性、改善地基物理力学性质的一种方法。

（二）高填路基中灌浆法的应用

1、灌浆方案的选择

高填路基的灌浆处理一般对于强度很低的淤泥层采用压密灌浆，对于较硬的亚粘土为霹裂灌浆，对沙粒层多采用渗透灌浆。灌浆类型可以单独应用，也可能两三种类型单独应用，彼此相辅相成，从而形成渗透—劈裂—充直—置换—压密—复合的作用。

灌浆方案选择是进行灌浆施工首先要解决的问题，一般把灌浆方法和灌浆材料的选择放在首要地位，同时还应综合考虑工程地质条件、工程性质等。依据高填路基公路工程实践经验，灌浆方案选择一般遵循以下主要原则：

第一、高填路基的灌浆一般采用水泥浆液或水泥粉煤灰浆液。

第二、当软弱土层上部有硬壳存在时，将其作为封压层；当无这种硬壳或不发育时，可在地表做一粘土垫层，厚约0.5m,以此垫层作为封压层，或在地基年压后形成风压层。

第三、对于上部砂砾层较多的软弱土层，一般宜用分段式自上而下灌浆，对于上部砂砾层少或没有的软弱土层，一般宜用分段式自上而下灌浆。

2、浆液扩散半径的确定

浆液扩散半径是一个重要的参数，可按理论公式估算。如选用参数接近于实际条件，则计算值具有一定的参考价值；当地基条件较复杂或计算参数不易选准时，就应通过现场灌浆试验来确定。

3、灌浆压力

灌浆压力是将液扩散冲填、挤实的能量。在保证灌浆质量的前提下,压力大,扩散距离大,有助提高土体强度；担当压力超过受注地层的自重和强度时,可能导致地基及其上部结构的破坏。所以在施工中,一般都以不使地层结构破坏或仅法生局部和少量的破坏作为确定地基允许灌浆压力的基本原则。

进行灌浆试验时,一般采用逐渐提高压力方法,求得灌浆压力与灌浆量关系曲线,当压力升至某一数值,灌浆量增大,表明地层结构发生破坏或孔隙尺寸已被扩大,因而可把此时的压力作为确定容许灌浆压力的依据。

4、灌浆量

在正常情况下理论上注入的耗浆量,应充填到颗粒之间的孔隙中,或沿层理或裂隙劈裂式注入。每孔（段）浆液注入量可用以下计算公式计算：

Q=A∏R2He?

式中:Q为每孔（段）注入量（m3）；A为浆液的损耗系数,一般A=1.15～1.30；R为浆液有效扩散半径（m）；H为灌浆孔（段）深（m）；e为空袭率；?为浆液充值系数。

5、灌浆孔的布置方式

浆液扩散半径（R）确定后，灌浆孔距（L）取值范围也就确定了，其取值范围在R≤L≤2R之间。

高填路基灌浆设计一般为多排灌浆孔，不同排上的灌浆设计一般有两种布置方式，一种为矩形排列，即前排孔与后排孔沿公路轴线方向上平行；另一种为三角形排列，即前排孔的位置与后排孔的位置沿公路轴线方向上错开1/2的孔距。在灌浆孔距取值范围内，合理的孔距可以保证工程质量，降低工程造价，孔距选择应注意以下几点：

孔距应依据土层性质和构造物来确定，当高填路基中砂层较厚或层理较发育时，L在1.5R～2R之间；当软弱土层中砂层理不发育时，L取值在R～1.5R之间。桥头、涵洞等构造物部位L取值应偏小一些。另外，需要说明的是高填路基灌浆治理宜采用多排灌浆空，排距宜与孔距相等，布孔原则以三角形方式为主，矩形方式为次。

3 施工中应注意的问题

(1)严格控制填层厚度和填筑宽度。每层初平完成后，对填层厚度进行检查，确保每层填筑的厚度控制在30cm之内，以防填土沉降过多，发现超厚现象及时采取相关措施减薄。推土机在初铺时，摊铺的宽度比设计宽度加大50cm，以保证路基边部压实。

(2)路堤填筑时，做到工地现场随时有领工员值班，对路堤填筑进行实行全过程指挥，使填层厚度、平整度、压实度等处于良好的受控状态，保证填筑过程符合规范要求。

(3)严格控制填层土质，选择经试验合格的填料进行填筑，含有有害杂质及未经处理的劣质土不得使用。当填料为不同土质时，采取不同土质分别填筑的方式，每种填料连续填筑层累计厚度不小于50cm。将强度较小、透水性差的土填在下层，强度较大、土质较好的优良土填于上层。

(4)严格进行压实度的试验检测。每填完一层由队部试验室负责进行检测，经理部中心试验室经常性地对压实薄弱环节进行抽检，发现压实度不合格的情况，及时采取适当的措施进行处理，必要时采用强夯处理，确保路基的填筑压实符合规范要求。

(5)结合永久排水做好施工期间的临时排水工作。每层填筑完毕后，在填层面做成2%～4%的横向路拱，并在路基两侧做土埂排水，土埂开槽排出路面积水，并在开槽处沿边坡用砂浆做急流槽，使雨水顺急流槽排入边沟，不至于冲刷边坡。路堤坡脚及时做好临时或永久性排水沟，保证路基边坡排水通畅。

(6)严格控制路堤渗水部分的填筑材料，选取水稳性高及渗水性好的填料进行填筑，防止渗透动水压破坏路堤边坡的稳定。

4 结语

高填路基施工技术在公路工程施工中的应用是提高公路工程施工质量的重要途径，在进行高填路基施工时一定要做好各项施工要点的相关施工技术，确保高填路基施工以及整个公路工程的施工质量。

参考文献

集成电路与应用范文第4篇

1.教学改革的设计思想

课程改革重点主要包括建立科学的课程体系、符合电子信息、自动化类专业特点的完整理论及实践教学体系。重视教学内容和方法的研究，针对教学中的问题，积极发表教学研究文章，以期与同行进行探讨，不断探索教育、教学规律，改进教学方法，提高教学质量；采用多媒体电子教案授课和传统方式授课相结合，电化教学和网络相结合，课堂教学与网络教学相结合，理论教学与上机实践相结合的现代化教学模式。

1.1 理论教学改革的设计思想

理论教学内容为电路分析的基本概念、基本理论和基本分析方法。包括：电路的等效变换法；线性网络的一般分析方法和网络定理；一阶动态电路分析；正弦稳态分析；耦合电感和变压器电路分析；电路的频率特性；二端口网络；非线性电路分析及磁路和铁芯线圈。课程的难点主要体现在以下几点：

（1）涉及的定理、分析方法纷繁复杂，高等数学基础要求严格，如求解代数方程、微分方程以及复数运算（相量分析）等。

（2）研究领域广，不但要求对纯电阻电路、正弦稳态电路进行分析，而且要求对含变压器的电路、电路频率特性等内容进行分析等。

（3）分析方法较抽象，主要是对实际电路转化的电路模型为分析对象，如受控源等四端元件不好理解。因而，对含受控源的电路分析、含变压器的电路分析成了学习的难点。

针对以上重难点内容，理论教学改革的思想体现在以学生为主体的自主学习教学模式：

（1）利用现代化教学手段

引进现代化的教学手段和教学方法。制作完成“电路分析基础”课程的多媒体课件，从2008年开始用于全校本科生教学，并在实践中得到不断完善。为了充分利用网络资源，开发多渠道的学习途径，将多媒体录像课件、电子教案、授课计划和作业批改等相关教学内容及时在网上。

（2）探索新的教学方法

以学生为主体，采用启发式教学、与学生互动式课堂讨论和网上教育等方法，加强教与学的信息交流，启发学生联系所学知识点，培养主动思考和自主学习的习惯。

（3）多种方法确保课程教学质量的提高

“电路分析基础”的各系列课程均具有符合专业人才培养要求的课程教学大纲，同一课程的所有班级实行“三统一”（大纲统一、教材统一、试卷统一）。通过制订详细的教学计划，规范教学过程以确保教学大纲的全面实施。实行考-教分离的方法，使用AB卷。考试后及时研究试卷中出现的各种问题，用于指导今后的课堂教学。在引进“电路分析基础/信号与系统题库”（西安电子科技大学）的基础上，建立试题库，作为题库的补充，使之更加完善。利用网络等现代化工具，对教师教学效果进行测评，设立网络信箱收集学生对课程教学的意见与建议。

1.2 实践教学改革的设计思想

随着各种EDA软件的引入，EDA教育收到了空前的重视，EWB软件在优化教学过程，改善实验条件、改革实验教学模式、课件制作以及远程教育方面发挥了重要的作用，为充分发挥电路仿真平台软件的教学功能提供了广阔的应用环境。为此，提出操作性试验与软件仿真试验相结合的设计思想，实践教学活动按照从基础性操作试验、综合性仿真试验到设计性仿真试验、创新性实训，设置实践教学模块，既重视基础实验，更强调综合设计性实验，体现“以学生为本，促进学生知识、能力、素质协调发展”的教育理念。多层次实践教学模式如图1所示。

图1 多层次实践教学模式

图1中，基础性操作试验在我校实验中心“高性能电工电子试验装置”上完成，主要培养学生必需的电工电子硬件实验的基础知识及灵活运用电工电子的基本能力；综合性仿真试验及设计性仿真试验由学生在仿真软件上操作，注重培养学生浓厚的学习兴趣、旺盛的求知欲、积极的探索精神、坚持真理的态度；电路实训环节主要考察学生对电路的综合掌握情况及设计能力的培养。

每个试验项目的必做项目由老师指导在试验课堂完成，选做实验项目在开放试验时间由学生自行完成，利用电路实验室的全面开放，学生也可以完成实验项目的预习、课内已完成的实验项目的重做或者未完成实验项目的补做，真正做到因材施教，使拔尖创新人才得以充分发挥其潜力和才能，为高素质人才的脱颖而出创造了良好的成长条件。

2.教学改革的实施特点

电路教学改革的重点体现在强化了学生自主学习的教学模式，以Mutisim软件作为仿真平台，通过优化、更新实验课程内容，加强综合性、设计性、创新性实验项目，强化学生工程训练和设计能力培养。

2.1 多媒体技术的特点

多媒体教学作为现代教学方式，具有许多优势。第一，课件形式多样化。课件中可加入声音、动画、彩图等传媒手段，使授课内容的展现形式丰富多样化，有利于吸引学生的注意力。第二，授课内容清晰。在电路教学中有许多复杂的电路图和元件实物图，黑板上难以呈现，费时费力，且不清晰，通过多媒体可以轻松实现。第三，多媒体教学信息量大。减少了传统教学中教师的抄写时间，便于在有限课时内完成教学内容，提高教学效率。

2.2 Mutisim的特点及仿真方法

（1）直观的图形界面

整个界面就像是一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真的仪器仪表均可直接放到工作区，轻点鼠标即可完成导线的连接，软件仪器的控制面板和操作方式与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。

（2）丰富的元器件库

NI Mutisim10大大扩充了EWB的元件库，包括基本元件、半导体元件、TTL以及CMOS数字IC、DAC、ADC、MCU和其他各种部件，切用户可通过元件编辑器自行创建和修改所需元件模型，还可通过公司官方网站和商获得元件模型的扩充和更新服务。

（3）丰富的测试仪器仪表

除了EWB具备的数字万用表、函数发生器、示波器、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪外，还新增了瓦特表、失真分析仪、频谱分析仪和网络分析仪，且所有仪器均可多台同时调用。

（4）完备的分析手段

支持直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、批处理分析、灵敏度分析等，能基本满足电子电路设计和分析的要求。

（5）强大的仿真功能

NI Mutisim10既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，仿真失败时会显示错误信息，提示可能出错的原因，仿真结果可随时存储和打印。

（6）完美的兼容功能

NI Mutisim10可方便地将模拟结果以原有文档格式导入LABVIEW或者Signal Express中。工程人员可更有效的分享及比较仿真数据和模拟数据，而无须转换文件格式，在分享数据时减少了失误，提高了效率。

3.基于NI Mutisim10的仿真方法，步骤及应用实例

3.1 仿真方法

基于电路分析基础的仿真方法主要有两种：一种是测量法，就是用软件元件库中的仪表直接去测量电路两端的信号，比如点位、电压、电流信号等。第二种是分析法，就是用软件中提供的电路分析法直接去分析电路，比如直流分析，交流分析等。

3.2 仿真步骤

（1）建立电路文件。启动Mutisim10，系统自动创建一个默认标题为“Circuit1”的新电路文件，该文件可以另存。

（2）软件界面的定制、MUtisim10允许用户根据自己的习惯设置软件的界面，包括工具栏、电路颜色、页面尺寸、聚焦倍数的设置等，可以通过点击“OptionsGlobal Preferences”选项，在弹出的对话框中进行设置。

（3）放置元器件，可以在标准工具栏中选择，也可点击菜单栏中点击“PlaceCompo-nent”，在弹出的对话框中选择需要的元器件。

（4）放置导线和节点进行电路的连接。

（5）放置仪器仪表进行测量，或者点击Simulate进行仿真分析。

3.3 仿真实例

以RLC串联谐振电路为例，创建电路图如图2所示。

图2 RLC串联谐振电路

（1）点击Simulate下拉菜单的Run或者直接点击仿真开关，可以在模拟示波器XSC1观察到电源和电阻两端的电压波形如图3所示。

图3电压波形

（2）点击“Simulate/Analyses/AC Anal-yses”（交流分析）即可得到幅频特性曲线和相频特性曲线，移动游标至纵坐标最大值下降3dB位置，即可得到上下限截止频率fL和fH分别为1.53KHz，1.68KHz，由此可知通频带宽度为f=fH-fL≈150KHz，RLC串联谐振电路的幅频特性曲线、相频特性曲线和通频带如图4所示。

图4 RLC串联谐振电路的幅频特性曲线、

相频特性曲线和通频带

通过对RLC串联谐振电路的运行仿真，交流分析，不难得出，利用Mutisim仿真平台，能够很方便的组成电路，更换元件，调节电路元件参数，观察波形，验证电路的对错，这在实际试验操作中是难以完成的，从而提高学生的动手能力及独立思考的能力。

实验教学中选用NI Mutisim软件作为电路仿真平台，对应用型本科学生电子电路设计能力和故障诊断能力的提高是可行性，仿真技术赋予了电路教学以新的方式方法，激发了学生的探索兴趣，提高了实验效率，降低了实验风险，开拓了新思路。总之，正是由于仿真软件的应用，既保证了每个学生达到共同电子技术基础的前提下，又可以针对不同学科分门别类，分层次的设计出多样的、可供不同发展潜能学生选择的电路实验。

集成电路与应用范文第5篇

关键词： 《电子线路》 实例教学法 Proteus仿真软件 应用

1.引言

《电子线路》是高等院校中很多工科专业的专业基础课。该课程内容的特点是基本概念抽象、知识点分散、分析方法多样，以及器件类型复杂，并且随着新理论和新技术的不断涌现，使得该课程的内容多、难度大。因此，学生普遍感到难学［1］―［2］。课堂是理论教学中最重要的场所，传统的课堂教学十分注重思维的逻辑性，逻辑思维的优劣在很大程度上成了衡量师生教与学水平高低的重要标准之一。然而创造性思维必须是复合性思维，实例教学法以优秀的发明为发散源，让学生在理解实例的基础上，进行相关知识和思维的扩散。在思维训练的过程中学生很容易直接学习实例的思维特征，充分发挥其直觉、灵感、想象等非逻辑性思维的作用。这样的结果不仅对传统教育在思维培养过程中的缺陷进行了针对性补充，而且提高了学生的兴趣，发挥了学生的积极性和能动性，逐步使学生培养成逻辑思维与非逻辑思维并重的复合型思维。本文利用功能强大的电子设计自动化软件――Proteus对《电子线路》课程进行仿真教学，通过教学实例增强学生的感性认识，使学生消除对理论知识的抽象感，提高学生的学习兴趣。

2.Proteus仿真软件简介

Proteus软件是世界上著名的EDA工具（仿真软件），来自英国的Labcenter公司［3］，由John Jameson在英国1988年创立。它是目前唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus独一无二的仿真功能，在众多高校中广泛应用于科研、教学、设计和研发。Proteus提供了：（1）万种以上的元器件及多达30多个元件库；（2）多种现实存在的虚拟仪器仪表，如电压表、电流表、示波器、频谱分析仪、虚拟终端，等等，这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，可尽可能减少仪器对测量结果的影响；（3）丰富的测试信号源用于电路的测试，这些测试信号包括模拟信号和数字信号；（4）先进的混合仿真系统（SPICE电路仿真器+数字仿真器+MCU仿真器），这是一个组合了SPICE3F5模拟仿真器核、基于快速事件驱动的数字仿真器及MCU仿真器的混合仿真系统，SPICE的使用使得能够采用数目众多的制造商提供的SPICE模型，目前该软件包含了6000多个模型。

3.基于Proteus仿真的实例教学

以《电子线路》课程中负反馈放大电路学习为例，来说明实例教学方法的应用过程。

首先，根据教学内容演示电路构建的过程明确电路所需要的元器件及如何使用这些元器件组成功能电路，利用Proteus软件搭建实例电路。选取晶体三极管两级放大电路，引入电压串联负反馈，在反馈之路上加上开关SW1，用于在基本放大器和负反馈放大器之间进行切换，如图1所示。

图1

其次，对进行电路仿真，利用Proteus的仪表功能，让学生直观地看到仿真结果。电路中开关SW1断开时不存在反馈，当SW1闭合时电路存在负反馈。在图1电路上的输出端放置探针C3（一），分别利用模拟信号分析图表、频率分析图表，以及失真分析图表观察没有反馈即基本放大器和负反馈放大器两种情况下的输出信号波形、频率特性，以及失真情况，结果分别如图2、3、4所示。从图1中可以直观看出引入负反馈后的输出正弦波幅值明显小于基本放大器的幅值，但图3显示负反馈放大器的通频带却被展宽了，并且图4中的非线性失真情况也明显好于基本放大器。因此，从仿真结果得出以下结论：（1）负反馈降低了电路的增益；（2）负反馈扩展了通频带；（3）负反馈降低了非线性失真。

（a）基本放大器?摇?摇?摇（b）负反馈放大器

图4 失真分析

最后，讲解电路工作原理，分析仿真结果。将放大器输出信号的一部分或全部，通过反馈网络回送到电路的输入端，并对输入信号进行调整，所形成的闭合回路称为反馈放大器；若反馈回来的信号使得放大器的净输入信号减小的反馈则为负反馈。为基本放大器的上限频率。

由此可见，单极点系统引入负反馈后，反馈越深，上限角频率越大，增益越小，但其增益带宽积维持不变，通频带的扩展是以降低增益为代价的。

（3）负反馈改善非线性失真，例如一基本放大器，输入正弦波信号时，输出产生非线性失真，引入负反馈后，输出失真将减小，原理框图如图5所示。但负反馈只能减小反馈环内的失真，若输入信号本身产生失真，反馈电路无能为力。

图5 减小非线性失真原理框图

利用Proteus仿真软件经过上述实例教学过程，学生总体能知道该负反馈放大电路由哪些部分组成、如何连接，以及负反馈对放大器的性能的影响，然后再进行原理上的讲解，从理论上分析仿真的结果。与传统的利用推导原理的教学方式，实例教学方法更加直观和形象，大大地提高了学生的学习积极性。

4.结语

我们通过采用基于Proteus电路仿真的实例教学方法可以强化《电子线路》课程中的基本概念、基本原理，进一步理解基本电路并掌握基本分析方法，有助于培养学生独立思考、钻研知识的能力，有助于提高学生灵活运用知识进行分析、综合、解决实际问题的能力。

参考文献：

［1］甘光明.《低频电子线路》课程教学方法探讨［J］.长江大学学报（自然版），2004，1（4）：155-156.

［2］沈田.电子线路课程教学探讨［J］.湖北经济学院学报（人文社会科学版），2008，5（11）：201-202.

［3］丁大为，朱军，许先，黄林生.Proteus在电子线路教学和实验中的应用［J］.考试周刊，2011，（39）：148-149.

［4］谢嘉奎，宣月清，冯军.电子线路（线性部分）［M］.高等教育出版社，2000.