电路设计的过程

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电路设计的过程范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电路设计的过程范文第1篇

【关键词】印制电路板，设计，布线，技巧

中图分类号：S611文献标识码： A

一、前言

近年来随着科技的发展，电子产业迅速兴起。在电子产品中，PCB的布局布线是最重要的。本文主要探讨的就是印制电路板设计过程中的布线技巧及一般布线的注意事项。

二、印制电路板的整体布局

整体布局是PCB设计的第一步，合理的布局不但可以增加PCB的视觉美感，

还可以提高产品的电磁兼容水平，一般来说，器件的整体布局应遵循以下原则：

1、围绕各功能电路的核心元件进行布局，保证各元器件沿同一方向整齐、紧凑排列，易受干扰的元器件不能相邻布置，以防止信号间耦合；

2、处理敏感信号的元件要远离电源、大功率器件等，并且不允许敏感信号线穿过大功率器件，热敏元件应远离发热元件，温度敏感元件宜置于温度最低的区域；

3、加大具有高电位差元器件之间的距离，防止它们放电而引发短路,并可在无铅时代减少CAF (Conductive Anodic Filament)发生的可能性。同时，高电压元器件应尽量布设在调试时手不易触及的地方，并加以绝缘保护；

4、对于高频电路，推荐采用链布线或星形布线，并且高速数字信号应布置在与地线相邻的信号层,并且信号线尽可能短；

5、一个过孔会带来约0.5pF的分布电容,因此,减少过孔数量可显著提高运行速度。

三、印制电路板设计的布线原则

1、输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免生反馈藕合。

2、印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为0.05mm、宽度为1～15mm时.通过2A的电流，温度不会高于3℃，因此导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选O.02～0.3mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线，尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小至5～8mm。

3、印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状，这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受熟产生的挥发性气体。

四、印制电路板的布线技巧分析

PCB的布线是整个设计流程中最为关键的环节，布线的是否合理科学，布线时间的长短，线路的是否合理等多方面的因素都会对整个电路的运行状况有着是否严重的影响，因此，做好布线工作，有着重要的经济意义和安全效益。

1、确定PCB的层数

电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度，实现期望的设计效果。目前多层板之间的成本差别很小，在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布。

2、组件的布局

组件的布局是布线中比较关键的环节，布局会受到可制造性设计规则的限制，在装配单位要求可以元件的移动时候，便于电路的优化组合，便于实施布线的自动化。一般而言，组件的布局要重点关注几个关键点，首先，在电源线的布置过程，在PCB布局中要把电源的退耦电路安排在相关电路附近，避免和电源相近，其次，电路内部的电流方向安排，要坚持按照优先级来进行供电，比如从最后一级到最前面一级的开始供电，一般而言，电源的滤波电容会设计在最后最末尾的一级，最后是对主流电流通道的设计，要在印制导线上设计电流的缺口，方便后续调试和监测。

在组件的布局中，要把稳压电源安排在单独的印制板上，当不得不合用时候，要尽力让电路中的各种元件的布置分开，且不能让电源和电路的地线相互重合或者是发生共用。

3、扇出设计

在扇出设计阶段，表面贴装器件的每一个引脚至少应有一个过孔，以便在需要更多的连接时，电路板能够进行内层连接、在线测试和电路再处理。为了使自动布线工具效率最高，一定要尽可能使用最大的过孔尺寸和印制线，间隔设置为50mil较为理想。要采用使布线路径数最大的过孔类型。经过慎重考虑和预测，电路在线测试的设计可在设计初期进行，在生产过程后期实现。根据布线路径和电路在线测试来确定过孔扇出类型，电源和接地也会影响到布线和扇出设计。

4、手动布线以及关键信号的处理

手动布线是在整个印制板电路设计布线中的重要环节之一。通过手动布线可以让自动布线工具能更方便更顺利的实施自动布线过程，在手动布线中，手动选出网络，并加以固定，有利于形成自动布线的可靠布线路径。

在手动布线过程中，要科学对关键信号实施布线设计，实施手动布线为主，并采用自动布线工具辅助，在关键信号布线完成后，必须要有专业人员进行质量检测，看各种标准是否符合国家要求。在检测完成后，可以把已经布置好的线路固定，再实施对剩下的信号布线。

在手动布线中，地线中存在阻抗，使得电路中存在一定的阻抗干扰，故在布线过程中，要谨慎连接带有地线符号点的连接，否则会产生耦合坏损，电路难以正常运行。

5、自动布线技术

对关键信号的布线需要考虑在布线时控制一些电参数，比如减小分布电感等，在了解自动布线工具有哪些输入参数以及输入参数对布线的影响后，自动布线的质量在一定程度上得到保证。

在对信号进行自动布线时应该采用通用规则。通过设置限制条件和禁止布线区来限定给定信号所使用的层以及所用到的过孔数量，布线工具就能按照工程师的设计思想来自动布线。在设置好约束条件和应用所创建的规则后，自动布线将会达到与预期相近的结果，在一部分设计完成以后，将其固定下来，以防止受到后边布线过程的影响。布线次数取决于电路的复杂性和所定义的通用规则的多少。现在的自动布线工具功能非常强大，通常可完成100%的布线。但是，当自动布线工具未完成全部信号布线时，就需对余下的信号进行手动布线。

五、走线的注意事项

1、印刷电路板导线线走线时拐弯一般取斜45度线,直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。在双面布线时,两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线,避免相互平行,以减少寄生电容。

2、导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定,一般要求2000V电位差之间线距离应该大于2mm。在布线密度低的情况下,间距应该尽可能的大,通常线间距最好不要低于0.3mm。

3、当使用过孔完成走线的换层时,注意过孔的位置不能放在数字芯片下方。因为这样会引入不必要的电磁干扰,使元件工作不稳定。

4、元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因为焊接过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修。

5、同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远,否则因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激,采用这样“一点接地法”的电路,工作较稳定,不易自激。

六、结束语

以上是对印制电路板设计过程中的布线技巧的分析与探讨，在实际操作中，布线是否合理严重影响的电子产品的功效，因此施工人员应该本着严谨的施工态度、科学的布线技巧进行印制电路板的布线，这样才能显示自己的职业素养和专业技能，切实可行地提高人民的生活品质。

参考文献：

[1]周斌 赵肖运 印制电路板的电磁兼容性设计 中国集成电路-2010年5期

[2]贺宁 印刷电路板设计中的布线布局技巧 科技与生活-2010年11期

电路设计的过程范文第2篇

3G智能手机是我国消费市场热点。TD-SCDMA芯片出货在2014年将达到1.2亿颗，而WCDMA芯片出货在2014年预计达到近2亿颗，考虑到WCDMA在全球市场的容量巨大及用户的国际漫游需求，同时支持TD-SCDMA和WCDMA的多模终端芯片市场机会巨大。

我国大陆彩电1.2亿台的年产量，需要从台资和外资芯片公司采购约1.1亿颗电视SoC主芯片，其湾的联发科（已并购晨星）是主要供应商，约占我国大陆电视芯片采购量的90%。目前我国市场上使用的数字电视SoC主芯片大部分从台资和外资企业采购， 为我国本土芯片企业研发“进口替代”产品提供了市场机会。

据对抽样IC设计企业的调查显示，2012年大部分IC设计企业销售额均取得增长，总体增长率约为21%，其中有7家企业今年销售额实现了翻番。

我国IC设计企业的产品覆盖广泛的应用领域，在手机、平板电脑、多媒体播放机、电子书等消费类产品上，国产芯片具有很强的竞争力，制造工艺达到40nm甚至28nm，手机SoC芯片、电源管理芯片等已经进入三星等国际大厂的供应链。

调查显示，我国芯片主流量产工艺采用0.18微米和0.13 微米，两者相加所占比例为调查样本企业的52%。有25% 的公司采用65纳米及以下工艺。采用40nm高端工艺的企业继续增加，占9%，比2011年的7%提高了两个百分点，并且有企业开始采用目前最先进的28nm工艺。

从产品的集成度来看，我国IC设计企业普遍具备了百万门规模以上的设计能力，设计能力超过1000万门以上的IC企业比例达到了36 %，与2011年相比上升了3个百分点。设计能力在100～1000万门规模的IC设计企业占到调查样本企业总数的50%。

IC设计企业碰到的主要问题是要降低设计成本、缩短设计周期，以及在日益复杂的SoC芯片上实现软硬协同设计。

电路设计的过程范文第3篇

关键词： 超滤 膜通量 化学加强反洗 化学清洗

中图分类号：TN2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-00-02

随着我国经济的不断发展，水资源越来越匮乏，超滤的应用也越来越广泛，已逐渐成为一种发展趋势。目前我国的发电厂以火力发电为主，而火力发电厂的锅炉进水有着严格的指标，其传统工艺往往很难达到要求，且运行成本高，随着水资源的日益紧缺，火电厂锅炉补给水系统中超滤工艺应运而生。望亭发电厂改建工程中锅炉补给水系统即采用了超滤系统。根据设计要求，系统建成后要求出水水质满足DL/Z 952―2005《火力发电厂超滤水处理装置验收导则》的要求，达到反渗透系统进水标准。

1 超滤原理

超滤膜技术是在压差的推动力作用下进行的液相分离过程。即在一定的压力作用下，当含有高分子溶质和低分子溶质的混合液流过膜表面时，溶剂和小于膜孔的低分子溶质透过膜，成为渗透液被收集，大于膜孔的高分子溶质则被膜截留而作为浓缩液被回收[1]。超滤膜的孔径大约在0.001～0.1 μs范围内（切割分子量（MWCO）约为1，000～500，000Dalton）。对于水中悬浮，固体、胶体、大分子物质、细菌有较高的去除率，对BOD和COD有部分的去除率。

2 废水来源和进出水水质

2.1 废水来源

望亭发电厂用水取自望虞河望亭立交枢纽上游的太湖水。

2.2 进水水质

原水水质浊度平均小于60 NTU，经混凝、沉淀、过滤后，浊度低于5NTU，原水电导率平均为750 μs/cm（25°C），总硬度（以（2Ca+/2+2Mg+/2）计）平均为3 mmol/L。

2.3 产水水质

产水水质满足DL/Z 952―2005《火力发电厂超滤水处理装置验收导则》要求：

SDI≤3浊度0.4NTU

悬浮物1 mg/L回收率≥90%

3 设计参数和处理工艺流程

3.1 设计参数

总设计进水量：2003 m/h

超滤系统产水量：803 m/h×2（回收率≥90%），自动控制运行。

3.2 工艺流程

图1 超滤系统流程图

4 工艺计算

4.1 超滤计算（按单套计算）

本项目超滤膜选用德国membrana品牌Ultra-Flux61膜组件，单根膜面积61 m2。设计要求超滤系统单套净产水量为80 m3/h，膜通量不大于65 L/（m2・h），则

膜数量=出水量/（单根膜面积×膜通量）=（80000÷90%）/（61×65）≈22.4（支）

故每套超滤装置取23支膜组件。

反洗水泵流量的选择：反洗通量为进水通量的2～3倍，取3倍，则反洗流量为：Q=膜数量×单根膜面积×膜通量=23×61×65×3=273.585 m3/h，取280 m3/h，扬程：0.3 mPa，电机功率为55 kW，过流材质：304 SS，配变频电机，防护等级：IP54，F级绝缘，B级温升考核，选用型号：IH200-150-315

4.2 加药量计算

4.2.1 超滤反洗加药

反洗加药系统包括反洗加药箱和加药泵（计量泵），在超滤系统进行反洗时，反洗加药一并进行（若原水进入超滤前已连续加氯杀菌，反洗可不必加药）。

反洗所加药剂为10%NaClO溶液，直接倒入加药箱中，在管道中稀释成3～5 ppm。设计反洗水量为产水量的3倍，Q反洗=3×80 m3/h =240 m3/h

需10%NaClO溶液量=240 m3/h×3 mg/L /10%=7.2 kg/h

则所需反洗加药计量泵的流量为8 L/h

4.2.2 超滤化学加强反洗（CEB）

CEB系统包括酸洗（pH值=2的HCl）加药箱和酸洗计量泵，以及碱洗（pH值=12的NaOH和50-100 ppm的NaClO）加药箱和碱洗计量泵。

CEB水量计算

QCEB=120 L/（m2・h）×总膜面积m2

本工程每套23支Ultra-Flux61组件，则

QCEB=120 L/（m2・h）×61 m2×23=168.4 m3/h

酸洗计量泵计算

pH值=2酸洗水需加HCl量

=168.4m3/h×10-2 mol/L×36.5 g/ mol=61.5 kg/h

需加30%HCl溶液=61.5/30%=205 kg/h

则酸洗计量泵流量=205 L/h

碱洗计量泵计算（NaClO和NaOH计量泵合用）

NaOH原料为固体，在加药箱中配成40%浓度，在管道中稀释成pH值=12。

需NaOH量=168.4 m3/h×10-2 mol/L×40 g/mol= 67.4 kg/h

需加40%NaOH溶液=67.4/40%=168 kg/h

NaClO原料为10%的溶液，直接倒在加药箱中，在管道中稀释成50～100 ppm。

需NaClO量=168.4 m3/h×50 mg/L=8.4 kg/h，需加10%NaClO溶液=8.4/10%=84 kg/h

故需碱洗计量泵流量=168+84=252 L/h

4.2.3 超滤化学清洗

化学清洗水量根据组件支数而定。

每套23支Ultra-Flux61组件，则

Q化清=3.9 m3/h×23=90 m3/h。

清洗药剂包括pH值=2的HCl以及pH值=12的NaOH和50～100 ppm的NaClO。

按一年进行两次化学清洗，每次加药30 min

则所需30%HCl溶液量=90 m3/h×10-2 mol/L×36.5 g/mol /30%=110 kg/h

每次清洗需HCl量=110 kg/h×0.5 h=55 kg/次

所需固体NaOH量=90 m3/h×10-2 mol/L×40 g/mol

=36 kg/h

每次清洗需NaOH量=36 kg/h×0.5 h=18 kg/次

所需10%NaClO溶液量=90 m3/h×100 mg/L/10%=90 kg/h

每次清洗需NaClO量=90 kg/h×0.5h=45 kg/次

4.3 叠片过滤器的设计（按单套计算）

叠片过滤器选用以色列ARKAL的产品，其回收率≥90%，按90%计算，则叠片过滤器进水流量：80 3m/h÷90%÷90%=98.77 m3/h≈100 m3/h

则叠片过滤器出力：100 m3/h；单元规格：3"增强尼龙；每台过滤器单元数量：5个；过滤面积：4400 cm2；过滤精度：100 ?m；叠片材质：PP；进出水口径：6"×6"；工作压力：0.1～0.5 MPa；设备选型：ARKAL 3SK5IS

4.4 超滤进水泵的设计选型

超滤水泵进水流量取100 m3/h，扬程0.5 Mpa，电机功率为22 KW，过流材质：304 SS，配变频电机，防护等级：IP55，F级绝缘，B级温升考核，选用型号：IH100-65-200

5 运行效果

运行效果能满足反渗透进水要求，根据近3年的运行抽样数据看，该系统产水品质很好，运行稳定。

图2 超滤系统产水SDI变化曲线

图3 超滤系统跨膜压差TMP变化曲线

图2与图3清晰地反应了污堵指数（SDI）与跨膜压差（TMP）随时间的变化。在跨膜压差为25～40 kPa的情况下，其产水污堵指数基本在3以下。需要说明的是，系统运行与操作人员的素质也成正比，该套系统自运行以来，运行情况良好，基本4-6个月才化学清洗一次，可见超滤膜通量的取值是恰当的，超滤系统的设计是合理的。

6 结语

（1）超滤作为反渗透的预处理单元是合适的，超滤系统出水水质稳定，完全满足RO进水SDI15

电路设计的过程范文第4篇

[关键词]计算机；电路设计；分析；辅助；方法

中图分类号：TP391.7；TN702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0284-01

一、 计算机辅助电路设计的优点

电路设计，是指按照一定规则，使用特定方法设计出符合使用要求的电路系统。在进行计算机辅助电路设计的过程中，主要是利用计算机能够模拟的特点取缔传统采用搭接方式进行电路实验的方法。利用计算机之后，可以在电路设计阶段可以大量减少验证电路正确过程中使用的时间和工作量，让进行整个电路设计过程的进程比传统电路设计的进程速度快得多，同时还保障了电路设计的效率。

在很多相关电路设计的专业软件里面都会设置有电路设计中会涉及的许多参数数据库以及图形数据库，在进行电路设计的时候，设计人员可以通过这些数据库中选取到所需用到的电子元件模型，即使数据库中没有所需要的电子元件，也能电路设计之前在相关界面中设计出所需的电子元件模型，并设置其参数，然后再将其放入进对应数据库中，很多电子元件都可以在数据库中直接拿出来使用。另外在对电路板设计进行印刷的时候，也可以找到相关专业的印刷电路板设计的软件，这些软件可以对其电路设计中的电子元件间布线布局的自动进行，还可以起到后期处理的作用。在电路图纸进行绘制的时候，也能使用专业的软件进行制版。总之，在计算机的辅助下，让电路设计更加简便，大大缩短其设计周期，同时在一定程度上会可以节约电路设计的成本费用。

二、 计算机辅助电路设计的方法

设计一个完整的电路，并让其实现一个功能，其前提就是要设计好一个完整有效的电路原理图。通过计算机进行电路设计是非常快捷的，而且还能很容易的将设计好的电路进行再次的修改，通过计算机的相关软件自带的自动布线就能够很容易的把电路原理图生成电路板版图。

1、 电路原理图设计

首先设计人员通过调用电路设计软件，建立新文件并对其命名，然后加载所需要的原理图器件库，因为在电路设计中电子元件的种类存在千差万别的差距，所以有些时候所需要的元件在对应数据库中没有，所以设计人员就要通过元器件生成软件或者电路设计软件中自带可以设计元器件的选项，创造出需要的元器件，然后根据设计电路构思的结构进行电路原理图的设计，将有电性能元件的管教利用线连接起来，如果是总线电路就可以由一条总线连接，这样可以有效减少线路太多所造成不必要的麻烦，而总线的两端始终会分出很多条线，就有必要将其明确的标注，有节点的话在电路上应该必须标上节点，否则在后期电路查看和系统会将两条线认为不相连。

在将电路原理图设计完毕之后，就应该创建网络表。网络表是作为原理图和印制线路版图间的桥梁，只有通过网络表才能将电路原理图转换为对应的电路板版图。调用PCB图生成软件，在其加载相关的元器件库，通过在禁止布线层上画好PCB图的外形，然后更改其自动布线，让其达到前期的设计要求。通过自动布局命令将加载到PCB图中的组件摆好，然后对其进行自动布线，该过程会需要一段时间，因为有的时候自动布线并不是完全合理有效的，所以在进行自动布线之后还要对其进行手工调整。

2、 电路板版图设计

电路板厂都是按照用户设计的PCB图对电路板进行生产的，针对成型的一块电路板，想要再制一块或者多块的话，就要利用计算机辅助进行电路设计了，通过形成的PCB图再次进行电路板的生产。

利用刻度尺度量成型的电路板，将对应数据进行记录后将数据输入进计算机中，这类方法主要使用在线路简单的电路板上，在线路上寻找一个点来作为原点，将电路板上的其他点一原点为参照，对照PCB图左下角的横纵坐标，将元器件放在对应的PCB图上。而对于元器件较多且线路复杂的电路板则通常使用扫描仪将其数据输入进计算机中，因为用尺度量就会太花费时间，且制作也会相比扫描仪粗糙，在对电路板进行扫描的时候也要注意正确的放置电路板的位置，不然会影响扫描效果。

三、结束语

计算机辅助电路设计的出现，让电路设计摆脱了传统以手工为主的设计方式，而且在使用计算机进行电路设计的时候，不仅节省设计时间，还能在电路设计出现错误的时候方便及时的对其进行修改，大大提升了电路设计的效率，还可以做大程度保障设计的电路产品的性价比。

参考文献

[1]叶勇盛. 计算机辅助电路设计教学方法研究与实践[J]. 职业教育研究，2010，03：90-91.

[2]王秀娟. 行动导向法在《计算机辅助电路设计》课程中的应用[J]. 科技信息，2010，30：618.

电路设计的过程范文第5篇

模拟电路课程支撑的能力包括：阅读电子元器件技术文件和电原理图的能力、单元电路设计能力、电路综合设计能力、计算机辅助设计能力、编写设计文件的能力。依据能力目标的不同，可以划分不同的任务类型，并据此确定任务目标，设计任务结构。

关键词：模拟电路电路设计教学模式

以大规模集成工艺为依托的各种数字电路问世以来，由于其相对模拟电路的高可靠性和灵活性，逐渐取代了各种传统的模拟电路的应用领域。但是现实的物理世界毕竟是模拟的，因此，任何数字化系统都包含有模拟电路部分，模拟电路并没有因数字电路的兴起而被完全取代。模拟电路课程仍然是电子工程、电气工程、自动控制、通信等涉电类专业的核心课程之一。

模拟电路课程的重要性还在于无论从工程技术还是专业能力结构而言，模拟电子技术都处于较为底层的位置，通过该课程的学习获取的知识、经验、工程技术方法是顺利学习上述专业几乎所有其它专业课程的基础。

模拟电路是教学难度相对较大的课程。其学习的困难性在于，学生是第一次接触以半导体器件为核心的有源电路；模拟电路“数字化”、结构化程度低，表现出的物理现象和涉及的数学工具又较为复杂；模拟电路的工程技术方法很难实现程序化，常常需要依赖经验知识解决问题。

电路设计是电子技术人员的工作邻域和具有典型性的工作过程，模拟电路设计过程相当完整地体现了模拟电路技术应用能力的内容和要求。构建基于模拟电路设计的学习任务，依据设计工作过程组织教学活动，能够较好地实现培养模拟电子技术应用能力的教学目标。

1、工作过程、能力与任务类型

一个较完整的电子系统电路设计的工作过程，包括：技术指标分析，方案设计，单元电路设计与参数调整，电路综合联调与性能测试。通过对模拟电路设计工作内容和过程的分析，完成电路原理设计过程必须具备的、应由模拟电路课程支撑的能力包括：阅读电子元器件技术文件和电原理图的能力、单元电路设计能力、电路综合设计能力、计算机辅助设计能力、编写设计文件的能力。因此模拟电路课程的学习任务有4种类型：识读电原理图和技术资料、单元电路设计与电路综合、计算机仿真测试、编制设计文件。

单元电路设计与电路综合是基本任务，它引领其它类型任务和整个项目的实施完成。

不同类型的任务可以根据设计任务的需要和本身的复杂程度，作为单独的任务存在，与相关的设计任务共同组成学习项目，也可以作为完成设计的准备知识存在于设计任务之中。例如，反馈放大器设计可以作为一个学习项目，由识读反馈放大电路原理图、反馈放大电路性能分析、反馈放大电路设计3个关联的任务组成。

识读电原理图和阅读元器件技术文件是基本能力。电路设计，特别是在原理设计和电路结构设计时，极少原理性的创新，绝大多数是对已有电路的适用性改进和重新组合，这种改进和组合需要阅读已有的设计资料，借鉴他人的技术经验和成果；为提高电路性能，降低成本，提高工作效率，往往需要在电路中采用新出现的电子元器件，例如集成电路芯片，需要阅读生产方提供的产品规格书及典型应用电路。识读电原理图和技术文件对于形成和提高电路设计能力具有基础性的意义。

目前，电子电路计算机辅助设计（EDA）包括电子工程设计的全过程，例如系统结构模拟、电路特性分析、在系统可编程器件开发、绘制电路图和制作PCB。在电子工程设计中有着不可替代的重要作用，是电子工程技术人员必须具备的专业技术能力之一。在模拟电路课程的学习任务中，主要是指应用计算机完成电路图绘制、电路性能和参数的仿真测试与分析、编制设计文件等工作。

在电路设计的实际工作过程中，编写设计文件是重要的工作内容和不可缺少的环节。没有设计文件，无法进行初步设计完成以后的后继工作。对于学习任务而言，编写设计文件，是一个总结和提高的过程，有利于培养交流沟通能力和养成严谨的工作态度。设计文件也是判断和评价项目或任务完成情况的重要依据。

2、任务目标

(1)电路识读任务，是对针对设计任务收集技术资料（主要是可供设计参考的电路）并进行分析，属于电路设计的准备工作，任务的目的是为完成设计任务建立必要的知识储备。大致分为互相关联的3个层次：1)识别元器件符号、功能和主要技术指标。依据符号识别电路中的元器件是读图的基础，作为专业入门课程，对此应该给与一定程度的注意，要能够识别和了解符号的含义、主要器件功能和技术指标。根据电路中使用的核心器件，往往可以判断电路的功能。2)区分电路单元，判断电路功能。较复杂的电路系统都由单元电路构成，功能单一的单元电路也可以进一步分解为部分电路，例如放大器可分为输入级、中间级和输出级；稳压器可分为整流和稳压部分。对部分电路功能的分析，得出对整个系统功能的判断，并作为下一步工程估算的基础。3)指出电路的结构特点，估算分析电路技术指标。分析电路形式与结构，可以得出电路大致的技术性能指标，定性判断元器件参数对电路性能的影响。例如对放大器输入级、输出级电路形式和结构的分析，可以大致得出放大器的输入、输出特性；对中间级的分析，可以大致判断放大能力；依据级间耦合方式，可以判断放大器频率响应范围；甚至电源电压也可以据以分析放大器输出信号幅值。

(2)设计任务目标包括典型单元电路设计与电子线路综合设计，在定性分析的基础上实现定量估算，自顶向下完成初步的设计。依据设计工作过程，可以分解为以下阶段目标。1)正确理解任务要求，分析各项技术指标的含义。仔细研究任务的工程背景和要求，正确分析和理解各项技术指标的含义，分析实现任务要求的技术途径，这是完成设计的前提条件。2)设计总体框图，分配技术指标。参考与任务相同或相近的电路方案，选用能够满足技术指标要求的核心器件，完成方案论证。对于同一个任务，实现的方案可以有多个，应具备将不同方案加以分析、比较的能力，从中确定一种相对较优的方案。

依据选定的方案按照功能划分成若干个互相联系的模块，将技术指标和功能分配给各个模块。3)单元电路设计。依据模块的功能和技术指标要求，参考典型电路，确定电路结构，计算元器件参数完成单元电路的初步设计。4)仿真测试。模拟电路，比如放大器、滤波器等的参数比较繁琐，需要进行多次调整才能达到技术指标要求。要能够在计算机上对单元电路仿真测试，修改电路参数，观测性能指标，直至满足技术指标要求。5)电路联调，测试技术指标。在单元电路完成逐步设计的基础上，通常依据信号流向，逐级完成级联和调试直至全部电路调试完成，系统技术指标达到设计要求。这个过程是电路综合的过程，也可以在计算机上模拟仿真实现。

(3)仿真测试调整任务的目标是在电子电路设计过程中实现较为精确的量化分析。其作用主要表现在3个方面。[3]1)验证电路方案设计的正确性。当要求的系统功能确定之后，首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证系统方案的可行性，进而对构成系统的各单元电路结构进行模拟分析，以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。2)电路特性的优化设计。分析恶劣温度条件下的电路特性，计算分析器件容差对电路的影响量，用于确定最佳元器件参数、电路结构以及适当的系统稳定裕度，实现电路的优化设计。3)实现电路的模拟测试。电子电路的设计过程中大量的工作是元器件参数计算、各种数据测试及特性分析。在工程估算的基础上，通过仿真测试与分析加以调整，能有效提高设计工作的效率。4)技术文件编写要求在完成电路设计的同时编写尽可能详细的符合工程标准的技术文件，包括方案设计说明、原理框图、电原理图、原理与技术说明、元器件参数计算、技术指标与特性测试数据、元器件清单等。

3、任务结构及实施

一个典型的电路设计任务由工程背景描述、任务要求、基础知识学习、设计方法与步骤、电路设计等学习单元组成。

3.1工程背景描述

工程背景描述的内容主要包括电路功能、工程应用背景、技术发展背景介绍。工程背景描述的实质是“提出问题”，工程背景描述尽可能选择具有典型性的电子工程问题为实例，解决关于学习目标的问题。

3.2 任务要求

设计任务必须具备明确的工程应用背景，必须提出具体的设计要求（技术指标）。例如交流放大器设计任务，应明确提出工作频率、信号源、输出特性、输入特性、工作稳定性等要求等技术指标。提出任务要求，应依据由浅入深循序渐进的原则，从体现基本功能的一两个技术指标开始，逐步增加技术指标数量，提高设计难度。

3.3基础知识学习

基础知识学习包括任务分析、相关理论知识学习、参考方案与参考电路分析及相应的基础练习等。基础知识的学习包括理论知识、技术知识、经验知识和经验技能的学习。理论知识是重要的，因为它是能力的组成部分，同时对于学生的发展能力起到更为持续和关键的作用。在工程实践中学习和使用的理论知识才能被真正掌握并形成能力，因此应该以实现电路设计任务为依据，确定理论知识的学习内容和学习深度，力求将理论与实践、数学方法与物理概念更紧密地结合起来。

提供设计参考的电路必须是工程电路，但学习是一个循序渐进的过程，基础知识的学习会使用原理电路为学习对象，原理电路不能仅有电路结构和元器件标号，也要标注元器件主要参数，使学生在定性分析阶段就能对电路参数有直观的影像，逐步建立数量观念，这对于初次接触模拟电路的学生是十分重要的。

3.4设计方法与步骤

不同功能和结构的电路，具体的设计内容、方法与步骤各不相同。甚至同样功能的电路，技术要求不同，设计时考虑的重点、设计依据、电路结构等均有区别，但工程估算是贯穿整个设计过程始终的基本方法。

以反馈放大器为例，设计步骤如下:

选择反馈组态，选择反馈深度，选择反馈级数，确定放大级数，确定输入级、中间级、输出级的电路结构，计算电路参数，仿真测试和参数调整。容易理解，上述步骤都必定建立在必要的工程估算的基础之上。

3.5 电路设计

这是学生在相对独立的情况下，完成电路设计的过程。尽量采用与前面4个学习单元及撰写设计文件交叉进行的方式实施。

不同类型的学习任务，其结构不尽相同。但区别主要是在(4)、(5)两部分。

不同类型的学习任务以“定性分析、工程估算与仿真测试调整相结合”的方法实现。

4、结语

电路设计在知识的运用上不同于单纯的电路分析与计算，依据模拟电路原理设计过程构建学习任务，组织和实施教学过程，不仅能够有效控制理论知识学习深度，促使学生较为自主地获取经验知识，并在获取知识的同时实现知识转换为技术应用能力，更有利于实现培养学生模拟电路技术应用能力的教学目标。

参考文献

[1] Sergio Franco.基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计[M].西安交通大学出版社,2009.

[2] 谢自美 等.电子线路综合设计[M].华中科技大学出版社,2006.

[3] 赵世强 等. 电子电路EDA技术[M].西安电子科技大学出版社,2000.

[4] M.Herpy.模拟集成电路[M].高等教育出版社,1984.