电路设计技术与技巧

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电路设计技术与技巧范文第1篇

关键词：道路桥梁

一、桥位概况

宜昌长江公路大桥是沪蓉国道主干线在宜昌长江河段跨越长江经湖北省西段进入重庆市的特大型一级公路桥梁，是国家"九五"重点建设工程。桥址位于宜昌市虎牙滩，距城区约15km，上游距葛洲坝22km、三峡大坝40km，下游距枝城长江大桥约45km。

二、主要设计标准

1．公路等级：一级公路。

2．荷载等级：汽-超20，挂-120；人群：3.5kN／平方米。

3．大桥设计时速： 80km/h。

4．大桥桥面宽度：钢箱梁全宽30m，按四车道布置，两侧风嘴上各设一人行道，桥面净宽26m。

5．接线路基宽：24.5m，四车道。

6．地震烈度：基本烈度为6度，按7度设防。

7．温度：桥位区域极端最低温度一14.6℃，极端最高温度43.9℃，年平均气温16.5℃。

8．风况：设计基准风速为29m／s，成桥颤振检验风速为44m／s。

三、工程设计

1．主桥总体布置

悬索桥主跨跨度为960m，主梁简支在两侧桥塔横梁或交界墩承台上。主桥南岸通过三孔30m简支梁桥同南岸互通工程相接，北岸通过跨度为16，20，25（m）空心板组合的引桥跨318国道、接北岸接线工程。主桥桥梁全长1206m。

2．悬索桥主要设计参数

结构型式：单跨双绞悬索桥；

主缆跨径（ m）： 246.255＋960＋246.255，主缆矢跨比： 1／10；

主缆直径（mm）：655（索夹外，空隙率20％），647（索夹内，空隙率18％）；

主缆中心距（m）：24.4 吊索直径（mm）：45；

吊索间距（m）：12.06（边吊索距桥塔中心15．69）；

桥塔高度（m）：北塔112．415（承台顶面以上），南塔142．227（承台顶面以上）；

加劲梁全宽（m）： 30.00 加劲梁中心高（m）：3.0。

3．结构设计

（l）桥塔结构

由于南北两岸地势条件及地质情况不尽相同，南北两桥塔结构上略有区别：南塔承台以上塔高142．227m，有三道横梁，行车道主梁及南岸引桥支承在下横梁上；北塔承台以上塔高112．415m，设上、中两道横梁，行车道主梁及北引桥支承在交界墩上。南北两塔均采用分离式承台，每一承台长19.1m、宽9.1m、高7m，其下设8根直径2.5m的桩基础。北塔上游塔

柱下桩基长18．6m；下游塔柱下桩基长14．6m。南岸桥塔16根桩基长度均为27m。

两塔身塔柱均为空心矩形箱结构。塔顶顺桥向6m宽，并按1：100的坡度分别加宽至塔脚8.40m（北塔）、8.84m（南塔）。塔顶横桥向等宽5m。塔柱壁厚度按上、中、下三道横梁分为三种，壁厚分别为0.7m、0.8m、1.0m。为有效地扩散塔顶主鞍传递的巨大压力，塔顶设有12.8高渐变段。塔冠设有3．4m高实体段。上横梁高5．4m、宽5．08m；中横梁高7.5m、

宽6．08m，壁厚均为0.8m。南岸下横梁高6.8m，宽7.19m，壁厚为1.0m。

为改善桥塔外观效果，在塔柱的四角及外侧中央设有0.3m * 0.5m，3m * 0.15m的凹槽。

塔柱竖向主筋采用φ32，间距15cm。水平箍筋采用φ16，除桥塔根部变化段间距15cm外，其余均为20cm。同时在间距20cm的水平箍筋之间设置了两根φ6.5防裂分布箍筋。横梁主筋采用φ25，间距15cm；箍筋采用φ16，间距15cm。在各道横梁上设有根数不等的钢绞线预应力束。

塔身及横梁为50号混凝土，承台为30号混凝土，桩基为25号混凝土。全桥桥塔50号混凝土10554立方米，30号混凝土4867立方米，25号混凝土4768立方米。

（2）加劲梁

加劲行车道主梁为类似鱼鳍形扁平钢箱梁结构。主梁结构全宽为30.0m，中心梁高3m，高宽比为1：10。顶板宽度为22m，设2％的双向横坡。上斜腹板水平宽度为1.2m。悬臂人行道宽度为2.8m，设1.5％的向内单向横坡。

桥面为正交异性板，顶板及上斜腹板厚12mm，行车道U形加劲肋中心间距0.59m，板厚6mm。底板及下斜腹板板厚10mm。底板、斜腹板球扁钢加劲肋中心间距一般为0.4m，球扁钢规格为16a。

加劲梁横隔板间距4.02m，无吊索处板厚为10mm，有吊杆处板厚为12mm。为有效改善桥面板在汽车荷载作用下的变形及受力状况，在每两道横梁之间没有一道矮加劲肋。矮肋高0.45m，板厚16mm。人行道顶板板厚12mm，其下横向设有间距为2.01m一道、板厚12mm的横肋板。顶板纵向设有球扁钢加劲肋，间距0.3m。

加劲梁上的锚箱是钢箱梁重要的传力结构，本设计进行了特殊设计处理。锚箱主要由三块承力板、一块承锚板组成。三块承力板门距为50cm，中间一块板厚32mm，另两块板厚20mm。三块承力板均穿过加劲梁斜腹板，其中间一块与横隔板相连接。承力锚板厚50mm，其上设有多道板厚20mm的加劲板。

为适应加劲梁端部结构的复杂受力的需要，对长7．33m的端节段进行了特殊加强设计。端

节段节段设有6道横隔板，横隔板板厚为16mm或20mm，并结合支座系统连接的需要进行局部加劲处理。

加劲梁钢材材质为Q345-E，结构钢材共用10390t。

加劲梁顶板上铺设7cm厚改性沥青混凝土铺装层，人行道上铺设3cm厚的沥青砂。

（3）锚碇

南北锚碇所处的地质情况不尽相同。北锚碇基坑基岩在高程54.8m以下整体性较好，无明显的夹层及破碎带，基岩为泥钙质胶结砾岩；高程54.8m以上基岩破碎，且多为红色粉砂岩。南岸整个岩体整体性差，基岩破碎，有多条夹层及断层，岩体以泥钙质为主，夹有粉砂岩或红砂岩的砾岩。南北基岩均为强度较低的软质岩。故南北两锚碇均设计为重力式钢筋混凝土锚碇。

为保证锚碇上方行车道的宽度，锚碇采用埋置式，利用其上方回填路基上压重，以减少锚碇混凝土的数量。锚碇结构最大长度为65m、宽39m，前缘高42m，后部高22.8m。每一锚碇混凝土为42584立方米，锚固体及前支承墙为40号混凝土，其他各部分均采用25号混凝土。

本锚碇为少筋结构，仅在锚碇内外表面设置直径22cm间距20cm的分布钢筋网。为防止大体积混凝土产生有害的裂纹，在锚碇内外表面及每一施工层面上设置了规格为BQ3030（间距 75 * 150）的金属扩张网。

后锚室在锚固体系张拉完成以后用低标号混凝土回填密封，前锚室设有通风除潮设备。在锚碇支承墙前缘，结合保护路面以下主缆的需要，设有地下展览室。

（4）主缆及吊索

主缆为预制平行钢丝束，每根为104束127φ5.1平行镀锌钢丝集结成束、定型包扎带绑扎、两端嵌固热铸锚头而成。钢丝为强度1600MPa普通松弛镀锌钢丝。为方便施工，在热铸锚上设有与锚固体系连接为一体的连接器。

主缆防护层由防护油漆、φ4软质镀锌钢丝、表面防锈腻子构成。

吊索为中心配合绳芯（CFRC）钢丝绳，单根钢丝绳直径45mm。每侧每一个吊点有4根吊索。主缆钢丝共6670t，吊索钢丝绳约195t。

（5）主索鞍及散索鞍

主索鞍和散索鞍由鞍头、鞍体、底座组成。鞍头、鞍体分开浇铸、焊结成一体的铸焊组合结构。为方便加工、运输、主鞍吊装施工，主鞍分左右两半制造，吊装就位后用高强螺栓联接为一体。主鞍鞍体与底座之间，主鞍施工期间设有聚四氟乙稀滑板。散索鞍鞍体采用摆式结构，以适应施工期间及成桥后的微量位移。主鞍最大吊装重量为32t，散鞍最大吊装重量为43t。

为使主缆在鞍内能保证相对固定、不滑动，在鞍槽内设有竖向镀锌隔板，并在主缆调股到位后顶部用锌质填块填平、压紧。

主索鞍及散索鞍鞍体铸钢材质采用ZG275-485H，底座铸钢材质采用ZG230-450，槽盖等材质采用Q235-A。

（6）锚固体系

锚碇内锚固系统是由64根预应力锚固体系组成，其中单锚24个，双锚40个。单锚采用16根公称直径15．24mm的低松弛高强钢丝锚固，双锚采用五根公称直径15.24mm的低松弛高强钢丝锚固。在锚碇结构中，设有型钢骨架以便锚固预应力管道的精确定位施工。前锚面设有锚固连接器与主缆相连接。

（7）主桥伸缩缝

为适应主跨加劲梁在活载作用下的大变形，加劲梁两端各设一道最大伸缩量为1360mm的大位移伸缩缝。

（8）支座

为传递主梁端节段受力、约束主梁端节段的变形、保证梁端伸缩缝正常工作，在主梁每一端节段设有两个竖向支座、两个梁侧辅助支撑、两个风支座。竖向支座能适应加劲梁在温度及荷载作用下的纵向位移及面内梁端转动，能承受一定的竖向拉压反力。风支座主要承受横向风载。梁侧辅助支撑主要用于控制由于风载或活载偏载作用下的梁端扭转，能适应梁端纵向位移及转动，承受结构扭转倾覆拉力，不能承受压力。支座系统均为材质要求较高的铸焊结构。

转贴于 四、设计、施工及科研的技术特点

1．设计与施工的技术特点

（1）加劲梁采用鱼鳍式断面，并在两道横隔板之间增设了一道矮肋，改善了加劲梁受力及气动性能，同时减少了钢材用量。

（2）对加劲梁母材及焊材的S，P等有害的杂质进行严格的控制，为提高加劲梁焊接质量创造了条件，使焊接工艺控制达到了较高的水平。

（3）桥塔采用大块整体钢模板（9m高）进行施工，极大地提高了工效和结构表面的平整度；采用钢管支承进行桥塔横梁施工，消除了支架非弹性变形，同时提高了工效。

（4）桥塔塔上设有直径6.5mm的防裂分布钢筋，成功地克服了桥塔在施工过程中易出现收缩裂纹的通病。

（5）锚碇基坑的开挖广泛采用预裂爆破和光面爆破技术，使锚碇高（高88m）、陡（边坡率0．75～0．8）的基坑开挖成功，并保证了高陡边坡的稳定。

（6）采用埋置式锚碇，既确保了工程结构的安全可靠，又极大地减少了锚碇混凝土数量，并为成功解决锚碇大体积混凝土开裂问题创造了有利的条件。

（7）采用综合的降低大体积混凝土水化热和防止混凝土开裂的技术，使得浇注两锚碇10万多方混凝土均未发现一条裂纹，锚碇大体积混凝土浇注的质量得到了突破性的提高。具体的措施为：调整混凝土的设计龄期为60d，降低水泥用量；采用低热微膨胀水泥；对大体积混凝土进行分块分层浇注，并在每层混凝土中加一层防裂金属扩张网；采用循环水，对大体

积混凝土进行降温等。

（8）国内第一次采用强度高、弹性模量高且稳定的中心配合绳芯（CFRC）钢丝绳作为吊索钢丝绳；同时，吊索锚头设计为可适当调节的锚杯，克服了吊索不能调节长度的缺点。

（9）采用构造简单、受力明确、造价经济的滑转支座系统，满足结构受力及变形需要。

（10）桥面铺装采用7cm厚的双层SAM结构，人行道采用彩色沥青砂结构铺设。

（11）在施工猫道的设计施工中，采取增加适当数量的猫道横向天桥的道数而不设风缆的办法，来提高猫道的抗风稳定性。这样既保证猫道施工过程中的安全，又简化了设计与施工，有利于缩短工期和降低造价。

2．科研试验

宜昌长江公路大桥关键技术研究是交通部"九五"行业联合攻关项目。在部、省有关主管部门领导的支持下，该科研项目进展顺利，全面开展了有关科研试验工作，取得了一些成果，并成功地指导宜昌大桥的建设工作。

（1）基岩原位测试 进行了大型的现场基岩原位测试，获取岩石与岩石、混凝土与岩石之间抗剪、抗滑等力学参数，为锚碇、桥塔等的设计提供依据。参加研究的单位：长委三峡勘察研究院、长江科学研究院。

（2）风洞试验 进行了悬索桥全桥及节段模型试验，验证结构的抗风能力，并以此结论指导主梁吊装施工；进行了猫道节段模型试验，研究有效提高猫道抗风稳定性的措施，并以此成果指导了猎道设计。参加研究的单位：同济大学、西南交通大学。

（3）仿真分析 广泛采用计算机仿真计算技术，对主梁、锚碇、桥塔等结构关键受力部位进行分析，验证结构设计的合理性和可靠性。参加研究的单位：西南交通大学。

电路设计技术与技巧范文第2篇

1.电子技术课程设计的重点与要求

本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。

具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

2.电子技术课程设计的教学过程

电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。教学环节可以分为以下四个部分。

2.1课堂讲授。

课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。

2.2设计与调试环节。

2.2.1前期准备、方案及电路设计。

前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。

2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。

在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。

2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。

撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。

2.4成绩评定。

课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。

3.电子技术课程设计的步骤

在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。

电路设计技术与技巧范文第3篇

【关键词】基准源；Altium Designer；电路设计

随着电子技术的飞速发展及印制电路板加工工艺的不断提高，印制电路板的设计和制作的要求也越来越高。Altium Designer凭借其使用方便且功能强大等特点成为电子企业广泛使用的制作印制电路板的软件之一。本文根据基准源电路的实例通过Altium Designer软件对设计电路板时的常见问题和技巧进行了总结。

1 基准源原理框图

2 项目文件的建立

2.1 原理图文件的建立

1）新建jizhunyuan.PrjPcb项目，再新建原理图jizhunyuan.SchDoc文件，文件命名中英文皆可。

2）放置元器件。放置元器件后先修改参数，主要包括修改元件编号和封装[1]。修改技巧如下。

技巧一：相同元件可以先全部放完，再批量修改参数。快捷批量修改属性可通过“Find Similar Objects…”进行修改。

技巧二：相同元件可以自动编号，编号顺序可以从上到下，也可以从左到右等，可以按照自己的习惯进行任意顺序的编号。

3）绘置库元件[2-3]。当默认的元件库中不包括所需绘制的元件时，可分以下三种情况进行绘制。

情况一：根据实物的外形和管脚的分配进行绘制。

情况二：在元件库中找相似的元件符号进行编辑。

情况三：直接替代。直接替代的话注意编辑封装时，封装的引脚顺序必须和实物完全一致，否则实际焊接时会出现错误。例如元件库中没有MAX232芯片，只有排针Header 8×2，可以用该排针直接进行替代，但是封装须编辑为MAX232芯片的实际封装。

在绘制库元件时还有些注意事项。

事项一：在绘制库文件时，要在十字架的中心处绘制元件的图形边框和放置管脚，否则将无法准确地在原理图中对绘制好的库元件进行移动。

事项二：在放置元件引脚时，带电气特征的引脚一端向外（将视图放大后，引脚两端中有四个白点的一端具有电气特性，方向必须朝外），否则当元件调入原理图中时会连不上线。

事项三：元件管脚的注释（“Display Name”）最好与实际管脚的功能一致或接近，以增强原理图的可读性。

事项四：如果库中元件有相似的元件，只需对元件的引脚进行编辑，可先放置库中已有的元件后，双击元件将“Lock Pins”选项的勾去掉以解锁引脚，编辑完后再对引脚“Lock Pins”选项进行勾选，这样能更加快捷地绘制出元件符号。

4）布局连线

布局需按照电路的功能进行合理的分区，如电源区、模拟电路区、数字电路区等，这样便于检查连线是否正确。各个分区间通过网络标号进行连接，以便于绘制、检查、修改，同时也增强了原理图的可读性和美观性。本文设计的基准源原理图如图2所示。

2.2 PCB文件的建立

1）在项目文件jizhunyuan.PriPcb中新建PCB文档。

2）在原理图编辑器下，检查每个元件的封装是否正确。有两个方面需要特别注意。

方面一：封装的尺寸必须和实物的尺寸完全一致，否则实际焊接时会出现焊接不上的现象。

方面二：元件封装的引脚序号必须与元件在原理图中的引脚序号一样，否则就会出现加载网络表后在PCB板中元件没有连接的现象。例如电阻在原理图中元件的引脚序号为1和2，而在其对应的封装中引脚序号为A和K，则必须将引脚序号更改为一致（如都为1和2）。

3）制作封装库[4]。默认封装库中没有所需的封装时，可根据以下两种情况进行制作。

情况一：精确测量实物实际尺寸进行封装的绘制。

情况二：精确测量实物实际尺寸在已有的封装库中对相似的封装进行编辑。

同时，制作封装时放置的焊盘其中心孔要比器件引线直径稍微大些，这样方便焊接。当然，焊盘也不宜太大，太大易形成虚焊。

4）将原理图jizhunyuan.SchDoc导入到PCB板中。

5）元器件布局

布局时要将电路板合理分区，通常分为电源区、模拟电路区、数字电路区、功率驱动区、用户接口区等，这样能够减小导线的长度，也能降低布线的复杂度。各个区按各自的电气特性放置元件，不可交叉放置元件，否则会出现导线的相互交叉，不容易实现良好的布线。

6）布线规则参数设置[5]。布线规则参数设置主要包括设置安全距离，线宽，布线层等。参数的设置有以下技巧。

技巧一：地线应尽量宽，且最好大面积敷铜，这能在很大程度上改善接地点问题。

技巧二：根据印制线路板中电流的大小来设计电源线的宽度。尽量加粗电源线宽度，以减少环路电阻。

技巧三：通常情况下，信号线宽度设为10mil-15mil（常取12mil），电源和地线宽度设为30mil-50mil（常取40mil）。

7）布线。布线具有若干规则。

规则一：石英晶体振荡器下要大面积覆铜，不应穿过其它信号线，这样才可以使石英晶体振荡器产生稳定的振荡。

规则二：电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线，以减少干扰。

规则三：地线、电源线的走向和数据传递的方向应一致，这样有助于抗噪声能力的增强。

规则四：大面积铜箔应尽量避免，否则，在长时间受热后易出现铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好采用栅格状，这样有利于铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体的排出。

规则五：双层板布线时两面的导线宜相互交叉，以减小寄生耦合[6]。

8）DRC检查。布线设计完成后进行DRC检查，同时确认所制定的规则是否满足实际生产印制板的需求。

3 结论

本设计应用Altium Designer绘图软件完成了基于触摸技术的多功能基准源设计原理图绘制，以及总结了使用该软件设计印刷电路板过程中的注意事项，极大地提高了设计的效率。当然，正确把握设计规则，熟练运用技巧，才能快速地设计出所需的电路板。

【参考文献】

[1]闫胜利.Altium Designer实用宝典：原理图与PCB设计[M].北京：电子工业出版社，2007：78-80.

[2]谷树忠，刘文洲.Altium Designer教程：原理图、PCB设计与仿真[M].北京：电子工业出版社，2010：84-88.

[3]江思敏，胡烨.Altium Designer原理图与PCB设计教程[M].北京：机械工业出版社，2009：57-59.

[4]韩国栋，赵月飞，娄建安.Altium Designer Winter09电路设计入门与提高[M].北京：化学工业出版社，2010：104-110.

电路设计技术与技巧范文第4篇

关键词：任务驱动法；微任务；电子电路；实训教学

中图分类号：G4

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）22018502

1电子电路设计实训课程教学现状

电子电路设计是电类专业为绘制电子电路图所必需掌握的一门计算机综合性设计课程。然而，随着课程改革在各高校逐渐开展，一些课程的课时量也相应递减，比如笔者所在学校电气自动化专业的《电子电路设计》课程已由原36学时减至24学时。如何在减少的课时的课程中让学生掌握同样程度的技能水平以适应社会的需求，考验着每一位专业教师。

以往传统的电路设计教学的方式大多是由教师先讲授知识点，然后将知识点所涉及到的图例向学生绘制演示，最后让学生依样画葫芦。在整个教学过程中，教师为主导，而学生仅限于单纯的模仿与记忆，并没有主动学习，导致学习效率低下。因此在教学中应该有意识到加入兴趣式教学，调动他们的求知欲，激发学生更积极主动的思考，学习甚至创新，打造优质课堂，全面提高教学质量与学习效率。

2任务驱动法

2.1任务驱动法原理

任务驱动法是近年来被广为应用的一种教学手法，它一改传统的灌输式教学，尝试采用任务驱动式的教学方法。需要教师将课程学习内容划分为多个特定任务，每个任务包含一定知识点，只要学生完成了课程中设定的任务，就可以掌握课程学习的内容。

任务驱动法的核心内容就是由教师在教学过程中创设任务情境，教学任务必须融合学生所需要掌握的技能点和相关的知识点，同时又具有一定的生活性、探究性和创造性，让学生带着解决问题完成任务，激发他们的学习兴趣，让学生自主或协作性学习，使他们真正了解知识点在实际工程中的应用，学以致用。

2.2任务驱动法在电路设计实训中的应用

电路设计实训课程的教学目的为电子电路图形绘制，电路图形仅为简单的二维制版，因此在绘制电路原理图时较为简单易学。但无论多简单的图形，在绘制的过程中都要利用到基本绘图工具、图形编辑和图层管理各知识点综合才能完成。因而课程教授过程中不能简单的按书本章节顺序来讲，而是应该由教师将所有知识融会贯通后重新组织，将它们融入到一个个工程任务中再向学生展示，如向学生展示电动小车电路设计图纸，将其作为一个工程任务，让学生尝试用学过的知识来绘制，或让学生在绘制过程中遇到难题再提出并讲解。这样就更能增添学生的学习兴趣和在完成任务后的成就感，形成良性循环。因此电路设计实训课程非常适合采用任务驱动式教学法。

3微任务驱动法

3.1微任务驱动法原理

采用任务驱动法教学所提供的任务由于综合性较强所以工程量较大且难度较高，学生在一节课中难以完成，即使有些基础好，动手能力强的学生完成了任务，也会因为知识点过多过杂而难以消化。因此需要由教师把握学生素质和能力，将大任务进行科学性的分解，将之细化为中任务，小任务甚至微任务。让具有不同层次知识能力的学生都能被激发兴趣，在任务量合适的微任务环境中尝试和实践。

以上所述即为微任务驱动教学法，它就是以任务驱动法为基础，将总任务依靠知识的内在逻辑或采取分类的方式进行具体化，以微任务的形呈现。较之任务驱动法，其目标更为明确，导向性更强，教师使用这种方法教学也更容易控制课堂教学的节奏，保证能在规定时间内完成教学进度。

3.2微任务教学设计

微任务驱动法的实施过程是：教师先依据教学目标设计一个总任务，引起学生的学习兴趣。再引导学生分析总任务的解决方法并将总任务拆分为一个个的微任务，各微任务之间可以是从属或并列关系。拆分出来的微任务不能太难或任务量太大，应设计为学生较易完成的程度，以便于将学生的理解逐步引向深入。通过一个个的微任务引导和推动学生一步步上升，一层层提高，不断接近并最终达到复杂的学习任务的顶点。

微任务法的核心是如何科学合理的设计微任务。首先，任务必须要有明确的目的性，教师提出的每一个微任务，原则上都是为了完成总任务而设计的，尽量不设置多余任务，不能本末倒置。其次，教师选择微任务时应考虑到大多数学生的水平，注意难易适度。并且在教学过程中，根据学生的反应与掌握程度以及课程进度随时调整微任务，不能任务教条化僵化。第三，微任务还应遵循完整性原则。教师所设计的微任务必须连贯，不能有断续感，让学生知道自己要做什么，可以解决什么问题，使他们获取的知识完整且有条理。最后，微任务的设计要适当增添趣味性，可以在教学过程中加上图片插画，视频音频等数字教学资源，让学生在完成任务的同时体会到学习的乐趣。

3.3微任务驱动法在电路设计实训课程中的应用

Altium Designer软件的工具栏较多，常用工具栏中的各命令参数也较杂，若逐个讲解，则显得各知识点杂乱无章，学生记的多忘得快，但在实际绘图时还是束手无策，不知该用哪个工具来绘制。

例如，在介绍AD软件常用绘图工具栏中的直线、多边形、椭圆弧线、文字和文本框等，若单纯讲述这些知识点，难免枯燥乏味，且容易与布线工具栏的功能弄混。围绕这些教学内容，可设计对应电路制图微任务，围绕一个小目标，教师可以设计多个由简单到复杂的小任务，布置学生循序渐进地完成任务，在练习中熟悉各种命令的操作。例如，基本绘图训练可将学生已在模拟电路和数字电路课程中学过的常用电子元件符号如：变压器、运算放大器（如图1（a）、（b）所示）融入其中，将它们设计为一个个需要完成的微任务。每个任务都考虑到学习课程的前后连贯和趣味性，让学生绘制自己所熟悉的事物。随着学习的深入，可以布置学生完成如图1（c）所示的七段数码管等稍复杂的绘制任务。完成任务后的喜悦感和成就感会更加强烈，也为以后的学习增添了动力。

微任务驱动法在教学过程中将知识点分解到一些小任务中进行，学生头脑中的知识是零散的，有时会降低知识的系统性和完整性。因此，这样的设计任务和完成过程是十分必要的，教师可以通过一个较为完整的任务引导学生将已完成的微任务中的知识点进行归纳总结，加深对所学知识和技能的记忆和理解，完成真正意义上的知识建构。

例如，上完第三次课后，教师即可布置学生完成如图2所示“八路彩灯控制电路图”大任务。从创建元器件、调用常用元件开始，直至综合运用各种绘图指令及编辑工具完成绘图。让学生在本次课中复习巩固了前面微任务中所学的小知识并将其融合，初步完成了一张简单的电子电路设计原理图样，并总体上掌握了一张较完整电子电路工程图的绘制过程，具有综合应用性。

3.4电路设计课程与其余课程的前后融合

电路设计课程在介绍一般电路绘图技巧与制版规则时，还会涉及到数字电路、模拟电路、单片机技术应用等课程的接续关系。将本课程绘制图中所涉及到的器件类原理基础前移到数字电路和模拟电路等课程中解决，诸如实际译码电路、三态电路与缓冲器芯片等知识点不再占用本课程学时。本课程把握好衔接关系，主讲等电路板制版规范、电路设计的仿真方法等要点主题，把以往重复性内容节省的学时用于应用层面。

在重点讲述电子电路图绘制方式的时候，还应适当向学生加强常用接口电路的连接方法知识点，并向学生扩展对嵌入式处理器及新技术的了解，为后续单片机原理课以及传感与检测技术中各种传感器与微处理器的连接使用，智能传感器、数字式一体传感器等内容的讲授打下基础。

4总结

本文提出在电路设计实训课程中提出微任务驱动教学的思路，该方式以“微任务为主线，教师为主导，学生为主题”崭新教学模式，改变了往常的以教定学到被动教学模式，让学生学会在解决任务中学习知识点与解决问题的方法，通过这种方法，既能激发学生勤于思考的热情，有加深了对知识点理解，提高了创新思维的能力。在教学中始终贯穿“应用入手，学中建，建中学；分解项目，逐步深入与完善”的理念，对人才培育重点落在实际操作能力的培养上，提升整体教学水平。

参考文献

[1]苏秋慧.微任务驱动法在中职CAD教学中的实验研究[J].长春：东北师范大学，2013.

[2]周红丽.《电子线路》任务型课堂教学过程和实施步骤的探讨[J].新课程学习，2009，（2）：105108.

[3]杨瑞萍.基于工作过程的项目化课程教学改革实践――以“计算机辅助电子线路设计”课程改革为例[J].吉林省教育学院学报，2015，31（7）.

电路设计技术与技巧范文第5篇

1.电子技术基础课程设计的传统教学模式

我校以往电子技术基础课程设计是由2名指导教师负责一个班级，时间为2周，主要是讲解一些基础知识、焊接和调试技巧。课程设计的具体题目是由知道教师具体给定，一个班级共基本上给定1~2个题目，结果造成了设计方案雷同想象，无法充分发挥学生的主动性和创新性，不利于培养学生的工程实践能力和创新意识。另外，受硬件条件的限制，有些课程设计题目全部利用仿真软件完成，学生的工程实践能力不能得到充分的锻炼，更不用说创新了。

2.基于CDIO理念的电子技术基础课程设计教学改革的措施

“卓越工程师教育培养计划”是我国高等工程教育的重大教学改革项目，旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。为此，我院进行相应的改革，把CDIO工程教育思想融入到电子技术基础课程设计中。以电子技术基础课程设计项目为载体，课题设计分为构思、设计、实施和运行四个阶段。（1）构思。学生根据电子技术基础课程设计任务及要求进行分组，每组3~4人，成员以优势互补的方式组成。每一组学生根据项目要求，分析课程设计任务，分解设计任务，每一名同学都有自己的设计任务。学生可以通过网络或者到图书馆查阅资料，初步确定电路设计方案、设计内容以及能达到的性能指标要求；然后小组内学生进行讨论、汇总，确定一个认为合理的方案，再提交给指导教师。指导教师根据每组学生提交的资料进行审核、论证、确定设计题目是否合理以及设计内容能否实现；同时检查是否每名学生都真正参与课题的构思。（2）设计。每组学生根据完善后的电路设计方案，自行查阅相关参考资料，确定单元电路设计、参数计算与器件选择、绘制电路图等；然后运用EDA技术进行仿真，验证设计方案的可行性和正确性；待仿真电路经修改完善之后，绘制出正确的设计电路交指导教师审核。在此阶段主要培养学生综合运用知识和技能解决实际问题的能力。（3）实施。当学生完成了电路设计，并做了相应的论证后送至指导教师进行审核，指导教师列出实现电路设计所需元件清单，到我院电工电子教学与实验中心元器件管理处领取元器件，在多功能的PCB电路板上进行焊接、组装、调试等步骤。在此阶段主要培养学生的工程实践能力和创新能力。（4）运行。学生对完成好的作品按照电子技术基础课程设计的要求进行系统测试，以验证作品是否满足设计要求；指导教师验收作品时，检查电路设计的工艺并给出指导意见，以便学生下一次设计电路时改进。在此阶段主要培养学生可持续发展的能力。总之，电子技术基础课程设计在实施中始终注重将知识、能力、素质的培养紧密结合，将理论、实践、创新合为一体，为卓越工程师技术人才的培养奠定了基础。

3.电子技术基础课程设计教学改革的效果

通过对电子技术基础课程设计进行教学改革，使学生对电子电路的设计过程更加清楚了，充分调动了学生学习积极性、主动性、能动性，同时可以很大程度上提高学生的的工程实践能力、团队协作能力。通过这种模式的培养，我院学生在参加大学生电子设计竞赛和创新创业训练计划项目中取得了较好的成绩。近三年在全国（吉林省）大学生电子设计竞赛中，我院学生获一等奖15项，二等奖34项，三等奖41项；在2016年的吉林省大学生创新创业训练计划项目中我院学生共计申报19项。

4.结束语

实践证明，在电子技术基础课程设计教学中采用的CDIO工程教育模式极大地激发了学生的学习兴趣，提高了学习效率。CDIO工程教育模式有利于培养学生个人专业能力和素质、实践能力和创新能力、团队精神和沟通能力，为学生今后开展工作打下良好基础，将成为培养卓越工程师人才的有效途径。

作者:孙立辉 单位:吉林化工学院信息与控制工程学院

参考文献：