开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数字电路论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.1信号线间距离的影响
1.2阻抗不匹配的问题
阻抗是信号传输线上的关键因素，而在现阶段计算机高速数字电路设计的过程中，却存在信号传输位置上的阻抗不相匹配的现象，这样极易引发反射噪声，而反射噪声将会对信号造成一定的破坏，使得信号的完整性受到极高速数字电路设计是电子技术行业发展的重要结晶，通过多个电子元件组成，更是将电子技术发挥的淋漓尽致，而且，计算机高速数字电路技术的应用也极为广泛。但是，在实际的应用中，计算机高速数字电路设计技术却受到一些因素的影响，例如，信号线间距离的影响、阻抗不匹配的问题、电源平面间电阻和电感的影响等，都会对计算机高速数字电路技术的运行效率产生影响，要提升计算机高速数字技术的应用效率，必须解决这些影响因素，对此，本文主要对计算机高速数字电路设计技术进行研究。摘要大的影响。
1.3电源平面间电阻和电感的影响
计算机高速数字化电路设计技术是根据实际的情况，利用先进的电子技术设计而成，在诸多领域都得到广泛的应用。现阶段计算机高速数字电路设计中，由于电源平面间存在电阻和电感，使得大量电路输出同时动作时，就会使整个电路产生较大的瞬态电流，这将会对极端级高速数字电路地线以及电源线上的电压造成极大的影响，甚至会产生波动的现象。
2计算机高速数字电路技术的研究分析
2.1合理设计，确保计算机高速数字电路信号的完整性
通过以上的分析得知，现阶段计算机高速数字电路设计技术中，由于受到阻抗不匹配的影响，对电路信号的完整性也造成一定的影响，因此，要对计算机高速数字电路技术进行合理的设计，确保计算机高速数字电路信号的完整性。主要分为两方面研究，一方面是对不同电路之间电路信号网的传输信号干扰情况进行研究，也就是以上所提到的反射和干扰的问题，而另一方面，要对不同信号在传输的过程中，对电路信号网产生的干扰情况进行分析。计算机高速数字电路在运行的过程中，会受到阻抗不相匹配的因素而影响到电路信号的传输效率，而且，现阶段计算机高速数字电路运行的过程中，阻抗很难控制，经常会出现阻抗过大或过小的现象，都会对电路信号传播的波形产生一定的干扰，从而对计算机高速电路传输信号的完整性产生直接的影响。为了避免这类情况的发生，要对计算机高速数字电路设计技术展开研究，从正常理论来看，高速数字电路设计难以使电路与临街阻抗的状态相互符合，可以对计算机高速数字电路设计技术进行改进，保持系统处于过阻抗状态，这样就能保证计算机高速数字电路设计不会受到阻抗不等的状态而影响到计算机高速数字电路信息传输的完整性。
2.2对高速数字电路电源进行合理设计
电源是计算机高速数字电路技术的重要组成元件，通过以上的分析得知，计算机高速数字电路设计中，由于受到电源平面间电阻和电感的影响，使得电源运行过程中会出现过电压的故障，也就是电源的波形质量受到影响，严重影响到计算机高速数字电路运行的可靠性。从理论上来看，如果高速数字电路设计中，电源系统中不存在阻抗的话是电路设计最理想的状态，这样整个信号的回路也不会存在阻抗耗损的问题，系统中的各个点的点位就会保持恒定的状态。但是，在实际中却不会存在这种理想状态，计算机高速数字电路系统运行的过程中，就必须要考虑到电源的电阻和电感因素，而要减少电源面的电阻和电感对电源系统的影响，就必须对其采取降低的处理措施。从当今计算机高速数字电路系统电源材质的分析了解到，电路系统中大多数都是采用大面积铜质材料，如果结合电源系统要求来分析的话，这些材料远远达不到计算机高速数字电路电源的标准要求，这样在系统正常运行的过程中势必会受到一定的影响，对此，要将所有影响因素进行综合性的考虑和研究，可以采用楼电容应用到电路中，这样可以有效的避免或降低电源面电阻和电感对系统的影响，从而有效的提高计算机高速数字电路系统运行的可靠性。
3总结
关键词：EDAVHDL自动化数字电路
数字电路EDA也是电子信息工程学院各个专业的一门必修课，它是一门实践性很强的课程，是实践教学中不可缺少的重要教学环节，EDA实验使学生了解通过软件仿真的方法可以高效的完成硬件电路设计的计算机技术，初步掌握自顶向下的设计方法、EDA设计流程等，会用原理图输入和硬件描述语言VHDL设计逻辑电路。
数字电路EDA课程是高等院校电气、电子信息类专业的一门重要的实践课程，具有理论性与实践性强的特点，优化该课程的实践教学，对提高课程教学质量至关重要，由注重传授知识向注重培养学生综合素质方向转变，随着大规模集成电路的飞速发展，电子类高新技术的开发也更加依赖于EDA技术的应用，通过实践课程，学生掌握使用EDA工具设计数字电路的方法，包括设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件仿真等全过程。
1优化课程的实践教学
数字电路课程引入EDA技术，不仅极大地丰富课程选题，而且同一课题出现多种实现方案，提高了学生的创新思维能力，对后续专业基础课程学习、电子设计竞赛、撰写论文等起到了启蒙和引导的作用。
2综合运用基础知识，解决工程实际应用能力
EDA（ElectronicDesignAutomation）是以计算机为平台，原理图输入法、硬件描述语言（VHDL）为设计语言，可编程逻辑器件为实验载体。
自顶向下的模块设计方法就是从系统的总体要求出发，自上而下地逐步将设计内容细化，最后完成系统硬件的总体设计。设计的三个层次如下。
第一层次是行为描述。实质上就是对整个系统的数学模型的描述（抽象程度高）。
第二层次是RTL方式描述，又称寄存器传输描述（数据流描述），以实现逻辑综合。
第三层次是逻辑综合，就是利用逻辑综合工具，将RTL方式描述的程序转换成用基本逻辑元件表示的文件（门级网络表）。在门电路级上再进行仿真，并检查定时关系。
完成硬件设计的两种选择，由自动布线程序将网络表转换成相应的ASIC芯片制造工艺，做出ASIC芯片。将网络表转换成FPGA编程代码，利用FPGA器件完成硬件电路设计。
3应用实例
首先建立一个新的工程，然后建立新文件并输入如下的代码：
modulesled（seg，dig，clock，rst_n，）；
inputclock；
inputrst_n；
output[7：0]seg；
output[3：0]dig；
reg[7：0]seg_reg；
reg[3：0]dig_reg；
reg[3：0]disp_dat；
reg[36：0]count；
always@（posedgeclock）
begin
if（！rst_n）
count=37'b0；
else
count=count+1'b1；
dig_reg=4'b0000；//
end
always@（count[3]）
disp_dat={count[7：4]}；
always@（disp_dat）
case（disp_dat）
4'h0：seg_reg=8'hc0；
4'h1：seg_reg=8'hf9；
4'h2：seg_reg=8'ha4；
4'h3：seg_reg=8'hb0；
4'h4：seg_reg=8'h99；
4'h5：seg_reg=8'h92；
4'h6：seg_reg=8'h82；
4'h7：seg_reg=8'hf8；
4'h8：seg_reg=8'h80；
4'h9：seg_reg=8'h90；
4'ha：seg_reg=8'h88；
4'hb：seg_reg=8'h83；
4'hc：seg_reg=8'hc6；
4'hd：seg_reg=8'ha1；
4'he：seg_reg=8'h86；
4'hf：seg_reg=8'h8e；
endcase
assignseg=seg_reg；
assigndig=dig_reg；
endmodule
保存后，再编译，之后选Tools->RunEDASimulationTool->EDARTLSimulation进行仿真。最后配置引脚，下载并运行。
4营造良好的实践教学环境并建立科学的评价方法
基于EDA技术的数字电路实践教学主要由计算机，EDA软件开发工具，可编程芯片及实验硬件开发系统组成，该院已建有EDA实验室，配有多台安装Quartus开发软件的PC机，为每人或者小组完成课题提供良好的实验条件。
如何评价设计成果，客观，合理的给出成绩，既能反映出真实水平又能激发学生的学习积极性和创新意识，不以最终结果正确性作为评价的唯一标准，而对设计过程的每个环节都给出量化的评分标准。
5结语
数字电路实验中引入EDA技术，蕴含着数字系统设计的新思路、新方法，代表了现代数字系统设计的方向，EDA技术采用“自上向下”设计数字系统的方法，通过设计逻辑功能模块来实现数字系统功能，不仅大大提高了工作效率，而且提高了系统的可靠性，使设计更加灵活，学生在大二期间，就能够通过数字电路EDA实验，掌握EDA技术，对将来后续课程的学习，以及对学生提高创新能力，工程设计能力都是十分有利，数字电路EDA实验中应用EDA技术可使学生突破硬件资源，制作耗时的限制，充分发挥想象力和创造性，设计出别具特色的作品来，使课程设计的效果大大提高，应用EDA技术设计数字电路，可为实验的选题拓宽范围，增加了课程的趣味性、综合性、创造性，以不同类型，不同难度的设计任务供学生选择。
参考文献
[1]邹虹.数字电路与逻辑设计[M].北京：人民邮电出版社，2008.
论文关键词：EDA，实验系统，模块
1引言
随着电子技术的发展及电子系统设计周期缩短的要求，EDA技术得到迅猛发展。
EDA是ElectronicDesignAutomation(电子设计自动化)的缩写。EDA技术，就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计开发工具，通过使用有关的开发软件，自动完成电子系统设计的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术[1]。
目前，几乎所有高校的电类专业都开设了EDA课程，为加强教学效果，通常都使用专门的EDA实验箱来辅助教学，但是实验箱采用了一体化结构，所有的电路和器件都在一块电路板上，在功能上难以根据需要进行扩展，不利于学生的创新设计，复杂系统难以实现；实验箱体积较大，不便携带；EDA实验箱、单片机实验箱、DSP实验箱、ARM实验箱中很多功能模块的硬件电路是相同的，但不同实验箱上相同模块不能共享，存在资源浪费。由于实验箱的上述缺点，很多高校都纷纷开始设计开发自己的实验系统模块，提高实验箱的利用率，提高学生的工程创新能力[2][3]。
2EDA实验系统开发的特点
EDA实验系统的开发具有以下特点：
（1）实验内容由单一性向综合性发展
（2）系统结构从一体化向模块化发展
早起开发的EDA实验系统在结构上采用一体化的实验箱设计，所有的电路和器件都在一块电路板上[6]。这样，系统的使用虽然可以帮助学生掌握软件的应用，但也使学生对硬件电路不了解；另外，系统在功能上难以根据需要进行扩展，不利于学生进行创新设计，复杂的系统则难以实现。因此在后来的EDA实验系统的开发上，大都都采用了模块化的结构[7][8]，即FPGA、单片机等做在一块核心板上，其IO口以插针形式引出，以方便和外围电路的连接；外围电路则以模块的形式单独做在不同的电路板上，比如数码管显示模块、按键模块、LED显示模块等；根据不同的实验摘要的模块搭建自己设计的电路，从而提高学习兴趣，增强实验教学的效果；此外，模块化的设计还方便老师对学生设计的重复实现，有利于教学水平的提高杂志铺。
（3）核心芯片由单一化向丰富化发展
早期开发的EDA实验系统由于仅用于EDA课程的学习，其核心芯片大都为Altera公司的FPGA等可编程逻辑器件，开发语言环境主要为界面友好、操作简便的MaxplusⅡ和QuartusⅡ。随着EDA技术向不同学科不同专业的渗透，核心芯片逐渐发展为FPGA、单片机和DSP器件的综合使用，开发语言也逐渐开始使用C语言或汇编语言等。这样，实验系统能提供的实验内容和规模均有所增加，除了基本的数字电路设计实验模块以外，还可以增设调制解调模块、帧同步模块、信号波形产生模块等，扩大了实验系统的使用率，使实验设备向大型化、先进化发展。
（4）使学生的学习由被动向主动发展
电子技术的发展日新月异，早期的实验平台由于其电路设计的封闭性，实验内容只停留在验证实验上，很难加入自己设计的外围电路。而模块化数字电路开放实验平台由于其接口电路的开放性，有能力的学生可以自行设计外围电路达到提高的目的，对于成功的设计还可以加到以后的实验教学中，成为具有自主知识产权的模块。
另外，由于整合了单片机、DSP等芯片的功能模块，实验内容得到很大扩展，学生在实验过程中可以拓宽知识面，主动去学习了解实验所需要的知识，学习的主动性得到很大的提高，并且，由于实验由简单的验证实验向综合的大型设计过渡，学生在实验过程中更容易理解数字电路设计中硬件的概念以及工程的概念。
3结论
一个好的EDA实验平台，能培养学生开拓创新精神和团结协作精神、很强的实践操作能力、工程设计能力、综合应用能力、科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力。我国高校现阶段所研制开发的EDA综合实验平台，能有效整合和优化多个电子类实验课程的功能，为单片机和EDA技术等课程提供了综合实验平台，为高校培养创新性人才提供良好的实验条件和氛围。随着电子技术的发展以及EDA技术的不断深入发展，EDA实验平台的开发也将会日益完善：大规模可编程器件将被使用；实验系统将向体积小、功耗小的便携式嵌入式系统发展。
参考文献：
[1]廖超平,等著.EDA技术与VHDL实用教程[M].北京:高等教育出版社,2007:1
[2]刘延飞,等著.开发EDA综合实验平台，提高学生工程创新能力[J].实验室研究与探索,2009,26(8):63-64.
[3]范胜利.一种基于模块的EDA教学实验系统[J].读与写杂志,2009,6(11):102
[4]韩伟忠著.EDA,DSP技术与通信实验装置的总体设计[J].金陵职业大学学报,2002,17(1),52-54
[5]孙旭,等著.单片机、DSP、EDA的综合实验系统的设计[J].实验科学与技术,2008,6(6):55-57
[6]雷雪梅,等著.EDA教学实验箱的设计[J].内蒙古大学学报(自然科学版),2004,35(3):344-347
[6]刘建成,等著.EDA实验系统的设计与实现[J].实验室研究与探索,2009,28(1):86-88
[6]史晓东,等著.数字系统EDA实验平台的应用及发展[J].实验室研究与探索,2005,24:78-81
关键词：MAX＋plusⅡ；数字电子技术；课堂教学
UsingMAX+plusⅡSoftwaretoEnhancetheTeachingEfficiencyofDigitalElectronicTechnology
HongHai-li
(AcademyofEquipmentCommand&TechnologyDepartmentofPhotoelectricityEquipment,Beijing101416,China)
Abstract:Alongwiththehighereducationreformfurtherdeepening,manycurriculatheoreticalteachinghoursarecompressed.Howtohelpthestudenttograsptheknowledgeinthelimitedhoursisanewquestionwhicheachteacherfaces.ThispaperhasintroducedtheusingofMAX+plusⅡsoftwareintheclassroomteachingofdigitalelectronictechnologycoursemainly,andhowtohelpstudentsusingitsconvenient,powerfulsimulationfunctiontounderstandthekeypointsandthedifficultiesinthecourse.Thisaimisforenhancingtheefficiencyofclassroomteaching.
Keywords:MAX+plusⅡ;DigitalElectronicTechnology;classroomteaching
2MAX＋plusⅡ软件简介
MAX＋plusⅡ（MultipleArrayandProgrammingLogicUserSystem）软件是美国Altera公司推出的一种EDA（ElectronicDesignAutomation）工具，主要用于可编程逻辑器件（PLD）的设计与开发。它可以在Altera的网站上免费下载。该软件可运行在Unix,WindowsNT、Window95/98、Windows2000、WindowsXP等几乎所有目前流行的操作系统下。用户可以在其友好的界面下简便快捷地设计各种数字电路。它支持原理图输入、硬件描述语言输入和波形输入，具有丰富的库单元供设计者调用，其中包含74系列的全部器件，非常方便数字电子技术初学者进行数字电路的原理图设计。MAX＋plusⅡ还具有强大的仿真与分析功能，可以方便的对所设计电路进行逻辑功能仿真和时序分析。在波形仿真文件中加载不同的输入波形，可以观察到电路中各点的输出波形。配合下载线和PLD开发板，还可将所设计的电路下载到PLD开发板上进行实际测试和验证。
MAX＋plusⅡ是一个易学易用的软件，其中重要的原因是它能够提供快捷、及时、完全和细致的帮助信息。最直接的帮助来自于它的Help菜单，其工具栏中的快速帮助按钮使用起来更是方便快捷。利用它可以迅速的找到所选器件的功能表和使用方法。
使用MAX＋plusⅡ软件进行数字电路设计主要有4个阶段，即设计输入、编译、仿真和下载。设计输入就是利用MAX＋plusⅡ软件的图形编辑器或文本编辑器将所设计的电路输入到计算器中，编译是由MAX＋plusⅡ软件的编译器(Compiler）完成，主要是对设计输人文件进行逻辑化简、综合、优化和适配，最后生成编程用的编程文件；同时它还可以检查出设计时的一些错误（如：输出短路等）。只有当编译通过后，才能进行电路仿真。仿真是利用它的仿真器（Simulator）来检验电路的逻辑功能是否正确，还可以检验组合逻辑电路的竞争冒险现象以及检查时序逻辑电路的时序、延时等。下载即是利用编程器（Programmer）将设计的电路下载到实际可编程器件中。对于数字电子技术的初学者而言，只要掌握前3个阶段的用法就行了。下载阶段需要用到下载线和开发板。前3个阶段只需要1台计算机和MAX＋plusⅡ软件就够了。
3利用MAX＋plusⅡ软件，提高课堂教学效率
我们以一个简单的用74161计数器构成五进制计数器为例，介绍如何利用MAX＋plusⅡ软件帮助学生快速理解置数法和置零法的异同，以及异步控制和同步控制的区别。74161是同步二进制计数器，它的置数端LD是同步置数，而置零端RD是异步置零。假设我们要构成的五进制计数器的状态是从000到100，状态输出取q2、q1和q0。那么，用置位法实现时，我们用100状态译码产生LD=0信号，下一个CP到来时计数器置入000。原理电路如图1所示。用置零法实现时，我们要用101状态译码产生RD=0信号，由于电路进入101状态后立即被置成000状态，所以101状态仅在极短的瞬间出现，在稳定状态中不包括101状态。原理电路如图2所示。
图1置数法实现的五进制计数器
图2置零法实现的五进制计数器
图3置数法仿真波形
图4置零法仿真波形
如果将q2、q1和q0作为一组以十进制方式显示，可以更直观地观察计数器的计数规律。图5是以十进制数来显示置零法计数输出的结果。通过这样的电路仿真，可以使学生对同步控制信号和异步控制信号的工作时序留下了深刻的印象，比空洞的理论讲解更容易让学生理解。
图5置零法五进制计数器的输出
4结束语
将MAX＋plusⅡ软件应用到课堂教学中，能为学生营造出具有丰富参与感和真实感的虚拟学习环境，在课堂教学过程中把具有理论指导意义的各类电路进行仿真，使学生不仅加深对电路的感性认识，而且对电路的理论知识、电路的结构以及信号在电路中的处理都产生新的认识。
利用MAX＋plusⅡ软件将教学过程中许多抽象和难理解的内容具体化、直观化，便于理解，突出了重点和难点，加大了教学信息量，提高了教学效率，有利于学生能力的提高。通过MAX＋plusⅡ软件在课堂上对电路的仿真，解决了传统教学中课堂教学与实验教学严重脱节的问题。
利用MAX＋plusⅡ软件，还可以将一些基础知识部分的练习、例题和习题在课堂上讲解，通过计算机仿真，学生不仅能观察到一些在理论学习中可能忽略的现象，还能积累许多实用的知识和经验，加深对基础知识的理解，同时也能激发学生的学习兴趣和进一步探索的欲望。
[1]朱正伟.EDA技术及应用[M].北京：清华大学出版社，2005.
[2]阎石.数字电子技术基础(第4版)[M].北京：高等教育出版社，1998.
【关键词】电类专业；数字电子技术；改革
Abstract：“DigitalElectronicTechnology”isabasiccourseforelectricityspecialityandisthefoundationsofrelevantcourseforstudentstostudyotherknowledge.Thispapergivesanumberofcoursepracticeofteachingmethodstostimulatestudentinterest，andinvestigatestotrainstudents'innovativethinking，independentability，engineeringpracticalabilityandothercapacity.Theaboveresearcheshopetoabletoexchangeandsharewithus.
Keywords：ElectricitySpeciality；DigitalElectronicTechnology；TeachingReform
《数字电子技术》是高等院校电子信息、通信工程、计算机应用、工业自动化等电类专业的一门重要的专业基础课，是为了培养未来的电子电气、通信、自动化等专业高级人才的最重要的一门基础课[1]，随着电子技术和电子设计自动化（EDA）技术的发展，《数字电子技术》课程的教学也将顺应日新月异的电子技术的发展而改革[2]，教学中必须根据学科的特点、遵循学生的心理特征，培养学生的创造性思维能力。通过我们对我校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业的长期教学实践，谈一谈这方面的探索和做法。
1.通俗介绍数字电子技术的最新发展和成果，激发学生的学习兴趣
在《数字电子技术》第一节课上，我们首先向学生介绍数字电子技术的最新成果，使学生了解到数字化已进入了我们的生活，告诉学生电子计算机正是基于数字电子技术的成果而迅速发展起来的，并简要介绍数字电视、智能手机等现代家用电器和通信工具的数字化进程。这种方法贯穿于整个教学活动中，极大地激发了学生的学习兴趣。
2.通过组织课堂讨论，训练学生的创造性思维能力
《数字电子技术基础》的研究方法不同于《电路分析》，初步接触数字电路，对逻辑代数的一些公式、定理不易理解，我们采用讨论的方法进行教学，发挥学生在学习中的主体作用，以训练学生的创造性思维。例如：在讲授基本逻辑关系的时候，我们向学生提出一个问题：1+1=？，学生觉得这个问题很可笑，这时我们紧接着讲：1+1=1，这是逻辑代数的加法，它反映了一种逻辑关系，即或逻辑关系，等号左边表示事件发生的条件，右边表示事件的结果。或逻辑是指影响事件的所有条件中，只要有一个条件具备，事件就会发生。我们进一步激发学生自己思考，向某一学生提问：你们宿舍有几把锁？学生答：一把。教师再问：宿舍有多少钥匙？学生答：七把。教师再问所有学生：这是一个什么逻辑问题？学生答：或逻辑问题。接下去的与逻辑和非逻辑的讨论便进入一种良好的课堂情境中。最后组织学生讨论逻辑代数中的各个公式，让学生指出那些与普通代数公式一致，那些不一致。由于教师所提问题与学生的旧知识发生了冲突，这便激发了学生强烈的求知欲，从而触及学生的精神需要。这种讨论式的教学方法缩短了教师与学生的距离，使学生易于掌握基本知识，思维敏捷，创造性能力增强。
3.加强开发性实验的教学，培养学生的独立动手能力
数字电路实验一般采用综合实验线路板，或者面包板或者综合实验箱，它们的优点是开发性强。实验中一般不给学生固定的实验步骤，只作一个大的要求。例如，我们安排的第一个实验为：逻辑笔与秒脉冲发生器电路设计，要求学生在实验前就自行设计好电路，进入实验室后首先向教师提供其实验设计方案，经教师检查同意后由实验员向其提供元器件。实验结束后对设计的电路和实验结果进行评比，并作成绩记录。此后每个实验都要如此进行。又如实验四为用MSI设计某一组合逻辑电路，教师给出学生实验室现有MSI芯片清单，鼓励学生采用不同的芯片实现同一逻辑功能，并分析各个电路的优缺点。这种方法不但巩固了学生的基础知识，又使学生熟悉了常用集成电路，为以后的应用打下坚实的基础。通过这样的训练，提高了学生的独立思维能力和动手能力。
4.加强工程实训锻炼，培养学生工程实践能力
这一环节的教学主要针对应用电子技术或者电子信息工程专业的学生。我们在学生中成立了学习兴趣小组，建立工程训练开放实验室，购买了常用的电测仪器设备和各种电路开发设计所需元器件以及电路开发软件，购置PCB制版系统以及金工与电装实验设备。组织学生从制作玩具、报警器、音乐门铃、抢答器等出发，逐步学会电路系统的设计与电路板的制作。我们以参加全国大学生电子设计竞赛为目标，连续多年组织学生培训并参赛，取得了优异的成绩。
5.组织学生撰写小论文，进一步提高学生的理论水平
在学生自主开发、设计电路的基础上，积极引导成绩优秀的学生撰写这方面的小论文，提高了学生的理论水平，初步培养了学生的科研能力，为以后成材打下结实的基础。
[1]闫石.数字电子技术基础（第五版）[M].北京：高等出版社，2008.
[2]程.数字电子技术课程教学改革的探索与实践[J].浙江树人大学学报，2002，2（3）.
1建设电子设计培训中心，搭建电子信息活动平台
1.1开展一系列分项目、分层次的讲座，包括有关电源、DDS信号源、扫频仪的原理，设计思路，高频电路，FPGA，单片机，控制理论，论文写作等专题以及电路调试中的实用方法和技巧。近三年来，电子设计培训中心在区内开出公开讲座2次，校内讲座10余次。
1.3为有较强创新意识和实践动手能力的学生参与创新性实验项目、教师科研、毕业设计、课程设计等提供技术指导及设备支持。“小功率数控交直流电流源”、“基于FPGA的RFID实训平台”、“智能无线搜救系统”、“基于软件无线电的数字SSB无线收发机”等一批学生项目相继完成并通过测试。
1.4作为大学生电子设计竞赛广西赛区的测评基地，为整个广西赛区作品的测评提供全套设备和良好的测试环境。培训中心的管理采用教学改革项目模式，学校每年验收一次，根据中心当年的培训规模、参赛成果等划拨下一年度经费。电子信息类专业学生通过中心的活动扩大了知识面，同时学校也遴选出了一批参加区级和国家级竞赛的种子选手。
2注重兴趣培养，夯实入门基础
3研究竞赛选题，推行层次化训练
全国大学生电子设计竞赛的选题范围“以电子技术（包括模拟电路和数字电路）的应用设计为主，可以涉及单片机、可编程器件及微机（微机主要作开发用）。题目尽可能考虑到教学的基本要求，并兼顾新技术的发展。”历年竞赛题目主要分为：（1）无线收/发信机；（2）数据采集、测量、传输与控制系统；（3）高、低频信号源；（4）交、直流放大器。细化到实际课程中，则涵盖模拟电子电路、数字电子电路、高频电路、传感器技术及应用、微机原理、单片机接口技术、PLD可编程技术、自动控制原理等多门课程［5-7］131-148，415-420，130-132。根据大学生电子设计竞赛的题型和内容倾向，针对需要掌握的基本知识、技术及技能，结合电子信息类应用型人才培养方案要求，开展层次化训练。
3.1分项训练对于具备一定设计制作基础的学生，根据模拟电路、数字电路和单片机电路模块分别进行分项专题训练。模拟电路部分主要训练项目为：音频功放（包括音调、功率放大）、电源（稳压、稳流）、程控放大器；数字电路部分包括：常规器件实现数字钟、方波的展宽与变窄、常规器件实现的频率计；单片机电路部分包括：单片机配合A/D转换器实现数字电压表、单片机与D/A转换器实现的波形发生器、单片机对电机的控制。
3.2综合训练融合基础层次的多个模块给出设计题目和参数要求，启发性地讲解设计要点，使学生建立起系统的概念并自主设计、制作作品。
3.3跨学科集成训练集中进行涉及自动化、机械、光学等多方面、跨学科的综合训练，包括：直流稳压源、信号发生器、无线收/发信机、信号检测与控制系统、数据采集与控制等。指导教师给出参数要求和大致参考方案，具体的设计和实施则通过学生查阅资料、教师答疑和学生自己的实践来完成［8］154-156。
4开展校级竞赛，提供练兵舞台
关键词：项目驱动；习情境；工学结合
作者简介：赵俊英（1981-），女，满族，河北保定人，天津电子信息职业技术学院电子技术系，讲师。（天津300350）
在高职高专电子、通信类教学中，“数字电路分析与实践”课程作为专业基础课，是后继专业骨干课程的基础，其教学的效果直接关系到学生对后继课程的学习兴趣及学习能力。[1]建设该课程的精品课程，是推进高职电子技术及通信类人才培养的重要手段和必要环节。
一、课程设计思路
在课程建设中，将理论和实践相融合，将学生所学知识转化为技能，将技能用于实践，注重培养学生把技能应用于实践的能力。本课程的设计思路如下：
1.以培养学生职业能力和职业素养为原则构建教学内容
本课程融“教、学、做”三者于一体，采用“项目驱动”教学方法，构建模块化、组合型、进阶式训练体系。将综合能力分解成若干项小的基本能力，选择能涵盖基本能力要素的训练项目实施基本能力训练。通过模块项目训练，建立对电子电路的整体概念，从而全面掌握电子电路的分析能力，以此提高电子电路应用能力和创新能力。
2.产品调研，选取学习情境载体，设计工作任务
该课程共设计了5个学习情境，每个学习情境都围绕着真实的实际产品展开，每个情境由若干个任务组成，每个任务都按资讯—决策—计划—实施—检查—评估六大步骤实施教学。体现了课程的教学目标与社会需求相一致，教学情境与企业工作相一致，教学内容与企业工作任务相一致。学习内容从“单个到系统”，从“典型到一般”，从“简单到复杂”。技术复杂程度和学习难度逐渐增加，学生自主完成工作的程度逐渐增加，符合学习和技能的培养规律。
3.课程总体框架
“教学相长”是我们长期以来追求的目标，课程要有可持续发展性也是我们追寻的原则，所有这一切都需要学生有学习兴趣、积极性做前提。同样的设计题目可能有不同的实现方案，使用不同的数字电路芯片，设计不同的电路参数，但最终都会实现同样的功能。这样不仅充分发挥了学生学习的积极性、主动性，同时也加深了学生对基础知识的理解，为后继的专业课程学习打好坚实基础。
二、教学内容
1.根据项目和企业需要，分析工作任务，制定课程内容
“电子电路分析与实践”课程是一门理论性、实践性、基础性和应用性都很强的学科，根据市场对人才的专业需求和征求企业对课程内容、课程目标的意见分析，通过与企业专家研讨，并结合工业与信息化部和人力资源与社会保障部无线电调试技师职业资格的取证，以电子电路分析与设计流程为主线，提炼出了典型的工作任务。
2.以项目为载体实现课程内容综合化，具有很强的针对性和适用性
教学内容选择真实产品作为学习载体，这些产品必须包含职业岗位能力培养所需的全部知识，按照学生的认知规律、职业能力培养规律和产品的选择，从简单到复杂、从单一到综合，逐步培养学生的职业能力和自主学习能力。[2]本课程设置的教学情境如图1所示。
3.实践教学贯穿于整个教学活动中
本课程的实践性教学主要分为以下几个层次：任务模块实训、情境教学实践、开放性课题、学期项目、专业实习和顶岗实习。教学内容上包括了学习基础（验证）—提高（综合、设计）—创新研究（研究、应用开发）各个阶段，体现了循序渐进的教学过程。其中，既有课内内容，也有课外内容；既有指定性实训项目，也有学生自选的实训项目。同时结合学生专业社团活动，引导和指导部分学生进行项目的研发和研究，使得实践贯穿于整个教学过程，也贯穿于学生在校学习的整个过程。具体的实践环节如下：
（1）实训课。实训课是指随课堂教学的实践课程，包括任务模块实训和情境教学实践。每个实训模块均设有项目参考程序、必须完成的内容和选做的内容，选做部分是为学有余力和感兴趣的学生设计的，这样设计的目的是对具有不同能力的学生提出不同的要求，使每个学生都能学有收获，学有所长。
在“数字电路分析与实践”课程开设时，学生已经具备了一定的分析能力和设计能力，同时，学期项目的实施也巩固了该课程所要求的模电、电路基础知识。教师也可以提供给学生参考项目，由学生选题，学有余力的学生可以利用VHDL编程语言在PFGA或CPLD上实现电路设计。
（3）专业实习。为了提高学生的动手能力和巩固教学成果，在无线电装接和无线电调试实习中，分别安排了电子电路的装接和模块扩展的实习内容。通过课程实习，使学生初步建立正确的设计思想，学会获取信息的方法，并培养分析问题和解决实际问题的能力。在无线电调试实习中扩展模块的题目由教师指定或学生自主选题，题目要兼顾基础性、知识性、前沿性、实用性、可操作性等。并将该部分内容纳入无线电调试中级职业资格证书的考核内容。
（4）顶岗实习。顶岗实习的主要目的是培养学生吃苦耐劳、团结协作的精神，培养学生理论结合实践的能力，进一步增强学生的学习能力、分析解决问题的能力和应用能力，为学生以后更好的走向社会奠定坚实的基础。许多校内外顶岗实习课题是关于电子产品分析与开发的，这也更加突出了该课程在整个教学中的重要地位。
三、教学方法与手段
本课程的教学模式为“教、学、做、练、鉴”立体化教学模式。教学过程中，坚持“教、学、做一体化”，教师是工作过程的主导，学生是工作过程的主体。因此，学是首要因素。以项目为载体的情境化教学设计引导学生以做中学、学中做的方式在完成典型工作任务的过程中自主地完成学习过程。
考虑高职教育本身的教育规律以及学生的学习基础，任何单一的教学方法都难以达到好的教学效果，为此，本课程以工学结合为切入点，在教学过程中采取了以工作过程为导向的学习过程，综合运用基于工作过程的项目引导教学法、任务驱动法、案例分析法、分组讨论法、角色扮演法等教学方法开展教学。各种教学方法交错使用，互相融合。
1.启发式教学法
教学中注意启发式，[3]杜绝注入式。授课时应注意与学生进行交流：学生跟着教师的思路走（循序渐进，接受知识），教师跟着学生的表情走（察言观色，掌握学生听懂、接受的程度）。启发引导以教师为导向，锻炼学生独立思考问题、解决问题的能力。这是一种较高级的学习方法，能够让学生摆脱被动式学习，启发学生自主创新的精神，这也正是教育改革所要达到的真正目的。
2.项目驱动教学法
以工作任务单和计划、实施、评价工作单为引导，通过学习完成工作所需的知识，来完成工作任务，教学任务由师生共同完成。教学地点由传统的先课堂后实验室的模式改为课堂、实验、实训室一体化模式，学习过程在仿真的工厂实训环境中进行，学生可以在学习、实验、实训中将知识转化为技能，实现与企业岗位的零过渡。
3.项目小组教学法
将学生4～5人分为一组，部分教学内容采用学生分组讨论、互相评判，以小组为单位进行课程的讲授，其他学生进行补充的教学方式。引导学生积极思考、乐于实践。在课外开放实训室，小组共同讨论、解决问题，提出方案并共同完成项目。要求学生不断学习、自我完善，构建学习型项目小组团队。
4.学生自主学习
课堂上，在保证基本教学内容完成的基础上，鼓励学生自己拟订方案、方法，自创项目，经指导教师认可后独立完成，培养学生独立的工作能力和创新意识。
5.师生互动
四、师资队伍建设
在本课程建设中，打造一支老中青结合、理论与实践结合的教师队伍是必要的、关键的。对教师的要求要满足以下几个方面：
（1）主讲教师师德好，学术造诣高，教学能力强，教学经验丰富，教学特色鲜明。
（2）所有理论教师均同时兼任理论课程和实践课程的教学工作。
（3）课题组一半以上教师都有过企业工作经历。
（4）课题组教师均要达到本科学历，其中，研究生学历要达到50%以上。
在实际的课程建设中，师资队伍要不断完善，教师应具有紧迫感，不断更新知识，不断探索行之有效的教学方法。
五、总结
本文对高职高专“数字电路分析与实践”课程设置、教学内容、教学方法与手段以及师资队伍建设等方面进行了探讨。结合实际项目，加强实践环节，寓教于乐，提高学生的学习兴趣，是本课程改革值得探索的方向。
[1]曹双兰，吴翠娟.高职高专“数字电子技术”课程教学改革初探[J].中国电力教育，2011，（13）：60.
关键词：数字电子技术；课堂教学；项目教学；
数字电子技术是我校电子专业的基础课程，在整个教学过程中，由于学生基础较差，传统的教学方法难以激发学生的学习兴趣，更别提如何提高学生的动手能力、创新能力，以及综合职业能力。在课堂教学实践中，如何培养学生的创新精神和实践能力，如何提高学生的综合职业能力呢？本人将从以下几个方面浅述自己在数字电子技术教学中的几点认识。
首先，我觉得要上好一堂课应先营造良好的课堂情境，如有趣的设问、合理的设疑等。
爱因斯坦曾说过：“兴趣是最好的老师。”富有情趣的提问会使学生对学习数字电子技术产生兴趣，并产生强烈的求知欲，从而进一步调动学生学习的积极性和自觉性。
另外在采用情境教学法时，教师应在重视学生的基础上，注意循循诱导，层层深入，灵活地创设问题情境和活动情境，激发学生积极思考。在整个授课过程中从思维层次上感受，实现由具体向抽象的提升。如《三人表决器》一节，教师可先采用情景导入，并用设疑的方式把实际任务转换为逻辑变量（真值表），接着进行情景演示，引导学生观看。笔者在整个教学设计中，是从以下几个“问题”出发，层层深入的：
问题1：视频中几名评委亮灯，选手过关？
问题2：如果评委的灯亮表示1，不亮表示0，那么3名评委实现少数服从多数的功能，真值表应为多少？
问题3：请根据真值表写出逻辑函数表达式并进行简化？
问题4：你会设计电路图，并用一些常用的元器件来实现吗？
授课时可以采用把整体性较强的内容分割成几个并列的或递进的小问题来提问的方法。如果一个问题提出来，范围太大，学生不容易回答完整，教师可以采用化整为零，各个击破的分割式提问，把一个个小问题解决了，整个问题自然也就解决了。
其次，还要在课堂教学中注重启发式引导以及设计有利于培养学生创新意识的实验教学。
在启发式引导课堂教学中：
1.加强师生间的双向交流，既要向学生多提问，又要让学生多提问。引导学生在学习过程中发现问题、提出问题，以利于开动学生思维并激发其创造性，使其能灵活应用所学专业知识提高其处理实际问题的能力。
2.创新能力的形成一定程度上依赖于对基础知识、原知识的掌握。但不可忽视的是在学生掌握基础知识的前提下，提高他们的综合运用能力更为重要。因此，设计有利于培养学生创新意识的实验教学是电子基础课程教育创新的重要环节，方法如下：
（1）加强项目内容的基础性和综合性。在教学过程中理论结合实际，采用理论实践一体化的教学方式，采用项目教学法，紧抓重点突破难点。高职生具有程度参差不齐，理论基础水平相对薄弱但喜欢理论实践一体化的教学模式的特点，面对复杂且枯燥的理论推导及复杂的实验原理，学生往往缺乏学习热情。所以，在教学过程中应使用项目教学法，将若干个问题融入某一个项目中，以便解决问题，提高学生的学习热情。
（2）重视任务内容的趣味性和实用性。瑞士著名心理学家皮亚杰曾指出：“教师不应企图将知识硬塞给学生，而应该找出能引起学生兴趣、刺激学生的材料，然后让学生自己解决问题。”教师要精心设计每一个小任务，有目的地引入或创设一定的情境，使之具有一定的趣味和实用意义，让学生产生新鲜感，从而激起他们的兴趣。
最后，要对学生整个实践进行合理的教学评价。目前新课改理念已有所更新，由原来传统的单一评价转变为多元化的评价模式，如自评、互评、教师评价相结合等。另外在教学过程中应鼓励学生的好奇心和探究，多一些鼓励，少一些批评，特别是对制作过程中学生的积极参与、发挥主观能动性以及表现出的良好个性品质应及时给予鼓励性评价。
总之，教学有法，教无定法。只要我们在教学过程中注意优化教学活动的策略，把握好活动过程中的操作环节，就能提高学生的学习兴趣，从而提高数字电子技术这门课的教学质量。同时，笔者认为创新教育要与时俱进，只有在不断的教学实践中，努力适应新形势的不断发展，大胆地尝试，不断地完善，才能培养出适应社会需要的有用人才。
[1]张志良.数字电子技术[M].电子工业出版社，2009.
[2]杨长亮.职业教育项目课程实施研究[J].职教通讯，2006.
[3]李俊梅，夏耀.项目教学法在电路分析与应用课程中的实践与思考[J].中国职业技术教育，2008.
关键词：接收机；L波段；幅相一致性；噪声系数
接收机是无线通信系统必不可少的组成部分，它的性能直接影响整个系统的性能。接收机的主要作用有以下两个方面：
（1）对天线接收到的微弱射频信号进行低噪声放大，以满足所需电平要求；
（2）对接收的射频信号进行频谱搬移，下变频到中频，以供后级的数字电路进行基带处理。超外差接收机出现的比较早，技术成熟，通过合理选择中频频率、滤波器、低噪声放大器以及混频器等，可以获得很好的性能。
1.2灵敏度
灵敏度是指在给定接收机所要求的最低输出信噪比的条件下，接收机能够正常工作所需的最小输入电平[2]。由噪声系数的定义可以推导出灵敏度的计算公式。
S=-174dBm/Hz+10logBW+NF+SNRo，min（3）
由此可见，灵敏度与所要求的输出信噪比、接收机的噪声系数以及检波前的中频带宽有关。
接收机的动态范围是保证接收机正常工作的输入信号的功率范围，其最大值是系统最大可接受的信号失真时的输入信号功率，最小值是灵敏度。因此，提高灵敏度可以增加接收机的动态范围。
1.3镜像问题
镜像频率是指射频信号关于本振频率对称的一个频率。可通过式（4）来确定。
fIM=2fLO-fRF（4）
镜像频率是超外差接收机固有的干扰，是一个严重的问题[3]，因为镜像频率与所需的射频频率经过下变频后都会得到中频。镜像频率的存在会增加噪声系数。抑制镜像频率涉及到本振频率与中频频率的选择。高中频利于镜像频率的抑制，但不利于近载波干扰信号的滤除；低中频利于近载波干扰信号的滤除，但不利于镜像频率的抑制。因此抑制镜像频率的方法有（1）增加镜像抑制滤波器的选择性，（2）提高中频频率，使镜像频率远离有用信号。在实际设计中要根据对镜像频率的抑制度以及制作滤波器的难易程度来进行折中考虑。
2超外差接收机方案框图
本文设计的超外差接收机由四个相同的接收通道构成，其方案框图如图1所示。每个通道由天线、带通滤波器（BPF1，BPF2）、低噪声放大器（LNA1，LNA2）、混频器以及中频放大器等组成。
天线接收到的微弱射频信号经过BPF1，BPF1起频带选择的作用，用于滤除镜像频率与其他的一些带外干扰。LNA1和LNA2用于低噪声放大，使射频信号达到混频所需要的功率。本振是由一个频率综合器经过功分以后得到的，这样是为了保证进入每个接收通道的本振信号幅度和相位的一致性。混频存在着变频损耗，因此要用中频放大器。BPF2起信道选择的作用，用于滤除中频附近的近载波干扰。最后将四路中频信号送给后级数字电路处理。
3PCB板材与器件的选择
PCB板材选择的是ROGERS的RO4003C。该板的介电常数为3.38，损耗角正切为0.0027，厚度为0.508mm。薄的PCB板可以减小电路尺寸。
BPF1是频带选择滤波器，中心频率为1568MHz，-1dB带宽不小于40MHz，中心频率的插入损耗小于等于1.0dB，对镜像频率的抑制大于等于45dBc。
低噪声放大器的选择很关键。所选的芯片为PMA2-162LN+，其增益为18.8dB，噪声系数为0.8dB；μPC8215的增益为27dB，噪声系数为1.3dB。由式（1）来核算不同组合的噪声系数可知，当LNA1选PMA2-162LN+，LNA2选μPC8215时，噪声系数小些。
混频器选的是Hittite公司的HMC422MS8，该混频器+3V供电，变频损耗8dB，噪声系数8dB，IIP3为15dBm，本振功率为0dBm，本振到射频的隔离度约为30dB。
为了弥补变频损耗，在下变频有中频放大，选用的芯片是ERA-50SM。增益约为19dB，噪声系数3.5dB，1dB压缩点约为17dBm，供电电压4.4V，电流60mA。
BPF2是信道选择滤波器，中心频率为150MHz，-1dB带宽不小于40MHz，中心频率的插入损耗小于等于1.5dB。
4EMC的考虑
要使一个系统有好的性能，EMC是很重要的。本设计从以下各方面进行了EMC的考虑。
为了匹配良好，画PCB版图时的信号线为50Ω，宽度经ADS计算为1.05mm。电源通过穿心电容接入，这样可以防止外部的干扰信号进入电路。射频信号尽量走的是直线。在画接地的焊盘时为保证接地良好，应尽量使过孔靠近焊盘。铺地很重要，在PCB板上的空余地方要铺上地。铺地与信号线之间的距离要大于两倍的PCB板的厚度，即大于1.016mm。铺地边沿均匀的打上过孔，过孔的间距小于λg（λg为该系统的最大频率对应的在介质中的波长），铺地的中间随机的打上过孔。这样既有很好的电磁兼容特性，又增加了PCB板的机械强度。
为了防止强的本振信号泄露到射频端，在两者之间加了一个可拆卸的隔条，如图2所示。通过在隔条焊接的玻珠将射频信号加到混频器。该种方法有效的增加了本振与射频之间的隔离，并且可以方便的换取损坏的玻珠。
为了避免四个通道之间的相互串扰，各通道采用分腔设计。每个通道有独立的腔体，既便于调试，只需单独的对每一个进行调试，又有很好的隔离效果。射频接收前端、数字信号处理以及供电板都是分腔体设计的，放置于不同的层中。
6结束语
本文设计并制作的L波段超外差接收机的实物如图7所示。
通过对所做实物的测量得到如下数据。四个通道的幅度一致性优于±0.5dB。按照图6所示，测得相位一致性优于5°。根据式（1）理论上计算的噪声系数为1.82dB，用频谱分析仪测量输出的噪声功率谱密度后，由式（2）计算出噪声系数为2.5dB。这与理论计算有一定的误差，可能是由于电路的焊接不好增加了噪声或者测量的误差造成的。能够接收-120dBm的弱信号，通过自适应调零后具有抗干扰能力，在-64dBm的干扰下也能正常工作。并且，该接收机能过接收并处理两种卫星系统的信号。
[1]Maxim设计指南，噪声系数测量的三种方法2004，6，2.
[2]梁东敏，C波段卫星通信室外单元收发模块的研制.电子科技大学硕士学位论文2010.
[3]BehzadRazavi，射频微电子清华大学出版社，2006.
[4]王建辉，雷达频综模块和中频接收模块的设计与实现电子科技大学硕士学位论文2010.
作者简介
杨涛（1970-）男，重庆人，教授，博导，主要研究领域为微波/毫米波集成电路与系统。
论文关键词：《数字电路EDA设计》,任务驱动式教学法
掌握现代EDA设计技术是高等学校电子类专业学生的一项基本要求和必备技能。目前，《数字电路EDA设计》是我院通信技术、电子信息工程技术专业核心主干课程之一，对学生职业岗位能力培养和社会能力养成起主要支撑作用。课程基于生产实际和岗位能力需求，重构传统知识体系，融入最新EDA技术发展，按照完整性、适应性和扩展性的原则，根据职业成长规律和学习认知规律组织教学内容，构建学习情境。
本课程当前教学情况
根据传统教学法设计本课程，以理论学习为基础，分为大规模逻辑器件、VHDL语法学习、QuartusⅡ软件学习等几部分。在教学内容上，强调对VHDL语法的学习。这样不可避免地造成学生学习上的乏味和枯燥，导致学生理论学习和实际脱节，对所学知识不知所云，对所做项目无从下手，引起学生烦躁、厌学情绪的产生。
针对上述情况，并结合高职教育中以“培养具备足够的基础知识、较强的技术应用能力的实用型人才”的培养目标，我们将目前较为主流的任务驱动式教学法引入本门课程的教学设计中，强调以能力为本，注重学生综合素质的提高和可持续发展。
为此，我们制定一系列由简到难的任务，由此展开各知识点的讲解，并把课堂直接搬移到机房和EDA实验室，充分利用机房上课的优势，让学生边学边练，学了就用，理论教学与实验教学融为一体，学生独立完成一系列的子任务，讨论完成几个任务，使得学生的学习目的更强，学习兴趣更高。
任务驱动式教学法
任务的设计是有层次的，可以体现在课程教学总目标、单元教学目标、课时教学目标几个层面上。为了有效地完成“任务”，需要精心设计出一个个环环相扣的子任务，用子任务将课程所要达到的能力、知识、情感目标等渗透进去。通过任务的最终完成，培养学生发现问题、解决问题的能力。
3．任务驱动式教学法在《数字电路EDA设计》课程中的应用
3.1提出任务是按成任务驱动式教学法的前提
在《数字电路EDA设计》课程的教学设计中，可将本课程看成是一个综合性的设计任务——四位抢答器/交通灯的设计（该任务为本课程实训任务），使学生在学习前就对所学知识的应用有大体上的认识，提高学生学习兴趣。在具体教学过程设计中，将这个综合性的设计任务分为若干单元型任务和开放型任务。单元型任务是学生能在课堂上自主完成部分，主要针对基本理论知识的学习；开放型任务则是综合性、设计性较强的设计，需要学生独自或组成小组查阅参考资料、相互讨论完成的课外任务，主要针对学生自学能力和协作能力。
针对本门课程，笔者设计了五个单元型任务。每个单元型任务包括1~2章内容，每个单元型任务又分为若干子任务，分别针对不同的知识点。而在单元型任务的基础上，又设计了相应的开放型任务，对体现不同知识点的综合运用。
以“VHDL顺序语句”教学为例，我们将该内容设计为“基本逻辑电路设计”的单元型任务和“正弦波信号发生器”的开放型任务。
在单元型任务中针对不同知识点又分为若干子任务：任务一“两种加法器的设计”，完成信号和变量的学习；任务二“8-3优先编码器的设计”，完成IF语句的学习，并设计一个开放型任务“数据分配器的设计”与之对应；任务三“3-8译码器的设计”，完成CASE语句的学习，并设计一个开放式任务“四选一数据选择器”与之对应；任务四“奇偶校验器的设计”，完成LOOP语句的学习，并时设计一个开放式任务“移位寄存器”与之对应；任务五“比较器的设计”，完成NEXT、EXIT等语句学习。
3.2任务分析是完成任务驱动式教学法的关键
1、课堂引导学生多方位思考，发散其思维；
2、课堂讨论，加强学生相互协作学习的能力；
3、动画显示，增强学生的直观认识；
我们以上述任务二“8-3优先编码器的设计”为例：为完成该任务，先通过动画课件显示的方式使学生对8-3优先编码器进行回顾，让学生讨论并分析该设计的思路，画出相应流程图，教师有针对性地对不同设计方法进行点评并引出相应语法部分的学习。
3.3、为实现任务而进行的自主学习和协作学习是任务驱动式教学法的重点
在设计好执行过程后，学生需要通过各种手段和途径来完成该任务。在这个过程中，应强调学生的自主学习和协作学习的能力。教师在其过程中起到修正或引导学生的作用。对较为简单的单元型任务，可采取学生自主完成的方式；而对于难度较大的开放型任务，可根据实际情况进行分组课外完成。
我们以上述任务一“两种加法器的设计”为例：在该任务中，通过教师讲解和演示信号和变量，让学生自行总结信号和变量的不同，提高学生的自主学习能力。并充分利用机房上课的优势，让学生自主练习，以加深理解。
3.4、效果评价是任务驱动式教学法取得良好效果的必要环节
效果评价学生在任务完成后反思其实现过程，相互评价或自我评价，教师适当做出点评，并帮助学生归纳与总结。效果评价既是总结与提高的重要阶段，又是培养学生良好的自信心与成就感的绝好时机。教师在效果评价过程中，应引导学生不能只根据任务完成的最终效果横向进行，而应针对各自的不同情况进行横向纵向的全面评价。一是针对相同任务中不同学生的完成情况进行评价，即同一任务下的横向评价；二是针对每个学生的在完成不同任务时所表现出来的自主学习能力和与他人的协助能力的评价，即同一学生的纵向评价。通过评价让学生在一种良好的心理状态下不断学习、进步。
4、结语
采用任务驱动式教学法，是对《数字电路EDA设计》课程教学改革的一个探讨。该教学法符合本课程教学的层次性和实用性的要求，学生在任务驱动下不断地获得成就感，进而激发求知欲，培养出独立探索、勇于实践的创新精神。其方法更好地体现了高职高专对“工学结合”的要求。笔者相信随着教学改革的不断深入，任务驱动式教学法将会得到更广泛的应用。
【1】李秀滢，王建新，彭静，Matlab教学中任务驱动式教学法的应用，电气电子教学学报，2010年4月第32卷第2期，104-113
【2]孙德四，陈浩，大学普通化学双语教学教材建设[J]．安徽工业大学学报(社会科学版)，2007，24(4)：90-9l
通过组织和指导学生参加全国电子设计竞赛和陕西省大学生TI杯模数混合电子设计大赛，我发现存在以下问题：
1．1学生掌握的知识面窄学生选定一个项目后，根据给定要求提出的设计方案很少，只能将典型电路进行生搬硬套。对理论的基本知识和技能掌握的不够全面，对器件的了解和阅读的文献资料较少。
1．3学生应用计算机知识的能力有限电子设计竞赛中很多题目都要求使用单片机才能完成相应的设计要求，但是部分学生对使用单片机编程技巧掌握的太差，对一些功能要求不能够通过计算机编程而达到相应要求，从而导致成绩不理想。还有部分同学不会使用计算机软件进行电路的设计和仿真测试，导致方案论证和书写设计报告论文时出现问题。
1．4对新型器件和技术的了解及应用能力较差电子设计竞赛中的一些题目如果能够采用一些新型器件和技术，将会使得设计电路简单，性能等各项指标均高于传统的电路。我们的学生在这方面获得的知识和技术有限，与大学生电子设计竞赛的要求还有一定的差距。
2电子设计竞赛对我院实践教学改革的促进作用
2．1减少验证性实验，增加设计性创新性实验在课内实践教学中要增加综合性和设计性实验项目。如：在《数字电子技术》实验教学中根据“循序渐进”的原则先开设基础实验，再开设综合实验，最后开设设计性创新性实验。要求学生运用数字电路的知识实现八位流水灯循环显示电路，内容包括了译码器、计数器、移位寄存器和555集成定时器等知识的综合运用。学生通过任务要求首先会选择合适的器件，其次根据电路的设计要求提出设计方案，设计出电路图，最后连接电路调试完成设计任务，写出实验报告。这样的实验训练了学生用所学知识解决实际问题的能力，为学生以后设计电路打下良好的基础。
2．2实验手段的更新开展EDA应用技术，以计算机辅助分析和设计为核心的虚拟实验环境和现实实验环境相结合的实验教学平台。通过虚拟实验环境对一个完整项目的设计和实现，使学生迅速掌握电子设计的理论、方法和技能。在现有的实践教学中舍弃了过时陈旧的内容，如模拟电路中过多的分立元件电路实验，数字电路中过多的小规模集成电路实验；引入新的内容，如集成运放的各种应用，电子线路系统设计等。增加了电子线路软件仿真的内容，使硬件软件相结合，丰富了实验手段。并将虚拟仿真实验教学融入到实践教学中去。
3结束语
关键词：电力工程；二次系统；系统接地；抗干扰
1、引言
随着电力系统自动化水平的提高，变电站内采用的弱电设备及系统越来越多，如数据采集系统、通信系统、控制和继电保护系统等。变电站中的二次系统处在一个强电磁环境中，工频电流、电压和系统短路故障、开关操作、雷电侵扰、交直流混联以及多种放电现象等的通过不同途径引发的各种干扰，将不可避免地影响二次系统的正常工作。随着变电站一次系统电压的升高、容量的增大，电磁干扰更加严重如果不采取有效措施防御，容易造成继电保护装置的误动或拒动，造成监控系统的混乱、死机等现象，对电网安全构成严重的威胁。
变电站综合自动化系统运行中，电力系统发生短路故障，变电站内进行一次系统的操作，变电站遭遇雷击时的雷电流通过架空线路传入变电站的母线，运行、检修人员使用步话机，以及由于各种原因产生的静电放电，现场使用一些不符合电磁兼容标准的试验仪器和和电子设备，当然也有微机型继电保护装置及二次回路自身原因形成的干扰等，都构成影响继电保护及安全自动装置安全可靠工作的干扰源。
这些干扰不可避免地通过感应、传导和辐射等各种途径引入到二次设备中，当干扰水平超过了这些电子设备的耐受能力时，将导致这些设备不正确动作。更重要的是在系统发生故障情况下，这些重要的设备将因干扰的影响发生不正确动作行为，直接影响到系统的安全稳定，其后果将可能是十分严重的。因此，解决微机型监控系统和保护及安全自动装置的抗干扰问题就成了一个不可回避和不容忽视的重要问题。
随着综合自动化系统的应用，使变电站无人值守成为可能，并得到广泛的应用。这样，综自系统通讯的可靠性日益显现出其重要性，干扰的引入会导致通讯系统工作不正常、信号误报或整体通讯瘫痪，变电站失去相应的监控，极大影响变电站综自系统的运行。
3、电力工程二次系统的接地及抗干扰分析
3.1电力二次系统接地保护策略分析
1)建立独立的继电保护二次接地系统，将完全独立的继电保护二次接地系统与变电站的接地网用绝缘瓷瓶完全隔离后，在近控制室或保护室一侧与变电站主接地网一点连接，即开关场部分和保护室部分均与主地网绝缘。
2)将开关场端子箱处沿电缆沟铺设100平方毫米的铜排或是铜缆至保护室，并将安装在保护室的二次接地系统(也是使用100平方毫米的铜排构成)用绝缘瓷瓶完全隔离后，在近控制室或保护室一侧与变电站接地网一点连接，即开关场部分不与主地网绝缘。
3)将开关场端子箱处沿电缆沟铺设100平方毫米的铜排或是铜缆至保护室，与保护室的二次接地系统(也是使用100平方毫米的铜排构成)，在近控制室或保护室一侧与变电站接地网一点连接，即开关场部分和保护室部分均不与主地网绝缘。
4)所有的接地铜排要求不小于100平方毫米的铜排。
5)在电流互感器和电压互感器的引出接线端子盒到接线端子箱的连接电缆使用屏蔽电缆。
6)隔离刀闸的控制电缆使用屏蔽电缆。或隔离刀闸就地控制箱到端子箱的连接电缆使用屏蔽电缆。
7)屏蔽电缆的屏蔽层接地工艺符合要求，不能造成电缆绝缘损坏，起不到抗干扰的作用。
8)发电厂厂用系统的低厂变、馈线、电动机等保护柜内的微机保护使用屏蔽电缆。
9)对用于防止电压互感器二次过电压保护的放电间隙的定期检定。
3.2二次系统接地过程中的注意事项
系统的接地应当注意以下几点：
l)参照设备的接地注意事项；
2)设备外壳用设备外壳地线和机柜外壳相连；
3)机柜外壳用机柜外壳地线和系统外壳相连；
4)对于系统，安全接地螺栓设在系统金属外壳上，并有良好电连接；
5)当系统内机柜、设备过多时，将导致数字地线、模拟地线、功率地线和机柜外壳地线过多。对此，可以考虑铺设两条互相并行并和系统外壳绝缘的半环形接地母线，一条为信号地母线，一条为屏蔽地及机柜外壳地母线；系统内各信号地就近接到信号地母线上，系统内各屏蔽地及机柜外壳地就近接到屏蔽地及机柜外壳地母线上；两条半环形接地母线的中部靠近安全接地螺栓，屏蔽地及机柜外壳地母线接到安全接地螺栓上；信号地母线接到信号地螺栓上；
6)当系统用三相电源供电时，由于各负载用电量和用电的不同时性，必然导致三相不平衡，造成三相电源中心点电位偏移，为此将电源零线接到安全接地螺栓上，迫使三相电源中心点电位保持零电位，从而防止三相电源中心点电位偏移所产生的干扰；
7)接地极用镀锌钢管，其外直径不小于50mm，长度不小于2.0m；埋设时，将接地极打入地表层一定深度，并倒入盐水，一般要求接地。
3.3电力工程二次系统抗干扰接地对策
1)屏蔽接地
各种信号源和放大器等易受电磁辐射干扰的电路应设置屏蔽罩。由于信号电路与屏蔽罩之间存在寄生电容，因此要将信号电路地线末端与屏蔽罩相连，以消除寄生电容的影响，并将屏蔽罩接地，以消除共模干扰。
2)设备接地
一台设备要实现设计要求，往往含有多种电路，比如低电平的信号电路(如高频电路、数字电路、模拟电路等)、高电平的功率电路(如供电电路、继电器电路等)。为了安装电路板和其它元器件、为了抵抗外界电磁干扰而需要设备具有一定机械强度和屏蔽效能的外壳。
设备的接地应当注意以下几点：
①50Hz电源零线应接到安全接地螺栓处，对于独立的设备，安全接地螺栓设在设备金属外壳上，并有良好电连接；
②为防止机壳带电，危及人身安全，不许用电源零线作地线代替机壳地线；
③为防止高电压、对低电平电路大电流和强功率电路(如供电电路、继电器电路)(如高频电路、数字电路、模拟电路等)的干扰，将它们的接地分开。前者为功率地(强电地)，后者为信号地(弱电地)，而信号地又分为数字地和模拟地，信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘。
4结语
电力系统的二次回路数量多，系统复杂，所处的工作环境亦复杂多样。系统的各种继电保护装置、自动装置和各种监控系统随着微机产品的大量应用，对工作环境条件的要求也越来越严格，变电站中的各种干扰是影响这些系统正常运行的主要因素。接地一方面是保证电力系统正常运行的必须条件，同时也是抗干扰的一项重要措施。本论文对于电力工程二次系统的接地方法及其抗干扰措施都进行了分析，具有一定的实用性，因而是值得推广的。
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