欢迎访问发表云网!为您提供杂志订阅、期刊投稿咨询服务!

通信电子线路论文大全11篇

时间:2023-03-22 17:36:13

通信电子线路论文

通信电子线路论文篇(1)

高等职业教育是高等教育由精英教育向大众教育转变而形成的一种新的教育类型,与本科教育不同的是,高等职业教育更加突出专业重点,主动适应社会的实际需求,应用性、针对性和适应性是高等职业教育的区别于本科教育的主要特点。在高等职业教育中,《高频电子线路》是应用电子技术、通信工程等相关电子专业的一门重要的专业基础课程,该课程以模拟通信系统的组成原理为引导,侧重介绍了无线通信系统主要单元的基本工作原理和基本分析方法,是一门理论性和实践性都很强的课程。《高频电子线路》具有内容抽象、理论性强、专业术语较多、名词概念较多、与实践密切相关等特点,历年来,学生普遍反映内容宽泛、理论空洞、难于掌握。如何让学生更好地了解并掌握高频电子线路的知识,培养学生对高频电子线路的分析、设计、应用能力,是该课程教学改革急需解决的问题。

一、教学理念的改革

高职教育在教学理念上应“以学生为中心,以实际应用为导向”。“以学生为中心”这一概念源于19世纪美国教育学家杜威所提出的“以儿童为中心”的理念。他反对在教学中以教师为中心,反对在课堂教学中采用由上而下的灌输式、填鸭式教学,提出了“以儿童为中心”组织教学,充分发挥儿童的学习主动性。在《高频电子线路》教学中,也应针对学生高中基础知识薄弱,理论功底不好,理论分析和公式的推导能力不如本科学生的特点,在教学理念上采用“以学生为中心,以实际应用为导向”,为《高频电子线路》课程教学打下良好基础。

(一)了解学生的个人因素

每个学生都是独立的个体,他们有着不同的家庭背景、教育背景,这些对学生的学习活动会产生不小的影响。因此,上课前,任课教师应深入到学生当中,充分了解学生的情况是一项必不可少的工作。例如,本教学班学生的文理科比例、高考情况、高中阶段学习情况等。

(二)了解学生相关基础课程学习情况

《高频电子线路》是在学生已经完成《高等数学》、《电路基础》、《模拟电子线路》课程的学习前提下,而开设的一门是专业基础课。该课程与《电路基础》、《模拟电子线路》知识有很大的关连,《电路基础》、《模拟电子线路》是该课程的前导课程。在教学前教师应对学生学习《电路基础》、《模拟电子线路》情况了一个充分的了解,以便在以后的教学中做到心中有数。

(三)了解当前无线通信技术的最新进展

《高频电子线路》是与实际结合较紧密的一门课程,其中的调制与解调、小信号谐振放大、功率放大等概念充分运用在当前的移动通信、无线互联网等领域,教师应收集相关信息,在教学中相关知识讲解时,把当今无线通信技术的最新进展和运用情况介绍给学生,让学生对课程的应用有更深入的认识。

二、教学内容的改革

《高频电子线路》课程教学以单元电路的工作原理和性能分析为重点,内容广泛、涉及的电路多、分析计算较复杂,学生由于从未接触过相关专业的实际工作,对高频电子线路的应用知之甚少,于是导致对高频单元电路的工作原理与性能理解不够深刻,只能是死记硬背,加上高等职业学院的学生理论基础薄弱,空洞的理论分析与计算对学生的学习兴趣和勇气打击不轻。为此,笔者提出要针对高等职业学院的学生,改革《高频电子线路》课程的教学内容,从补充基础知识入手,引入数学模型,“授之以鱼”,不如“授之以渔”。

(一)适当补充必要的基础知识

现在的大多数高等职业教育的《高频电子线路》教材,起点均是在学生已经学完了《电路基础》、《模拟电子线路》两门课程,均未涉及《电路基础》、《模拟电子线路》的相关知识,但是由于高等职业教育的特殊性,《电路基础》、《模拟电子线路》受课时限制,在《高频电子线路》所需要的基础知识的讲解上还不够清晰和深入。对此,教师在授课过程中,应适时地插入《高频电子线路》所需要的《电路基础》、《模拟电子线路》的补充讲解。

例如《高频电子线路》课程大量应用到了谐振电路的相关知识,而学生在《电路基础》课程中由于课时限制,对谐振电路只作为了解内容,简单地作了了解,在《高频电子线路》教学中就明显感到所学知识不够用。这就要求教师在教学中及时地对课程所涉及的基础知识加以补充和深入。

(二)引入《模拟电子线路》中的数学模型知识,为单元电路分析提供分析工具

应将《模拟电子线路》中的数学模型知识引入到《高频电子线路》教学中,建立了数学模型,理论分析才能够深入,学生理解起来更容易。

例如在《高频电子线路》的高频小信号放大器的讲授中,直接给出了其交流等效电路如图1,经过多年教学实践发现,大多数学生对此都感到不解。

图1 高频小信号放大器电路及交流通路图

对此,教师在教学中应结合《模拟电子线路》课程中对放大的直流与交流分析,由浅入深,先直流后交流,把高频小信号放大器的工作原理讲清楚,讲透彻。具体来说,就是先讲《模拟电子线路》中对放大电路分析方法,让学生对晶体管h参数等效模型方面的知识进一步加深认识和理解,然后再过渡到《高频电子线路》的高频小信号放大器的交流等效电路的分析,通过两者的对比分析,找出其共同点和不同点,这样会使学生更容易理解和掌握。

图2 模拟电子线路中的共射放大器电路及交流等效电路

三、教学手段的改革

丰富的教学手段对教学的辅助作用是不言而喻的,《高频电子线路》理论性强,概念多,内容繁杂,学生在学习过程中容易感到抽象、枯燥。教师在教学中应尽可能地采用课堂演示实验、多媒体教学等多样的教学手段,活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣。

(一)教学中应尽可能采用多媒体教学手段

利用多媒体教学手段,可以使《高频电子线路》中的抽象、枯燥的内容变得生动形象。例如《高频电子线路》中的信号调制解调过程,就可以利用软件做成多媒体动画,让信号的调制解调的演变过程更加形象化,从而加深学生对信号调制解调过程的理解和认识。

(二)把课堂搬到实验室

《高频电子线路》的理论教学中,还可以在理论分析基础上,做课堂演示实验,用实验数据去证实理论分析的结果,把看不见、摸不着、晦涩难懂的理论变成看得着的波形、读得出的数据、明显的声、光效果。

例如在高频功率放大器的电路原理分析教学中,教师可以把课堂搬到实验室,通过对具体高频功率放大器的实验,用波形、数据来对理论分析进一步地验证,这样可以收到事半功倍的效果。

四、结语

《高频电子线路》是一门理论性和实践性都很强的课程,通过对高职学生的多年教学,笔者提出了自己的一些看法,希望对该课程教学改革的提供有益借鉴。

参考文献:

[1]林春方.高频电子线路[M].北京:电子工业出版社,2010.

[2]李国平,武海艳.谈谈高频电子线路教学[J].科技信息,2006(10).

[3]申功迈、钮文良.高频电子线路[M]西安.西安电子科技大学出版社,2005.

通信电子线路论文篇(2)

Keywords: railway signal;simulation test

Abstract: Railway signal engineering simulation experiment has a series of advantages ,such as simple principle, easy implementation, reliable operation, and many other advantages. This paper on the basis of theoretical analysis of railway signal combined with the engineering practice to get correct data , through calculation model and a series of engineering test.This paper effectively solves the problem of railway signal interlocking test, which can be widely used in railway signal conduction of engineering experiment.

中图分类号:X731 文献标识码: A

1.引言

我国铁路以提速为载体,以技术创新为依托,推动了铁路信号的技术改造与升级,广泛采用计算机技术,促进了铁路信号向数字化、网络化、集成化、智能化、综合化方向的发展。而铁路信号在铁路运输中起着相当于人“眼睛”的作用,对提高铁路运输效率、运输速度、保证行车安全都起着至关重要的作用。轨道电路、道岔、信号机是组成铁路信号的“三大块”,本论文将围绕着这三项内容,在设备安装完毕进入调试试验阶段展开讨论,建立模拟试验的模型,以解决模拟实验的有关难题,探讨出一条可行之路。

2.轨道电路模拟试验模型

轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体,两端加以绝缘,接上送电和受电设备构成的电路。当轨道电路内钢轨完整,且没有列车占用时,轨道继电器吸起,表示轨道电路空闲。轨道电路被列车占用时,它被列车轮对分路,轮对电阻远小于轨道继电器线圈电阻,流经轨道继电器的电流大大减小,轨道继电器落下,表示轨道电路占用。

根据轨道电路的原理,轨道电路模拟试验可分为室内部分和室外部分。在实际操作过程中,室外部分可以通过分线柜单独对室外电缆进行导通,也可以单独送电进行试验。对室内电路进行模拟试验,第一步是先模拟室外回室内的轨道电压,在分线柜侧对轨道电路进行送电,以检查轨道继电器是否能正常励磁。继电器试验完毕后,在室内分线柜上将所有轨道电路的回线(H)封连,引出一条电源线;将轨道电路的去线单独引出至模拟盘钮子开关的中接点,模拟盘所有钮子开关的前接点封连后引出一条电源线,两条电源线引至轨道电源变压器的二次侧。当扳动妞子开关时,轨道电路的通路就实现了闭合或者断开,实现了对室外轨道电路列车分路的模拟。

图1轨道电路模拟试验模型

3.道岔电路模拟试验模型

图2 道岔模拟试验模型

交流道岔的动作电路/表示电路原理跟直流道岔相近,只是动作线和表示线的配置与直流道岔不同,我们可以使用相同的方法来建立模拟试验模型。

4.信号机点灯电路的模拟模型

信号机点灯电路由室内电路和室外电路两部分组成,室内电路通过信号继电器(XJ)的节点来控制点灯。信号点灯电源XJZ220、XJF220经过熔断器(RD)、信号隔离变压器(GLB)还有灯丝继电器(DJ)将电源送至分线柜端子。然后经过室外分线盒送至室外点灯变压器,从而点亮信号灯光。根据实际电路的原理可以做出如下模型(以调车信号机点灯电路为例):

根据点灯电路原理,将室内外点灯电路分开试验。试验室外点灯电路时,首先导通电路的通路,然后在分线柜点灯端子上单独送出220V点灯电源,以检查室外点灯电路的准确性。室内点灯电路的模拟试验模型当中通过在分线柜位置加入两只220V、60W的白炽灯泡,来模拟室外的信号机的点灯,从而检查室内点灯电路的正确性。

图3 信号模拟试验模型

通信电子线路论文篇(3)

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 19. 056

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2013)19- 0102- 02

1 传统电子线路教学模式凸显弊端

在传统的电子线路体系课程教学中,工程应用是该类课程教学的宗旨。学生要想掌握更多、更新的专业知识和技能,实现可持续发展,必须学好电子线路这类课程。对于这类课的掌握程度,决定了学生后续专业课程学习的效果,无疑影响着学生学习的热情。从日常教学和学生表现的情况了解到,目前电子线路类课程的教学存在着许多问题,学生难以入门、学习起来困难、很多概念难以理解、对所学知识无法应用等,使很多学生难以提起学习的兴趣,自然也就不可能有好的学习效果。究其本质,是电子线路课程内容繁杂、不直观,对于初学者而言,缺乏一个形象的有机联系。

电子线路教学实践过程中,包含着各种重要的电学基础定理、电路分析过程、电路体系测试与性能,这些都要通过理论分析与实验来验证得到结论。但电学基础实验设备价格一般比较昂贵,一般高等学校不大可能购置如数字存储示波器、高频信号发生器、逻辑分析仪等先进的实验设备。

在传统实践教学中,电子线路实验不仅需要大量的电子器件等实验器材,而且有些实验测试设备不能达到应有的实验精度,使实验结果出现偏差。由于即使错接一根导线也可能导致实验设备的损坏,因此在实验过程中,如受测试仪器本身性能和电子实验器件的限制,很难从容地显示各种电路的分析过程;也无法将测试仪器上的曲线及数据及时保存和打印;更难以复现诸如频谱分析、网络分析、多路数字信号等电学过程等。由于设备问题,有些数据也会偏离正常值,从而混淆了对电路的理解,影响学生对电路的基本原理和性能的理解,失去了理论课教学的作用。

2 电子线路仿真对电子线路教学的促进作用

在电子线路教学中,各个高校大多采用传统的理论教学模式,使得理论课教学枯燥无味。采用电子仿真软件后,理论课教学可以采用互动式教学方法。可以和学生互动,让学生参与到电子理论教学中来,可以大大激发学生学习理论课的积极性,提高学生的理论水平,培养学生分析问题和解决问题的能力。

随着电子计算机技术的大力发展,各种电子仿真软件不断涌现,大大简化了电子线路体系课程的教学。与传统实验相比,电子仿真软件不需要附加实验信号源、电子测量设备,但与实际电路运行结果相同,可以进行任意设计电路,进行运行、数据分析,并且其实验数据和技术指标都是真实有效的,这样不仅可以把笨重而昂贵的实验仪器搬进课堂,也可以随着同学把实验室搬到各地。

通过课堂和实验室实践教学相融合,可增强学生的学习兴趣,改善真实情境,观察隐藏的电特性及实验现象,具有安全性能高和利用虚拟实验仪器节省经费等优点,可以帮助学生学习各种不同的电学概念,并进行各项实验。这使得在理论教学中可以穿插实践教学内容,直观性好、学习效率高,激发学生参与各级各类电子设计大赛的积极性。通过电子线路仿真软件教学,将大大激发学生的学习积极性,使原来枯燥无味的理论教学变得形象直观,增强教师与学生的互动性。

3 电子线路课程体系中教与学模式的转变

刚学习电子线路类专业课程时,绝大多数学生对专业知识体系结构及所要学习的内容并不了解,随着学习难度的日益加大,其热情也会随之降低。在学生中,不乏有对电子线路课程专业知识的神秘感、好奇心和自信心,但又缺少对所学知识学习的持续能力。而电子线路体系课程正是自主学习消化理解和需要长时间探索的基础类课程。因此,结合课程学习和学生特点,不能应用传统的教学模式,即先讲理论,再进行实践,这样就错过了抓住学生兴趣的好时机。

以计算机技术为核心的信息技术的发展,为电子线路体系课程的教学提供了现代化的、课堂和专业实验室相结合的教育新技术。在课堂上,学生可以跟随老师同步实验。课余时间,学生可以在计算机上完成教师指定的仿真,可以自行设计电路,可以对比不同的输入变量仿真出各种结果。这样就可以使学生变被动为主动,更好地理解课上所学内容。

4 紧密加强电子线路课程体系之间的内在联系

电子线路体系课程包括电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电子测量、传感器、单片机原理等课程。而一个完整的实践项目内容也涵盖了电子线路体系课程中大部分所学课程。因此,仅靠单一科目的学习无法满足项目实践的需要。而一个综合项目需要的实作器材、仪表、仪器种类多,涉及各个学科单项实验室,这给综合项目设计带来了困难。而电子线路仿真得益于电子计算机技术的发展,使学生在非实验室场地也可完成各种所设计的电子系统。电子线路仿真自带的实作器材、仪表、仪器种类多,涉及几乎所有电子线路类课程所需器件,不会出现因器材、仪器、仪表不足而不能实验的缺憾。电子线路计算机仿真在教学中应用可以大大推动电子线路实践课程的改革与创新。

5 结 论

本文利用现代教育技术,将电子线路体系课程和计算机工程应用有机地结合起来,深化与完善电子线路教育教学体系。大连海洋大学电子信息工程专业于20世纪80年代在电子线路教学过程中就已经引入计算机辅助设计电子电路方面的课程与实验,加强学生利用计算机设计电子线路的能力。目前已经开设电子线路仿真设计、电子线路板制作、电子设计自动化3门课程及其课程设计。围绕电子线路体系课程,诸如电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电子测量等课程设置电子线路综合设计,使课程之间保持着紧密的衔接与交融,大幅度提高学生综合利用所学知识的能力,效果良好。

主要参考文献

[1] 徐辉. 传统电子学教学和现代EDA技术的整合[J]. 湖北教育学院学报,2006,23(2):98-101.

[2] 蔺智挺. “电子线路计算机辅助设计”教学改革探索[J]. 中国科教创新导刊,2012(12):157-159.

通信电子线路论文篇(4)

关键词:

高频电子线路;课程设计;改革;实践

高频电子线路是大学电子信息科学与技术、电子信息工程及通信工程等电子信息类学科的一门重要的专业基础课,涉及的知识点非常多,在整个培养方案中起到过渡的作用。该课程主要对高频电子线路的基本原理和基本分析方法的研究,以单元电路的分析和设计为主。笔者多年在高频电子线路课程教学一线中,发现学生在高频电子线路课程学习中只学一些基本知识,不注重动手操作实践能力,喜欢搞系统仿真,对电子元器件电路的搭建、焊接及调试缺乏积极性。鉴于上述问题,本文提出了一些高频电子线路课程设计的改革措施,为一线课程教师提高一定的参考。大学课程设计的最终目的是将学生从厚厚的书本理论知识学习的轨道上逐渐引向公司实际需求上来,理论联系实际,把简单的孤立单元电路加以系统化、集成化,且将电路原理分析、设计与电路搭建、调试等手段结合起来,让学生掌握集成电路设计的方法,了解实际科学实验的流程和实施办法,为以后的工作生涯埋下伏笔。

1加强学生的团队协作精神

高频电子线路课程设计是高校电子信息类学生在学习高频电子线路的过程中一门至关重要的课程,是高校学生在本科学习中一次熟悉实验流程的基础训练,是加强学生动手能力和自主学习能力的有效措施之一,同时,在课程设计中也能锻炼学生们的协作精神。在该课程实践的过程中,极个别小组不能在规定的时间内按时完成课程任务要求,经过研究主要存在四个原因:一是有些课程设计所需原件较多,同学们对有些器件不够熟悉导致实验无法进行,必须寻找更可靠的设计方案;二是有些同学不能合理的分配时间,存在“前松后紧”的现象,令整个设计小组的进度受阻;三是小组内交流程度不够,许多设备的参数设置不能匹配,导致整个系统无法兼容;四是在最后调试的过程中遇到问题小组交流不够及时,不能协商出好的解决方法。综合上述四个原因,在今后的课程设计中,必须提高同学们之间交流的频率,培养协作精神,并能从合作的过程中寻找解决问题的方案。为了响应国家培养创新人才的号召,使同学们在今后的竞争中能够脱颖而出,必须使学生们集各种优势于一身。首先要具备实践意识,众所周知实践是检验真理的唯一标准,在实践过程中要做到一切以实际为本;其次要加强合作意识,任何大项目的完成都是多人合作的结果,只有在众人的努力下,结果才会更准确;最后要培养管理的能力,一个工程是否能够顺利完成,要看管理的科学性,合理的管理制度往往能事半功倍。

2课程设计对高频电子线路教学的探索

实践开放的个性化实验教学模式,主要采取以下一些措施:对于学生专业实践能力的培养更多的看中实践能力,而不是过去的实验项目,为了形成一个完整的实践能力知识体系,将培养学生需要完成的专业实践能力的若干个知识点进行拆分,同时提供远多于实践学时要求的实验项目为学生设计,每个项目中包含着代表基础型、提高型、挑战型等不同程度层次的多个知识点。一般情况下,实验项目包含的知识点越多,则体现其具有很强的综合性和复杂性。在实验考核中主要的关注点在于学生对知识点的完成情况,因此学生不必完成那些固定僵化、一成不变的实验项目,但是整个实验体系所要求的关于实践能力知识点的训练是学生必须要完成的,这样可以避免“一无所知进实验室”和“老师手把手做实验”等现象。对于能力不同和兴趣爱好不同的学生可以较好的满足他们的个性化需求,使他们可以依据对自己的定位,自行选择对设计专业实验结构的参与,实现实验结构的因人而异,因材施教。本文提出的开放性自主实验模式,不仅为学生可以提供充分的探索空间,满足不同层次的学生需求,更重要的是在参与设计实验结构的过程中还能更好地帮助学生,全面性综合性的认识专业实践能力。

3教学手段的多样化

3.1基于ProtelDXP或AltiumDesigner等软件的计算机辅助教学。ProtelDXP电路设计是一种应用广泛的微机版电子电路辅助设计软件。使用ProtelDXP辅助教学的过程主要在课下完成,学生通过对高频电路的分析、估算、电路图制作和PCB板图制作等环节的学习。可培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的能力,使学生熟悉小型产品设计的流程和基本方法。

3.2基于数字化教学平台的辅助教学。东北电力大学搭建了数字化教学平台,其中高频电子线路作为校级精品课程位列其中。在该教学平台上,主要由电子教案、教学大纲、授课计划、课程PPT以及课程录像等模块组成。在开放的网络平台上,教师可在讨论板块上可与学生进行实时交流,及时将相关的教学资料和作业要求实时上传,让学生按时完成对应课程内容的测试题,及时了解学生对阶段性理论知识的掌握程度。

4高频电子线路课程设计案例

4.1设计完成系统结构框架图。通过构建框架图可以培养学生相应的设计能力,为大学本科阶段的学习或者将来实际参加工作打下坚实的基础。通过对系统结构框架图的设计,学生可以增强一定的自学能力、查阅文献的能力以及动手能力。

4.2设计PCB电路板。此环节能够培养学生的工程设计能力,通过电路原理图的封装设计,使得学生能够掌握相应的技巧。

4.3硬件电路的搭建与调试。本环节可以通过硬件电路的搭建来培养学生的实际动手操作能力,综合应用学生所学知识。最终通过对硬件的调试完成整个电路的设计,由实验结果分析判断设计的性能与效果。

5结束语

高频电子线路作为电子信息科学与技术、电子信息工程及通信工程等电子信息类专业的重要专业基础课,其课程设计不仅检验学生对已学的理论知识的掌握程度,而且在一定程度上还培养学生动手操作能力和创新意识。本文作者长期在一线教学实践过程中,对高频电子线路配套的课程设计做出了相应的调整和改革,并且取得了阶段性成果。下一阶段的主要工作是提高学生对高频电子线路课程设计的积极性,培养学生动手操作能力和创新能力,让学生真正意识到动手操作能力的重要性。

参考文献

[1]邓忠惠.结合电子设计竞赛促进《高频电子线路》的教学改革[J].高校理科研究,2010(30).

[2]孙雷明,秦连铭.高频电子线路教学浅析[J].办公自动化,2010(14).

[3]陆静霞,李林,邹春富.基于仿真软件的高频电子线路实验优化[J].实验室研究与探索,2011,05:50-54+59.

[4]石博雅《.高频电子线路》课程改革探讨[J].中国电力教育,2008,17:136-137.

通信电子线路论文篇(5)

【摘 要】高频电子线路是一门理论性和实践性很强的基础课。针对教学现状,将教学内容模块化、教学目标项目化,以实用化项目的设计与制作为主线,注重理论与实践结合,适时地引入电子设计自动化等技术,探讨了项目教学法的具体内容和方法,激发学生自主学习的积极性,有力推进了高素质应用型人才的培养。

关键词 高频电子线路;项目教学法;应用型人才

作者简介:赵海涛,山东科技大学电子通信与物理学院通信工程系,博士,讲师。

“高频电子线路”课程是电子与通信类专业的一门专业基础课,具有很强的理论性、实践性和工程型。在“高频电子线路”课程学习中,学生要掌握模拟通信系统各单元电路的工作原理、电路组成和设计方法。其任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。而传统教学仍然采用先讲授理论知识再集中实验的模式,现有的实验项目主要为验证性实验。虽然这种验证性实验可以帮助学生理解和加深课堂所学的内容,但由于高频实验典型电路都是设计好的,电路连接过于简单,学生只是对输入、输出信号做简单的分析,学生能够动手操作、自由发挥的空间太少,不利于发挥学生的主观能动性。这于当今社会强调实用技能,强调知识创新等素质教育不能同步,因而难以适应社会的发展需要,因此,对传统教育模式进行的改革迫在眉睫。

为了使学生更好地掌握高频电路基础理论知识,提高其理论联系实践、分析问题、解决问题的能力,培养其进行电子电路设计的实践技能,本文将项目教学法引入高频电子线路的教学实践中,通过学生实做项目,把传统教学和项目教学有机融合,有效提高了学生理论联系实践、分析问题和解决问题的能力,取得了很好的教学效果。

1 教学内容模块化 教学目标项目化

由于无线通信的飞跃发展,新理论、新电路、新器件、新工艺层出不穷,日新月异,但与无线通信相关的高频电子线路的基本理论与基本电路并未过时,例如,谐振回路与耦合回路仍然是组成高频电子线路必不可少的部分;放大器、振荡器、调制与解调的原理依然未变。在教学过程中,深入研究高频电子线路课程体系,准确把握课程重要内容,及时更新教学内容。把教学内容分为4个相对独立的教学模块:放大器、振荡器、调幅与解调、调频与解调。针对每一教学模块,设置与前沿科学问题密切相关的科研项目作为教学目标,学生在学习理论知识的同时,将理论知识用于实践,制作实际电路,实现项目要求的各项指标。教师在课堂教学教授新知识的同时,注重讲解与项目设计内容相关的知识,指导学生运用理论知识指导实践。

2 项目内容实用化 理论实践并重

根据模块化教学内容,设计了接收机中频放大器、高频丙类功率放大器、LC振荡器、调幅发射与接收系统、调频发射与接收系统等5个项目,给出相应的技术指标,在课堂教学时教授各项目的核心理论知识,并提供实用的设计思路,教会学生如何根据所学理论知识,设计实际电路。以高频小信号放大器和振荡器为例,介绍项目教学的实施过程。

2.1 高频放大器

在讲解放大器模块内容时,以模拟电子线路中学过的小信号放大器为引子,推出高频小信号放大器,比较两者的异同点。通过回忆晶体管的混Π模型和Y参数模型从电路机理上分析高频小信号放大器的性能参数和造成放大器不稳定的原因。在课堂授课的同时,将接收机中频放大器作为项目教学案例,让同学们边学理论边完成。

项目设计内容:接收机中频放大器

主要技术指标:

中心频率f0=20MHz,电压增益Au≥35dB,通频带2f0.7=4MHz,负载电阻RL=1kΩ,电源电压Vcc=12V。

在课堂授课时,讲解放大器的设计思路和设计关键点。主要包括(1)选择晶体管与计算Y参数。选择Yre小且频率特性好的晶体管,通过混Π参数求解Y参数。(2)选择电路型式。根据电压增益要求,选择多级放大器来实现。为了保证电压增益的要求,采用共射组态的多级单调谐放大器。(3)根据稳定增益确定放大器的级数。(4)根据多级单调谐放大器的总通频带和单级通频带的关系,计算单级通频带。(5)确定电路形式,计算直流偏置电路参数和谐振回路参数。

2.2 LC振荡器

在进行课堂教学时,首先给出振荡器的概念,指出振荡器的关键是没有外接输入小信号,对比其与小信号放大器的异同,加深对小信号放大器和当前所学知识的区别与联系。在教授LC振荡器原理时,提出项目设计内容,讲解LC振荡器的构成原理,讲解LC振荡器从起振过渡到平衡状态的过程,强调设计振荡器时,特别要注意满足起振条件,并给出设计振荡器起振条件的经验值。在讲解电容反馈振荡器时,指出该类型振荡器的特点,提出改进性能的方法。

项目设计内容:LC调频振荡器

已知条件:Vcc取12V,晶体管3DG6,变容二极管2CC1D。

主要技术指标:中心频率f0=6.5MHz,频率稳定度(f/f0)≤10-3/小时,输出电压Uo≥200mV,最大频偏fm=±50kHz。调制频率(500~10000)Hz。

在学生理解设计原则的基础上,讲解实际振荡器的设计重点。主要包括:(1)确定电路形式,设置静态工作点。采用减弱晶体管与谐振回路耦合的西勒振荡器,其频率稳定度可达10-4~10-5数量级,满足设计要求。(2)绘制原理图,估算决定静态工作点的电阻和旁路电容值,估算振荡回路的元件值。(3)估算射极输出元件值,估算偏置电路元件值。

上述课堂教学与项目教学的结合,让学生充分认识到了理论知识对实践的指导作用。通过学习理论知识,通过项目分解,电路设计和参数计算,变成自己能够参与设计的内容,有效调动了学生主动学习的兴趣。

3 项目成果电路化 仿真实做结合

设计电路要转化为应用电路,还需培养学生计算机仿真分析、电路安装调试的能力。

在首个项目理论设计完成后,将电子线路EDA技术引入课堂教学,以高频小信号放大器为例介绍PSpice电路模拟软件的功能及应用。通过实例讲解,让学生深刻体会调节静态工作点可改变放大器的增益,调节谐振回路的谐振阻抗可以改变放大器的通频带,调节L、C值可以改变放大器的中心频率等知识。通过EDA仿真分析,修正理论计算参数,优化系统性能。

在EDA仿真结束后,讲解高频印制电路板的设计方法。掌握选用元器件及各种接线端子的规格、尺寸,合理安排各部件的位置,按照电路图连接引脚,完成布线。讲授Protel软件在高频电路中的布线技巧,如高速电路管脚间的引线最好采用全直线、45度折线或圆弧转折,对特别重要的信号线或局部单元可实施地线包围措施,模拟地线、数字地线分开等。让学生自己动手,绘制印制板,通过装配、调试等环节,让学生真正能够把理论知识转化为实际项目产品。通过“真刀真枪”的训练,有效培养了学生的工程设计能力和动手能力,增强了其学习的积极性和主动性,强化了学生对所学专业的认可度

4 项目考核报告化 演示答辩结合

在项目完成后,教师给出项目设计报告书写规范。学生撰写项目设计报告,从项目方案论证、电路选型、参数计算、电路仿真、电路调试装配等方面着手,将设计思想和理论实践结合的过程通过文字呈现出来。在项目报告提交后,分组进行答辩演示环节,学生演示自己的项目成果,并重点讲述如何分析问题和解决问题的。根据学生平时参与项目设计情况,结合成果演示和报告给出项目考核成绩。项目考核成绩纳入课程考评成绩,每个项目占10%分数,期末考试占总成绩的50%。

高频电子线路是培养电子信息、通信类人才的的重要专业基础课,是巩固前续电路相关课程、进一步学习后续专业课程的桥梁,在学科体系中起承上启下的作用。教师不仅教授理论知识,更重要的是培养学生理论实践相结合、提高分析问题和解决问题的能力。作者结合多年的教学科研经验,突破传统教学模式,将项目教学法引入课堂教学,设置模块化教学内容和项目化教学目标,有机融合课堂教学和项目教学,学生通过理论学习、项目设计、电路调试等环节真正体会到所学课程的实用性。项目教学法的实施有效激发了学生学习的积极性、思考的主动性,使学生更加深刻地理解所学知识,真正做到学有所用、学能所用,为培养高素质应用型人才奠定了坚实基础。

参考文献

[1]曾兴雯.高频电子线路[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.

[2]张肃文.高频电子线路[M].5版.北京:高等教育出版社,2009.

通信电子线路论文篇(6)

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)22-5538-03

The Improvement of Teaching in "CAD of Electronic Circuit" Based on Actual Application

ZHOU QiCzhong, XU Juan

(Yibin University, Yibin 644000, China)

Abstract: To expertly apply "CAD of Electronic Circuit" technology to complete a variety of hardware circuit design, not only need a solid theoretical basis for the circuit, but also need a wealth of PCB (Printed Circuit Board) design knowledge. Aiming at the facts of that the current students are lacking of the knowledge for PCB design, a comprehensive teaching reform approach including teaching contents, teaching styles and examination models is presented in this paper. Through participating in the National Undergraduate Electronic Design Contest, The effectiveness and feasibility of the method proposed in this paper are verified.

Key words: Printed Circuit Board; CAD of electronic circuit; reform; effectiveness; feasibility

随着大规模集成电路技术的发展和应用,电子系统的复杂性越来越高,传统的手工设计已不满足现代电子系统设计要求。这对电子系统设计人员提出了新的挑战,以计算机为基础,利用性能强大的软件开发工具进行电子线路设计的电子线路CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)技术成为硬件电子工程师必需掌握的技能。这大大增加了《电子线路CAD》课程在电子专业学生能力培养中的重要性。因而,根据课程的特点和实际应用的需要,进行深入的教学研究和有效的教学改革具有非常重要意义。

目前,大量的教育工作者对《电子线路CAD》的教学内容、教学方式和考核形式进行了改革:根据美国著名儿童教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大儿童教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创立的一种以学生为本的“项目式教学法”,国内进行了“《电子线路CAD》项目式教学法”探索和改革 [1-2]。从调动学生学习积极性的角度,进行关于“任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用”的改革[3], 针对Protel软件的使用,进行了“电子线路CAD―PROTEL课堂教学方法探析”[4]。同时,从学内容设计、教学方法的选用等方面进行分析,以培养学生标准意识、规范意识及质量意识为目的,进行了“电子线路CAD课程的教学探讨”[5-7]。这些改革对促进学生掌握CAD工具(如Protel、Multisim、Orcad等)的基本操作和使用起到很大的帮助,但由于《电子线路CAD》是一门综合性、实践性和创造性都很强的课程。它即不同于的计算机语言类课程(如C语言),只需要熟悉某个计算机语言的语法和基本操应用,又不同于电路基础知识类课程(如模拟电子线路),只需要掌握某个领域内知识。它需要用户以电子线路的相关理论知识为支撑,去操作对应的工具软件,完成一个电子系统的原理图绘制、PCB(Printed Circuit Board, 印刷电路板)设计和结果仿真。除了有工具软件本身操作需要学习的内容外,更重要的还需要有相关PCB电路设计的知识做支撑,比如信号完整性分析、电磁兼容、阻抗匹配、时延匹配等。同样的原理图,工作低频段和工作在高频段的PCB 图设计是有所不同的。现有改革方法侧重于工具软件的教学,忽略了教会学生与PCB设计有关的知识,导致学生在学习以后虽然会设计出原理图,但不能设计出能到达实际工作要求的PCB图。本文从实际需要的角度出发,根据大学生课余时间灵活性强的特点,以课内和课外结合、兴趣和专业结合、理论与实践结合为原则,充分发挥学生的积极主动性,从教学内容、教学方式和考核方式上全面考虑,对《电子线路CAD》教学提出了一种新的改革方法,并以全国大学生电子设计竞赛为实践验证平台,证明了该方法的有效性和可行性。

1 以满足实际需要为原则,结合人才培养目标和培养计划,完善教学内容

开设《电子线路CAD》课程的目的是培养学生硬件电路设计和制作的能力,硬件设计能力包括设计原理图的能力和设计PCB电路的能力。具备设计原理图的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握模拟电路、数字电路、单片机、高频电路等电路理论知识;具备设计PCB电路的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容和PCB制作工艺等工程知识。这是因为电路可分为低速电路和高速电路。低频信号和部分中频信号(一般在30MHz以下)是用“路”的理论进行分析和设计的,即信号间的传递需要通路是导线。高频信号和部分中频信号,需要用“场”的理论进行设计,即信号可以无线传输,必须考虑连线间的串扰和信号传输过程中的反射等因素,如收音机和手机电路等。电路原理图的作用是表述其工作部件的连接关系和工作原理的示意图,并不涉及与实际工作有关的硬件制作问题,因此,在用CAD工具设计原理图的时候,无论高频系统还是低频电路,都可以不加区别地选用标准器件符号进行绘制。但PCB电路是实际电子元件的连接载体,设计过程中必须考虑信号频率、阻抗匹配、时延匹配等参数的影响才能满足实际工作的需要。因此,在应用CAD工具进行PCB设计的过程中,除了熟悉工具软件的操作外,还需要应用高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容、PCB设计工艺等知识为理论指导进行正确的设计。

《电子线路CAD》课程通常在本科或高职、高专阶段开设,在学时有限的情况下,要保证基础课程的完整性,只能开设完与原理图设计有关的课程,而不能全面开设与PCB设计相关的课程。部分课程(如电磁兼容、信号完整性分析等)往往在研究生阶段纳入培养计划,但很多本专科学生毕业后需要从事PCB设计方面的工作。因此,需要对教学内容进行改革,让学生学习后能满足实际工作的需求。具体改革内容如下:

1.1 让学生了解现有电子线路CAD工具的发展情况

目前电子线路CAD工具软件繁多,在硬件设计方面,有简单易学但功能相对较小的Protel、Orcad、Pispice等,有功能强大,学习相对较难的ADS、Power PCB、CADENCE等,不同的电子公司根据开发产品的实际需求情况,要求员工使用对应的软件。学生应该熟悉其中一到两种,并了解其它软件功能和特点,否则在应聘过程中可能会不满足企业需要而失败。因此在教学过程中应给学生介绍工具软件的发展情况,并通过参考资料的方式提供相关教程的电子文档或学习网站网址,传授学生学习方法。

1.2 补充高速PCB设计的相关知识

随着大规模集成电路技术的发展,电路系统体积越来越小,工作频率越来越高,给硬件设计人员带来了新的挑战。因此需要给学生补充高速电路板PCB设计的相关知识,如高速电路板设计、电磁兼容理论和信号完整性分析等。

1.3 增加多层PCB设计的知识

目前,大多本科教学主要让学生进行单面板和双层板的设计。由于集成电路引脚越来越密集,封装体积越来越小,大部分电子系统都要求用多层电路板进行设计,所以在教学中让学生掌握多层电路板设计的知识非常重要。在高速数字电路设计 中,电源与地层应尽量靠在一起为了减少层间信号的电磁干扰,相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。信号布线层数由网络密度,平均管脚密度等基本参数。可以参考如表1所示的经验数据。

1.4 增加元件布局的理论

元件的布局好坏直接影响工作性能,好的布局除了保证电路性能稳定外,还能降低步线难度。电子线路CAD教程中一般只介绍如何操作CAD工具进行布局,如器件旋转、移动等,但缺少介绍布局的理论依据,从而让学生学习后不知道什么样的布局才满足最佳性能要求。为了让学生在布局过程中能有的放矢,应该给学生补充以下知识:

A.遵照“先难后易先大后小,”的布置原则,即核心元器件、重要的单元电路应当优先布局.

B.布局应尽量满足高电压与低电压、大电流与小电流信号完全分开,高频信号与低频信 号分开,模拟信号与数字信号分开总的连线尽可能短,关键信号线最短。

C.根据原理框图,按主信号流向规律安排主要元器件。

D.相同结构电路部分,采用“对称式”结构布局;

1.5 让学生掌握PCB布线的规约

电子线路CAD教程一般以某个软件工具为重点,在布线方面注重教会学生如何把元件间的连线布通,忽略了保证线路能正常工作的理论介绍。表2给出了常见的布线规约及易犯的错误。其它还有3W法则、走线的谐振规则、走线长度最短规则等。在教学中及时根据学生在实际设计中存在的问题,给予指正。

1.6 增加培养学生思考能力的教学内容

在实践过程项目中有针对性地设置故障问题,让学生思考和解决,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,加强学生动手能力的强化。

2 根据教学内容和学生实际情况,改革教学方法

在规定的学时内,补充与PCB设计有关的教学内容,如果按照传统的教学方法全面讲解,是不可能完成的。甚至因为讲解东西太多,让学生难以接受而影响教学效果。所以,必须改革教学方法,才能达到理想的教学效果。改革的思路是:根据学生课余时间较多的特点,而且有一定自学能力的特点,充分利用开放的实验资源,利用互联网建立教师和学生之间互动的桥梁,发挥学生的积极主动性,让学生兴趣与专业结合,理论与实践结合,课内与课外结合,通过实践训练和理论指导提高其硬件设计能力。具体的措施是:

A.明确学习目的,让学生有具体的学习目标。介绍目前企业对电子线路CAD方面人才的需求情况,提高学生的兴趣,给学生树立明确的目标,让学生有的放矢地进行学习。

B.给学生提供课外学习资料,并教会学生如何利用学校的数据库资源和网络资源,收集相关学校资料,如利用超星图书资源,教会学生查阅和收集资料的能力。

C.给学生介绍学习方法,该自学的让学生在课余时间自学,该讲解的进行讲解,该通过上机和实验进行学习的就让学生通过开放实验进行学习。

D.建立网上预约制度,及时通过网络方式和更新教学资源,提高电子线路CAD方面教学改革的论文和前沿知识的读物,给学生提供良好的学习环境。

E.发挥学生的积极主动性,在以项目点评、小组讨论等方式,在教学过程中及时发现并纠正学生存在的问题。

3 改革考核方式

针对《电子线路CAD》课程理论性、实践性和综合性强的特点,如果只以一次考试决定学生学习成绩,即不能真实体验学生的能力,也利于调动学生的学习积极性。因此应该改革考核方式,从学习积极性、学习效果、动手能力进行全面考评。将考勤、理论设计、安装调试、仿真、思考问题等纳入考核范围,增加平时考核的力度和比重,每个项目有对应的项目考核,每个阶段有阶段考核,综合评定期末成绩。

4 改革效果

本文提出的改革方法在宜宾学院《电子线路CAD》教学中实施开展,学生在PCB方面的设计能力得到较大提高,设计的PCB板性能稳定。在2009年全国大学生电子设计竞赛中获得本科组全国一等奖和二等奖各一项,该优异成绩得获得,有多方面的因素决定的,但电子线路CAD的设计能力也有很重要的作用,比如竞赛题目中要求:在增益为60dB,带宽为直流到10MHz的情况下,静噪声输出小于300mv,学生在PCB设计过程中考虑电磁兼容问题,采取了缩短信号走线和减小线间串扰等布线策略,最后输出静噪声小于70mv,性能远远高于指标要求。实践证明了该改革方案的有效性和可行性。

5 结束语

《电子线路CAD》是一门综合性、应用性和实践性很强的课程,具有易学难通的特点,教学难度比较大,所以任何有效的改革方法都是有意义的。本文从满足目前复杂电子系统的实际需要出发,对其教学内容、教学方式和考核方式进行了改革,在教会学生掌握CAD工具操作的情况下,该方法能让学生学会应用高速电路板设计的理论知识去设计性能稳定的电路系统,并在全国大学生电子设计竞赛中验证了该方法是可行和有效的,能为其他进行相关教学改革的教师提供参考,促进更多教学改革成果的诞生。

参考文献:

[1] 毕秀梅.《电子线路CAD》课程项目式教学法的探索[J].电脑知识与技术,2009,5(16):4235-4237.

[2] 黄淑一.浅谈项目教学法在《电子线路CAD))教学中的应用[J].科技情报开发与经济,2009,19(34):179-181.

[3] 吕殿基.任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用[J].北京市经济管理干部学院学报,2008,23(2):66-68.

[4] 王海熔.电子线路CAD―PROTEL课堂教学方法探析[J].电脑知识与技术,2010,6(14):3697-3698.

[5] 徐作华,赵丽,谭丽娜. 电子线路CAD课程的教学探讨[J].中国新技术新产品,2010(5).

通信电子线路论文篇(7)

关键词: 雷电防护;接地;地线干扰;隔离地环路干扰的措施

Key words: lightning protection;grounding;ground disturbance;measures of isolating ground loop interference

中图分类号:TM862文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)05-0119-01

0引言

随着通信事业的迅速发展,电子器件等高新技术产品被广泛的应用。例如:程控交换机、数字通信设备、微机管理设备等。通信方式越来越先进,通信功能越来越完备。然而,这些先进的电子设备承受瞬间过电压的能力却非常低。这就要求我们增加预防雷电和感应电压对设备的损毁意识。另外,有数据统计显示,有85%以上的雷电和感应过电压对通信设备损坏是通过供电系统侵入的,而且雷电也给许多单位,家庭带来了巨大的经济损失甚至危及生命。因此,必须给以足够的重视和加以重点防护。此外,电磁噪声和电子电路之间的干扰和接地地环路的干扰对电子设备的性能造成了巨大的危害,甚至使其不能正常工作,因此消除接地环路的干扰对于设备的正常工作非常重要。

1雷电对通信、电子设备的危害和防护

雷电对通信电源及其供电设备造成的危害大部分是感应雷产生的过电压和地电位升高反击通信电源及其用电设备。据资料显示,当某处供电线路的雷击电流为80kA时,该处线路上的瞬间感应电压可达25kV。如果某通信站距离落雷处不是很远,那么,如此高的感应过电压即使经过线路衰减也仍然具有相当的强度,从而击穿电源设备绝缘,损坏电源及其供电设备,造成供电异常或中断、损坏其供电的通信设备等严重故障。此外,由于现在通信站接地系统大多采用联合接地方式,这样雷电流经接地装置入地时,地电位将瞬间升高。假设某站联合接地系统接地电阻值为1Ω,雷电流瞬间最大值为20kA,那么地电位就升高20kV。引雷入地是雷电防护最基本的措施。另外还有等电位法和雷云驱散法。等电位法是在构筑建筑物时将所有导电物体(如钢筋、金属管道、金属门窗等)均用导体联接成一体,使其感应任何电场时均无电位差,建筑体也就不会遭雷击。雷云驱散法是有的国家用导弹将雷云驱散以防止雷击。

2 地环路的干扰

全球每天约发生800万次闪电,每个闪电的电压高达l亿到10亿伏特,电流强度达2万至4万安培。雷击放出的强电会造成电力设施的损坏,引起电信、卫星、移动通讯服务的中断,导致煤炭、石油化工、纺织易燃物品火灾事故,更为严重的是带来人员伤亡。而引雷入地是雷电防护最基本的措施,因此电子、通信设备都需要有接地措施,但电子设备中的地线分布到设备内部的各级电路单元,通过接地难免会与其他线路构成环路。如果在不对称馈电的信号电路中,地线与信号线可构成环路;地线作为直流供电电源的馈线之一时,它与另一电源线也会构成环路;地线本身也可能构成环路。当交变磁场与这些回路交连时,环路中产生的感应电势就有可能叠加到传输信号上形成干扰。

3地环路干扰的抑制

对地环路干扰的抑制目前有很多措施,如采用变压器耦合,纵向扼流圈传输信号,电路单元间用同轴电缆传输信号,光偶合器,光缆传输信号,用差分放大器减少有地电位差应起的干扰。这里只着重讨论用差分放大器减少有地电位差引起的干扰。地线总有一定的阻抗,地线电流在信号电路两接地点之间产生电位差Ug,该电位差会在非平衡输入的放大器负载上输出一个放大了的干扰电压。而在平衡输入的差分放大器负载上(如图1(a)(b)所示),Ug所引起的干扰电压基本被抵消,达到抑制共模干扰的目的。

根据等效电路可以写出下列方程:

Ug+Irg=I2(Rc2+R12)(1)

I2(Rc2+R12)=I1(Rs+Rc1+R11)(2)

I=I1+I2=■+■(3)

根据以上三个方程连立求解可得:

U1=■Ug

U2=[■-1]■

所以有:U2-U1={■ -

■-■}Ug

由于电路的对称性,Rc1=Rc2,R11=R12

当Rs=0时 : U2-U1=0

当Rs≠0时,可以与Rc2串联一个滑动变阻器Rd,通过调节滑动变阻器的值使得:Rc2+Rd=Rc1+Rs(R11=R12)

4结论

当输入共模信号时,由于电路的对称性,此时两发射极电流增量大小极性相同,电阻上将有增量电流,同理两极电极处的电压增量也是大小极性都相同。因此,双端输出时电压为零,即理想对称的差放两端输出时的共模增益为零。使得Ug所引起的干扰电压基本被抵消,达到抑制共模干扰的目的。

参考文献:

[1] 邱成悌.电子设备结构设计原理[M].江苏:东南大学出版社,2001.

[2]沈惠源.电子设备结构与造型设计[M].南京:东南大学出版社,1990.

通信电子线路论文篇(8)

中图分类号:G424 文献标识码:A

0 引言

21世纪以来,通信技术飞速发展,为了适应科学技术发展,许多重点大学将“高频电子线路”更名为“通信电子线路”。“通信电子线路”是一门重要的专业基础核心课程,是 “电路分析”、低频电子线路(模拟电子线路基础)、“信号与系统”等课程为先修课程的综合性、难度性较大的课程。该门课程也是培养学生分析问题、解决问题的能力,以期达到能设计和运用各种高频电路的能力,为后续的专业课的学习打好基础。本校通信我校通信工程专业拟在2011版培养计划中面向航空特色将“高频电子线路”课程更名为“通信电子线路”,因此开展通信电子线路课程教学研究具有非常重要的意义。

1 课程特点

“通信电子线路”需要在电路分析基础、信号与系统、低频电子线路(模拟电子线路基础)等课程学过以后开设,其后续课程是专业课,如通信原理、无线通信、移动通信等。它是基础课程和专业课程之间架起了一座桥梁。

通过该课程的学习, 学生应了解高频电路重要新技术的发展趋势,熟悉本课程所述各模块的组成、特点、性能指标,以及在通信系统中的地位与作用。深刻理解非线性电路的分析方法及特点;初步建立起信息传输系统的整体概念。掌握高频电路中的基本概念、基本原理和基本方法以及典型电路,看懂一般的实际电路。由于该课程各个模块都是以非线性电路为主,采用非线性分析方法,理论分析很抽象,涉及实际电路较少,尤其是新的通信实际电路很少,甚至没有。学生往往怕学、怕分析,学习效果不理想。如何建设好该课程及提高学生的实际应用能力是当前亟待解决的问题。针对这一棘手问题,本文将从以下几个方面进行探索和研究。

2 课程体系的建设

我校通信电子线路的课时是72学时,其中理论课60学时,实践课12学时。学时较多,因此教学内容必须丰富。首先,根据相关技术和国际上同类课程最新教材的发展趋势,汲取国内外优秀教材的精华,结合通信学科的最新成果和相关技术的最新方法,我们采用的教材是王家礼的21世纪高校通信类规划教材《高频电路原理与分析》,该教材内容精选,重点突出。

然后针对该课程的难点,将课程内容上进行了优化。整个课程内容主要由两部分构成:无线模拟通信系统的发射机部分和接收机部分。发射机部分由音频放大电路、高频小信号放大电路、高频振荡器、调制器以及高频功率放大电路组成。接收机部分由高频放大电路、本振电路、混频电路、中频放大电路、解调器以及低频放大电路组成。根据这两大部分的内容,按照高频小信号放大电路高频功率放大电路正弦波振荡电路振幅调制电路混频电路解调电路进行教学内容的编排。同时考虑到现代无线电设备中,锁相环作为一个多功能部件用得越来越多,已成为一个基本的高频单元电路,将锁相环原理及应用单独成一章。

随着科学技术的发展,高频集成电路成为系统中不可缺少的器件或部件,增加了高频集成电路的内容,比如,高频电路的集成化、高频集成电路和高频电路的电子设计自动化(EDA)等。并将其作为自学思考部分,课堂上进行有目的地引导学生自学。这样教学中我们就以“讲透概念原理,打好电路基础”为宗旨,在章节次序的安排上尽量符合由浅入深,由个别到一般的认识规律。以分立元件电路为基础,面向集成电路,重点突出电路模型的概念,讲透基本单元电路的工作原理及分析方法,降低知识体系入门的难度,提高学生的兴趣。使学生有一个完整的知识架构,克服了部分学生在学习通信电路难的思维障碍。通过知识体系的建立,达到知识精练、知识体系系统化,与其他相关课程融合,提升学生创新思维能力。

3 教学模式的创新

课程知识体系改革要服从于课堂教学实际需要。在明确知识体系构架基础上,还需要在教学活动过程中加强教学手段、方法和教学理念等教学模式进行创新研究,以提高教学效率和教学效果。教学中我们特别注重了解学生学习状况,针对性加强学生薄弱环节的学习指导,及时收集学生学习效果的信息反馈进行分析,把课程内容的新发展及教师在科研中的应用引入教学内容,把学生的学习重点调整在“工程应用”状态。同时课堂教学引入多媒体信息技术,制作多媒体课件,引入图片、动画、视频等多媒体要素,优化教学过程,充实课堂教学的内容,提高学生学习的兴趣和效果。

根据本课程理论性与实践性都很强的特点,同时也为了更好地培养学生的实践、创新能力,结合通信工程专业实际情况,以发射机系统和接收机系统为主题内容,设计多个验证性和综合性实验,并编写与课程配套的实验指导书。帮助学生理解理论课堂知识,熟练掌握常用电子仪器,掌握通信电子线路分析与设计方法,培养学生的独立思考、综合应用和解决问题的能力。

4 结束语

“通信电子线路”课程是我校通信工程专业的重要课程。这门课程的教学改革直接关系到专业的建设和学生的知识体系搭建,也关系到学生对专业前景的信心。因此,改革完善该课程教学体系,摸索良好的教学模式,增强学生对专业的认同感,提升学生的能力和质量势在必行。

参考文献

通信电子线路论文篇(9)

[中图分类号]TN710 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)49-0220-01

高频电子线路是电子信息工程、通信工程、电子信息科学与技术相关专业的一门重要的专业基础课,也是从事通信、电子等相关领域研究开发人员必须了解的基本知识。通过本课程的学习学生不仅可掌握高频电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法,为后续课程学习打下良好的基础,而且可运用课程知识去分析、解决实际的工程技术问题。本课程专业性、综合性强,对学生基础知识结构要求高。在教学过程中,学生普遍反映该课程抽象、难懂,难以掌握。如何在有限的教学时间内,让学生了解并掌握高频电子线路的知识,培养学生的分析能力、设计能力,使学有所用,是我们开设这门课程的根本目的,为更好地达到此目的,笔者在教学小组讨论的基础上,根据自己多年的教学经验,提出了一套行之有效的教学思路。

1 如何选择一本合理的教材

教材是教师和学生进行教学活动的重要桥梁,必须根据自己学生的实际情况进行合理的选择教材,国内有很多知名专家编写的《高频电子线路》教材,如张肃文老师编写的教材,教材的理论相当丰富,对实践也有很强的指导意义,我们以前就是用该教材,但现在受教学学时的限制,再使用张肃文老师的教材,已经完全不能适应教学,时间过短,无法按照教材进行系统的讲授。因此我们又选择了西电出版社的沈伟慈老师的教材《通信电子线路》一书,该教材最大的特点就是在于条理清楚、系统性强、重点突出。学生能够在已学知识的基础上很容易地把握住学习的主干,对于学生来说,这点相当重要,把握了主干,就相当于有了“主心骨”。本书从最基本的单元电路着手,详细而系统地阐述了各种电子电路的功能、原理、设计方法,是一本不可多得的优秀教材,特别适合我们学校通信专业的教学。

2 如何高效的利用教材

教材的充分使用,是完成教学目的的关键性一步,任课教师在不脱离教材内容的基础上将自己长期积累的分析问题、解决问题的经验,不断地传授给学生,帮助学生在原有知识的基础上尽快地掌握课本上的知识,并能很清楚地掌握教材的重难点。而不是只是满足于上课听老师讲,下课按照上课老师的讲述做作业,老师没教授的知识点则完全不知所云,这样一学期下来,可能会考试,会做一些题,但时间一长,等毕业的时候,忘得一干二净,所以一定要高效的利用教材,使学生掌握课程的本质,这样才能学以致用,而不是简单的应付考试。在每一章节结束后,教师最好还要留出时间来让大家重新回顾前面所学的知识,让已学有所得的同学来仔细推敲,重新审视,看看自己到底学了哪些内容,大概掌握了多少,还有哪些不足,从而对自己的学习状况有一个清晰全面地认识。这样对知识的巩固与延续都是非常有益的。

3 教学方法的改革和完善

《高频电子线路》学生普遍反映该课程抽象、难懂,难以掌握,如何在有限的教学时间内,让学生了解并掌握高频电子线路的知识,是值得我们研究的一个课题。

3.1 教学方法多样化

在开设《高频电子线路》之前都开设了《模拟电子技术》,有了这个基础,在教学过程中可以多采用对比法,例如在讲高频小信号放大器时,可将高频小信号放大器与低频小信号放大器,高频小信号放大器与高频谐振功率放大器,变频电路、调幅电路与检波电路、高频电路的y参数等效电路与低频电路的h参数等效电路等加以对比地学习,可加深学生对单元电路的整体把握以及对基本概念的清晰理解。

3.2 合理运用多媒体辅助教学手段

根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,达到最优化的教学效果。可综合运用Powerpoint、Flash、Photoshop、3Dmax、Authorware等软件制作形象逼真的多媒体课件,比如在讲到高频功率放大器的负载特性的时候,我们可以通过动画来呈现当负载电阻逐渐增加,动态负载线以及集电极电流波形的变化趋势,这样直观的动态变化加深了学生的印象。又比如在调幅和调频这两章中,开始学生对这些概念比较模糊,这时我们可以通过制作动画来表现调幅、调频,使学生能更直观地理解概念。多媒体课件必须制作得完整、形象、生动,有助于吸引学生的注意力,增加教学互动。切忌知识点的简单陈列,只是图片加文字,没有“动”的部分,但多媒体教学始终只能作为辅助手段,传统教学的黑板板书还是应该占主要地位,教师的逐步推演过程是学生培养思维方法,良好的解题习惯的一个重要途径。

3.3 强化课程设计

课程设计可以看做是对所学知识的一个综合运用,通过课程设计,可以使学生分析问题、解决问题、设计电路的能力有质的飞跃,由元件到环节最终达到系统级的认识,并且可以提高学生的团队协作意识、竞争意识。通过设计、调试,学生会遇到理论教学中,甚至实验环节中一些意想不到的许多实际问题,学生的能力就在解决这些问题时得到了潜移默化的提高。另外,强化课程设计,也可以为两年一次的全国电子设计大赛练兵。

4 结 论

在多年的高频电子线路课程教学实践中,本文中改革的尝试取得了很好的教学效果,学生的学习兴趣、动手能力和创新能力都有很大的提高。但随着电子技术的发展,我们必须与时俱进,要不断地学习新的知识,不断地更新调整自己的教学思想,通过各种过可能的方法来提高教学效果,只有这样才能培养出符合社会发展需求的工程应用人才。

参考文献:

[1]张肃文.高频电子线路[M].5版.北京:高等教育出版社,2009.

[2]刘静波.高频电子线路实践教学的建设和探索[J].电气电子教学学报,2006(4):87-90.

[3]陈邦媛,于慧敏,崔宁,等.高频电子线路课程的教材与教学方法改革探讨[J].电气电子教学学报,2004(4):72-74.

通信电子线路论文篇(10)

前言:高频电子线路之所以被大众熟知和关注,是因为其在电子信息类技术中扮演着不可缺少的角色。如果我们想要了解甚至研究高频电子线路,实验操作这一步是必不可少的。一般来说,高频电子线路,学生的操作只能局限于实验箱上,很难升级硬件,也很难更新内容。本文根据高频电子线路课程的特点结合3大电子仿真软件SPICE、EWB、MATLAB的特点,优化了高频电子线路的实验内容。

一.高频电子线路仿真实验的特点

在教学过程中,老师的教学方式是先进行理论教学,然后再进行实验验证,最后进行综合性课程设计,但是这样的教学方式达不到很好的效果,传统的课堂教学都注重于理论分析、实验物件的介绍,难以给学生留下深刻的印象,导致学生对所学习内容的兴趣慢慢消失。如果在授课过程中,能够在对电路进行理论分析的同时加入仿真软件SPICE、EWB、MATLAB的仿真演示,从而达到理论讲解和验证的同时进行,这样既增强了教学的灵活性和直观性,也能够在有效的学识内,让学生加深对基本理论知识的理解,这比传统的教学方法更有效率,更有活力。

二.高频电子线路仿真实验的设计

我们在对高频电子线路的了解中,不能仅停留在个别内容的认知,而进行应该对整个高频电子线路体系达到认知的效果,这有利于我们对相关领域技术的领悟。

1对于电路原理的通信系统仿真实验。对于在教学中,学生的理解只停留在公式层面上的问题,我们可以设计以教学为基础的通信系统仿真实验,让学生加深对数学模型的理解。因为实验中的每一个模块都是根据该模块所代表的单元电路来实线原理的建立,使数学模型更具有关联性和形象性。

2对于硬件电路的仿真实验。为了使得硬件测试与软件仿真相结合,设计了硬件电路的仿真实验。我们可以了解到,高频电子线路是电子技术类课程的其中一种。课程中除了相关的原理外,还有大量关于电路分析与设计的问题。

在软件仿真实验中,我们可以观测到一些现象,这些现象是无法在硬件电路实验中所观察到的。比如,振荡电路中有些参数对时间的影响,又比如电路参数的相关条件对电路性能的影响等等。另外,我们可以节约实验的花费,不必花大量的钱购买相关仪器。如果学生掌握了仿真软件的使用方法,那就为后期的电路设计应用铺好了道路,能够更好地认识电路的分析、设计和优化。

三.高频电子线路仿真实验的实践

1.模拟通信系统的仿真实验研究。Matlab中的Simulink是一种具有可视化功能的工具,与传统的模式相比更容易被大众所接受,因为它具备更灵活、更直观的优点。Simulink可以很简单灵活的把数字模型转化为软件模型,从而可以进行动态的仿真实验,这种仿真注重了可操纵性,也注重了系统的概念。在操作系统中,为了使大家更清楚的了解系统的结构、仿真模型、数字模型这三者的对应关系,在显示的界面,我们还可以清楚的了解到具体的发射系统和接收系统。

2.电路仿真实验研究。Protel是应用最广泛的电路辅助设计软件,它与其他软件最大的区别就在于具有很强大的印制版设计功能和电路原理图设计功能。电路仿真实验已经在高频电子线路实验中进行了多方面的应用。

3.接收机电路仿真实验研究。进行接收机的电子线路仿真实验的目的是专门为了突出二极管包络检波器的特有性能以及小信号调谐放大器的特有性能等等。我们在进行这两种实验的时候发现,改变硬件的参数操作非常不方便,一方面是浪费时间,另一方面也浪费精力。所以我们根据在实际操作中出现问题才设置了这类的仿真实验,达到解决这方面的很多问题。新方案中信道检查这一功能,能够很迅速的检测到各路信号能否满足幅值要求,不满足要求的能通过报警然后发出通知,让我们知道系统的出错位置在哪里,并且达到很具体的效果。针对粗码信号,我们主要需要检查是否存在高低电平的变化。针对精码信号可以根据比较精码信号的A/D量,来判断这五种幅值标准是否达到要求 。这五种检测项目的要求分别如下所示:(a)峰值幅值小于或者等于98%;(b)、峰值幅值大于或等于75%;(c)、谷值幅值大于等于或2%;(d)、谷值幅值小于或等于25%;(e)、幅值的误差小于10%。

四.编码连续性的实时性检查

如果想要保证整个系统正常工作的基本功能,你们就需要编码的正确率,什么叫做编码正确,直接的来说,就是没有出现跳码。如果一旦出现跳码,有关系统都将失去控制,甚至导致整个系统的瘫痪。正因为如此,我们在编码器信号处理系统中增加了了实时进位检查的功能,这个不仅能够准确的检测编码器编码,而且在发现错误时,还能迅速出现报警然后通知上位机系统,这样就能够让上位机能及时的采取相应施,避免了失控造成大的巨大损失。

实验中,我们还采用了抛物线拟合算法,通过等时间采样连续的几个位置点以此推算出未来位置点得位置,假如未来点的位置出现的偏差是在游走在误差范围内的,我们就判定出编码是连续的,相反如果出现报警并通知上位机系统,那就是不连续的。

五.结束语

我们利用各种仿真软件对高频电子线路进行了仿真分析,了解其特点,测试了调幅信号的输出波形的变化规律和检波后的波形变化规律;观察并分析了电路中关键节点的 频谱关系,得到的结果是一致的,即虚拟仿真结果与理论分析相对应。我们将仿真软件高效合理地应用到高频电子线路的实验教学中,可让很多抽象的理论教学变得更简单明了,让学生更有效的从实验中了解到相关知识。希望通过一系列的仿真实验,也能够为?集成电路(IC)是整个电子信息产业奠定基础.随着电子计算机技术的飞快进步,高频电路的集成化已经成为高频电子线路发展的一个重要方向.一方面可以节省时间另一方面也可以节省费用,缩短周期。因此,各种简洁方便的仿真软件不断涌现,并得到广泛的认可。

参考文献:

通信电子线路论文篇(11)

引言

随着近年来电子技术的飞速发展,人类对电气设备尤其是计算机设备的依赖越来越严重,这些高精度的微电子设备内置大量的半导体集成模块,导致过压、过流保护能力极其脆弱。结果是各类电子设备的耐过电压能力下降,遭雷电和过电压破坏的比例呈不断上升的趋势。

1 1/4波长短路线型电涌保护器原理分析

1.1 传输线的传输理论

1.1.1 传输线的基本概念 凡用来传输电磁能量的导体,介质系统均可称为传输线。微波传输线是传输微波能量和信息的电磁装置,也可用来构成各种微波元件。按传输线上所传输的波可将传输线分为三类:(1)双导体传输线(2)金属波导管(3)介质传输线。

1.1.2 均匀传输线的分布参数 微波传输线与集总参数电路不同,当高频信号通过传输线时将产生如下一些分布参数效应:

分布电阻效应;指传输线上单位长度线段的总电阻值,单位为欧/米,其大小取决于导线的材料及其截面和尺寸,对于理想导体,则,表示无耗。

分布电导效应;指传输线单位长度线段的并联电导值,单位为西门子/米,其大小取决于导线周围填充介质的损耗角,对于理想介质,则,表示无耗。

分布电感效应;指传输线上单位长度线段的自感,单位为亨/米,其大小取决于导线的截面尺寸、线间距离和导磁率。

分布电容效应;指传输线上单位长度线段间的电容,单位为法/米,其大小取决于导线的截面尺寸、线间距和填充介质的介电常数。

3 结语

可见传输线的传输理论在微波通信应用方面已日趋成熟,1/4波长短路线型电涌保护器的原理采用传输线的传输理论分析,通过理论分析和实验数据得到以下结论:1/4波长短路线采用铜导线,承受的雷电流大,即SPD的通流大。

参考文献

[1] 郭躬旭 鲍于常. 1/4波长短路线作大功率中波发射机避雷器的试验 [J].广播电视技术 1989年第六期;