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仿真电路设计报告

仿真电路设计报告

仿真电路设计报告范文第1篇

1.设置实验项目

在本课程的实验项目中设置了12学时必开实验,包括验证型实验和设计型实验。主要目标概括为以下四点:

(1)掌握电路性能仿真方法,提高对电路的设计、分析、调试、故障排除的能力。

(2)掌握虚拟仪器仪表的使用方法。

(3)掌握电子线路原理图设计的过程、方法及技巧。

(4)掌握印刷电路板图设计的过程、方法和技巧,训练电路设计方面的综合工程素质。具体项目设置为:Multisim10界面设置及原理图绘制(2学时验证型)、Multisim10虚拟仪器仪表使用(2学时验证型)、Multisim10分析功能及电路特性仿真(2学时设计型)、AltiumDesigner原理图设计(2学时设计型)、AltiumDesignerPCB步线练习(4学时设计型)。

2.考核方式

考核内容为学生实验完成情况和实验报告两项。关于实验完成情况,考核学生是否参加实验、实验过程中是否认真、是否完成(独立完成)并得到正确结果;关于实验报告,考核学生的实验报告是否正确、完整、无误,实验报告的内容应包括实验目的、实验内容、实验中遇到的问题及解决办法,并附实验结果及分析,最后在实验报告上给出考核分数。对实验完成情况记实验成绩分,对实验报告记实验报告分。两项成绩之和为实验课成绩,占课程总成绩的50%。

二、上机考试设计

1.考试方法

配合本课程的教学目标,期末考试采用上机操作考试,开卷,一人一机,上交电子答卷word文件。老师对电子答卷进行评阅,记录成绩。考试题目类型为综合型大题,考查软件操作、模拟/数字电路分析与仿真、常用仪器仪表使用、元器件辨识、原理图和PCB图绘制的基本技能,考核范围全面,难度中等偏上,符合教学大纲的要求。

2.考试内容

试卷一般包括三道大题,覆盖了本课程两个电子线路CAD教学软件的主要内容,包括基础部分和应用部分,考查了学生的基本操作技能和虚拟设计及测量的工程素质。第一大题为Multisim模拟电路操作题,主要考察软件Multisim的基本概念学习情况及模拟电路的仿真与分析能力,包括一些基本物理单位的使用、基本虚拟测量仪器仪表的使用等,例如:绘制单管放大电路、对电路输出变量进行测量以及电路频率特性测量等内容;第二大题是Multisim数字电路操作题,考察软件Multisim的使用情况,包括数字电路的元器件、常用虚拟仪器仪表及常用分析和仿真方法等,例如:按要求绘制异步预置计数器电路图、电路元件设置、添加逻辑分析仪进行波形测量等内容;第三大题是AltiumDesigner上机操作题,主要考察软件AltiumDesigner的学习应用情况,包括原理图输入、元器件库使用、PCB板绘制的基本规则和方法等,例如:计数显示电路原理图绘制、PCB图绘制、PCB板参数设置等内容。

三、结论

仿真电路设计报告范文第2篇

明确设计要求,让学生心中有数

要求学生利用已学过的数字电子技术基础知识,充分发挥主动性,自行设计电路,自拟实验方案,最后完成电路设计、实验、测试、撰写设计报告等全部工作。具体是:1)根据设计任务、技术指标对课题进行分析;通过查阅资料、理论计算,得到设计方案;选择元器件,搭接线路,实现方案;分析实验结果,写出设计总结报告。初步掌握典型数字电路的试验、设计方法。2)通过对典型数字电路的设计和仿真,掌握利用EDA技术分析和设计电路。3)通过独立思考问题、查阅工具书、参考文献,寻找解决问题的途径;掌握常用基本电路的调试、测试的一般规律、常用测试仪器仪表的使用;对设计结果独立进行分析、评价,培养自学能力和独立分析问题、解决问题能力。

3切实加强各个实践环节,实现教学目标

数字电子技术课程设计是一个循序渐进的过程,这一过程中每一个阶段的成功与否对下一阶段及整个课程设计是否达到预期效果起着非常重要的作用[1]。因此每个环节都要十分重视,切实做好。利用一定的时间给全体学生讲解教师拟出的每个题目的设计技术指标与要求,让学生充分了解题目设计的性能、指标内容及要求,以便明确设计应完成的任务。同时向学生介绍题目设计的大概思路、基本步骤和方法,这样使学生明确设计的目标和方向。在课程设计教学中,可由学生自己选择课题、自由组合,给学生以更多的时间和空间,有利于学生个性的发挥和创新能力的培养。实践证明,只有学生对课程设计的内容感兴趣,才会产生解决问题的兴趣,才会转化为学习的动力[2]。为了有效杜绝雷同现象,锻炼每个学生的动手能力,我们拟出了16个参考题目。先让学生根据自己的知识水平、兴趣爱好、掌握资料,选择题目;然后老师根据具体情况裁定。一般来说每个教学班大约35人,这样每个题目2~3人,并且要求学生设计电路时,可以发挥创新能力,在完成老师提出的功能基础上,可以进一步拓展电路的功能或提高电路的性能。另外,相同的题目可用不同的芯片来实现,这样学生设计内容雷同的机会就大大减少了。我们所出的题目几乎覆盖了数字电子技术各个知识面,从基本的中小规模集成电路,到随机存取存储器都包括在内,从数字钟、抢答器、交通灯到频率计、电压表、彩灯控制,这些课题既有知识性,又有实用性和趣味性。

EDA技术为分析和设计数字电路提供了一种全新的现代化的方法[3]。电路仿真是利用EDA系统工具的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真[4]。利用仿真软件辅助电路设计,提高了设计的成功率,调动了学生的兴趣和积极性。重要的是学生可以利用该软件进行自主创新设计,通过软件仿真模拟,进行各种测试分析,修改和完善自己的设计,从而大大提高学生电路设计水平和分析问题、解决问题的能力,激发他们的创新意识[5]。因此,我们先让学生根据选定题目的技术指标和要求,在计算机上进行仿真设计。有时实现同一功能,往往可有多种方案,这就要求学生从功能、性能价格比、实现的可能性等角度出发综合考虑,最终制订合理的设计方案。学生根据自己的设计方案,定出元件清单,上报老师。老师根据实验室的情况,确定购买的元件,进行采购。对于中规模集成电路,我们通常利用购买管脚座和共用芯片的方法,也就是学生搭建电路时,焊接的只是管脚座,芯片可反复使用,这样既可节约经费,也可避免因某些学生焊接技术差而损坏集成芯片。学生拿到元件后,必须对元件进行检测,杜绝把参数不符合要求或已损坏的元器件焊接到电路中,进一步提高了学生检测、判别元器件好坏的能力。学生根据设计方案在万能板上进行焊接搭建电路,在装配电路的时候,一定要要求学生认真仔细、一丝不苟,不要出现错接或漏接,杜绝假焊、虚焊,以避免出现人为故障。同时要求元器件在线路板上的排列规范,疏密合理,美观科学。

焊好电路后,在老师的指导下进行通电测试,看是否达到功能指标。对某些较复杂的电路可以先对各单元的电路分别进行装配调试,达到指标要求之后,再联系起来统调。学生在课程设计中出现了故障和问题,要善于用理论与实践相结合的方法,去分析原因,要学会区分是由于接线错误造成的故障还是由于器件本身损坏而造成的故障,这样就可能较快地找出解决问题的方法和途径。在课程设计过程中,还会出现一些预先估计不到的现象,比如电路的接法没有错误,电路仿真也成功,但就是不能实现电路的某些性能指标,这就需要改变某些元件的参数或更换元器件,甚至需要修改方案。作品完成后,每个学生必须认真根据自己的设计方案和设计、检测过程,撰写设计报告。报告必须完整,它包括了技术指标、方案的设计、参数的计算、元器件的选择、流程框图、原理图和装调测试中遇到的问题分析与解决方法及实验结果分析、收获、体会等内容[6]。同时要求设计报告的行文排版要符合规范要求,这样可提高学生的科技写作能力、方案表达能力。每个学生必须做好验收答辩的准备,按时答辩,检测验收,最后上交作品和设计报告。在验收环节上,我们采用了答辩形式,效果很好,使学生加深了对设计的理解,熟练操作,增强技能的目的,同时,提高了表达能力,为今后的毕业设计以及工作提供了一次锻炼机会[7]。

完善考核体系,合理评定学生成绩

建立严格的实践考核与成绩评定体系,可以有效地增强实践指导教师的责任感,公平、公正地评价学生的实践能力,提高了学生对实践课程的重视程度。对于数字电子技术课程设计我们采用了下面的评分标准:1)设计成果(PCB板)质量,占总成绩40。主要考查学生电路设计的难易程度;电路的设计是否规范合理、美观;电路的连接、调试方法是否正确;电路的性能是否能够达到设计的要求。同时,要求学生在设计过程中,要从生产实际和现有条件出发,力争做到制作的项目具有较高的性价比。2)设计总结报告,占总成绩30。提供设计报告,包括方案论证、元件清单、原理图、存在问题、解决方法、调试步骤和数据分析等;书写、排版是否规范。3)答辩占总成绩20。要求每个学生进行答辩,演示设计的作品。主要考查学生对实验涉及的理论知识掌握、叙述的程度,对实验得到的结论和现象是否能够正确理解和分析,并能够合理的解释实验中出现的问题,正确判断实验的成功、失败。4)课程设计期间纪律表现,占总成绩10。主要考核培养学生遵守纪律、安全操作和团结协作的精神。#p#分页标题#e#

仿真电路设计报告范文第3篇

1根据教学实际,合理安排时间根据教学大纲,本课程设计安排两周时间,具体安排如下:1)理论设计,确定预设计方案:3d。要求画出框图,总体逻辑电路图,提出元器件清单。

2)安装调试,改进完善:5d。要求在规定时间内安装调试完毕并达到技术指标,布线要求可靠并尽可能整齐,集成块数量要求尽量少。

3)撰写设计报告:1d。根据设计过程、设计结果撰写设计报告,并且行文格式要符合规范要求。

4)验收电路:0.5d。各组装调好的电路经老师、组长验收其完成情况,包括功能、布线工艺、集成块数量。

5)总结交流:0.5d。在分组总结交流的基础上写出课程设计总结报告(1周后交),必要时可以组织一次全班性的交流。如果集中进行设计实践,元件充足,这样的安排无疑是比较合理的。但由于一个学期往往同时开设多门课程,有许多课程又无法集中安排,这样给排课带来困难。由于事先又无法准确知道设计需要哪些元件,学校无法预先备有充足元件,而元件的购买在我们这里也无法在很短的时间内买到。因此,在实际教学中我们把时间分散,通常是在一个学期或半个学期内完成,每周有固定时间让老师指导学生进行设计,并进行答疑。这样学生能自由利用空闲时间进行电路设计,到实验室制作PCB板,得到实践锻炼的机会就大大增加了。

2明确设计要求,让学生心中有数

要求学生利用已学过的数字电子技术基础知识,充分发挥主动性,自行设计电路,自拟实验方案,最后完成电路设计、实验、测试、撰写设计报告等全部工作。具体是:

1)根据设计任务、技术指标对课题进行分析;通过查阅资料、理论计算,得到设计方案;选择元器件,搭接线路,实现方案;分析实验结果,写出设计总结报告。初步掌握典型数字电路的试验、设计方法。

2)通过对典型数字电路的设计和仿真,掌握利用EDA技术分析和设计电路。3)通过独立思考问题、查阅工具书、参考文献,寻找解决问题的途径;掌握常用基本电路的调试、测试的一般规律、常用测试仪器仪表的使用;对设计结果独立进行分析、评价,培养自学能力和独立分析问题、解决问题能力。

3切实加强各个实践环节,实现教学目标

数字电子技术课程设计是一个循序渐进的过程,这一过程中每一个阶段的成功与否对下一阶段及整个课程设计是否达到预期效果起着非常重要的作用[1]。因此每个环节都要十分重视,切实做好。

3.1讲解指标,明确方向

利用一定的时间给全体学生讲解教师拟出的每个题目的设计技术指标与要求,让学生充分了解题目设计的性能、指标内容及要求,以便明确设计应完成的任务。同时向学生介绍题目设计的大概思路、基本步骤和方法,这样使学生明确设计的目标和方向。

3.2双向选择,确定题目

在课程设计教学中,可由学生自己选择课题、自由组合,给学生以更多的时间和空间,有利于学生个性的发挥和创新能力的培养。实践证明,只有学生对课程设计的内容感兴趣,才会产生解决问题的兴趣,才会转化为学习的动力[2]。为了有效杜绝雷同现象,锻炼每个学生的动手能力,我们拟出了16个参考题目。先让学生根据自己的知识水平、兴趣爱好、掌握资料,选择题目;然后老师根据具体情况裁定。一般来说每个教学班大约35人,这样每个题目2~3人,并且要求学生设计电路时,可以发挥创新能力,在完成老师提出的功能基础上,可以进一步拓展电路的功能或提高电路的性能。另外,相同的题目可用不同的芯片来实现,这样学生设计内容雷同的机会就大大减少了。我们所出的题目几乎覆盖了数字电子技术各个知识面,从基本的中小规模集成电路,到随机存取存储器都包括在内,从数字钟、抢答器、交通灯到频率计、电压表、彩灯控制,这些课题既有知识性,又有实用性和趣味性。

3.3仿真设计,确定方案

EDA技术为分析和设计数字电路提供了一种全新的现代化的方法[3]。电路仿真是利用EDA系统工具的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真[4]。利用仿真软件辅助电路设计,提高了设计的成功率,调动了学生的兴趣和积极性。重要的是学生可以利用该软件进行自主创新设计,通过软件仿真模拟,进行各种测试分析,修改和完善自己的设计,从而大大提高学生电路设计水平和分析问题、解决问题的能力,激发他们的创新意识[5]。因此,我们先让学生根据选定题目的技术指标和要求,在计算机上进行仿真设计。有时实现同一功能,往往可有多种方案,这就要求学生从功能、性能价格比、实现的可能性等角度出发综合考虑,最终制订合理的设计方案。

3.4购买元件,检测参数

学生根据自己的设计方案,定出元件清单,上报老师。老师根据实验室的情况,确定购买的元件,进行采购。对于中规模集成电路,我们通常利用购买管脚座和共用芯片的方法,也就是学生搭建电路时,焊接的只是管脚座,芯片可反复使用,这样既可节约经费,也可避免因某些学生焊接技术差而损坏集成芯片。学生拿到元件后,必须对元件进行检测,杜绝把参数不符合要求或已损坏的元器件焊接到电路中,进一步提高了学生检测、判别元器件好坏的能力。

3.5焊接元件,搭建电路

学生根据设计方案在万能板上进行焊接搭建电路,在装配电路的时候,一定要要求学生认真仔细、一丝不苟,不要出现错接或漏接,杜绝假焊、虚焊,以避免出现人为故障。同时要求元器件在线路板上的排列规范,疏密合理,美观科学。

3.6通电测试,完善功能

焊好电路后,在老师的指导下进行通电测试,看是否达到功能指标。对某些较复杂的电路可以先对各单元的电路分别进行装配调试,达到指标要求之后,再联系起来统调。学生在课程设计中出现了故障和问题,要善于用理论与实践相结合的方法,去分析原因,要学会区分是由于接线错误造成的故障还是由于器件本身损坏而造成的故障,这样就可能较快地找出解决问题的方法和途径。在课程设计过程中,还会出现一些预先估计不到的现象,比如电路的接法没有错误,电路仿真也成功,但就是不能实现电路的某些性能指标,这就需要改变某些元件的参数或更换元器件,甚至需要修改方案。

3.7反思过程,撰写报告

作品完成后,每个学生必须认真根据自己的设计方案和设计、检测过程,撰写设计报告。报告必须完整,它包括了技术指标、方案的设计、参数的计算、元器件的选择、流程框图、原理图和装调测试中遇到的问题分析与解决方法及实验结果分析、收获、体会等内容[6]。同时要求设计报告的行文排版要符合规范要求,这样可提高学生的科技写作能力、方案表达能力。

3.8充分准备,答辩验收

每个学生必须做好验收答辩的准备,按时答辩,检测验收,最后上交作品和设计报告。在验收环节上,我们采用了答辩形式,效果很好,使学生加深了对设计的理解,熟练操作,增强技能的目的,同时,提高了表达能力,为今后的毕业设计以及工作提供了一次锻炼机会[7]。

4完善考核体系,合理评定学生成绩

建立严格的实践考核与成绩评定体系,可以有效地增强实践指导教师的责任感,公平、公正地评价学生的实践能力,提高了学生对实践课程的重视程度。对于数字电子技术课程设计我们采用了下面的评分标准:

1)设计成果(PCB板)质量,占总成绩40。主要考查学生电路设计的难易程度;电路的设计是否规范合理、美观;电路的连接、调试方法是否正确;电路的性能是否能够达到设计的要求。同时,要求学生在设计过程中,要从生产实际和现有条件出发,力争做到制作的项目具有较高的性价比。

2)设计总结报告,占总成绩30。提供设计报告,包括方案论证、元件清单、原理图、存在问题、解决方法、调试步骤和数据分析等;书写、排版是否规范。

仿真电路设计报告范文第4篇

关键词:继电保护 仿真程序 设计构想

一、继电保护整定计算程序现状

随着电力系统的发展,电网规模越来越大,结构也越来越复杂,继电保护整定计算的工作量也越来越大,而且整定计算的定值无法通过实际故障的情况,来验证其选择性和灵敏度。整定计算程序只能校验保护定值对本线的灵敏度,不能计算保护定值的远后的保护范围。另外,对于新设备的投产,整定计算不可能进行整个电网的保护整定计算,而只能进行局部电网的保护定值整定计算,因此,日积月累在整个电网保护定值配合上,可能会出现偏差,造成保护定值之间的不配合而使保护误动。一般的整定计算的工作,简单的流程图如下:

往往审核人的审核只对计算结果进行审核,在运行方式上的考虑及配合是否合理还不能验证,而且校验工作也不是很直观。因此,开发研制继电保护仿真程序是非常必要的,也将是非常实用的。

有了继电保护仿真程序,将有助于继电保护的定值的校验,防止运行中的继电保护定值的失配及灵敏度不足等问题。继电保护仿真程序具有模拟电网各种故障(包括复故障)的功能,以校验保护定值的正确性与否,增加了以上环节后,保护定值整定计算工作的流程图如下:

增加了仿真程序检验计算步骤,也就增加了一道防线,能对保护定值进行进一步的校验,而且很直观,能有效地防止保护定值的误整定。

二、继电保护仿真系统的组成

继电保护仿真程序就是利用计算机程序模拟电力系统各种故障,用故障量来检测保护的动作行为,并能输出各站的保护动作情况。其主要由程序和数据库两部分组成。

(一)数据库主要有:

1、电网一次系统图:

包括所有整定范围的一次电网结构图,应标有断路器状态,断路器在断开位置和合闸位置应有明显区别,以提醒计算人员有关保护动作跳闸情况。

2、继电保护定值库

a、元件参数:电网元件参数数据是用来模拟故障计算时依据,必须是电网运行元件的实测参数。

b、继电保护定值库:与在电网中运行的实际定值一致,包括各种保护的定值。

(二)程序部分

程序主要包括下面几个部分:模拟故障计算、保护动作行为的判断和报告输出等。

1、模拟故障计算程序:

模拟故障计算程序是仿真系统的核心,它应能够模拟各种故障类型,并对各厂、变每条线的保护的各种测量值进行计算,如相电压、相电流、相间阻抗、接地阻抗、零序电流、负序电流等。

2、保护动作行为的判断

根据程序的计算结果,与继电保护定值比较,来判断继电保护的动作行为。对各种保护分别进行判断。对于阻抗、电压和电流等保护的判断,直接用测量值与定值进行比较,比较的顺序是,从一段开始,如果在一段范围内,则输出保护动作,不再进行下一段的比较;如果一段不动,再与二段定值比较,以此类推。纵联保护的动作与否,要看对侧高频测量元件是否动作,如果也动作,则输出高频保护动作,否则,判断为未动作。而分相电流差动保护还应与线路对侧矢量电流相加再与定值进行比较。

3、输出报告

比较完毕后,输出保护动作情况报告,并在电网一次结线图上标明保护动作情况。

输出报告中保护动作情况表应有如下内容:

时间:年月日时分秒

系统运行方式:

机组运行情况,元件检修情况,

故障情况:

故障地点,故障类型,相别,

故障量:UA,UB,UC,3U0,IA,IB,IC,3I0。。。

保护动作:

变电站名,线路名,测量值,保护定值,动作时间,灵敏度。。。

。。。。。。

从报告中可以清楚地看到保护的动作的详细情况。

三、继电保护仿真程序的使用举例

仿真程序的运行过程如下:

继电保护仿真程序的主要用途有:保护定值的校验、事故分析和事故预想。

(一) 电网运行中继电保护定值的校验

以简单的电网为例,如图四所示:

各厂站都装有高频、距离和零序电流保护。

1、相间距离保护定值的校验。

A、在CD线出口10%处模拟两相短路,保护的动作行为应是:两侧的纵联保护应动作,CD线C侧距离保护一段应动作,D侧距离保护一段不应动作,距离二段保护应动作。BD线B侧距离二段不应动作,DE线E侧距离二段不应动作。

B、在CD线上25%处模拟两相短路,保护的动作行为应是:两侧的纵联保护应动作,CD线两侧距离保护一段应动作。BD线B侧距离二段不应动作,DE线E侧距离二段不应动作。

可在系统的任意一点模拟故障,来考验保护的动作行为。

2、接地距离保护。接地距离保护的检验方法与相间距离保护的校验方法基本相同。

3、零序电流保护的校验方法。

A、非全相振荡情况,只校验零不灵敏一段保护定值,不应有零不灵敏一段保护动作。

B、其它校验方法与相间距离保护校验方法基本相同。

2、事故中继电保护装置动作行为的分析

如果在电网故障中,保护装置有不正确动作行为,首先要根据当时的系统实际运行方式,可在寻找到的故障点处模拟相同的故障类型,来计算相关变电站和发电厂的电压、电流及阻抗等值,观察保护的动作情况,分析故障中的保护装置的动作行为。并与录波结果进一步进行核实,以保证与当时的实际情况相符,从而验证了保护装置动作的正确与否。

利用仿真程序分析电网事故,可以大大提高工作效率和工作质量,为继电保护工作提供了先进的管理手段。

3、调度员做事故预想

继电保护仿真程序,还可以为调度员做事故预想方案提供方便。调度员可根据事故的预想方案,利用仿真程序在相应的故障点处模拟故障,来观察保护装置的动作情况,做为事故预想的根据,使事故预想的方案更符合实际。

4、临时方式保护定值的校验

仿真电路设计报告范文第5篇

中图分类号:TN709文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)04-0000-00

1、引言

传统的电子技术培训课程,包含数电、模电和高频电子三块。电子技术作为电子信息类专业极其重要的学科基础课,在教学中很受重视,它的教学质量将直接影响专业课的学习水平和实践能力的培养,对电子类各专业人才培养目标的实现起着关键作用。

2、传统电子技术培训的缺点

(1)教材基本内容已不能与当今的电子技术接轨;(2)传统电路的设计方法不适合大型项目的设计;(3)传统教材的内容和培养模式将会影响良好实践能力的培养;(4)内容抽象,实践以验证为主,创新设计为辅;(5)实训所需设备不足,仅局限于验证性实验和基于“电路模块式(板级)”设计项目。

3、现代EDA技术的含义及特点

电子设计自动化(EDA)技术以软硬件为工作平台,在电子产品系统设计中,能够将电路设计、性能分析、仿真验证、电路优化及设计印制板的整个过程利用计算机自动处理完成,代表了现代电子设计的主流趋势。

“EDA技术”课程兼具理论性和实践性,且实践强于理论。因此,针对电子技术教学环节改革与探索,结合办学目标,拓宽学习者的思路,摆脱传统理论的束缚,实现从分析到设计的升华,是电子技术信息类专业建设的一项重要任务,有着积极的现实意义。

4、EDA在电子技术中的应用

4.1通过仿真软件代替硬件

EDA技术中有着大量专业的仿真软件,如SPICE/PSPICE、EWB、Multisim等,可构建多种形式的实验、实习平台,进行电路仿真测试、交直流分析、频率响应分析、电路参数扫描分析、电路容差分析等。“以软代硬”弥补了实训设备的不足,使实训不再受到硬件条件的限制,促进高校教学手段现代化。

4.2利用EDA软件将硬件设计转换为软件设计

EDA技术的应用减少了实训对硬件设施的依赖,学员可凭借EDA软件平台进行电子产品的设计。例如Protel、PowerPCB、Layout等,通过设计,拔高了综合技能,且极大程度调动了学习的兴趣,激发了主观能动性。

4.3设计性实验、电路设计方案可通过EDA技术验证正确性

利用EDA技术可采用系统仿真或结构模拟的方法来验证实验或综合设计方案的可行性,这只需确定系统各环节的子项目和子模块便可轻松实现。仿真之后对构成系统的各子电路结构进行必要的模拟分析,以此来判断电路结构设计的正确性及各项性能指标的实现性。EDA技术的量化分析方法对于提高工程电子技术设计水平和电子产品质量,有着重要的指导意义。

4.4利用EDA技术优化设计电路的特性

众所周知,电子元器件的容差以及工作环境温度会对电路的稳定性产生极大的影响。传统的设计方法很难对环境影响进行全面而彻底的分析,但采用EDA技术中的温度分析、统计分析功能,可以方便地分析各种环境温度条件下的电路特性,继而确定最佳元件参数以及电路结构和适当的系统稳定程度,优化电子产品设计。

4.5利用EDA技术对设计电路特性进行模拟测试

在电路设计过程中,需对大量的数据测试和特性分析进行处理,但由于测试手段、仪器仪表精度的限制,测试完毕,问题依然众多。在采用EDA技术后,大幅度的减轻了工作负担,交由计算机的自动化处理,轻松地实现全功能测试。

4.6易于并行操作,可采用“自顶向下”的设计程序和构建框架结构,从而确保设计方案整体的合理和优化

设计过程中子环节或子模块出现问题可以从局部解决,从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。这一特点对项目式设计或电子设计竞赛培训奠定良好的基础,激发了学员的创新思维,增强了团队协作能力。

4.7降低设备损坏,减少器件、仪器仪表损耗,降低培训成本

以往在实训环节,大量的实验和课程设计,学员需花费很多时间忙于实验箱或面包板连线插件松动的检查,或焊接、连接电路、调试电路、处理数据和器件烧毁上。但有了EDA电子工作台,可以预先对实验或设计进行仿真测试,极大程度的避免了赘余繁琐。既节省培训或开发周期,又减少了器件及设备的损耗,节约了培训成本,提高了培训效率。

4.8利用EDA技术方便了实训报告、设计报告以及电子设计竞赛方案撰写

当学员在完成实验、课程设计时,经常会有大量的原理图绘制工作和电路图原理分析的内容,特别是当学员在参加电子设计类型的竞赛时,如何快速有效的完成设计竞赛题目,并提供条理通顺、附件齐全的设计报告,对竞赛结果的评定往往能起到锦上添花的作用。因为EDA软件强大的交互兼容性,可导出不同格式、使用简单的粘贴复制功能,快速的将电路图、仿真文件等直接送到WORD中进行处理和文字编辑,继而形成高质量的实验、设计报告。

5、EDA技术培训平台的整合

培训机构或大中专院校可以根据专业的培养目标以及“订单”,基于“性价比”原则出发,选择并整合出适用于自身专业定位的EDA软件系统和硬件开发系统资源。例如数字系统设计工具软件常见的有Active-HDL、Quartus Ⅱ、MaxplusⅡ、Modelsim等,而针对模拟电路设计工具有SmarSPice、PSpice、HSpice等,版图设计方面的常见软件工具有Mentor-Graphics 、Cadence、Zeni、Synopsys、和Laker等,而专门针对系统建模与分析工具则有Opnet和Matlab,因具备相同功能的EDA软件系统和硬件开发系统门类繁多,因此整合EDA资源是一项迫切而必要的任务。

6、结语

EDA技术在电子技术中的应用,提升了实训的层次,丰富了综合电子设计和设计性实验,“以软代硬”的方式在实训中完成设计、仿真、调试和制作,拔高了培训学员的开发能力。这样极大程度地节省了培训设备的投入,降低了管理成本和维护费用,丰富了实训内容,逐步地培养了学员的工程意识和创新能力,实现了由分析到设计的质变。

参考文献

[1]孙加存,吴晓帆.EDA技术实训教学体系的构建[J].中国现代教育装备,2007(55).

[2]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL(3)[M].北京:清华大学出版社,2009.9.