电路原理论文范文第1篇

关键词：电路原理；教学；改革

中图分类号：TM13 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0121-02

一、电路原理课程的现状

1.电路原理课程的发展。大学阶段的电路原理课程的学习中，学生需要学习掌握电路的基本理论和定律，具备独立分析计算的能力和设计电路、开展实验的初步技能，为后续的自动化、电气工程及其自动化、测控仪表、通信工程、电子信息工程等专业课程打下基础。近年来，电路技术的应用领域迅速扩展，如纳米电子学等新学科的兴起，新的元件如无源的电路第4类基本元件（忆阻器）的发现[1]，电路理论的内容不断充实，从线性、非时变、无源、双向和二端元件电路发展到非线性、时变、有源和多端元件电路，电路的超大规模集成推动电路系统体积不断缩小，电路原理课程产生了较大的发展。但是，从上世纪末形成的电路原理课程教学体系却基本上处于稳定状态。这种教学体系已经显现出一些不适合课程内容发展的情况。在教学中，仍按过去电路的特点分为强电电路和弱电电路，与新出现的强电电路的信号处理管理（如电脑控制下的UPS供电电路）等新发展不适应；授课中强调理论知识教学，学生更善于列方程求解理想电路，缺乏对元件建模背景的分析，实际应用能力培养不足。2011年教育部电子电气课程基础课程教指委《电子电气课程基础课程教学基本要求》一书中，详细介绍了国内外课程现状及其相互比较，并建议电路课程今后应着重总结教学内容与工程实践相结合的经验，处理好电路类课程基本理论与现代科学技术之间的关系[2]。我们认为，电路原理课程发展至今，最重要特征更加注重理论联系实际。

2.电路原理课程特点。电路原理是一门理论性和实践性很强的课程，其主要特点可概括为理论性强、实践性强和创新空间大。①理论性强：课程中基础知识点多，经典理论多，数学推导多。课程的这一特点，决定了电路原理课程在后续专业课程的基础性地位，对课程内容的掌握程度直接影响后续专业课程的学习效果[1]。②实践性强：掌握了电路原理课程内容，我们可以通过设计电路模型，对任何实际的电路进行分析研究，并通过研究结果指导工程实践，解决实际需求。课程的这一特点，决定了电路课程的学习必须将理论与实践相结合，相互促进。③创新空间大。电路设计中，采取不同的连接方式，同样的电路元件可以构成不同的电路，发挥不同的作用。课程的这一特点，扩充了电路设计的创新空间，提高了学习的趣味性，为发挥学生在学习中的主观能动性提供了条件。

3.课堂教学的特点。①学生学习特点。一些学生对课程内容的运用重视不够，更多采取考前题海战术的方式取得学分，未建立起通过学习扎牢基础、促进今后学习和提升运用能力的目的。②教师授课特点。由于电路原理课程理论性强的特点，教师不得不用更多时间向学生讲解基础知识，确保理论的完整性和系统性，而在有限的教学时间中，运用能力的培养就相对弱化。

根据电路原理课程的发展特点，我们在课程的教改中，需要体现电路原理课程的特点和当代大学课堂教学的特点。

二、电路原理教学方法改革

法国政治家托克维尔在他那本经典的代表作《旧制度与大革命》中提出，深刻的改革是有充分准备的人们自行动手从事的全面改革。可以说，课程教改需要合适的条件环境，目的明确的顶层设计和切实可行的具体措施。由此，我们可以尝试提出以下三项原则：在教育目标方面，以提高学生实践能力为培养目标的原则；在条件环境层面，依靠现代科技手段促进学习的原则；在具体措施层面，促进学生主动学习为主的原则。把握这三条原则，我们可以从以下几个方面强化理论和实践的结合，更好地推进电路原理课程教改。

1.教学内容中注重理论学习和实例分析相结合。针对课程理论性强的特点，必须强化理论的系统学习，需要通过让学生掌握基础知识、理解基本原理，从而建立起电路原理的基本知识框架，为运用知识开展实践和后续课程的学习提供基础。但是，理论学习时，必须重视理论与实践转化的过程。对于初学者来说，从基础知识、基本原理到实例运用，有一个逐渐深化认识和转化适应的过程，教师必须在讲授理论知识时，引导学生进入这个渐变的过程。这就要求教师在理论讲解中，有针对性地开展实例分析，特别是对于教学难点和重点部分，有针对性地选择工程实例开展教学，以元件为载体讲解基础知识，以工程模型为依托阐述基本原理，从而在抽象的理论知识和客观的工程实例间建立联系，让学生在促进理论知识的深入理解的同时，潜移默化地提升知识的运用能力。

2.教学方式上注重内容讲解和仿真软件辅助相结合。随着大学教学条件的改善，大学课堂教学中，过去采取的“教师板书―学生记录”方式已转变为“多媒体展示+教师板书―学生纪录”方式。这种变化，由于多媒体技术的运用，将教师从繁复的板书中解脱出来，可以将更多的课堂时间用于内容讲解，课堂教学效率有了很大提高。但是，即使采取教师课前发放多媒体课件内容的方法，学生在课堂上的主要学习方式仍然是记录，这种教学方式的变化，其实质仍然是理论学习的经典方法――教师讲解、学生记录，没能更好满足现代教育更注重发挥学生主观能动性这一要求，也不能适应电路原理课程实践性强的特点。基于基础条件的提升，多媒体教学手段的普遍运用，在课堂教学中使用仿真软件开展分析具备了推广条件。很多教师已经在探索，在电路原理课程的课堂讲解中，运用仿真设计开展辅助教学。运用仿真设计辅助教学就是配合理论知识的讲解，利用多媒体教学设备，通过电路仿真软件设计相应的电路模型，计算测试结果，并指导学生观察和总结的过程。仿真设计本身属于一种模拟试验，使用仿真软件辅助教学，其实质就是理论教学与模拟实践的结合。使用仿真设计辅助教学，可以深化学生对理论知识的理解，更重要的是，学生在学习中，已经从传统的被动听理论讲解转变为主动观察模拟试验，教学的实践性特征明显增强，使学生自然而然地从传统学习方式向现代教学学习方式转变。

3.教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合。实践是提高工科专业课程教学效果的方式，更是工科专业教育的最终目的。通过实践教学既可以巩固学生的理论知识，又可以培养学生的动手实践能力，提高学生的综合素质。电路原理课程的实践主要采取实验课的方式。按实验的内容分，可以分为验证性实验、设计性实验和创新性实验三种。验证性实验就是通过实验对理论进行验证，教师根据课程内容设计实验，学生在教师的指导下重复实验过程，通过对实验结果的观察，验证课程中基本理论，在抽象的理论知识和实际的实验结果间建立联系，深化对理论知识的认识。设计性实验和创新性实验主要是为了提升运用能力，学生根据实际问题自主设计实验，并在教师的帮助下开展探索性研究，通过实验结果对设计进行不断优化，找到解决实际问题的设计方案，从而提升运用理论知识解决实际问题的能力。电路实验是电路课程学习的重要环节，是体现教育理念中理论联系实际原则的体现，是学生获得知识的重要手段，更是培养学生观察分析和解决实际问题能力的重要途径。电路实验对于电路原理课程这一实践性强的课程具有重要作用，但是，当前电路实验存在以下不足：一是由于课时限制，以及扩招后学生数量增多，实验设备、场地相对不足，学生进行电路实验的课时不能满足教学的需要。二是由于电路实验是在既有设备、元件的基础上进行，受学校实验条件的限制，大多数情况下只能开展验证性实验，实验课具有的提升学生创新能力的作用发挥不足，不能很好满足设计性实验和创新性实验的需要。解决这一问题，一方面需要不断加大投入，提升实验室的装备水平，充实实验室师资力量水平，满足设计性实验和创新性实验的要求。另一方面，需要引入仿真软件模拟实验，以最便捷的方式提高实验效果。使用仿真软件模拟实验，就是在实验中，采用计算机软件进行电路设计实验，通过软件分析实验结果。实验中，学生可以开展验证实验，利用无形的电路模型开展电路分析，迅速得到实验结果，提高实验效率。更重要的是，学生可以开展设计性实验和创新实验，为学生提供了广阔的创新空间。学生针对需要解决的问题设计电路，并实时调整设计方案，比较便捷地修改电路，从而解决实际问题。在这一过程中，实验灵活性的增加可以促进学生主动性，实验趣味性的增加可以激发学生学习兴趣，有效发挥了学生的主观能动性。这一方式具有容易设计、容易修改、容易实现等优点，有效规避了传统物理实验存在的受设备条件限制严重、实验存在安全风险的问题，可以用最少的代价开展科学研究，从而拓宽学生视野、开拓学生思维、锻炼实践操作能力，适应理论结合实际的发展需要。

通过对电路原理课程和大学教学特点的分析，笔者提出了以坚持依靠现代科技手段、提高学生实践能力和提升学生主动性原则，在电路原理课程教改中，提出了教学内容中注重理论知识学习和工程实例分析相结合、教学方式上注重知识讲解和仿真软件辅助相结合和教学实践中注重电路实验与仿真软件模拟实验相结合的建议，以不断推进教学改革并提升教学成效。

参考文献：

电路原理论文范文第2篇

关键词：二极管双T电桥；Matlab Multisim；仿真分析

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）03-0093-03

Abstract：In order to solve the problem of experimental demonstration of the principle of diode double-T bridge， a method of using Multisim and Matlab is introduced. Visualizing the theory of the circuit principle by Matlab and discussing the influence of circuit parameters on the sensitivity. Constructing and testing the diode double-T bridge circuit model in Multisim. On condition that ， the sensitivity of the simulation circuit is 26.34mV/pF and the non-linear error is 2.0%， so the input-output relation of diode double-T bridge is linear in accordance with the theoretical prediction. The experimental results show that the simulation analysis can verify the circuit principle of diode double-T bridge， is conducive to get a better understanding of the circuit principle and improves the teaching results.

Key Words：diode double-T bridge；Matlab Multisim；simulation analysis

二O管双T电桥电路及其衍生的环形二极管电桥电容转换电路具有电路结构简单、灵敏度高、线性好的优点，常用作差动式电容传感器转换电路[1-2]。分析二极管双T电桥电路工作原理通常用动态电路理论，推导过程复杂而且抽象；由于客观原因，教学中往往不便演示电路实验验证理论结果。因此二极管双T电桥电路的分析成为传感器技术教学中的难点。

Multisim是一款主流EDA软件，集成了大量的元件库、虚拟仪器和丰富的分析工具，使电路设计和优化变得极为方便，因此被广泛应用于电子电路、智能电子系统的设计和仿真[3-5]。Matlab是一款功能强大的数学软件，可用于数值计算、符号运算、算法开发、数据可视化等领域[ 6-7]。结合两种软件提出传统实验的仿真或改进方案成为电子、自动化等专业教学和研究的一个方向[8-9]。

本文在Matlab辅助下分析电路工作原理，为设定电路参数提供理论依据；设计了二极管双T电桥电路Multisim仿真实验。通过虚拟示波器测量输入输出电压，直观表示出电路工作状态；用图表工具对电路变量进行瞬态分析，验证理论结果并分析电路特性。

1 二极管双T电桥理论

二极管双T电桥电路由高频电源E、差动电容C1和C2、特性相同的理想二极管D1和D2、固定电阻R1和R2（R1=R2=R）以及负载电阻RL组成，如图1所示。E提供幅值电压为UE周期为T的交流对称方波。

在电源E的正半周，二极管D1导通D2截止。电容C1很快充电至电压UE，同时电容C2经R2向RL放电，流经RL的电流可表示为

（1）

式中，是电容C2的放电时间常数。表明负载电流是电源正半周电流与C2放电电流的叠加。

在E的负半周，二极管D1截止D2导通。C2很快充电至电压UE，同时电容C1经R1向RL放电，流经RL的电流可表示为

（2）

式中。

整个周期内输出电流可表示为

（3）

输出电压平均值

（4）

式中，。

当时，

（5）

式中。

上式表明，当二极管双T电桥和电源确定时，在一定条件下，输出电压平均值与（C1-C2）成线性关系[10]。

2 二极管双T电桥仿真分析

2.1 电路参数对灵敏度影响

（5）式表明二极管双T电桥输出电压灵敏度为kUEf，灵敏度与电源电压、频率和系数k成正比，其中k是R、RL的函数。选择RL在1Ω至1MΩ之间，R在1Ω至20kΩ之间作为考察区间，用matlab软件的mesh函数绘制以R、RL为自变量k为因变量的二元函数图像，并用contour函数绘制等高线如图2。由图2可知，k在区间内随R、RL单调递增，且在RL大于10kΩ后与R近似成正比。选择电源时要求电压、频率稳定，且UE、f越大灵敏度越高。设置电路参数时RL越大灵敏度越高，R的取值还需考虑对的影响，过大会增加电路的非线性误差。

2.2 二极管双T电桥仿真实验与分析

打开Multisim，从元件库中选择电阻、电容、二极管、脉冲电压源等元件，创建图3所示二极管双T电桥仿真电路图。加入虚拟示波器、探针，以便测量仿真实验数据。

仿真电路中二极管选择响应时间远小于脉冲周期的肖特基二极管或理想二极管，其他电路参数可以设置如下：f=1MHz，VP=10V， R1= R2=2kΩ，RL=1MΩ，差动电容的初始电容C1=C2=20pF。

Multisim虚拟示波器输入输出电压波形如图4所示，从上到下依次是脉冲电源V1、电容C1、电容C2和负载RL对地电压波形。从波形图可以看出RL电压是V1、C2、C1电压叠加的结果，与理论分析结果一致。若C1增大，C2减小，则C1放电时间常数增加，放电波形幅度减小；C2放电时间常数减小，放电波形幅度增大，因此输出电压正半周幅度增加负半周幅度减小，输出电压平均值升高，反之则反。

初始电容量C1=C2=20pF时，根据（4）式可算出此时的理论值为0V。运行仿真中的瞬变分析，采集100-105us范围内5个周期的瞬时值，输出数据到Excel，测出平均值为-1.8mV，仿真数据与理论计算结果一致。

令电容变化量在±14pF之间变化，根据（5）式可知满足随（C1-C2）线性变化的条件。测量此范围内电容变化引起的输出电压平均值变化，即二极管双T电桥的灵敏度特性，并用（4）式计算出相应理论值，数据如表1。由表1数据可计算出在范围内输出电压平均值的最小二乘法灵敏度系数为26.34mV/pF，非线性误差为2.0%，表明与呈线性关系，与理论值变化趋势一致；时测量值与不再线性相关。

3 结语

用Matlab和Multisim软件对双T电桥电路进行了分析，提供了直观、定量的仿真结果；电路仿真实验表明，输出电压平均值与差动电容变化量在较小时成线性关系，与理论结果一致，较大时不再线性相关。

将Matlab和Multisim软件引入对二极管双T电桥电路原理的实验验证，可加强学生对电路理论的理解，丰富学生分析电路的手段，提高学生用软件对电路模型设计、仿真调试的能力，促进专业技术能力的提升。

参考文献

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电路原理论文范文第3篇

关键词：课程体系改革；教学内容优化；集成电路设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）34-0076-02

以集成电路为龙头的信息技术产业是国家战略性新兴产业中的重要基础性和先导性支柱产业。国家高度重视集成电路产业的发展，2000年，国务院颁发了《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》（18号文件），2011年1月28日，国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》，2011年12月24日，工业和信息化部印发了《集成电路产业“十二五”发展规划》，我国集成电路产业有了突飞猛进的发展。然而，我国的集成电路设计水平还远远落后于产业发展水平。2013年，全国进口产品金额最大的类别是集成电路芯片，超过石油进口。2014年3月5日，国务院总理在两会上的政府工作报告中，首次提到集成电路（芯片）产业，明确指出，要设立新兴产业创业创新平台，在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进，引领未来产业发展。2014年6月，国务院颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》，加快推进我国集成电路产业发展，10月底1200亿元的国家集成电路投资基金成立。集成电路设计人才是集成电路产业发展的重要保障。2010年，我国芯片设计人员达不到需求的10%，集成电路设计人才的培养已成为当前国内高等院校的一个迫切任务[1]。为满足市场对集成电路设计人才的需求，2001年，教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业[2]。

我校2002年开设电子科学与技术本科专业，期间，由于专业调整，暂停招生。2012年，电子科学与技术专业恢复本科招生，主要专业方向为集成电路设计。为提高人才培养质量，提出了集成电路设计专业创新型人才培养模式[3]。本文根据培养模式要求，从课程体系设置、课程内容优化两个方面对集成电路设计方向的专业课程体系进行改革和优化。

一、专业课程体系存在的主要问题

1.不太重视专业基础课的教学。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路设计的专业基础课，为后续更好地学习专业方向课提供理论基础。如果基础不打扎实，将导致学生在学习专业课程时存在较大困难，更甚者将导致其学业荒废。例如，如果没有很好掌握MOS晶体管的结构、工作原理和工作特性，学生在后面学习CMOS模拟放大器和差分运放电路时将会是一头雾水，不可能学得懂。但国内某些高校将这些课程设置为选修课，开设较少课时量，学生不能全面、深入地学习；有些院校甚至不开设这些课程[4]。比如，我校电子科学与技术专业就没有开设“晶体管原理”这门课程，而是将其内容合并到“模拟集成电路原理与设计”这门课程中去。

2.课程开设顺序不合理。专业基础课、专业方向课和宽口径专业课之间存在环环相扣的关系，前者是后者的基础，后者是前者理论知识的具体应用。并且，在各类专业课的内部也存在这样的关系。如果在前面的知识没学好的基础上，开设后面的课程，将直接导致学生学不懂，严重影响其学习积极性。例如：在某些高校的培养计划中，没有开设“半导体物理”，直接开设“晶体管原理”，造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“半导体物理”课程的基础，很难进入状态，学习兴趣受到严重影响[5]。具体比如在学习MOS晶体管的工作状态时，如果没有半导体物理中的能带理论，就根本没办法掌握阀值电压的概念，以及阀值电压与哪些因素有关。

3.课程内容理论性太强，严重打击学生积极性。“专业物理”、“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”这些专业基础课程本身理论性就很强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。而我们有些教师在授课时，过分强调公式推导以及电路各性能参数的推导，而不是侧重于对结构原理、工作机制和工作特性的掌握，使得学生（尤其是数学基础较差的学生）学习起来很吃力，学习的积极性受到极大打击[6]。

二、专业课程体系改革的主要措施

1.“4+3+2”专业课程体系。形成“4+3+2”专业课程体系模式：“4”是专业基础课“专业物理”、“半导体物理”、“固体物理”和“晶体管原理”；“3”是专业方向课“集成电路原理与设计”、“集成电路工艺”和“集成电路设计CAD”；“2”是宽口径专业课“集成电路应用”、“集成电路封装与测试”，实行主讲教师负责制。依照整体优化和循序渐进的原则，根据学习每门专业课所需掌握的基础知识，环环相扣，合理设置各专业课的开课先后顺序，形成先专业基础课，再专业方向课，然后宽口径专业课程的开设模式。

我校物理与电子科学学院本科生实行信息科学大类培养模式，也就是三个本科专业大学一年级、二年级统一开设课程，主要开设高等数学、线性代数、力学、热学、电磁学和光学等课程，重在增强学生的数学、物理等基础知识，为各专业后续专业基础课、专业方向课的学习打下很好的理论基础。从大学三年级开始，分专业开设专业课程。为了均衡电子科学与技术专业学生各学期的学习负担，大学三年级第一学期开设“理论物理导论”和“固体物理与半导体物理”两门专业基础课程。其中“固体物理与半导体物理”这门课程是将固体物理知识和半导体物理知识结合在一起，课时量为64学时，由2位教师承担教学任务，其目的是既能让学生掌握后续专业方向课学习所需要的基础知识，又不过分增加学生的负担。大学三年级第二学期开设“电子器件基础”、“集成电路原理与设计”、“集成电路设计CAD”和“微电子工艺学”等专业课程。由于“电子器件基础”是其他三门课程学习的基础，为了保证学习的延续性，拟将“电子器件基础”这门课程的开设时间定为学期的1～12周，而其他3门课程的开课时间从第6周开始，从而可以保证学生在学习专业方向课时具有高的学习效率和大的学习兴趣。另外，“集成电路原理与设计”课程设置96学时，由2位教师承担教学任务。并且，先讲授“CMOS模拟集成电路原理与设计”的内容，课时量为48学时，开设时间为6～17周；再讲授“CMOS数字集成电路原理与设计”的内容，课时量为48学时，开设时间为8～19周。大学四年级第一学期开设“集成电路应用”和“集成电路封装与测试技术”等宽口径专业课程，并设置其为选修课，这样设置的目的在于：对于有意向考研的同学，可以减少学习压力，专心考研；同时，对于要找工作的同学，可以更多了解专业方面知识，为找到好工作提供有力保障。

2.优化专业课程的教学内容。由于我校物理与电子科学学院本科生采用信息科学大类培养模式，专业课程要在大学三年级才能开始开设，时间紧凑。为实现我校集成电路设计人才培养目标，培养紧跟集成电路发展前沿、具有较强实用性和创新性的集成电路设计人才，需要对集成电路设计方向专业课程的教学内容进行优化。其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路工作特性和电路分析基本方法等，而不是纠结于电路各性能参数的推导。

在“固体物理与半导体物理”和“晶体管原理”等专业基础课程教学中，要尽量避免冗长的公式及烦琐的推导，侧重于对基本原理及特性的物理意义的学习，以免削弱学生的学习兴趣。MOS器件是目前集成电路设计的基础，因此，在“晶体管原理”中应当详细讲授MOS器件的结构、工作原理和特性，而双极型器件可以稍微弱化些。

对于专业方向课程，教师不但要讲授集成电路设计方面的知识，也要侧重于集成电路设计工具的使用，以及基本的集成电路版图知识、集成电路工艺流程，尤其是CMOS工艺等相关内容的教学。实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。因此，在专业方向课程中要增加实验教学的课时量。例如，在“CMOS模拟集成电路原理与设计”课程中，总课时量为48学时不变，理论课由原来的38学时减少至36学时，实验教学由原来的10学时增加至12个学时。36学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。12个学时的实验教学中2学时作为EDA工具学习，留给学生10个学时独自进行电路设计。从而保证学生更好地理解理论课所学知识，融会贯通，有效地促进教学效果，激发学生的学习兴趣。

三、结论

集成电路产业是我国国民经济发展与社会信息化的重要基础，而集成电路设计人才是集成电路产业发展的关键。本文根据调研结果，分析目前集成电路设计本科专业课程体系存在的主要问题，结合我校实际情况，对我校电子科学与技术专业集成电路设计方向的专业课程体系进行改革，提出“4+3+2”专业课程体系，并对专业课程讲授内容进行优化。从而满足我校集成电路设计专业创新型人才培养模式的要求，为培养实用创新型集成电路设计人才提供有力保障。

参考文献：

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电路原理论文范文第4篇

关键词：计算机仿真技术；电路原理教学；Multisin应用

在高校的电子信息类专业中，电路原理教学是一门基础课程，对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展，计算机也逐渐普及开来，计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大，有利于提高教学的效果和质量[2]。

一、传统电路原理教学中存在的问题

电路原理教学需要作图进行授课，抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求，教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉，比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想，将抽象的东西转化为具体的事物，所以整个课堂气氛沉闷，学生感到枯燥乏味，教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中，需要画大量的电路图，通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中，图形复杂导致画图不精确，另外也浪费了大量的课堂时间，整节课没有很好地利用，教学的效率不高。最后，传统的课堂教学实验中，难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况，影响实验的正常开展，不仅浪费了上课的时间，也造成了资金的浪费，打击了学生的动手积极性和参与性，制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下，加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中，计算机仿真技术的应用越来越广泛，教学的效果大幅度提高。

二、计算机仿真技术的特点

第一是更加生动直观，便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主，图形复杂，注重理性的分析，学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术，可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来，具备直观、生动的界面，学生也更容易接受，有利于学生的理解和记忆。

第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强，需要经过严谨的推导和大量的计算，学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术，可以把许多元件细致地描绘出来，而且更加的齐全，为学生的学习提供了便利。另外，计算机仿真技术功能强大，不但可以保存各种工作状态中的电路数据，还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时，计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。

第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中，实验是必不可少的一个环节，对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术，保证了成本的低投入，学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响，保证了实验过程的顺利开展和完成。另外，学生在实验过程中，不会造成原料和器材的损坏浪费，可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习，激发学生学习的兴趣，提高教学的效果。

三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用

一方面计算机是一种智能化的工具，在电路原理教学中，能够自动建立电路运算方程，并且进行计算，将结果通过图形的方式表达出来。因此，在电路原理教学中，引用Multisin（电路仿真软件）软件进行教学活动，可以激发学生的学习兴趣，提高学生的参与能力和动手操作的能力，有利于帮助学生直观地了解掌握知识，提高教学的效果。

另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件，并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏，资金投入较少。另外，Multisin软件的功能齐全，可以进行各种类型的仿真电路实验活动，得到详细的数据报告和图形，并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合，在大屏幕上演示整个实验的过程，让学生更加直观地参与、了解电路的原理，掌握专业的知识和技能[4]。

再者，因为社会经济的发展和对人才的需求，Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势，对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件，随着科学技术的进步和多媒体技术的发展，Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛，已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。

四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势

第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性，因此在高校的教学活动中，通过将Multisin软件和PPT相结合的方式，制作一个教学用的多媒体课件，并在课件中标明重点和难点。在教学过程中，理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课；在实验部分，依赖于Multisin软件强大的仿真能力，利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示，将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像，实现理论和实践的良好配合。另外，在PPT幻灯片的制作过程中，可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中，使整个多媒体课件内容丰富，文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力，同时能够让学生直观地接受知识，提高学生的学习积极性和动手操作能力，保证教学活动的正常开展和完成，促使电路原理教学实现改革和完善。

第二是有利于学生自己分析解决问题，提高自主能力。在“电路原理教学”中，运算量大，公式的运用和推导复杂，造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥，难以集中学生的学习注意力。其次，教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输，用文字对电路工作的原理进行分析和讲授，学生往往是难以接受，教师的“教”和学生的“学”之间脱节，抑制了学生的学习积极性，教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体，抽象变得形象化，学生对知识有充分的兴趣，主动地参与课堂，才能够更好地学习和掌握电路原理，完成教学的任务和进度。因此，在教学中引入Multisin软件，利用Multisin软件独特的电路分析的能力，例如运算放大器对数据的放大性能分析等等，学生可以自主地发现并解决出现的问题，并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论，提高学生独自分析问题的能力，将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。

第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中，需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中，电路原理是通过黑板教学完成的，用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外，手绘图形的复杂导致学生难以辨认，无法集中学生的注意力，造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后，情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中，具备数量齐全的各种电子元件，在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到，而且元件的大小并不是固定的，可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高，并且还可以随时地增删。与黑板教学相比，Multisin软件仿真技术具有独特的优势，成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者，利用Multisin软件绘制完电路图之后，可以直接将电路图进行课堂的演示，在教学中对电路图进行仿真分析，帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用，集中学生的注意力，激发学生的学习积极性和能动性，提高教学的效果。

五、结束语

传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流，所以进行教学方式的改进和完善，应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强，学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大，因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像，并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合，制作内容丰富、生动的课件，帮助学生更好地进行学习，了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合，激发了学生的学习积极性，提高了教学的效果，促进了电子类专业的长远发展。

参考文献：

[1]张立新，魏巍.计算机仿真软件在“电路原理”教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报，2008，（07）：28-29.

[2]左丽霞.Multisim在《电路原理》教学改革中的应用[J].科技信息，2008，（30）：479+486.

[3]王尔申，庞涛，，郑丹.Multisim和Proteus仿真在数字电路课程教学中的应用[J].实验技术与管理，2013，（03）：78-81.

电路原理论文范文第5篇

【关键词】高低压配电设备 问题故障 解决方法 电路原理

高低压设备出现故障会严重影响企业的正常运作，对工作进度产生影响，还可能造成严重的财产损失，影响国家经济的长足发展和进步。因此，在日常的生产经营中要注意对高低压配电设备的安全保障，在设计安装高低压配电设备时注意设备的质量和安全性能，保障供电畅通和运作正常。

1 高低压配电设备电路故障原因

1.1 预警监管问题

高低压配电设备大多经由人力进行安装检测，因而缺乏有效的预警监管措施是设备故障的重要原因之一。由于相关工作人员处理故障的措施不当，对高低压配电设备造成不必要的破坏和损耗，容易造成设备故障，影响企业生产运作的供电，造成经济损失。在日常的维修检测工作中，检测人员由于预警监管缺乏有效的措施，检查维护工作流于形式，起不到预警保障的作用。

1.2 变电设备自身出现故障或损耗

配电设备的质量和实用价值也是设备出现故障的重要原因，设备自身的原因常涉及电器元件的合理装配、电路的正确分析设计以及电路原理的设计使用。其中，高压配电设备主要采用真空高压断路器，真空断路器由许多电器原件构成，每一部分的故障都会影响断路器的正常使用。因环境变化造成分合闸的弹跳性不同，影响了分合闸对电路开断的控制，造成电路的供电故障。真空泡中的真空环境不纯，出现与外界环境的联通，会造成潜在的安全威胁。真空断路器的分闸出现故障，会造成故障时的电路保护机制无法正常运作，导致潜在的用电危险。在事故发生时而低压设备主要采用两路供电的方式供电，用电高峰时，两台变压器同时运行，容易造成电路故障，影响供电工作的正常开展。

1.3 故障相关的资料文件缺乏

对高低压配电设备的妥善处理或处理失误案例都能为日后的工作提供一定的借鉴和帮助，因此每次故障情况的相关资料和文件是配电工作人员应当妥善保管和研究的重要资料。主要的资料包括接线图、电路图和设备故障说明书。对相关的资料加以分析研究，能有效提高工作人员分析故障原因、处理故障问题的能力。但在实际的高低压配电设备故障分析处理工作中，大多数工作人员都没有对故障原因和维护措施进行总结讨论，总结后的资料也没有进行妥善保管，因此造成了面对问题时无所适从，无法对相关的故障原因进行统筹分析和处理。

2 高低压配电设备故障的解决方法

2.1 明确电路元件的配置

高低压配电的相关工作人员要掌握与配电器相关的知识技能，对各种类型的配电器具备分辨的能力，并了解配电器设备的相关使用特点，并对电路图进行解读和分析，明确电路元件的配置和电路连接的先后顺序，防止电路安装中出现问题。高低压配电器设备的相关工作者在工作中自觉进行学习和知识体系的更新，对配电器维修检查中出现的问题进行总结分析，并定期组织疑难案例的分析讨论，增强对配电器故障的分析处理能力。工作人员在借鉴成功案例的同时，进行分析思考，观察设备的运行规律，找到更加通用的处理方式，并在企业或行业内部进行推广。

2.2 定期进行高低压配电设备进行检测

高低压配电设备可能因为自身的问题产生故障，因此，日常的检修工作是处理高低压配电器故障的重要环节。电路老化会影响电气设备的使用，因此在日常工作中需要定期组织工作人员对使用时间较长、使用频率较高的配电设备进行检修处理，并对老化电路的处理做出合理预测和分析，对电路故障进行早期预防工作。并在高低压配电器安装前后对电路图进行仔细的分析和研究，确保电路的畅通和合理，防止出现电路故障影响高低压配电器的使用，造成资源的浪费。对电路检修中出现的问题及时进行报备处理，并将问题出现的原因和时间以及处理措施进行详细的记录，减少此类问题出现和发生的可能性。维修人员要掌握具体的问题处理的方法和技巧，并对相关元件的使用期限和使用特点有具体的针对化的了解，在检修过程中多思考、多借鉴，及时发现潜在的问题。

2.3 妥善处理配电器维修的相关资料和记录

高低压配电器的维护和维修记录是高低压配电器工作者开展工作的借鉴和参考，能够为工作者的实际工作提供有效的帮助。因此，相关工作者需要妥善处理配电器故障分析与处理的相关资料，进行定期研究和保管检查。在维修工作完成后，组织维修者进行维修工作的分析讨论，并对维修工作的实际操作过程进行记录，以便日后遇到相关的问题时进行参考借鉴。在记录时注意留取书面记录，进行长期妥善保存。对设计配电器安装阶段的电路图、接线图进行妥善保管，如果保管出现问题，电路出现问题时，便失去了查找问题原因的依据，加大了问题分析的难度，拖慢了高低压配电设备维修的工作进度。此外，工作人员在值班时，应多阅读维修记录，并对项目图纸有具体的了解，时常与其他维修人员进行讨论研究，为配电器维修工作提出新的可操作方法。

3 总结

高低压配电设备在日常的生产经营活动中应用比较广泛，一旦出现故障很可能造成严重的经济损失。所以，相关的工作人员要掌握一定的高低压配电设备故障处理技术和故障原因分析能力。本文主要针对高低压配电设备常见故障的原因及故障的处理措施展开讨论，希望能对高低压配电设备的相关工作提供参考和借鉴。

参考文献

[1]酒庆.高低压配电设备运行故障处理分析[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（28）：2557.

[2]尹i，王文魁.高低压配电设备运行故障处理分析[J].山东工业技术，2015（14）：126.

[3]杜正祥.高低压配电设备常见故障与处理分析[J].商品与质量，2015（44）：217-217.