電子系統設計論文精選(九篇)

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第1篇：電子系統設計論文范文

因為電子設計自動化的實踐性與技能性，使得電子設計自動化需要人們真正去動手完成，而不是單純的只靠理論就能學好的，它不像文學，管理等的學科只要將課本上和老師講的知識掌握了就算是學會了這門學科[2]。電子設計自動化是一門純理科性質的學科，它需要在實踐中發現問題和學習知識。所以，許多高校專門為這門學科設立了實驗課程,在實驗課上學生可以使用實驗中的程序和軟件自己設計電路，自己完善設計作品。電子設計自動化需要用到計算機和許多高科技的東西，這些東西的價格十分昂貴，一些儀器也需要很多的錢才能購買得起。所以在建立電子自動化實驗系統后，要對其進行充分的開發和利用，設計一些快捷有效的途徑，來減少在使用過程中對材料的使用次數，這樣就能節省一些資金。電子設計自動化實驗系統發揮的作用是非常強大的，它不僅讓人民在其中學到該有的知識，還可以對一些電路進行檢驗，檢驗其是否合格與有效，正是因為該系統所含有的高技能和高有用性，讓電子設計自動化實驗系統的建立充滿難題，只有真正有技術的才能將該系統進行開發和建立。許多高校在該課程上的教學能力以及電子工程師本人的能力，最重要的一個衡量標準就是是否對電子設計自動化實驗系統進行了開發和利用，其使用系統是否有先進的設備和軟件，包括其系統的硬件和軟件等[3]。電子設計自動化在很多領域都有其運用，因為它可是實現自動化，并且含有高的穩定性，甚至可以完成人類親手無法完成的工作，這樣就節約很多的勞動力，也降低了作業的危險性。對該系統進行開發，就可以更多的完成一些其他高危險率和高勞動量的工作。在這個以科技進步為主的世界，更多的對相關項目進行創新和開發，才能讓國家的實力有明顯的提升。

2電子設計自動化實驗系統的主要內容和開發

2.1電子設計自動化技術內容

電子設計自動化實驗系統在電子設計上的作用是無可比擬的，它的用途體現在多個方面。該系統的開發是讓其往更加全面具體，高效快速的方面發展。電子設計自動化實驗系統可以運用于電子設計自動化教學及一些科學實驗的項目開發。電子設計自動化通過從計算機內部進行設計，從界面上進行表現的一種工具，糅合了計算機編程，計算機圖形學，數學物理，以及人工智能等各種基礎計算機知識和高科技技術等的精華，將這些結合在一起形成了一個新興的高智能的軟件工具。它已經被廣泛應用電子的各個方面，如于通信系統的開發，集成電路的版圖設計，電子電路的設計，印刷電路板的設計和可編程器件的編程等。所以，不難看出，電子設計自動化技術一般包括軟件設計工具，硬件描述語言，實驗開發系統和可編程邏輯器件。

2.2電子設計自動化實驗系統環境的建立和開發原則

對于高校來說，電子設計自動化實驗系統的建立與開發，需要遵循一些原則和注意事項，才能讓該系統發揮其所有作用。首先，需要建設一個一流的系統環境，要有可以過關的硬件和軟件設置，擁有最先進的計算機技術和有能力的指導，才能滿足學生的所有需求。有的電子設計自動化實驗系統的建立沒有先進的技術，也沒有正確的指導，使得使用的人們無法正常完成自己的實驗，白白浪費了很多的資源和材料。其次，對于建設和開發需要使用到的設備和儀器必須有嚴格的質量把關，那些由質量問題的儀器要堅決更換和不使用，這樣才能保證在以后的使用中不會因為儀器和設備的問題使項目和實驗功虧一簣，或是讓實驗結果出現誤差及延誤。同時，還要借鑒先進的經驗，去那些建立得好的高校和試驗站取經，交流經驗，或是去國外引進新的技術和開發軟件，這樣會使該系統在建立中少走一些彎路。最后，最重要的是要進行自我開發和創新，鼓勵學生和老師對該系統的開發，設計出更好的技術和軟件，才能促進科技的發展。在進行試驗和項目時，要注意勤儉節約，不要浪費，對于那些不用的可以試著去改裝，讓其變得有用。在電子設計自動化實驗系統建好后，可以開放給所有感興趣的學生進行實驗，老師在一旁進行指導，好的環境氛圍對于學生的學習起著至關重要的作用。這些原則的遵守可以讓電子設計自動化實驗系統的建立更加順利。

2.3電子設計自動化實驗系統的硬件開發設計舉例

電子設計自動化實驗開發系統硬件開發也是一個炙手可熱的科技上的創新，一個好的的硬件對于該實驗系統的安全性和運行性有著不可替代的作用，硬件系統包括基本的計算機和其他器件等。例如現在較為運用廣泛的器件是FPGA/CPLD器件，它可以提供計算機在進行電路設計時有一個具體的編程環境，FPGA/CPLD器件的組成較為復雜，包括很多不同功能的模塊和電路。對于該系統的硬件在引進其他先進的設備的同時，也可以借鑒他人的先進技術，改革創新，研究屬于自己硬件。

2.4電子設計自動化實驗系統的軟件開發

該系統的軟件主要是指可編程邏輯器件，用于對電路的編程和自動化的實現，對于該軟件的開發有很多的技術軟件可以使用。如現在比較流行的是FPGAAExpressh等用于開發芯片的軟件，這種軟件可以實現多種功能，它的邏輯綜合與布線能力很強，在電路設計時，電路線路在計算機上的圖線非常清晰和顏色鮮明，同時它可以自動儲存及方便邏輯仿真功能。一些公司根據該系統原則與使用條件，發明了更加先進的開發軟件，為開發提供的無限的可能和便利。

3結語

第2篇：電子系統設計論文范文

關鍵詞：EDA技術，項目化教學方法，課程改革

 

EDA技術是以數字電子技術課程知識為基礎，具有較強實踐性、工程性的專業課程。將數字電路設計從簡單元器件單元電路設計，EWB軟件仿真提到了更高一級的可編程操作平臺上，進一步鞏固和提高學生電子電路綜合設計能力。但是，傳統的教學模式是將兩門課程分開，先上數字電路，后上EDA技術，分兩學期授課。這樣的教學模式存在弊端，減弱了課程之間的聯系，降低了學生對數字電路理論的認識程度。通過對EDA技術課程的教學改革，以實訓的方式采用項目教學法，使學生在較短的時間內掌握EDA技術基礎及其實驗系統，從數字系統的單元電路，如譯碼器、計數器等入手，加深對數字電路基礎理論的認識，逐漸完成數字系統設計。

1. EDA技術及其在教學中的應用

1.1 EDA技術

EDA技術即電子設計自動化(Electronic DesignAutomation)是以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果而形成的一門新技術畢業論文格式，是一種能夠設計和仿真電子電路或系統的軟件工具。采用”自頂向下”的層次化設計，對整個系統進行方案設計和功能劃分，系統的關鍵電路用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實現，然后采用硬件描述語言（HDL）完成系統行為級設計，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標器件。圖1為一個典型的EDA設計流程。

圖1 EDA設計流程圖

1.2 EDA技術在教學中的應用

在教學過程中，EDA技術利用計算機系統強大的數據處理能力，以及配有輸入輸出器件(開關、按鍵、數碼管、發光二極管等)、標準并口、RS232串口、DAC和ADC電路、多功能擴展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件開發平臺，使得在電子設計的各個階段、各個層次可以進行模擬驗證，保證設計過程的正確性。從而使數字系統設計起來更加容易，讓學生從傳統的電路離散元件的安裝、焊接、調試工作中解放出來，將精力集中在電路的設計上。同時，采用EDA技術實現數字電路設計，不但提高了系統的穩定性，也增強了系統的靈活性，方便學生對電路進行修改、升級，讓實驗不在單調的局限于幾個固定的內容，使教學更上一個臺階，學生的開發創新能力進一步得到提高。

2.課程教學改革實施

2.1課程改革思路

課程改革本著體現鞏固數字電路基礎，掌握現代電子設計自動化技術的原則來處理和安排EDA技術教學內容。打破傳統的從EDA技術概述、VHDL語言特點、VHDL語句等入手的按部就班的教學方法，以設計應用為基本要求，開發基于工作過程的項目化課程，以工作任務為中心組織課程內容，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識。將EDA技術分為四個方面的內容，即：可編程邏輯器件、硬件描述語言、軟件開發工具、實驗開發系統，其中，可編程邏輯器件是利用EDA技術進行電子系統設計的載體，硬件描述語言是利用EDA技術進行電子系統設計的主要表達手段，軟件開發工具是利用EDA技術進行電子系統設計的智能化的自動設計工具,實驗開發系統則是利用EDA技術進行電子系統設計的下載工具及硬件驗證工具。采用項目化教學方法，以實訓的方式展開，讓學生在“學中做，做中學”。

2.2課程改革措施

以電子線路設計為基點，從實例的介紹中引出VHDL語句語法內容。在典型示例的說明中，自然地給出完整的VHDL描述，同時給出其綜合后的表現該電路系統功能的時序波形圖及硬件仿真效果。通過一些簡單、直觀、典型的實例畢業論文格式，將VHDL中最核心、最基本的內容解釋清楚，使學生在很短的時間內就能有效地掌握VHDL的主干內容，并付諸設計實踐。這種教學方法突破傳統的VHDL語言教學模式和流程，將語言與EDA工程技術有機結合，以實現良好的教學效果，同時大大縮短了授課時數。表1為課程具體內容及實訓學時分配。

 

能力

目標

學習情境

項目載體

課時

QuartusⅡ開發工具使用能力

QuartusⅡ開發環境、實驗系統

二選一音頻發生器設計

6

VHDL語言編程能力

VHDL語言基本結構

計數器電路設計

6

VHDL語言并行語句

8位加法器設計

8

VHDL語言順序語句

7段數碼顯示譯碼器設計

8

VHDL語言綜合運用

數控分頻器的設計

8

層次化調用方法

4位加減法器的設計

4

綜合開發調試能力

8位16進制頻率計設計；

十字路通燈設計；

數字鐘設計；

波形信號發生器設計，等。

(任選一題)

20

總計

 

第3篇：電子系統設計論文范文

【關鍵詞】FPGA；AD轉換；BCD碼顯示；接口電路

FPGA是大規?？删幊唐骷Ｋ抢肊DA技術進行電子系統設計的載體；硬件描述語言是EDA技術進行電子系統設計的主要表達手段，VHDL語言是常用的硬件描述語言之一；軟件開發工具QuartusⅡ。FPGA以高速、高可靠性、串并行工作方式等特點在電子設計中廣泛應用。它打破了軟硬件之間的界限，加速了產品的開發過程。

1.硬件電路構成

用一片MCS-51芯片、一片FPGA芯片、模數轉換器ADC0809和數模轉換器DAC0832構成一個數據采集系統，并用FPGA實現數據采樣、D/A轉換輸出、有關數據顯示的控制、鍵盤電路。單片機完成對A/D轉換數據運算。系統的組成框圖如圖1所示，其功能如下：

（1） 系統按一定速率采集輸入電壓Ui，經AD0809轉換為8位數字量data。

（2） 輸入數據與通過CPLD/FPGA采樣后輸入單片機進行相關運算，最后通過FPGA送至DAC0832轉換為ΔU。

（3） 數據采集和處理均在數據采集系統控制器的管理下有序進行。工作速率由時鐘信號CLK的速率決定。

2.AD0809與CPLD/FPGA接口設計

ADC0809在轉換開始前由地址鎖存允許信號ALE 將3 位地址鎖入鎖存器中以確定轉換信號通道。EOC 為轉換結束狀態信號，由低電平轉為高電平時指示轉換結束，此時可讀入轉換好的8 位數據。EOC 在低電平時指示正在進行轉換。START 為轉換啟動信號，上升沿啟動。OE 為數據輸出允許高電平有效。CLK 為ADC 轉換時鐘輸入端口500kHz 左右。為了達到A/D 器件的最高轉換速度，A/D 轉換控制器必須包含監測EOC 信號的邏輯，一旦EOC 從低電平變為高電平即可將OE 置為高電平然后傳送或顯示已轉換好的數據[D0..D7]。圖1所示為AD0809引腳圖；圖2所示為AD0809時序電路，根據時序電路圖通過兩段式狀態機設計程序完成與CPLD/FPGA芯片的連接。圖4為狀態機程序仿真結果，表1所示為狀態機功能與相應引腳的取值。

表1 AD轉換狀態機描述

狀態 實現功能 引腳

S0 初始狀態，選擇1通道模擬信號輸入 ADDC=‘1’， ALE=START=OE=LOCK=‘0’

S1 通道鎖存 ALE=‘1’， START=OE=LOCK=‘0’

S2 啟動A/D轉換 ALE=‘1’， START=‘1’，OE=LOCK=‘0’

S3 A/D轉換等待狀態 ALE=START=‘0’，OE=LOCK=‘0’；

IF EOC=‘0’ 保持當前狀態不變，繼續等待A/D轉換。

ELSE 轉換結束，進入下一狀態

S4 數據輸出允許狀態 A/D轉換完畢，開啟數據輸出允許信號。ALE=‘0’， START=‘0’，OE=‘1’，LOCK=‘0’

S5 數據鎖存狀態 開啟數據鎖存信號，將轉換結果送鎖存器鎖存；ALE=‘0’， START=‘0’，OE=‘1’，LOCK=‘1’

S6 延時狀態 為了保證數據可靠鎖存，延時一個時鐘狀態周期；ALE=‘0’， START=‘0’，OE=‘1’，LOCK=‘1’

其它狀態 返回到初始狀態 ALE=START=OE=LOCK=‘0’

圖1 AD0809引腳圖 圖2 AD0809時序圖

3.BCD碼轉換電路設計

找到ADC0809的基準電壓（Vref）為5.12 V時，模擬輸入電壓與輸出電壓的對應關系，其中最小電壓準位是5.12/28=0.2 V。這樣，當由ADC0809的D[7..0]收到的數據信號是10000110（即86H）時，高4位1000是2.56 V，而低4位0110是0.12 V，所以最后的電壓輸出結果是2.56 V+0.12 V=2.68 V。為了方便后續的電壓數據顯示，我們應將輸出電壓表示成12位的BCD碼形式。將D（7..4）轉換為對應的12位BCD碼H（11..0）；將D（3..0）轉換為對應的12位BCD碼L（11..0）。如上述的2.56 V是0010 0101 0110，0.12 V是0000 0001 0010，所以相加的結果2.68 V是0010 0110 1000，因此必須設計一個12位的BCD碼加法程序。二進制BCD碼相加時，由最低4位加起，且每4位相加的結果超過1001時，應加0110調整。BCD碼程序轉換流程如圖3所示。

圖3 BCD碼轉換仿真波形

4.系統電路仿真

AD轉換電路與BCD碼轉換電路構成系統，將AD轉換程序和BCD碼程序組合成一個整體程序，通過Quartus ii軟件生成系統圖，如圖4所示。 AD轉換結果由三位十進制數表示，每位十進制數由四位BCD碼表示，總共有12位BCD碼輸出。將電路輸出BCDOUT（11..0）分成BCDOUT（11..8）、BCDOUT（7..4）和BCDOUT（3..0）三部分，通過三個進程Process分別用VHDL語言編程實現LED顯示驅動。對整個系統進行波形仿真，得到仿真波形如圖5所示，最后在GW48-CK實訓開發系統完成功能驗證。

圖4系統電路圖

圖5 系統仿真結果

參考文獻：

[1] 潘松、王國棟. VHDL實用教程[M]：成都：電子科技大學出版社2001：334-344.

[2] 王建校.張虹，金印彬.電子系統設計與實踐【M].北京：高等教育出版社，2008. [2].

第4篇：電子系統設計論文范文

關鍵詞：精品課程；精品資源共享課；轉型升級

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）21-0133-02

廣東省《數字電子技術》精品課程于2006年立項建設，以科學的發展觀指導教學改革，創導教育創新，以改革促發展，將課程建設主動融入高等工程教育改革的大背景，不斷吸收國內外教育教學改革的理論研究與改革實踐成果，依托學科建設、結合教學改革與實踐促進精品課程的建設。通過網絡資源的優質建設、課程體系的科學建設、教學方式方法和手段的有效改進、教學團隊的素質提升建設，及利用網站與實驗室共同構建開放的電子系統設計創新平臺，支撐各類科技競賽，推動學生課外科技活動，培養創新人才等措施，實現了數字電子技術精品課程的建設目標。

自麻省理工學院2001年率先推行課件開放運動以來，實現網絡有限開放到充分開放的轉變，強化優質教育資源開發和普及共享，是新時期教育教學改革亟待解決的問題[1]。因此，教育部于2011年10月、2012年5月，先后印發了《教育部關于國家精品開放課程建設的實施意見》（教高[2011]8號）、《精品資源共享課建設工作實施辦法》等文件。將在原國家精品課程建設成果基礎上，科學規劃，合理布局，優化結構，在“十二五”期間支持建設5000門國家級精品資源共享課。精品資源共享課建設是國家精品開放課程建設項目的組成部分，旨在促進教育教學觀念轉變，引領教學內容和教學方法改革，推動高等學校優質課程教學資源通過現代信息技術手段共建共享，提高人才培養質量，服務學習型社會建設。

一、《數字電子技術》精品課程的建設

學習和探討教育思想、教與學理論等深層次問題，分析教育教學改革的方向，倡導教師進行教育教學方法創新。主要有以下四項措施：①分析對教育改革的期望；②學習新型教育教學的理念；③明確新型教育教學理念在精品課程建設中的作用；④結合新型教育教學理念對數電精品課程進行頂層設計。具體建設內容如下。

1.課程資源建設。資源建設方面建設有省級級精品課程《數字電子技術》課程學習網站（http：///xieyun/sd/）。網絡資源在原有隊伍簡介、課程介紹、教學資源（大綱、課件和視頻）的基礎上，為主講教師設立專門個人網頁；結合各位教師的教改實踐，及時更新網上資源內容。教學課件每學年都有更新。

2.課程體系建設。課程體系建設上，強調“突出重點、解決難點、強化實踐”的主旨?；靖拍睢⒃?、分析和設計方法是課程重點。如何合理、靈活地應用數字集成器件設計實際數字電路是課程的難點。2008年起將一半的實驗（8學時）放在FPGA上完成。使實際動手操作、物理性實驗和仿真實驗，及設計性綜合性實踐訓練有機的結合起來。

3.課程團隊建設。課程團隊承擔我校自動化、電氣工程、電子信息科學與技術、網絡工程和物聯網等專業的主干課程的教學任務。團隊成員注重對課程體系、課程內容的研究。研究課程內容組織、專業課程設置如何更合理地體現專業特點，實現培養高素質人才目標。為此，分別形成了不同專業的不同課程體系。先后完成省級校級教改項目12項（省級4項），發表教改論文23篇，出版教材4部，獲得省級校級相關教學成果獎11項。電子技術課程教學團隊于2010年獲“廣東工業大學優秀教學團隊”。

4.開展基于網絡資源的教學方法研究。利用建設的網絡資源拓展教學方法和教學手段，提供學生的學習自主性。團隊還建設了“ESDA專題學習網站（http：///xieyun/eda/）”，探索基于網絡資源利用的《數字電子技術》自主—協作學習模式[2]。將教師主導作用和學生主體地位有機的統一，依據“資源利用—主題探索—合作學習”，建立起基于網絡資源利用的自主—協作學習模式，如圖1所示。

5.結合學科競賽，推進《數字電子技術》課程的教學內容與教學方式改革。課程團隊人員十余年來成功組織與指導多種學生課外學科競賽。全國大學生電子設計競賽的命題強調了基礎教學知識與綜合能力的結合，設計計算與制作測試的結合，電子技術基本內容與多專業內容的結合，傳統器件與新型器件應用的結合。為此，深刻認識電子競賽對人才培養的深層意義，不但積極組織競賽，更加重視將競賽貫穿于平時教學中，將競賽中遇到的問題放到課程教學中，使課程經歷了一個競賽與教學互促的發展歷程。先后有500余名學生完成與學科競賽相關的課外科研項目100余項，在省級以上電子設計競賽、“飛思卡爾杯”全國大學生智能車競賽、全國挑戰杯競賽中有四十余項100余人獲獎。

二、《數字電子技術》精品課程轉型升級為精品資源共享課的建設思路

按照精品資源共享課建設要求，將精品課程轉型升級，以課程資源系統、完整為基本要求，以基本覆蓋各專業的核心課程為目標，通過共享系統，實現由服務教師向服務師生和社會學習者的轉變，由網絡有限開放到充分開放的轉變。

通過分析精品課程存在的問題[3]，探討資源充分開放、服務學習型社會的精品資源共享課的建設需求，了解從精品課程到精品資源共享課的轉型升級必須完成的任務。并且結合此前在建設和應用中遇到的問題和困難，對《數字電子技術》精品課程而言，最需要在原有資源基礎上，建設拓展資源以增強網絡互動性，解決“如何學”、“如何有效學習”的問題。因此，《數字電子技術》精品課程轉型升級為精品資源共享課的建設策略如下。

1.建設拓展資源，構建精品資源共享課的互動學習平臺。結合學校和學院現有的軟硬件條件，運用現代網絡技術，將“電子系統設計自動化（ESDA）專題學習網站”、“實驗教學網絡管理系統”作為拓展資源，與精品課程網站有機鏈接。在原有主機教師個人網頁和論壇基礎上，增加貼吧模塊（包括小問題、大作業等）和Q群模塊等交流工具；豐富案例庫、專題講座庫、素材資源庫等輔助資源；增設專業知識檢索系統、虛擬與仿真實驗系統、在線自測與考試系統等；構建一個精品資源共享課的互動學習平臺。

2.探索精品資源共享條件下的網絡學習模式。研究學生知識的構建過程、能力的培養過程和素質的養成過程的規律，充分利用精品資源共享條件下有關知識具備系統性和完備性優勢，結合“廣工大—Microchip MCU聯合實驗室”、“廣工大—TI DSP聯合實驗室”、“廣工大—Freescale 嵌入式技術聯合實驗室”、“廣工大—Altera EDA/SOPC聯合實驗室”、“廣工大—Xilinx集成電路驗證聯合實驗室”等五個國際聯合實驗室，共同構建從MCU到ARM，FPGA，再到芯片設計的完整的開放的電子系統設計創新平臺。在電子系統設計創新平臺上，探索以競賽作品、實用電子產品和科研工程等為工程項目的基于項目學習方法PBL（或工程教育學習方法CDIO）的網絡學習模式，最大限度激發學生的學習主觀能動性，培養其學習研究能力和創新能力。

三、結語

廣東省《數字電子技術》精品課程的建設取得了較好的成績，在《數字電子技術》課程的教學中起到了積極作用。但也存在一定的問題，在轉型升級為精品資源共享課的建設中，還需要加強拓展資源建設、互動性建設，并且探索新形勢下的網絡學習模式等。

推進精品資源共享課，還涉及許多問題，比如學校辦學自、辦學理念、知識產權、教師教育自等，所面臨的挑戰是多方面的[4]。借用哈佛大學邁克爾·桑德爾教授《公正課》的結束語：學習的本質，不在于記住了哪些知識，而在于觸發了你的思考。

參考文獻：

[1]石道元，韓英鋒.嶄新的使命：從精品課程到精品資源共享課[J].重慶航天職業技術學院學報，2012，9（15）：13-17.

[2]劉冰茹，夏益民，謝云.基于網絡環境下的“數字電子技術”課程試驗改革.2006全國教育技術會議論文集，2006，（11）.

[3]陶明華，萬茓，張玲玲.精品課程建設和應用現狀調研問題分析及對策[J].中國科技信息，2012，（10）：234-236.

第5篇：電子系統設計論文范文

論文關鍵詞：電源，可靠，設計

 

對于現在一個電子系統來說，電源部分的設計也越來越重要，下面探討一些關于電源設計方面的心得，來個拋磚引玉，讓我們在電源設計方面能夠都有所探索和長進。

1、如何選擇合適的電源實現電路

根據分析系統需求得出的具體技術指標，可以來選擇合適的電源實現電路了。一般對于弱電部分，包括了LDO（線性電源轉換器），開關電源電容降壓轉換器和開關電源電感電容轉換器。相比之下，LDO設計最易實現，輸出波紋小，但缺點是效率有可能不高，發熱量大，可提供的電流相較開關電源不大等等。而開關電源電路設計靈活，效率高，但紋波大，實現比較復雜，調試比較繁瑣等等。

2、如何為開關電源電路選擇合適的元器件和參數

很多的未使用過開關電源設計的工程師會對它產生一定的畏懼心理，比如擔心開關電源的干擾問題，PCB layout問題物理論文，元器件的參數和類型選擇問題等。其實只要了解了，使用一個開關電源設計還是非常方便的。

一個開關電源一般包含有開關電源控制器和輸出兩部分，有些控制器會將MOSFET集成到芯片中去，這樣使用就更簡單了，也簡化了PCB設計，但是設計的靈活性就減少了一些。

開關控制器基本上就是一個閉環的反饋控制系統，所以一般都會有一個反饋輸出電壓的采樣電路以及反饋環的控制電路。因此這部分的設計在于保證精確地采樣電路，還有來控制反饋深度，因為如果反饋環響應過慢的話，以瞬態響應能力是會有很多影響。

而輸出部分設計包含了輸出電容，輸出電感以及MOSFET等等，這些的選擇基本上就是要滿足一個性能和成本的平衡，比如高的開關頻率就以使用小的電感值（意味著小的封裝和便宜的成本），但是高的開關頻率會增加干擾和對MOSFET的開關損耗，從而效率降低。使用低得開關頻率帶來的結果則是相反的。

對于輸出電容的ESRT和MOSFET的Rdson參數選擇也是非常關鍵的，小的ESP可以減小輸出紋波，但是電容成本會增加，好的電容會貴嘛。開關電源控制器驅動能力也要注意，過多的MOSFET是不能被良好驅動的。

3、如何調試開關電源的電路

3.1電源電路的輸出通過低阻值大功率電阻接到板內，這樣在不焊電阻的情況下可以先做到電源電路的先調試，避開后面電路的影響。

3.2一般來說開關控制器是閉環系統，如果輸出惡化的情況超過了閉環可以控制的范圍，開關電源就會工作不正常，所以這種情況就需要認真檢查反饋和采樣電路。特別是如果采用了大ESR值的輸出電容，會產生很多的電源紋波，這也會影響開關電源的工作的。

4、如何來評估一個系統的電源需求

對于一個實際的電子系統，要認真分析它的電源需求。不僅僅是關心輸入電壓，輸出電壓和電流，還要仔細考慮總的功耗，電源實現的效率，電源部分對負載變人經的瞬態響應能力，關鍵器件對電源波動的容忍范圍以及相應的允許的電源紋波，還有散熱問題等等cssci期刊目錄。功耗和效率是密切相關的，效率高了，在負載功耗相同的情況下總功耗就少，對于整個系統的功率預算就非常有利了，對比LDO和開關電源，開關電源的效率要高一些，同時物理論文，評估效率不僅僅是看在滿負載的時候電源電路的效率，還要關注輕負載的時候效率水平。

至于負載瞬態響應能力，對于一些高性能的CPU，應用就會有嚴格的要求，因為當CPU突然開始運行繁重的任務時，需要的啟動電流是很大的，如果電源電路響應速度不夠，造成瞬間電壓下降過多過低造成CPU運行出錯。一般來說，要求的電源實際值多為標稱值的±5%所以可以據此計算出允許的電源紋波，當然要預留余量的。

散熱問題對于那些大電流電源和LDO來說比較重要，通過計算機也可以評估是否合適的。

5、接地技術的討論

接地的定義：在現代接地概念中、對于線路工程師來說，該術語的含義通常是“線路電壓的參考點”；對于系統設計師來說，它常常是機柜或機架；對電氣工程師來說，它是綠色安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。

接地方式：接地有多種方式，有單點接地，多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分為串聯單點接地和并聯單點接地。一般來說，單點接地用于簡單電路，不同功能模塊之間接地區分，以及低頻（floMHz）電路時就要采用多點接地了或者多層板（完整的地平面層）。

信號回流和跨分割的介紹：對于一個電子信號來說，它需要尋求一條最低阻抗的電流回流到地的途徑，所以如何處理這個信號回流就變得非常關鍵。

第一，根據公式可以知道，輻射強度是和回路面積成正比的，就是說回流要走的路徑越長，形成的環越大，它對外輻射的干擾也越大，所以，PCB布板的時候要盡可能減小電源回路和信號回路面積。

第二、對于一個廣發高速信號來說，提供有好的信號回流可以保證它的信號質量，這是因為PCB上傳輸線的特性阻抗一般是以地層或電源層為參考來計算的，如果高速線附近有連續的地平面，這樣這條線的阻抗就能保持連續，如果有段線附近沒有了地參考，這樣阻抗就會發生變化，不連續的阻抗從而會影響到信號的完整性。所以，布線的時候要把高速線分配到近地平面的層，或者高速線旁邊并行一兩條地線，起到屏蔽和就近提供回流的功能。

第三、為什么說布線的時候盡量不要跨電源分割，這也是因為信號跨越了不同電源層后物理論文，它的回流途徑就會很長了，容易受到干擾。當然，不是嚴格要求不能跨越電源分割，對于低速的信號就要認真檢查，盡量不要跨越，可以通過調整電源部分的走線。（這是針對多層板多個電源供應情況說的）

6、單板上的信號如何接地

對于一般器件來說，就近接地是最好的，采用了擁有完整地平面的多層板設計后，對于一般信號的接地就非常容易了，基本原則是保證走線的連續性，減少過孔數量，近地平面或者電源平面等等。

7、單板的接口器件如何接地

有些單板會有對外的輸入輸出接口，比如串口連續器，網口RJ45連接器等等，如果對它們的接地設計得不好也會影響到正常工作，例如網口互連有誤碼、丟包等，并且會成為對外的電磁干擾源，把板內的噪聲向外發送。一般來說會單獨分割出一塊獨立的接口地，與信號地的連續采用細的走線連接，可以串上0歐姆或者小阻值的電阻。細的走線可以用來阻隔信號地上噪音過到接口地上來。同樣的，對接口地和接口電源的濾波也要認真考慮。

第6篇：電子系統設計論文范文

1培養通信專業應用型人才的教學研究

1.1課題研究的意義及特色本課題研究的內容主要是以吉林省和社會人才市場對通信專業技術人才需求和就業為導向,根據學院的定位確定相應的培養目標,并基于培養目標確定如何以專業培養方案拉動相關課程體系設置,達到使學生在基本理論知識夠用的前提下,突出實踐,加強學生動手能力和創新設計思維培養方面做研究,使畢業生在學校期間掌握足夠的現代科技理論知識,培養較強的設備調試、裝配和維護能力、培養學生的專業技術技能及基本的生產組織與一定的管理能力,乃至較強的產品設計開發能力,培養基本的研發素質,適應社會人才需求方的要求。課題研究特色是通信工程專業如何選擇所開課程及相關專業實驗課內容的配置,如何開展相關電子專業相關實踐環節的基礎實驗、實訓、科研訓練等活動、建設具有獨立學院特點的專業。如何在加強各類實踐教學的基礎上使學生的實踐動手能力得到實質性的提高問題。如何依托專業特色實驗室、創新實驗室、開放實驗室以及專業相關的國家級、部委級權威資質認證的相關培訓從根本上達到獨立院校應用型人才培養的目的,以適應社會的需求,達到社會、學校與學生利益的雙贏。如何加強具有特色較強的符合現代通信行業需求的從通信基礎實驗室,到光纖通信、移動通信等專業實驗室建設,并建立具有實戰性質的現代通信實驗室,從而建立“實踐-理論-實踐”新模式的實驗室體系。

1.2課題研究的主要內容(1)通信工程專業應用型本科人才的培養方案構建和實踐探索問題。(2)建立健全該專業的理論教學體系、實踐教學體系和相關專業素質教育體系問題。(3)組建適合獨立學院本科教育培養目標的師資隊伍問題。(4)如何確立行之有效的理論課程體系,增設社會需求、緊缺的專業課問題。(5)配合理論教學的相關實驗教學體系的更新調整問題。(6)結合獨立學院生源的特色選擇特色教材,在教學和實踐基礎上自編教材。(7)如何提高學生理論知識與實踐能力的聯結能力問題。(8)如何基于創新實驗室開設本專業的相關課程問題。(9)特色專業實驗室和創新實驗室的運行模式及日常管理問題。(10)如何充分利用獨立學院專業特色實驗室和創新實驗室提高學生的電子實習、課程設計、畢業設計的含金量問題。(11)如何基于專業實驗室開展專業認證及技能培訓問題。

1.3課題研究的關鍵問題(1)培養目標,理論教學體系、實驗教學體系的確立。(2)理論教學與實驗教學的橋梁構建問題。(3)專業特色實驗室的建立及實踐教學模式的確立問題;創新實驗室的運行模式及日常管理問題,及創新實驗內容設置問題。(4)如何充分利用獨立學院專業特色實驗室和創新實驗室提高學生的電子實習、課程設計、畢業設計的含金量問題。

2培養通信專業應用型人才的教學實踐

(1)研究人才需方的具體情況,有的放矢的確定新的通信工程專業應用性本科人才的培養方案。在2007版培養方案基礎上制定了2009版培養方案。(2)建立健全該專業的理論教學體系、實踐教學體系和相關專業素質教育體系問題。(3)組建了適合獨立學院本科教育培養目標的師資隊伍。教師隊伍中在年齡結構上老、中、青相結合、并實行導師制,對年輕教師配備導師,指導其成長;在職稱結構上教授、副教授、講師、助教比例適中。在學歷上35歲以下青年教師具有碩士學歷教師比例控制在50%以上。(4)在確立的行之有效的理論課程體系之上,增設社會需求的、緊缺的專業課。如SDH技術、CDMA網絡及網絡優化、多媒體通信技術等社會需求的課程。(5)配合理論教學更新調整相關實驗教學體系。(6)選定適合的專業教材,在教學和事件基礎上自編教材。(7)落實實驗室建設資金,建立具有專業特色的現代通信實驗室。加強專業基礎實驗室的建設。(8)實驗室定位:專業基礎實驗室+專業特色實驗室+創新實踐實驗室+開放式實驗室。(9)明確建設目的:全面提高學生動手實踐能力,選拔參加電子競賽、挑戰杯、機器人大賽、提高電子信息理論知識應用能力,確保畢業生學有所成,適應社會的需求。(10)針對創新實驗室增設了《電子創新設計》、《電子系統設計基礎》《電子系統綜合設計》等課程。(11)研究和確立了特色專業實驗室和創新實驗室的運行模式及日常管理。(12)在課程設置方面為準備考研究生的學生開設較高層次的理論課程;而對其他同學則更注重實踐環節課程的教學。(13)在教學方法上,結合教師多年在科研開發一線的經驗,滲透產品運行維護、產品研發的經驗,調動學生的學習積極性.

2.1教學實踐落實措施(1)專業師資力量:培養自我學科帶頭人,專職負責人+邀請導師+以老帶新。(2)特色實驗室運行模式:日常授課+圖書館式開放模式。(3)創新實驗室日常管理:學生自主管理為主,老師宏觀引導。(4)橫向聯合:與各類教育推廣中心、通信企業聯系,加強職業技能認識。(5)基于專業特色實驗室,開展行業權威專業技能資質認證培訓和考核工作。

2.2課題研究實踐成果經過三年的教學研究與實踐,取得一定的成績:學生的考研率、就業率有明顯的成績,2010年119名畢業生中有15人考取了研究生,其中有2人考取了211院校的研究生;就業率達到95%,達到了學校、學生和社會三贏。2008年及2009年在學院創新實驗室和開放式實驗室建設基礎上,探討了學生創新思維意識培養教學模式,學生的工程實踐能力有了明顯的提高,主要體現在畢業設計從過去的單一論文式的形式,發展到2009年后實際設計并制作實物的學生從2007年的“無”到2008年“有”,到2010年逐漸增多,其中2010年通信工程專業119名畢業生中,有30多人實際設計并制作了設計實物;在院級優秀畢業設計2009屆和2010年畢業生中,分別有5人獲得了院級優秀畢業設計。

第7篇：電子系統設計論文范文

關鍵詞： EDA 精品課程 課程改革 人才培養

教育部在精品課程建設的文件中強調要切實加強教師隊伍建設，重視教學內容和課程體系的改革，注重實用先進的教學方法和手段，重視教材建設，理論教學和實踐教學并重，建立切實有效的激勵和評價機制，實現優質教學資源共享，提高學校教學質量和人才培養水平。

EDA（Electronic Design Automation，電子設計自動化）技術是現代集成電路及電子整機系統設計中科技創新和產業發展的關鍵技術。當前集成電路技術已進入超深亞微米工藝和片上系統（SoC）階段，集成化、微型化和系統化的趨勢使得集成電路設計及以集成電路為核心的電子系統設計成為一個龐大的系統工程，離開EDA技術集成電路及電子系統設計將寸步難行。

EDA技術教學是培養高素質電子設計人才，尤其是IC設計人才的重要途徑。EDA技術的迅速發展，使我國高校電子技術的教學面臨嚴峻挑戰，它對教學思路、內容、方法和實驗手段等都提出了新的要求。近幾年，許多高校正在探索新的面向21世紀的教學方法，引進電子技術的新發展成果，開設EDA課程，改進EDA實驗手段，少數重點高校還獲得了教育部試點投資，建立起了EDA實驗室和重點教學基地。概括起來，國內高等院校開展的EDA教學內容主要是在電子、通信類等課程中借助一些EDA工具軟件進行演示或要求學生利用工具軟件達到設計或分析等要求。例如，在電路分析、數字電路和模擬電路等課程中使用EWB電路輔助設計和分析軟件、Matlab專用分析軟件和Pspice通用電路分析設計軟件等進行電路的交直流分析、頻率響應分析、容差分析及電路與電子線路分析設計;在通信電路、通信原理等專業課程，使用SystemView軟件進行通信系統動態仿真分析。

1.改革課程體系

在課程體系的改革中，我們以適應社會需求為出發點，修訂課程教學大綱，規劃和確立該課程的教學內容和培養目標，以培養具有實踐能力的創新型人才為宗旨，課程體系具有合理的知識結構。通過對學生就業單位和畢業生的調研，分析企業反饋的信息，可知企業期望學生提高實際動手能力和產品開發能力等，不斷調整教學內容，增加實踐課程比例，并注重課程內涵建設，做到與時俱進，提高學生的知識綜合應用能力和實踐動手能力，同時提高學生的工藝設計能力、學習的積極性和主動性，強化生產質量控制和新產品開發的創新能力[1]。

在總結教學經驗的基礎上，我們修訂了教學計劃，確立了“在夯實EDA課程的理論基礎上，注重實際動手能力和創新能力的培養”的教學思路和方法。在硬件上，不僅搭建了較高水平的實踐教學平臺：EDA原理的實驗平臺，主要完成驗證性實驗和綜合性實驗（EDA原理及應用實驗室），還建立了應用創新實踐平臺：完成設計性和開發性實驗（電子信息綜合實驗和綜合開放實驗室）。

在軟件上，制定了與實踐教學體系相適應的實驗教學大綱，編寫了實驗教材，開發了網上實驗教學系統。

為強化實驗效果，除傳統的實驗形式外，還要增加電路仿真實驗。利用計算機對EDA原理及應用中的接口過程進行模擬，這樣既直觀，又能在計算機上實現、顯示許多實際中不允許或無法實現的特殊情況，開拓了一條強化教學效果的新路子。

為提高學生對實踐教學環節的重視度，培養學生的創新能力和實驗能力，保證預期效果，將EDA原理及應用實驗教學部分分為上機模擬實踐、下載實踐、課程設計、畢業實習、畢業設計，各類競賽的開展也為學生實踐能力的培養提供了一個好的平臺;通過制度和措施保證實驗室全天對學生開放;開發網上實驗教學管理系統。

2.改進教學方法與手段

（1）多樣化教學方法及其實施目的、過程、效果及學生規模

EDA技術發展快，涉及面廣、實踐性強，對教師和學生的要求較高。掌握EDA技術，提高解決實際工程問題的能力需要一個不斷積累、不斷探索的過程。在EDA技術教學方法上，我們進行了革新，改變了過去以教師為中心、以課堂講授為主、以傳授知識為基本目的的傳統教學模式，而采用教師講授與學生實踐相結合，理論知識與現實工程問題相結合的靈活的教學方式，留給學生充分的思考和實踐時間，鼓勵學生勤于思考，善于把握問題實質，不斷提高解決實際問題的能力。

講課時突出重點、難點，注重知識點重組。既注重理論基礎，又強調實踐實用，既保持學術前沿性，又兼顧趣味性，師生互動。教學中重視培養學生運用知識、解決實際問題的能力，課程中引入大量EDA實際例題，充分調動學生的學習積極性。采用多樣化的教學方法，學生規模為300人/學期，多元化教學方法包括：

①交互討論式教學法：為調動學生獨立思考的積極性，理論課教學中教師或學生提出問題，師生之間、學生之間互動討論，調動學生的積極參與性;在設計與綜合實驗中，教師引導學生討論方案、方法等。

②目標驅動教學法：教師給出課外作業、實驗項目及目標，學生根據任務目標完成實驗的各個環節，如資料查找、實驗方案設計、儀器調試、實驗結果測量與處理等。這種方法使學生任務目標明確，充分發揮學生的自主性，有利于培養其獨立工作能力。

③研究式教學法：采用研究的觀點、研究的思路、研究的方法講授課程內容，設置研究性的作業和實驗項目。

④現場不講授只指導的方法：對于學生能夠獨立完成的實驗項目，指導教師不統一講授，只對學生提出的問題進行答疑指導。這種方法有利于學生自主學習，讓學生獨立思考，自主學習。

⑤開放式自主實踐教學法：開放實驗室，學生自主實驗，達到自主學習的目的。

⑥課外科技活動指導方法：分小組進行實踐活動，開展合作、研究性學習。

⑦學生參與教師科研項目方法：學生在學習過程中可參與教師的科研，教師指導其學習與研究。

⑧網絡輔導方法：學生可通過網站的方式訪問本課程的情況，通過鏈接EDA原理及應用課程，可以看到EDA課程組在該網站上所存放的各種資料，包含課程大綱、上課課件、網絡視頻、習題分析、難點分析等。

多樣化實驗教學方法主要體現為不同內容、不同對象、不同背景、不同項目情況下多種形式和多種方法的結合，其主要目的是以學生為中心，因材施教，因內容施教，充分調動學生的實踐創新積極性，達到提高教學質量、培養創新能力的目的。例如，在基礎實驗階段，主要采取現場授課與指導方法;在學生掌握了基本技術與方法之后，在設計性、綜合性、創新性實驗中采用只指導不講授或開放式自主實踐方法;在理論課和綜合實驗中采用互動討論的方法;安排課外作業或科技活動，則采用課外指導方法;目標驅動法則可應用于各環節之中。各種方法綜合運用的目的是，培養學生自主獲取知識的能力，讓學生充分發揮主觀能動性和創造性。多元化教學方法尊重學生的個性和創造性，極大地調動了學生的學習積極性，達到了良好的效果。

（2）教學手段――多媒體優化教學

教師和學生可利用網站上已有的EDA教學大綱、EDA課程課件、教師講課錄像等各種學習資源，學生可進行遠程學習與接受輔導;建有多媒體教室，實驗室配備投影、實時攝像投影等多媒體教學設備，理論和實驗教學均采用多媒體輔助教學，全面實現CAI課件與網絡課件的結合，計算機仿真實驗與實際實驗的結合，課堂教學與遠程網上輔助教學的結合，現場實時攝像投影與教師演示的結合。

根據教學的不同階段、不同內容和課內外情況，采用了上述多媒體優化實驗教學。例如，課前學生進行網上預習，課外可通過網絡進行同學間、師生間的交流與輔導;實驗課上講授基本內容時采用CAI課件，演示儀器使用時采用實時攝像投影，學生在實驗階段采用計算機和網絡輔助，遇到困難，除向教師詢問外，還可自主到網上資源庫查詢。多種媒體優化使用，達到最佳效果。

3.加強實踐（驗）課教學

為了使EDA原理及應用的實踐教學體系能適應新的要求，從有利于培養學生自覺應用理論知識指導實踐，強化基本技能訓練，為培養高素質人才打下良好的基礎角度考慮，課程組經過教學內容和教學體系研究和實踐，結合理論課模塊化教學模式及專業素質教育要求，執行以下實驗課程的改革方案，將整個實驗分為課內實驗和課程設計“兩個階段”。

第一階段：課內實驗

在整個課程的教授過程中，結合授課內容的具體安排和需要，單獨設置了對應的實驗課程。EDA原理及應用上機10學時，實驗10學時，與理論教學同步進行，包括驗證性實驗與綜合設計型實驗。在實驗中要求學生獨立完成所有實驗項目，培養學生的基本實驗技能;加深對EDA原理理論的理解;學會使用實驗儀器;掌握常用EDA程序的設計和分析。

第二階段：課程設計

為了培養學生熟練使用現代化設計工具的能力，增強學生的工程實踐能力，把培養創新意識和創新能力放在核心位置，EDA原理及應用課程在課內實驗之外，增設課程設計環節。

課程由教師輔導、學生課外自學、設計制作、論文寫作，答辯等環節組成。通過程序設計、程序仿真及程序下載的設計過程，使學生能夠充分理解理論教學的內容，并通過實踐教學熟悉電子線路設計和開發的相關工具，為學生今后的科研工作打下堅實的理論及實踐基礎。

根據“EDA原理及應用”課程建設的需要，設計出一套可以用于課程開發使用的實驗板，并便于學生進行二次開發，可以強化授課效果，同時提高學生的實踐動手能力，培養學生動手能力和分析問題的能力，進行創造性的學習，培養學生的創造精神，并給學生提供進行創造的環境[2]。實驗儀器如下圖所示：

結語

通過實施“EDA原理及應用”課程改革，使該課程在我院專業建設中發揮了作用。教學中重視培養學生運用知識、解決實際問題的能力，課程中引入大量EDA實際例題，充分調動學生的學習積極性。近年來，學生在全國電子設計大賽、全國“達盛杯”創新電子設計競賽中取得了國家級和市級的優異成績。

參考文獻：

第8篇：電子系統設計論文范文

生物醫學工程（biomedicalengineering，BME）是應用自然科學和現代工程技術的原理與方法，多層次研究人體結構、功能及其生命現象，研究用于防病、治病、人體功能輔助及衛生保健的制品、材料、裝置和系統的交叉性邊緣學科。其主要的特點是多學科交叉、理工醫結合，工程性和實踐性很強。在軍醫大學這樣的醫科院校中培養工程技術人才，必須要改變原有培養醫科學生的模式，采取適應工程技術人才培養特點的教學體系，突出工程性，強調實踐性教學。改變現有實踐教學模式，構建新的實踐教學體系，是生物醫學工程專業建設和人才培養中需要體現的重要內容[1]。

2生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養的探索與經驗

我校生物醫學工程專業五年制本科人才培養的目標是：“面向我軍衛勤保障的需要和軍事醫學的發展，培養具有生物醫學、電子技術、信息技術和軍事醫學電子衛生裝備等專業知識，具備將生物醫學與電子信息技術相結合的能力，能夠從事軍事醫學電子衛生裝備研究、設計、管理、使用和維修工作的高級工程技術人才。”由于我校生物醫學工程專業的培養方向是生物醫學電子工程，這是一門科技含量高、技術密集、應用性強的學科，其基礎理論、創新探索都必須依賴實踐來驗證。因此，實踐教學占據著戰略性地位，是培養創新型人才的關鍵環節。根據我校生物醫學工程人才培養目標，突出工程特性，培養具有電子技術創新精神和實踐能力的人才是該專業建設的基本任務，學生的綜合素質和創新能力不僅需要通過基礎理論和專業理論的學習來培養，更要通過實踐教學各個環節來鍛煉，以使學員不斷提高創新實踐能力并將所學理論知識和實踐技能應用于實際醫學問題的解決中。我們主要采取了以下做法：

2.1注重基本實驗技能訓練，重組課程實驗教學內容電子技術與信息技術教學包含了一系列課程（電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、數字信號處理、傳感器原理、醫學電子儀器等等），對這些課程的實驗項目進行精選、整合、改造，實現以基礎性實驗、綜合性實驗教學模塊為基礎的分層遞進的實驗教學內容。對現有的實驗進行優化整合，主要目的是配合理論教學，使學生熟悉理論知識和掌握基本實踐技能，提高教學效益，在不增加現有實驗課學時的前提下，適當開設綜合性實驗。

2.2培養綜合運用知識能力，強化綜合性設計性實驗在專業基礎課實驗中，將過去模擬電子技術、數字電子技術等課程中的設計性實驗設置為相對獨立的綜合設計性實驗，主要通過自主探索的形式培養學生獨立思考、協作攻關的精神以及解決實際問題的能力，以達到知識和能力綜合訓練的目的。具體方法是教師編列實驗題目，提出技術要求。題目的難度與學生的水平相適應，題目的內容與專業方向及學生興趣相吻合。學生以小組為單位自行選題，通過查閱文獻資料，優化技術路線，獨立開展實驗等環節實施綜合訓練。使學生能夠較系統地掌握從選題、方案論證、電路設計、電路實現以及裝配調試，到最后的總結報告和文檔整理等全過程的各個環節。通過上述實驗課教學改革，有效調動了學生學習的積極性和主動性，培養了學生綜合運用知識的能力和動手能力。

2.3開展多層次第二課堂活動，培養分析解決問題能力開展了多種類型和內容豐富的第二課堂活動，這既是課程教學內容的補充，也是實踐教學不可缺少的環節。一種是普及性的第二課堂活動，內容力求覆蓋面廣、應用性強，既有教師選題，也有學生自主選題進行實驗研究。從專業基礎課開始組織，有效地豐富了學生視野，拓展了學習內容。另一種是提高性的第二課堂活動，對學習成績優秀、鉆研精神強的學生實行導師制，組織他們參加課外科技活動和全國性大學生創新設計競賽等實踐教學，讓學生直接介入實際的科研活動中。通過第二課堂活動有效地發揮了學生學習的潛能，變被動學為主動學，培養了學生邏輯思維能力和分析解決問題的能力。

3我校生物醫學工程學員實踐能力培養模式的不足

目前，我校生物醫學工程專業課程體系設置主要包括：公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程等4類。從實踐教學的效果來看，目前這種模式存在2點不足：一是課程設置不科學，體系不完整，與國內外其他生物醫學工程院校相比缺少專業選修課程、綜合實踐課程這2類課程[2]；二是實踐教學沒有按照實踐能力培養的規律進行設計。實踐能力的培養必須從基礎做起，由低到高逐次遞進，以電子技術綜合設計為例，在設計性實驗中應當將主要精力用于方案設計和技術指標的實現上，但是部分學員由于電子工藝基本功不扎實，一些原本不應該出現的問題卻由于焊接加工水平欠佳反復出現，從而影響了設計性實驗的整體效果。由于工程實踐能力包含了方方面面的素質要求，從設備使用、工藝掌握、器件選擇、方案設計等等由低到高的各項能力的培養，是需要一點一滴積累并逐漸形成經驗的一個長期過程，絕非一朝一夕之功，也不是某一門課程所能解決的，必須將其作為系統工程搞好頂層設計，在整個課程體系之中加以解決。創新實踐能力的培訓必須是多層次的并且貫穿始終的完整培訓，需要完成包括基礎電子工藝掌握、基本實驗設備操作到復雜醫學電子系統的設計等一系列階梯式的體系化訓練。使學生在大學期間，乃至研究生階段，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐環節和各種社會實踐活動，這對學生掌握扎實的基礎理論知識和專業知識，提高獨立分析問題和解決問題的能力，提高團隊合作意識，提高創造性和競爭能力都大有益處[2]。只有經過這樣訓練的學生才能具備比較強的實踐動手能力，能夠有效地通過工程技術手段解決實際問題，從而滿足用人單位和部隊建設的需要。所以，建立健全完備的實踐教學體系是當前深化教學改革，加強頂層設計的重要工作之一，必須按工程人才的培養規律設計科學合理的實踐教學體系。

4構建生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養體系的設想與建議

創新實踐能力可分為基本技能—綜合技能—設計技能—創新技能4個層次，不同層次的能力培養要有相對應的教學內容和訓練方法，通常需要采用驗證性實驗—綜合性實驗—設計性實驗—研究性實驗等有針對性地加以訓練。為實現創新實踐能力的全面培養，必須改變傳統的實踐教學模式，把培養學生的創新精神和實踐能力放在首位。以優化知識結構、提高綜合素質為指導制定實踐教學計劃和方案，調整實踐教學組織結構；安排大型綜合實驗設計課程和實踐訓練，形成科學合理、內容完備的教學體系和培養模式；構建良好的實踐教學支撐環境。使學生在學校期間，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐學習環節和各種社會實踐活動，使其創新實踐能力不斷發展，從而真正提高學生獨立分析問題和解決問題的能力，提高創造性和競爭能力，這也是提高專業教學水平和與國際教育接軌的必然選擇[3]。

4.1實踐課程體系建設

為了更好地適應軍醫大學對生物醫學工程人才培養的要求，根據培養生物醫學工程專業學員創新實踐能力的探索并結合其他院校在實踐體系建設上的經驗，我們認為生物醫學工程專業課程體系設置應當涵蓋公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程、專業選修課程、綜合實踐課程等6類課程。其中對于實踐能力的培養應構建4個層次、5個類型的課程培訓體系。

4.1.1基礎課程實驗

這一類實驗的內容和方式比較傳統，實驗和課程內容的聯系緊密，每門課程課內安排實驗18學時。通過對授課內容的驗證、實現與分析，幫助學生掌握基本理論和方法，鍛煉學生動手能力，培養學生的基本工程素質。除基本實驗外，一般要求至少安排一個具有綜合性質的實驗，能夠對整門課程起到融會貫通的作用。對每一門課程的課內實踐環節的安排和內容，都需要進行充分的論證，以保證每門課程實驗內容的合理性。

4.1.2綜合實踐課程

這個訓練層次的重要性體現在，使學生掌握應用工程技術解決實際問題的基本方法，同時培養其初步的創新能力。創新能力的獲取必須要擁有扎實的基礎，如果基礎不牢，所謂創新是沒有保障的，即便有非常新穎的想法，但是無法實現也是枉然。創新的方法往往產生于對傳統既有方法的熟悉上，充分了解各種方法的特點，并根據對實際問題的分析提出有價值的建議，創造性地采用不同以往的方法和手段處理和解決問題。創新一定是無限的想像與有限的技術選擇相結合的產物。通過這類實踐課程訓練學生對知識的綜合運用，掌握工程技術解決問題的程序和方法，突出工程實踐中關鍵環節的訓練，實現對不同學習階段的學員工程實踐能力的綜合培訓，使其具備工程技術人員基本的實踐能力。綜合實踐課程在進入專業基礎學習階段以后安排，將每學期的所有理論教學及考試在前18周內完成，余下的2～3周時間用于開設獨立的綜合實踐課程。其具體設置安排見表1。

（1）電子工藝實習。主要培養學生在電子線路焊接、裝配、調試、元器件識別、選擇、基本儀器使用等方面的能力，組裝具有實用價值的小型電路。安排這個訓練的目的，主要是鍛煉學員在電子技術應用中的基本操作技能，如果沒有這個過程，直接進入電子技術課程設計階段，就會出現因為電子工藝不過關造成的各種各樣的問題，為電路設計和調試帶來層出不窮的障礙。所以必須要有這個訓練過程，以保證在后續課程中學生具有比較熟練和穩定的電子工藝能力，而盡量避免因為工藝問題造成的失敗。

（2）電子技術課程設計。是在具備電子學基本實驗技能的基礎上，進行綜合能力培養的實踐訓練課程，以電路設計為重點，內容側重綜合應用模電、數電知識，完成制作較為復雜的帶有生物醫學功能的電路或者小型電子系統（例如心電信號放大器）。一般是給出實驗任務和設計要求，通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養學生系統設計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養學生創新實踐的能力。

（3）虛擬儀器技術課程設計。掌握LabView在信號采集、處理、分析以及功能電路整合方面的應用，側重于生物信號的處理及其虛擬儀器系統的設計。

（4）生物醫學信號檢測與處理綜合實驗。其目的是使學生在熟悉電子系統基本設計和數字信號處理主要方法的基礎上，把現代信號處理理論與臨床醫學緊密結合起來，掌握常見的生物醫學信號采集方法，醫學信號傳感器、采集儀器的使用，利用各種信號處理手段解決臨床診斷與治療方面的信號分析與處理問題。使學生了解醫學信號處理系統的實現過程：醫學信號信號采集信號處理信號識別與特征提取臨床診斷，培養學生應用Matlab和LabView提供的各種處理方法解決醫學問題的能力，并強調各種處理方法的硬件實現。

（5）現代醫學儀器綜合設計。在學生學完全部課程進入畢業設計前一個學期進行，學生綜合應用所學過的基礎課、專業基礎課和專業課的基礎理論、基本知識和基本技能，融合醫學儀器課程內容，獨立完成一個醫學信號檢測、處理、控制系統的設計、安裝、調試，完成醫學信號的數據采集和存貯、數據顯示、數據分析和處理，通過對專業課實驗進行的高度整合，讓學生對所學知識進行高層次的融合。學生從本課程擬定的題目中選擇，或者自己擬定題目，獨立完成一個檢測人體信號的小型醫學儀器系統，并使所設計的軟硬件系統達到要求的各項技術指標。學生通過該課程較系統地學習生物醫學信號處理和控制方面的方法和技術，在生物醫學信號處理技術、計算機技術、測量技術、控制技術及實驗技能等方面得到全面訓練，對醫學信號的拾取、測量、處理、應用有一個系統地了解，從而在綜合能力上得到培養，同時為完成畢業設計打下堅實的基礎[4]。

4.1.3創新性課外科技活動

開展豐富多彩和形式多樣的創新性課外科技活動，其主要目的是使學生在完成第二層次訓練的基礎上，了解學科前沿、開闊科技視野、激發創新意識，充分發揮和調動學生創新實踐的潛能，結合軍事醫學應用和實際問題的解決開展研究性實踐活動。結合我軍衛勤保障和軍事醫學的需求，應用電子信息技術和電磁檢測技術等生物醫學工程學方法，有針對性地開展創新實驗活動。從軍事醫學電子衛生裝備設計思想的提出、技術指標的設定、研究方案的形成、工程設計的優化等方面訓練學員，培養他們在我軍軍事斗爭衛勤保障條件下解決軍事醫學問題的創新思維和創新能力，以此提高軍事生物醫學工程專業人才的綜合素質。該層次的訓練側重于創新能力的培養，主要以第二課堂的形式圍繞科研方向開展，也可以圍繞專業選修課開展，并鼓勵學有所長的學生積極申報學校創新實驗基金，開展進一步的深入研究，并指導學生發表學術論文，申請國家專利。在條件成熟的情況下推薦他們參加各種類型的全國大學生科技競賽。對于部分已取得較好成果的學員，可在此基礎上直接進入畢業設計環節，并給予他們優先報考碩士研究生的資格。

4.1.4實習

臨床工程實習是理論聯系實際，培養學員分析問題、解決問題能力的重要階段。通過臨床實習，使學員進一步加深對專業課程理論知識的理解和掌握，全面了解現代化醫療儀器設備的基本原理、安裝調試、維護保養，熟悉部分醫學儀器結構特點和工作原理及存在問題，建立醫療衛生裝備體系的基本知識架構，培養學員運用已學基礎理論知識，初步分析和解決醫學儀器設備實際問題的能力，為畢業后從事醫療設備專業工作，提升任職能力打下基礎。

4.1.5畢業設計

畢業設計的質量可以衡量專業教學的水平，是學生畢業與學位資格認證的重要依據。畢業設計的開展將緊密結合學科研究方向和實際科研課題，把重點放在學員創新思維和能力的培養，充分發揮學員的主動性和創造性上。畢業設計注重以下能力的培養：（1）調研、查閱中外文獻和搜集資料的能力；（2）理論分析、制定或設計實驗方案的能力；（3）實驗研究、綜合分析和數據處理的能力；（4）交叉融合理工醫等學科綜合知識的能力；（5）外語、計算機應用和論文寫作的能力；（6）綜合應用工程技術手段解決實際問題的能力；（7）團隊合作的能力。方法上讓學生自由選題，獨立完成畢業設計課題。針對要解決的實際問題，指導學生通過查閱資料，以互相討論的形式逐步總結出解決問題的思路，要求學生利用計算機進行理論設計，并進行虛擬實驗和仿真分析，經過比較優選出最佳方案，進而設計出實用的電子系統，完成系統的軟硬件調試并達到設計技術指標；最后提供設計報告，接受專家組考評并通過答辯。通過畢業設計使學生了解科研的方法、程序和步驟，增強科研意識。這種對科學實踐全程參與的教學方式可以全面培養和提高學生的科研素質、工程意識和創新精神，真正實現了理論和實際動手能力相結合的創新實踐能力培養。

4.2創新實驗室建設

創新實驗室建設旨在針對我軍面臨的多樣化軍事任務，滿足我軍衛勤保障需求和軍事醫學發展需要，從軍事醫學電子技術教學與訓練、軍隊衛生裝備教學與訓練等方面入手，與燒傷外科學、防原醫學、野戰外科學、野戰內科學、軍事預防醫學、高原軍事醫學以及新概念武器防治學等軍事醫學緊密結合，以電子技術應用、裝備教學實訓為基礎，培養應用軍事生物醫學工程的技術方法，解決部隊衛勤保障和軍事醫學問題的創新實踐能力。創新實驗室主要服務于學員專業學習階段，在第二課堂、創新實踐、綜合實驗、軍事醫學課程設計、畢業設計、專業實習以及衛勤演練中對學員實施相關訓練活動。從培養軍隊院校學員為軍服務的意識出發，使其在學習訓練中了解軍事醫學的主要問題，學會應用軍事生物醫學工程方法解決相關問題，同時提高創新實踐能力，在這一過程中軍事生物醫學工程專業綜合創新實驗室的建設是必不可少的，這對于軍事生物醫學工程專業學員開展相關學習實踐以及任職訓練是必須要具備的一個基本條件。

第9篇：電子系統設計論文范文

關鍵詞 塔式太陽能；熱發電；儲熱

中圖分類號TU7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）37-0107-01

1太陽能熱發電技術

太陽能熱發電技術：將吸收的太陽輻射熱能轉換成電能，包括兩類：一類是利用太陽熱能直接發電，如半導體或金屬材料的溫差發電堿金屬熱點轉換和磁流體發電等；另一類是將太陽熱能通過熱機帶動發電機發電。而根據太陽能熱發電系統中所采用的集熱器的型式不同，可以分為分散型和集中型兩大類。

2 太陽能熱發電的基本原理

太陽能熱發電系統由聚光集熱子系統、蓄熱子系統、輔助能源子系統和汽輪發電子系統四部分組成。利用太陽能集熱器將太陽能收集起來，加熱工質，產生過熱蒸汽，驅動熱動力裝置帶動發電機發電，從而將太陽能轉換為電能。從熱力學上講，這種太陽能熱發電站也是按朗肯循環或布勞頓循環原理工作的，在熱力學原理上與常規熱力發電廠完全一樣。技術上把這種按朗肯循環或布勞頓循環原理工作的太陽能熱電轉換稱為太陽能熱發電，以區別于太陽能光伏發電。

3 儲熱系統的組成及設計

3.1蓄熱技術

蓄熱儲能是太陽能熱發電系統中的關鍵技術。顯熱蓄熱是目前技術最成熟且具有商業可行性的蓄熱方式。顯熱蓄熱又分為液體顯熱蓄熱、固體顯熱蓄熱、液-固聯合顯熱蓄熱三種。槽式系統蓄熱裝置通常有兩種布置形式：間接蓄熱和直接蓄熱。塔式系統蓄熱裝置通常采用熔融鹽液作為傳熱介質/顯熱蓄熱材料的方式。系統設計中采用了雙級蓄熱流程結構，將太陽能收集到的熱量根據品位進行分級存儲，高溫熱量由高溫蓄熱器存儲，中溫部分由低溫蓄熱器存儲；蓄存熱量釋放時，高溫蓄熱器用于蒸汽的過熱過程，而低溫蓄熱器用于蒸汽的發生過程，相互獨立。

3.2儲熱系統的設計

塔式太陽能熱發電熱電轉換系統主要由換熱器、高溫蓄熱罐、低溫蓄熱罐、水蒸汽蓄熱器、輔助加熱器、泵、汽輪機、除氧器、凝汽器等組成。而其儲熱系統分為高溫蓄熱系統和低溫蓄熱系統。

圖1 蒸汽蓄熱器結構圖

1-低壓分汽缸； 2-蒸汽蓄熱器； 3-鍋爐； 4-高壓分汽缸； 5-油泵； 6、7-自動調節閥； 8、9-排汽截止閥、止回閥； 10-入孔； 11-滾動支座； 12-固定支座； 13-排水閥； 14-循環筒； 15-蒸汽噴頭； 16-水位計； 17、18-進汽截止閥、止回閥

蒸汽蓄熱器是最典型的利用液體-汽體相變潛熱的蓄熱器，其結構如圖1。其工作原理：利用水的蓄熱能力，將熱能以飽和水的形式儲存，需要時，以飽和蒸汽的形式釋放。蒸汽蓄熱器工作時，其罐內充水最多可達幾何容積的90%，水面上部為蒸汽空間。當壓力升高時，部分蒸汽轉化成飽和水，反之，壓力下降時，部分飽和水汽化為蒸汽。飽和水和蒸汽隨壓力變化而變化。換熱器出來的過熱蒸汽由進氣管輸送進蒸汽蓄熱器，蓄熱器內溫度隨蒸汽的不斷輸入而上升，蓄熱器內的蒸汽壓力也隨之升高，水位隨之上升，稱為充熱過程。隨著排汽管自動控制閥7開度變大，飽和水迅速蒸發，產生二次蒸汽，蓄熱器內壓力下降，水位降低，即為放熱過程。

為了降低風險，可采用導熱油作為高溫蓄熱系統的蓄熱、傳熱介質。根據設計要求，換熱器設計參數，進行熱力計算，給出導熱油及水蒸汽的物性參數，計算出各個項目的相關數據，如最小安全系數、溫度校正系數、總傳熱系數等。

3.3導熱油罐的設計

導熱油罐的設計思路：根據設計要求，進行相關結構的計算，然后選擇合適的材料。本文主要論述高溫導熱油罐的設計。

設計要求：工作溫度：240℃~350℃；工作壓力：常壓；工作介質：THERMINOL VP-1合成導熱油；蓄熱能力：≥1 500 kWh ，無太陽能輸入時，可維持系統繼續運行1小時；結構：高溫導熱油罐體采用立式圓筒形容器，由頂蓋、筒體和罐底三部分組成，通過支座安裝在基礎或平臺上。

結構計算：根據導熱油質量m，導熱油密度，得出導熱油體積：V油=，高溫導熱油罐容積V需乘以一個比例系數。油罐其他部件參數的計算略。

3.4蒸汽蓄熱器的設計

熱力計算：根據熱平衡原理：蓄熱器內原有充熱水量等于產生的蒸汽量和剩余熱水熱量之和。

假設在蓄熱器中充有1kg飽和水，其壓力為P1，當壓力由P1下降到P2時，產生蒸汽g kg。則其熱平衡方程為：

（3-4-1）

（3-4-2）

式中： ――在P1，P2壓力下飽和蒸汽焓，kJ/kg；――在P1，P2壓力下飽和水焓，kJ/kg；g――在P2壓力下產生的蒸汽量，kg。

4 結論

儲熱系統的一個特性是它儲存每單位能量所需的容積，容積越小，儲熱系統越好。設計一個好的儲熱系統，應將儲存時間長、儲存單位能量所需的容積小這些指標達到相對比較高的要求。

參考文獻

[1]王長貴，崔容強，周簧.新能源發電技術[M].北京：中國電力出版社，2003.