有關(guān)高職電子設(shè)計課程中電子線路CAD技術(shù)的教學(xué)與應(yīng)用探討論文

　　對于高職學(xué)生而言，要學(xué)習(xí)的不僅僅是專業(yè)知識，動手能力是在學(xué)好專業(yè)知識的基礎(chǔ)上更高的一個層次，也是他們必須擁有的一種能力。在高職院校中，電子信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生經(jīng)常會遇到電子設(shè)計等問題，因此，在進行電子設(shè)計的時候需要用到的很多專業(yè)知識他們是必須掌握的。而電子線路CAD技術(shù)在電路板的制作方面的應(yīng)用就必不可少了。下面我們將對電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用進行研究與探索，說明電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計的關(guān)系以及在電子設(shè)計中發(fā)揮的作用。

　　1、電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計的關(guān)系

　　隨著電子技術(shù)的廣泛發(fā)展以及新型元器件和集成電路的廣泛應(yīng)用，電路在設(shè)計方面也越來越復(fù)雜與集成化，因此，對電路的要求也越來越精密。而為了達(dá)到電路在復(fù)雜與集成化方面的要求，在制作電路的時候單靠手工的操作已經(jīng)不能完成設(shè)計的目的了。所以，就產(chǎn)生了現(xiàn)在我們所用到的電子線路CAD技術(shù)。我們在電子設(shè)計過程中利用它就能達(dá)到電路所要求的精密度。

　　2、電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用

　　電子線路CAD技術(shù)是使用當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的計算機輔助繪圖和設(shè)計軟件，然后結(jié)合學(xué)過的專業(yè)知識進行設(shè)計，以加快設(shè)計進程、縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量等。電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用主要是一下幾個方面：

　　2.1繪制電路圖

　　在進行電子設(shè)計的過程中，要實現(xiàn)電路的功能最重要的就是編程，但是只有編程并不能完善整個設(shè)計，還需要有一個完善的電路來承載這個程序，讓它實現(xiàn)它本該實現(xiàn)的功能。在電子設(shè)計中，我們一般運用的軟件是PROTEL,繪制電路原理圖的時候就會用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫，能夠為我們電子設(shè)計的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進行電子設(shè)計確保了電路原理圖的精密度，并且繪制過程也更為方便。比如：我們在畫好一個元器件后，覺得它應(yīng)該放在其他的位置，則只要將它拖動到我們想要放置的位置即可。

　　2.2計算機仿真

　　電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計的應(yīng)用過程中還具備運用其仿真的功能，檢查電路的功能是否達(dá)到了我們所預(yù)期的功能，并且能夠?qū)σ恍��?shù)據(jù)進行仿真，可進一步對電路進行分析。對于PROTEL軟件而言，在它的MULTISIM中有很多種仿真功能，這些仿真功能可以進行直流工作電的分析、瞬態(tài)分析、溫度掃描分析、參數(shù)掃描分析、靈敏度分析、零極點分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進行仿真的時候，我們首先要進行一個功能仿真，大致了解一下該電路的功能是否達(dá)到了預(yù)期的功能，然后進行數(shù)據(jù)仿真，對該電路進行具體的分析，并改正錯誤的地方。在進行仿真過后，分析結(jié)果一般都是以數(shù)值或波形的方式顯示出來。

　　2.3PCB板的設(shè)計

　　PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進行布線后的一種電路板。在進行PCB板的設(shè)計之前，首先要將電路原理圖導(dǎo)入，而導(dǎo)入的電路原理圖必須是通過仿真的，而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后，設(shè)計者就可以利用PCB板自動布線以及手動布線的功能對其進行布線。采用該軟件對電路圖進行布線，設(shè)計者可以先采用自動布線功能對電路進行大致的布線，然后用手動布線功能對其進行美化。這樣的過程能夠讓電路的布線更加美觀。

　　2.4三維視圖

　　在將PCB板設(shè)計好之后，在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單，只要點擊三維視圖的菜單就可以觀看設(shè)計電路板的三維視圖。

　　3、讓學(xué)生更好地掌握電子線路CAD技術(shù)

　　如上所述，掌握了電子線路CAD技術(shù)對于學(xué)生而言，可以更好地進行電子線路方面的設(shè)計工作。但在學(xué)習(xí)這一項技術(shù)的過程中，我們往往會發(fā)現(xiàn)學(xué)生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍(lán)本，介紹軟件的功能、菜單等，輔以一些應(yīng)用的例子。學(xué)生學(xué)習(xí)后多呈現(xiàn)一種臨時性的記憶，即在課程中會用，考核結(jié)束后在不長的時間后就不再掌握的現(xiàn)象。

　　解決這一問題的方法以，通過實踐我們認(rèn)為采用類似德國職業(yè)教育所推行的以行動為導(dǎo)向的項目教學(xué)法為好。其基本的思路是：

　　(1)先整體后具體：在學(xué)習(xí)CAD技術(shù)時，先期進行總體介紹，讓學(xué)生有全局的認(rèn)識，打消畏難的情緒;而后開始進入各項目的的學(xué)習(xí)實踐。

　　(2)先低頻后高頻：總體而言學(xué)生進入學(xué)習(xí)后應(yīng)從簡而繁，低頻的一些電子產(chǎn)品其電路較之高頻的簡單，學(xué)習(xí)應(yīng)從其中入手。

　　(3)先規(guī)范后異型：突出異型電路板的設(shè)計制做，其目的是讓學(xué)生今后在實際工作中具有變通的能力，在CAD技術(shù)中也手工調(diào)整電路布局的精華所在。

　　(4)先單層后多層，先分立后貼片。此處不再綴言。

　　最后一點是，對于各個CAD制作的電路，不應(yīng)僅停留于電腦的設(shè)計，在教學(xué)的過程中應(yīng)讓學(xué)生的設(shè)計成為成品。這樣可使學(xué)習(xí)更為直觀，并更有成就感，隨之的效果是學(xué)生對學(xué)習(xí)到的技術(shù)彌久常新。當(dāng)然，這種做法也會使教學(xué)的成本大幅上揚，但從人才培養(yǎng)的角度看，這樣的投入是值得的。

　　4、結(jié)語

　　在電子設(shè)計中運用電子線路CAD技術(shù)，不僅解決了電子設(shè)計中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時，讓學(xué)生通過在自主地進行一些電子設(shè)計，并在的過程中運用該技術(shù)，適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術(shù)的實際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術(shù)。

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