江南APP仿真技术的发展和仿真软件的广泛使用，使电子设计自动化程度有了很大程度的提高。使电路设计过程由用实物组建实验电路进行测试为主的方式，变换为以计算机进行模拟仿真分析设计的电路设计方式。因此仿真软件的应用使电子线路的设计方法比以往的设计方法优越的多。（1）仿真软件的使用使电子线路设计的自动化、智能化程度更高，功能更丰富完善，使人类有充足的时间，精力发挥创造方面的才能。（2）仿真软件的使用节约了原材料和减少仪器仪表等，从而降低了成本。而且可以模拟仿真各个极限情况，如超低频、大功率、高温、低温等。（3）仿真软件的使用使所设计的电子产品质量和产品的合格率有了很大程度的提高。

　　随着电子设计自动化的发展，仿真技术也得到了很大程度的提高，仿真技术的发展促进了仿真软件的开发，目前国内出现了多种仿真软件，但是在电子设计自动化领域用的较多的是EWB和Protel。它们的出现对电子线路的设计起了革命性的变化。下面分别介绍这两种仿真软件在电子线路设计中所起的作用。首先，EWB这种仿真软件和其它的仿真软件比起来，其界面比较直观、操作起来也比较方便，它相当于一个虚拟的电子工作平台，具有丰富的元器件库，在对电路进行仿真的同时，还可以存储实验数据、波形、元器件清单、工作状态等，可以人为的设置短路、开路、漏电等故障。也可以对各种有源和无源电路，模拟和数字电路进行有效的仿线）以上版本特别增加VHDL和VerilogHDL模块，另外还有射频电路仿真功能，这是目前众多通用电路仿真软件所不具备的。此外，从另一角度来看，随着计算机技术和集成电路技术的发展，现代电子与电工设计，已经步入了电子设计自动化（EDA）的时代，采用虚拟仿真的手段对电子产品进行前期工作的调试，已成为一种发展的必然趋势。Protel是一种功能强大的软件，其内部集成有模数混合仿真器，所以具有仿真分析功能。但它的特点是和原理图编辑融为一体，只要所有元器件取自仿真测试元件库，在完成原理图编辑后就可以启动仿真操作，不用再次输入仿真电路，节省了时间；而仿真元件库提供了数十种仿真激励振，多种标准的仿真元件，可以对模拟电路，数字电路及数字模拟混合电路进行模拟仿真分折；提供多种仿真分析方式，不仅可以进行一种仿真分析，而且可以同时进行多种仿真分析；以图形方式输出仿真结果，直观性强，并能以多种方式从不同角度观察分析结果。由于EWB和PROTEL两款软件具有很多优点，并且都可以进行仿真实验，对电路进行仿真分析。所以被广泛应用于教学和电子产品的开发中。它们可以提供多种分析手段；例如：直流工作点分析，交流频率分析，瞬态分析，傅立叶分析，噪声分析，失真分析，参数扫描分析，温度扫描分析等。它们在电子线路设计中都起着很重要的作用。因为一个电子产品的开发，一个实验电路的建立是需要满足很多条件的，电路结构的构建，元器件的选取，元件参数的设定都是有根据的。下面我们以一个5V的稳压电源为例来分析一下此电路的带负载能力。此时就要用到仿真软件。使用仿真软件对电路进行参数扫描分析。实际上也是通过仿真分析来研究电路参数的变化对电路特性的影响，在实验过程中我们只需要按照仿真分析步骤画好电路图，打开分析窗口设定R的起始值为1Ω，终止值为30Ω，增量步长设为1Ω，扫描形式为线性，选定与R相连的连接点为输出节点，选中直流工作点进行仿真分析，观察此时的分析图看一下电阻取值多大时，电压不会偏离5V。不仅电阻，也可以改变其他元器件的参数对电路任意节点进行观看测量。这样不仅加深对电路原理的理解，还为电路调试和设计提供了很大的方便。通过实例，可以看出运用EWB和Protel能将实验过程中难以实现的一些实验现象很直观的反映出来。这样有助于学生对难点的理解。除了这个实验，其它的几个实验也能够利用这些仿真软件很方便的做出来。仿真实验的完成对电子线路的设计有着直接的影响，对电子线路设计的帮助是很大的。

　　随着电子技术的飞速发展，电子设计自动化程度的不断提高，仿真软件在电子线路设计中起着越来越重要的作用。仿真技术与实验教学相结合，使设计性实验在实验教学中的比例增大，将EWB和Protel仿真软件用到电子线路实验与设计中，可以很快的将电路的性能，电路的效果仿真出来，可以加深学生对知识的理解，而且节省了资源，节约了时间，被广大电子工作者广泛使用。（本文来自于《轻工科技》杂志。《轻工科技》杂志简介详见.）

　　模拟电路课程支撑的能力包括：阅读电子元器件技术文件和电原理图的能力、单元电路设计能力、电路综合设计能力、计算机辅助设计能力、编写设计文件的能力。依据能力目标的不同，可以划分不同的任务类型，并据此确定任务目标，设计任务结构。

　　以大规模集成工艺为依托的各种数字电路问世以来，由于其相对模拟电路的高可靠性和灵活性，逐渐取代了各种传统的模拟电路的应用领域。但是现实的物理世界毕竟是模拟的，因此，任何数字化系统都包含有模拟电路部分，模拟电路并没有因数字电路的兴起而被完全取代。模拟电路课程仍然是电子工程、电气工程、自动控制、通信等涉电类专业的核心课程之一。

　　模拟电路课程的重要性还在于无论从工程技术还是专业能力结构而言，模拟电子技术都处于较为底层的位置，通过该课程的学习获取的知识、经验、工程技术方法是顺利学习上述专业几乎所有其它专业课程的基础。

　　模拟电路是教学难度相对较大的课程。其学习的困难性在于，学生是第一次接触以半导体器件为核心的有源电路；模拟电路“数字化”、结构化程度低，表现出的物理现象和涉及的数学工具又较为复杂；模拟电路的工程技术方法很难实现程序化，常常需要依赖经验知识解决问题。

　　电路设计是电子技术人员的工作邻域和具有典型性的工作过程，模拟电路设计过程相当完整地体现了模拟电路技术应用能力的内容和要求。构建基于模拟电路设计的学习任务，依据设计工作过程组织教学活动，能够较好地实现培养模拟电子技术应用能力的教学目标。

　　一个较完整的电子系统电路设计的工作过程，包括：技术指标分析，方案设计，单元电路设计与参数调整，电路综合联调与性能测试。通过对模拟电路设计工作内容和过程的分析，完成电路原理设计过程必须具备的、应由模拟电路课程支撑的能力包括：阅读电子元器件技术文件和电原理图的能力、单元电路设计能力、电路综合设计能力、计算机辅助设计能力、编写设计文件的能力。因此模拟电路课程的学习任务有4种类型：识读电原理图和技术资料、单元电路设计与电路综合、计算机仿真测试、编制设计文件。

　　单元电路设计与电路综合是基本任务，它引领其它类型任务和整个项目的实施完成。

　　不同类型的任务可以根据设计任务的需要和本身的复杂程度，作为单独的任务存在，与相关的设计任务共同组成学习项目，也可以作为完成设计的准备知识存在于设计任务之中。例如，反馈放大器设计可以作为一个学习项目，由识读反馈放大电路原理图、反馈放大电路性能分析、反馈放大电路设计3个关联的任务组成。

　　识读电原理图和阅读元器件技术文件是基本能力。电路设计，特别是在原理设计和电路结构设计时，极少原理性的创新，绝大多数是对已有电路的适用性改进和重新组合，这种改进和组合需要阅读已有的设计资料，借鉴他人的技术经验和成果；为提高电路性能，降低成本，提高工作效率，往往需要在电路中采用新出现的电子元器件，例如集成电路芯片，需要阅读生产方提供的产品规格书及典型应用电路。识读电原理图和技术文件对于形成和提高电路设计能力具有基础性的意义。

　　目前，电子电路计算机辅助设计（EDA）包括电子工程设计的全过程，例如系统结构模拟、电路特性分析、在系统可编程器件开发、绘制电路图和制作PCB。在电子工程设计中有着不可替代的重要作用，是电子工程技术人员必须具备的专业技术能力之一。在模拟电路课程的学习任务中，主要是指应用计算机完成电路图绘制、电路性能和参数的仿真测试与分析、编制设计文件等工作。

　　在电路设计的实际工作过程中，编写设计文件是重要的工作内容和不可缺少的环节。没有设计文件，无法进行初步设计完成以后的后继工作。对于学习任务而言，编写设计文件，是一个总结和提高的过程，有利于培养交流沟通能力和养成严谨的工作态度。设计文件也是判断和评价项目或任务完成情况的重要依据。

　　(1)电路识读任务，是对针对设计任务收集技术资料（主要是可供设计参考的电路）并进行分析，属于电路设计的准备工作，任务的目的是为完成设计任务建立必要的知识储备。大致分为互相关联的3个层次：1)识别元器件符号、功能和主要技术指标。依据符号识别电路中的元器件是读图的基础，作为专业入门课程，对此应该给与一定程度的注意，要能够识别和了解符号的含义、主要器件功能和技术指标。根据电路中使用的核心器件，往往可以判断电路的功能。2)区分电路单元，判断电路功能。较复杂的电路系统都由单元电路构成，功能单一的单元电路也可以进一步分解为部分电路，例如放大器可分为输入级、中间级和输出级；稳压器可分为整流和稳压部分。对部分电路功能的分析，得出对整个系统功能的判断，并作为下一步工程估算的基础。3)指出电路的结构特点，估算分析电路技术指标。分析电路形式与结构，可以得出电路大致的技术性能指标，定性判断元器件参数对电路性能的影响。例如对放大器输入级、输出级电路形式和结构的分析，可以大致得出放大器的输入、输出特性；对中间级的分析，可以大致判断放大能力；依据级间耦合方式，可以判断放大器频率响应范围；甚至电源电压也可以据以分析放大器输出信号幅值。

　　(2)设计任务目标包括典型单元电路设计与电子线路综合设计，在定性分析的基础上实现定量估算，自顶向下完成初步的设计。依据设计工作过程，可以分解为以下阶段目标。1)正确理解任务要求，分析各项技术指标的含义。仔细研究任务的工程背景和要求，正确分析和理解各项技术指标的含义，分析实现任务要求的技术途径，这是完成设计的前提条件。2)设计总体框图，分配技术指标。参考与任务相同或相近的电路方案，选用能够满足技术指标要求的核心器件，完成方案论证。对于同一个任务，实现的方案可以有多个，应具备将不同方案加以分析、比较的能力，从中确定一种相对较优的方案。

　　依据选定的方案按照功能划分成若干个互相联系的模块，将技术指标和功能分配给各个模块。3)单元电路设计。依据模块的功能和技术指标要求，参考典型电路，确定电路结构，计算元器件参数完成单元电路的初步设计。4)仿真测试。模拟电路，比如放大器、滤波器等的参数比较繁琐，需要进行多次调整才能达到技术指标要求。要能够在计算机上对单元电路仿真测试，修改电路参数，观测性能指标，直至满足技术指标要求。5)电路联调，测试技术指标。在单元电路完成逐步设计的基础上，通常依据信号流向，逐级完成级联和调试直至全部电路调试完成，系统技术指标达到设计要求。这个过程是电路综合的过程，也可以在计算机上模拟仿线)仿真测试调整任务的目标是在电子电路设计过程中实现较为精确的量化分析。其作用主要表现在3个方面。[3]1)验证电路方案设计的正确性。当要求的系统功能确定之后，首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证系统方案的可行性，进而对构成系统的各单元电路结构进行模拟分析，以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。2)电路特性的优化设计。分析恶劣温度条件下的电路特性，计算分析器件容差对电路的影响量，用于确定最佳元器件参数、电路结构以及适当的系统稳定裕度，实现电路的优化设计。3)实现电路的模拟测试。电子电路的设计过程中大量的工作是元器件参数计算、各种数据测试及特性分析。在工程估算的基础上，通过仿真测试与分析加以调整，能有效提高设计工作的效率。4)技术文件编写要求在完成电路设计的同时编写尽可能详细的符合工程标准的技术文件，包括方案设计说明、原理框图、电原理图、原理与技术说明、元器件参数计算、技术指标与特性测试数据、元器件清单等。

　　一个典型的电路设计任务由工程背景描述、任务要求、基础知识学习、设计方法与步骤、电路设计等学习单元组成。

　　工程背景描述的内容主要包括电路功能、工程应用背景、技术发展背景介绍。工程背景描述的实质是“提出问题”，工程背景描述尽可能选择具有典型性的电子工程问题为实例，解决关于学习目标的问题。

　　设计任务必须具备明确的工程应用背景，必须提出具体的设计要求（技术指标）。例如交流放大器设计任务，应明确提出工作频率、信号源、输出特性、输入特性、工作稳定性等要求等技术指标。提出任务要求，应依据由浅入深循序渐进的原则，从体现基本功能的一两个技术指标开始，逐步增加技术指标数量，提高设计难度。

　　基础知识学习包括任务分析、相关理论知识学习、参考方案与参考电路分析及相应的基础练习等。基础知识的学习包括理论知识、技术知识、经验知识和经验技能的学习。理论知识是重要的，因为它是能力的组成部分，同时对于学生的发展能力起到更为持续和关键的作用。在工程实践中学习和使用的理论知识才能被真正掌握并形成能力，因此应该以实现电路设计任务为依据，确定理论知识的学习内容和学习深度，力求将理论与实践、数学方法与物理概念更紧密地结合起来。

　　提供设计参考的电路必须是工程电路，但学习是一个循序渐进的过程，基础知识的学习会使用原理电路为学习对象，原理电路不能仅有电路结构和元器件标号，也要标注元器件主要参数，使学生在定性分析阶段就能对电路参数有直观的影像，逐步建立数量观念，这对于初次接触模拟电路的学生是十分重要的。

　　不同功能和结构的电路，具体的设计内容、方法与步骤各不相同。甚至同样功能的电路，技术要求不同，设计时考虑的重点、设计依据、电路结构等均有区别，但工程估算是贯穿整个设计过程始终的基本方法。

　　选择反馈组态，选择反馈深度，选择反馈级数，确定放大级数，确定输入级、中间级、输出级的电路结构，计算电路参数，仿真测试和参数调整。容易理解，上述步骤都必定建立在必要的工程估算的基础之上。

　　这是学生在相对独立的情况下，完成电路设计的过程。尽量采用与前面4个学习单元及撰写设计文件交叉进行的方式实施。

　　不同类型的学习任务，其结构不尽相同。但区别主要是在(4)、(5)两部分。

　　不同类型的学习任务以“定性分析、工程估算与仿真测试调整相结合”的方法实现。

　　电路设计在知识的运用上不同于单纯的电路分析与计算，依据模拟电路原理设计过程构建学习任务，组织和实施教学过程，不仅能够有效控制理论知识学习深度，促使学生较为自主地获取经验知识，并在获取知识的同时实现知识转换为技术应用能力，更有利于实现培养学生模拟电路技术应用能力的教学目标。

　　[2] 谢自美 等.电子线路综合设计[M].华中科技大学出版社,2006.

　　[3] 赵世强 等. 电子电路EDA技术[M].西安电子科技大学出版社,2000.

　　[5] 黄昌宁,夏莹.集体管电路（第二版）[M].科学出版社,1984.

　　在接受系统设计任务之后，电子工程师首先要做的就是对设计方案进行确定，并且对于该方案要求相符的元器件进行选个，之后以具体元器件为依据，对电路原理图进行设计，然后针对数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析与瞬态分析等进行第一次仿真。此外，站在另外一个角度，在计算机技术与集成电路技术不断进步的背景下，现代电子与电工设计逐渐朝着自动化的方向发展，虚拟仿真技术在电子产品前期调试中具有重要的应用价值，对于电路分析、设计与创新能力的提升而言有着关键的影响。

　　Multisim2001软件的一个最重要的特点就在于仿真方法充分考虑了实际问题，在元器件、仪器的选用方面非常贴近实际情况，其元件库提供的电路元器件数量达到数千种之多，并且元器件的理想值能够从中获取，例如对分析进度的要求比较特殊，可以对具体型号的器件模型进行选择，以此作为虚拟的电子工作台，Multisim200软件的电路分析手段也比较信息，基本的分析方法比较完善，例如瞬态分析、噪声分析、失真分析、直流工作点分析以及交流分析等等，而高级分析也包含了十余种电路分析方法，例如零极点分析、灵敏度分析、参数分析、最坏情况分析等等，在该软件的支持下，设计人员可以对不同情况进行细致分析，进而对故障状况下的电路工作状态进行观察。在仿真的过程中，还能够对测试点的数据进行存储，将所有元器件清点罗列出来，还具备向Excel文件进行转换的功能，并且测试仪器的工作状态的存储、波形与测量数据的显示等等都得以实现。存放在Multisim2001仪器库的虚拟仪器有11种。此外，在电路图创建过程中，该软件需要的元器件库与现阶段大部分电子线路分析软件能够相互兼容，并且能够相互转换，基于该软件支持的电路文件，能够将向常见的印制线路排版软件进行输入，如此一来，电子产品的开发就更加快速，设计人员的工作效率也得到很大的提升。

　　三、基于仿真软件对实际电子线选取器件首先，双击Windows界面中的Multisim2001图标，进入到主窗口，在工作区编辑并测试电路原理，将器件库中调出电路原理图中涉及到的元器件，具体操作为点击元器件栏中的器件图标，将元器件库打开，然后电机该元器件，并向电路工作期拖移，如下图所示。为了将10kΩ电阻调出来，单机工具按钮，将10kΩ的电阻找出来，然后向窗口工作区拖移，并采用相同的方式将功率放大器、电容等器件调出，如果需要以原理图位置放置元件，那么可将元器件进行相应的旋转。1.2连接导线将鼠标指向元器件端点，进而会有一个小圆点出现，以左键单击将一根导线向另一个元器件端点进行拖拽，在完成连接之后，导线会对相应的走向进行自动选择，其他元器件或仪器不会与其产生重叠，到此就算完成了原理图的编辑。2.仪器使用在仪器库中拖拽相应的仪器图标，在移至电路工作区后即完成了仪器的选用。仪器图标上会有在连入电路中发挥作用的连接端，以文本介绍的例子为参考，上图中对示波器的使用一共有A、B、G、T四个连接端，分别为两个通道端、触发端以及接地端，如果测试波形有观察的需要，那么可以对仪器图标进行双击，将仪器面板打开即可。

　　四、电路的仿线.仿真流程在开始仿真分析之前，对仪器图标进行双击，将仪器面板打开，做好被测试波形的观察准备。将电路启动/停止开关按下开始仿真分析，如果将开关在此按下，那么就会停止仿真分析，在启动电路之后，为了确保波形显示正常，应对示波器时基与通道控制进行调整。2.仿真输出结果在波形的观察中，可以基于Multisim2001工作台，获取其中的示波器对实际电路的观察结果，具体如下图所示。通过示波器对输入、输入波形进行测定，其中输入波形为A通道，蓝色，输入波形为B通道，红色。

　　1.放大倍数第1级Gain=1+200k/22k=10；第2级Gain=1+1M/10k=100；从中不难发现，该电路的中频电压大约放大了1000倍。2.幅频特性单击SimulateAnalysesACAnalysisi...，将交流频率分析设置对话框打开，对起止频率进行设置，分别为1Hz、1MHz，采用Decade作为扫描类型，最后对“Simulate”按钮进行点击，将交流分析启动，并获取分析结果，具体如下图所示。3.参数调试，优化设计确定方案在模拟仿真分析之后，如果上述电路设计与设计要求不相符，那么可以对元件参数或者元件型号进行适当更改，并使其与设计要求相符合，使最终元件参数得以确定。如果想要对电阻取值进行更改，那么就可以电阻进行双击，然后以屏幕提示为参考键入阻值，电路更改之后可以马上进行仿真分析，通过对虚拟结果的观察与分析，来判断设计与实际要求是否相符，显然，这在实际电路板中存在较大的难度。六、结束语根据上述实例分析，我们不难发现，Multsism2001这种电子实验台具有较强的开放性，模拟水平也相对较高。通过Multsism2001的运用，电路、信号与系统的辅助分析与设计水平得以有效提升，在未来电子工程、信息工程以及自动控制领域中，该项技术的应用与发展具有十分巨大的潜力。

　　随着国际电子工业和计算机技术的快速发展，电子产品发展和计算机实现了密切的关联，电子产品智能化程度加深，电路的集成越来越高，产品的更新周期则是越来越短。电子设计自动化技术（EDA）能够让电子线路设计人员利用计算机独立完成电路的性能分析、功能设计。Multisim作为重要的EDA软件之一，在众多线路中具有高互动性、电路仿真分析丰富、器件库完全的特征。

　　Multisim电路设计只需要在电路设计窗口内部放置设计好的虚拟电子元件和虚拟仪器就能完成，在连线和节点连接的虚拟器和仪器仪表测量接口处就能观察到虚拟仪器表上的仿真波形及数据，具有简单直观的特点。以Multisim设计模拟电路中的基本单管放大电路为例，具体的设计步骤如下：第一，进入Multisim界面设计仪器和仪表，并在Basic元件箱中调出电阻，从工作界面的右边调节出双踪示波器、数字万用表等。第二，实现电路布线。将鼠标放置在元件管脚上或者仪器的重要接口上，当鼠标的指示提示为+之后，再将鼠标放置在另一个元件管脚处，实现二者之间的连接。第三，设置相关参数。利用鼠标双击已经被编辑好的元件，当弹出相应的对话框之后继续设置有关元件参数信息。

　　仿真分析三极管电压的放大倍数。电压放大倍数的仿线所示。假设信号源头的XFGI幅度为100MV，频率为1000Hz的正弦信号。打开相关的仿真开关，在输出端的波形不失真的情况下，对Ui和Uo的值进行测试，并将测试结果放大一定的倍数，即Kv=Uo/Ui，具体如表1所示。根据表1可以发现，当三极管在放大电路元件的参数不发生变化时，电路电压放大倍数不会发生变化。

　　仿线Hz低通滤波器电路参数。根据上述参数信息，可以计算出其截止频率为fn=53HZ。在Multisim中调用Bode plotter，仿真电路的幅频特性，得二阶系统幅频特性如图3所示。观察实验结果发现仿线Hz，和理论设计值（通过公式计算为53Hz）基本一致，证明仿真设计结果可以真实反映电路实际工作状态，为电路设计提供便捷。

　　图2 二阶低通滤波器仿线 幅频特性曲线基于Multisim的电路仿真设计中常见的及问题解决方法

　　在Multisim的电路仿真设计中常会出现一些问题，比如找不到仿真元件。导致这种问题主要是因为Multisim虽然是多种仿真元件构成的，但仍无法满足所有用户的使用要求，一旦出现缺失的问题就会对仿真运行产生影响，导致仿线 常见问题的处理方式

　　第一，应用性能基本相似的元器件来代替相关元件，但是这种方式会在一定程度上影响元件应用的准确性。第二，利用EDA网站和FTZD进行联系，从大量的元器件中来寻找并购买所需要器件的模型，并根据模型对引脚进行处理。第三，利用Multisim提供的元件编辑工具对现有的元件模型进行重新的编辑修改。第四，自己重新创建一个元件，利用SPICE语言加强对各种元件、电器等参数信息的熟悉。具体的设计过程一般包括五方面的信息，即元件的一般性材料、元件符号、元件模型、元件封装、元件的电器参数。

　　关于仿真失败的提示处理主要包括以下几点内容：第一，没有找到相关的节点错误。这种情况，设计者需要根据系统提示来对仿真原理图进行处理，及时找出缺失节点的出处，从而及时纠正这种错误。第二，设计规则上的冲突。设计规则上的冲突主要是指设计者设计出来的仿真原理图和之前预想好的不一致。这个时候需要根据仿真原理图或者电气规则进行相应的修改和处理。第三，一旦出现No convergence in Ttransient analysis时，可以对选项菜单中的Misce LLaneous options菜单进行分析，将其中的默认值由原来的10增加到15或者20。

　　综上所述，Multisim软件以其自身操作简单、方便、功能强大的特点得到有关人员的应用。通过上文的电路设计实例分析可以发现，应用Multisim能够建立各种设计电路，实现对各种电路的仿真分析，节省不必要的元器件安装调试电路实践，提升电路设计电子集成驱动器的总体效率。

　　[1]颜芳，宋焱翼，谢礼莹，等.基于Multisim的电路原理课程仿真实验设计[J].实验技术与管理，2013，5：59-62.

　　[3]贺利.基于Multisim10的电动机控制电路仿真设计与分析[J].实验室研究与探索，2015，5：79-82.

　　模拟电子技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、计算机科学等专业的基础课程,而基本放大电路又是模拟电子技术的基础知识点,是教学的重点和难点。学生对此知识点的掌握深度,将直接影响对后续知识点和课程的学习。本调在电子线路的教学过程中,充分利用电子设计自动化软件,对电子线路进行仿真分析,同时强调质化教学,结合工程实际,加强学生对电路的理解,在教学过程中取得了很好的效果。下面借助电路设计仿线,以基本放大电路为例,以音频信号为基本信号来进行电路的分析。

　　放大电路是对模拟信号进行放大的,工程中常用的模拟信号,如声音信号,测量传感器输出的代表现场的如温度、压力、密度、流量、气味、成分等各种物理量的电压或电流信号,电动执行器的输入控制量的电压或电流信号。工程中常见的模拟信号如音频信号是非正弦信号,而对基本放大电路的分析都是以正弦信号作为基本信号来分析的,所以必须强调这些非正弦信号与正弦信号的关系。利用频谱分析法,对非正弦周期信号进行傅里叶分解,可得信号的离散频谱图,而工程中的非正弦非周期信号可看作周期为无限长的周期信号,其频谱图由非正弦周期信号的离散频谱过渡到连续频谱,也就是说工程中的模拟信号如声音信号可以看作是有一系列不同幅值不同频率的正弦信号叠加而成。系统的带宽必须包括声音信号的频率范围为20Hz-2kHz,否则将会导致频率失线 把握基本元器件的特性

　　学生对基本元器件的把握是后续电路分析的基础,对于基本放大电路的核心器件双极性三极管的特性曲线和参数需重点掌握,要注重量化分析,更要注重质化分析。三极管是一个基极电流控制集电极电流的器件,在输出回路中相当于恒流源,通过对基极电流源i1进行DC Sweep Analysis分析,可以看出三极管的集射电压随着的增加而近似于线V,饱和状态；=0～14uA时,=0～12V放大状态。

　　质化分析可理解为对电路的一种形象直观的分析,比如网络框图,只是强调电路的功能和模块间的网络拓扑,没有量化分析模块的细节。教学过程中质化分析和量化分析并重。放大电路可以看作是一个二端口网络,电压放大倍数为输出端口与输入端口电压有效值之比；输入电阻相当于信号源的负载,越大可以减小信号源的输出电流,获取更大的信号电压。放大电路的输出回路相当于负载或下级放大电路的信号源,输出电阻相当于下级电路的信号源内阻。

　　将电路分析理论如叠加定理、戴维宁定理、回路电流法、结点电压法等,应用到基本放大电路的分析当中,可以取得更好的教学效果。比如叠加定理运用于放大电路的交直流分析,当输入信号幅度不大时,三极管可以看作一个线性元件,这样整个放大电路就可以看作是一个具有两个独立电源（信号源e和直流电源E)的线性网络,根据叠加定理,直流电源E单独作用时,信号源e置零,耦合电容开路,可得放大电路的直流通路,也就是基本放大电路的直流分析法；信号源e单独作用时,直流电源E置零,耦合电容相当于短路,将三极管线性化处理,用其微变等效模型替代,可得基本放大电路的微变等效电路,也就是基本放大电路的交流分析法。

　　电路设计首先需要根据电路的性能指标确定电路的形式和晶体管的型号,接着进行电路静态工作点设置和元件参数计算,最后进行电路性能指标测试、电路参数修改、再测试。电路的设计和调试可以通过万能板或面包板搭接电路,也可借助于Multisim10仿真软件进行电路的设计和仿真。在放大电路中引入适当的负反馈,可改善放大电路的性能,得到设计指标要求,负反馈的引入形式和深度,需加强理论研究和实践探索。集成运算放大器在模拟电路中的应用非常广泛,集成运放具有设计调试简单、性能价格比高、灵活性大等优点,在模拟电路领域中,除超高频、大功率等特殊场合外,已普遍取代了分立元件电路。

　　在模拟电子线路设计课程的教学中,在进行电路量化分析的同时,加强质化分析,同时配合电路仿真分析软件Multisim10进行电路的设计和仿真,取得了很好的教学效果,激发了学生对模拟电子技术学习的热情,学生的电路分析和设计能力得到了明显提高。

　　关键词：电路与电子技术课程；计算机专业；电路与模拟电子技术；数字逻辑电路

　　计算机相关专业是软硬件结合，面向系统开发和应用的一个宽口径专业，与许多其他学科紧密相关，有着明显交叉的领域，同时也存在着明显的差异。作为计算机相关专业培养的本科毕业生来说应该在掌握计算机组成与体系结构、程序设计语言、操作系统、网络与通信等计算机科学基本理论的基础上，同时具备电子技术相关的基本知识与基本技能，以获得从事计算机硬件系统开发与设计的基本能力，为计算机专业毕业生就业拓展更宽的范围。

　　1.课程概况。电路与电子技术课程是计算机相关专业非常重要的专业基础课程，该课程分为两个学期授课，包括《电路与模拟电子技术》和《数字逻辑电路》两个部分。其中《电路与模拟电子技术》由《电路原理》与《模拟电子技术》两门课程合并而成，调整了教学要求并压缩了教学和实验学时，课程的主要任务是通过讲授电路模型的基本定律和模拟电子技术部分晶体管电路的一般原理，掌握电路的基本分析方法和一般晶体管放大电路的分析。而《数字逻辑电路》和其他电子类相关专业的《数字电子技术》要求近似，但更偏重计算机专业特点，教学中应注重于计算机专业后续课程的衔接。《电路与模拟电子技术》和《数字逻辑电路》共同构成了计算机相关专业的硬件基础。

　　2.课程特点。（1）课程的知识量大，知识点多，教学时间短。电路与电子技术课程是计算机相关专业学生学习硬件的基础课程，包含了以后将大量使用的专业基础知识。但是由于教学时间只有2个学期，特别是《电路与模拟电子技术》将其他专业需要利用3个学期来学习的《电路原理》与《模拟电子技术》被浓缩为1个学期的《电路与模拟电子技术》，知识点多，知识量大，对于学生来说掌握起来难度较大。（2）课程各个部分分割明确。电路与电子技术课程可以分为三大部分，电路原理部分通过学习基本电路定理和理想元件的伏安特性，研究经过理想化和模型化后的电路模型的定量分析方法；模拟电子技术部分通过学习晶体管元件的基本特性，掌握一般模拟电子电路，特别是放大电路的分析方法；数字逻辑电路部分学习基本逻辑门的构成方法，研究组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法。（3）面向学生为计算机专业学生。电路与电子技术课程面向的是计算机相关专业的同学，从整个课程的设计和讲授过程中需要考虑计算机专业同学的特点和专业发展的特点，使之更好地与后续的计算机专业课程相衔接。

　　1.电路与电子技术课程内容多，知识点繁杂，学生掌握困难。对于计算机专业的学生来说，利用2个学期的时间掌握其他电类专业4个学期的内容，相对难度较高，虽然课程设置调整了教学要求和教学课时，但是对于刚开始接触专业基础课程的大二同学来说仍然存在一定的困难。特别是《电路与模拟电子技术》中分两部分讲授电路原理和模拟放大电路的知识，更使得学生在思路转换上可能出现问题。

　　3.计算机专业学生对于电路与电子技术课程的重要性认识不够。计算机专业学生学习电路与电子技术的过程中，由于第一次接触专业基础课程，很可能无法掌握有效的学习方法，同时由于对于这部分课程的课时缩减，可能造成学生认为这部分课程不重要，没有认真学习的心态和热情。同时如果学生没有打好电子技术的基础的话，会使学生在学习后续计算机专业各门后续课程的时候出现各种困难，从而引发整个知识体系的不牢固，影响到学生之后的就业和工作。

　　1.在课程开始让学生明确课程的学习方法和重要性，激发学生学习兴趣。教师在教学过程中应当首先让学生明确这部分课程在自己整个知识体系的作用和地位，使得学生了解到电路与电子技术课程是计算机专业同学需要掌握的第一门硬件相关专业基础课程，对于以后整个专业的学习有着不可替代的作用。同时还要在课程之初提醒学生本课程的知识点较多，复杂程度较高，加强学生的重视程度。并且在整个教学过程中随时把握学生学习的效果，随时调整教学的方式方法，来使得学生抓住学习的时机线.针对专业特点合理分配学时，帮助学生掌握课程特点和重点，同时紧跟当前电子技术发展现状，提高学生学习兴趣。针对计算机专业的特点，加强课时的合理分配，突出重点难点。授课过程中首先培养学生对整个课程知识脉络的掌握，培养学生对电路与电子技术课程的一般分析思路。对于《电路与模拟电子技术》部分，应该在课程中强调课程中《电路原理》部分着重于对于抽象后的理想电路元件和电路网络的分析，要求对于电路分析的基本定理、方程分析以及等效变换熟练掌握，强调定量的确定性计算，整体分析偏重于理想化抽象化，应提醒学生注重掌握最基本的分析思路和基本定理。而其中的《模拟电子技术》则开始接触更加接近实际应用的实际电路，应从电子信息系统出发向学生解释一般系统中的构成，以及模拟电子电路和数字电子电路包含的部分，帮助学生建立起整体概念，在学习的过程中应该向学生强调模拟电子技术部分的分析多为近似分析，目的是在不同的条件下分析电路的整体表现，注重理解电路所完成的输入与输出大小关系和功能。而《数字逻辑电路》部分是计算机专业电子技术课程的重点，着重分析电路输入与输出之间的逻辑关系。同时电路与电子技术课程知识相对稳定，在电子技术高速发展的当今，应当适当引入相关最新电子技术发展的相关知识，提升学生学习的兴趣并且提升课程与学生以后专业发展的相关性和实效性，同时可邀请部分教授或者计算机专业学者为学生进行相关的讲座，以帮助学生了解计算机专业的电路与电子技术课程的重要性，并且让学生对于整个专业体系有所了解，来让学生具有自主学习的意愿以对自己的职业生涯有所规划。

　　3.采用现代教学和实验手段，提高学生对于课程的理解，强化对于课程知识点和动手能力的掌握。在课程教学中针对计算机专业电路与电子技术课程知识点多与实际硬件联系紧密的特点，可以多采用多媒体课件教学来提高讲授速度，并且利用生动的多媒体图像声音或者动画的演示来增强课程的生动性，激发学生学习的积极性。同时针对课程安排实验较少的现状，适当安排部分EWB等仿真实验，提高学生的动手能力和对课程知识的感性认识，并且鼓励学生参与开放性实验[2]。同时还可以为学生提供相关计算机辅助电路设计软件比如Protel系列软件的实验和学习机会，帮助学生建立初步的电路设计能力。最终鼓励学生在课程教学之外，提供各种相对独立的小项目，培养其实际设计电路的能力，为其参与各类电子设计竞赛打下坚实的基础，培养出计算机专业学生对于本专业的兴趣和热情，建立良好的学习风气[3]。同时为计算机专业学科建设提供辅助支撑，为学校培养宽口径的优秀的计算机专业毕业生打下基础。

　　4.建立精品课程，培养优秀的教师团队。对于学生的学习指导最终还要落到计算机专业电路与电子技术课程授课教师的身上，只有培养优秀的教师队伍才能为计算机专业电路与电子技术课程的发展提供必要的条件。应当利用助课、集体备课等多种形式将有经验教师的经验传授给团队其他老师，培养合理的教师团队配置，积极鼓励教师去高水平大学进修，并努力建设计算机专业电路与电子技术精品课程，培养对于计算机专业课程教学的先进理念，不断提升计算机专业电路与电子技术课程教学团队的水平和能力。同时计算机专业电路与电子技术课程的授课教师应当对于计算机专业有深刻而清晰的认识，通过自身的学习和提高，高屋建瓴地把握计算机专业电路与电子技术课程在整个计算机专业体系教育中的重要作用，并有意识地加以引导，从而使得计算机专业电路与电子技术课程的教学区别与其他专业的电子技术教育，做出特点合理发展。最后应当大力开展课程教材建设，对于计算机专业电路与电子技术课程这部分相对稳定的知识而言，需要结合计算机专业自身特点，与时俱进地编制符合自己学校定位和学生特点的精品教材。

　　总之，对于计算机专业电路与电子技术课程教学的改革是一个长期的过程，通过努力建设精品课程，培养优秀的教学团队，提升课程的吸引力，将能够有效地激发学生学习的兴趣，帮助学生建立良好的专业基础，这还需要在实践的基础上不断加以完善。

　　[1]杨睿.《电路与电子技术概述》课程课堂教学问题及对策研究[J].沈阳师范大学学报：自然科学版，2014，32（3）：397-400.

　　[2]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报自然科学版：理工卷，2009，5（03X）：335-336.

　　电子电路内的很多元器件的参数值在分散化加工、外界因素与老化反应的制约性常常会出现与标准值偏离的现象，而电子线路可靠性容差设计能够对上述现象起到缓解作用。本文在整合前人研究成果的基础上，应用了正交试验与均匀试验这两种数学手段，旨在实现优化以EDA为基准的可靠性容差设计方法，确保LED控制电路输出功率的实效性。

　　电路灵敏度实质上就是电子电路每个电路元器件参数对其输出特性的敏感程度。通常应用相对灵敏度去判别因素对目标特性造成的干扰程度，其可以用电路输出特性的相对变化量和元器件参档南喽员浠量之间的比值得出来。设f=f（x1，x2，x3…xn），其中f―电路的输出特性，xi―电路的输入特性。如果x10，x20…xn0为n个元器件参数的中心值，可以推导出Sfxi（相对灵敏度）的数学表达式如下：

　　在电路系统内部元器件类型多样化的情况下，电源灵敏度分析工作也将是繁重的，所以实验设计方式的辅助是优化试验质量的有效对策。正交试验为多因素试验的一种类型，其在整体试验中挑选出关键点开展试验，这些关键点带有匀称性与整齐性特征，具有较高的应用价值。在对LED路灯恒流驱动电源可靠性容差开展正交试验过程中，通常应用极差分析法达到对其灵敏度分析这一目标。

　　在对LED路灯恒流驱动电源可靠性容差分析过程中，蒙特―卡罗分析方法具有较高的应用率。其应用原理可以概述为，当电路元部件参数与某种分布形态相匹配之时，借助组成电路系统的一些参数抽样值去实现分析电路性能参数偏差。该统计分析方法所取得的结果和真实值最为贴近，但是需要进行多次试验。

　　对上述程序图进行解析，可以将LED电子线路可靠性容差设计方法分解为以下两个过程：过程Ⅰ为程序图中的1～3，其宗旨是明确电路性质与可靠度标准，并借助EAD软件开展仿真工作；过程Ⅱ为程序图中的4～8，在电子线路EAD模型、蒙特-卡罗分析、正交试验、均匀试验等数学方式方法的协助下，对LED路灯恒流驱动电源的容差进行科学的分析与配置，最后获得确切的容差设计结果。在没有满足标准的容差配置方案的情况下，需要进行9对LED电路参数进行重新设计与规划。

　　众所周知，LED路灯工作电压值处于较低的层次上，多数为（3.4士0.2）V，单颗LED芯片功率工作电流在0.20-1.40之间波动，并且为单向传导模式。为了确保LED路灯功率的正常输出，需要借助驱动电源把220V市电转变为LED正常工作的特定电压与电流。面对市面上多种LED路灯驱动电源，在对其选择之时应该对以下几点进行考虑：

　　参照LED的电学属性，其安装的驱动电源务必要确保流经LED电路的电流始终维持恒流状态，也就是对LED纹波电流施以管控手段，使其电流值始终小于平均电流的20%。

　　现阶段市面上销售的驱动电源都备有功率因数指标标准，所以可以借助功率因数校正（PFC）技术去实现提高驱动电源功率因数这一目标。

　　LED驱动电源效率在有所保障之时，不仅仅可以强化LED路灯发光明亮度，实现节能降耗这一目标达到节能的目的，同时借助降低能耗量的途径，达到降低LED表面温度的目标，这样LED路灯的使用年限就会延长。

　　上述目标的实现，可以采取将EMI滤波器安装进LED驱动电源输入端口的形式，过滤剔除掉电网的干扰，同时预防驱动电源干扰电网。

　　现阶段，LED路灯驱动电源面对的最大问题就是使用年限过短，而导致这一问题衍生出来出的主要原因在于LED路灯驱动电源需配置电解电容。应用多样化数学手段可以实现优化ED路灯恒流驱动电源可靠性容差设计方案的目标，从而为LED路灯恒流驱动电源的可靠性指标的确立及模型的完善奠定基础，使LED路灯的智能调光优势彰显出来，为无线调光技术的发展铺路垫石。

　　[1]马昌松，吴朝晖.基于电流型并联谐振多通道LED驱动电源设计[J].电力电子技术，2015（05）：52-55.

　　随着电子技术发展的日新月异，电子电路的形式已呈现多样化，传统的以具体元器件搭建电路的实验设计方法不能适应电子技术的发展需要，而且实际的电路设计往往受实验场地、环境、仪器设备、元器件的种类等限制，难以得到最佳的方案。

　　Multisim8提供了多种的虚拟测试仪器，有实验室常用的双踪示波器、频谱分析仪、万用表、信号发生器、直流电源等；还包括波特图示仪、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真度测量仪和网络分析仪等。各种虚拟仪器外形和操作方法与实际仪器相似，且可在同一实验中重复使用多种仪器，并具有详细的电路分析功能，如直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、时域和频域分析、用户定义分析、灵敏度分析和电路零极点分析等等。

　　Multisim8的界面直观友好、简单易用，从电路原理图的建立、仿真、分析到结果的显示、输出都在同一环境中完成。它可以设计、测试和演示各种电子电路，包括电工电路、模拟和数字电路、射频电路等。可以通过对电路中的元器件设置不同参数或状态，得到不同条件下的电路工作状况。在进行仿真的同时，可以存储测试点的所有数据、测试点的显示波形等。特别是它先进的高频（RF）仿真和设计功能，是目前一般通用电路仿真软件所不能比拟的。

　　使用Multisim8软件平台中的元器件库，所示电路创建集电极调幅电路，首先在元件工具栏进行元器件的选用，并在仪表工具栏选择所需的仪表，再对元器件和仪表的位置按图调整；用导线连接操作。绘制原理图后，对个元器件及仪表进行参数设置。

　　XSC1为双通道示波器，A通道用于观察输出电压（AM波）波形、B通道用于观察输入载波波形，XSA1为频谱分析仪，主要显示输出AM信号的频谱。本实验中，选用频率f1=1MHz、幅值V1=0.92 V的正弦波信号作为载波输入信号，选用频率f2=500Hz、幅值V1=0.5 V的正弦波信号作为调制输入信号。

　　按下软件的仿真开关，运行仿线双通道示波器图标，调节通道的刻度选择。双击示波器图标，调节通道A、B的刻度，使波形有一定的幅度，调节时基控制使波形便于观察。载波和已调波（AM）信号的波形分别如图2和图3所示。

　　从频谱分析仪可以看出：集电极调幅电路输出信号含有3个频谱成分，分别是中心频率1.0 MHz载波分量和999.5KHz、1000.5 KHz的边频分量，仿线 结束语

　　高频电子线路发展的趋势是集成化，随着科学技术的发展，必将由单元电路的集成走向系统集成及提高系统的稳定性、可靠性、降低成本等。利用Multisim软件对高频电子线路进行仿真设计和分析，不仅能加深对信号波形和频谱的理解，而且能及时方便的验证设计是否满足要求，优化电路设计，提高设计效率，为高频电路的功能验证及性能分析提供了一套全新的、经济可靠的方法。

　　[2]熊伟，侯传教等.Multisim7电路设计及仿真应用.北京：清华大学出版社，2012.