電路設計的原則精選(九篇)

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第1篇：電路設計的原則范文

1．元件的選擇．電學實驗中，元件的選擇十分重要，它關乎著電路是否能設計成功．首先應該選擇合適的電源，在選擇時一定要考慮符合電路設計的電流值，其次還要對電表進行選擇，盡量選擇更貼近自己需要的量程，保證設計的精確性．還要選擇適合電路的元件的型號等，將這些問題都進行全面考慮才能保證實驗的進行．2．了解元件的使用方法．電路設計中存在許多電路元件，要想電學實驗能順利的進行，就必須了解各種電路元件的使用方法和使用規則．例如電表，電表上顯示兩個數值，如果不提前進行了解很容易將數值弄混．造成實驗結果的錯誤．因此電學實驗中電路設計時一定要先弄清電路元件的使用方法，才能保障實驗的進行．3．熟悉電路構成，加強對特殊電路的記憶與理解電學實驗中有許多特殊的電路，如果內心沒有一個完整的電路構成圖，在遇到這些特殊電路時，就沒有辦法將實驗順利開展下去．因此在實驗前一定要加強對電路構成的設計．

二、電路設計的原則

1、整體性原則．在電路設計時不能將每一部分分開設計，電路的各個部分的關聯性都很強，必須以整體性的原則進行設計，電流、電壓的選擇等都是根據電路的整體方案進行選擇的．2、優化原則．電路設計不是一個簡單的電學實驗，它有龐大的系統性，在這個系統里又有許多小系統，這樣才能形成一個完整的電路，電路設計時或多或少都會有一定的問題存在，出現這些問題不能視而不見，要將問題進行整合，拿出一套合理的改進方案，將電路設計達到最佳的設計效果．3、功能性原則．電學實驗電路設計不是讓學生完成一個簡單的實驗，目的是為了讓學生通過電路設計來掌握一定的學習技能，這才是進行電路設計最終要完成的目標，所以在電路設計上一定要考慮它的功能性．

三、電路設計的方法

1．明確實驗目的．所有的實驗設計都有一個設計目的，為了達到這個目的才來進行實驗操作，電路設計前也應該如此，首先要設定一個實驗的目標，然后再進行實驗，實驗結束后來看看自己的實驗結果是否達到了設計目的，才能從中分析思路找到設計的缺陷，從而進行改進．2．選擇實驗器材．實驗設計除了理論的知識還需要實驗器材的支撐，我們明確了實驗的目的后就要進行實驗器材的選擇，選擇時一定要配合自己的設計目標，盡可能的保證實驗器材對實驗帶來的誤差影響，選擇最適宜的器材將誤差降到最低．選擇器材時還要考慮器材的操作性是否適用于自己的實驗設計中，避免在進行實驗時造成實驗失敗．在器材選擇上最應該注意的就是器材的安全性，由于電路設計的復雜性往往會由于器材的選擇不當造成電路燒毀，因此在器材的選擇上這些問題都應該被注意．3．選擇設計方案．電路設計是一種靈活的設計，不同的方案可以有不同的設計效果，實驗目的、實驗器材確定后根據這些內容來進行分析選擇一些適宜的電路設計方案，將它們整理出來，繪制成設計圖，結合學過的理論知識加以比較選擇最適宜的設計方案．包括電流表應設計內接還是外接，滑動變阻器應采取分壓式接法還是限流式接法，電路結構原理選擇伏安法還是半偏法等等．保證電路的設計方案能順利的運用在電學實驗中．4．簡化電路方程．電路設計中有許多的電路方程，它們是非常復雜的，但是在電路設計時還必須要用到，如果不將其進行簡化在設計的過程中就會遇到許多麻煩，不僅會對電路的結構產生較大的影響，還有可能造成電路系統紊亂，所以在進行電路設計前要在合理的范圍內將復雜的電路方程簡化，保證電學實驗的有效進行．5．電路設計案例分析．在描繪標有“2．5V0．3A”字樣小燈泡的伏安特性曲線實驗中，使用3V干電池和滑動變阻器進行供電．該實驗本就要求小燈泡兩端的電壓從零起調，所以也只能是選用分壓接法進行供電．只是在滑動變阻器的阻值選擇上，考慮到燈泡正常發光時的電阻為12．5Ω，因此最好是選用實驗室配備的5Ω或10Ω的滑動變阻器．電路實驗設計題其設計思路、方法一般都來源于教材，要求用學過的物理知識、原理、實驗思路、方法設計出合理的方案．因此在教學中或者復習過程中要特別注意對所學過電學實驗問題的多種方法、遠離的優劣、電路聯接式的選擇方法以及有關的實驗注意事項進行歸納總結．從中體會多種方法的優劣，養成發散性思維的好習慣，才能比較順利完成實驗設計問題．高中物理電學實驗電路設計學習起來雖然復雜，但是如果方法得當，進行實驗前考慮的全面，在進行電路設計時就會相對簡單些．高中生進行實驗是對學生的理論知識及動手能力的考察，教師在學生的操作過程中也要加以指導幫助學生實驗的誤差變小，安全性提高，學生才能更好的將電學知識運用到考試中和實際生活中．

作者:湯從 單位:安徽省滁州市明光明光中學

參考文獻:

［1］王慧．中學生電學實驗能力現狀及影響因素研究［D］．蘇州大學，2010．

［2］曹會．高中物理電學實驗資源開發與能力培養的初步研究［D］．蘇州大學，2010．

［3］胡可玲．初中生電學學習中常見錯誤診斷性分析及策略［D］．蘇州大學，2013．

第2篇：電路設計的原則范文

【關鍵詞】混合動力 重型汽車 電路設計 可靠性

隨著我國經濟社會快速發展，我國能源形勢日益緊張，為了緩解這一緊張局勢。在實際工作過程中就需要利用到新能源，混合動力重型汽車的應用就是一個十分典型的例子。混合動力重型汽車是一種新的車型，該車型是把內燃機同一定容量的儲能器件通過先進控制系統結合到了一起。采用這種車車型將能夠有效減少污染物排放、降低油耗。這一車型在未來將會得到有效應用。混合動力重型汽車設計過程中電路設計是關鍵環節。加強對電路設計的研究并保證其可靠性是提升該車型性能的有效方式。

1 混合動力重型汽車結構和設計原則

1.1 汽車結構

加強汽車電路設計的研究就必須要了解混合動力重型汽車自身的結構，只有在了解了其基本結構之后才能夠實現科學高效地設計。在實際工作過程中混合動力重型汽車要想發揮其工能驅動系統就需要增加驅動電機和為其供電的動力電池組。在實際工作過程中串聯式、并聯式以及混聯式是三種比較典型的連接方式。本文以并聯式驅動為例來進行說明。在SX5256DH434PHEV型混合動力重型汽車結構中，動力輸出單元是有電動機和發動機組成的。在混合動力模式中動力是電動機和發動機共同提供的，因而在設計過程中就可以選擇較小公路的電機和發動機就可以滿足要求。

1.2 可靠性設計原則

可靠性是衡量混合動力重型汽車電路的一個重要指標，在實際工作過程中必須要滿足其可靠性。為了達到這一目的就需要堅持以下原則：一是要滿足安全和功能要求。安全性是第一位的，在實際工作過程中汽車電路一旦出現故障就極有可能對整個車輛的運行造成嚴重影響。因而在實際工作過程中首先就需要保證其安全性。在工作過程中應該把安全性作為最基本的要求。功能需求也同樣重要，在滿足安全前提下要實現其各種功能，顯示、報警等功能必須要實現。二是實時性。在電路系統運行過程中一旦出現故障或者某一特殊事件之后必須要實時做出相應，要對突發事件做出即可相應。正是因為如此在實際工作過程中就需要對其保持高度重視，要采取專門措施來予以應對。三是周期要短，價格要便宜。混合動力技術當前發展非常迅速，為了適應實際要求就需要把汽車電路的設計周期在保證質量的前提下盡可能地縮短。此外還需要逐步降低設計成本。

2 汽車電路設計

在明確了基本結構和設計原則之后工作人員就可以有的放矢地來進行設計了。在設計過程中必須要從自身的實際情況出發，通常情況下是要對以下環節進行設計：

2.1 低壓電路設計

在混合動力重型汽車電路結構中整車是由控制系統來實現控制的，電力蓄電池則是要作為動力電路的電源通過配電柜來為其供電。在實際工作過程中各種不同器件如電機控制器、車身控制器、發動機ECU、電池管理器等分別對應不同的元件來進行針對性控制從而組成一個完整的子系統。實際工作過程中整車控制器會根據駕駛員的各種操作以及各個子系統的當前狀態來判斷子系統的運行模式并對其進行有效分配。在整車控制器把控制信號發送給對應的子系統控制器之后，各個子系統控制器就能夠實現對各個元件的控制。低壓電路設計工作過程中微電子元件的工作電壓通常只有3V到5V而且輸出信號的精度是非常高的。正是因為如此在設計過程中就需要防干擾。要高度重視耦合干擾和傳導干擾這兩種形式。

2.2 高壓電路設計

混合動力重型汽車結構中高壓電路系統是以動力蓄電池為電源的，實際設計過程中由于所裝動力電池組峰值輸出功率較大，因而對高壓電路的線徑、線束的連接方式就提出了新的要求。高壓電路在設計過程中必須要有較大的傳輸功率。要選擇合理的線徑和絕緣方式。在實際工作過程中要防止線路的發熱過多從而導致絕緣層老化的速度加快。高壓電路的連接器設計非常重要。在設計過程中應該采用橡膠護套，兩端子也應該通過自鎖的形勢實現接觸面結合，這樣能夠有效增大接觸面積，壓降也將會下降。這對于避免熱點現象的出現無疑是非常有利的。

2.3 電氣模塊布置可靠性分析

在設計過程中對于電氣模塊的設置應該考慮到振動、防水以及散熱等方面的要求。滿足這幾個方面的要求是保證可靠性的必然選擇。

混合動力重型汽車是當前應用非常廣泛地一種汽車，在實際應用過程中汽車電路起著十分關鍵的作用。在運行過程中為了有效提升性能就必須要對汽車電路進行專業設計。本文重點分析了汽車電路的高壓電路、低壓電路設計。在設計過程中應該注重模塊之間的可靠性。

參考文獻

[1]徐榮峰.汽車電子防盜報警器電路的可靠性設計分析[D].南寧：廣西大學，2007（05）.

[2]王霄峰.汽車可靠性工程基礎[M].北京：清華大學出版社，2007.

第3篇：電路設計的原則范文

關鍵詞:混合動力;重型汽車;電路設計;可靠性

混合動力汽車就是有兩種或兩種以上儲能器作為驅動能源的汽車.由于混合動力重型汽車的結構更加復雜,因此電路變得更為復雜,如何優化電路設計,提高電路相應速度是發展新能源汽車的關鍵技術.

1混合動力重型汽車電路設計原則

混合動力重型汽車相比傳統的燃油汽車而言其增加了驅動電機和動力電池組,而且重型汽車由于行駛的震動量較大、防水性較差,因此對電路設計提出了更高的要求:首先要滿足汽車行駛功能的要求;其次要具有可靠性和安全性,電路作為混合動力汽車信號和動力傳輸通道,一旦出現故障就會造成嚴重的安全事故,因此電路設計需要將安全與可靠性作為設計的核心原則;最后是具有實時性.電路系統的特點就是及時將各種事件進行相應.總之,汽車的電路系統只有在所有子回路都正常運行的情況下才能夠正常運行,因此相比普通汽車電路,混合動力汽車的電路多出了高壓電路.

2混合動力重型汽車電路設計

2．1高壓電路可靠性設計

高壓電路可靠性設計主要包括:一是高壓導向的可靠性分析與設計.高壓導線是高壓電路的重要組成部分,基于傳輸功率的考慮,需要選擇絕緣的材料,以某型號的混合環衛汽車為例,該車處于純電機驅動的時候,峰值電流達到280A,電路電流達到208A,再加上其它設備的應用,其電流瞬間可以達到210A,因此為降低能源損耗,避免因為電路過大而導致出現電路短路問題,需要選擇電阻小的導向.二是插座器的可靠性分析.線路連接需要插座器的作用,插座器主要是將線束分段進行連接,以此便于后期的拆裝與維修等.插座器主要有端子和護套組成.混合動力重型汽車流經插座器的電路比較大,因此類似于針狀的端子可能會出現“熱點”現象,進而導致端子的融合出現損壞,而且可能會在汽車時候過程中因為外部因素而導致短路,因此在插座器的設計中需要做好防水性設計,具體就是將插座器侵入5％的NaCl液體中,以此提高防水性能.另外還需要進行絕緣設計、安裝橡膠護套.三是繼電器的可靠性設計.混合動力汽車的繼電器屬于電磁式,因此設計的繼電器觸頭額定電流比較大,一般選擇晶閘管.

2．2低壓電路設計

一是傳導干擾設計.傳導干擾是電氣設備之間產生的干擾信號通過公共電源線相互產生的,具體在混合動力汽車中傳導干擾主要包括:電源線、共開關量抖動干擾等,由于受到線路設計的不同,其可以分為感性負荷開路瞬變干擾和觸點回路的抖動干擾.二是耦合干擾可靠性設計.耦合干擾就是電子設備產生的干擾信號通過空間耦合傳遞給另一電子設備.其主要包括感性耦合干擾和容性耦合干擾.

2．3電路布局設計

混合動力汽車的電路數量比較多,優化線路布局是提高電器元件使用壽命,增強電氣系統工作可靠性的重要舉措,而各個控制器與電氣設備的安裝位置影響線束的走向,因此需要合理布局各個電氣設備.一是電氣模塊布局的設計.由于汽車行駛的震動比較大,因此在安裝電氣模塊時需要考慮以下因素:振動、散熱、防水以及安全.二是線束的走向設計.線束走向是電氣設備安裝的前提,合理的走向不僅有助于降低線路故障的檢測效率,而且還可以提高其使用壽命.在進行線束的走向布局前需要對線束進行包扎,這樣做的目的就是提高線束的耐磨性和抵御高溫性.結合實踐我們經常使用的包扎材料有熱縮管、膠帶以及紋波管等.具體走向就是:將整車的線路固定在混合動力汽車的車架上,按照車架右縱梁凹槽進行布線.

2．4基于CAN總線的設計

在混合動力重型汽車中CAN總線有著廣泛的應用,使用CAN總線能夠有效減少各個部件之間的線路連接,降低回路的數量,進而避免出現線路短路故障.CAN總線一般使用雙絞線作為傳輸介質,這樣可以避免信號干擾.

3混合動力重型汽車電路設計可靠性實驗

基于上述的電路設計,通過運用相關實驗對設計的電路進行檢測以此判定電路的可靠性:首先依據相關實驗規定對汽車的車身控制器和IC儀表的CAN總線進行通信實驗,通過實驗數據,該電路具有較強的抗傳導干擾和耦合干擾能力;其次對整車的可靠性實驗.將實驗汽車按照不同的路況進行實驗,并且按照啟動、行駛、制動以及車速等環節的控制記錄相關的數據,通過對相關數據的統計分析:整車的電路設計可靠性符合汽車安全行駛的要求,對于出現的細微故障主要是因為電氣元件受到振動而引起的,由此可見,振動是混合動力重型汽車可靠性的重要因素.

4結束語

總之,混合動力重型汽車的電路設計工作尤為重要,隨著汽車技術的不斷發展,尤其是新能源汽車在社會中普及,我們要科學設計電路,優化電路布局,以此提高我國新能源汽車制造業的健康發展.

參考文獻

[1]章桐,賈永軒．電動汽車技術革命[M]．北京:機械工業出版社,2010．

第4篇：電路設計的原則范文

【關鍵詞】教學目標；過程；協作學習；情境；能動性

【Abstract】Base on project teaching method ， proposed the teaching reform steps and Methods of the Microcomputer principle，set up a teaching situation ，it is clear that Teachers under the student as the center ， “student performance management system”project used to wear in Microcomputer principle， inspired the learning interest of the students.

【Key words】The teaching goal；Process；Collaborative learning；Situation；Motility

1 項目教學法[1]

根據項目教學法原理和規則， 把理論和實踐相結合，讓學習者在一定的情境即社會需求的背景下，把自身已有的知識和經驗為基礎主動的建構學習活動。即是在教師設計的情境下的學生的學習過程，使學生借助已有的知識和經驗，主動探索，積極交流，建立對《微機原理》課程新的認知過程。筆者將《微機原理》與工程項目相結合，將工程項目應用于教學的過程，也是使學生主動建構自己已有知識經驗的過程，同時也是通過新經驗與原有知識經驗的相互作用而不斷充實、豐富和改造自己已有知識經驗的過程。將課程與工程項目結合，更強化了學生學習的主動性、實踐性、創造性和社會性，從而對學習與教學提出了許多新的見解和思想。

2 《微機原理》的課程情景

《微機原理》的課程情景包括《微機原理》課程特點和《微機原理》課程設置特點。

（1）《微機原理》課程特點：《微機原理》包括二個方面的內容，其一，匯編語言的程序設計；其二，硬件電路的設計和軟件接口；其三，《微機原理》涉及的概念比較復雜，規則繁多，使用靈活，容易出錯，教師教學和學生學習都感到困難，并不同程度產生畏難心理；這是一門實踐情很強的課程，沒有深澳的理論，也沒有邏輯推理過程，同時是指令對底層的操作，所以執行過程是看不見摸不著的，對學生來說不能形象的理解，枯槽無味，因此學習起就比較困難。

（2）《微機原理》課程設置特點：其一，《微機原理》教學的少課時，多內容，該課程從54學時減少到了41學時；其二，匯編語言作為程序設計語言之一，不但是計算機專業的必修課，而且非計算機專業的學習課程。

為解決上述問題筆者在整個教學過程中分別以指令系統模型圖和系統電路為主線，將系統電路分為七個模塊，描述硬件系統開發過程，將各個子項目合理按排到單元，并且提出了下列要求：將教材的各接口芯片與 存儲器2716、2114以獨立方式編址按下列要求設計電路：

（1）譯碼芯片為74LS138＼74LS32＼74LS20＼74LS04＼74LS30

（2）ROM存儲器系統為2KB RAM存儲器系為4KB

（3）接口芯片的端口地址16位其中最低二位為接口芯片的片內譯碼，第三位到第8位為74LS138的輸入和控制信號，第九位到第十四位為自已學號編號作為門電路的譯碼輸入信號。

要求學生在本課程學習的過程中完成上述項目內容（以下簡稱為“項目”）。

3 《微機原理》的課程內容的設計

3.1 抽象的指令形象化 ，由于PC 機的匯編指令比較多，同時指令是對底層的操作，是看不見摸不著的，所以學習起來比較費勁，難以理解，所以為化解這個問題，在匯編語言的這部分教學過程中設計一個模型，有助于學生在學習指令時對指令的理解。

例如根據指令系統模型在講解MOV AL，[1000H]指令時，強調將13送至AL中，不是將1000H送入AL中，圖中是采用動畫，這樣就很直觀的形象，例如要求將1000H單元的內容送至I/O接的2000H端口中去

MOV DX，2000H

MOV AL，[1000H]

OUT DX，AL

這個例題既讓學生理解I/O操作指令又讓學生理解存儲器和I/O指的作令是不同的，既形象又直觀。

3.2 硬件部分教學設計

教學內容如系統電路圖2所示 ，通過這張電路圖讓學生知道本課程的學習任務，達到什么樣的要求，從而激發學生的學習興趣。

作者將本系統電路劃分為七個模塊，分別是譯碼電路設計、存儲器系統設計、8253定時電路電路設計、8251接口電路設計、8255接口電路設計和A/D或D/A電路設計及8259接口電路設計，把每個子項目與其章節對應，以該系統電路為教學過程的始終，將各章節的知識點慣穿其中，從而引導學生學習完相應內容后積極完成項目的相應任務，掌握各章節的知識，要求學生最終完項目的設計，讓學生知道學習的最終目標和《微機原理》課程的意義，看到了自已的收獲，激發了學生積極性，使學生產生學習興趣，從而提高學習效率。

3.3 分析教學目標、明確教學任務

基于項目教學法的思想，我們的教學設計是學生是學習的主體，在匯編語言程序設計部分通過指令系統模型圖，確定《微機原理》課程的匯編語言程序設計部分學習情境教學目標分析，確定基本概念、語法以及程序設計有關的知識內容，《微機原理》硬件部分，明確各子項目與CPU接口的基本方法，這是教學設計面臨的首要任務。

《微機原理》課程目標：通過項目的訓練，培養學生編程思想和基本技能，熟悉基本程序設計方法，掌握硬件電路的設計，能更好理解軟硬件結合，解決本專業領域中的問題。

4 教學過程設計

筆者基于項目教學法的思想，以指令系統模型和系統電路設計真實問題情景為依托，探索、學習和解決實際問題的過程，從而用問題來驅動學習。

《微機原理》采用 以模塊為載體，用任務進行驅動的教學方法。以《系統電路設計》為主線，把任務分配于所有章節中，課程教學具有連貫性。同時結合現場提供實際項目案例（子項目）組織教學。教學過程中，通過案例導入，任務驅動（I/O接口電路是怎么樣編址？），引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“模塊任務”，在完成“模塊任務”的過程中，培養學生分析問題、解決問題，完成課程設計和教學訓練的全過程。使學生體會到知識的實用性，提高學習興趣。

例如 在硬件部分教學過程中，先以譯碼電路設計先行，因為譯碼電路是接口電路設計的第一道關口，只有弄清楚了這部電路的設計，也就理解了I/O端口編址方法，從而更進一步理解端口的概念。所以闡述譯碼電路設計的原則，輸入信號的構成及輸出信號為低電平，同時闡述地址編碼規則，給出應該實例進行分析。

5 學習情境設計

學習情景的選擇：為學生選擇一個完整、真實的學生比較熟悉問題背景（例如講授輸入輸出接口時I/O接口為什么要設置地址？引入這棟大樓的教室為什么要編號？）作為《微機原理》教學的平臺或者切入點，激必學生學習的欲望；同時該情境又要能讓學生感受此情境的在學習過程中學生在這個群體互動與交流，即協作學習，驅動學習者進行自主學習，從而達到主動建構知識意義的目的。

所以筆者在《微機原理》教學實施中，將《系統電路》實際問題或引入課堂教學，進行適當簡化處理，作為教學和實驗實訓項目。根據課程內容和工作過程，結合學生特點，采用任務驅動、項目教學、講練結合等教學手段，把項目開發過程的工作環節及任務穿插于各個知識點的學習中，設計如下的七個學習情境[2]。

譯碼電路設計――輸入輸出接口

存儲器系統設計――存儲器

8253接口電路設計――定時與計數器

8251接口電路設計――串行接口

8255接口電路設計――并行接口

A/D或D/A電路設計――模擬量輸入/輸出通道

8259接口電路設計――中斷系統

6 協同學習環境設計

在《微機原理》教學過程中始終以《系統電路》為主線，讓學生在自學的基礎上開展小組討論、協商，以進一步完善和深化對項目意義建構。整個協同學習過程均由教師組織引導，討論的問題可由師生根據教學內容，根據項目結合《系統電路》提出，在教師的指導下通過個人、小組搜集材料、提取信息、處理信息、合作研究、探索解決問題的學習方式，為學生提供一個交流、合作、探索、發展的平臺。

例如：項目內容的（3），就是要求學生在學習完譯碼電路設計后完成，為此為了讓學生理解其中的位的概念，就必需引導對學生將地址總線和學號的編號對應。從而讓學生發揮想象，自主設計，由于學號不同所以設計出來的譯碼電路也就各不相同。

7 總結

在基于項目教學法的思想指導下，將指令系統模圖和《系統電路》運用在《微機原理》教學中，始終突出以學生為主，教師為輔原則， 通過鼓勵學生主動參與項目，自主學習、培養學生的團隊意識和探索精神，從而激發了學生的學習興趣。這種教學改進深受學生歡迎，使學生對微機原理掌握更深入、更扎實，全面的提升《微機原理》的教學質量。

【參考文獻】

第5篇：電路設計的原則范文

題目的選取既要符合教學大綱的要求，能充分體現本課程所學的主要內容，使學生在設計過程中能綜合應用所學的知識，發揮基本技能，又要盡可能反映科學技術的先進水平，并且具有一定的實用性。就電子技術課程中有關數字邏輯方面的選題示例如下：①簡易交通燈控制邏輯電路設計；②波形發生器；③數字溫控儀；④搶答器電路設計；⑤音樂彩燈控制器；⑥邏輯電路控制的公共汽車語音報站器。以上選題，除注意使學生的理論知識，技能技巧得以鞏固加深，綜合和發展外，還考慮了設計的難易程度，工作量大小，元器件造價的高低等等因素。

隨著科學技術的發展，大規模集成電路越來越普及，專用集成電路大量涌現，各種新的電子器件不斷問世，給課程設計帶來了勃勃的生機，不僅大大減少了單元電路設計的工作量，也會把課程設計的質量推上新的水平。各種各樣的集成一體化電源的出現，使設計人員減免了電源電路設計計算，器件組裝、電路調試諸項工作，只是適當選型即可。數字顯示部件中的五合一電路CL413和LCL331等新產品，將計數、鎖存、譯碼、驅動、顯示五種功能集于一體，也大大減少計者的工作量，并且這些新產品具有功耗低，高可靠性、壽命長等優點，會大幅度提高設計電路的性能指標。在設計中新產品新技術的應用會大大縮短設計周期。所以，設計內容也要不斷更新，難度、工作量、成本核算也要作相應變更，與科學技術發展的步調一致。

簡言之，設計選題的原則是，從生產和科研需要出發，選擇既能全面考核學生掌握本課程所學知識的程度，能夠使學生加深并拓寬綜合理論知識，又利于鍛煉學生分析問題和解決問題的能力的課題，同時還要考慮學校的課程設計資金情況和教學安排的時間。有些學生在電子技術方面起步較早，對實際電子電路比較熟悉，可鼓勵他們自選課題，由指導老師按教學要求進行審定后實施。

保證課程設計質量的關鍵是充分發揮學生主體性

首先要明確課程設計的重要性。在指導課程設計的動員會上，筆者就向大家講明，我院工業電氣自動化專業，只設置了“電子技術課程設計”，這是學生在校期間進行的唯一由自己設計、實施、完成實際電路的實戰訓練；大家應該十分珍視這一理論用于實踐、指導實踐的極好機會；成功的課程設計，對學生一生工作都具有十分重要的指導意義。

其次，在向學生下達設計任務書的同時，要強調課題在生產實踐中的實用性，并結合任務書中列出的技術參數與目前生產現場使用的儀器設備進行比較，指出設計課題的先進性和科學性。

最后，要鼓勵學生認識自己的價值，肯定自己的能力，樹立做好課程設計的信心。例如，揭示學生某些電路在實驗課中已經做過，并且做得不錯；提示學生某些設計在習題課上或作業中已進行過單元電路參數的計算，邏輯電路的連接：使學生有一種似曾相識的感覺。

全面地評價學生的課程設計質量

第6篇：電路設計的原則范文

【關鍵詞】競賽；集成電路；教學改革

Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit

GENG Shu-qin HOU Li-gang WANG Jin-hui PENG Xiao-hong

VLSI & System laboratory Beijing University of Technology Beijing，China 100124

Abstract：Teaching 21stIntegrated circuit student is history task for teachers.Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit is presented such as correct idea，right organize procedure，a steady preparation，corporation between university and company，teaching methods.The result of practice is that competition on Integrated circuit can push the procedure of cultivating of student，can push Quality Education，can advance the ability of theory and practice，can improve the ability of resolve problem，can cultivate the spirit of creativity，can enhance the ability of Team Corporation.It leads the point of teaching methods reformation.The student ability of plot and circuit design is increased.

Keywords：competition；Integrated circuit；teaching reformation

集成電路在社會發展中扮演著非同尋常的角色，幾乎滲透到了各行各業。隨著全球經濟一體化的發展，集成電路的制造與開發中心正逐步向我國轉移。我們肩負重大的歷史使命，是要把我國建設成為集成電路的生產大國進而成為集成電路強國[1]。因此培養二十一世紀集成電路設計人才是我們教師面臨的歷史任務。北京華大九天軟件有限公司致力于開發自主產權的EDA軟件，提供高端的SoC解決方案和一站式設計生產服務，為培養集成電路設計人才提供了很好的軟件平臺。北京市2011首屆“華大九天杯”大學生集成電路大賽以充分調動各方面的參與積極性。對學生來說，競賽為他們提供了一個開闊眼界、互相學習和交流的好機會，這是任何課堂教學都無法替代的；對指導老師來說，競賽可以促進他們轉變陳舊的教學理念，改進落后的課程體系，積極尋求新的教學模式，真正做到教學目標、教學內容和教學方法與時俱進，切實達到面向應用、面向市場、面向社會并最終為社會提供優秀專業人才的最高教學目標[2]。實踐表明，開展大學生集成電路設計競賽，對于推進我國集成電路人才培養、推進素質教育、理論實踐結合能力、解決問題的能力、培養學生創新精神、團隊協作能力和培養學生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設計課程和實踐教學改革起了一定的引導作用，極大的強化了學生繪制版圖和電路設計能力。本人有幸帶領學生參加了此次比賽，獲得了一些啟示。

1.立足現實，拓寬應用

本次大賽的活動宗旨是豐富微電子學專業學生的專業知識，培養學生理論聯系實際、獨立思考和操作能力，鞏固和加深所學專業知識基礎，推動京津地區高校微電子學專業的交流和發展，并對國產正版EDA軟件的普及和應用起到積極推動作用。

2011年北京大學生集成電路設計大賽分成大學本科和研究生兩個級別（本科生組33個組；研究生33個組），每組3人，進行筆試和上機操作。比賽相關規則：筆試階段，采用閉卷形式，由各參賽隊員獨立完成，最終成績計入小組總分；上機操作，以小組形式參加。

2.正確的指導思想

電子學會組織的此次大學生集成電路大賽立足高，緊密結合教學實際，著重基礎、注重培養實踐能力的原則為大賽成功舉行樹立了正確的指導思想。

“華大九天杯”集成電路大賽凝聚了各級領導、專家、學者和我校學科部領導、老師及每個參賽隊員的心血與汗水。在比賽的前后，我們的指導思想是：參賽獲獎不是最終目的，深人持久地開展教育教學改革，充分調動學生學習積極性，吸引更多的學生參加各類競賽和科技活動，培養更多的優秀專業人才，才是我們的努力方向。集成電路大賽引來了眾多企業，他們對參賽學生的青睞，對于與學校合作的重視，也正是我們學校所渴求的。在參賽中與同行各企業充分交流，學校與企業的緊密結合，才能更清楚市場對優秀畢業生的要求，進而能明確培養目標，并在平時的課程教學中加以滲透，在教學中不斷改進；在參賽中與其他兄弟院校充分分享經驗，不斷學習別人的長處，分析參賽中暴露的共性問題，在教育教學中不斷改進；在參賽中提高教師的指導水平和改進教育教學方法；在參賽中提高學生的綜合素質，培養大批適應現代化建設需要的基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、具有創新精神和實踐能力的高級應用型人才，才是我們參加北京大學生集成電路設計競賽的最終目的。

3.準備認真，重在過程

承辦方北方工業大學周密的準備工作和熱情的服務為大賽成功舉行創造了良好的外部環境。北方工業大學和華大九天公司組織的集訓為成功參賽奠定了扎實的基礎。

在學科部領導和各位老師的努力下，在實驗室老師的大力協助下，在華大九天公司培訓人員的大力支持下，我們組織了兩個階段的集中培訓，并在培訓的基礎上進行了有針對性的輔導練習，并在參賽前舉行了預賽。這些環節對學生和老師起到了很好的引導和督促作用，保證了良好的訓練環境，營造了積極向上的參賽氛圍。

在電子競賽的準備過程中，適逢暑假，假期長，學生們可以充分利用暑假時間認真復習電子器件、數字電子電路、集成電路分析與設計等課程的理論知識。同時，學生們還學習華大EDA軟件，進行實際電路和版圖繪制上機練習，培養了理論聯系實踐的學風。通過競賽準備，學生需要綜合運用所學知識，解決競賽中遇到的各種問題，提高了運用理論知識解決實際問題的能力。通過競賽準備，磨合了小組間的默契配合和分工，增進了師生情誼，提高了團隊作戰能力。通過競賽準備，找出了自己在知識上的不足，明確了社會的需要、工作崗位的需要和工作性質，樹立了新的奮斗目標，產生了學習新的動力。

4.參賽對嵌入式系統和集成電路設計教學改革的啟示

北京大學生集成電路設計競賽對于培養學生參加實踐的積極性、理論聯系實際的學風和團隊意識有著重要作用，競賽給學生提供了一個施展才華、發揮創新能力的機會和平臺。并對高校集成電路設計課程的教學內容和電子科學與技術的課程體系改革和學生今后工作起到一定的引導作用。

4.1 知識整合的系統教學思想

自從1958年基爾比發明集成電路以后，集成電路一直按照摩爾定律的預測飛速發展。面對集成電路如此迅猛的發展形勢，教學工作也要與時俱進，不斷改革創新。我承擔《嵌入式系統》和《集成電路分析與設計》課程，深深體會到微電子專業的學生學習嵌入式系統與其他專業有所區別，因為芯片的設計方向日益朝著片上系統SOC、片上可編程系統SOPC的方向發展[3]。學生不僅需要有系統的概念[4]，同時需要對典型處理器體系結構有清晰的理解，在設計SOC芯片時才會有系統的設計思想[5]，又會對處理器內部體系架構有清晰的概念。因此，在對微電子專業的學生講授嵌入式系統時，要緊密結合集成電路設計的要求，結合集成電路分析與設計、數字電子、模擬電子、電子器件等課程的內容，使學生不僅對處理器結構體系清楚，更熟悉各模塊電路，如ALU單元電路、筒形移位器、乘法器、寄存器、SRAM、DRAM單元等等。在處理器的，培養學生系統的概念，掌握外部單元電路，如存儲器單元電路、系統總線單元、SPI、IIC、UART等等接口電路，從使用者的期望角度出發，來進行芯片的設計，既是使用者，又是設計者。學生在學習集成電路設計的課程時，緊密結合嵌入式系統中的系統體系結構、結合處理器內部的體系結構，具有整體的大的系統性設計概念，整合學生對各個課程的分離的知識內容，培養綜合運用所學知識解決系統問題。通過增加實驗和上機課時，提高學生將理論與實踐緊密結合，培養學生運用所學理論知識解決實際問題的能力。

4.2 改革傳統的教學模式

我國的大學課堂教學模式長期以來被德國教育家赫爾巴特的“四段論”與前蘇聯教育家凱洛夫的“五環節”所主宰，在新的教育環境和教育目標下，他們所倡導的課堂教學結構和施教程序越來越明顯地暴露出它的弊端，最突出的是“以教代學”的陳腐教學思想和“注入式”、“滿堂灌”的落后教學方法.這種“以教師為中心，以教材為中心”的課堂教學，決定了學生在整個教學過程中所處的被動地位，很大程度地禁錮了學生的創造性思維，對學生自學能力、實踐能力和創新能力的培養構成了嚴重的障礙[2]。

現代教育理論指出：指導學生從實踐和探索中通過思考獲取知識，又在解決問題的探索活動中，運用已獲得的知識和技能是培養智能的最好途徑。

本次競賽上午閉卷完成理論知識的考試。本科生的上機操作內容是根據提供的狀態圖設計一個計數器電路，然后進行原理圖的繪制，再次進行版圖繪制，進而進行DRC、LVS等環節驗證，并撰寫設計報告。學生需要利用數字電路中所學的狀態表，構造出邏輯關系式，運用卡諾圖化簡得到最簡電路，最后再繪制單元電路，設計出具體的CMOS電路和版圖，并進行驗證。同時還需要構造出計數器所需的時鐘電路。在上機的開始一個半小時中，指導老師可以參與指導，這樣增加了比賽中老師對學生的限時指導內容，更有利于學生的競賽，符合培養人才的現論要求。

學生基本上完成了從需求分析、電路設計、繪制電路、（仿真）、版圖繪制、驗證到撰寫報告等環節。通過競賽，使學生能親自感受一個簡單的集成電路設計流程，培養了學生的系統設計概念。學生從早晨9點一直進行到下午六點，在短短的一天內要完成筆試和7個小時的上機電路繪制和驗證等工作，小組成員只有密切配合，充分發揮各自的優勢，保持堅韌不拔的精神，才能取得最終的勝利。這種方式非常有利于培養學生的合作精神和團隊精神，鍛煉了學生的毅力和體力。

施教之功，貴在引導。可以看出，競賽在很大程度上符合現代教育理論的要求，符合學生的認知規律。以學生為主體、教師為主導的教學模式正是以傳授知識為前提，以形成技能為基點，以培養智能為重心，以全面發展人才為歸宿。在《嵌入式系統》和《集成電路分析與設計》課程教學中，增大課程的實驗內容，學生帶著問題，進行學習，進行思考、小組討論，經老師點撥，實現了運用所學理論解決實際問題的過程，既培養了學生的綜合能力，又完成了教學任務，符合現代教育論的要求。

施教之旨，在于培養學習方法和思維方式，培養獲取新知及再創造之本領。將學生分成小組，布置某一命題，發揮學生的主動性，引導他們查閱資料，分析歸納總結，并在課堂中進行報告或實驗演示。學生反映效果很好，獲取了知識，又培養了學生自學能力和主動獲取知識的方法。

5.引導學生參與科研，撰寫學術論文

通過大賽引導大學生形成一股扎扎實實的學習和研究的風氣。激發學生在專業領域的學習興趣，參與到老師平時的科研中，增加動手實踐的機會。并在科研中進一步培養學生的研究興趣，形成良性循環。對于取得的研究成果，可以引導學生撰寫論文，并能在廣大同學中起到表率作用。

6.結束語

培養二十一世紀集成電路設計人才是我們教師面臨的歷史任務。北京市2011首屆“華大九天杯”大學生集成電路大賽以充分調動各方面的參與積極性。正確的指導思想、科學的組織程序、踏實認真的準備工作以及大賽對校企合作、對教學改革將產生重要的影響。實踐表明，開展大學生集成電路設計競賽，對于推進我國集成電路人才培養、推進素質教育、理論實踐結合能力、解決問題的能力、培養學生創新精神、團隊協作能力和培養學生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設計課程和實踐教學改革起一定的引導作用，極大的強化了學生繪制版圖、電路設計能力和集成電路設計思想。

參考文獻

[1]甘學溫,趙寶瑛等.集成電路原理與設計[M].北京:北京大學出版社,2007.

[2]陳建英,李濤,撒曉英.抓住競賽契機 深化計算機專業教學改革[J].西南民族大學學報·自然科學版,2010,36(9):75-77.

[3]Ahmet Bindal,Sandeep Mann,Billal N.Ahmed.An Undergraduate System-on-Chip

(SoC)Course for Computer Engineering Students[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,2005,48(2)：P279-289.

[4]Lei Jing,Zixue Cheng,Junbo Wang.A Spiral Step-by-Step Educational Method for Cultivating Competent Embedded System Engineers to Meet Industry Demands[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,1-10.

[5]Xiumin Shi,Ji Zhang,Yanbing Ju.Research and Practice in Undergraduate Embedded System Course[C].The 9th International Conference for Young Computer Scientists,

2569-2663.

致謝：競賽工作是由國家自然基金贊助（No.60976028）；北京工業大學博士基金贊助（No.X0002014201101，No.X0002012200802 and No.X00020

第7篇：電路設計的原則范文

關鍵詞：電子科學與技術；本科培養方案；課程設置；辦學特色

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0070-02

21世紀被稱為信息時代，電子科學與技術在信息、能源、材料、航天、生命、環境、軍事和民用等科技領域將獲得更廣泛的應用，必然導致電子科學與技術產業的迅猛發展。這種產業化趨勢反過來對本專業的鞏固、深化、提高和發展起到積極的促進作用，也對人才的培養提出了更高的要求。因此，本文從人才的社會需求出發，結合我校實際情況，進行了本科專業培養方案的改革探索，并詳細介紹了培養方案的制定情況。

一、人才的社會需求情況

目前，我校電子科學與技術專業的本科畢業生主要面向長三角地區龐大的微電子、光電子、光伏和新能源行業，市場對專業人才的需求基本上是供不應求的。但是也應該注意到電子科學與技術產業的分布不均，分類較細，且發展變化較快。另外，電子科學與技術產業結構具有多樣性，既有勞動密集型的大型企業、大公司，更多的是小公司和小企業；既有國有企業和私營企業，更有合資、獨資的外企。因此，社會需求與本專業畢業生的供需矛盾還會繼續存在。

二、專業的培養目標和定位

本專業培養具備微電子、光電子領域的寬厚專業基礎知識，熟練實驗技能，能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統的新工藝、新技術研究開發和設計技能，有較強的工程實踐能力，能夠在該領域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設計、制造和相應的新產品、新技術、新工藝的研究、開發和管理工作工程技術人才。并且結合我校“大工程觀”人才培養特色，依據“卓越工程師”教育理念下工程技術型人才培養的原則，培養適應微電子和新興光電行業乃至區域社會經濟建設需求的工程技術型人才。

三、本科培養方案制定的思路

電子科學與技術專業培養方案參照工程教育認證的要求，以及專業下設微電子、光電子材料與器件兩個本科培養方向的思路制定。注重培養學生的專業基礎知識和實踐工程能力，使畢業生能滿足長三角地區微電子、光電子和新能源行業發展的需求。微電子方向的課程設置專注于電子材料與電子器件、集成電路與系統設計方面，光電子材料與器件方向則偏向于光電信息、光電材料與光電器件方面。

四、本科培養方案的改革探索

要實現電子科學與技術專業的培養目標，適應電子信息產業的不斷發展，并結合我校學科發展方向和特色，對電子科學與技術專業本科人才培養方案進行了研究，并對省內外幾所高校電子科學與技術專業的培養方案進行調研，最終形成了富有特色的電子科學與技術專業人才培養方案，主要內容如下：

1.培養方案的模塊化設計。在設計電子科學與技術專業本科培養方案的整體框架時，根據“加強基礎、拓寬專業、培養能力”和培養工程技術型人才的辦學理念下，專業培養方案分人文與社會科學、專業基礎和專業課三個模塊，下設微電子和光電子材料與器件兩個專業方向。學生在前兩年學習相同的課程，到大三時根據自己的興趣選擇專業方向，選修各自方向的專業課。由于兩個方向的不同培養要求，因此在專業基礎選修課、專業必修課和專業選修課方面設置限選模塊，每個專業方向必須修滿相應的學分才能畢業。

2.改革專業基礎課程。專業基礎課程是為專業課程奠定基礎，因此，在保留了原有電子信息類專業通常所開設的電子類課程外，增加了與專業相關的課程，如EDA技術、通信原理、數字信號處理、物理光學、應用光學、激光原理與技術等課程，刪減了原先與物理類相關的一些課程，如物理學史、原子物理、熱力學與統計物理學等，并刪減了一些計算機軟件類課程，如C++程序設計、計算機在材料科學中的應用等。專業基礎選修課程分方向限選模塊，兩個專業方向對應有不同的專業基礎選修課程。

3.優化專業課程。專業課程是整個專業教育中的主干部分，微電子方向的課程設置緊緊圍繞半導體和集成電路設計方向，開設有集成電路設計、微電子工藝原理與技術、工藝與器件可靠性分析、半導體測試技術、現代電子材料及元器件、集成電路工藝與器件模擬等課程。光電子材料與器件方向圍繞光電材料和光纖通信方向，開設光電子材料與器件、光電檢測原理與技術、太陽能電池原理與技術、光纖傳感原理與技術、光纖通信技術等課程。另外專業課程里面還設置有專業實驗，通過加強實驗環節，訓練學生的動手操作能力，增強學生的理論知識。

五、與省內外專業人才培養的區別

具有電子科學與技術專業的各大高校分布在不同的地區，服務于不同的區域經濟，這就要求專業學生的培養具有區域化、差異化。我們分析了杭州電子科技大學、浙江工業大學、蘇州大學、南京理工大學和徐州工程學院這五所不同地區、不同層次高校的電子科學與技術專業的培養方案。不僅使我們能學習到其他高校的先進辦學理念、合理的課程設置體系，也可以發現與其他高校之間的差異。具體表現為以下幾個方面：

1.專業定位。各個學校的電子科學與技術專業依據自身的師資力量、辦學條件、區域經濟要求確定專業的發展定位。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業依托1個教育部重點實驗室、2個國家級實驗教學示范中心、3個省部級重點實驗室，人才培養定位于能從事電子元器件、電子電路乃至電子集成系統的設計和開發等方面工作的工程技術人才。浙江工業大學的電子科學與技術專業主要培養光通信、電子電路系統、集成電路設計等方面的人才。蘇州大學的電子科學與技術專業定位在培養能夠在電路與系統、集成電路與系統等領域從事各類系統級、板級和芯片級研發工作的高級工程技術人才。南京理工大學的電子科學與技術專業主要是突出光電技術和微電子與信息處理學科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術及微電子理論與技術為專業特色。徐州工程學院的電子科學與技術專業主要定位在培養能從事光電子材料與器件開發的工程技術人才。而我校的電子科學與技術專業定位于服務長三角地區半導體和新能源行業，培養能從事集成電路設計與開發、光電子材料與器件的研發等工作的工程技術人才。

2.課程體系。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業培養學生設計、開發電子元器件、電子電路系統、電子集成系統的能力，在課程設置上開設了通信電子電路、EDA技術、薄膜物理與技術、電子材料與電子器件、電子系統設計與實踐、集成電路設計、嵌入式系統原理和應用、現代DSP技術及應用等專業課程。浙江工業大學的電子科學與技術專業培養學生設計、開發電子電路系統、集成電路系統的能力，開設了電路原理、模電數電、通信電子線路、集成電路設計、光纖通信原理、光網絡技術、數字信號處理等專業課程，以及電子線路CAD實驗、單片機綜合實驗、通信原理實驗、通信電子線路大型實驗、微電子基礎實驗、半導體器件仿真大型實驗、集成電路設計大型實驗等實驗類課程。蘇州大學的電子科學與技術專業培養學生設計與開發電路與系統、集成電路與系統，從事各類系統級、板級和芯片級研發工作的能力，開設了信號與系統、電磁場與電磁波、高頻電路設計與制作、電子線路CAD、CMOS模擬集成電路設計、VLSI設計基礎等專業課程，以及電子技術基礎實驗、信號與電路基礎實驗、電子線路實驗、電子系統綜合設計實驗等實驗類課程。南京理工大學培養學生從事光電子器件、光電系統和集成電路的設計、開發、應用的能力，開設了信號與系統、光學、光電信號處理、光輻射測量、光電子器件、光電成像技術、超大規模集成電路設計、光電子技術、顯示技術、光電檢測技術、數字圖像處理、半導體集成電路、集成電路測試技術、微電子技術、光電子線路、電視原理等專業課程。徐州工程學院的電子科學與技術專業培養學生設計與開發光電子材料與器件的能力，開設有信號與系統、光電子學、光電子技術、激光原理與技術、光伏材料等專業課程，以及模擬電路課程設計、數字電路課程設計、單片機原理課程設計等實踐性課程。我校的電子科學與技術專業主要培養學生集成電路設計、光電子材料與器件的設計與制備能力，開設有半導體物理學、半導體器件原理、MEMS技術、微電子工藝原理與技術、薄膜材料及制備技術、工藝與器件可靠性分析、集成電路工藝與器件模擬、EDA技術、通信原理、數字信號處理、光電子材料與器件、光電檢測原理與技術、太陽能電池原理與技術、光纖通信技術等專業課程，以及近代物理實驗、專業實驗等實驗類課程。

3.人才培養特色。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業的人才培養特色是注重集成電路設計、系統集成方面能力的培養。浙江工業大學的人才培養注重光纖通信、集成電路設計方面能力的培養。蘇州大學的人才培養注重電路與系統設計、集成電路與系統設計方面能力的培養。南京理工大學的人才培養注重光電技術和微電子與信息處理學科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術及微電子理論與技術為專業特色。徐州工程學院的人才培養注重光電材料與器件方面能力的培養。我校的人才培養注重電子材料與電子器件的設計與開發、集成電路設計方面能力的培養。

參考文獻：

[1]陳鶴鳴，范紅，施偉華，徐寧.電子科學與技術本科人才培養方案的改革與探索[A]//電子高等教育年會2005年學術年會論文集[C].17-20.

第8篇：電路設計的原則范文

關鍵詞：電子科學與技術；集成電路設計；平臺建設；IC產業

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0270-03

國家教育部于2007年正式啟動了高等學校本科教學質量與教學改革工程（簡稱“質量工程”），其建設的重要內容之一就是使高校培養的理工科學生具有較強的實踐動手能力，更好地適應社會和市場的需求[1]。為此，我校作為全國獨立學院理事單位于2007年6月通過了ISO2000：9001質量管理體系認證[2]，同時確立了“質量立校、人才強校、文化興校”三大核心戰略，深入推進內涵式發展，全面提高人才培養質量。對于質量工程采取了多方面多角度的措施：加強教學改革項目工程；鼓勵參加校內學生創新項目立項，（大學生創新基金項目）；積極參加國家、省級等電子設計大賽；有針對性地對人才培養方案進行大幅度的調整，增大課程實驗學時，實驗學時占課程的比例從原來的15%提高到25%以上，并且對實驗項目作了改進，提高綜合性和設計性實驗的比重；同時增加專業實踐課程，強調學生的應用能力和創新能力；課程和畢業設計更注重選題來源，題目比以前具有更強的針對性，面向專業，面向本地就業市場。不僅如此，學院還建立了創業孵化中心、建立了實驗中心等。通過這些有效的措施，努力提高學生的綜合素質、創新和應用能力。除了學校對電子信息類專業整體進行統籌規劃和建設外，各個二級學院都以“質量工程”建設為出發點和立足點，從專業工程的角度出發，努力探索各個專業新的發展思路和方向。由于集成電路設計是高校電子科學與技術、微電子學等相關專業的主要方向，因此與之相關的課程和平臺建設成為該專業工程探索的重點。通過對當前國內外高校該專業方向培養方案分析，設置的課程主要強調模擬/數字電路方向，相應的課程體系為此服務，人才培養方案設置與之相對應的理論和實踐教學體系；同時建立相應的實習、實踐教學平臺。由此，依據電子科學與技術專業的特點，結合本專業學生的層次和專業面向，同時依據本地的人才需求深度和廣度，對以往的人才培養方案進行革新，建立面向中山IC產業的集成電路設計專業應用型的設計平臺。另外，從課程體系出發，強化IC設計的模擬集成電路后端版圖設計和驗證，使學生在實踐教學環節中得到實際的訓練。通過這些改革既可有效地幫助學生迅速融入IC設計業，也為進入IC制造行業提高層次到新高度。

一、軟件設計平臺在集成電路設計業的重要性

自從1998年高等學校擴大招生以來，高校規模發展很快，在校大學生的人數比十五年前增長了10倍。高校的基礎設施和設備的投入呈現不斷增長的趨勢，學校的辦學條件不斷改善，同時，各個高校對實驗室的建設也在持續增大，然而在實驗室建設的過程中，盡管投入的資金量在不斷增大，但出現的現象是重視專業儀器和設備的投入，忽視專業設計軟件的購置，這可能是由于長期以來形成的重有形實體、輕無形設計軟件，然而這種意識給專業發展必將帶來不利影響。對于IC專業來說，該專業主要面向集成電路的生產、測試和設計，其中集成電路設計業是最具活力、最有增長效率的一塊，即使是在國際金融危機的2009年，中國的IC設計業不僅沒有像半導體行業那樣同比下降10%，反而逆勢增長9.1%；在2010年，國際金融危機剛剛緩和，中國IC設計業的同比增速又快速攀升到45%；2011年全行業銷售額為624.37億元，2012年比2012年增長8.98%達到680.45億元，集成電路行業不僅增長速度快，發展前景好，而且可以滿足更多的高校學生就業和創業。為了滿足IC設計行業的要求，必須建設該行業需求的集成電路軟件設計平臺。眾所周知集成電路行業制造成本相對較高，這就要求設計人員在設計電路產品時盡量做到一次流片成功，而要實現這種目標需要建設電路設計驗證的平臺，即集成電路設計專業軟件設計平臺。通過軟件平臺可以實現：電路原理拓撲圖的構建及參數仿真和優化、針對具體集成電路工藝尺寸生產線的版圖設計和驗證、對版圖設計的實際性能進行仿真并與電路原理圖仿真對照、提供給制造廠商具體的GDSII版圖文件。軟件平臺實際上已經達到驗證的目的，因此，對于集成電路設計專業的學生或工作人員來說，軟件設計平臺的建設特別重要，如果沒有軟件設計平臺也就無法培養出真正的IC設計人才。因此，在培養具有專業特色的應用型人才的號召下，學院不斷加大實驗室建設[3]，從電子科學與技術專業角度出發，建設IC軟件設計平臺，為本地區域發展和行業發展服務。

二、建設面向中山本地市場IC應用平臺

近年來，學校從自身建設的實際情況出發，減少因實驗經費緊張帶來的困境，積極推動學院集成電路設計專業方向的人才培養。教學單位根據集成電路設計的模塊特點確定合適的軟件設計平臺，原理拓撲圖的前端電路仿真采用PSPICE軟件工具，熟悉電路仿真優化過程；后端采用L-EDIT版圖軟件工具，應用實際生產廠家的雙極或CMOS工藝線來設計電路的版圖，并進行版圖驗證。這種處理方法雖然暫時性解決前端和后端電路及版圖仿真的問題，但與真正的系統設計集成電路相對出入較大，不利于形成IC的系統設計能力。2010年12月國家集成電路設計深圳產業化基地中山園區成立，該園區對集成電路設計人才的要求變得非常迫切，客觀上推進了學院對IC產業的人才培養力度，建立面向中山IC產業的專業應用型設計平臺變得刻不容緩[4]，同時，新的人才培養方案也應聲出臺，促進了具有一定深度的教學改革。

1.軟件平臺建設。從目前集成電路設計軟件使用的廣泛性和系統性來看，建設面向市場的應用平臺，應該是學校所使用的與實際設計公司或其他單位的軟件一致，使得所培養的IC設計人才能與將來的就業工作實現無縫對接，從而提高市場對所培養的集成電路設計人才的認可度，同時也可大大提高學生對專業設計的能力和信心[5]。遵循這個原則，選擇Cadence軟件作為建設平臺設計軟件，這不僅因為該公司是全球最大的電子設計技術、程序方案服務和設計服務供應商，EDA軟件產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設計，全定制集成電路設計，IC物理驗證，PCB設計和硬件仿真建模，而且通過大學計劃合作，可以大幅度的降低購置軟件所需資金，從而從根本上解決學校實驗室建設軟件費用昂貴的問題。另外，從中山乃至珠三角其他城市的IC行業中，各個單位都普遍采用該系統設計軟件，而且選用該軟件更有利于剛剛起步的中山集成電路設計，也更加有利于該產業的標準化和專業化，乃至進一步的發展和壯大。

2.針對中山IC產業設計。定位于面向本地產業的IC應用型人才，就必須以中山IC產業為培養特色人才的出發點。中山目前有一批集成電路代工生產和設計的公司，主要有中山市奧泰普微電子有限公司、芯成微電子公司、深電微電子科技有限公司、木林森股份有限公司等，能進行IC設計、工藝制造和測試封裝，主要生產功率半導體器件和IC、應用于家電等消費電子、節能照明等。日前奧泰普公司的0.35微米先進工藝生產線預計快速投產，該單位的發展對本地IC人才需求有極大的推動力，推動學生學習微電子專業的積極性，而這些也有力地支持本地IC企業的長遠發展。因此，建立面向本地集成電路產業的軟件設計平臺，有利于專業人才的培養、準確定位，并形成了本地優勢和特色。

3.教學實踐改革。為了提高人才培養質量，形成專業特色，必須對人才培養方案進行修改。在人才培養方案中通過增加實踐教學環節的比例，實驗項目中除了原有驗證性的實驗外、還增加了綜合性或設計性的實驗，這種變化將有助于學生從被動實驗學習到主動實驗的綜合和設計，提高學生對知識的靈活運用和動手能力，從而為培養應用型的人才打下良好的基礎。除此之外，與集成電路代工企業及芯片應用公司建立合作關系。學生在學習期間到這些單位進行在崗實習和培訓，可以將所學的專業理論知識應用于實際生產當中去，形成無縫對接；而從單位招聘人才角度上來說，可以節約人力資源培訓成本，招到單位真正需要的崗位人才。因此，合作雙方在找到相互需求的基礎上，形成有效的合作機制。①課程改革。針對獨立學院培養應用型人才的特點，除了培養方案上增加多元化教育課程之外，主要是強調實踐教學的改革，增加綜合實驗課程，如：《現代電子技術綜合設計》計32學時、《微電子學綜合實驗》計40學時、《EDA綜合實驗》為32學時、《集成電路設計實驗》為40學時，其相應的課程學時數從以驗證性實驗為主的16個學時，增加到現在32學時以上的帶有綜合性或設計性實驗的綜合實踐課程。這種變化不僅是實踐教學環節的課時加大，而且是實驗項目的改進，也是實踐綜合能力的增強，有利于學生形成專業應用能力。②與單位聯合的IC設計基地。IC設計基地主要立足于兩個方面：一是立足于本地IC企業或設計公司；二是立足于IC代工和集成電路設計應用。前者主要利用本地資源就近的優勢，學生參觀、實習都比較方便，同時也有利于學校與用人單位之間的良好溝通，提高雙方的認可度和贊同感。如：中山市奧泰普微電子有限公司、木林森股份有限公司等。后者從生產角度和設計應用出發，帶領學生到IC代工企業參觀，初步了解集成電路的生產過程，企業的架構、規劃和發展遠景。也可根據公司的人才需要，選派部分學生到公司在崗實習[6]。如：深圳方正微電子有限公司、廣州南科集成電子有限公司等。通過這些方式不僅可以增強學生對專業知識的應用能力，而且有利于學生對IC單位的深入了解，為本校專業應用型人才找到一種行之有效的就業之路。

三、集成電路設計平臺的實效性

從2002年創辦電子科學與技術專業以來，學校特別重視集成電路相關的實驗室建設。從初期的晶體管器件和集成塊性能測量，硅片的少子壽命、C-V特性、方阻等測量，發展到探針臺的芯片級的性能測試，在此期間為了滿足更多的學生實驗、興趣小組和畢業設計的要求，微電子實驗室的已經過三次擴張和升級，其建設規模和實驗水平得到了大幅度的提升。另外，為培養本科學生集成電路的設計能力，提高應用性能力，學校還建立了集成電路CAD實驗室，以電路原理圖仿真設計為重點，著重應用L-Edit版圖軟件工具，進行基本的集成電路版圖設計及驗證，對提升學生集成電路設計應用能力取得了一定的效果。目前，為了大力提高本科教學質量，提升辦學水平，重點對實踐課程和IC軟件設計平臺進行了改革。學校開設了專門實踐訓練課程，如：集成電路設計實驗。從以前的16學時課內驗證設計實驗提升為32學時獨立的集成電路設計實驗實踐課程，內容從以驗證為主的實驗轉變為以設計和綜合為主的實驗，整體應用設計水平進行了大幅度的提升，有利于培養學生的應用和動手能力。不僅如此，對集成電路的設計軟件也進行了升級，從最初的用Pspice和Hspice軟件進行電路圖仿真，L-Edit軟件工具的后端版圖設計，升級為應用系統的專業軟件平臺設計工具Cadence進行前后端的設計仿真驗證等，并采用開放實驗室模式，使得學生的系統設計能力得到一定程度的提升，提高了系統認識和項目設計能力。通過IC系統設計軟件平臺的建設和實踐教學課程改革，使得學生對電子科學與技術專業的性質和內容了解更加全面，對專業知識學習的深度和廣度也得到進一步提高，從而增強了專業學習的興趣，提高了自信心。此外，其他專業的學生也開始轉到本專業，從事集成電路設計學習，并對集成電路流片產生濃厚的興趣。除此之外，學生利用自己在外實踐實習的機會給學校引進研究性的開發項目，這些都為本專業的發展形成很好的良性循環。在IC設計平臺的影響下，本專業繼續報考碩士研究生的學生特別多，約占學生比例的45%左右。經過這幾年的努力，2003、2004、2005、2006級都有學生在碩士畢業后分別被保送或考上電子科技大學、華南理工大學、復旦大學、香港城市大學的博士。從這些學生的反饋意見了解到，他們對學校在IC設計平臺建設評價很高，對他們進一步深造起到了很好的幫助作用。不僅如此，已經畢業在本行業工作的學生也對IC設計平臺有很好的評價：通過該軟件設計平臺不僅熟悉了集成電路設計的工藝庫、集成電路工藝流程和相應的工藝參數，而且也熟悉版圖的設計，這對于從事IC代工工作起到很好的幫助作用。現在已經有多屆畢業的學生在深圳方正微電子公司、中山奧泰普微電子有限公司工作。另外，還有許多學生從事集成電路應用設計工作，主要分布于中山LED照明產業等。

通過IC軟件設計平臺建設，配合以實踐教學改革，使得學生所學理論知識和實際能力直接與市場實現無縫對接，培養了學生的創新意識和實踐動手能力，增強了學生的自信心。另外，利用與企業合作的生產實習，可以使得學生得到更好的工作鍛煉，為將來的工作打下良好的基礎。實踐證明，建設面向中山IC產業的集成電路設計實踐教學平臺，尋求高校與公司更緊密的新的合作模式，符合我校人才培養發展模式方向，對IC設計專業教學改革，培養滿足本地區乃至整個社會的高素質應用型人才，具有特別重要的作用。

參考文獻：

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[2]胡志武，金永興，陳偉平，等.上海海事大學質量管理體系運行的回顧與思考[J].航海教育研究，2009，（1）：16-20.

[3]毛建波，易茂祥.微電子學專業實驗室建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24（12）：118-126.

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[5]袁穎，董利民，張萬榮.微電子技術實驗教學平臺的構建[J].電氣電子教學學報，2009，（31）：115-117.

[6]王瑛.中低技術產業集群中企業產學研合作行為研究[J].中國科技論壇，2011，（9）：56-61.

第9篇：電路設計的原則范文

一、作圖法――創造生動的物理情景，簡化物理過程

近年中考中，有些物理題目文字冗長，內容、問題設置多，如果憑頭腦的簡單思考、推理對物理過程、情景是不容易搞清楚的.利用“作圖法”就可將一些繁雜的題目進行分解、剖析，使抽象的物理過程具體化，有利于形象思維和直覺思維，進而達到對題目的理解、感知，使之簡單易解.

例1 在汽車行駛的正前方有一座高山，汽車以v1=43.2km／h的速度行駛，汽車鳴笛t=2s后，司機聽到回聲.問：若聲音在空氣中的傳播速度v2=340m／s，則司機聽到回聲時，汽車距山有多遠？

解析 本題屬于行程類計算題，可借助作圖進行形象思維.根據題意作圖，從圖1中不難得出結果.

v1=43.2km／h=12m／s，

2s內汽車行駛的路程

s汽車=v1t=12m／s×2s=24m，

2s內聲音傳播的路程

s聲音=v2t=340m／s×2s=680m，

那么鳴笛時到高山的距離

s=（s聲音+s汽車）／2=（24m+680m）／2=352m，

聽到回聲時，車與前面高山的距離是

s′=s-s汽車=352m-24m=328m.

答 聽到回聲時，車與前面高山的距離為328m.

例2 某同學在做“觀察水的沸騰”的實驗中，記錄了水在不同時刻的溫度值，如下表：

（1）根據表格中所給數據，畫出水的沸騰圖像.

（2）由水的沸騰圖線可以判斷出，在當時的條件下水的沸點是 ，水在沸騰過程中溫度 .（選填“升高”“不變”或“降低”）

（3）據此還可以判斷出：實驗時水面上的壓強 （選填“大于”“小于”或“等于”）1標準大氣壓.

解析 本題中橫坐標表示時間，縱坐標表示溫度，所作圖像為一條直線，先上升后平行，表示溫度先升高，后不變.

答 98 不變 小于

說明 熱學作圖，能直觀地反應液體沸騰時溫度隨時間變化的情況.便于我們分析沸騰過程，作出正確判斷.此類作圖在許多比值定義的物理量中，有著廣泛的應用.如速度可用路程隨時間變化的圖像表示，密度可用質量隨體積變化的圖像表示.

例3 圖4為某種吊車的工作示意圖.利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點轉動；伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時對吊臂的支持力始終與吊臂垂直.下列關于這個吊車的有關說法正確的是（ ）.

A.吊臂是一個省力杠桿

B.使用這種吊車，好處是可以少做功

C.勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小保持不變

D.勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小

解析 畫出吊車吊臂的動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2，據題意可知，阻力F2、動力臂l1是不變的，在頂起吊臂的過程中，阻力臂l2逐漸變小，根據杠桿平衡條件F1?l1=F2?l2，動力（伸縮撐桿的支持力）便逐漸變小.

說明 在解題時可將文字題“翻譯”成圖，建立正確的物理情景.實踐證明，這樣做有利于提高我們的形象思維和直覺思維能力，有利于提高學習效率，提高解題速度.

二、作圖法――變枯燥為生動，提高學習物理的興趣

愛因斯坦把興趣稱為“最好的老師”.有興趣，學習中就有一種渴望感、一種不達目的不罷休的探求精神.人們在這種精神狀態下學習到的知識，常常是理解很深刻、掌握很牢固.

“作圖法”可使枯燥的物理公式和定律變得形象、具體、生動.人們在作圖的過程中，眼、手、腦并用，可培養我們的動手能力，有利于左、右腦的共同開發.如講述“力的作用是相互的”時，可作圖6表達作用力F和反作用力F1的關系，這樣便于理解和記憶，從而收到較好的學習效果.再如，伽利略的理想斜面實驗，可用圖7解.

圖7表達物體的運動不需要力來維持，使抽象的知識具體化，有利于調動學生的學習興趣，有利于抽象思維和形象思維的互補及右腦和左腦的溝通.

三、作圖法在光學中的應用

例4 如圖8所示，AB為窗戶的兩邊，CD為窗外一景物，用作圖法畫出室內能看到整個景物CD的范圍.

解析 光在同一種均勻介質中沿直線傳播.分別連接CA、CB，室內在光線CA、CB夾角的范圍都能看到景物C點；同理，連接DA、DB，室內在光線DA、DB的夾角范圍內都能看到景物D點，只有在上述兩個范圍的重疊部分，才能看到CD整個景物.

例5 如圖9所示，豎直的井口直立著一塊可繞O點轉動的平面鏡M，太陽光與水平面的夾角為30°，為了使太陽光豎直射向井底，則應使平面鏡 （選填“順時針”或“逆時針”）轉過 .

解析 已知入射光線（水平面的夾角為30°）和反射光線（豎直向下），先根據反射定律作出平面鏡.做法是：由入射點A豎直向下作反射光線AD，作入射光線BA與反射光線AD的角平分線AC為法線，過A點作垂直于AC的直線為平面鏡的位置.如圖10所示，則∠BAD=90°+30°=120°，∠OAD

=（180°-∠BAD）／2=30°，∠MOM′=∠OAD

=30°，即平面鏡繞O點逆時針轉過30°.

例6 小轎車駕駛室前的擋風玻璃總是傾斜的，而大汽車（如長途汽車、公共汽車、大型卡車）駕駛室前的擋風玻璃基本上是豎直的，你能解釋其中的道理嗎？

解析 擋風玻璃總是透明的，但不是絕對沒有反射.坐在駕駛員后面的乘客（特別是晚間車內開燈時）會由于反射成像在駕駛員的前方.

小轎車較矮，坐在里面的乘客經擋風玻璃成像在前方，若擋風玻璃是豎直的，則所成的像與前方行人的高度差不多，如圖11（a）所示，就會干擾駕駛員的視覺判斷，容易出事故.而擋風玻璃為傾斜時，所成的像就會在車的前上方，如圖11（b）所示.駕駛員看不到車內人的像，就不會干擾駕駛員的視覺判斷，保證行車安全.

大汽車一般很高，駕駛員的視平線比路面行人要高些，這時雖然車內行人經玻璃反射成的像在車的前方，但位置比路人高，且比較暗淡，因而不影響駕駛員的視覺判斷，如圖（11c）所示.

例7 把一高為0.8m的平面鏡豎直放置，身高為1.6m的某同學站在鏡前，他能否看到自己在鏡中的全身像？

解析 人能否在平面鏡中看到自己的全身像，可分以下三種情況進行討論.

（1）若將平面鏡豎直放在水平地面，作出AB在鏡中所成的像A′B′，如圖12（a）所示.從圖可知，因為只有腳附近所反射出的光經平面鏡反射后才能進入人的眼睛，所以，人只能從平面鏡中看到靠近腳的一部分.

（2）若將平面鏡的頂端與人的頭部（最好是眼睛）相平，如圖12（b）所示.此時人體上任何一點反射的光經平面鏡反射后都可進入人的眼睛，所以，人可從平面鏡中看到自己的全身像.

（3）若將平面鏡放置在上述兩種情況之間的其他位置，如圖12（c）所示.人通過平面鏡只能看到身體上的某一部分在鏡中所成的像.圖中的AA1就是眼睛所看不到的，A1B是能夠看到的部分.

說明 從上述分析過程可看出，要在平面鏡中看到自己的全身像，平面鏡的長度至少應為人身高的一半，平面鏡的頂端應與眼睛相平.

例8 關于凸透鏡成像問題的歸納和總結.

大家知道凸透鏡對光線有會聚作用，主要表現在：①平行光通過凸透鏡后，能會聚到一點；②從焦點經過的光通過凸透鏡后，會平行射出；③通過光心的光線的傳播方向不變.如圖13所示.我們可以用以上特點解釋凸透鏡成像原理.

成像原理：

分別把蠟燭放到離凸透鏡u＞2f，u=2f，f＜u＜2f，u＜f等位置，用作圖法找到凸透鏡成的像，觀察是否符合凸透鏡成像規律，如圖14所示.

規律如下：

（1）當物從∞向2F移動過程中，像從F向2F移動，移動速度v物>v像，成縮小倒立實像，此過程物像之間距離逐漸減小（圖a，照相機成像原理），當u=2f時，成等大倒立實像（圖b），此時物像間距最小為4f.

（2）當物從2F向F移動過程中，像從2F向無限遠處移動，移動速度v物

（3）當物從F向光心移動過程中，像也向光心移動，放大率愈來愈小（圖c，放大鏡成像原理）.

（4）以上移動均系同步、同向進行.

四、作圖法在電學中的應用

例9 以筆畫線代替導線，按圖15（a）所示的電路圖將圖15（b）所示器材連接起來.

解析 根據電路圖連接實物電路，是初中物理的重點和難點之一，連接時要遵循順序性原則，對應性原則，方向性原則，導線不交叉原則，先串后并的原則和簡潔、美觀、嚴謹的原則.

如圖16所示.

例10 如圖17所示的電路，將圖中提供的實驗器材用筆畫線，連成實物圖.連線不允許交叉.（燈泡允許的正常工作電壓是2.5V，電流是300mA）

解析 在連接實物圖時除了應注意題中所遵循的原則以外，還應注意對電壓表、電流表量程的正確選擇，以確定連線時接哪個接線柱.因為共兩節電池，燈泡兩端的電壓不會超過3V，所以電壓表應用0~3V的量程；根據燈泡規格，而且燈泡與滑動變阻器串聯，電路中的電流不會超過0.6A，所以電流表應用0~0.6A的量程.連線時應注意滑動變阻器的正確連接，除“一上一下”外，還應使滑片向左滑動時，連入電路的電阻變小，以求與電路圖一致.

正確電路如圖c所示.

說明 本題綜合考查了電流表、電壓表、滑動變阻器在電路中的連接方法，對連接電路提出了更高的要求，但只要遵循以上連接原則，就能正確解答習題.連接電路，對學生的形象思維要求較高，不要急于求成，應加強這方面的訓練，循序漸進，并在完成后進行檢驗，以提高解題的準確性.

例11 設計一個住院病人呼叫護理人員的指示電路，要求護理人員聽到鈴響，看到指示燈亮，就知道哪個床位的病人在呼喚（共用一個電鈴和一個電源，病房內有四個床位）.

解析 首先根據題意確定電路的連接方式，由于任何一位病人的開關閉合時電鈴都響，對應的燈都亮，其他的燈不亮，說明各燈是并聯，并且各支路都有一個開關.

而電鈴是接在干路中的.設計如圖18所示.

說明 本題屬于設計簡單電路，它的一般方法是：

先分析題目要求，明確各電路元件之間的連接關系，構想出一個電路圖；然后用準確的符號規范地畫出電路圖；最后還要逐一檢查電路圖是否滿足題目中的所有條件和要求.

例12 如圖19所示，是一種應急用的信號箱，箱上裝有綠燈、紅燈和電鈴各一個、開關兩只，箱內有電池組和導線連接.當開關S1閉合，綠燈亮、紅燈不亮、電鈴不響；當只閉合開關S2時，紅燈亮、綠燈不亮、電鈴響.請在虛線框內畫出可能的電路圖.

解析 本題的整體思路是：先分后合，即分析各個條件，分別推出結論，然后對各結論進行綜合分析，得出完整的正確結論.

由條件“當開關S1閉合，綠燈亮、紅燈不亮、電鈴不響”可得S1控制綠燈，電路是并聯電路，開關S1與綠燈在一條支路上，如圖20（a）所示.

由條件“當只閉合開關S2時，紅燈亮、綠燈不亮、電鈴響”可得S2與紅燈和電鈴在一條支路上，如圖20（b）所示.綜合分析可得該電路是一個并聯電路，其中一條支路有開關S1、綠燈；另一條支路有開關S2、紅燈及電鈴.干路中無開關.如圖20（c）所示（每條支路的元件順序可調換）.

說明 電路設計類習題，一般條件和要求較多，在進行電路設計時，容易顧此失彼、忘這忘那.這時，如果我們先設計出分別符合各個要求的部分電路，然后再把它們合并起來，并用題目中所有的條件和要求來檢驗分析，進一步修改，往往較容易得到正確答案.

例13 現有兩盞燈L1、L2，一個開關和一個電池組，要求組成串聯電路.當開關S閉合時，兩盞燈均能正常發光，用電流表測出通過L1的電流，用電壓表測出L2的電壓，畫出電路圖，并將圖中的電路元件連成實物圖.

解析 本題是電路設計和實物連接的綜合.可分兩步：先設計電路，后連接實物，設計電路方法同例12，先分后合.

電路設計分析：用電流表測通過L1的電流，根據電流表的連接方法，它應和L1串聯.由于是串聯電路，故本題中的電流表可以串聯在任何位置.用電壓表測出L2的電壓，電壓表必須和L2并聯.電路圖如圖22所示.

實物連接：在連接實物圖時，先將電源、電流表、電燈和開關連接成串聯電路，最后再把電壓表和L2并聯起來，即“先串后并”.實物連接如圖23所示.

說明 本題中電路設計是實物連接的基礎.只有正確的電路設計，才可能有正確的實物連接.故本題中要確保電路設計的正確，否則將會引起連鎖反應，功虧一簣.

例14 如圖24是尚未完成的電路圖，請你完成該電路并畫出對應的電路圖，并回答以下問題：

（1）開關閉合前，滑片P應放置在哪一端？

（2）當滑片P向左滑動時，電流表的示數的變化情況和燈泡的亮度變化情況如何？

解析 本題分兩步：先是連接實物電路，后根據實物電路畫電路圖.

連接實物電路：滑動變阻器正確的接法是“一上一下”，圖中A端已接入電路，所以變阻器上C、D中任意接線柱接入電路即可.

畫對應的電路圖：不僅要注意電路器件的位置對應，要特別注意滑動變阻器連接情況的對應，即實物連接圖中滑片滑動時電阻的變化情況和電路圖中滑片同方向滑動時電阻的變化情況一致.開關閉合前滑片應位于滑動變阻器的最大值，由于A端已接入電路，滑片P必須位于B端，當P向左端滑動時，AP段變短，所以電阻變小，對電流的阻礙作用減小，電路中電流變大，燈泡變亮.