电子电路设计与分析实用3篇

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电子电路设计与分析范文1

关键词Pspice 模拟电子电路 电子电路设计

在电气、电子、自动化、计算机等类型的专业中，模拟电子电路设计是基础的技术课程，其理论知识较为抽象且电路的原理较为复杂，对于学生来说比较困难，教师也难以教好。本文提出将Pspice应用在模拟电子电路设计中，有了该软件，就等于有了电路以及实验室，完美地将理论与实践结合，为教师和学生提供便利。

1 Pspice软件概述

Pspice软件由Schematics（电路模拟器）、Pspice（仿真软件的数据处理器）、Probe（软件的图形后期处理器）、Stmed（产生信号的工具）、Parts（为器件建立模型的工具）和Pspice Optimizer（软件的优化设置工具）等组成，能够提供强大的电路图绘制、电路模拟仿真、图形后期处理等功能。

Pspice包括以下主要功能：直流特性分析，其中包囊直流静态工作点分析、直流灵敏度分析、直流扫描分析以及直流小信号传递函数值分析；交流扫描分析，包括频率特性分析和噪声分析；瞬态特性分析；蒙特卡罗分析；温度特性和参数扫描分析；最坏情况分析等。

在设计电子电路期间，以既定的功能及技术参数来制定设计方案，可以应用Pspice模拟和连接电路并检测电路设计有无达到预期效果，也可以在计算机上对电路的结构和相关参数进行修改，不断测试、观察输出的波形，直至达到设计要求，以便取得电路的最优技术指标，为电路设计的精准性评价提供便利。此外，还能够分析容差、敏捷性、最坏状况、温度特性等，这些都是传统的方法难以完成的，还能够比较各种设计方案的优劣，方便选择最优的方案，使电路设计最优化。

2 Pspice软件的仿真实例

Pspice软件在电子电路设计中的应用可以提高教学效率，仿真电路的步骤大致分为五步：第一，绘制电路图；第二，分析电路的特性和仿真参数；第三，仿真测验；第四，显示仿真的结果；第五，分析并输出相应的实验结果。下面对Pspice软件的仿真实例进行分析。

限幅电路的设计实验

限幅电路的示意图如图1所示，二极管的型号为DIN4148，电阻为1kΩ，电源电压为3伏特，当输入电压达到6sin wt的时候，电路要达到限制输入电压幅值的目的。

设置直流扫描分析以及瞬态分析，得出输入电压Ui以及输出电压U0的波形，如图2所示，可见电路对输入电压幅值的限制效果。

在限幅电路的瞬态分析结果示意图中可见（图3），当输入的电压超出固定范围时，超出的部分就会被截止，这样就能使信号的电压在一定的幅值内，防止电路受信号电压的影响出现故障。

RC正弦振荡电路设计实验

RC振荡电路在电子技术中得到广泛应用，振荡电路在自动进行振荡的过程中，其达到平衡的条件所花费的时长极短，在课堂上，教师直接讲授相关的理论会令学生难以在有限的课堂时间内理解并掌握，因为学生难以根据抽象的理论想象出波形。就此，将Pspice运用到其中，可以观察出振荡电路建立振荡的过程以及振荡器在稳定之后的波形，同时，可以改变电阻或电容，观察其对振荡电路会产生怎样的影响，更加便捷、直观地掌握振荡电路的设计原理及运行原理。

3 总结

从上述的设计实验中可知，在模拟电子电路设计中应用Pspice能够使设计仿真的效果精准且直观形象，为电子电路的设计提供极大便捷。Pspice是应用极广的电路设计及分析软件，具有绘制电路图、模拟仿真电路、图形后期处理等强大功能，在建立真实的电路之前，在该软件上设计、绘制仿真电路，依据具体的需求来设置相应的参数，断定电路设计是否科学、性能是否可靠、能否达到设计的要求、有无必要修改电路等，还可以对元件的变化会对电路造成怎样的影响进行综合评估，同时也能对一些电路的特性进行测量分析。总之，Pspice的应用能够为电子电路的模拟仿真设计带来很好的内外部条件，帮助设计者设计出最优电路，提高教师的教学效率和学生的掌握速率，从根本上减少成本支出，使电路设计最优化，提高电路性能的可靠性，是模拟电子电路设计中必不可少的仿真设计软件。

参考文献

[1]杨慧梅，朱勇。PSPICE仿真软件在《低频电子线路》教学中的应用[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2010（05）.

[2]付巍。Pspice在模拟电子电路设计中的应用[J].机械工程与自动化，2006（03）.

[3]段天睿，滕照宇，姚勇，李兴红。柔性线路板串扰Pspice仿真分析及应用[J].安全与电磁兼容，2009（05）.

[4]宋国民，王宁，张爱云，周维。Pspice仿真平台在共轨ECU设计中的应用[J]. 现代车用动力，2009（03）

[5]周润景，张丽娜，王志军。Pspice 电子电路设计与分析[M].北京： 机械工业出版社，2011

海纳百川，有容乃大。上面就是山草香给大家整理的3篇电子电路设计与分析，希望可以加深您对于写作电子电路分析与设计的相关认知。

电子电路设计与分析范文2

[关键词] 电子线路体系课程； 计算机辅助设计； 教学模式； 改革； 创新； 仿真设计

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 19. 056

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2013）19- 0102- 02

1 传统电子线路教学模式凸显弊端

在传统的电子线路体系课程教学中，工程应用是该类课程教学的宗旨。学生要想掌握更多、更新的专业知识和技能，实现可持续发展，必须学好电子线路这类课程。对于这类课的掌握程度，决定了学生后续专业课程学习的效果，无疑影响着学生学习的热情。从日常教学和学生表现的情况了解到，目前电子线路类课程的教学存在着许多问题，学生难以入门、学习起来困难、很多概念难以理解、对所学知识无法应用等，使很多学生难以提起学习的兴趣，自然也就不可能有好的学习效果。究其本质，是电子线路课程内容繁杂、不直观，对于初学者而言，缺乏一个形象的有机联系。

电子线路教学实践过程中，包含着各种重要的电学基础定理、电路分析过程、电路体系测试与性能，这些都要通过理论分析与实验来验证得到结论。但电学基础实验设备价格一般比较昂贵，一般高等学校不大可能购置如数字存储示波器、高频信号发生器、逻辑分析仪等先进的实验设备。

在传统实践教学中，电子线路实验不仅需要大量的电子器件等实验器材，而且有些实验测试设备不能达到应有的实验精度，使实验结果出现偏差。由于即使错接一根导线也可能导致实验设备的损坏，因此在实验过程中，如受测试仪器本身性能和电子实验器件的限制，很难从容地显示各种电路的分析过程；也无法将测试仪器上的曲线及数据及时保存和打印；更难以复现诸如频谱分析、网络分析、多路数字信号等电学过程等。由于设备问题，有些数据也会偏离正常值，从而混淆了对电路的理解，影响学生对电路的基本原理和性能的理解，失去了理论课教学的作用。

2 电子线路仿真对电子线路教学的促进作用

在电子线路教学中，各个高校大多采用传统的理论教学模式，使得理论课教学枯燥无味。采用电子仿真软件后，理论课教学可以采用互动式教学方法。可以和学生互动，让学生参与到电子理论教学中来，可以大大激发学生学习理论课的积极性，提高学生的理论水平，培养学生分析问题和解决问题的能力。

随着电子计算机技术的大力发展，各种电子仿真软件不断涌现，大大简化了电子线路体系课程的教学。与传统实验相比，电子仿真软件不需要附加实验信号源、电子测量设备，但与实际电路运行结果相同，可以进行任意设计电路，进行运行、数据分析，并且其实验数据和技术指标都是真实有效的，这样不仅可以把笨重而昂贵的实验仪器搬进课堂，也可以随着同学把实验室搬到各地。

通过课堂和实验室实践教学相融合，可增强学生的学习兴趣，改善真实情境，观察隐藏的电特性及实验现象，具有安全性能高和利用虚拟实验仪器节省经费等优点，可以帮助学生学习各种不同的电学概念，并进行各项实验。这使得在理论教学中可以穿插实践教学内容，直观性好、学习效率高，激发学生参与各级各类电子设计大赛的积极性。通过电子线路仿真软件教学，将大大激发学生的学习积极性，使原来枯燥无味的理论教学变得形象直观，增强教师与学生的互动性。

3 电子线路课程体系中教与学模式的转变

刚学习电子线路类专业课程时，绝大多数学生对专业知识体系结构及所要学习的内容并不了解，随着学习难度的日益加大，其热情也会随之降低。在学生中，不乏有对电子线路课程专业知识的神秘感、好奇心和自信心，但又缺少对所学知识学习的持续能力。而电子线路体系课程正是自主学习消化理解和需要长时间探索的基础类课程。因此，结合课程学习和学生特点，不能应用传统的教学模式，即先讲理论，再进行实践，这样就错过了抓住学生兴趣的好时机。

以计算机技术为核心的信息技术的发展，为电子线路体系课程的教学提供了现代化的、课堂和专业实验室相结合的教育新技术。在课堂上，学生可以跟随老师同步实验。课余时间，学生可以在计算机上完成教师指定的仿真，可以自行设计电路，可以对比不同的输入变量仿真出各种结果。这样就可以使学生变被动为主动，更好地理解课上所学内容。

4 紧密加强电子线路课程体系之间的内在联系

电子线路体系课程包括电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电子测量、传感器、单片机原理等课程。而一个完整的实践项目内容也涵盖了电子线路体系课程中大部分所学课程。因此，仅靠单一科目的学习无法满足项目实践的需要。而一个综合项目需要的实作器材、仪表、仪器种类多，涉及各个学科单项实验室，这给综合项目设计带来了困难。而电子线路仿真得益于电子计算机技术的发展，使学生在非实验室场地也可完成各种所设计的电子系统。电子线路仿真自带的实作器材、仪表、仪器种类多，涉及几乎所有电子线路类课程所需器件，不会出现因器材、仪器、仪表不足而不能实验的缺憾。电子线路计算机仿真在教学中应用可以大大推动电子线路实践课程的改革与创新。

5 结 论

本文利用现代教育技术，将电子线路体系课程和计算机工程应用有机地结合起来，深化与完善电子线路教育教学体系。大连海洋大学电子信息工程专业于20世纪80年代在电子线路教学过程中就已经引入计算机辅助设计电子电路方面的课程与实验，加强学生利用计算机设计电子线路的能力。目前已经开设电子线路仿真设计、电子线路板制作、电子设计自动化3门课程及其课程设计。围绕电子线路体系课程，诸如电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、电子测量等课程设置电子线路综合设计，使课程之间保持着紧密的衔接与交融，大幅度提高学生综合利用所学知识的能力，效果良好。

主要参考文献

[1] 徐辉。 传统电子学教学和现代EDA技术的整合[J]. 湖北教育学院学报，2006，23（2）：98-101.

[2] 蔺智挺。 “电子线路计算机辅助设计”教学改革探索[J]. 中国科教创新导刊，2012（12）：157-159.

[3] 方亮，吴文全，宋胜锋。 Multisim电子线路仿真设计软件的教学应用[J]. 长江大学学报：自然科学版，2004，1（4）：71-73.

电子电路设计与分析3

关键词： 职业技能课程；电路仿真软件；Multisim

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）13-0157-02

1 概述

1）Multisim仿真软件简介

Multisim是美国Interactive Image Technologies（IIT）公司在20世纪末推出的一种以Windows为平台的虚拟仿真平台，其最大的优点是软件界面操作方便、直观形象、易学易懂、学生可以很快地掌握它的基本操作[1，2]，所以，Multisim仿真软件在电子信息类的相关课程教学中得到了广泛的应用。

Multisim仿真软件可以对模拟电路、数字电路和模拟数字混合电路进行设计和仿真。它提供的元器件库非常丰富，而且还有部分三维实物，对于初学者来说，非常逼真和形象。虚拟仪器仪表非常齐全，提供的仪器仪表有：万用表、信号发生器、瓦特表、示波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪等。电路分析功能和作图功能非常强大，可以应用Multisim对模拟电路进行静态分析、动态分析和瞬态分析等十几种分析。同时，应用逻辑转换仪可以实现数字电路中的真值表、逻辑电路图和逻辑函数表达式两两之间的互换。为学生的学习和老师的教学带来了非常直观的视觉效果。而且，相对于其它的EDA 软件，它更加形象和直观，而且，它能进行模数混合电路的仿真，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果[3，4]，为广大的电子电路的学习者提供了非常方便和实用的电路设计平台。

2）电子产品设计与开发

根据应用电子技术专业和电子信息工程技术专业的人才培养目标可知，《电子产品设计与开发》是电子信息类专业的职业技能课程，是一门实践性和综合性都很强的课程，对于学生以前所学知识有着更高的要求，但是，这门课程对于学生进行毕业设计、顶岗实习以及将来出去工作都有着非常重要的作用，所以，在电子信息类专业中占有非常重要的地位[5]。为了提高教学效果，我们采用“教、学、做”合一的模式，将理论教学和实践教学融合为一体中，这样处理即可以提高学生的学习积极性，同时，又可以将复杂的知识点以简单明了的形式展示给学生，学生可以在实训室边教、边学、边演示、边实践，可以大大提高教学的效果。由于直接用实物操作进行设计和实训，有可能会造成大量实训耗材的浪费，同时，也存在一定的安全隐患[6]，所以，这门课程采取了一种虚拟和实践相结合的方式，非常实用。

在教学过程中引入Multisim等仿真软件，使学生在学习硬件的同时，学会仿真软件验证相关原理及电路，从而丰富教学内容，更新课程的教学思路，提高课程的实践性与应用性。将学生置身于一个“提出问题――解决问题――实践验证”的情景之中，使教学方式由“知识传授”向“知识发现和知识创造型”转变 [7，8]，大大提高了学生的兴趣和学习的积极性。

2 Multisim在《电子产品设计与开发》课程中的应用

在《电子产品设计与开发》课程学习的初期，特别是小型电子产品设计的初期，先用Multisim仿真软件进行分析和设计，设计好合适的思路，选取好合适的元件和参数，并且在仿真软件上调试出较好的实验现象以后再进行实物制作。这样不仅大大节约了实训耗材的浪费，更重要的是可以让学生们大胆地进行尝试设计电路，不用担心安全事故的发生。而且，学生进行设计和探索的积极性也大大提高。

《电子产品设计与开发》是学生们学习了模电、数电、电子设计自动化、单片机等主体课程之后所开设的一门综合性很强的课程，对于学生来说，这也是前段整个学习过程的一个总结，是检验学生两年的学习过程中所掌握专业知识的真实情况。对于本门课程，主要是采用“教、学、做”一体化的模式，以项目任务为载体，让学生们在学中做，做中学。主要是要制作一个小型电子产品，在整个的教学过程中，以学生为主体，重点在于激发学生学习的积极性和主动性，让每一个学生都亲手制作一个小型电子产品，从制作的过程中体会到成功制作电子产品的快乐，从而，获得学习的信心和一定的满足感。首先，根据学生们的具体情况，对于设计和制作的电路可以进行合适的选择，所以，可以每个同学都可以找到适合自己的电路，这样，学生参与《电子产品设计与开发》的积极性和兴趣就大大加强了。学生在选择好自己的任务之后，就亲手将产品制作出来，整个过程包括：Multisim仿真设计电路原理图原理图的绘制封装的测量和绘制PCB图的布线和绘制PCB板的制作程序的编写和调试产品的调试产品制作完成。

应用Multisim仿真软件设计电路，是整个《电子产品设计与开发》课程的关键环节，只有首先仿真设计出具体电路、具体参数并且有良好的仿真效果后，才能进行具体硬件电路的制作。比如：学生们想设计一个50秒的定时器电路，并且要用数码管显示出来。学生们首先想到的是先在Multisim仿真软件上仿真出效果出来，再进行硬件电路的制作。如下图1所示，是某位学生利用Multisim仿真软件设计出的一个50秒的定时器电路。

首先通过Multisim仿真软件进行电路的分析和设计，可以为学生提供非常方便、快捷的电路设计的效果，每一个元件的参数和型号学生都可以根据输出效果的不同来进行分析和判断，比如，如上图2中，如果，要将电路的定时时间定为30秒，在仿真电路中只要变换一根线的连接就可以实现，而且，还很容易就能看到效果，如下图2所示：

通过这种学生自主尝试的学习方式，不仅可以帮助学生提高学习的积极性和主动性，更重要的是学生能够非常安全、快捷地进行电路的分析和设计，大大提高了学习的效果，也节省了大量的实训耗材的浪费。

3 结束语

在《电子产品设计与开发》课程中引入Multisim仿真软件，不仅可以节约电路设计的周期和成本，更重要的是提高了学生进行电路分析、电路设计的积极性，同时，在教学过程中，教师通过电子仪器仪表进行虚拟仿真实验可以非常方便、直观和形象地将设计的效果呈现给学生，对本门课程的教学也是一种很好的辅助手段。所以，在本门课程的教学中引入Multisim仿真软件对于学生、老师都是非常有利的，可以大大提高教学的效果。

参考文献：

[1] 朱运利。EDA技术应用[M]. 2版。北京：电子工业出版社，2010.

[2] 倪德克，师亚莉，朱旭花等。EDA技术在数字电路课程设计教学改革中的探索与研究[J].大学教育，2016（4）： 118-119.

[3] 叶群，邓优林。 EDA仿真技术在高职安全类电工学教学中的应用[J].江西电力职业技术学院学报，2014，27（1）：72-75.

[4] 姜凤利，陈春玲，黄蕊。 Multisim 仿真在电工与电子技术实验中的应用[J].实验室科学，2015，18（5）：89-91，96.

[5] 魏海红。 基于Multisim的《电子技术与实践》项目式教学设计――以数字钟电路的制作为例[J].电子世界，2010（32）：120-121.

[6] 叶群。 基于电子仿真技术的高职《高频电子技术》课程改革[J].江西电力职业技术学院学报，2015（2）：57-58，71.