模拟电路综合设计篇1
关键词：数模结合综合性实验数控风扇数字温度计
中图分类号：G4文献标识码：a文章编号：1673-9795（2013）08（b）-0090-02
数字电路课程和模拟电路课程是电子学领域的两门非常重要的专业基础课程，实验对于学生理解这两门课程的理论知识及进行创新应用来说是至关重要的。为了实现“以学科知识为基础，以综合应用为核心，以培养创造性思维为重点”的培养目标，近年来，深圳大学信息工程学院将数字电路和模拟电路教学都放在了大学二年级上学期开展，同时将数字电路实验室和模拟电路实验室合并，成立了数模复用实验室，为学生加深电子学领域的理论认识，培养学生的综合动手能力建立了一个良好的学习环境和氛围。相应的，这两门课程的实验内容也进行了改进，增加了数模结合的综合性实验项目。本文以数控迷你小风扇和数字温度计为例，具体阐述数模复用实验室综合设计性实验项目的实现过程。
1数模结合的综合性实验设计原则
传统的数字电路实验和模拟电路实验的开展一般都是以特定的目的、孤立的功能单元而开设。数字电路的实验包括各种常用芯片的功能测试及简单应用，不涉及任何模拟电路部分；模拟电路实验包括分立元件（三极管）放大电路和集成运算放大电路的性能及简单运用，不涉及任何数字电路部分。这种传统的实验设计方案存在以下两大问题：一是实验的目的一般都是理论知识的实验验证，缺少对学生兴趣的考虑，不能激发学生的自主创新能力；二是数字电路实验与模拟电路实验“各自为政”，致使学生在完成实验后感到知识不连贯，不能综合理解和运用数字电路和模拟电路的知识体系，以至于很难达到融会贯通，学以致用的目的。
基于以上问题，数模综合实验设计原则主要体现在以下两个方面：一是兴趣主动性；二是数模综合性。古代教育家孔子曾说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。培养学生对课程的兴趣主动性，使学生愿意开始干，愿意投入干，干完后有成就感，就能起到事半功倍的教学效果。在兴趣的驱动下，学生对完成实验的主动性更强，对所学数字电路理论知识和模拟电路理论知识的融会贯通性就会更好，从而能够保证综合设计性实验能够达到最初的实验设计目的，即加深学生的理论认识，提高学生的实践动手能力，为学生创新能力的培养打下基础。
体现数模综合性设计原则的实验应包括数字电路部分、模拟电路部分、以及数模（模数）转换电路部分。一般有两种形式，如图1、图2所示。在数模转换（DaC）综合实验中，通过输入数字控制信号，如调节风扇遥控器，该信号经过数模转换电路，转换成模拟信号，一般的数模转换电路输出的模拟信号都比较微弱，无法驱动外部执行装置，因此，该微弱信号需要再通过模拟放大电路，进行电流或者电压等功率放大，最终驱动模拟执行系统，如调节风扇转速等。在模数转换（aDC）综合实验中，通过采集外界环境中的模拟信号信息，如风扇转速等，一般，传感器采集到的信号比较微弱，需要通过模拟放大电路进行放大，再经过模数转换，最终将该信号进行数字显示。模拟放大电路不仅能放大模拟信号，还能够减小模数转换电路部分的转换误差，从而更精确的进行数字显示。
2实验项目数控迷你小风扇的设计
风扇在现实生活中普遍使用，学生对这个项目不会产生陌生感，而且该项目具有很大实用性，容易学生的兴趣和主动性。本项目的设计要求是：设计并制作一个数控迷你小风扇，风扇的转速控制通过数字输入。电路设计框图如图3所示。参考电路设计如图4所示。大二学生还没有接触过键盘输入控制电路，因此，本项目采用自锁式开关这种简单的器件进行数字输入控制。例如，希望转速能够达到100转/分，就可以利用8个自锁式开关输入“01100100”，开为“1”，关为“0”。数模转换电路应用DaC0832数模转换芯片：根据输入的八位二进制，输出该二进制所代表的电流值。框图中的驱动部分对应电路设计中的一个射极跟随器，输入微电流控制发射极输出电压，在发射极端接负载小风扇，驱动其运转。三极管可以采用最普通的9013。
3实验项目数字温度计的设计
温度计在日常生活中也很多见。本项目的设计要求是设计并制作一个数字温度计。为了保护大二学生的实验积极性，不让他们产生畏难情绪，测量温度范围定位20～29摄氏度。设计框图如图5所示。十进制的“2”为固定数字，学生只要设计并实现温度个位数的显示即可，参考电路设计如图6所示。温度传感器Lm35可以探测周围环境温度从而输出不同电压，输出的电压值随温度的变化呈线性变化，例如，20摄氏度，Lm35输出0.20V，25摄氏度，Lm35输出0.25V。Lm741运算放大器电路部分虽然没有电压放大，但是增加了电路的带载能力，增强了模数转换部分的输入稳定性。aDC0809模数转换芯片根据输入的电压值，输出代表其电压值的八位二进制。74LS573锁存器：oe脚为使能端，Le为锁存端，当Le为1时，D端的数据输出到o端，当Le为0时，D端的数据无法输出到o端，o端输出上一个状态的数据。74LS283全加器对输入的四位二进制数进行加减法，实现转码功能。74LS48根据输入的四位二进制数驱动数码管，显示相应数字（0～9）。
4结语
数模结合的综合性实验可以促进学生电路领域的理论认识，提高学生的实践动手能力，为学生创新能力的培养打下基础。本文作者所在的深圳大学信息工程学院将数电、模电实验室合并，成立了数模复用实验室，为数模综合性实验开展提供了良好的环境和氛围。本文提出了数模综合性实验的设计原则，并提供了实际实验教学的两个项目供兄弟院校电学实验室参考，希望能起到抛砖引玉的作用。
参考文献
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[2]陈林，潘旭，陈乔，等.虚拟仪器技术在电子技术课程设计中的应用[J].实验技术与管理，2011，28（8）：83-86.
[3]王美玲，付佳，肖煊.创新型实验项目――数字温度计的设计[J].实验室研究与探索，2010，29（9）：125-127.
模拟电路综合设计篇2
1.课程设计：培养动手能力课程设计是课堂教学和课程实验结束后的综合应用实践环节。本项教学改革将模电课程设计分为两部分，一是为弥补实验设备不足而进行的仿真设计。仿真设计包括三个环节，首先进行常用单元模块电路仿真；然后结合课本知识，给定电路参数和设计要求，进行仿真电路设计；最后拓展内容，对一些实际应用广泛的应用电路仿真进行学习。三个环节对学生的要求层层递进，前两个环节为“必做”，第三个环节为“选做”。二是从设计、制版、焊接直至调试全过程的综合设计制作选题。有两个题目供学生选择：maX038函数发生器的设计和音频功率放大器的设计与调试。题目要求尽可能实用有趣。
2.综合实训：提升综合素质模拟电子技术实践教学改革的最后一个环节是综合实训。这其中已经不只是模拟电子技术一门课程，它将与数字电子技术、单片机技术应用等课程综合开发设计题目，训练学生的系统设计的能力。在训练方法上通过主动学习、自主设计和创新设计三个步骤激发学生的求知欲望和创新意识。（1）主动学习：根据实验系统需要实现的基本功能和达到的指标要求，学生通过查阅文献，确定自己的设计方案；利用软件仿真电路，并通过调试确定适合的参数；写出预习报告。（2）自主设计：根据软件仿真电路搭建实际系统的硬件组件；完成系统程序设计；进行软硬件调试，通过查找错误、解决问题，达到锻炼提高的作用；测试系统的基本参数和功能。（3）创新设计：完成实验系统的进阶指标：如增加功能或提高指标；对系统进行最终测试，给出误差分析；写出实验报告，提交实验作品。综合实训使学生较系统地掌握电子系统设计过程的选题、立项、方案论证、电路设计、装配调试、系统测试、总结报告、文档整理等全过程，培养学生理论知识的综合运用能力。
二、进一步完善实践教学体系
1.严格考核制度
要想使模拟电子技术实践教学顺利地进行下去，必须进行严格的考核制度，以保证实践教学的良好效果。（1）基础实验。根据学生每次做实验前的预习报告和实验中的操作表现、实验后的结果分析，给出实验成绩，占模拟电子技术课程总成绩的20%。模拟电子技术课程总成绩=70%的期末考试卷面成绩+20%的实验成绩+10%的平时成绩。（2）课程设计。完成课程设计中常用单元模块电路仿真，成绩为“及格”；完成课程设计中常用单元模块电路和规定电路的仿真设计，成绩为“中等”；完成课程设计中全部软件仿真设计，成绩为“良好”；完成课程设计中全部软件仿真设计和一个综合设计制作选题，成绩为“优秀”。
2.完善实践教学体系的配套工作
除上述改革措施外，为进一步完善实践教学体系，实验室硬件设备和运行经费的投入是必要条件；编写相应教材，加强较适合学生之间的交流也十分重要。已经完成或正在进行的工作如下：（1）吸取经典教材的宝贵经验和新的教学理念，结合独立学院的人才培养目标以及本院课程设置和课程大纲的要求，编写适用于应用型本科的教材——《模拟电子技术基础》以及配套的实验及课程设计指导书。（2）开设电子设计工程师认证考试（eDp），为学生就业增加砝码；指导优秀学生参加全国大学生电子竞赛、全国大学生专业竞赛等，促进“因材施教的个性化培养”。（3）建立了模拟电子技术课程与实验的网站，实现了指导教师与学生、学生与学生之间的互动，拓宽了主动学习的空间。
三、结论
模拟电路综合设计篇3
高校非电子类工科专业都开设有包括模拟电路和数字电路的电子类基础课程，并配有相应的实验教学内容，为后续理论和实践教学建立基础［1］。实验教学是学习主动性和综合能力培养的最重要手段，针对非电子类专业的学生开展电子系统综合实验内容，提高学生在电子系统方面的理论水平和实践能力，是改善这种状况的有效途径［2－3］。现有电子综合实验系统大多面向电子类专业，偏重于数字部分，模拟部分被弱化，没有突出通用电子系统的结构，缺乏包括简单设计和调试的综合内容［4］。基于此，我们研制了面向非电子类工科学生的电子综合实验系统用于实验教学，增强学生对电子系统结构和原理的理解，提高学生使用、维护和调试电子系统的能力。
1系统概述与结构
电子综合实验系统采用功能模块化设计，学生可以综合多个模块进行实验，利用工具和支撑软件设计和调试，完成具有特定功能的电子系统［5］。系统电路原理以学生容易接受的温度控制为设计目标，分别用模拟和数字2种方式实现温度测量、加热和冷却控制。系统主要由电源模块、传感器及放大模块、加热功率驱动模块、风扇pwm调速驱动模块，mCU控制模块和配套设备（示波器、数字万用表和信号发生／计数器）等组成，见图1。40mm×40mm铝制散热片下方贴功率约15w的发热膜构成加热模块，中心区域嵌入多种温度传感器，上方安装冷却风扇，控制加热电流和风扇转速可使温度稳定在室温到85℃范围内的任意值。模拟部分：传感器的信号经运算放大器处理后用于加热功率控制或风扇控制，加热功率控制采用电流调节方式，风扇驱动采用pwm方式。数字部分：运算放大器处理过的传感器信号经a／D转换后传给mCU，mCU模块可以实现数据转换、数据传输、控制和显示等功能。另外，通过串口或USB口连接pC机，可以开展基于Labview的实验内容。
2硬件设计
2．1电源部分系统设计有2路电源，一路为aC220V经开关电源模块输出DC18V，用于加热模块驱动；另一路为线性电源设计，aC220V经变压器降压，然后整流、滤波，再经电压调整器Lm317稳压后获得DC5V，用于加热模块之外的所有电路。实验中可以介绍常用线性电源和开关电源各自的结构和特点。
2．2温度传感器应用系统采用热敏电阻、铂电阻、aD590和DS18B20等温度传感器，根据它们的特性（见表1）设计应用电路，通过多路选择开关实现每种传感器对加热功率或风扇转速的单独控制［6］。实验中学生可以了解各种传感器的特点及应用电路，利用multisim仿真分析不同温度下实验系统电路的输出特性，并与实际测量值比较，也可以指定输出参数，学生设计并修改电路元件参数。
2．3加热驱动和风扇pwm驱动加热模块驱动采用晶体管功率放大电路进行设计，运放反馈控制电流调节，晶体管自身的功率耗散随电变化较大，须考虑器件的散热。冷却风扇使用霍尔传感器换向无刷直流电机，具有转速测量输出功能。利用电压比较器Lm393和R、C的充放电特性设计pwm发生电路，来驱动风扇，频率约200Hz，调节pwm占空比可实现风扇在较大范围调速［7］。实验中，学生通过仿真和实际调试，学习运放反馈控制、比较器和R、C电路的知识，比较2种驱动方式的特点及适用场合。
2．4数字部分数字部分即mCU控制模块，基于51系列mCUC8051F320设计，它是完全集成的混合信号片上系统，集成有可编程振荡器、aDC、电压比较器、电压基准、温度传感器和USB功能控制器。片内二线C2开发接口允许进行非侵入式、全速在系统调试，支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令［8］。mCU在系统中的主要应用包括：（1）温度传感器信号的a／D转换；（2）数字电位器调节加热电流；（3）数字方式pwm发生；（4）控制按键扫描；（5）数字温度传感器数据接收；（6）LCD显示；（7）数据通信。通过实验，学生可以理解mCU系统的硬件结构及应用接口，熟悉系统硬件设计的基础知识。
3教学内容与支撑软件
3．1教学内容该系统在实验教学中使用时具有一定的灵活性，可根据需要选择模块和知识点开展分项实验或综合实验。硬件和支撑软件的结合更能锻炼学生的综合能力。该系统各模块的教学内容及相关支撑软件见表2。
3．2电路仿真软件multisimmultisim是ni公司推出的全功能电子电路仿真软件，它可以对模拟、数字、射频及混合电路进行仿真，能克服实验条件下对电子设计工作的限制，为用户提供一个集成化的虚拟设计实验环境。建立电路、仿真分析和结果输出都在集成环境中完成，电路元器件、测量仪器和仿真结果与实际情况非常接近，满足使用者从参数到产品的设计要求。实验中，模拟电路部分需要学生分析参考电路或自行设计电路，包括传感器应用、pwm波形发生、加热和冷却驱动等电路，通过multisim仿真，了解电路的各项参数和元件选择变化时对电路的影响，进而确定最佳设计。通过分析和仿真，提高学生的理论水平，使设计与实验同步［9－10］。
3．3mCU软件开发环境uVision4uVision4是Keil公司推出的一款可用于多种51系列mCU的集成开发环境，内置的仿真器可模拟目标mCU各项功能，包括指令集、片上设备及外部信号等，逻辑分析器可监控基于i／o引脚和外设状态变化的程序变量［11－12］。uVision4是单片机入门的最佳切入点，学生可通过开发环境，理解单片机原理及部件接口原理，了解单片机的开发流程，实践软硬件联调的过程。
模拟电路综合设计篇4
关键词：信号处理实验室;虚拟仪器;教学改革
中图分类号：G642.3文献标识码：a文章编号：1002-4107（2016）03-0042-02
一、传统实验室建设现状与问题
传统实验室建设是按照单独课程设立的，例如传感器实验室只会负责“传感器原理”课程，高频实验室又只会负责“高频电子线路”[1-2]。近年来可以发现，类似“基础实验室”、“综合实验室”甚至“创新实验室”成为了各大高校兴建实验室的主流，在这样一个实验室中，教师希望能够涵盖尽可能多的课程实验内容。所以，相对于针对单独课程的传统教学实验室而言，能够建设一个综合性的工程实验平台显然具有优势，在统一平台上能够做多门课程的实验（例如传感器、数据采集与处理、信号与系统、数字信号处理等），也能够完成多门课程的交叉实验。一方面便于统一管理与协调，提高效率，另一方面也节省了实验室建设成本[3]。
诚然，随着电子信息专业技术的突飞猛进，每年开设的全新课程甚至专业都层出不穷，想利用一个实验室涵盖所有技术内容并不现实，希望实验室永不过时的想法也不可能实现。但是能够提高实验室的包容性和灵活性却意义重大。
针对这个迫切需要解决的问题，提出了基于虚拟仪器的信号处理实验室建设方案。此实验室采用模块化的设计理念，可以通过添加相应模块（自行设计或外购）面向多门课程。此实验室的最大特点就是灵活可配与可扩展性。通过各种实验模块和功能模块，教师们可以按照自己课程的需要自行选择和设计相应的实验;模块种类的不断增添表明实验平台具备了长期的可扩展性，不会过早过时甚至报废。最值得一提的是，由于具备模块化的特点，学生还可以按照自己的创意将多个模块一起放在实验平台上搭建自己的系统，在更高层次上做各种综合实验，增强学生的学习兴趣，也契合普通高校应用型人才的培养模式[4-5]。
二、信号处理实验室建设方案
对信号的处理方法多种多样，因此也衍生了多种信号采集处理仪器，如几乎是实验室标配的示波器、万用表，高端实验室要配备的频谱仪、逻辑分析仪等。上述设备性能自然毋庸置疑，但主要面对学生的教学类实验且成本较高，存在资源浪费的问题。因此设计了基于虚拟仪器的信号处理实验室方案，选择多通道数据采集卡作为实验室的核心设备，采集各类信号，信号产生及调理由器件（传感器、信号发生器、其他电路）提供，而信号处理的任务则交给LabView或类似的虚拟仪器软件。信号经处理后可输出控制外部器件，此方案只有数据采集卡和计算机必须购置，其他模块都可以自行设计和根据情况扩展购买，具有较强的灵活性和扩展性，在保证教学任务的同时，也极大降低了建设成本。
与传统实验室相比，在虚拟仪器平台上可以实现更多的功能，比如通过软件即可以完成示波器、万用表、频谱分析等信号处理的基本功能。软件提供的测量功能可以随时升级，与传统仪器相比具有较强的灵活性，通过开发软件又可以实现复杂的信号处理和数据计算。在具体实验教学中，教师设计基础程序供学生参考学习，学生通过修改程序参数、增加程序功能，加强对实验内容的理解。实验室可以承担电子信息专业大多数课程的实验，几乎无所不能，其主要原因在于电子信息专业的核心是信号处理，而此方案把信号处理的任务交与软件实现，因此可升级能力及灵活性是无可比拟的。实验室可以完成的相关课程和实验内容如下所示：（1）数据采集与处理;（2）传感器及其应用;（3）信号与系统;（4）数字信号处理;（5）数字图像处理;（6）语音信号处理;（7）电子电路、模拟电路、数字电路：通过增设调理电路，如面包板、pCB板等方式进行课程设计;（8）综合类实验或开放性实验;（9）毕业设计。
三、信息工程专业相关课程教改示例
（一）数据采集与处理
数据采集与处理的教学内容包括模拟信号的数字化处理、模拟多路开关、测量放大器、采样保持器、a/D及D/a转换器等内容，是以信号的测量与处理、微型计算机等先进技术为基础而形成的一门综合应用技术，实用性很强。作为获取信息的技术，数据采集广泛地应用在国民经济的各个领域，因此课程特点是知识点与专业各课程都有关系，知识点很分散，理论与实践联系不密切，学生不容易理解。因此只能在课堂上通过实际项目介绍、学生查阅资料并演讲等方式提高教学效果。
为了提高学生的学习兴趣，培养应用型人才，可以利用信号处理实验室实现任务式的教学方法。通过具体任务将理论和实践紧密结合起来，从而将抽象知识具体化，枯燥知识生动化，充分发挥学生的主观能动性。而此实验室可以完成多项数据采集与处理的具体任务，既可以紧密联系课程内容，又具有一定的扩展性。
（二）传感器及其应用
传感器及其应用课程也是一门知识点分散的课程，其课程实质是探讨物理信号转电信号的原理、过程及技术指标。如果能够在信号处理实验室中增加传感器模块，通过教学内容设计，可以将此课程和电子信息专业内容有机地结合起来，甚至是合并相关知识点。比如可以完成温度、压力、应变测量和分析实验、生物医电生理信号测量和分析实验，磁场传感器测量和分析实验等。
受成本所限，传统的传感器实验室一般只能完成验证性实验，而信号处理实验室不仅可以完成传感器的物理量采集，更可以完成数据量的处理、分析和存储。比如可以利用实验平台设计多点温度采集系统。学生通过实验不仅可以了解温度传感器的原理和特点，也可以学习多点温度数据的分析方法，并且在系统设计中掌握虚拟仪器软件的编程方法、用户界面的设计。
（三）虚拟仪器课程设置
增设虚拟仪器课程，以学习和掌握LabView的软件功能为主。通过引入自定义的虚拟仪器，学习虚拟仪器软件的仿真和分析能力，可以把其用于演示难以理解的理论知识或复杂的专业概念。利用实验室硬件采集设备可以获得实际的测量数据，利用软件又可以生成仿真数据，通过虚拟仪器技术可以将两种数据进行比较和关联，分析信号误差、信号变化等实际问题，有助于学生理解电子信息专业内容。
（四）电子信息专业综合实验课程设计
信号处理实验室可用于虚拟仪器设计、数字电路、模拟电路、通信工程、电子信息、信号与系统等课程实验以及虚拟仪器专题实验、通信工程设计训练、电子信息工程综合课程设计等，同时其可作为学生科技创新竞赛平台。此实验室的硬件平台和虚拟仪器软件，特别适合设计综合性强的实验（各专业教师发挥所长，分别设计），与大一的专业导论相呼应，力图通过专业实验“一锤定音”，彻底解决学生专业思想淡薄、奋斗方向迷失、学习兴趣缺失的本质问题。设计的家电类电脑板功能测量综合性实验如下。
电脑板测试系统是指在传感器的测试和计算机的控制下，能自动完成激励、测量、数据处理、显示或输出测试结果的一类系统的统称。电脑板测试用于完成对被测电脑板的性能测试，根据对电脑板测试结果的分析、对故障的诊断与定位也可将其扩展成为诊断系统。参考电脑板检测的结果，研发人员可以在设计中防止出现重复性问题，减少产品返修率，提高效率，以更快的速度研发出更合格可靠的产品。
学生需要对实测家电类电脑板进行功能分析，根据电脑板的数据类型，分别对其进行信号调理，对模拟量进行滤波处理，对数字量和脉冲数据进行光耦隔离，开关量通过继电器隔离和控制。调理后的信号分别与数据采集模块的相应通道对接。电脑板需要观测和控制的数据送入pC机内部进行相应的处理和分析。在实际实验中，需要利用LabView软件设计操作检测程序，从而控制和观测电脑板，完成电脑板功能检测实验。
除了家电类电脑板功能测量综合性实验以外，依托任课教师科研项目，还设计了数据采集与滤波处理实验，实验知识点包括数字信号处理原理、滤波器原理、滤波器设计方法、信号采集、Da输出等;射频无线通信实验，实验知识点包括发送机及接收机设计、发送机及接收机测试、室内通信实验、通信编码设计等;模拟十字路通信号灯设计，实验知识点包括LeD驱动及电路构建、交通信号灯控制策略、实验方案设计等。
综上所述，基于虚拟仪器的信号处理实验室实际上是教师发挥能力的一个平台，是学生提升能力的一个平台。通过实验室的建设，可以带动一批相关课程进行教学改革，利用教学内容设计和整合的机会，可以带动精品课程建设及相关教材出版。而通过实验提高学生学习兴趣，完善专业认识则是此实验室建设的核心价值。
参考文献：
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[J].中国电力教育，2012，（23）.
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统研究[J].实验技术与管理，2014，（4）.
[4]吕井勇，孙胜春，董兴泰.基于nieLViS的串联谐振电
路实验设计[J].实验室研究与探索，2014，（2）.
模拟电路综合设计篇5
关键词综合卫星导航信号模拟器；高动态接收机；FpGa；DSp
中图分类号：p228文献标识码：a文章编号：1671-7597（2014）20-0032-01
综合卫星导航信号模拟器是一种高精度的标准信号源，可以模拟不同载体所需环境，精确发出其上接收机所需的卫星信号（GpS、BD2G、LonaSS），可用于卫星接收机的功能测试、测量精度鉴定、目标运动特性方针等，是高动态卫星接收机不可或缺的一种测试设备。国外对卫星接收机试验测试设备进行了深入的研究并已取得成功，但因涉及敏感技术，公开发表的技术文献很小。国内研究起步较晚，为了打破外国先进技术的垄断，我们研制自己的高动态模拟器具有重大意义。
1综合卫星导航信号模拟器系统描述
综合卫星导航信号模拟器需要根据载体及卫星运动特性，同时考虑各种干扰、误差因素的影响，模拟卫星发送下行信号到达接收终端。它是卫星接收终端进行研究、试验、检测的重要工具。
综合卫星导航信号模拟器的基本思想是，利用各种硬件和软件的测试设备和手段，尽可能模拟导航接收机在真实工作环境下高动态运动过程中收到的卫星导航信号，从而完成对导航接收机的综合测试。
2系统结构组成
综合卫星导航信号模拟器主要由模拟器、天线两部分组成。系统结构组成如图1。
图1导航模拟器系统组成框图
开机后，模拟器检测出发开关状态，如果试运行状态，模拟器将事先写好的试验参数读出，依据控制参数和星历数据模拟产生卫星定位导航基带信号，然后将其调制到射频并将过甜心送出。否则，模拟器待机。
3系统功能描述
综合卫星导航信号模拟器作为一种测试设备，主要用来完成对接收机性能和指标的综合测试。试验用户使用主控台上的监控软件完成对信号生成单元的控制，使之产生预定接收机轨迹上的卫星信号，达到测试导航接收机性能的目的。
模拟器上位机系统控制软件主要用来由用户设置和控制卫星导航信号状态和产生过程，其具体功能如下。
1）用户可以设置待测接收机的运动轨迹，并具备多种轨迹数据输入方式。
2）用户还可以设置模拟器试验开始时间，即试验用户认为待测接收机将从设置的起始时间开始运动，默认时起始时间为当前模拟器时间。
3）为卫星导航信号开始模拟产生后，上位机软件将向用户显示当前模拟器状态，包括：在线卫星的种类、数量、编号、俯仰角、伪距；被测接收机的起始位置、当前位置、速度等信息。
4）支持实时闭环功能：上位机接受制导系统发出的载体轨迹数据，实时合成对应的导航信号，模拟器信号通过发射天线发送给接收机，接收机接受导航信号，进行定位结算，并进一步控制制导系统。
上位机将提前设置好的参数发送给信号生成单元，信号生成单元根据参数模拟出相应的卫星导航信号，同时还将该信息反馈给上位机。其中DSp软件负责模拟出卫星信号的核心部分，通过控制硬件模拟出所需要的卫星信号。通过晶体振荡器的控制，DSp从Ram中读取星历信息和动态变量，并将其传送给FpGa，先通过信道编码处理和直接扩频调制，然后通过动态变量将扩频后的信号再次调制，调制后的信号通过D/a转换形成初始的模拟信号，通过添加噪声信号，最后将该信号混频到卫星载频模拟产生出了卫星信号。
4模拟器硬件和软件设计
4.1硬件电路工作原理
pC电脑通过通信接口部分对模拟器写入信号参数和当行卫星电文参数；然后判断触发信号状态，如果出发信号有效，DSp、FpGa完成信号的扩频调制，D/a转换及基带滤波将调制好的信号送射频信号。经衰减器进入合路器，将两个频率的信号合路成一路输出，最后接固定衰减器衰减到需要的输出功率。
4.2综合卫星导航信号模拟器软件设计
模拟器的软件构成分为两个部分：一个是运行在主控计算机（上位机）上的系统监控软件，负责模拟器参数设备，实时状态显示等工作；另一个是运行在信号产生单元的DSp软件，它的主要工作是进行卫星信号延迟时间、用户设置、多普勒频移量、误差计算等，为硬件提供发射信号的状态参数，从而控制硬件来产生相应的导航信号。整个系统软件的总体构图如图2所示。在信号产生单元电路板上设置有数据通信接口，使用其与上位机监控软件进行通讯，主要用来传送控制命令、参数状态、轨迹数据、试验状态等信息。
图2系统软件总体结构图
参考文献
[1]刘基余.GpS卫星导航定位原理与方法[m].北京：科学出版社2013.
模拟电路综合设计篇6
关键词：开发自制；模拟电路；实验系统；实验项目
1开发自制实验系统的必要性
实验教学体系和内容在工科高校人才培养中占有重要地位，为了适应国家对创新型人才培养的要求，实验仪器设备必须满足实验教学体系和教学内容变化的要求，而目前市面上配套的实验设备价格较贵，不能满足我们对实验各个层次的要求以及学生个性化发展需求，因此开发先进自制配套的仪器设备对高校来说显得尤为重要。
我校电气信息类教师对电子技术实验越来越重视，不断探索开发新的实验项目，改进实验内容，提升实验层次。结合我校部级电工电子实验教学示范中心建设和山东省高等学校教学改革项目“电工电子创新性实验项目的开发与教学模式研究（2009227）”工作，我校在电工电子实验的教学理论和实验项目建设以及实验教学仪器开发、实验管理制度和信息化平台建设等方面做了大量工作，构建了“研究性、自主性、开放性”三位一体的电工电子实验教学模式，将实验项目分为基础、新技术、综合三个层次。学校鼓励青年教师自制实验仪器设备，给予了大力支持。笔者承担了自制50套模拟电路系统的任务，根据自制实验仪器的任务要求，经过1年多的设计和反复调试，模拟电路系统成功应用于电气信息类及相关专业本科生的实验教学中，每年完成2万多小时的实验教学，而且效果良好，受到师生们的好评。
2模拟电路实验系统的设计和平面分布图
基于实验项目基础、新技术和综合三个层次的要求，我们开发的模拟电路实验系统采用模块化设计。在设计过程中，实验系统既要完成模拟电子技术的所有基础实验，还要添加新技术模块以及新的实验手段，提高实验的层次。实验箱中的实验电路按模块设计，模块中的基本实验电路，外接其他元件或与其他模块电路组合，完成不同的实验要求。每个实验的电路原理图和大部分元器件在实验板表面一目了然，学生可根据设计好的原理图搭建电路，提高学生的独立思维能力和动手能力；实验箱还配有Cypress公司的在线可编程模拟器件，为师生提供了学习模拟器件新技术的实验平台。同时，实验箱还设有音频信号输入口，为连接虚拟信号分析仪做了准备。
该实验箱主要包括以下模块：
（1）电源模块：工频赫兹的交流额定电压输入，输出直流电压±12V和+5V，电流i≥0.2a，还设有双路直流信号源，均可输出-0.5V～+0.5V，-5V～+5V，而且连续可调。
（2）分立元件电路包括双路跟踪直流稳压电源，分立元件放大电路，集成运放电路，差分放大电路，功放模块，场效应管电路，集成稳压模块，电位器组，电阻、电容和二、三极管等，pSoC（片上可编程系统），音频信号输入口以及面包板扩展区等。
实验箱上各个模块都是独立的，没有共地，实验中需要经过连线实现共地。多数模块是分立元件，学生做实验时可灵活连线，自由搭建电路，但是实验中需要认真分清各个模块，以免连接错误，损坏设备。
3模拟电路实验系统支持的实验项目
本实验系统可以完成模拟电子技术全部基本实验，如单级放大电路、负反馈放大电路、差动放大电路、双路跟踪直流稳压电源、电压比较器、运算放大电路和振荡器等实验，还增加了在线可编程模拟电路的新技术模块，可支持数控放大器、电压比较器、pwm控制LeD灯和滤波器等实验。实验系统中预留和虚拟信号分析仪配套的接口。图2为虚拟信号分析卡外观图及模拟电路实验系统中的配套接口，很多实验可以用虚拟信号分析提供测试波形，并进行信号的分析和处理。图3为虚拟信号分析仪与实验系统以及测试仪器配套使用的连接关系图。利用该实验系统开出的实验内容和手段丰富，提高了实验层次，能够激励学生学习更多先进的知识，掌握更多的实验方法。此外，利用面包板另备一些元器件，即可实现其他模拟电路综合实验，例如：温度监测及控制电路，噪声监测器，交流电压欠、过压保护电路的设计等。
4实验系统的使用效果及体会
实验电路连接非常灵活，每个实验的电路原理图都印刷在实验板表面，增加学生的感性认识。学生可根据自己设计的实验电路图搭建电路，锻炼了学生的独立思考能力和动手能力，展现了个性。同时增加了新技术模块和新技术实验手段，推动了实验课程体系及实验内容的改革。实验系统自使用以来受到师生的肯定，因实验系统由教师制作，锻炼了青年教师的动手能力和实验调试能力，方便了维修，同时也促进了实验教学示范中心的建设。在2012年年底的部级电工电子实验教学示范中心验收时，我校自制实验设备作为一个亮点和特色展示给评委专家，得到了一致好评。
参考文献
[1]杨宏，李国辉.走自制实验设备之路促进实验教学改革[J].实验技术与管理，2013（1）：225-227.
模拟电路综合设计篇7
关键词：电子实训multisim10仿真pCB设计
中图分类号：tn02文献标识码：a文章编号：1007-9416（2013）05-0164-02
电子实训是电子类专业学生必修的一门实践课程，通过该课程的学习，使学生在电子元器件选用、电子电路分析设计、计算机仿真测试、电路板焊接与装配，电子产品调试以及编写技术文件等方面受到一次综合训练。我校在《模拟电子》、《数字电子》课程结束后都安排了电子专项实训，教师提出设计要求，让学生自己从设计到装配、调试都经历一遍，所以电子专项实训既巩固了学生的理论知识，又提高了他们的操作技能。
1multisim10和protelDXp软件的比较
在电子实训过程中使用较广的eDa软件是multisim和protel，这两个软件都具有电路设计和仿真功能，但是multisim软件的长处是电子仿真，而protel软件的长处是pCB设计。美国ni公司推出的multisim10软件具有强大的仿真能力，既可对模拟电路或数字电路进行仿真，也可进行数模混合仿真，尤其新增了射频电路的仿真功能。altium公司的protelDXp软件具有强大的电路设计自动化功能，其印刷电路板设计模块的设计规则和检查工具比protel99Se更加完善，为设计高质量的印刷电路板提供了可靠的保障。本文以设计一个模拟声响电路为例，论述multisim10和protelDXp在电子实训课程中的综合运用。
2电路设计和仿真
2.1电路设计
电子实训中要求设计一个模拟声响的电路，这个电路主要是通过两片555定时器结合简单的器件来实现。按照设计要求，学生通过查阅资料可以设计出较多方案，模拟不同的声响，这样学生在电路设计中发挥的空间比较大，不局限于一个电路，电路初步设计好之后，通过multisim10来仿真。图1所示为其中一个电路，555定时器U1、U2分别构成一个多谐振荡器，元器件参数确定后，根据多谐振荡器的频率计算公式，U1的输出波形频率是680Hz，U2的输出波形频率是9.345KHz。由于U1的输出端接U2的复位端，故只有U1输出为高电平时，U2振荡器才振荡，U1输出为低电平时，U2停止振荡，通过U1的输出来控制电路最终的输出，使扬声器发出9.345KHz“呜呜”的间歇声响。
2.2multisim10仿真分析
因为电子仿真是multisim软件的长处，所以图1的电路在设计时，要求学生用multisim10软件来绘制，这样就把设计和仿真贯穿起来。电路绘制结束后，选择虚拟仪表双通道示波器来仿真U1、U2的输出波形。示波器的控制面板可以根据需要来调节，微调时间基准（timebase），设定通道a（channela）和通道B（channelB）的量程如图2所示，设置完毕后通过示波器观察到波形如图2所示。由于在设计时已经理论计算出波形频率，根据仿真波形图测算出的频率与理论值基本相等，设计得到验证。
3网络表生成和pCB板设计
3.1网络表生成和修改
根据实训要求，电路原理图设计好之后学生需进行电路板的布局布线设计，这就需要使用protelDXp软件，而采用multisim10绘制的原理图的数据要导入pCB设计系统中需要一座桥梁——网络表。由于multisim中选取的元件部分是虚拟元件，仿真所用仪器也是虚拟仪器，这就会出现和protel不兼容的情况，所以在生成网络表之前要先去掉虚拟仪器，部分虚拟元件也要用连接器代替。在本例电路中，虚拟示波器XSC1需去除，5个虚拟电容也要用连接器代替。电路修改之后执行菜单“transfer/exporttopCBLayout”，在弹出的对话框中选择保存类型“protel（*.net）”，输入文件名之后就生成了电路对应的网络表，如网络表无法生成，一般问题都在虚拟器件上，根据提示修改即可。
网络表生成后，运行protelDXp软件，新建工程，调用网络表并把它添加入新建的工程中。考虑网络表中原有元器件封装与设计要求不符，需要修改封装，元器件封装的选取根据设计的实际情况来定。
3.2pCB板设计
作为桥梁的网络表修改确定后，在工程中添加一个pCB文件并且设定电路板尺寸，执行菜单“Design/importChangesFrom*.pripCB”导入网络表，所有元件就被更新到pCB板上，检查元件正确后，根据设计和工艺要求布局布线，从而完成pCB板的设计工作。图1中电路的pCB版图如图3所示。
4结语
把multisim仿真和protel制版的结合作为电子实训的辅助设计工具，既可以帮助学生高效进行方案选择和参数确定，又可以练习印刷电路板的制作。在电子实训中引入这种设计方法，大大丰富和优化了实训教学内容，使学生掌握更多新知识，得到更多锻炼。
参考文献
[1]王连英.基于multisim10的电子仿真实验与设计[m].北京：北京邮电大学出版社，2009.8.
模拟电路综合设计篇8
关键词：proteus；仿真；虚拟实验室
proteus是英国的Labcenterelectronics公司开发的软件，主要功能是仿真各种模拟和数字、交流和直流的电路软件。proteus软件把单片机仿真与电路仿真相结合，直接在基电路原理图的元器件上调试和编写单片机程序。仿真库里有51系列、piC系列、aVR系列、摩托罗拉68mH1系列、mSp430系列以及aRm7等常用的嵌入式控制器和嵌入式处理器[1]。proteus能够很好的对单片机扩展芯片进行仿真，如数码管显示器、LCD显示模块、总线驱动器、各种可编程接口芯片、矩阵式键盘、实时的时钟芯片以及各种D/a和a/D转换器等。现在许多开发环境都是软、硬件结合，那么此款软件可视化的相互仿真[2]。该软件平台既可以模拟仿真的硬件系统，而且还可以把编译好的程序装入仿真芯片。通过仿真系统的运行，可以与焊接好的硬件系统的电路板一样看到运行的效果。
1虚拟实验室的构建
虚拟实验室的概念是由美国的UniversityofVirginia的williamwolf教授于1989年提出的。它是利用计算机网络化的虚拟实验室环境，借助于图像仿真与虚拟现实等技术在计算机上创建一个可视化的虚拟实验环境[5]。
结合实际情况虚拟实验室的构建主要是以proteus软件为核心，是以建立电子技术基础实验、单片机实验的虚拟实验室。学院购买了正版的proteus软件，以及实验室里面配备相应的微型计算机。学院共五个专业，模电、数电和单片机课程基本上都开设，这样不仅可以为学生提供便利，而且让学生按照自己的思路去进行电路的设计，可以很方便为开设更多的综合性与设计性试验打下基础。
在教学的过程中，教师利用多媒体资源，给学生演示例题、试验仿真效果。使学生增加对本门课程的兴趣，从而更好的掌握学习内容。特别是对单片机课程，完全可以在虚拟实验室进行授课。另外一个的优势是可以为学生省下很多资金去购买电子元器件，这样不仅学生可以很好的去学习这门课程，而且教师可以用此软件去做一些项目的仿真，这样大大可以节省时间和一些不必要的项目开销。
2教学实例
2.1利用555多谐振荡器设计一个输出为10Hz的方波
在电容的C1一端和555的输出端3分别连接示波器的a，B端，如图1。单击仿真按钮，自动弹出示波器界面。通过选择和调整相应按钮和按钮，把电容的充放电波形图和输出方波显示出来。单击仿真停止按钮，示波器自动关闭，最好不要在示波器上关闭示波器，否则下次仿真运行时示波器不会再出现，需要从主菜单的“Debug”“Digitaloscilloscope”中调出[3]。而在实际电路中，需要很多电子元器件和示波器。学生很快的就可以看到仿真的结果。
2.2利用软件仿真超声波测距
2.2.1超声波测距原理
2.2.2系统仿真
系统是由单片机与超声波模块构成，以发射接收信号实现测距，如图2。使用单片机来实现对程序的控制，超声波模块主要负责接收信号和发射信号。仿真过程中，通过给p2.7加一个开关，模拟测距返回的echo信号。这在一定程度上突破仿真软件没有系统所使用器件模型的局限性。仿真主要用于测试系统其他部分，连接上测距模块后，可以一步检测距离计算与显示的准确性。
实验室建立主要实验有：（1）单片机最小系统的设计；（2）用p0口点亮二极管与流水灯实验；（3）用二极管灯显示加、减、乘、除法结果；（4）利用定时器显示秒表；（5）独立键盘与矩阵键盘控制数码管显示数字；（6）串行口通信方式1的单工通信控制流水灯显示；（7）电子钟的设计（综合性实验）；（8）多机通信实验（综合性实验）。结合实际情况进行仿真实验室内容的扩展，不断的更新和提高仿真的深度，从而培养更多的学生。
3结束语
通过proteus仿真软件可以看出，用这种纯软件的方法来取代传统的单片机开发硬件电路和软件仿真相结合的方法，从而避免了因焊接电路板带来的一些不确定性的因素。大大的缩短了程序开发的周期。投资少，有明显的经济优势，而且不受必须到实验室才能做实验条件限制。从而为学校培养综合型的电子信息类学生创造了良好的基础环境。
参考文献
[1]张毅刚.基于proteus的单片机课程的基础实验与课程设计[m].北京：人民邮电出版社，2012.
[2]赵广元.proteus辅助的单片机原理实践[m].北京：北京航空航天大学出版社，2013.
[3]朱清慧.proteus教程-电子线路设计、制版与仿真（第2版）[m].北京：清华大学出版社，2011.
[4]丁平，马晓明.基于proteus的单片机虚拟实验室的建立[J].电子质量，2011，5：72-74.
模拟电路综合设计篇9
【关键词】proteus；仿真实验室；构建
一、proteus仿真实验室概念
proteus仿真实验室就是把计算机当作实验平台和实验中心，通过网络进行电路分析、数字电路、嵌入式系统（单片机应用系统、arm应用系统）、模拟电路、微机原理与接口技术等课程，在计算机软件上进行电路设计、仿真和调试等通常在实验室完成的实验。proteus仿真实验室的实验主要是电路分析、数字电路、模拟电路、嵌入式系统（单片机应用系统、arm应用系统）等课程的实验和研究。
二、proteus虚拟仿真实验室系统结构。
proteus虚拟仿真实验室系统结构如图1所示，以建立在计算机网络平台上的proteus软件平台为基础，构建一个完整的proteus实验系统的综合设计与创新实训平台。在proteus实验系统结构中，从原理图设计、单片机编程、系统仿真到pcb设计一气呵成，真正实现了从概念到产品的完整设计。
（1）计算机网络平台。从图中可知，proteus实验系统是建立在计算机网络平台上的。为了使更多的模拟实验者参与到仿真实验中来，实现资源共享，要发挥proteus实验室的网络资源开放的作用，实现多人参与实验，以proteus服务器为网络中心，实现proteus仿真实验的全覆盖。（2）proteus软件平台。proteus是一种强大的计算机自动化设计软件，能够提供智能原理图设计系统，spic模拟电路、数字电路以及mcu器件混合仿真系统和pcb设计系统功能。（3）proteus实验系统。proteus实验系统是仿真实验室的核心，其系统能够在实验中直观的显示实验的过程，通过图形显现实验的每个细节，使参与实验操作的人员能够对实验的动态有个感官的过程。
三、单片机虚拟仿真实验的内容构成
proteus软件具有动态的模仿优势，在教学中可以通过《单片机原理与应用》这门课程的教学内容进行分析研究，对教学的知识点进行拆分和综合，可将proteus单片机仿真实验分为基础性试验、综合性试验和创新性实验。基础性试验是对单片机系统相关课程中的实验进行模拟设计及设计验证，实验设计的目的将学生在课堂上所学的知识进行消化，同时学会用pro
teus软件系统解决课堂上出现的问题，使课堂教学与实验相结合；综合性实验是在学生学习单片机系统模拟实验的基础上，增加实验的内容，在实验教师的指导下，运用mcu解决命题性实验的题目，学生按照拟定的题目内容进行电路图设计、仿真调试、代码的编写、pcb设计、制作pcb和验证pcb设计等一系列过程。由于在proteus软件平台上，一个产品项目可以做到从原理图设计、单片机编程、系统仿真到pcb设计的完整过程，实现从概念到产品的完整设计。而完整的工作过程包括资讯、计划、决策、实施、检查、评估6个环节，项目化实验主要有四个步骤：（1）工作任务的描述。包括工作任务在整个工作体系中所表现的出的作用、所处的地位，完成工作任务需要的设备、工具和材料等等；（2）现场演示与理论讲解。教师根据工作任务，进行现场作品演示，演示作品制作的过程，加深学生的感性认识，同时在演示文本的过程穿插理论的讲解，引导学生在proteus仿真实验中构建理论知识；（3）项目的实施。根据老师的讲解和工作任务对题目进行设计和制作，完成课题项目；（4）对仿真实验进行总结。教师对学生完成的作品进行评价，包括作品的外观、产品制作水平和质量等级等，在学生之间进行对比分析，找出优点和缺点。因此，引入proteus虚拟仿真实验系统后的单片机系统相关课程，非常适应于采用基于工作过程的项目式教学模式，利于单片机系统课程开展基于工作过程的项目化课程教学改革。
在教学实验中，充分的利用学校现有的计算机设备，购置proteus软件，帮助学生消化教学中的难点，加强学生的理解能力，提高学生的动手能力和创新能力。引入proteus虚拟仿真实验，有利于促成课程和教学改革，更有利于具备工程实践能力的应用性人才的培养。
参考文献
[1]岳东海.基于proteus的虚拟实验室在实践性教学中的应用[j].常州信息职业技术学院学报.2007（3）：47～49
模拟电路综合设计篇10
关键词：集成电路专业；实践技能；人才培养
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1002-0845（2012）09-0102-02
集成电路产业是关系到国家经济建设、社会发展和国家安全的新战略性产业，是国家核心竞争力的重要体现。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确将集成电路作为新一代信息技术产业的重点发展方向之一。
信息技术产业的特点决定了集成电路专业的毕业生应该具有很高的工程素质和实践能力。然而，目前很多应届毕业生实践技能较弱，走出校园后普遍还不具备直接参与集成电路设计的能力。其主要原因是一些高校对集成电路专业实践教学的重视程度不够，技能培养目标和内容不明确，导致培养学生实践技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加强集成电路专业对学生实践技能的培养具有非常重要的现实意义。
一、集成电路专业实践技能培养的目标
集成电路专业是一门多学科交叉、高技术密集的学科，工程性和实践性非常强。其人才培养的目标是培养熟悉模拟电路、数字电路、信号处理和计算机等相关基础知识，以及集成电路制造的整个工艺流程，掌握集成电路设计基本理论和基本设计方法，掌握常用集成电路设计软件工具，具有集成电路设计、验证、测试及电子系统开发能力，能够从事相关领域前沿技术工作的应用型高级技术人才。
根据集成电路专业人才的培养目标，我们明确了集成电路专业的核心专业能力为：模拟集成电路设计、数字集成电路设计、射频集成电路设计以及嵌入式系统开发四个方面。围绕这四个方面的核心能力，集成电路专业人才实践技能培养的主要目标应确定为：掌握常用集成电路设计软件工具，具备模拟集成电路设计能力、数字集成电路设计能力、射频集成电路设计能力、集成电路版图设计能力以及嵌入式系统开发能力。
二、集成电路专业实践技能培养的内容
1.电子线路应用模块。主要培养学生具有模拟电路、数字电路和信号处理等方面的应用能力。其课程主要包含模拟电路、数字电路、电路分析、模拟电路实验、数字电路实验以及电路分析实验等。
2.嵌入式系统设计模块。主要培养学生掌握嵌入式软件、嵌入式硬件、SopC和嵌入式应用领域的前沿知识，具备能够从事面向应用的嵌入式系统设计能力。其课程主要有C语言程序设计、单片机原理、单片机实训、传感器原理、传感器接口电路设计、FpGa原理与应用及SopC系统设计等。
3.集成电路制造工艺模块。主要培养学生熟悉半导体集成电路制造工艺流程，掌握集成电路制造各工序工艺原理和操作方法，具备一定的集成电路版图设计能力。其课程主要包含半导体物理、半导体材料、集成电路专业实验、集成电路工艺实验和集成电路版图设计等。
4.模拟集成电路设计模块。主要培养学生掌握CmoS模拟集成电路设计原理与设计方法，熟悉模拟集成电路设计流程，熟练使用Cadence、Synopsis、mentor等eDa工具，具备运用常用的集成电路eDa软件工具从事模拟集成电路设计的能力。其课程主要包含模拟电路、半导体物理、CmoS模拟集成电路设计、集成电路CaD设计、集成电路工艺原理、VLSi集成电路设计方法和混合集成电路设计等。此外，还包括Synopsis认证培训相关课程。
5.数字集成电路设计模块。主要培养学生掌握数字集成电路设计原理与设计方法，具备运用常用的集成电路eDa软件工具从事数字集成电路设计的能力。其课程主要包含数字电路、数字集成电路设计、硬件描述语言、VLSi测试技术、aSiC设计综合和时序分析等。
6.射频集成电路设计模块。主要培养学生掌握射频集成电路设计原理与设计方法，具备运用常用的集成电路eDa软件工具从事射频集成电路设计的能力。其课程主要包含CmoS射频集成电路设计、电磁场技术、电磁场与
天线和通讯原理等。
在实践教学内容的设置、安排上要符合认识规律，由易到难，由浅入深，充分考虑学生的理论知识基础与基本技能的训练，既要有利于启发学生的创新思维与意识，有利于培养学生创新进取的科学精神，有利于激发学生的学习兴趣，又要保证基础，注重发挥学生主观能动性，强化综合和创新。因此，在集成电路专业的实验教学安排上，应减少紧随理论课开设的验证性实验内容比例，增加综合设计型和研究创新型实验的内容，使学有余力的学生能发挥潜能，有利于因材施教。
三、集成电路专业实践技能培养的策略
1.改善实验教学条件，提高实验教学效果。学校应抓住教育部本科教学水平评估的机会，加大对实验室建设的经费投入，加大实验室软、硬件建设力度。同时加强实验室制度建设，制订修改实验教学文件，修订完善实验教学大纲，加强对实验教学的管理和指导。
2.改进实验教学方法，丰富实验教学手段。应以学生为主体，以教师为主导，积极改进实验教学方法，科学安排课程实验，合理设计实验内容，给学生充分的自由空间，引导学生独立思考应该怎样做，使实验成为可以激发学生理论联系实际的结合点，为学生创新提供条件。应注重利用多媒体技术来丰富和优化实验教学手段，如借助实验辅助教学平台，利用仿真技术，加强新技术在实验中的应用，使学生增加对实验的兴趣。
3.加强师资队伍建设，确保实验教学质量。高水平的实验师资队伍，是确保实验教学质量、培养创新人才的关键。应制定完善的有利于实验师资队伍建设的制度，对实验师资队伍的人员数量编制、年龄结构、学历结构和职称结构进行规划，从职称、待遇等方面对实验师资队伍予以倾斜，保证实验师资队伍的稳定和发展。
4.保障实习基地建设，增加就业竞争能力。开展校内外实习是提高学生实践技能的重要手段。
实习基地是学生获取科学知识、提高实践技能的重要场所，对集成电路专业人才培养起着重要作用。学校应积极联系那些具有一定实力并且在行业中有一定知名度的企业，给能够提供实习场所并愿意支持学校完成实习任务的单位挂实习基地牌匾。另外，可以把企业请进来，联合构建集成电路专业校内实践基地，把企业和高校的资源最大限度地整合起来，实现在校教育与产业需求的无缝联接。
5.重视毕业设计，全面提升学生的综合应用能力。毕业设计是集成电路专业教学中最重要的一个综合性实践教学环节。由于毕业设计工作一般都被安排在最后一个学期，此时学生面临找工作和准备考研复试的问题，毕业设计的时间和质量有时很难保证。为了进一步加强实践环节的教学，应让学生从大学四年级上半学期就开始毕业设计，因为那时学生已经完成基础课程和专业基础课程的学习，部分完成专业课程的学习，而专业课教师往往就是学生毕业设计的指导教师，在此时进行毕业设计，一方面可以和专业课学习紧密结合起来，另一方面便于指导教师加强对学生的教育和督促。
选题是毕业设计中非常关键的环节，通过选题来确定毕业设计的方向和主要内容，是做好毕业设计的基础，决定着毕业设计的效果。因此教师对毕业设计的指导应从帮助学生选好设计题目开始。集成电路专业毕业设计的选题要符合本学科研究和发展的方向，在选题过程中要注重培养学生综合分析和解决问题的能力。在毕业设计的过程中，可以让学生们适当地参与教师的科研活动，以激发其专业课学习的热情，在科研实践中发挥和巩固专业知识，提高实践能力。
6.全面考核评价，科学检验技能培养的效果。实践技能考核是检验实践培训效果的重要手段。相比理论教学的考核，实践教学的考核标准不易把握，操作困难，因此各高校普遍缺乏对实践教学的考核，影响了实践技能培养的效果。集成电路专业学生的实践技能培养贯穿于大学四年，每个培养环节都应进行科学的考核，既要加强实验教学的考核，也要加强毕业设计等环节的考核。
对实验教学考核可以分为事中考核和事后考核。事中考核是指在实验教学进行过程中进行的质量监控，教师要对学生在实验过程中的操作表现、学术态度以及参与程度等进行评价；事后考核是指实验结束后要对学生提交的实验报告进行评价。这两部分构成实验课考核成绩，并于期末计入课程总成绩。这样做使得学生对实验课的重视程度大大提高，能够有效地提高实验课效果。此外，还可将学生结合教师的科研开展实验的情况计入实验考核。
7.借助学科竞赛，培养团队协作意识和创新能力。集成电路专业的学科竞赛是通过针对基本理论知识以及解决实际问题的能力设计的、以学生为参赛主体的比赛。学科竞赛能够在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上，以竞赛的方式培养学生的综合能力，引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题，并增强学生的学习兴趣及研究的主动性，培养学生的团队协作意识和创新精神。
在参加竞赛的整个过程中，学生不仅需要对学习过的若干门专业课程进行回顾，灵活运用，还要查阅资料、搜集信息，自主提出设计思想和解决问题的办法，既检验了学生的专业知识，又促使学生主动地学习，最终使学生的动手能力、自学能力、科学思维能力和创业创新能力都得到不断的提高。而教师通过考察学生在参赛过程中运用所学知识的能力，认真总结参赛经验，分析由此暴露出的相关教学环节的问题和不足，能够相应地改进教学方法与内容，有利于提高技能教学的有效性。
此外，还应鼓励学生积极申报校内的创新实验室项目和实验室开放基金项目，通过这些项目的研究可以极大地提高学生的实践动手能力和创新能力。
参考文献：
[1]袁颖，等.依托专业特色，培养创新人才[J].电子世界，2012（1）.
[2]袁颖，等.集成电路设计实践教学课程体系的研究[J].实验技术与管理，2009（6）.
[3]李山，等.以新理念完善工程应用型人才培养的创新模式[J].高教研究与实践，2011（1）.
[4]刘胜辉，等.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].计算机教育，2008（22）.