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下面是兩篇電子高級工程師論文范文,第一篇論文介紹了數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用,通過數(shù)字電子技術(shù)可以豐富功能,是的電子產(chǎn)品更加符合人們的需要,第二篇論文介紹了電子設(shè)計(jì)競賽的模擬電子技術(shù)教學(xué)改革,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電路的應(yīng)用越來越普遍,使得部分學(xué)生產(chǎn)生了模擬電子電路不再重要的錯(cuò)誤認(rèn)識,論文進(jìn)行了如下探討。

《數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用》
摘要:數(shù)字電路中邏輯門電路是最基本的電路邏輯元件。所謂“門”就是一種開關(guān),它能按照某些條件去控制電子信號的通過或不通過。門電路的信號輸入和信號輸出之間存在一定的邏輯關(guān)系(因果關(guān)系),所以門電路又稱為邏輯門電路。門電路的基本邏輯關(guān)系為“與”、“或”、“非”三種。通過這三種關(guān)系,可以實(shí)現(xiàn)多種多樣的功能。而對于傳統(tǒng)的機(jī)械手表來說,它的功能單一。所以可以通過數(shù)字電子技術(shù)是它的功能更加豐富,更符合人們生活的需要。例如,除了傳統(tǒng)機(jī)械手表的功能;顯示時(shí)間之外,還可以增加顯示日期,秒表計(jì)時(shí),定時(shí)鬧鐘等功能。
【關(guān)鍵詞】高電平;低電平;輸入端;輸出端
1數(shù)字電子技術(shù)
在2016年夏天,我去表哥家玩,在他的書桌上放著一本有關(guān)數(shù)字電子技術(shù)的書,出于好奇心,于是我就翻看了幾頁,然后我就喜歡上了數(shù)字電子技術(shù)這門課。以下是我對數(shù)字電子技術(shù)的認(rèn)識。核心內(nèi)容就是把一系列連續(xù)的信息數(shù)字化,或者說是不連續(xù)化。在電子技術(shù)中,信號可以根據(jù)是否連續(xù)分為兩大類:一類信號是連續(xù)的模擬信號,這類信號的特征是,無論從時(shí)間上還是從信號的大小上都是連續(xù)變化的,用于傳遞、加工和處理模擬信號的技術(shù)叫做模擬技術(shù),處理模擬信號的電路稱為模擬電路。常用的有整流電路、放大電路等,而且研究的是輸入和輸出信號間的大小及相位關(guān)系;另一類信號是不連續(xù)的數(shù)字信號,數(shù)字信號的特征是,無論從時(shí)間上或是大小上都是離散的,或者說都是不連續(xù)的,傳遞、加工和處理數(shù)碼信號的叫做數(shù)字技術(shù)。處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路,它注重研究的是輸入、輸出信號之間的邏輯關(guān)系而非大小和相位的關(guān)系。“門”電路是數(shù)字電路中最基本的邏輯元件。
所謂“門”就是一種開關(guān),它能按照特點(diǎn)的的條件去控制電路信號的通過或不通過。門電路的輸入和輸出之間存在一定的邏輯關(guān)系(因果關(guān)系),所以“門”電路又稱為邏輯門電路?;具壿嬯P(guān)系為“與”、“或”、“非”三種。數(shù)字技術(shù)有以下特點(diǎn):(1)在數(shù)字技術(shù)中采用二進(jìn)制,因此凡元件具有的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)都可用來表示二進(jìn)制,(例如“高電平”和“低電平”),所以其基本單元電路簡單,電路中各元件對精度要求不嚴(yán)格,允許基本參數(shù)有較大的偏差,只要能區(qū)分兩種截然不同的狀態(tài)即可。這一特點(diǎn),降低了數(shù)字電路對元件的要求,降低了數(shù)字電路的成本,對實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路集成化是十分有利的。(2)抗干擾能力強(qiáng)、精度高。采用二進(jìn)制的數(shù)字技術(shù)傳遞加工和處理的是二值信息,不易受外界的干擾,抗干擾能力強(qiáng)。另外它可用增加二進(jìn)制數(shù)的數(shù)位提高精度。(3)數(shù)字信號便于長期存貯,使大量可貴的信息資源得以保存。(4)保密性好,在數(shù)字技術(shù)中可以通過一些特定的邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密處理使一些可貴信息資源不易被竊取。(5)通用性強(qiáng),單一元件結(jié)構(gòu)和功能簡單,可以采用標(biāo)準(zhǔn)化的邏輯部件來組合構(gòu)成各種各樣的數(shù)字系統(tǒng)。
2電路設(shè)計(jì)
2.1電路分析
邏輯功能圖如圖1所示。真值表如表1所示。邏輯表達(dá)式如圖2所示。傳統(tǒng)的機(jī)械手表功能單一僅有顯示時(shí)間的功能,為了使日常生活更加方便,可以在機(jī)械手表的基礎(chǔ)上增加幾個(gè)按鈕使其擁有更多的功能,例如顯示時(shí)間、計(jì)時(shí)、鬧鐘等。設(shè)三個(gè)按鈕為A、B、C是輸入端,Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7為輸出端顯示不同的功能規(guī)定輸入高電平為有效,輸入低電平為無效。
(1)當(dāng)輸入端A、B、C輸入都為低電平,輸出端Y0輸出高電平,輸出端Y1、Y2Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平,此時(shí)顯示時(shí)間,然后輸入端A、B、C都輸入高電平,則可以更改日期,再次在輸入端A輸入高電平確定日期。(2)當(dāng)輸入端A、B都輸入低電平,輸入端C輸入高電平時(shí),輸出端Y1輸出高電平,輸出端Y0、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平,此時(shí)顯示日期。(3)當(dāng)輸入端A、C都輸入低電平,輸入端B輸入高電平時(shí),輸出端Y2輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平,此時(shí)顯示秒表,再次在輸入端B處輸入高電平,通過三極管使秒表開始計(jì)時(shí),再在輸入端A輸入高電平,使計(jì)時(shí)停止,然后輸入端A輸入高電平使秒表清零。
(4)當(dāng)輸入端A輸入為低電平,輸入端B、C輸入高電平時(shí),輸出端Y3輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y4、Y5、Y6輸出低電平,設(shè)置鬧鐘。輸入端A輸入高電平則取消鬧鐘,當(dāng)輸入端B輸入高電平,輸入端A、C輸入為低電平時(shí)更改鬧鐘。(5)當(dāng)輸入端A輸入為高電平,輸入端B、C輸入低電平時(shí),輸出端Y4輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y5、Y6輸出低電平,此時(shí)熒光屏發(fā)亮。再次在輸入端A輸入高電平,輸入端B、C輸入低電平熒光屏熄滅。(6)當(dāng)輸入端A、C輸入為高電平,輸入端B輸入低電平時(shí),輸出端Y5輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y6輸出低電平,此時(shí)開啟照明功能,然后在輸入端A輸入高電平,輸入端B、C輸入低電平,關(guān)閉照明功能。(7)當(dāng)輸入端A、B輸入為高電平,輸入端C輸入低電平時(shí),輸出端Y6輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y6輸出低電平,此時(shí)開啟整點(diǎn)報(bào)時(shí)。再次在輸入端A、B輸入高電平,輸入端C輸入低電平則關(guān)閉整點(diǎn)報(bào)時(shí)。波形圖如圖3所示。
2.2分類模塊介紹
2.2.1“與”門介紹“與”邏輯關(guān)系是指當(dāng)決定某事件的條件全部具備時(shí),該事件才發(fā)生。如圖4所示。真值表如表2所示。規(guī)定輸入高電平為有效,規(guī)定輸入低電平為無效。(1)當(dāng)輸入端A、B、C輸入低電平時(shí),輸出端Y輸出低電平。(2)當(dāng)輸入端A、B輸入低電平,C輸入高電平時(shí),輸出端Y輸出低電平。(3)當(dāng)輸入端A、C輸入低電平,B輸入高電平時(shí),輸出端Y輸出低電平。
(4)當(dāng)輸入端A輸入低電平,B、C輸入高電平時(shí),輸出端Y輸出低電平。(5)當(dāng)輸入端B、C輸入低電平,A輸入高電平時(shí),輸出端Y輸出低電平。(6)當(dāng)輸入端B輸入低電平,A、C輸入高電平時(shí),輸出端Y輸出低電平。(7)當(dāng)輸入端C輸入低電平,A、B輸入高電平時(shí),輸出端Y輸出低電平。(8)當(dāng)輸入端A、B、C輸入高電平時(shí),輸出端Y輸出高電平。波形圖如圖5所示。2.2.2“非”門介紹“非”邏輯關(guān)系是否定或相反的意思。邏輯功能圖如圖6所示。真值表如表3所示。規(guī)定輸入高電平為有效,規(guī)定輸入低電平為無效。(1)輸入端A輸入低電平,輸出端輸出高電平。(2)輸入端A輸入高電平,輸出端輸出低電平。波形圖如圖7所示。
3總結(jié)
這一設(shè)計(jì)使我進(jìn)一步了解了數(shù)字電子技術(shù)的理論知識,并且激發(fā)了我對這門課程的興趣。在這篇文章寫作的過程中,我了解到了電子技術(shù)在我們生活中的應(yīng)用以及對人們生活的幫助,這使我對數(shù)字電子技術(shù)的未來更加有信心。但是我也發(fā)現(xiàn)自己對數(shù)電知識和電子設(shè)計(jì)軟件掌握得不夠。我認(rèn)識到設(shè)計(jì)每一步都要細(xì)心認(rèn)真,在一個(gè)龐大的邏輯關(guān)系中,任何一步出錯(cuò)的話,都會(huì)導(dǎo)致后面的環(huán)節(jié)發(fā)生錯(cuò)誤。初次接觸數(shù)電設(shè)計(jì)的我遇到了很多問題,在查找資料解決問題的過程中增長知識、增強(qiáng)解決問題和動(dòng)手的能力,鍛煉我做事細(xì)心、用心、耐心的能力。在完成這篇論文的過程中我更加了解of?ce的使用例如字體加粗,居中等基本操作。
除此之外,我還體會(huì)到科技的進(jìn)步,通過WPS就可以實(shí)現(xiàn)許多操作,例如制作文件、圖表等,讓我們的生活更加便利。同時(shí)也讓我對科技的未來產(chǎn)生更加美好的憧憬。對于數(shù)電技術(shù),我認(rèn)為它將會(huì)有廣大的發(fā)展前景。在未來,更加復(fù)雜的電子產(chǎn)品將會(huì)居主導(dǎo)的地位,而這些電子產(chǎn)品需要各種各樣的功能與之匹配。那么數(shù)字電子技術(shù)就是必不可少的,因?yàn)橥ㄟ^數(shù)電技術(shù)可以制造出不同芯片,以實(shí)現(xiàn)多種功能。所以數(shù)字電子技術(shù)勢必會(huì)有一個(gè)廣大的發(fā)展。知識如果只停留在理論階段,那么他除了應(yīng)付考試別無它用,所以在之后的學(xué)習(xí)中,我會(huì)在學(xué)好理論知識的基礎(chǔ)上,更加注重知識的應(yīng)用實(shí)踐,把自己培養(yǎng)成一個(gè)能獨(dú)立思考,善于實(shí)踐的綜合人才。
參考文獻(xiàn)
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作者:尹潤翔
《電子設(shè)計(jì)競賽的模擬電子技術(shù)教學(xué)改革》
摘要:全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是大學(xué)生參與的重要科技活動(dòng)之一。安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院在總結(jié)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競賽經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,完善了以項(xiàng)目化為核心的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)體系,革新了以仿真計(jì)算和自制教學(xué)設(shè)備相融合的教學(xué)手段。實(shí)踐表明,教學(xué)改革顯著提升了教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果以及學(xué)生的工程實(shí)踐能力,同時(shí)提高了學(xué)生在電子設(shè)計(jì)大賽中的成績。
關(guān)鍵詞:電子設(shè)計(jì)競賽;項(xiàng)目化;電子技術(shù);仿真
電子設(shè)計(jì)競賽是非常重要的大學(xué)生學(xué)科競賽活動(dòng),推動(dòng)了高等學(xué)校電子信息類專業(yè)課程體系和課程內(nèi)容的改革,不僅培養(yǎng)了大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,而且提高了學(xué)生的工程實(shí)踐素質(zhì)。另外,大賽組委會(huì)還增加了全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽,命題以模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主題,內(nèi)容涉及模擬信號獲取、處理、轉(zhuǎn)換、產(chǎn)生以及變換技術(shù)等方面。由此可以看出模擬電子技術(shù)在電子信息類專業(yè)課程體系中的重要地位。
模擬電子技術(shù)是電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,對學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有著舉足輕重的作用。由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在著過分重視理論知識考核成績,重分析輕設(shè)計(jì),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多綜合性實(shí)驗(yàn)少等問題,加上課程學(xué)時(shí)數(shù)的不斷減少,使得模擬電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)效果不盡理想。綜上所述,進(jìn)行模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革已勢在必行。安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院在總結(jié)學(xué)生多年參加電子設(shè)計(jì)競賽經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用仿真計(jì)算和自制教學(xué)設(shè)備相結(jié)合的教學(xué)手段,建立了以項(xiàng)目化為核心的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)體系,并取得了顯著的教學(xué)效果。
1以電子競賽題目為依托,設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教學(xué)任務(wù)
全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的題目是在廣泛開展賽區(qū)征題的基礎(chǔ)上由專家統(tǒng)一進(jìn)行命題,具有較高的前瞻性。通過分析大賽命題所包含的知識點(diǎn),結(jié)合模擬電子技術(shù)教學(xué)大綱中的內(nèi)容,建立項(xiàng)目化教學(xué)任務(wù),實(shí)現(xiàn)該課程由重理論到重實(shí)踐的轉(zhuǎn)變[1~3]。電氣工程學(xué)院師生經(jīng)過多年的探索,結(jié)合電子競賽中用到的知識點(diǎn),建立了若干個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué)[4~6]。通過這些項(xiàng)目,學(xué)生可以很輕松得將理論和實(shí)踐聯(lián)系起來,加深對所學(xué)知識的理解。這里以其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“差動(dòng)變壓器式位移傳感器的調(diào)理電路設(shè)計(jì)和制作”為例進(jìn)行說明。圖1所示的是差動(dòng)變壓器式位移傳感器調(diào)理電路原理框圖。
圖中正弦波或方波產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生一定頻率的正弦波或方波,用來激勵(lì)傳感器的初級線圈;檢波電路的功能是將差動(dòng)變壓器次級線圈輸出的電壓轉(zhuǎn)換成一個(gè)既能反映位移大小,又能反映位移方向的電壓信號;放大電路的功能是將檢波電路得到的小信號放大成合適的大信號;濾波電路的功能是將放大信號的高頻分量濾掉,獲得一個(gè)純凈的直流電壓信號;轉(zhuǎn)換電路的功能是將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號,以便適應(yīng)信號的遠(yuǎn)距離傳輸;直流電源電路的功能是對整個(gè)電路進(jìn)行供電,一般情況下供電電壓為24VDC。該電路通常用來檢測物件移動(dòng)的位移量,在電子設(shè)計(jì)競賽中的應(yīng)用非常普遍,同時(shí)整個(gè)調(diào)理電路基本上包含了模擬電子技術(shù)課程的所有知識點(diǎn)。表1為調(diào)理電路包含的單元電路和教學(xué)大綱的對應(yīng)關(guān)系。
2仿真計(jì)算和自制教學(xué)設(shè)備相互融合
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,仿真計(jì)算在學(xué)習(xí)和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真計(jì)算已經(jīng)與理論分析、科學(xué)實(shí)驗(yàn)成為當(dāng)代科學(xué)研究的三大支柱。在電路板制作之前未能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷可能延遲計(jì)劃,從而顯著增加成本,仿真則有助于這類問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)。在模擬電子技術(shù)教學(xué)過程中,支持“理論分析→仿真計(jì)算→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的完整流程。
目前,在計(jì)算機(jī)上搭建仿真計(jì)算的平臺非常容易,這就為課程教學(xué)實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐結(jié)合提供了極大的便利。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽考查參賽者的一項(xiàng)重要能力就是設(shè)計(jì)并制作電路板。我校電氣工程學(xué)院師生結(jié)合歷年電子設(shè)計(jì)競賽的題目,先用PSpice軟件進(jìn)行仿真,然后自行設(shè)計(jì)制作了多套實(shí)驗(yàn)裝置,并用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其中,2013年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽綜合測評題要求利用綜合測試板上的555芯片和四運(yùn)放324芯片,設(shè)計(jì)制作一個(gè)頻率可變的同時(shí)輸出脈沖波、鋸齒波、正弦波I、正弦波II的波形產(chǎn)生電路。圖2是其中一個(gè)單元電路即方波和鋸齒波產(chǎn)生電路的仿真計(jì)算,(a)圖為方波和鋸齒波產(chǎn)生的電路原理圖,(b)圖為uo1端輸出的方波波形,(c)圖為uo2端輸出為鋸齒波波形。同樣,可以利用PSpice軟件對其它單元電路進(jìn)行仿真計(jì)算。圖3為自制的2013年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽綜合測評題的PCB圖和實(shí)物圖。
3教學(xué)改革的效果
以項(xiàng)目化教學(xué)任務(wù)為載體,結(jié)合大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,優(yōu)化了模擬電子電路課程的教學(xué)內(nèi)容,并采用最新的教學(xué)手段,培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
3.1學(xué)生理論基礎(chǔ)明顯扎實(shí)
以前學(xué)生在學(xué)習(xí)模擬電子電路時(shí),很多概念學(xué)得不是很扎實(shí),自從課堂教學(xué)中使用了仿真計(jì)算后,特別是我校電子電氣類專業(yè)開設(shè)了仿真軟件學(xué)習(xí)課程,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高。學(xué)生可以利用仿真軟件對學(xué)習(xí)的每一個(gè)電路都進(jìn)行仿真計(jì)算,這樣可以很好地檢驗(yàn)理論學(xué)習(xí)的效果。
3.2學(xué)生競賽成績顯著提高
自從教學(xué)改革以來,參加電子設(shè)計(jì)大賽的人數(shù)大幅度提高,同時(shí)取得了很好的成績。截止到2017年,我校電氣工程學(xué)院學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,共獲得國家級一等獎(jiǎng)3個(gè),國家級二等獎(jiǎng)2個(gè),2014年和2015年蟬聯(lián)安徽省TI杯,成績喜人。
4結(jié)語
在總結(jié)電子競賽經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué),對模擬電子技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行了全方位的改革,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,革新教學(xué)手段,形成了完善的課程體系。通過多年的教學(xué)實(shí)踐,該體系能夠有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,在最近幾年模擬電子技術(shù)課程考試中,學(xué)生的不及格率明顯下降。同時(shí),教學(xué)改革的各項(xiàng)措施,提高了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,教學(xué)效果顯著。
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作者:王冠凌 柏受軍 王正剛 單位:安徽工程大學(xué) 電氣工程學(xué)院
推薦閱讀:《電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)》于1959年創(chuàng)刊,是中國最早的電子類期刊之一,是以電子科學(xué)為主的綜合性學(xué)術(shù)刊物,本刊歷年來獲得國家級、部省級的獎(jiǎng)勵(lì)24個(gè),9人次榮獲部省級個(gè)人獎(jiǎng)勵(lì);編輯部撰寫論文36篇,其中有4篇論文被各級部門評為優(yōu)秀論文;論著3冊。