時間：2023-06-06 08:58:56
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電路分析，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：電路分析；獨立電源；受控源；分析方法
作者簡介：曲曉麗（1973-），女，河南洛陽人，河南科技大學電氣工程學院，講師；田葳（1964-），女，河南洛陽人，河南科技大學電氣工程學院，副教授。（河南 洛陽 471023）
基金項目：本文系河南科技大學科研基金項目（項目編號：2004QN025）的研究成果。
中圖分類號：G642.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0078-02
“電路分析”課程是所有電類專業必修的一門專業基礎課程。在電路理論中，電源模型分為獨立電源和受控電源兩類。受控源是隨著電子技術的發展而引入電路理論的，在電子技術中廣泛使用的三極管、變壓器、運算放大器等電子元件都選擇受控源作為其等效電路模型。由于含受控源電路的分析和計算貫穿整個電路分析課程的始終，因而成為電路分析的重點。同時，由于受控源對其它電路變量具有依賴性，導致電路中含受控源的分析和計算又成為電路分析的一個難點。
相對于獨立電源來說，受控源又稱為非獨立源。它反映電路中一部分電壓或電流對另一部分電壓或電流的控制關系。根據控制量的不同，受控源可分為電壓控制電流源（VCCS ）、電流控制電流源（CCCS）、電壓控制電壓源（VCVS）和電流控制電壓源（CCVS）四種類型。[1-3]在實際電路分析中，僅需簡單將其分為受控電壓源和受控電流源兩類即可。
由于受控源在電路中具有雙重性質，既有電源性質，又有電阻性質，從而使得受控源在電路分析中成為電路分析的難點。理解受控源與獨立電源的區別是正確分析含受控源電路的關鍵。首先，獨立電源反映外界對電路的控制，而受控源則反映電路中一部分電壓或電流對另一部分電壓或電流的控制；其次，獨立電源的電壓或電流是激勵，能夠在電路中引起響應，而受控源的電壓或電流不是激勵，在電路中不會產生響應。因此，受控源在電路分析時，有些情況下可以視為獨立電源處理，有些情況下不能視為獨立電源處理。[4，5]
一、受控源可以作為獨立電源處理的情況
雖然受控源和獨立電源有著本質的區別，但在電路分析中，有些情況下，受控源可以暫時作為獨立電源處理，但是要注意受控量和控制量之間的關系。
1.在電源的等效變換中，受控源可作為獨立電源處理
電壓源與電阻的串聯組合可以等效為電流源與電阻的并聯組合，如圖1所示，其中。選擇類似的處理方法，受控電壓源與電阻的串聯組合也可以等效為受控電流源與電阻的并聯組合，例如圖2所示。值得注意的是，在等效變換中，必須保證受控源的控制量不變。
2.在選擇電路分析方法分析電路時，受控源可以作為獨立電源處理
（1）用回路電流法分析電路。回路電流分析法是選擇假想的回路電流為未知量，列寫回路電流方程，求解回路電流，進而求解各支路電壓或電流的方法。回路電流分析法的關鍵是根據回路結構特征，對所選擇的獨立回路列寫回路電流方程。對于受控源電路，在列寫方程時受控源的處理方法與獨立電源相同，但由于受控源的特殊性，將會在方程中引入新的未知量，所以需要增加補充方程，補充方程源于受控源的控制量。如例1所示。
2.運用戴維寧定理分析電路時，受控源不作電源處理
利用戴維寧定理分析電路是電路分析中非常重要的一種分析方法。戴維寧定理面向一個含源的二端網絡，解決了一個含源的二端網絡的對外等效的問題。一個含源的二端網絡對外可選擇一個電壓源和一個電阻的串聯組合等效替換。含源網絡中的電源是指獨立電源，而非受控源。如果一個電路結構中不含獨立電源，即使存在受控源，仍可視為一個無源網絡，對外則可等效為一個電阻元件。因此，利用戴維寧定理分析電路時，將受控源視作電阻元件。如例4所示。
分析：戴維寧等效電路中有兩個參數：含源網絡的開路電壓uoc和對應的無源網絡的等效電阻Req，如圖6（b）所示。含源網絡的開路電壓uoc：如圖6（c）所示，V。對應的無源網絡的等效電阻Req：可將含源網絡中的電源置零后，得到對應的無源網絡，如圖6（d）所示。其中等效電路中等效電阻的計算方法有兩種：方法一，對無源網絡選擇外加電源法，如圖6（e）所示，其等效電阻；方法二，可對含源網絡選擇開路短路法，如圖6 （c） 和圖6 （f） 所示，其等效電阻。
三、結論
本文討論含有受控源電路的分析，根據分析方法不同，適當地處理電路中的受控源。在列寫基爾霍夫電流定律（KCL）、基爾霍夫電流定律（KVL）方程以及利用電源的等效變換和選擇電路分析方法列寫方程時，受控源作為獨立電源處理，同時要注意受控量和控制量的關系。在選用戴維寧定理和疊加定理時，受控源則不作為獨立電源處理，而是作為電阻元件，留在電路中即可。在不同的分析方法中，對受控源選用不同的處理方法，可簡化受控源電路的分析，從而使含受控源電路的分析不再是電路分析的難點。
參考文獻：
[1]邱關源.電路[M].第4版.北京：高等教育出版社，1999.
[2]胡翔駿.電路分析[M].第2版.北京：高等教育出版社，2007.
[3]李翰蓀.電路分析基礎[M].北京：高等教育出版社，1993.
【關鍵詞】壓電加速傳感器；測量電路；應用電路
0.引言
在現代工業和自動化生產中，需要大量非電物理量的測量以及過程控制，其中涉及到大量動態測量問題，壓電加速傳感器利用壓電效應，可以有效的測量加速度、壓力、力等參數，被廣泛應用于現代工業和自動化生產中，但壓電加速傳感器所產生的電荷量很小，如果采用一般測量電路工作，輸入阻抗過小會造成電阻迅速泄漏產生測量誤差，因此必須有與之配套的測量電路，才能保證壓電加速傳感器的工作可靠性。目前一般采用電荷放大器作為壓電加速傳感器的測量電路，但這種電荷放大器電路較為復雜，性價比不高且穩定性不強。下面，本文擬采用TL081運放芯片優化壓電加速傳感器的測量電路，以簡化電路降低功耗，降低壓電加速傳感器測量電路的制作與調試成本，促進壓電加速傳感器的推廣運用。
1.壓電加速傳感器的電輸出特性
1.1晶體壓電效應
某些晶體在受到外力作用時，其內部產生極化現象并在表面產生相反的電荷，當外力消失后又會回復至不帶電狀態，外力作用方向發生變化時，所產生電荷極性會隨之改變，同時所產生的電荷與外力大小成正比關系，這種現象稱為壓電效應，壓電加速傳感器正是利用晶體的這種壓電效應作為轉換原理進行工作的自發式傳感器。
1.2壓電加速傳感器的工作原理
壓電加速傳感器的結構可以簡化為質量塊、壓電元件、支座三個部分，支座直接與待測物剛性固定，待測物運動時支座會與待測物一起運動，處于中間的壓電元件因質量塊和支座的原因，受到慣性力的作用而在晶體表面產生交變電荷。在振動頻率處于一定范圍時，該電荷的大小與作用力成正比。電信號經放大器放大后，即可利用一般的測量儀器來測量電荷的大小，再對比轉化為物體加速度。
1.3壓電加速傳感器的測量電路
由于壓電加速傳感器內阻很高，所產生的電信號十分微弱，很難直接對該電信號進行顯示和記錄，必須進行阻抗變換和信號放大處理。目前，一般采用增加前置放大電路的方法，一方面將微弱的電信號方大， 另一方面將高阻抗變為低阻抗。由于壓電傳感器的等效電路有電壓輸出和電荷輸出兩種，因此前置放大電路也有電壓放大和電荷放大兩種。電壓放大器將高阻抗變為低阻抗，同時將電壓信號放大；電荷放大器則是將輸出電壓正比于輸入電荷。
2.電荷放大器電路分析
2.1電荷放大器基本原理分析
壓電加速傳感器測量電路中所使用的電荷放大器，實際上是一種負反饋放大電路，通過電荷放大器，能獲得同輸入電荷成比例的輸出電壓，將高內阻電荷源轉化為低內阻電壓源。電路輸入電纜長度和運算放大器頻響都會對電荷放大器的頻率上限產生影響，如果輸入電纜過長，將會增加雜散電容和導線自身電阻，從而對放大器的高頻特性產生不良影響。
2.2電荷放大器電路分析
電荷放大器一般包括電荷轉換元件、適調放大器元件、濾波器、過載指示器、穩壓電源等幾個部分。電荷轉換元件是電荷放大器的核心元件，將壓電傳感器的電荷信號轉化為電壓信號，在理想情況下電荷轉換元件部分電路的輸入電阻應當達到無窮大。目前所采用的集成高阻輸入級運放，其輸入阻抗已經可達1012Ω，有效降低了場效應管的需要，極大的簡化了電荷轉化元件。T1081芯片輸入阻抗為1012Ω，同時還集成了內部調零電路，能有效的滿足電荷轉換元件輸入電阻的需要，可以有效的提高電荷轉換電路集成度，并降低系統成本。不過，為了保證測量精度，其反饋電容的精度必須保證在0.5%以下，一般采用精密聚苯乙烯電容。
2.3電荷放大器噪音干擾和漂移分析
電荷放大器對噪音干擾極為敏感，其主要干擾源主要存在于分布電容耦合至輸入端，以及電纜引入線。當50赫茲市電通過分布電容耦合至輸入端以及電纜引起入線時，會產生極大的干擾信號，因此必須在電荷放大器輸入端做好屏蔽以等效交流干擾源。此外，電荷放大器對漂移也極為敏感，電荷放大器的漂移主要來源于輸入電路存在的失調電壓和失調電流，在構建電路時，一般在放大器級間增加隔真電容，以減少直流漂移，最終實現電荷放大器的零漂移。
2.4電荷放大器低通濾波元件分析
壓電加速傳感器實際上是一個阻尼振動系統，其高頻段存在一個極高的共振峰，會造成高頻噪聲，使輸入信號失真并形成干擾。為了避免高頻噪聲所造成的信號失真和干擾效應，需要在電荷放大器中增加低通濾波器，從而補償高頻幅頻。此外，不少系統的電荷放大器設計通頻帶一般都高于實際需要，無用的高頻頻帶也會對低頻測量帶來負面影響，利用低通濾波器可以使無用高頻分量衰減，而讓低頻交流分量順利通過。目前所使用的濾波器有LC和RC兩類，無源RC線路簡單，具有較好的抗干擾性，低頻范圍工作性能較好，但其阻抗頻率的諧振性能較差，在使用中需要增加運算放大器等有源元件構成有源RC低通濾波系統。
2.5輸出放大電路分析
輸出放大電路包括高通濾波和同相電壓放大兩部分，在電荷轉換時電路直流放大倍數極大，使得輸出零點跳動增加，同時還存在直流漂移的影響，因此必須在低通濾波系統后面增加一個高通濾波系統，以減去直流漂移的影響。但增加了高通濾波系統后信號會產生衰減，同時整機的增益還需改變，因此還需要在高通濾波系統后面增加同相電壓放大器，以保證輸出信號與壓電加速傳感器輸出信號同相位。
2.6穩壓電源和過載指示電路分析
在壓電加速傳感系統中，需要先將軍220V市電轉化為了20V交流，再將20V交流進行整流，最終再將整流的電壓接入作為供電電源。為了避免整流后的直流電壓紋波電壓的影響，需要在電源端接入濾波電容，以避免紋波電壓的干擾。過載指示電路則是為了監視電荷放大器的工作狀態，當電壓過載時發出指示信號。
【參考文獻】
[1]陶玉貴.壓電加速度傳感器測量電路研究[J].科技視界，2011（02）.
Abstract： The Circuit Analysis is a synthetic and practical course. Based on the probe into educational method for circuit analysis in independent college， this paper discussed the problems， and made exploration from developing student's interests， improving teaching method， and transforming testing forms.
關鍵詞： 獨立院校；電路分析；教學模式
Key words： Independent college；Circuit Analysis；educational method
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1006—4311（2012）28—0274—02
0 引言
由于科學技術日新月異的飛躍發展，相應的科技知識更新的速度也隨之日益加快。“電路分析”課程作為一門專業基礎課應用十分廣泛，不僅應用于傳統的無線電技術類專業中，還擴大到部分電子學專業乃至部分機械、計算機、光電等專業中[1]。
“電路分析”面向我院電子工程、自動化、電氣工程及其自動化與通信工程四個本科專業，該課程不僅是對基本電路的分析理解及電路理論定理的掌握，更是為今后的專業課打下堅實的基礎。然而，一直以來，教師的講授幾乎成為整個的教學過程，學生并沒有很好的參與到教學活動中來[2—4]。對于獨立院校，如果教師一味的講授，學生的接受能力有限，造成教學效果較差。本文針對獨立院校學生的特點，指出要很好的完成“電路分析”教學任務，教與學是分不開的，必須密切配合。起主導作用的教師，則要偏重傳授知識的傳統模式，轉向多元化教學模式，從而增強獨立院校學生的實踐性和工程應用能力。
1 明確課程性質與教學重點
1.1 教學性質 “電路分析”是高等工科院校電氣信息類專業以及其他部分工科專業必修的一門重要的專業基礎課。該課程理論嚴密，邏輯性強，有廣闊的工程背景即為學生學習后續課程打下良好的基礎，也是許多高校電氣信息類研究生入學考試的一門考試課程。獨立院校電路分析教學大綱體現了本門課程的獨立性，又體現了該門課程在人才培養方案中的重要地位。電路分析的纖秀課程是大學物理電學和電磁學部分，高等數學中微積分、微分方程，線性代數和工程數學中拉普拉斯變換及傅立葉級數變換等，其后續課程有模擬電子技術、自動控制理論、信號與系統、電力電子和電機學等課程。因此，電路分析課程在電類專業的人才培養方案和課程體系中起著至關重要的作用[2]。
1.2 教學重點 長期以來，教學重點一直是講授知識，然而隨著知識的日益更新，如果學生不學會如何去學，沒有自我更新知識的能力，只是局限于老師講授的內容，那么即使當時課堂上全部接受了走出社會還是一無所知。因此，需要教師在講授內容的同時，更加要強調和突出如何學。在獨立院校中“電路分析”的教學重點，除了要求教師注重學生掌握基本的理論知識和掌握基本的實驗技能這些傳統的教學外，還必須重視學生如果學習、培養創新能力以及培養眼睛的科學作風等方面[3]。
2 課程教學方法的探索
2.1 獨立學院學生特點 獨立學院學生的基礎知識和自學能力，與本科院校相比仍有差距，但我們培養的是具有與本專業方向相適應的文化水平與素質、良好的職業道德和創新精神，掌握本專業方向的技術知識，具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力的生產第一線技術應用性綜合人才。學生具有一定的基礎知識都能達到我們的培養目標，因此，本著獨立學院的培養原則，從實用的角度出發，在教學中充分突出電路分析方面的知識。
2.2 培養學生學習興趣 教師上課前要熟讀教材，系統的掌握全部知識點的內部聯系和邏輯關系，認真編排教案，找出每堂課的要點，并且從基本知識點切入，逐步向外拓展，覆蓋整個教學內容，使教學內容的安排達到最優組合，獲得較高的教學整體效益。為了更好地解決教學內容中經典理論與實際電路以及現代科學研究方向有差距的問題，課堂教學更需要理論與實踐的有機結合與融會貫通，并結合“電路分析”課程的社會實踐性強、關聯知識較多、多學科的基礎課程等特點，在課堂上采用了傳統教學改革法、師生互動教學法和討論研究教學法等相結合的靈活多樣的教學方法，更好的調動學生的積極性，使學生能在課堂有限的時間里掌握更多的知識。
關鍵詞：實驗教學;教學改革;實驗教學改革背
近年來，培養學生實踐能力和創新能力已成為各高校實驗教學的重點，各高校積極推廣新的實驗教學模式和教學方法，加大對實驗教學的改革和投入，為學生實踐能力的全面培養做充分的準備。電路分析是一門非常重要的學科課程，在電氣、信息工程技術等專業課程體系中起著奠定基石的作用；電路分析實驗課程可謂電類專業基礎實驗課程的“第一課”，為專業基礎和專業實驗的順利開設起到至關的作用。這就要求學生，通過電路分析實驗教學，進一步鞏固理論知識，掌握實驗理念和技能，樹立理論聯系實際的科學觀點和提高分析和解決問題的能力；同時為了適應院校教學轉型和調整“三性”（驗證性、設計性、綜合性）實驗的要求，在驗證性實驗基礎上，我們加大設計性與綜合性實驗所占比重，積極引入前沿技術，為學生提供可行的實驗平臺。
一、 教改實施中得幾點體會
1、實驗理念的總體培養
多年的實驗教學，我們認識到，大部分學生在進行實驗前，對整個電子技術的總體實驗情況不了解，甚至是盲從地為完成某些實驗任務而來。這對今后順利完成整個學科的實驗教學是十分不利的。因此我們采取利用一定學時的方法，先給介紹電類實驗基礎知識，主要包括常用儀器儀表的使用、電參數的測量方法以及常用元器件的識別與檢測等，讓學生從總體上了解電類實驗的基本內容、要求和實驗方法、技巧等，使其對總體實驗有一定的認識和了解。特別是，增加Multisim仿真軟件和LabVIEW虛擬軟件，讓學生在操作前，不必再拘泥于實驗室所提供的條件，而是在一個通用的仿真和虛擬平臺發揮自己的聰明才智，實現自己的“奇思妙想”。
2、“三性”實驗相結合
實驗的實施中，通過前面總體理念的培養，在教師的指導下，學生基本上能根據實驗情況，正確選擇電子元器件；根據儀器儀表的測試參數，選用合適的儀器儀表；采用恰當的實驗方法正確地連接實驗電路和操作。
我們的“三性”實驗是：
驗證性實驗：基本涵蓋電路分析實驗課程中的經典內容，如“戴維南定理”、“正弦穩態電路的研究”等，學生通過實驗，掌握驗證方法和實驗技能，加深對理論課重要定理的深刻理解。
設計性實驗：由易到難，從驗證性內容過渡而來，如“延時電路的設計”、“儀表測試電路的設計”等，以驗證性實驗為前提，進一步加強電路分析知識和掌握儀器儀表的使用，學生自行設計和實驗，提高獨立分析和解決問題的能力。
綜合性實驗：在驗證性和設計性實驗基礎上設定，如“數字萬用電表的組裝”、“基于LabVIEW的虛擬示波器”等，在學生掌握焊接、選件、組裝、調試、仿真和虛擬等基本知識前提下，讓他們參加各種小課題、小項目的制作和研究，為各類電子設計競賽做充分的準備，培養他們的實驗興趣和自主創新能力。
3、增加Multisim10仿真訓練
幾乎每個開設的實驗都包括Multisim10仿真訓練與實際訓練兩個部分。根據實際情況自行選擇，如果某些專業學時有限，教師演示仿真部分，學生完成實訓部分；在學時充裕的情況下，讓學生先完成仿真部分的內容，再進行實訓，通過仿真和實訓相互印證，利用該軟件進行理論分析，并和實測對比，發現“理論與實踐”的差別，培養學生的工程實踐意識。
4、儀器儀表的使用擴展
實驗實訓中，正確選用儀器儀表非常重要，對測量結果和分析有較大的影響。因此，對于常用儀器儀表，我們每種儀表至少對兩種型號講解，把使用范圍擴大，讓學生能正確使用不同型號的儀器儀表來適應不同的實驗要求，達到最佳的實驗效果。
5、選用LabVIEW作為虛擬實驗軟件
通過一定學時的講解和演示，學生正確掌握LabVIEW8.20的使用，開闊了視野。在教師指導下，他們根據對儀器儀表各功能塊的了解，可以簡單地“定制自己所需的儀表，組建自己所需的實驗室”，達到了“虛擬與實踐結合”、“軟件與硬件兼修”的教學目的。
三、總結
幾年來，在對電路分析實驗課程中的教學改革地探索中，取得了一定的教學效果。但也認識到：
1、讓學生理解實驗不是針對完成某一實驗任務而設置的，是通過實驗，掌握正確的實驗方法，獲得較強的動手能力和科學實踐技能，這是一個學習和探索的積累過程，是培養創新能力的過程。
2、“三性”實驗的比例必須分配合理。否則，驗證性實驗過多，會使學生按部就班，創造力得不到提高；而一味追求設計性或綜合性實驗，由于較難，學生不易完成，可能會消弱學生實踐的積極性和興趣。
3、為有效地提高實驗教學效果，傳統實驗教學中，應合理和恰當地引入仿真分析和虛擬實驗等新的實驗方法和技術，摸索新的教學方法和規律，更好地為學生提供新型實驗平臺。
參考文獻：
微電子學是電子學的分支學科，主要致力于電子產品的微型化，達到提升電子產品應用便利和應用空間的目的。微電子學還屬于一門綜合性較強學科類型，具體的微電子研究中，會用到相關物理學、量子力學和材料工藝等知識。微電子學研究中，切實將集成電路納入到研究體系中。此外，微電子學還對集成電子器件和集成超導器件等展開研究和解讀。微電子學的發展目標是低能耗、高性能和高集成度等特點。集成電路是通過相關電子元件的組合，形成一個具備相關功能的電路或系，并可以將集成電路視為微電子學之一。集成電路在實際的應用中具有體積小、成本低、能耗小等特點，滿足諸多高新技術的基本需求。而且，隨著集成電路的相關技術完善，集成電路逐漸成為人們生產生活中不可缺少的重要部分。
2微電子發展狀態與趨勢分析
2.1發展與現狀
從晶體管的研發到微電子技術逐漸成熟經歷漫長的演變史，由晶體管的研發以組件為基礎的混合元件（鍺集成電路）半導體場效應晶體管MOS電路微電子。這一發展過程中，電路涉及的內容逐漸增多，電路的設計和過程也更加復雜，電路制造成本也逐漸增高，單純的人工設計逐漸不能滿足電路的發展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的發展方向。現階段，國內對微電子的發展創造了良好的發展空間，目前國內微電電子發展特點如下：（1）微電子技術創新取得了具有突破性的進展，且逐漸形成具有較大規模的集成電路設計產業規模。對于集成電路的技術水平在0.8~1.5μm，部分尖端企業的技術水平可以達到0.13μm。（2）微電子產業結構不斷優化，隨著技術的革新產業結構逐漸生成完整的產業鏈，上下游關系處理完善。（3）產業規模不斷擴大，更多企業參與到微電子學的研究和電路中，有效推動了微電子產業的發展，促使微電子技術得到了進一步的完善和發展。
2.2發展趨勢
微電子技術的發展中，將微電子技術與其他技術聯合應用，可以衍生出更多新型電子器件，為推動學科完善提供幫助。另外微電子技術與其他產業結合，可以極大的拉動產業的發展，推動國內生產總值的增加。微電子芯片的發展遵循摩爾定律，其CAGR累計平均增長可以達到每年58%。在未來一段時間內，微電子技術將按照提升集團系統的性能和性價比，如下為當前微電子的發展方向。
2.2.1硅基互補金屬氧化物半導體（CMOS）
CMOS電路將成為微電子的主流工藝，主要是借助MOS技術，完成對溝道程度的縮小，達到提升電路的集成度和速度的效果。運用CMOS電路，改善芯片的信號延遲、提升電路的穩定性，再改善電路生產成本，從而使得整個系統得到提升，具有極高研究和應用價值。可以將CMOS電路將成為未來一段時間的主要研究對象，且不斷對CMOS電路進行縮小和優化，滿足更多設備的需求。
2.2.2集成電路是當前微電子技術的發展重點
微電子芯片是建立在的集成電路的基礎上，所以微電子學的研究中，要重視對集成電路研究和分析。為了迎合信息系統的發展趨勢，對于集成電路暴露出的延時、可靠性等因素，需要及時的進行處理。在未來一段時間內對于集成電路的研究和轉變勢在必行。
2.2.3微電子技術與其他技術結合
借助微電子技術與其他技術結合，可以衍生出諸多新型技術類型。當前與微電子技術結合的技術實例較多，積極為社會經濟發展奠定基礎。例如：微光機電系統和DNA生物芯片，微光機電系統是將微電子技術與光學理論、機械技術等結合，可以發揮三者的綜合性能，可以實現光開關、掃描和成像等功能。DNA生物芯片是將微電子技術與生物技術相結合，能有效完成對DNA、RNA和蛋白質等的高通量快速分析。借助微電子技術與其他技術結合衍生的新技術，能夠更為有效推動相關產業的發展，為經濟發展奠定基礎。
3微電子技術的應用解讀
微電子學與集成電路的研究不斷深入，微電子技術逐漸的應用到人們的日常生活中，對于改變人們的生活品質具有積極的作用。且微電子技術逐漸成為一個國家科學技術水平和綜合國力的指標。在實際的微電子技術應用中，借助微電子技術和微加工技術可以完成對微機電系統的構建，在完成信息采集、處理、傳遞等功能的基礎上，還可以自主或是被動的執行相關操作，具有極高的應用價值。對于DNA生物芯片可以用于生物學研究和相關醫療中，效果顯著，對改善人類生活具有積極的作用和意義。
4結束語
微電子學與集成電路均為信息技術的基礎，其中微電子學中囊括集成電路。在對微電子學和集成電路的解析中，需要對集成電路和微電子技術展開綜合解讀，分析微電子技術的現狀和發展趨勢，再結合具體情況對微電子技術的當前應用展開解讀，為微電子學與集成電路的創新和完善提供參考，進而推動微電子技術的發展，創造更大的產值，實現國家的持續健康發展。
作者:胥亦實 單位:吉林大學
參考文獻
[1]張明文.當前微電子學與集成電路分析[J].無線互聯科技,2016(17):15-16.
[2]方圓,徐小田.集成電路技術和產業發展現狀與趨勢[J].微電子學,2014(01):81-84.
關鍵詞 EWB;電路分析;仿真
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）24-0057-03
Application of EWB to Circuit Analysis Teaching//CHEN Juan， ZHONG Yongyan， DAI Wei
Abstract This article introduces examples for the application of EWB software in Circuit Analysis teaching. The application of EWB which can improve the effect of class teaching and mobilize students’ learning interest， have contributed to strengthen student’s understanding of circuit theory knowledge， and further master the application of simulation tools.
Key words EWB; circuit analysis; simulation
1 前言
電路分析是為電氣與電子類專業學生開設的一門技術基礎課程，是學習電路理論的入門課程，為后續模擬電子技術、數字電子技術、自動控制原理、電機學、電力電子技術等課程提供理論支撐。如何提高電路分析課堂教學質量是電路課教師不斷探索的工作[1]。電路分析教學過程中主要采用黑板板書、PPT講解、實物演示等方法，這些方法受客觀因素的限制，有時很難起到很好的教學效果。經過近幾年的探索與實踐，在課堂教學中引入虛擬仿真軟件，將難以理解的內容通過多媒體教學平臺演示，營造良好的課堂互動氛圍，加深學生對基本理論的理解，調動學生學習的積極性，收到很好的教學效果。
虛擬仿真軟件有PSpice、Multisim、EWB和PSIM等，通過比較，選用EWB軟件作為課堂教學軟件。EWB被稱為電子設計工作平臺或虛擬電子實驗室[2]，工作界面直觀，為使用者提供種類眾多的電子元件以及高技術指標的測量儀器，具有強大的交直流、瞬態等分析功能，使用簡單方便。
在電路分析課堂教學中，一階電路的時域響應分析、二階RLC串聯電路頻率響應研究等內容比較抽象，不易理解，需要借助EWB仿真軟件加深學生對理論知識的理解。本文以一階電路的時域響應分析為例，探討電路分析課堂教學效果。
2 課堂EWB仿真實例
圖1是一階RC電路的EWB仿真圖，該電路由輸入信號、電阻和電容組成，其中輸入信號源為方波。可以看出，電路對方波上升沿的響應就是零狀態響應，對方波下降沿的響應就是零輸入響應。方波響應是零狀態和零輸入響應的多次過程。因此，借助示波器來觀察分析零狀態響應和零輸入響應，并可從中測出時間常數，同時改變方波周期T觀察積分波形和微分波形。
取源器件庫中的Clock時鐘信號，其峰峰值為10 V，頻率1 kHz，占空比為50%，電阻為1 kΩ，電容為22 nF，電容兩端作為電路的輸出[3]。用示波器顯示輸入輸出波形，A通道為輸入方波信號，B通道為輸出波形。
零狀態響應 零狀態響應即為儲能元件初始狀態為零，僅在信號源激勵下產生的電路各部分的響應。當方波信號源電壓由0 V躍變成10 V（上升沿）后，即電路工作在零狀態響應下，可通過基爾霍夫電壓定律（KVL）以及電容兩端電壓與流過電容電流關系式，理論推導出輸出電壓（電容兩端電壓）uc（t）=Us（1-e-t/τ），其中Us為電源電壓，τ=RC是時間常數。若t=τ，理論推算出uc=0.632Us=6.32 V。
圖2為一階RC電路的方波響應的仿真波形，其中1為輸入方波，2為電容兩端電壓輸出波形。從波形2可以看出，在方波的上升沿，對應著電容充電。移動1號游標至方波上升沿起始處，移動2號游標至VB2等于或非常接近于6.32 V處，讀出此時T2-T1的值約為22.7625 μs，這個值即為時間常數的值，與理論值τ=RC=22 μs相比，誤差很小。
零輸入響應 零輸入響應即為輸入信號為零，僅由儲能元件初始儲能產生的電路各部分的響應。當方波信號源電壓由10 V躍變成0 V（下降沿）后，即電路工作在零輸入響應下，可通過基爾霍夫電壓定律（KVL）、電容兩端電壓與流過電容電流關系式以及電路工作的初始條件，理論推導出輸出電壓uc（t）=U0e-t/τ，其中U0為電容極板初始電壓10 V，τ=RC是時間常數。若t=τ，理論推算出uc=0.368U0=3.68 V。
圖2的仿真波形中，在方波的下降沿，電容開始放電。移動1號游標至方波下降沿起始處，移動2號游標至VB2等于或非常接近于3.68 V處，讀出此時T2-T1的值約為23.4680 μs，這個值即為時間常數的值，與理論值τ=RC=22 μs相比，誤差很小。
積分電路 改變時間常數或方波周期，電路輸出波形發生變化。當時間常數τ很大，τ=10?（T/2），
，可知輸出電壓是輸入電壓的積分，輸出波形近似為一個三角波，即為RC積分電路。通過改變方波周期T或者改變RC值，可實現積分電路。
在EWB仿真中，改變方波周期f=1/T=5/τ=227 kHz，則示波器波形如圖3所示。由仿真波形可知，方波信號經過電路被積分成三角波輸出。
微分電路 若將圖1 RC電路中電阻作為電路的輸出，當時間常數τ很小，，，可知輸出電壓是輸入電壓的微分，即為RC微分電路。通過改變方波周期T或者改變RC值可實現微分電路。在EWB仿真中，改變方波周期f=1/T=20τ=2.27 kHz，則示波器波形如圖4所示。由仿真波形可知，方波信號經過電路被微分成尖脈沖信號。
3 結論
在一階RC電路的響應這部分內容的授課中，課堂上采用PPT講解，提出零輸入響應、零狀態響應、時間常數等概念，且理論推導輸出電壓公式;同時結合EWB仿真軟件，將仿真結果與理論推導結果相對比，將抽象的理論轉換成直觀的波形展示出來，改變了以往教學過程中因教學手段單一而造成學生對一些抽象的原理理解不深刻甚至難以理解的現象，提高課堂教學的積極性，提高學生學習積極性，久而久之形成良性循環。
在此基礎上，通過啟發式、引導式教學方法，引申出積分電路和微分電路的概念作為理論教學的補充。只要通過改變仿真原理圖參數值，便可靈活地分析各種參數變化對電路性能的影響，很好地將理論知識與實驗驗證相結合，不僅活躍了課堂氣氛，而且將傳統的“填鴨式”教學方法改變為引導式教學方法，激發學生學習的興趣，提高學生學習的主動性，同時有助于學生發散思維的培養。
參考文獻
[1]邱關源.電路[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]鐘文耀，段玉生，何麗靜.EWB電路設計入門與應用[M].北京：清華大學出版社，2000.
[3]堵俊.電路與電子技術實驗教程[M].北京：電子工業出版社，2009.
1晶體三極管電流放大作用是內因與外因的辯證統一
辯證唯物主義認為矛盾是事物發展的動力和源泉。內因是事物發展的根本原因，外因是事物發展的必要條件。內因是事物內部的對立統一關系，即事物內部的矛盾性。外因是指事物之間的對立統一關系，即事物外部的矛盾性。事物內部對立雙方，又統一又斗爭，由此推動了事物的運動、變化和發展，成為事物發展的根本動因。而事物之間的相互影響和相互作用，又統一又斗爭，則是事物存在和發展的必要條件。外因通過內因而起作用。矛盾是事物發展的動力，內因和外因作為同時存在的內部和外部的聯系，都對事物發展發生作用。為了使具三極管有電流放大作用，PN結內部結構的特殊性是：①，發射區半導體的摻雜溶度遠高于基區半導體的摻雜溶度，且發射結的面積較小，便于發射結發射電子。②發射區和集電區為同一性質的摻雜半導體，但發射區的摻雜溶度要高于集電區的摻雜溶度，且集電結的面積要比發射結的面積大，便于收集電子。③聯系發射結和集電結兩個PN結的基區非常薄，且摻雜溶度也很低。上述的結構特點是三極管具有電流放大作用的內因。三極管具有電流放大作用的外部條件外因：要使三極管具有電流的放大作用，除了三極管的內因外，三極管的放大作用還要有外部條件。三極管的發射極為正向偏置，集電結為反向偏置是三極管具有電流放大作用的外因。
2晶體三極管本來構造及其電路等效主要矛盾和次要矛盾
唯物辯證法認為，在復雜事物之中，存在著許多矛盾，主要矛盾在事物發展過程中處于支配地位,起決定作用。主要矛盾和次要矛盾是相互影響、相互作用，并在一定條件下相互轉化的。主要矛盾規定和影響著次要矛盾的存在和發展，對事物的發展起決定作用，主要矛盾解決得好，次要矛盾就可以比較順利地得到解決；次要矛盾解決得如何，反過來又影響主要矛盾的解決。在不同外因條件（工作頻率）下，晶體管表現出各個內部結構參數作用的不同結果，因而出現了不同的等效模型。圖1是晶體三極管的本構參數，圖2是三極管的電路等效。其中，rc和re分別是集電極和發射極的體電阻。為集電結電容，為發射極電容。rb´c為集電結電阻，rbb´為基區體電阻，rb´e´為發射結電阻。分析問題抓主要矛盾，rc和re是由集電區和發射區參雜濃度界定的，通常數值比較小，常忽略不計，從而有三極管的等效電路如圖2。
2.1晶體管高頻混合模型考慮到集電結電阻rb´c相對大的特點，與并聯時對等效阻抗影響很小的實際而被忽略，得到混合模型等效，如圖3，將單向化處理后得圖4。忽略了影響模型的次要因素（）得到簡化的高頻等效電路，如圖5晶體管簡化的高頻等效模型的獲得一直通過在分析主要矛盾或矛盾的主要方面，而忽略次要矛盾或矛盾的次要方面使晶體管功能描述從本構復雜體逐步演變為便于理論分析的簡化等效模型。
2.2晶體管低頻簡化的h參數模型唯物辯證法同時認為，主要矛盾和次要矛盾的地位不是一成不變的，在一定條件下它們可以相互轉化，即主要矛盾轉化為次要矛盾，次要矛盾上升為主要矛盾。在低頻條件下工作的晶體管，對輸入回路由高頻條件下的影響因素退居為次要因素而被忽略，得到低頻簡化的h參數模型，如圖6。所以，應用晶體管模型時，一定要注意電路所處的外部工作條件和隱含的次要因素，正確應對外部工作條件變化時矛盾地位的轉化。總之，哲學作為科學之科學將為信息科學的進一步發展提供方法論指導。正確把握現象之間的本質聯系、學會矛盾分析是科學技術研究與發展應具備的基本素質。
作者：曹新亮單位：延安大學物理學與電子信息學院
(一)2.8L LP1和3.6L LY7發動機
1 冷卻風扇低速運轉時的電路(圖26)
發動機控制模塊向發動機冷卻風扇繼電器1的線圈提供搭鐵，導致其運行(接通)。電流路徑是：蓄電池通過大的散熱器風扇保險絲，經過左側風扇電機、冷卻風扇繼電器2、右側風扇電機和冷卻風扇繼電器1至搭鐵。
2 冷卻風扇中速運轉時的電路(圖27)
左側風扇得到蓄電池電壓并以高速運轉，右側風扇不運轉。
3 冷卻風扇全速運轉時的電路(圖28)
發動機控制模塊除已經向發動機冷卻風扇繼電器1的線圈提供搭鐵外，向發動機冷卻風扇繼電器2和3的線圈提供搭鐵，使它們運行(接通)。對于左側風扇，電流路徑是：蓄電池通過左側散熱器風扇保險絲，經過左側風扇電機和發動機冷卻風扇繼電器2至搭鐵。對于右側風扇，電流路徑是：蓄電池通過右側散熱器風扇保險絲，經過發動機冷卻風扇繼電器3，通過右側風扇電機和發動機冷卻風扇繼電器1至搭鐵。
(二)3.0L LFI發動機
1 冷卻風扇低速運轉時的電路(圖29)
發動機控制模塊向發動機冷卻風扇繼電器1的線圈提供搭鐵。電流路徑是：蓄電池通過大的散熱器風扇保險絲。經過左側風扇電機、冷卻風扇繼電器2、右側風扇電機和冷卻風扇繼電器1至搭鐵。
2 冷卻風扇中速運轉時的電路(圖30)
左側風扇得到蓄電池電壓并以高速運轉，右側風扇不運轉。
3 冷卻風扇全速運轉時的電路(圖31)
發動機控制模塊除已經向發動機冷卻風扇繼電器1的線圈提供搭鐵外，還向發動機冷卻風扇繼電器2和3的線圈提供搭鐵。對于左側風扇，電流路徑是：蓄電池通過左側散熱器風扇保險絲，經過左側風扇電機和發動機冷卻風扇繼電器2至搭鐵。對于右側風扇，電流路徑是：蓄電池通過右側散熱器風扇保險絲，經過發動機冷卻風扇繼電器3，通過右側風扇電機和發動機冷卻風扇繼電器1至搭鐵。
十二、新君越冷卻系統電路分析
(一)3.0L LF1發動機
1 冷卻風扇低速運轉時的電路(圖32)
發動機控制模塊向冷卻風扇低速繼電器線圈側提供搭鐵，使得該線圈通電并通過低速繼電器的開關側直接向左刪冷卻風扇提供電壓。通過未通電的串聯／并聯(s／P)冷卻風扇轉速控制繼電器：左側風扇以串聯方式被連接至右側冷卻風扇，形成串聯電路，兩個風扇都低速運行。
2 冷卻風扇高速運轉時的電路(圖33)
發動機控制模塊提供一個搭鐵至冷卻風扇低速繼電器線圈側、串聯／并聯冷卻風扇轉速控制繼電器和冷卻風扇高速繼電器。通電時，高速風扇繼電器通過繼電器的開關側向右側冷卻風扇直接提供電壓。同時，低速風扇繼電器和串聯／并聯轉速控制繼電器向左側冷卻風扇提供點火電壓和直接的搭鐵路徑。兩個冷卻風扇都有各自的搭鐵路徑，形成并聯電路，使得兩個風扇都高速運行。
(二)2.4L LE5發動機
1 冷卻風扇低速運轉時的電路(圖34)
發動機控制模塊通過低速冷卻風扇繼電器控制電路向KR20F冷卻風扇繼電器線圈側提供搭鐵。通電的KR20F繼電器通過繼電器的開關側，完成KR20c冷卻風扇低速繼電器的搭鐵，使得KR20C繼電器線圈通電并通過低速繼電器的開關側直接向左冷卻風扇提供電壓。左側冷卻風扇通過末通電的KR20J左側冷卻風扇高速繼電器串聯連接在右側冷卻風扇上，形成串聯電路，兩個風扇都低速運行。
2 冷卻風扇高速運轉時的電路(圖35)
發動機控制模塊通過KR20F繼電器，提供搭鐵至KR20c左側冷卻風扇低速繼電器的線圈側。發動機控制模塊還向KR20J左側冷卻風扇高速繼電器和KR20K右側冷卻風扇高速繼電器的線圈側提供風扇控制電路處的搭鐵。通電時，KR20K繼電器則通過繼電器的開關側直接向右側冷卻風扇提供電壓。同時，KR20C繼電器和KR20J繼電器為左側冷卻風扇提供點火電壓和直接的搭鐵路徑。兩個冷卻風扇都有各自的搭鐵路徑，形成并聯電路，兩個風扇都高速運行。
(三)2.0T LDK發動機
1 冷卻風扇低速運轉時的電路(圖36)
發動機控制模塊向KR20J和KR20K繼電器的線圈側提供風扇2控制電路處的搭鐵。KR20K右側冷卻風扇高速繼電器通電并通過繼電器的開關側，直接向右側冷卻風扇的端子1提供電壓。通過未通電的KR20L冷卻風扇速度控制繼電器2，右側冷卻風扇以串聯連接到左側冷卻風扇的端子2。通過發動機左側冷卻風扇內部電阻的串聯電路致使兩個風扇低速運行。由于KR20B繼電器通過風扇1控制電路向KR20J繼電器線圈提供點火電壓，所以KR20J繼電器保持斷電。
2 冷卻風扇中速運轉時的電路(圖37)
發動機控制模塊向KR20A冷卻風扇中速繼電器I的線圈側提供風扇I控制電路處的搭鐵。通電的KR20A繼電器通過繼電器的開關側，完成KR20B、KR20G、KR20L和R20H繼電器的搭鐵。KR20B冷卻風扇中速繼電器2通電并向KR20J左側冷卻風扇高速繼電器的線圈側提供點火電壓。由于發動機控制模塊沒有指令風扇2控制電路接通，所以KR20J繼電器保持不啟動。KR20G左側冷卻風扇低速繼電器通電，并通過冷卻風扇端子2和內部電阻器，直接向左側冷卻風扇提供B+電壓。KR20H右側冷卻風扇低速繼電器通電，并通過冷卻風扇端子2和內部電阻器，直接向右側冷卻風扇提供B+電壓。KR20L冷卻風扇速度控制繼電器2也通電并直接向右側冷卻風扇提供搭鐵，使得兩個冷卻風扇通過它們各自的電阻器和搭鐵電路中速運行。
關鍵詞：電壓；電流；參考方向；重要性
中圖分類號：TM133 文獻標識碼：A
電壓、電流的方向是客觀存在的，但在分析較為復雜的直流電路時，事先不能準確判斷各支路中電流的實際方向；對于交流電流講，其方向隨時間而變，無法用一個明確的方向來表示它的實際方向。電壓、電流的參考方向，是《電路分析》課程中一個非常重要的概念。根據電壓、電流參考方向可以確定電阻元件的伏安關系；電壓、電流參考方向應用于支路電流法中可求解支路電流；電壓、電流參考方向能體現電路元件功率的物理意義。所以電壓、電流參考方向是研究、分析一切電路問題的開門斧，貫穿于整個電路學習的始終。
一、根據電壓、電流參考方向確定電阻元件的伏安關系
在分析與計算電路時，常可以任意選定某一方向作為電流正方向或稱為參考方向。所選的電流參考方向并不一定與電流的實際方向一致，當電流的實際方向與其參考方向一致時，電流為正值；反之，當電流的實際方向與其參考方向相反時，電流為負值。
圖1 電阻元件端電壓與電流之間關系
如圖1（a）所示，先規定電阻元件端電壓（虛線所示）、電流參考方向。當電壓和電流的參考方向一致時，電阻元件端電壓與電流之間符合歐姆定律 ，U > 0時，則 I > 0，說明電路中電流實際方向與參考方向一致。如圖1（b）所示，當電壓、電流的參考方向選得相反時，則電壓、電流之間滿足 ，在這種情況下，若 U > 0，則I < 0（反之U < 0，則I > 0），說明電路中電流的實際方向與參考方向相反。
以上說明，只有在規定了U、I參考方向的前提下，電阻元件端電壓、電流之間的關系才能確定，才能正確地反映電路中電壓、電流的實際情況。
對于電壓的參考方向，也可以任意選定，它與電流參考方向的選定本來是無關的，但是為了方便起見，在外電路中常常使電壓和電流兩者的參考方向一致，稱之為關聯參考方向，一般在電路圖中只標出電流的參考方向即可將電壓、電流的參考方向一并表示。
二、電壓、電流參考方向在支路電流法中的應用
在用支路電流法分析電路時，需要經常列寫KVL、KCL方程。例如在圖2所示電路中，已知Us1=20V，Us2=10V，R1=5Ω，R2=10Ω，R3=20Ω，試求各支路電流。
按照支路電流法求解電路的方法，①首先應明確電路中有三條支路、2個節點、2個網孔。然后標出各支路電流的參考方向和網孔的回路繞行方向（可任意選定）。②用KCL任選1個節點列出節點電流方程。③用KVL列出2個獨立的回路電壓方程。④將上述方程組成方程組，聯立求解出各支路電流。
依照上述方法，對節點1： ...................①
對網孔 I： ..................②
對網孔II： .................③
將已知數據代入方程組解得：I1= A，I2= A，I3= A，I2為負值，表明I2的實際方向與所選參考方向相反。如果I2的參考方向選擇為向下，即由節點①指向節點0，那么方程為：
對節點①： ......................①
對網孔 I： .....................②
對網孔II： .................③
將已知數據代入方程組解得：I1= A，I2= A，I3= A，I2為正值，表明實際方向與參考方向相同，電流的大小并未改變，只是方向改變了。
三、電壓、電流參考方向體現電路元件功率的物理意義
直流電路中元件功率的物理意義，主要是以消耗（或吸收）功率，或是產生（或釋放）功率來解釋的。
如在圖2電路中，電壓源US1和US2的功率分別為：
從上面的計算可以看出，由于電壓源US1中電流的實際方向是從電源負極流向電源正極的，其功率Ps1= - W為產生功率，Us1為供能元件。而電壓源US2中電流的實際方向是從電源正極流向電源負極的， 該元件不再是電源，而是作為負載使用，Ps2= W橄耗功率，Us2為耗能元件。而且在一個電路中，電源產生的功率和負載取用的功率及內阻消耗的功率是平衡的。
元件功率的物理意義，實質上是由元件電壓、電流實際方向所決定的。但
電流實際方向很難判斷，尤其遇到復雜電路時，就更不容易。如用電壓、電流參考方向來說明，結果一目了然。即U、I參考方向一致時， ；U、I參考方向相反， 。若計算結果P < 0則為產生功率，為供能元件；若P > 0則為消耗功率，為耗能元件。
綜合上述內容，集中體現了電壓、電流參考方向在分析電路問題時的重要作用。只有充分理解和正確掌握電壓、電流參考方向這一內容，才能更好地掌握電路理論，更好地培養分析問題解決問題的能力。
參考文獻；
[1] 曹才開、郭瑞平.電路分析基礎.[M].清華大學出版社，2009.
[2] 邱關源.電路第4版[M].高等教育出版社，2002.
關鍵詞：電路分析基礎；課程教學設計；思維導引
中圖分類號：TM133 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-02
《電路分析基礎》是電氣和電子信息專業的一個基礎課程，學生在學習電氣專業知識時，《電路分析基礎》是其第一個課程。這個課程主要是基于電路，以器件和電路拓撲為約束為關鍵的，旨在使學生能夠了解和掌握電路理論中的基本知識和基本的計算方法，以為學生以后的學習奠定基礎[1]。在對《電路分析基礎》進行教學的過程中發現，很多學生對于課程中各種相關的概念容易混淆，對于一些綜合性很強的題目，學生無法解答。出現這些現象主要是因為學生還沒有對學習的內容進行綜合性的理解，對分析方法的由來還不夠了解，對于課程上學習的理論還比較孤立，在綜合性題目面前也就無法綜合各種理論進行解答。從教師方面來看，如何把知識間的聯系好思維的過程以最佳的效果展現給學生，又如何在教學中引導和啟發學生自主的思考，最終促進教學質量的提高，這是當前教師面臨的一個重要課題，是教師在設計教學中研究的重點。
一、《電路分析基礎》課程特點
《電路分析基礎》課程的主要內容是對電氣電路各種分析方法、基本概念等及進行介紹。分析方法介紹：如果總假設的條件可以得到滿足以及簡化電路的模型，那么對線性變電路可以通過使用線性方程等分析工具，在電路模型的基礎上進行分析，由此可以推出多種分析的方法。概念：《電路分析基礎》對課程概念介紹上主要針對數學分析和推理，對于工程的概念介紹并不深入，和模擬電路課程相對比而言，《電路分析基礎》課程中展開課程設計項目的深度還不夠。因此，很多學校在這門課程中沒有安排設計教學內容。因為在該課程中會出現工程性的問題，而且電子科學和技術之間存在很強的工程應用，如果在課程中涉及到這些問題，對剛剛學習這個課程的學生來說就會產生困惑。例如，在這個教材中把一些的輸入電壓稱之為輸入信號，但是很多學生對于信號和電壓之間的聯系還不理解。因此。在學習的過程中就會產生很多的不理解。《電路分析基礎》作為學生學習電子信息技術的基礎課程，其中的理論知識和工程型知識是較多的，由于在接觸這門課程時幾乎無法涉及到工程問題，因此在教學時就要轉換學習方式和思維模式，讓學生能適應這門課程的學習，通過不斷的實踐加強學生對知識的理解[2]。基于《電路分析基礎》課程的這些特點，采用思維導引模式進行課程教學設計是一個新的方式，這里將通過案例進行探討。
二、《電路分析基礎》課程設計中思維導引的案例分析
在本章中對課程設計中思維導引應用主要從案例的基礎上加以分析的。
（一）課程內容
教師在進行第一課的講授中可以通過使用思維大導圖展現一個完成的體系，這樣學生就可以直觀的對課程有一個總體的認識，在今后的學習中就可以根據這個體系不斷的細化內容，而且在復習的過程中也可以回歸到這個體系中。例如，使用MindManager8設計的思維導圖。圖中對課程的整體進行了映射，學生通過思維的導圖可以獲得這些概念，電路模型的構成、基本定理、分析方法等等，在不同階段中的課程，通過導圖學生可以建立自己的導圖，獨立思考，更好的理解知識。
（二）網孔電流法與節點電壓法
網孔電流法的變量是網孔電流，這是一種列寫電壓方程的方式[3]。如果只是具有電壓源和電阻的電路內容，學生是比較容易總結出通用的方程的，但是如果電路中有電流源或者是受控的電流源，那么在列方程式時就要加以調整。關于節點電壓法也有同樣的問題，因為電路構件不同，列寫的方程也就有所不同，如果學生無法掌握好這些方法，就容易混淆。對于這個問題，可以通過思維導圖引導學生總結各種方法，學生在復習的過程中也就更加容易理解。例如，設計網孔電流法與節點電壓法導圖時，教師在設計中還留可一部分節點電壓法的導圖內容讓學生自己總結完成，學生在自己繪制中不但可以增強對知識的理解，而且還能培養自己思考的能力，提高學生獨立分析問題和總結的能力。
三、結束語
總而言之，在《電路分析基礎》課程的設計中，教師要重視學生的思維發展，以及學生掌握知識點聯系能力的發展，引導學生發散思維，促進學生學習熱情和水平的提高。通過思維導引設計思維導圖不僅能更好的組織教學內容而且還有利于設計課程教學過程。在教學課堂上，教師把一個問題的關聯元素以清晰的層析，進行展現，學生才能更好的理解和記憶。同時，通過思維導圖夠幫助學生構建問題情境，使得知識形成更加的生動，學生探索的熱情也得到了提高。諸如文章中提高學生自己完善節點電壓的思維導圖，使得課程上學生被動的學習轉換為主動的思考，學生思維能力才得以發展。因此，通過使用思維導引進行課程教學設計，有利于教學活動效率的提高，加強學生對課程知識的理解，值得教師在教學中使用。
參考文獻：
[1]鐘洪聲.電子信息專業創新人才培養的探索與建設[J].云南大學學報：自然科學版，2011（01）：355-357.
[2]鐘洪聲.電子類專業創新人才培養體系的建設[C].2009 年全國高等學校電子信息科學與工程類專業教學協作會議論文集.北京：郵電大學出版社.2009（02）：64.
關鍵詞：理論教學；實驗教學；實踐性教學
作者簡介：武永華（1975-），男，福建福州人，福建江夏學院電子信息科學學院，工程師；胡紹祖（1984-），男，福建福州人，福建江夏學院電子信息科學學院，助教。（福建 福州 350108）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0073-01
“電路分析基礎”課程是電子信息類學科的一門主干技術基礎課程，本課程的任務主要是討論線性、集中參數、非時變電路的基本理論與一般分析方法。[1]通過本課程的學習，使學生掌握電路的基本概念、基本原理和基本方法，提高學生的實驗技能和邏輯推理能力、分析計算能力、工程應用能力，為學習后續專業課程及專業方向課程打下堅實的基礎。
本人根據這九年在臺企一線電子企業研發部門的工作經歷，考慮到學生后續實際從事的電子類工程師的工作內容，把本課程的教學內容抽象概況為“一中心、一目的、一設計，兩種分析思路和兩層實驗模式，三類電路、三類分析域，四個基本方法和四類線性電路分析”，具體內容如圖1所示：
根據上述教學內容和任務目標，本文從理論教學、實驗教學、實踐性教學三個方面闡述了教學的一些思路和方法。特別強調了“電路分析基礎”課程的工程應用教學需求。
一、理論教學的改革
理論教學采取以學生學為主，教師教為輔的指導思想。
由于“電路分析基礎”較強的理論性和數學推導性，筆者在每次上課時，都需要花幾分鐘的時間對上次課程內容進行一個總結，并對學生在課后作業中存在的共性問題做細致地分析。
課堂內容以板書為主要形態。任何新知識的獲取，必須經歷一個從認識到理解再到探索的階段，所以課程中一些重要的定理、概念、方法必須通過板書詳細地推導，這樣效果才好。
對一些較難理解的知識點，比如說相量域、諧振電路、功率因素等，可以隨堂分發課堂講義，講義中空一些關鍵表述字段，讓學生在聽教師講課的時候完成。
很多學生在上課聽講時沒有疑問，但是課下做題確不知道如何下手，這種現象表明學生不能熟練理解課堂上的定理及其應用，所以教師必須在課堂上以范例的形式講解每章的一些習題。
教學中要注意各部分內容的內在實質關系，始終要貫穿理解電路基本方法的敘述。要求學生循序漸進，拓展他們的思維。
把工程背景引入到教學。讓學生考慮工程的復雜應用，把實際的器件和電路模型相結合，了解一些重要的電路分析方法和電子產品對應的一些行業標準、國家標準。
二、實驗教學的改革
實驗教學的教改主要采用兩層實驗模式，即傳統的學生插拔接線頭的實驗臺方式和電子虛擬仿真實驗，從而構成豐富的實驗項目體系。核心思想就是將簡單實驗通過實驗成，而復雜的實驗則通過實驗臺和虛擬仿真實驗從不同角度完成。
在實驗臺方式中由于很多模塊都已經配置好，學生做的就是簡單的導線連接，部分學生可能根本不清楚實驗的原理，不利于優秀學生創新能力的提高。但是由于“電路分析基礎”是最早開設的一門專業基礎課程，所以需要學生了解電子專業最基本的操作。通過實驗臺能完成大部分的實驗。
針對試驗臺的不足之處以及“電路分析基礎”課程中抽象的理論與實際的電路信號分析，在教學中將Multisim、[2]MATLAB[3]兩款虛擬仿真軟件的輔助分析方法介紹給學生。根據內容的難易程度在實驗臺和仿真實驗之間取舍，也可以將仿真實驗作為操作臺實驗之前的預習。
采用Matlab腳本語言完成部分實驗項目，可以使電路分析系統化、可視化。同時又進一步加深學生對部分較難知識點的理解。采用MATLAB分析電路問題中的主要知識點有：支路電流法、回路分析法求解電壓和電流；一階電路的時域和頻域分析仿真；二階電路的時域和頻域分析仿真；正弦穩態電路分析仿真；RLC并聯諧振電路研究；電壓源的各種功率求解。同時考慮到后續課程或者畢業設計也會使用MATLAB進行仿真計算，所以增設MATLAB的電路分析實驗是必須的。
Multisim軟件是美國國家儀器公司（簡稱NI公司）推出的虛擬電子仿真軟件。此軟件最大的優點就是讓學生自己畫電路圖，并用虛擬儀器儀表在線觀測電路的參數和波形圖。運用Multisim對部分教學重點、難點內容進行建模和仿真，可以讓學生更加清晰地了解電路的暫態過程和響應過程，從而可以延伸到實踐教學中的工程問題，能有效促進學生主體作用地發揮，能很好地促進學生自學能力的提高。用Multisim分析電路問題中的主要知識點有：歐姆定律仿真實驗、節點電壓分析法仿真分析、受控源電路分析、感抗仿真實驗、容抗仿真實驗、RLC串聯諧振電路研究、交流電路功率和功率因素仿真實驗。
三、實踐性教學的改革
實踐性教學的目的就是培養寬口徑、多類型、強能力、富有創新意識的電子信息工程人才。它包括電路課程設計、認知實習、生產實習。它的實質就是“理論與實踐緊密結合”，旨在培養學生自己動手解決系列工程背景問題的能力。工程實踐能力的培養，是要靠一線電子企業的實踐長時間來浸泡和打磨的。
應用型本科院校在強調理論知識的前提下，重點應該強化實踐能力，培養學生的電路操作能力、電子產品單元設計能力、獨立分析問題與解決問題的能力、創新能力與理論聯系實際的能力。所以實踐教學要求的內容應該具有可操作性、實用性。且必須依托生產一線電子企業，要貼近電子元器件生產、線路板制作、電路板生產以及貼片、焊接等工藝和產品研發流程。
實踐教學的實施必須依托兩個場地：一是校企合作的實訓基地；二是電子企業的生產流水線或者研發部門以及工程部門。“項目設計”是一種提高綜合應用能力的有效方式。在實訓基地必須以實用型和應用型的電子產品項目設計為對象，比如說收音機、測謊儀、擴音機、多媒體音箱、跑馬燈、在線溫度計等。
在企業實踐中必須根除企業對學生“放羊式”的管理方式，學校和企業必須切實執行“項目設計”的實踐教學要求，形成學校考核企業、企業考核員工、員工考核學生、學生評價員工、學生評價企業、企業評價學校的無縫隙結合。同時安排一些有工程背景的教師在企業掛職培訓學生和公司的員工。
四、結束語
由于“電路分析基礎”是專業基礎課，是學生系統掌握后續專業課的基礎，所以教師一定要把這門課程講好。教師要以學生為中心，以培養合格的“工程師”為基本任務，以開發學生技術科學家的潛質為努力方向，堅持理論與實踐相結合的方針，優化整合課程體系，強化實踐能力培養環節。學生要學好本課程，首選必須明確該課程的性質、地位，任務、作用、內容，同時一定要做好“電路分析基礎”的兩層實驗，加強對仿真實驗的理解，以積極的態度去面對實踐教學所碰到的問題。通過教師和學生的共同努力，教學質量一定會提高，學校也一定能培養出更多出色的電子類專業人才。
參考文獻：
[1]陳洪亮，田社平，等.電路分析基礎[M].北京：清華大學出版社，2009.
關鍵詞：電路；教學改革；考核方式；
Abstract： Based on the characteristics of circuit analysis course curriculum， according to the situation in our circuit course， from teaching methods， several aspects of teaching methods， practical courses and assessment methods to make some reform ideas.
Keywords： circuit； teaching reform； evaluation methods；
0 引言《路分析》是我院電子類、電氣類等專業的一門非常重要專業基礎課，是學生接觸的第一門專業課，也是許多院校研究生入學考試專業課科目之一。該課程有理論嚴密、邏輯性強、工程背景廣闊等特點[1]。通過本課程的學習，能夠使學生掌握電路的基本理論知識、基本分析方法和初步的實驗技能，提高分析解決問題的能力，樹立理論聯系實際的作風，為學習后續課程準備必要的電路知識，也為今后從事工程技術工作奠定基礎。所以學好《電路分析》至關重要，以下就從教學方法、教學內容及考核體系等方面對《電路分析》教學改革進行闡述。
1 電路課程改革的必要性
我院目前有電子類、電氣類、建智等專業開設了《電路分析》這門課程，該課程總共72課時理論、8課時的實踐，涉及的公式推導和內容較多、學時少、學生學習難度大，由于該門課程開設在大一下學期，很多學生還習慣高中的學習方法，覺得教學內容節奏太快、知識比較抽象、基本概念模糊、對公式掌握不牢，導致很多學生不想學習，所以進行電路分析的教學改革很有必要。
2 具體的改革措施
本文將從教學內容、教學方法、考核方式、實踐教學等方面對課程改革措施進行詳細的描述。
2.1教學內容
我院電路分析課程采用的是“十二五”國家級規劃教材，全書共十八章，包括和電路相關的全部內容，根據教學大綱和學生的實際情況，在不影響整體知識結構的同時對本書內容進行精簡，將內容分為以下幾個模塊進行教學，包括電阻電路模塊、動態電路模塊、正弦穩態電路模塊、三相電路模塊。在教學過程中加強與其他課程的練習，強調他們之間的關聯性，并且引入工程實例加深學生對電路的工程應用，提高學習興趣[2]。
2.2教學方法
傳統的教學方式單一、枯燥、課程氣氛沉悶、學生注意力分散、學習效率低，綜合以上原因，我們采用如下幾種方法對教學方法進行改革，激發學生學習興趣，調動學生學習積極性。
1、采用互動啟發式教學方法
在講授知識之前通過對學生進行提問、引導、啟發等方式活躍課堂氣氛，引導學生主動思考，下課前針對即將講授的新知識提出疑問，讓學生進行思考和討論，引導他們找出解決問題的方法，增加師生之間的互動[3]。
2、成立學習小組
學生成立學習小組進行學習、討論，做好學習筆記、完成預習題、根據所學內容出一道相關的練習題。每個小組分組討論習題，然后派代表到黑板上演示解題過程，最后由教師點評。通過這些方式增加學生的參與度，活躍課堂氣氛，有效提高教學質量，增強團隊組合精神，共同進步。
3、網絡教學
引導學生觀看精品課程視頻、MOOC視頻等進行自動學習，建立網絡交流群，定期進行課程內容教學方法討論，教師在群里面上傳授課計劃、課件、習題解析等相關學習資料，學生可以自主下載，還可以通過網絡上傳電子作業與教師進行交流。定期進行網上答疑，學生可以發表自己的疑問、或者回答別人的問題，教師根據情況及時回答學生的問題或者對其他同學的解析進行點評。
2.3考核方式
考試制度的改革采取以下措施：
1、調整各部分成績所占比例。卷面考試占總成績的40%，平時成績占60%（其中出勤、課堂表現占20%，實踐環節占20%，作業占10%，平時的隨堂檢測占10%）。
2、每個模塊講完之后進行測試，比如電阻電路講完至進行一次測試，儲能元件電路分析之后進行一次測試，正弦穩態電路之后進行一次測試，最后將幾次測試的成績進行整合作為平時成績。
2.4成立教師課題組
和其他老師一起組成電路課題組，共同探討教學大綱、授課計劃、教學安排，一起準備課件、制定課后作業、組織隨堂考試等事宜，定期組織學生進行交流不斷改進教學水平，定期進行作業評講公開課有需要的學生可自主參加。
2.5建立題庫
課題組老師根據授課計劃和教學大綱，建立試題庫，在教學過程中不斷進行添加，學生可自己到系統里面進行選題進行自測，提交成績后可查看答案解析，提高學生的學習積極性和自主性，最后的期末考核可由教師在題庫當中選擇難易程度適中的題目。
2.6注重實踐
通過整個課題組老師的共同努力，帶領高年級同學一起完成電路實驗的開發板設計和制作，學生不再死板的按照指導書上的電路進行試驗，而是通過仿真軟件進行分析之后，在電路開發板上進行電路的搭建和參數的測量，積極開發學生的創新思想，提高學生的動手能力。
3 總結
《電路分析》課程對于電類專業的學生是至關重要的，通過對該課程的教學內容、教學方法、考核方式等方面進行改革之后，取得了較好的教學效果，得到學生的一致好評，提高了學生的學習興趣和主動性，為后續的專業課程打下良好的基礎。
參考文獻
[1]邱關源.電路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5.
