時間：2022-11-27 04:34:19
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篇數字電路論文，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。
1.1 信號線間距離的影響
計算機高速數字電路設計技術的發展是電子設計領域一次新的突破，對計算機電子技術的發展有著極大的作用。但是，在現階段計算機高速數字電路設計技術中卻存在一定的問題。例如，信號線間距離對計算機高速數字電路設計的影響，一般情況下，信號線間的距離會隨著印刷版電路密集度的增大而變化，越來越狹小，而在這個過程中，也會導致信號之間的電磁耦合增大，這樣就不會對其進行忽略處理，會引發信號間的串擾現象，而且隨著時間的推移會越來越嚴重。
1.2 阻抗不匹配的問題
阻抗是信號傳輸線上的關鍵因素，而在現階段計算機高速數字電路設計的過程中，卻存在信號傳輸位置上的阻抗不相匹配的現象，這樣極易引發反射噪聲，而反射噪聲將會對信號造成一定的破壞，使得信號的完整性受到極高速數字電路設計是電子技術行業發展的重要結晶，通過多個電子元件組成，更是將電子技術發揮的淋漓盡致，而且，計算機高速數字電路技術的應用也極為廣泛。但是，在實際的應用中，計算機高速數字電路設計技術卻受到一些因素的影響，例如，信號線間距離的影響、阻抗不匹配的問題、電源平面間電阻和電感的影響等，都會對計算機高速數字電路技術的運行效率產生影響，要提升計算機高速數字技術的應用效率，必須解決這些影響因素，對此，本文主要對計算機高速數字電路設計技術進行研究。摘要大的影響。
1.3 電源平面間電阻和電感的影響
計算機高速數字化電路設計技術是根據實際的情況，利用先進的電子技術設計而成，在諸多領域都得到廣泛的應用。現階段計算機高速數字電路設計中，由于電源平面間存在電阻和電感，使得大量電路輸出同時動作時，就會使整個電路產生較大的瞬態電流，這將會對極端級高速數字電路地線以及電源線上的電壓造成極大的影響，甚至會產生波動的現象。
2計算機高速數字電路技術的研究分析
2.1 合理設計，確保計算機高速數字電路信號的完整性
通過以上的分析得知，現階段計算機高速數字電路設計技術中，由于受到阻抗不匹配的影響，對電路信號的完整性也造成一定的影響，因此，要對計算機高速數字電路技術進行合理的設計，確保計算機高速數字電路信號的完整性。主要分為兩方面研究，一方面是對不同電路之間電路信號網的傳輸信號干擾情況進行研究，也就是以上所提到的反射和干擾的問題，而另一方面，要對不同信號在傳輸的過程中，對電路信號網產生的干擾情況進行分析。計算機高速數字電路在運行的過程中，會受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號的傳輸效率，而且，現階段計算機高速數字電路運行的過程中，阻抗很難控制，經常會出現阻抗過大或過小的現象，都會對電路信號傳播的波形產生一定的干擾，從而對計算機高速電路傳輸信號的完整性產生直接的影響。為了避免這類情況的發生，要對計算機高速數字電路設計技術展開研究，從正常理論來看，高速數字電路設計難以使電路與臨街阻抗的狀態相互符合，可以對計算機高速數字電路設計技術進行改進，保持系統處于過阻抗狀態，這樣就能保證計算機高速數字電路設計不會受到阻抗不等的狀態而影響到計算機高速數字電路信息傳輸的完整性。
2.2 對高速數字電路電源進行合理設計
電源是計算機高速數字電路技術的重要組成元件，通過以上的分析得知，計算機高速數字電路設計中，由于受到電源平面間電阻和電感的影響，使得電源運行過程中會出現過電壓的故障，也就是電源的波形質量受到影響，嚴重影響到計算機高速數字電路運行的可靠性。從理論上來看，如果高速數字電路設計中，電源系統中不存在阻抗的話是電路設計最理想的狀態，這樣整個信號的回路也不會存在阻抗耗損的問題，系統中的各個點的點位就會保持恒定的狀態。但是，在實際中卻不會存在這種理想狀態，計算機高速數字電路系統運行的過程中，就必須要考慮到電源的電阻和電感因素，而要減少電源面的電阻和電感對電源系統的影響，就必須對其采取降低的處理措施。從當今計算機高速數字電路系統電源材質的分析了解到，電路系統中大多數都是采用大面積銅質材料，如果結合電源系統要求來分析的話，這些材料遠遠達不到計算機高速數字電路電源的標準要求，這樣在系統正常運行的過程中勢必會受到一定的影響，對此，要將所有影響因素進行綜合性的考慮和研究，可以采用樓電容應用到電路中，這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對系統的影響，從而有效的提高計算機高速數字電路系統運行的可靠性。
3總結
關鍵詞：EDA VHDL 自動化 數字電路
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0033-02
數字電路EDA也是電子信息工程學院各個專業的一門必修課，它是一門實踐性很強的課程，是實踐教學中不可缺少的重要教學環節，EDA實驗使學生了解通過軟件仿真的方法可以高效的完成硬件電路設計的計算機技術，初步掌握自頂向下的設計方法、EDA設計流程等，會用原理圖輸入和硬件描述語言VHDL設計邏輯電路。
數字電路EDA課程是高等院校電氣、電子信息類專業的一門重要的實踐課程，具有理論性與實踐性強的特點，優化該課程的實踐教學，對提高課程教學質量至關重要，由注重傳授知識向注重培養學生綜合素質方向轉變，隨著大規模集成電路的飛速發展，電子類高新技術的開發也更加依賴于EDA技術的應用，通過實踐課程，學生掌握使用EDA工具設計數字電路的方法，包括設計輸入、編譯、軟件仿真、下載和硬件仿真等全過程。
1 優化課程的實踐教學
數字電路課程引入EDA技術，不僅極大地豐富課程選題，而且同一課題出現多種實現方案，提高了學生的創新思維能力，對后續專業基礎課程學習、電子設計競賽、撰寫論文等起到了啟蒙和引導的作用。
2 綜合運用基礎知識，解決工程實際應用能力
EDA（Electronic Design Automation）是以計算機為平臺，原理圖輸入法、硬件描述語言（VHDL）為設計語言，可編程邏輯器件為實驗載體。
自頂向下的模塊設計方法就是從系統的總體要求出發，自上而下地逐步將設計內容細化，最后完成系統硬件的總體設計。設計的三個層次如下。
第一層次是行為描述。實質上就是對整個系統的數學模型的描述（抽象程度高）。
第二層次是RTL方式描述，又稱寄存器傳輸描述（數據流描述），以實現邏輯綜合。
第三層次是邏輯綜合，就是利用邏輯綜合工具，將RTL方式描述的程序轉換成用基本邏輯元件表示的文件（門級網絡表）。在門電路級上再進行仿真，并檢查定時關系。
完成硬件設計的兩種選擇，由自動布線程序將網絡表轉換成相應的ASIC芯片制造工藝，做出ASIC芯片。將網絡表轉換成FPGA編程代碼，利用FPGA器件完成硬件電路設計。
3 應用實例
首先建立一個新的工程，然后建立新文件并輸入如下的代碼：
module sled（seg，dig，clock，rst_n，）；
input clock；
input rst_n；
output [7：0] seg；
output [3：0] dig；
reg [7：0] seg_reg；
reg [3：0] dig_reg；
reg [3：0] disp_dat；
reg [36：0] count；
always @ （posedge clock ）
begin
if（！rst_n）
count = 37'b0；
else
count = count + 1'b1；
dig_reg= 4'b0000；//
end
always @ （count[3]）
begin
disp_dat = {count[7：4]}；
end
always @ （disp_dat）
begin
case （disp_dat）
4'h0 ： seg_reg = 8'hc0；
4'h1 ： seg_reg = 8'hf9；
4'h2 ： seg_reg = 8'ha4；
4'h3 ： seg_reg = 8'hb0；
4'h4 ： seg_reg = 8'h99；
4'h5 ： seg_reg = 8'h92；
4'h6 ： seg_reg = 8'h82；
4'h7 ： seg_reg = 8'hf8；
4'h8 ： seg_reg = 8'h80；
4'h9 ： seg_reg = 8'h90；
4'ha ： seg_reg = 8'h88；
4'hb ： seg_reg = 8'h83；
4'hc ： seg_reg = 8'hc6；
4'hd ： seg_reg = 8'ha1；
4'he ： seg_reg = 8'h86；
4'hf ： seg_reg = 8'h8e；
endcase
end
assign seg=seg_reg；
assign dig=dig_reg；
endmodule
保存后，再編譯，之后選Tools->Run EDA Simulation Tool->EDA RTL Simulation進行仿真。最后配置引腳，下載并運行。
4 營造良好的實踐教學環境并建立科學的評價方法
基于EDA技術的數字電路實踐教學主要由計算機，EDA軟件開發工具，可編程芯片及實驗硬件開發系統組成，該院已建有EDA 實驗室，配有多臺安裝Quartus開發軟件的PC機，為每人或者小組完成課題提供良好的實驗條件。
如何評價設計成果，客觀，合理的給出成績，既能反映出真實水平又能激發學生的學習積極性和創新意識，不以最終結果正確性作為評價的唯一標準，而對設計過程的每個環節都給出量化的評分標準。
5 結語
數字電路實驗中引入EDA技術，蘊含著數字系統設計的新思路、新方法，代表了現代數字系統設計的方向，EDA技術采用“自上向下”設計數字系統的方法，通過設計邏輯功能模塊來實現數字系統功能，不僅大大提高了工作效率，而且提高了系統的可靠性，使設計更加靈活，學生在大二期間，就能夠通過數字電路EDA實驗，掌握EDA技術，對將來后續課程的學習，以及對學生提高創新能力，工程設計能力都是十分有利，數字電路EDA實驗中應用EDA技術可使學生突破硬件資源，制作耗時的限制，充分發揮想象力和創造性，設計出別具特色的作品來，使課程設計的效果大大提高，應用EDA技術設計數字電路，可為實驗的選題拓寬范圍，增加了課程的趣味性、綜合性、創造性，以不同類型，不同難度的設計任務供學生選擇。
參考文獻
[1] 鄒虹.數字電路與邏輯設計[M].北京：人民郵電出版社，2008.
論文關鍵詞：EDA，實驗系統，模塊
1 引言
隨著電子技術的發展及電子系統設計周期縮短的要求，EDA技術得到迅猛發展。
EDA是ElectronicDesign Automation(電子設計自動化)的縮寫。EDA技術，就是以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方式，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計開發工具，通過使用有關的開發軟件，自動完成電子系統設計的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯片的一門新技術[1]。
目前，幾乎所有高校的電類專業都開設了EDA課程，為加強教學效果，通常都使用專門的EDA實驗箱來輔助教學，但是實驗箱采用了一體化結構，所有的電路和器件都在一塊電路板上，在功能上難以根據需要進行擴展，不利于學生的創新設計，復雜系統難以實現；實驗箱體積較大，不便攜帶；EDA 實驗箱、單片機實驗箱、DSP實驗箱、ARM實驗箱中很多功能模塊的硬件電路是相同的，但不同實驗箱上相同模塊不能共享，存在資源浪費。由于實驗箱的上述缺點，很多高校都紛紛開始設計開發自己的實驗系統模塊，提高實驗箱的利用率，提高學生的工程創新能力[2][3]。
2 EDA實驗系統開發的特點
EDA實驗系統的開發具有以下特點：
（1）實驗內容由單一性向綜合性發展
早期開發的EDA實驗系統主要是學生用來學習EDA課程、下載程序、進行仿真的工具；使用實驗系統是老師用來培養學生設計數字電路的能力、幫助學生學習和掌握開發語言的手段。因此EDA實驗系統僅在電子類專業的EDA課程中使用，系統所提供的實驗內容僅限于簡單的數字電路設計，包括計數器、編碼譯碼器的設計、數碼管的顯示等。隨著EDA技術的發展，電信、通信等專業紛紛引入EDA實驗系統，在“通信原理”等課程的實驗教學中被廣泛應用于實踐[4]，實驗內容也從單一的基本數字電路的設計發展到集EDA技術實驗、單片機實驗、DSP實驗等為一體的綜合性的實驗平臺[5]。因此，EDA實驗平臺逐漸面向電子信息類相關專業的學生進行課程的學習，課外競技活動，電子類設計比賽，并逐漸用于教師進行科研。
（2）系統結構從一體化向模塊化發展
早起開發的EDA實驗系統在結構上采用一體化的實驗箱設計，所有的電路和器件都在一塊電路板上[6]。這樣，系統的使用雖然可以幫助學生掌握軟件的應用，但也使學生對硬件電路不了解；另外，系統在功能上難以根據需要進行擴展，不利于學生進行創新設計，復雜的系統則難以實現。因此在后來的EDA實驗系統的開發上，大都都采用了模塊化的結構[7][8]，即FPGA、單片機等做在一塊核心板上，其IO口以插針形式引出，以方便和外圍電路的連接；外圍電路則以模塊的形式單獨做在不同的電路板上，比如數碼管顯示模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊等；根據不同的實驗摘要的模塊搭建自己設計的電路，從而提高學習興趣，增強實驗教學的效果；此外，模塊化的設計還方便老師對學生設計的重復實現，有利于教學水平的提高雜志鋪。
（3）核心芯片由單一化向豐富化發展
早期開發的EDA實驗系統由于僅用于EDA課程的學習，其核心芯片大都為Altera公司的FPGA等可編程邏輯器件，開發語言環境主要為界面友好、操作簡便的Maxplus Ⅱ和Quartus Ⅱ。隨著EDA技術向不同學科不同專業的滲透，核心芯片逐漸發展為FPGA、單片機和DSP器件的綜合使用，開發語言也逐漸開始使用C語言或匯編語言等。這樣，實驗系統能提供的實驗內容和規模均有所增加，除了基本的數字電路設計實驗模塊以外，還可以增設調制解調模塊、幀同步模塊、信號波形產生模塊等，擴大了實驗系統的使用率，使實驗設備向大型化、先進化發展。
（4）使學生的學習由被動向主動發展
電子技術的發展日新月異，早期的實驗平臺由于其電路設計的封閉性，實驗內容只停留在驗證實驗上，很難加入自己設計的外圍電路。而模塊化數字電路開放實驗平臺由于其接口電路的開放性，有能力的學生可以自行設計外圍電路達到提高的目的，對于成功的設計還可以加到以后的實驗教學中，成為具有自主知識產權的模塊。
另外，由于整合了單片機、DSP等芯片的功能模塊，實驗內容得到很大擴展，學生在實驗過程中可以拓寬知識面，主動去學習了解實驗所需要的知識，學習的主動性得到很大的提高，并且，由于實驗由簡單的驗證實驗向綜合的大型設計過渡，學生在實驗過程中更容易理解數字電路設計中硬件的概念以及工程的概念。
學生在設計實驗時，可能會用到一些實驗系統沒有開發出的模塊，這時，學生需要自己設計該電路模塊的電路圖以及制作PCB板，直至實際制作出該功能模塊。這樣，學生除了掌握編程、還需要去學習怎樣設計并制作電路板、學習該模塊與核心板的接口電路設計等相關知識，因此，在實驗過程中，學生的積極性和主動性得到提高。同時，由于實驗的規模逐漸增加，同學之間需要團結合作才能共同完成一個實驗，因此也鍛煉了同學之間的團結合作精神。
3 結論
一個好的EDA實驗平臺，能培養學生開拓創新精神和團結協作精神、很強的實踐操作能力、工程設計能力、綜合應用能力、科學研究能力以及獨立分析問題和解決問題的能力。我國高校現階段所研制開發的EDA綜合實驗平臺，能有效整合和優化多個電子類實驗課程的功能，為單片機和 EDA技術等課程提供了綜合實驗平臺，為高校培養創新性人才提供良好的實驗條件和氛圍。隨著電子技術的發展以及EDA技術的不斷深入發展，EDA實驗平臺的開發也將會日益完善：大規模可編程器件將被使用；實驗系統將向體積小、功耗小的便攜式嵌入式系統發展。
參考文獻：
[1]廖超平,等著.EDA技術與VHDL實用教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2007:1
[2]劉延飛,等著.開發EDA綜合實驗平臺，提高學生工程創新能力[J]. 實驗室研究與探索, 2009,26(8):63-64.
[3]范勝利.一種基于模塊的EDA教學實驗系統[J]. 讀與寫雜志, 2009,6(11):102
[4]韓偉忠著.EDA,DSP技術與通信實驗裝置的總體設計[J]. 金陵職業大學學報, 2002,17(1),52-54
[5]孫旭,等著.單片機、DSP、EDA的綜合實驗系統的設計[J]. 實驗科學與技術, 2008, 6(6): 55-57
[6]雷雪梅,等著.EDA教學實驗箱的設計[J]. 內蒙古大學學報(自然科學版), 2004, 35(3): 344-347
[6]劉建成,等著.EDA實驗系統的設計與實現[J]. 實驗室研究與探索, 2009, 28(1): 86-88
[6]史曉東,等著.數字系統EDA實驗平臺的應用及發展[J]. 實驗室研究與探索, 2005, 24: 78-81
關鍵詞：MAX＋plusⅡ；數字電子技術；課堂教學
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)17-31462-01
Using MAX+plusⅡ Software to Enhance the Teaching Efficiency of Digital Electronic Technology
Hong Hai-li
(Academy of Equipment Command & TechnologyDepartment of Photoelectricity Equipment,Beijing 101416,China)
Abstract:Along with the higher education reform further deepening, many curricula theoretical teaching hours are compressed. How to help the student to grasp the knowledge in the limited hours is a new question which each teacher faces. This paper has introduced the using of MAX+plusⅡ software in the classroom teaching of digital electronic technology course mainly, and how to help students using its convenient, powerful simulation function to understand the key points and the difficulties in the course. This aim is for enhancing the efficiency of classroom teaching.
Key words:MAX+plusⅡ; Digital Electronic Technology; classroom teaching
1 引言
數字電子技術課程是電子信息、自動化控制和計算機等專業學生的一門具有很強的工程性和實踐性的專業基礎課。該課程以數字電子技術的基本概念、基本理論、基本分析方法和設計方法為主要教學內容，教學中結合數字電路具有高集成度、產品種類豐富、設計靈活、應用廣泛的特點，突出數字邏輯電路的分析、設計及運用，培養學生分析、解決問題以及探索、創新的能力。數字電子技術是當前迅速發展的學科之一，在這一領域內知識更新的速度遠遠高于整個科技領域發展的平均速度。數字電子技術課程在教學內容、教學方法以及實驗手段方面必須不斷更新，使學生在有限的學習時間內，更好更快地掌握所學內容，提高分析和設計數字電路的能力。
2 MAX＋plusⅡ軟件簡介
MAX＋plusⅡ（Multiple Array and Programming Logic User System）軟件是美國Altera公司推出的一種EDA（Electronic Design Automation）工具，主要用于可編程邏輯器件（PLD）的設計與開發。它可以在Altera的網站上免費下載。該軟件可運行在Unix, WindowsNT、Window95/98 、Windows2000、WindowsXP等幾乎所有目前流行的操作系統下。用戶可以在其友好的界面下簡便快捷地設計各種數字電路。它支持原理圖輸入、硬件描述語言輸入和波形輸入，具有豐富的庫單元供設計者調用，其中包含74系列的全部器件，非常方便數字電子技術初學者進行數字電路的原理圖設計。MAX＋plusⅡ還具有強大的仿真與分析功能，可以方便的對所設計電路進行邏輯功能仿真和時序分析。在波形仿真文件中加載不同的輸入波形，可以觀察到電路中各點的輸出波形。配合下載線和PLD開發板，還可將所設計的電路下載到PLD開發板上進行實際測試和驗證。
MAX＋plusⅡ是一個易學易用的軟件，其中重要的原因是它能夠提供快捷、及時、完全和細致的幫助信息。最直接的幫助來自于它的Help菜單，其工具欄中的快速幫助按鈕使用起來更是方便快捷。利用它可以迅速的找到所選器件的功能表和使用方法。
使用MAX＋plusⅡ軟件進行數字電路設計主要有4個階段，即設計輸入、編譯、仿真和下載。設計輸入就是利用MAX＋plusⅡ軟件的圖形編輯器或文本編輯器將所設計的電路輸入到計算器中，編譯是由MAX＋plusⅡ軟件的編譯器(Compiler）完成，主要是對設計輸人文件進行邏輯化簡、綜合、優化和適配，最后生成編程用的編程文件；同時它還可以檢查出設計時的一些錯誤（如：輸出短路等）。只有當編譯通過后，才能進行電路仿真。仿真是利用它的仿真器（Simulator）來檢驗電路的邏輯功能是否正確，還可以檢驗組合邏輯電路的競爭冒險現象以及檢查時序邏輯電路的時序、延時等。下載即是利用編程器（Programmer）將設計的電路下載到實際可編程器件中。對于數字電子技術的初學者而言，只要掌握前3個階段的用法就行了。下載階段需要用到下載線和開發板。前3個階段只需要1臺計算機和MAX＋plusⅡ軟件就夠了。
3利用MAX＋plusⅡ軟件，提高課堂教學效率
當前教學改革的一大特點是壓縮學時，我們學校的數字電子技術課，從70學時壓縮到50時學時。雖然利用先進的多媒體教學手段，教師可以在課前制作好CAI課件，大大節省了在課堂上板書和畫圖的時間。但是，數字電路中器件種類繁多、應用靈活，電路的分析方法、設計方法也多種多樣，如果教師只是對著電路圖分析邏輯功能，有些邏輯功能和邏輯現象，學生在短時間內很難理解和掌握。例如，在時序邏輯電路一章中，任意進制計數器的構成方法就非常靈活。有置數法和置零法，置數法還有不同的置法，不同型號計數器的置零與置數的方式還有所不同。當需要多片計數器構成時，不僅片與片之間的進位方式可以不同，置數和置零的方式也可以有多種。這么多不同的方法，僅靠教師對著電路圖講解，學生很難搞明白。如果利用MAX＋plusⅡ軟件的仿真功能，就可以讓學生清楚地看到各種不同方法構成的計數器的狀態轉換過程，使電路圖變成了真實的電路，非常生動和形象，可以幫助學生更好地理解和掌握任意計數器的構成方法。
我們以一個簡單的用74161計數器構成五進制計數器為例，介紹如何利用MAX＋plusⅡ軟件幫助學生快速理解置數法和置零法的異同，以及異步控制和同步控制的區別。74161是同步二進制計數器，它的置數端LD是同步置數，而置零端RD是異步置零。假設我們要構成的五進制計數器的狀態是從000到100，狀態輸出取q2、q1和q0。那么，用置位法實現時，我們用100狀態譯碼產生LD=0信號，下一個CP到來時計數器置入000。原理電路如圖1所示。用置零法實現時，我們要用101狀態譯碼產生RD=0信號，由于電路進入101狀態后立即被置成000狀態，所以101狀態僅在極短的瞬間出現，在穩定狀態中不包括101狀態。原理電路如圖2 所示。
分別編譯兩個電路，再進行波形仿真，學生從仿真波形上可以很直觀地看出兩個電路的工作狀態變化過程的不同之處。圖3是置數法的仿真波形，當計數器計到100時，產生置數信號LD=0，此時計數器并沒有被置零，而是等到在下一個時鐘到來后才被置零。這是同步置數的工作過程。圖4是置零法的仿真波形，從圖中可以清楚的看到，當計數器計到101時，產生置零信號RD=0，這時計數器被立即置零，置零信號隨即消失。101狀態和RD=0都是在極短的瞬間出現。101狀態不能作為計數器的有效狀態。這是異步置零信號的工作過程。在置零法中，置零信號持續的時間極短，這種接法的電路可靠性不高。
圖1 置數法實現的五進制計數器
圖2 置零法實現的五進制計數器
圖3 置數法仿真波形
圖4 置零法仿真波形
如果將q2、q1和q0作為一組以十進制方式顯示，可以更直觀地觀察計數器的計數規律。圖5是以十進制數來顯示置零法計數輸出的結果。通過這樣的電路仿真，可以使學生對同步控制信號和異步控制信號的工作時序留下了深刻的印象，比空洞的理論講解更容易讓學生理解。
圖5 置零法五進制計數器的輸出
4 結束語
將MAX＋plusⅡ軟件應用到課堂教學中，能為學生營造出具有豐富參與感和真實感的虛擬學習環境，在課堂教學過程中把具有理論指導意義的各類電路進行仿真，使學生不僅加深對電路的感性認識，而且對電路的理論知識、電路的結構以及信號在電路中的處理都產生新的認識。
利用MAX＋plusⅡ軟件將教學過程中許多抽象和難理解的內容具體化、直觀化，便于理解，突出了重點和難點，加大了教學信息量，提高了教學效率，有利于學生能力的提高。通過MAX＋plusⅡ軟件在課堂上對電路的仿真，解決了傳統教學中課堂教學與實驗教學嚴重脫節的問題。
利用MAX＋plusⅡ軟件，還可以將一些基礎知識部分的練習、例題和習題在課堂上講解，通過計算機仿真，學生不僅能觀察到一些在理論學習中可能忽略的現象，還能積累許多實用的知識和經驗，加深對基礎知識的理解，同時也能激發學生的學習興趣和進一步探索的欲望。
參考文獻：
[1]朱正偉.EDA技術及應用[M].北京：清華大學出版社，2005.
[2]閻石. 數字電子技術基礎(第4版)[M].北京：高等教育出版社，1998.
【關鍵詞】電類專業；數字電子技術；改革
Abstract：“Digital Electronic Technology”is a basic course for electricity speciality and is the foundations of relevant course for students to study other knowledge. This paper gives a number of course practice of teaching methods to stimulate student interest， and investigates to train students' innovative thinking， independent ability， engineering practical ability and other capacity. The above researches hope to able to exchange and share with us.
Key words：Electricity Speciality； Digital Electronic Technology； Teaching Reform
《數字電子技術》是高等院校電子信息、通信工程、計算機應用、工業自動化等電類專業的一門重要的專業基礎課，是為了培養未來的電子電氣、通信、自動化等專業高級人才的最重要的一門基礎課[1]，隨著電子技術和電子設計自動化（EDA）技術的發展，《數字電子技術》課程的教學也將順應日新月異的電子技術的發展而改革[2]，教學中必須根據學科的特點、遵循學生的心理特征，培養學生的創造性思維能力。通過我們對我校電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術等專業的長期教學實踐，談一談這方面的探索和做法。
1.通俗介紹數字電子技術的最新發展和成果，激發學生的學習興趣
在《數字電子技術》第一節課上，我們首先向學生介紹數字電子技術的最新成果，使學生了解到數字化已進入了我們的生活，告訴學生電子計算機正是基于數字電子技術的成果而迅速發展起來的，并簡要介紹數字電視、智能手機等現代家用電器和通信工具的數字化進程。這種方法貫穿于整個教學活動中，極大地激發了學生的學習興趣。
2.通過組織課堂討論，訓練學生的創造性思維能力
《數字電子技術基礎》的研究方法不同于《電路分析》，初步接觸數字電路，對邏輯代數的一些公式、定理不易理解，我們采用討論的方法進行教學，發揮學生在學習中的主體作用，以訓練學生的創造性思維。例如：在講授基本邏輯關系的時候，我們向學生提出一個問題：1+1=？，學生覺得這個問題很可笑，這時我們緊接著講：1+1=1，這是邏輯代數的加法，它反映了一種邏輯關系，即或邏輯關系，等號左邊表示事件發生的條件，右邊表示事件的結果。或邏輯是指影響事件的所有條件中，只要有一個條件具備，事件就會發生。我們進一步激發學生自己思考，向某一學生提問：你們宿舍有幾把鎖？學生答：一把。教師再問：宿舍有多少鑰匙？學生答：七把。教師再問所有學生：這是一個什么邏輯問題？學生答：或邏輯問題。接下去的與邏輯和非邏輯的討論便進入一種良好的課堂情境中。最后組織學生討論邏輯代數中的各個公式，讓學生指出那些與普通代數公式一致，那些不一致。由于教師所提問題與學生的舊知識發生了沖突，這便激發了學生強烈的求知欲，從而觸及學生的精神需要。這種討論式的教學方法縮短了教師與學生的距離，使學生易于掌握基本知識，思維敏捷，創造性能力增強。
3.加強開發性實驗的教學，培養學生的獨立動手能力
數字電路實驗一般采用綜合實驗線路板，或者面包板或者綜合實驗箱，它們的優點是開發性強。實驗中一般不給學生固定的實驗步驟，只作一個大的要求。例如，我們安排的第一個實驗為：邏輯筆與秒脈沖發生器電路設計，要求學生在實驗前就自行設計好電路，進入實驗室后首先向教師提供其實驗設計方案，經教師檢查同意后由實驗員向其提供元器件。實驗結束后對設計的電路和實驗結果進行評比，并作成績記錄。此后每個實驗都要如此進行。又如實驗四為用MSI設計某一組合邏輯電路，教師給出學生實驗室現有MSI芯片清單，鼓勵學生采用不同的芯片實現同一邏輯功能，并分析各個電路的優缺點。這種方法不但鞏固了學生的基礎知識，又使學生熟悉了常用集成電路，為以后的應用打下堅實的基礎。通過這樣的訓練，提高了學生的獨立思維能力和動手能力。
4.加強工程實訓鍛煉，培養學生工程實踐能力
這一環節的教學主要針對應用電子技術或者電子信息工程專業的學生。我們在學生中成立了學習興趣小組，建立工程訓練開放實驗室，購買了常用的電測儀器設備和各種電路開發設計所需元器件以及電路開發軟件，購置PCB制版系統以及金工與電裝實驗設備。組織學生從制作玩具、報警器、音樂門鈴、搶答器等出發，逐步學會電路系統的設計與電路板的制作。我們以參加全國大學生電子設計競賽為目標，連續多年組織學生培訓并參賽，取得了優異的成績。
5.組織學生撰寫小論文，進一步提高學生的理論水平
在學生自主開發、設計電路的基礎上，積極引導成績優秀的學生撰寫這方面的小論文，提高了學生的理論水平，初步培養了學生的科研能力，為以后成材打下結實的基礎。
參考文獻
[1]閆石.數字電子技術基礎（第五版）[M].北京：高等出版社，2008.
[2]程.數字電子技術課程教學改革的探索與實踐[J].浙江樹人大學學報，2002，2（3）.
1建設電子設計培訓中心，搭建電子信息活動平臺
作為近年來組織與引導學生開展自主學習、科學研究與設計創新的第二課堂，大學生實踐培訓基地已逐漸引起國內各高校的關注，對于形成“課內外結合、全方位、立體化”的科技活動平臺，提升學生工程實踐能力起到了重要作用。近年來，桂林電子科技大學投資過百萬創建了電子設計培訓中心，該中心既是電子設計競賽的學生培訓基地，也是廣西區電子設計競賽的測評場所，更是桂林電子科技大學的電子信息科技活動平臺。其建設思路定義為：以全國大學生電子設計競賽為主線，整合電子信息類教學資源，以學生為中心，以創新思維和實踐動手能力的訓練為核心，以培養創新務實高素質的應用型人才為宗旨，以創新思維、基本科研技能及知識綜合應用能力等多層次訓練為目標的電子信息科技文化活動平臺。中心根據學生科技活動特點及學科發展要求，除購置了電腦、示波器、信號發生器、穩壓電源等常用儀器設備以外，還配置了EDA開發系統、DSP開發系統、單片機開發系統、德國“樂普科”自動制版系統等設備。中心網站定期公布一些題目，全校學生均可自愿參加制作，經培訓中心指導教師驗收合格后，即可進入中心學習。中心在時間、空間、資源、指導等方面對學生進行開放式管理，培養學生的自覺研究習慣。培訓中心的主要功能包括：
1.1開展一系列分項目、分層次的講座，包括有關電源、DDS信號源、掃頻儀的原理，設計思路，高頻電路，FPGA，單片機，控制理論，論文寫作等專題以及電路調試中的實用方法和技巧。近三年來，電子設計培訓中心在區內開出公開講座2次，校內講座10余次。
1.2編寫《Protel設計與提高》、《FPGA實踐與應用》等培訓教材，面向電子設計愛好者組織經常性的培訓，通過訓練考核促進學生設計與制作能力的提高。同時，利用與電子行業相關企業建立的合作機制，由企業主動提供新產品、新設備，對師生開展進校集中培訓，介紹行業的新知識、新理論、新技術。
1.3為有較強創新意識和實踐動手能力的學生參與創新性實驗項目、教師科研、畢業設計、課程設計等提供技術指導及設備支持。“小功率數控交直流電流源”、“基于FPGA的RFID實訓平臺”、“智能無線搜救系統”、“基于軟件無線電的數字SSB無線收發機”等一批學生項目相繼完成并通過測試。
1.4作為大學生電子設計競賽廣西賽區的測評基地，為整個廣西賽區作品的測評提供全套設備和良好的測試環境。培訓中心的管理采用教學改革項目模式，學校每年驗收一次，根據中心當年的培訓規模、參賽成果等劃撥下一年度經費。電子信息類專業學生通過中心的活動擴大了知識面，同時學校也遴選出了一批參加區級和國家級競賽的種子選手。
2注重興趣培養，夯實入門基礎
在學生入校之初，就宣傳“先實踐、后理論、再實踐”的學習方式，鼓勵學生及早參與競賽培訓、體驗實踐創新。通過獲獎學生經驗介紹會等形式，使新生深刻意識到:具有大賽經歷的學生，會帶著大賽中的許多實踐問題學習理論課，迅速渡過認知階段，加深對理論知識的理解。因此，并非要課程都學完才能參加大賽，要提前介入，介入得越早越好［4］20-22。參與培訓的學生以自愿為基礎，采用三人組隊形式。組隊時，提倡專業搭配、學科交叉，具有電路制作、軟件仿真、單片機編程、機械設計等專長的學生合理分工，優劣互補。組隊形式從一開始便基本固定下來，經過長期的磨合、磋商后，一旦有了賽事，小組成員之間即可默契配合、各司其職，為獲取佳績奠定了基礎。對于剛接觸競賽培訓的學生，組織參觀演示性強的往屆學生獲獎作品，提高學生的參與興趣。分別從數字電路、模擬電路、單片機、DSP及EDA等幾個方面介紹基礎理論知識，然后開設一些簡單的單元制作項目，具體內容包括：信源電路、搶答器、計時器、放大器、傳感器、濾波器等。這些單元電路既是各種通用電路的基礎，又都具有趣味性和可欣賞性，可以作為獨立的成果進行展示，從而激發學生學習電子信息類知識的熱情和自信心，初步體驗電子設計制作的基本流程，邁出實踐創新的第一步。
3研究競賽選題，推行層次化訓練
全國大學生電子設計競賽的選題范圍“以電子技術（包括模擬電路和數字電路）的應用設計為主，可以涉及單片機、可編程器件及微機（微機主要作開發用）。題目盡可能考慮到教學的基本要求，并兼顧新技術的發展。”歷年競賽題目主要分為：（1）無線收/發信機；（2）數據采集、測量、傳輸與控制系統；（3）高、低頻信號源；（4）交、直流放大器。細化到實際課程中，則涵蓋模擬電子電路、數字電子電路、高頻電路、傳感器技術及應用、微機原理、單片機接口技術、PLD可編程技術、自動控制原理等多門課程［5-7］131-148，415-420，130-132。根據大學生電子設計競賽的題型和內容傾向，針對需要掌握的基本知識、技術及技能，結合電子信息類應用型人才培養方案要求，開展層次化訓練。
3.1分項訓練對于具備一定設計制作基礎的學生，根據模擬電路、數字電路和單片機電路模塊分別進行分項專題訓練。模擬電路部分主要訓練項目為：音頻功放（包括音調、功率放大）、電源（穩壓、穩流）、程控放大器；數字電路部分包括：常規器件實現數字鐘、方波的展寬與變窄、常規器件實現的頻率計；單片機電路部分包括：單片機配合A/D轉換器實現數字電壓表、單片機與D/A轉換器實現的波形發生器、單片機對電機的控制。
3.2綜合訓練融合基礎層次的多個模塊給出設計題目和參數要求，啟發性地講解設計要點，使學生建立起系統的概念并自主設計、制作作品。
3.3跨學科集成訓練集中進行涉及自動化、機械、光學等多方面、跨學科的綜合訓練，包括：直流穩壓源、信號發生器、無線收/發信機、信號檢測與控制系統、數據采集與控制等。指導教師給出參數要求和大致參考方案，具體的設計和實施則通過學生查閱資料、教師答疑和學生自己的實踐來完成［8］154-156。
3.4賽前沖刺在開賽前期，參照電子設計競賽模式，采用模擬試題，要求學生以2-3人組隊的形式，在設定的時間限度內完成資料查閱、方案選擇、電路制作、程序調試、問題排查、論文寫作等一系列工作，體驗競賽氛圍和工作模式。同時，邀請有豐富競賽經驗的指導教師或企業工程師開設專題講座，講評電子制作作品，補充競賽方法和技巧，開拓學生的知識結構，使學生的實戰能力得到快速提高［9］120-123。為了能更真實地反映出學生電子設計制作的實際水平，當前在區級賽和國家級賽中，逐漸加設了全封閉式的制作類專項競賽。由組委會提供儀器設備、電路元件、萬能板等硬件設備，各參賽隊只能攜帶參考書籍和未寫入程序的單片機小系統板入場。參賽隊員需自行查閱資料、設計電路方案、列出元件清單并領用元件、在萬能板上布設元件、焊接電路、調試并測量數據。針對這一競賽形式，反饋到賽前培訓中，則更需要加強對學生基礎知識、獨立工作能力和拼搏精神的培養和鍛煉。#p#分頁標題#e#
4開展校級競賽，提供練兵舞臺
學科競賽是考查學生基本理論知識和提高解決實際問題能力的重要途徑，同時也是培養學生實戰經驗和良好心理素質，從而在電子設計競賽中獲取佳績的重要保障。參照電子競賽的題型設置和考核方式，結合學校電子信息類專業培養目標，定期舉辦多項校級競賽。競賽依托豐富的校企合作資源，多采用企業提供競賽經費或器件設備的形式，在題目中引入企業生產的實際問題，使競賽來源于實踐、服務于實踐。“TI杯”模擬電子設計賽、“柯藍杯”電子設計競賽、ARM嵌入式系統設計競賽等各類賽事為學生提供了真刀真槍比能力的練兵平臺，同時極大地豐富了校園科技文化的內容，營造出濃厚的創新實踐學習氛圍。在競賽種類的安排上，貫徹“高低年級并行、基礎與提高并重”的方針，注意涵蓋各年級學生的需求。針對低年級學生，定期舉辦實驗儀器操作技能大賽，鼓勵學生熟練掌握儀器設備使用、數據讀取及常見故障處理技能，為之后的電子設計制作訓練奠定堅實的基礎。
關鍵詞：項目驅動；習情境；工學結合
作者簡介：趙俊英（1981-），女，滿族，河北保定人，天津電子信息職業技術學院電子技術系，講師。（天津 300350）
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在高職高專電子、通信類教學中，“數字電路分析與實踐”課程作為專業基礎課，是后繼專業骨干課程的基礎，其教學的效果直接關系到學生對后繼課程的學習興趣及學習能力。[1]建設該課程的精品課程，是推進高職電子技術及通信類人才培養的重要手段和必要環節。
一、課程設計思路
在課程建設中，將理論和實踐相融合，將學生所學知識轉化為技能，將技能用于實踐，注重培養學生把技能應用于實踐的能力。本課程的設計思路如下：
1.以培養學生職業能力和職業素養為原則構建教學內容
本課程融“教、學、做”三者于一體，采用“項目驅動”教學方法，構建模塊化、組合型、進階式訓練體系。將綜合能力分解成若干項小的基本能力，選擇能涵蓋基本能力要素的訓練項目實施基本能力訓練。通過模塊項目訓練，建立對電子電路的整體概念，從而全面掌握電子電路的分析能力，以此提高電子電路應用能力和創新能力。
2.產品調研，選取學習情境載體，設計工作任務
該課程共設計了5個學習情境，每個學習情境都圍繞著真實的實際產品展開，每個情境由若干個任務組成，每個任務都按資訊—決策—計劃—實施—檢查—評估六大步驟實施教學。體現了課程的教學目標與社會需求相一致，教學情境與企業工作相一致，教學內容與企業工作任務相一致。學習內容從“單個到系統”，從“典型到一般”，從“簡單到復雜”。技術復雜程度和學習難度逐漸增加，學生自主完成工作的程度逐漸增加，符合學習和技能的培養規律。
3.課程總體框架
“教學相長”是我們長期以來追求的目標，課程要有可持續發展性也是我們追尋的原則，所有這一切都需要學生有學習興趣、積極性做前提。同樣的設計題目可能有不同的實現方案，使用不同的數字電路芯片，設計不同的電路參數，但最終都會實現同樣的功能。這樣不僅充分發揮了學生學習的積極性、主動性，同時也加深了學生對基礎知識的理解，為后繼的專業課程學習打好堅實基礎。
二、教學內容
1.根據項目和企業需要，分析工作任務，制定課程內容
“電子電路分析與實踐”課程是一門理論性、實踐性、基礎性和應用性都很強的學科，根據市場對人才的專業需求和征求企業對課程內容、課程目標的意見分析，通過與企業專家研討，并結合工業與信息化部和人力資源與社會保障部無線電調試技師職業資格的取證，以電子電路分析與設計流程為主線，提煉出了典型的工作任務。
2.以項目為載體實現課程內容綜合化，具有很強的針對性和適用性
教學內容選擇真實產品作為學習載體，這些產品必須包含職業崗位能力培養所需的全部知識，按照學生的認知規律、職業能力培養規律和產品的選擇，從簡單到復雜、從單一到綜合，逐步培養學生的職業能力和自主學習能力。[2]本課程設置的教學情境如圖1所示。
3.實踐教學貫穿于整個教學活動中
本課程的實踐性教學主要分為以下幾個層次：任務模塊實訓、情境教學實踐、開放性課題、學期項目、專業實習和頂崗實習。教學內容上包括了學習基礎（驗證）—提高（綜合、設計）—創新研究（研究、應用開發）各個階段，體現了循序漸進的教學過程。其中，既有課內內容，也有課外內容；既有指定性實訓項目，也有學生自選的實訓項目。同時結合學生專業社團活動，引導和指導部分學生進行項目的研發和研究，使得實踐貫穿于整個教學過程，也貫穿于學生在校學習的整個過程。具體的實踐環節如下：
（1）實訓課。實訓課是指隨課堂教學的實踐課程，包括任務模塊實訓和情境教學實踐。每個實訓模塊均設有項目參考程序、必須完成的內容和選做的內容，選做部分是為學有余力和感興趣的學生設計的，這樣設計的目的是對具有不同能力的學生提出不同的要求，使每個學生都能學有收獲，學有所長。
（2）學期項目。學期項目是指學生每學期依據所學知識，在教師指導下，以小組團隊為單位，做一相關課題，課題可以是論文，也可以是具體項目，隨著學生知識的增長，項目要求和難度不斷增加，最終要完成完整的電子電路。
在“數字電路分析與實踐”課程開設時，學生已經具備了一定的分析能力和設計能力，同時，學期項目的實施也鞏固了該課程所要求的模電、電路基礎知識。教師也可以提供給學生參考項目，由學生選題，學有余力的學生可以利用VHDL編程語言在PFGA或CPLD上實現電路設計。
（3）專業實習。為了提高學生的動手能力和鞏固教學成果，在無線電裝接和無線電調試實習中，分別安排了電子電路的裝接和模塊擴展的實習內容。通過課程實習，使學生初步建立正確的設計思想，學會獲取信息的方法，并培養分析問題和解決實際問題的能力。在無線電調試實習中擴展模塊的題目由教師指定或學生自主選題，題目要兼顧基礎性、知識性、前沿性、實用性、可操作性等。并將該部分內容納入無線電調試中級職業資格證書的考核內容。
（4）頂崗實習。頂崗實習的主要目的是培養學生吃苦耐勞、團結協作的精神，培養學生理論結合實踐的能力，進一步增強學生的學習能力、分析解決問題的能力和應用能力，為學生以后更好的走向社會奠定堅實的基礎。許多校內外頂崗實習課題是關于電子產品分析與開發的，這也更加突出了該課程在整個教學中的重要地位。
三、教學方法與手段
本課程的教學模式為“教、學、做、練、鑒”立體化教學模式。教學過程中，堅持“教、學、做一體化”，教師是工作過程的主導，學生是工作過程的主體。因此，學是首要因素。以項目為載體的情境化教學設計引導學生以做中學、學中做的方式在完成典型工作任務的過程中自主地完成學習過程。
考慮高職教育本身的教育規律以及學生的學習基礎，任何單一的教學方法都難以達到好的教學效果，為此，本課程以工學結合為切入點，在教學過程中采取了以工作過程為導向的學習過程，綜合運用基于工作過程的項目引導教學法、任務驅動法、案例分析法、分組討論法、角色扮演法等教學方法開展教學。各種教學方法交錯使用，互相融合。
1.啟發式教學法
教學中注意啟發式，[3]杜絕注入式。授課時應注意與學生進行交流：學生跟著教師的思路走（循序漸進，接受知識），教師跟著學生的表情走（察言觀色，掌握學生聽懂、接受的程度）。啟發引導以教師為導向，鍛煉學生獨立思考問題、解決問題的能力。這是一種較高級的學習方法，能夠讓學生擺脫被動式學習，啟發學生自主創新的精神，這也正是教育改革所要達到的真正目的。
2.項目驅動教學法
以工作任務單和計劃、實施、評價工作單為引導，通過學習完成工作所需的知識，來完成工作任務，教學任務由師生共同完成。教學地點由傳統的先課堂后實驗室的模式改為課堂、實驗、實訓室一體化模式，學習過程在仿真的工廠實訓環境中進行，學生可以在學習、實驗、實訓中將知識轉化為技能，實現與企業崗位的零過渡。
3.項目小組教學法
將學生4～5人分為一組，部分教學內容采用學生分組討論、互相評判，以小組為單位進行課程的講授，其他學生進行補充的教學方式。引導學生積極思考、樂于實踐。在課外開放實訓室，小組共同討論、解決問題，提出方案并共同完成項目。要求學生不斷學習、自我完善，構建學習型項目小組團隊。
4.學生自主學習
課堂上，在保證基本教學內容完成的基礎上，鼓勵學生自己擬訂方案、方法，自創項目，經指導教師認可后獨立完成，培養學生獨立的工作能力和創新意識。
5.師生互動
課堂教學、課堂討論、課后練習、開放性課題、實驗、實訓教學有機結合，互為補充。對帶有普遍性的難題及時設立適當的習題課予以講解，不積累問題。并采用課堂交流（提問、討論）、課間交流、答疑、質疑、作業、輔導學生進行電子制作、電子郵件網上交流、QQ流、電話交流等多種方式與學生交流。
四、師資隊伍建設
在本課程建設中，打造一支老中青結合、理論與實踐結合的教師隊伍是必要的、關鍵的。對教師的要求要滿足以下幾個方面：
（1）主講教師師德好，學術造詣高，教學能力強，教學經驗豐富，教學特色鮮明。
（2）所有理論教師均同時兼任理論課程和實踐課程的教學工作。
（3）課題組一半以上教師都有過企業工作經歷。
（4）課題組教師均要達到本科學歷，其中，研究生學歷要達到50%以上。
在實際的課程建設中，師資隊伍要不斷完善，教師應具有緊迫感，不斷更新知識，不斷探索行之有效的教學方法。
五、總結
本文對高職高專“數字電路分析與實踐”課程設置、教學內容、教學方法與手段以及師資隊伍建設等方面進行了探討。結合實際項目，加強實踐環節，寓教于樂，提高學生的學習興趣，是本課程改革值得探索的方向。
參考文獻：
[1]曹雙蘭，吳翠娟.高職高專“數字電子技術”課程教學改革初探[J].中國電力教育，2011，（13）：60.
關鍵詞：數字電子技術；課堂教學；項目教學；
數字電子技術是我校電子專業的基礎課程，在整個教學過程中，由于學生基礎較差，傳統的教學方法難以激發學生的學習興趣，更別提如何提高學生的動手能力、創新能力，以及綜合職業能力。在課堂教學實踐中，如何培養學生的創新精神和實踐能力，如何提高學生的綜合職業能力呢？本人將從以下幾個方面淺述自己在數字電子技術教學中的幾點認識。
首先，我覺得要上好一堂課應先營造良好的課堂情境，如有趣的設問、合理的設疑等。
愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師。”富有情趣的提問會使學生對學習數字電子技術產生興趣，并產生強烈的求知欲，從而進一步調動學生學習的積極性和自覺性。
另外在采用情境教學法時，教師應在重視學生的基礎上，注意循循誘導，層層深入，靈活地創設問題情境和活動情境，激發學生積極思考。在整個授課過程中從思維層次上感受，實現由具體向抽象的提升。如《三人表決器》一節，教師可先采用情景導入，并用設疑的方式把實際任務轉換為邏輯變量（真值表），接著進行情景演示，引導學生觀看。筆者在整個教學設計中，是從以下幾個“問題”出發，層層深入的：
問題1：視頻中幾名評委亮燈，選手過關？
問題2：如果評委的燈亮表示1，不亮表示0，那么3名評委實現少數服從多數的功能，真值表應為多少？
問題3：請根據真值表寫出邏輯函數表達式并進行簡化？
問題4：你會設計電路圖，并用一些常用的元器件來實現嗎？
授課時可以采用把整體性較強的內容分割成幾個并列的或遞進的小問題來提問的方法。如果一個問題提出來，范圍太大，學生不容易回答完整，教師可以采用化整為零，各個擊破的分割式提問，把一個個小問題解決了，整個問題自然也就解決了。
其次，還要在課堂教學中注重啟發式引導以及設計有利于培養學生創新意識的實驗教學。
在啟發式引導課堂教學中：
1.加強師生間的雙向交流，既要向學生多提問，又要讓學生多提問。引導學生在學習過程中發現問題、提出問題，以利于開動學生思維并激發其創造性，使其能靈活應用所學專業知識提高其處理實際問題的能力。
2.創新能力的形成一定程度上依賴于對基礎知識、原知識的掌握。但不可忽視的是在學生掌握基礎知識的前提下，提高他們的綜合運用能力更為重要。因此，設計有利于培養學生創新意識的實驗教學是電子基礎課程教育創新的重要環節，方法如下：
（1）加強項目內容的基礎性和綜合性。在教學過程中理論結合實際，采用理論實踐一體化的教學方式，采用項目教學法，緊抓重點突破難點。高職生具有程度參差不齊，理論基礎水平相對薄弱但喜歡理論實踐一體化的教學模式的特點，面對復雜且枯燥的理論推導及復雜的實驗原理，學生往往缺乏學習熱情。所以，在教學過程中應使用項目教學法，將若干個問題融入某一個項目中，以便解決問題，提高學生的學習熱情。
（2）重視任務內容的趣味性和實用性。瑞士著名心理學家皮亞杰曾指出：“教師不應企圖將知識硬塞給學生，而應該找出能引起學生興趣、刺激學生的材料，然后讓學生自己解決問題。”教師要精心設計每一個小任務，有目的地引入或創設一定的情境，使之具有一定的趣味和實用意義，讓學生產生新鮮感，從而激起他們的興趣。
最后，要對學生整個實踐進行合理的教學評價。目前新課改理念已有所更新，由原來傳統的單一評價轉變為多元化的評價模式，如自評、互評、教師評價相結合等。另外在教學過程中應鼓勵學生的好奇心和探究，多一些鼓勵，少一些批評，特別是對制作過程中學生的積極參與、發揮主觀能動性以及表現出的良好個性品質應及時給予鼓勵性評價。
總之，教學有法，教無定法。只要我們在教學過程中注意優化教學活動的策略，把握好活動過程中的操作環節，就能提高學生的學習興趣，從而提高數字電子技術這門課的教學質量。同時，筆者認為創新教育要與時俱進，只有在不斷的教學實踐中，努力適應新形勢的不斷發展，大膽地嘗試，不斷地完善，才能培養出適應社會需要的有用人才。
參考文獻：
[1]張志良.數字電子技術[M].電子工業出版社，2009.
[2]楊長亮.職業教育項目課程實施研究[J].職教通訊，2006.
[3]李俊梅，夏耀.項目教學法在電路分析與應用課程中的實踐與思考[J].中國職業技術教育，2008.
關鍵詞：接收機；L波段；幅相一致性；噪聲系數
接收機是無線通信系統必不可少的組成部分，它的性能直接影響整個系統的性能。接收機的主要作用有以下兩個方面：
（1）對天線接收到的微弱射頻信號進行低噪聲放大，以滿足所需電平要求；
（2）對接收的射頻信號進行頻譜搬移，下變頻到中頻，以供后級的數字電路進行基帶處理。超外差接收機出現的比較早，技術成熟，通過合理選擇中頻頻率、濾波器、低噪聲放大器以及混頻器等，可以獲得很好的性能。
1.2 靈敏度
靈敏度是指在給定接收機所要求的最低輸出信噪比的條件下，接收機能夠正常工作所需的最小輸入電平[2]。由噪聲系數的定義可以推導出靈敏度的計算公式。
S=-174 dBm/Hz+10 logBW+NF+SNRo，min（3）
由此可見，靈敏度與所要求的輸出信噪比、接收機的噪聲系數以及檢波前的中頻帶寬有關。
接收機的動態范圍是保證接收機正常工作的輸入信號的功率范圍，其最大值是系統最大可接受的信號失真時的輸入信號功率，最小值是靈敏度。因此，提高靈敏度可以增加接收機的動態范圍。
1.3 鏡像問題
鏡像頻率是指射頻信號關于本振頻率對稱的一個頻率。可通過式（4）來確定。
fIM=2fLO-fRF（4）
鏡像頻率是超外差接收機固有的干擾，是一個嚴重的問題[3]，因為鏡像頻率與所需的射頻頻率經過下變頻后都會得到中頻。鏡像頻率的存在會增加噪聲系數。抑制鏡像頻率涉及到本振頻率與中頻頻率的選擇。高中頻利于鏡像頻率的抑制，但不利于近載波干擾信號的濾除；低中頻利于近載波干擾信號的濾除，但不利于鏡像頻率的抑制。因此抑制鏡像頻率的方法有（1）增加鏡像抑制濾波器的選擇性，（2）提高中頻頻率，使鏡像頻率遠離有用信號。在實際設計中要根據對鏡像頻率的抑制度以及制作濾波器的難易程度來進行折中考慮。
2 超外差接收機方案框圖
本文設計的超外差接收機由四個相同的接收通道構成，其方案框圖如圖1所示。每個通道由天線、帶通濾波器（BPF1，BPF2）、低噪聲放大器（LNA1，LNA2）、混頻器以及中頻放大器等組成。
天線接收到的微弱射頻信號經過BPF1，BPF1起頻帶選擇的作用，用于濾除鏡像頻率與其他的一些帶外干擾。LNA1和LNA2用于低噪聲放大，使射頻信號達到混頻所需要的功率。本振是由一個頻率綜合器經過功分以后得到的，這樣是為了保證進入每個接收通道的本振信號幅度和相位的一致性。混頻存在著變頻損耗，因此要用中頻放大器。BPF2起信道選擇的作用，用于濾除中頻附近的近載波干擾。最后將四路中頻信號送給后級數字電路處理。
3 PCB板材與器件的選擇
PCB板材選擇的是ROGERS的RO4003C。該板的介電常數為3.38，損耗角正切為0.0027，厚度為0.508 mm。薄的PCB板可以減小電路尺寸。
BPF1是頻帶選擇濾波器，中心頻率為1568 MHz，-1 dB帶寬不小于40 MHz，中心頻率的插入損耗小于等于1.0 dB，對鏡像頻率的抑制大于等于45 dBc。
低噪聲放大器的選擇很關鍵。所選的芯片為PMA2-162LN+，其增益為18.8 dB，噪聲系數為0.8 dB；μPC8215的增益為27 dB，噪聲系數為1.3 dB。由式（1）來核算不同組合的噪聲系數可知，當LNA1選PMA2-162LN+，LNA2選μPC8215時，噪聲系數小些。
混頻器選的是Hittite公司的HMC422MS8，該混頻器+3 V供電，變頻損耗8 dB，噪聲系數8 dB，IIP3為15 dBm，本振功率為0 dBm，本振到射頻的隔離度約為30 dB。
為了彌補變頻損耗，在下變頻有中頻放大，選用的芯片是ERA-50SM。增益約為19 dB，噪聲系數3.5 dB，1 dB壓縮點約為17 dBm，供電電壓4.4 V，電流60 mA。
BPF2是信道選擇濾波器，中心頻率為150 MHz，-1 dB帶寬不小于40 MHz，中心頻率的插入損耗小于等于1.5 dB。
4 EMC的考慮
要使一個系統有好的性能，EMC是很重要的。本設計從以下各方面進行了EMC的考慮。
為了匹配良好，畫PCB版圖時的信號線為50 Ω，寬度經ADS計算為1.05 mm。電源通過穿心電容接入，這樣可以防止外部的干擾信號進入電路。射頻信號盡量走的是直線。在畫接地的焊盤時為保證接地良好，應盡量使過孔靠近焊盤。鋪地很重要，在PCB板上的空余地方要鋪上地。鋪地與信號線之間的距離要大于兩倍的PCB板的厚度，即大于1.016 mm。鋪地邊沿均勻的打上過孔，過孔的間距小于λg（λg為該系統的最大頻率對應的在介質中的波長），鋪地的中間隨機的打上過孔。這樣既有很好的電磁兼容特性，又增加了PCB板的機械強度。
為了防止強的本振信號泄露到射頻端，在兩者之間加了一個可拆卸的隔條，如圖2所示。通過在隔條焊接的玻珠將射頻信號加到混頻器。該種方法有效的增加了本振與射頻之間的隔離，并且可以方便的換取損壞的玻珠。
為了避免四個通道之間的相互串擾，各通道采用分腔設計。每個通道有獨立的腔體，既便于調試，只需單獨的對每一個進行調試，又有很好的隔離效果。射頻接收前端、數字信號處理以及供電板都是分腔體設計的，放置于不同的層中。
6 結束語
本文設計并制作的L波段超外差接收機的實物如圖7所示。
通過對所做實物的測量得到如下數據。四個通道的幅度一致性優于±0.5 dB。按照圖6所示，測得相位一致性優于5°。根據式（1）理論上計算的噪聲系數為1.82 dB，用頻譜分析儀測量輸出的噪聲功率譜密度后，由式（2）計算出噪聲系數為2.5 dB。這與理論計算有一定的誤差，可能是由于電路的焊接不好增加了噪聲或者測量的誤差造成的。能夠接收-120 dBm的弱信號，通過自適應調零后具有抗干擾能力，在-64 dBm的干擾下也能正常工作。并且，該接收機能過接收并處理兩種衛星系統的信號。
參考文獻
[1] Maxim設計指南，噪聲系數測量的三種方法 2004，6，2.
[2] 梁東敏，C波段衛星通信室外單元收發模塊的研制. 電子科技大學碩士學位論文 2010.
[3] Behzad Razavi，射頻微電子 清華大學出版社，2006.
[4] 王建輝，雷達頻綜模塊和中頻接收模塊的設計與實現 電子科技大學碩士學位論文 2010.
作者簡介
楊 濤（1970-）男，重慶人，教授，博導，主要研究領域為微波/毫米波集成電路與系統。
論文關鍵詞：《數字電路EDA設計》,任務驅動式教學法
掌握現代EDA設計技術是高等學校電子類專業學生的一項基本要求和必備技能。目前， 《數字電路EDA設計》是我院通信技術、電子信息工程技術專業核心主干課程之一，對學生職業崗位能力培養和社會能力養成起主要支撐作用。課程基于生產實際和崗位能力需求，重構傳統知識體系，融入最新EDA技術發展，按照完整性、適應性和擴展性的原則，根據職業成長規律和學習認知規律組織教學內容，構建學習情境。
本課程當前教學情況
根據傳統教學法設計本課程，以理論學習為基礎，分為大規模邏輯器件、VHDL語法學習、Quartus Ⅱ軟件學習等幾部分。 在教學內容上，強調對VHDL語法的學習。這樣不可避免地造成學生學習上的乏味和枯燥，導致學生理論學習和實際脫節，對所學知識不知所云，對所做項目無從下手，引起學生煩躁、厭學情緒的產生。
針對上述情況，并結合高職教育中以“培養具備足夠的基礎知識、較強的技術應用能力的實用型人才”的培養目標，我們將目前較為主流的任務驅動式教學法引入本門課程的教學設計中，強調以能力為本，注重學生綜合素質的提高和可持續發展。
為此，我們制定一系列由簡到難的任務，由此展開各知識點的講解，并把課堂直接搬移到機房和EDA實驗室，充分利用機房上課的優勢，讓學生邊學邊練，學了就用，理論教學與實驗教學融為一體，學生獨立完成一系列的子任務，討論完成幾個任務，使得學生的學習目的更強，學習興趣更高。
任務驅動式教學法
任務驅動式教學法是一種主動探究型教學模式，其特點是以學生為中心，以任務為驅動，比較適合于計算機等信息類課程的教學。所謂任務驅動，是指通過完成一項或多項與學科相關的任務來學習知識和獲得技能。教師將教學內容設計成一個或多個具體的任務，由任務驅動教學以引導學生思考，提高能力。學生完成任務的過程，既是學習理論知識的過程，也綜合應用知識的過程。【1】
任務的設計是有層次的，可以體現在課程教學總目標、單元教學目標、課時教學目標幾個層面上。為了有效地完成“任務”，需要精心設計出一個個環環相扣的子任務，用子任務將課程所要達到的能力、知識、情感目標等滲透進去。通過任務的最終完成，培養學生發現問題、解決問題的能力。
3．任務驅動式教學法在《數字電路EDA設計》課程中的應用
3.1提出任務是按成任務驅動式教學法的前提
結合實際情況將所學知識融入到實踐中，選擇與當前教學內容密切相關的任務作為教學的中心內容，以任務的形式指出當前要完成的工作，讓學生以解決實際任務的方式完成知識的學習。
在《數字電路EDA設計》課程的教學設計中，可將本課程看成是一個綜合性的設計任務——四位搶答器/交通燈的設計（該任務為本課程實訓任務），使學生在學習前就對所學知識的應用有大體上的認識，提高學生學習興趣。在具體教學過程設計中，將這個綜合性的設計任務分為若干單元型任務和開放型任務。單元型任務是學生能在課堂上自主完成部分，主要針對基本理論知識的學習；開放型任務則是綜合性、設計性較強的設計，需要學生獨自或組成小組查閱參考資料、相互討論完成的課外任務，主要針對學生自學能力和協作能力。
針對本門課程，筆者設計了五個單元型任務。每個單元型任務包括1~2章內容，每個單元型任務又分為若干子任務，分別針對不同的知識點。而在單元型任務的基礎上，又設計了相應的開放型任務，對體現不同知識點的綜合運用。
以“VHDL順序語句”教學為例，我們將該內容設計為“基本邏輯電路設計”的單元型任務和“正弦波信號發生器”的開放型任務。
在單元型任務中針對不同知識點又分為若干子任務：任務一“兩種加法器的設計”，完成信號和變量的學習；任務二“8-3優先編碼器的設計”，完成IF語句的學習，并設計一個開放型任務“數據分配器的設計”與之對應；任務三“3-8譯碼器的設計”，完成CASE語句的學習，并設計一個開放式任務“四選一數據選擇器”與之對應；任務四“奇偶校驗器的設計” ，完成LOOP語句的學習，并時設計一個開放式任務“移位寄存器”與之對應；任務五“比較器的設計”，完成NEXT、EXIT等語句學習。
3.2任務分析是完成任務驅動式教學法的關鍵
任務提出后，學生對該任務進行分析討論，教師對學生的討論結果進行點評，補充、修正，并引導出為實現該任務所需要的相關理論知識和相關資歷。學生通過自主學習或教師指導、講解的方式為完成該任務做出計劃和決策，并總結出相關步驟或解決方案。教師在此過程中起到引導、指導、講解和點評的作用。可采用以下幾種教學方式：
1、 課堂引導學生多方位思考，發散其思維；
2、 課堂討論，加強學生相互協作學習的能力；
3、 動畫顯示，增強學生的直觀認識；
我們以上述任務二“8-3優先編碼器的設計”為例：為完成該任務，先通過動畫課件顯示的方式使學生對8-3優先編碼器進行回顧，讓學生討論并分析該設計的思路，畫出相應流程圖，教師有針對性地對不同設計方法進行點評并引出相應語法部分的學習。
3.3、為實現任務而進行的自主學習和協作學習是任務驅動式教學法的重點
在設計好執行過程后，學生需要通過各種手段和途徑來完成該任務。在這個過程中，應強調學生的自主學習和協作學習的能力。教師在其過程中起到修正或引導學生的作用。對較為簡單的單元型任務，可采取學生自主完成的方式；而對于難度較大的開放型任務，可根據實際情況進行分組課外完成。
我們以上述任務一“兩種加法器的設計”為例：在該任務中，通過教師講解和演示信號和變量，讓學生自行總結信號和變量的不同，提高學生的自主學習能力。并充分利用機房上課的優勢，讓學生自主練習，以加深理解。
3.4、效果評價是任務驅動式教學法取得良好效果的必要環節
效果評價學生在任務完成后反思其實現過程，相互評價或自我評價，教師適當做出點評，并幫助學生歸納與總結。效果評價既是總結與提高的重要階段，又是培養學生良好的自信心與成就感的絕好時機。教師在效果評價過程中，應引導學生不能只根據任務完成的最終效果橫向進行，而應針對各自的不同情況進行橫向縱向的全面評價。一是針對相同任務中不同學生的完成情況進行評價，即同一任務下的橫向評價；二是針對每個學生的在完成不同任務時所表現出來的自主學習能力和與他人的協助能力的評價，即同一學生的縱向評價。通過評價讓學生在一種良好的心理狀態下不斷學習、進步。
4、結語
采用任務驅動式教學法，是對《數字電路EDA設計》課程教學改革的一個探討。該教學法符合本課程教學的層次性和實用性的要求，學生在任務驅動下不斷地獲得成就感，進而激發求知欲，培養出獨立探索、勇于實踐的創新精神。其方法更好地體現了高職高專對“工學結合”的要求。筆者相信隨著教學改革的不斷深入，任務驅動式教學法將會得到更廣泛的應用。
參考文獻：
【1】李秀瀅，王建新，彭 靜，Matlab教學中任務驅動式教學法的應用，電氣電子教學學報，2010年4月第32卷第2期，104-113
【2] 孫德四，陳 浩，大學普通化學雙語教學教材建設[J]．安徽工業大學學報(社會科學版)，2007，24(4)：90-9l
通過組織和指導學生參加全國電子設計競賽和陜西省大學生TI杯模數混合電子設計大賽，我發現存在以下問題：
1．1學生掌握的知識面窄學生選定一個項目后，根據給定要求提出的設計方案很少，只能將典型電路進行生搬硬套。對理論的基本知識和技能掌握的不夠全面，對器件的了解和閱讀的文獻資料較少。
1．2學生對儀器儀表設備使用不熟練學生在進行調試電路時，對部分儀器的使用不夠熟練，從而導致在測試電路時出現錯誤，觀察不到正確的實驗現象和實驗結果。這樣，既延誤了時間，又對實驗項目的方案得不到有效論證。
1．3學生應用計算機知識的能力有限電子設計競賽中很多題目都要求使用單片機才能完成相應的設計要求，但是部分學生對使用單片機編程技巧掌握的太差，對一些功能要求不能夠通過計算機編程而達到相應要求，從而導致成績不理想。還有部分同學不會使用計算機軟件進行電路的設計和仿真測試，導致方案論證和書寫設計報告論文時出現問題。
1．4對新型器件和技術的了解及應用能力較差電子設計競賽中的一些題目如果能夠采用一些新型器件和技術，將會使得設計電路簡單，性能等各項指標均高于傳統的電路。我們的學生在這方面獲得的知識和技術有限，與大學生電子設計競賽的要求還有一定的差距。
2電子設計競賽對我院實踐教學改革的促進作用
2．1減少驗證性實驗，增加設計性創新性實驗在課內實踐教學中要增加綜合性和設計性實驗項目。如：在《數字電子技術》實驗教學中根據“循序漸進”的原則先開設基礎實驗，再開設綜合實驗，最后開設設計性創新性實驗。要求學生運用數字電路的知識實現八位流水燈循環顯示電路，內容包括了譯碼器、計數器、移位寄存器和555集成定時器等知識的綜合運用。學生通過任務要求首先會選擇合適的器件，其次根據電路的設計要求提出設計方案，設計出電路圖，最后連接電路調試完成設計任務，寫出實驗報告。這樣的實驗訓練了學生用所學知識解決實際問題的能力，為學生以后設計電路打下良好的基礎。
2．2實驗手段的更新開展EDA應用技術，以計算機輔助分析和設計為核心的虛擬實驗環境和現實實驗環境相結合的實驗教學平臺。通過虛擬實驗環境對一個完整項目的設計和實現，使學生迅速掌握電子設計的理論、方法和技能。在現有的實踐教學中舍棄了過時陳舊的內容，如模擬電路中過多的分立元件電路實驗，數字電路中過多的小規模集成電路實驗；引入新的內容，如集成運放的各種應用，電子線路系統設計等。增加了電子線路軟件仿真的內容，使硬件軟件相結合，豐富了實驗手段。并將虛擬仿真實驗教學融入到實踐教學中去。
2．3促進實踐教學方法的改革我們在原來的集中課內實驗教學方法上增加了開放式實驗教學。開放主要是在時間和內容上開放。學生可自主選擇時間進入開放實驗室，在開放時間內由開放實驗室管理員參與管理，指導老師每周對開放實驗室管理人員和參與開放人員進行相應的培訓和指導。讓學生管理員參與日常的管理和維護，這樣鍛煉了學生自主學習、自我管理、發揮潛能的能力。在開放內容上，學生根據自己的情況選擇各開放實驗室提供的開放實驗項目，也可根據自己的專業和愛好選擇規定以外的其他實驗項目。我負責開放的實驗室有電工電子實驗室和電子測量與智能儀器實驗室，學生通過具體的實踐操作，學會了儀器儀表的使用和測量方法、常用工具的使用和基本的焊接技術，掌握了典型電路的連接和故障處理方法，從而提高了電路的分析和設計能力。同時，實驗室的開放加強了學生動手能力的培養和工程實踐的訓練，提高學生針對實際問題進行電子設計、制作的綜合能力，也為電子設計競賽的選拔輸送了大量的人才。
2．4促進教師的教學水平電子設計競賽，是對學生掌握電子理論知識和實踐操作水平的檢驗，同時也是對高校教師師資水平、實驗室硬件條件及高校實踐教學質量水平的檢驗。例如我院的電工電子、單片機、EDA等課程實驗基本是單獨負責授課，這樣，教師對所負責的這一門實驗內容非常熟悉，但是時間長了對其它方面的內容缺乏聯系。但是教師通過組織和指導學生參加電子競賽的培訓的過程中，可以將多方面的知識融合在一起，提高綜合能力。我們做為教師只有在不斷學習新知識、新技術和開展教研室活動中，不斷拓寬知識領域和提高自身的業務能力，才能更好地指導電子設計競賽工作。
3結束語
關鍵詞：電力工程；二次系統；系統接地；抗干擾
1、引言
隨著電力系統自動化水平的提高，變電站內采用的弱電設備及系統越來越多，如數據采集系統、通信系統、控制和繼電保護系統等。變電站中的二次系統處在一個強電磁環境中，工頻電流、電壓和系統短路故障、開關操作、雷電侵擾、交直流混聯以及多種放電現象等的通過不同途徑引發的各種干擾，將不可避免地影響二次系統的正常工作。隨著變電站一次系統電壓的升高、容量的增大，電磁干擾更加嚴重如果不采取有效措施防御，容易造成繼電保護裝置的誤動或拒動，造成監控系統的混亂、死機等現象，對電網安全構成嚴重的威脅。
為此，本論文將主要針對電力工程中二次系統的接地及其抗干擾問題展開分析探討，以期從中找到合理有效的電力工程二次系統的接地抗干擾設計方法，并以此和廣大同行分享。
2、電力工程二次系統干擾來源及其危害分析
變電站綜合自動化系統運行中，電力系統發生短路故障，變電站內進行一次系統的操作，變電站遭遇雷擊時的雷電流通過架空線路傳入變電站的母線，運行、檢修人員使用步話機，以及由于各種原因產生的靜電放電，現場使用一些不符合電磁兼容標準的試驗儀器和和電子設備，當然也有微機型繼電保護裝置及二次回路自身原因形成的干擾等，都構成影響繼電保護及安全自動裝置安全可靠工作的干擾源。
這些干擾不可避免地通過感應、傳導和輻射等各種途徑引入到二次設備中，當干擾水平超過了這些電子設備的耐受能力時，將導致這些設備不正確動作。更重要的是在系統發生故障情況下，這些重要的設備將因干擾的影響發生不正確動作行為，直接影響到系統的安全穩定，其后果將可能是十分嚴重的。因此，解決微機型監控系統和保護及安全自動裝置的抗干擾問題就成了一個不可回避和不容忽視的重要問題。
隨著綜合自動化系統的應用，使變電站無人值守成為可能，并得到廣泛的應用。這樣，綜自系統通訊的可靠性日益顯現出其重要性，干擾的引入會導致通訊系統工作不正常、信號誤報或整體通訊癱瘓，變電站失去相應的監控，極大影響變電站綜自系統的運行。
3、電力工程二次系統的接地及抗干擾分析
3.1 電力二次系統接地保護策略分析
1) 建立獨立的繼電保護二次接地系統，將完全獨立的繼電保護二次接地系統與變電站的接地網用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護室一側與變電站主接地網一點連接，即開關場部分和保護室部分均與主地網絕緣。
2) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室，并將安裝在保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成)用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接，即開關場部分不與主地網絕緣。
3) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室，與保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成)，在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接，即開關場部分和保護室部分均不與主地網絕緣。
4) 所有的接地銅排要求不小于100平方毫米的銅排。
5) 在電流互感器和電壓互感器的引出接線端子盒到接線端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
6) 隔離刀閘的控制電纜使用屏蔽電纜。或隔離刀閘就地控制箱到端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
7) 屏蔽電纜的屏蔽層接地工藝符合要求，不能造成電纜絕緣損壞，起不到抗干擾的作用。
8) 發電廠廠用系統的低廠變、饋線、電動機等保護柜內的微機保護使用屏蔽電纜。
9) 對用于防止電壓互感器二次過電壓保護的放電間隙的定期檢定。
3.2 二次系統接地過程中的注意事項
系統的接地應當注意以下幾點：
l) 參照設備的接地注意事項；
2) 設備外殼用設備外殼地線和機柜外殼相連；
3) 機柜外殼用機柜外殼地線和系統外殼相連；
4) 對于系統，安全接地螺栓設在系統金屬外殼上，并有良好電連接；
5) 當系統內機柜、設備過多時，將導致數字地線、模擬地線、功率地線和機柜外殼地線過多。對此，可以考慮鋪設兩條互相并行并和系統外殼絕緣的半環形接地母線，一條為信號地母線，一條為屏蔽地及機柜外殼地母線；系統內各信號地就近接到信號地母線上，系統內各屏蔽地及機柜外殼地就近接到屏蔽地及機柜外殼地母線上；兩條半環形接地母線的中部靠近安全接地螺栓，屏蔽地及機柜外殼地母線接到安全接地螺栓上；信號地母線接到信號地螺栓上；
6) 當系統用三相電源供電時，由于各負載用電量和用電的不同時性，必然導致三相不平衡，造成三相電源中心點電位偏移，為此將電源零線接到安全接地螺栓上，迫使三相電源中心點電位保持零電位，從而防止三相電源中心點電位偏移所產生的干擾；
7) 接地極用鍍鋅鋼管，其外直徑不小于50mm，長度不小于2.0m；埋設時，將接地極打入地表層一定深度，并倒入鹽水，一般要求接地。
3.3 電力工程二次系統抗干擾接地對策
1) 屏蔽接地
各種信號源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應設置屏蔽罩。由于信號電路與屏蔽罩之間存在寄生電容，因此要將信號電路地線末端與屏蔽罩相連，以消除寄生電容的影響，并將屏蔽罩接地，以消除共模干擾。
2) 設備接地
一臺設備要實現設計要求，往往含有多種電路，比如低電平的信號電路(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設備具有一定機械強度和屏蔽效能的外殼。
設備的接地應當注意以下幾點：
① 50 Hz電源零線應接到安全接地螺栓處，對于獨立的設備，安全接地螺栓設在設備金屬外殼上，并有良好電連接；
② 為防止機殼帶電，危及人身安全，不許用電源零線作地線代替機殼地線；
③ 為防止高電壓、對低電平電路大電流和強功率電路(如供電電路、繼電器電路)(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)的干擾，將它們的接地分開。前者為功率地(強電地)，后者為信號地(弱電地)，而信號地又分為數字地和模擬地，信號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣。
4 結語
電力系統的二次回路數量多，系統復雜，所處的工作環境亦復雜多樣。系統的各種繼電保護裝置、自動裝置和各種監控系統隨著微機產品的大量應用，對工作環境條件的要求也越來越嚴格，變電站中的各種干擾是影響這些系統正常運行的主要因素。接地一方面是保證電力系統正常運行的必須條件，同時也是抗干擾的一項重要措施。本論文對于電力工程二次系統的接地方法及其抗干擾措施都進行了分析，具有一定的實用性，因而是值得推廣的。
參考文獻：
[1] 江蘇省電力公司.電力系統繼電保護原理與實用技術[M].北京:中國電力出版社,2006.
[2] 孫竹森,張禹方,張廣州.500kV變電站電磁騷擾和防護措施的研究(一)[J].高電壓技術,2000, 26(l):16-18.
[3] 王保倉.電力二次系統接地及抗干擾方法研究[D].南京:東南大學,2006.
