引論：我們?yōu)槟砹?3篇集成電路研究分析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
一、功率放大電路的演變
功率放大器能夠?yàn)殡娐诽峁┳銐虼蟮呢?fù)載信號(hào)功率。在一定的條件下（正弦波輸入、輸出基本不失真）。在電路參數(shù)確定的情況下，負(fù)載可能獲得的最大交流功率就是最大輸出功率。輸出大功率的能源來(lái)自電源提供的功率，在一定的輸出功率下降低直流電源的功耗能夠很好的提高電路的效率。功放在輸入信號(hào)的控制下會(huì)成為功率變換器，其作用是將電源的直流電轉(zhuǎn)換為負(fù)載需要的信號(hào)功率，由于功放管本身就會(huì)產(chǎn)生較大的耗散功率，因此為避免出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)加入例如散熱片等保護(hù)裝置，在特殊情況下還需要應(yīng)用其它保護(hù)措施。在進(jìn)行操作時(shí)若想提高效率必須進(jìn)行無(wú)用管耗的減少，以實(shí)現(xiàn)有用輸出功率的提高，基于此，對(duì)于功放的靜態(tài)設(shè)置應(yīng)定為乙或丙類(lèi)狀態(tài)下。已知的基本共集電極電路的特點(diǎn)是功放在電壓由多級(jí)電壓放大器提供時(shí)，只能承擔(dān)良好的帶負(fù)載或電流的放大能力，功放能夠基于此進(jìn)行演變。
二、穩(wěn)壓電源電路的演變
（一）穩(wěn)壓電源電路的特點(diǎn)
（1）作為電子設(shè)備能源的直流穩(wěn)壓電源，其與其他功率放大器一樣需要輸出大功率，并且需要在總負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行工作。
（2）直流穩(wěn)壓電源與供方有一個(gè)不同點(diǎn)，就是直流穩(wěn)壓電源是一個(gè)能源轉(zhuǎn)換電路，其能夠把需要的直流電通過(guò)電網(wǎng)交流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到，由于其在負(fù)載變化以及交流電網(wǎng)波動(dòng)的情況下還能夠使直流電壓保持穩(wěn)定，固稱(chēng)為穩(wěn)壓電源，直流電源的核心就是其的穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，電路相對(duì)而言也比較復(fù)雜。
（二）穩(wěn)壓電源電路的演變過(guò)程
基本共集電極電路能夠滿(mǎn)足以上兩個(gè)特點(diǎn)，是電壓的負(fù)反饋，在輸出電壓時(shí)能夠滿(mǎn)足穩(wěn)定運(yùn)行要求，因此可以直接利用已知的射極跟隨器組成穩(wěn)壓電路，在電路中交流電通過(guò)電容和整流的過(guò)濾，形成直流電壓，為防止輸入端交流電網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象，需要介入穩(wěn)壓管，實(shí)現(xiàn)基極的穩(wěn)定電壓，同時(shí)也有利于射極跟隨輸出電壓的穩(wěn)定。為防止輸出端的負(fù)載發(fā)生變化，通過(guò)電壓負(fù)反饋對(duì)輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)定處理，變化的電壓可以選擇利用調(diào)整管承受，同時(shí)由于調(diào)整管與負(fù)載是串聯(lián)著的，因此又稱(chēng)為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。在該電路中由于靜態(tài)設(shè)置使調(diào)整管處于甲類(lèi)線(xiàn)性放大區(qū)，因此會(huì)造成效率低、管耗大等問(wèn)題，在這種情況下，若想提高效率，應(yīng)當(dāng)演變從類(lèi)狀態(tài)的設(shè)法，但是由于穩(wěn)壓電路不能夠?qū)ν忾_(kāi)輸入信號(hào)進(jìn)行放大處理，因此只能對(duì)調(diào)整管進(jìn)行處理，使其處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以此降低管耗。
（三）其他穩(wěn)壓電路的形成
在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，如果甲類(lèi)的靜態(tài)設(shè)置的調(diào)整管在線(xiàn)性放大區(qū)，就會(huì)產(chǎn)生許多不利的因素，例如管耗大、效率低等，為了避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)常常使用的是乙類(lèi)狀態(tài)的演變方式，但是這種情況也有弊端，其對(duì)于外來(lái)輸入信號(hào)無(wú)法進(jìn)行相關(guān)放大處理，因此只能使調(diào)整管保持在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以此來(lái)降低管耗量。在此基礎(chǔ)上，利用比較器控制和調(diào)整輸出電壓的反饋信號(hào)與外加振蕩的三角波輸出信號(hào)，使管導(dǎo)通與截止相互轉(zhuǎn)換工作，進(jìn)而利用濾波實(shí)現(xiàn)直流電壓的輸出，形成串聯(lián)開(kāi)關(guān)調(diào)整型穩(wěn)壓電路的演變。
綜上所述我們可以得到，若想直接進(jìn)行有源負(fù)載、恒流源以及各種差分放大器的演變形成就需要應(yīng)用到基本共射極電路，各種運(yùn)放的線(xiàn)性與非線(xiàn)性應(yīng)用電路的形成可以利用基本反饋電路。
三、結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)分析模擬電子技術(shù)的功率放大電路以及穩(wěn)壓電源電路的演變，總結(jié)歸納了模擬電子技術(shù)從已知到未知放大電路的一般規(guī)律和方法，闡述了其對(duì)放大電路中的各種電流、電壓等較強(qiáng)的適應(yīng)能力。
參考文獻(xiàn)
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[2]童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社（第3版），2001.
篇2
針對(duì)半導(dǎo)體三極管模擬電子學(xué)教學(xué)的概念相對(duì)比較多，因此在教學(xué)過(guò)程中要結(jié)合概念對(duì)教學(xué)思路進(jìn)行規(guī)劃。具體的根據(jù)雙機(jī)型三極管來(lái)進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃，首先了解制作三極管的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的具體傳輸處理、電子開(kāi)關(guān)掌握、邏輯性電路運(yùn)算、能量的轉(zhuǎn)換等。三極管實(shí)現(xiàn)以上目的主要是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其次教師應(yīng)該在教學(xué)的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生理解三極管靜態(tài)與放大區(qū)小信號(hào)環(huán)境中的控制與理解，同時(shí)理解為什么要對(duì)三極管中的頻率特征等問(wèn)題進(jìn)行分析，能夠?qū)崿F(xiàn)怎樣的意義，只有掌握了這些才能夠了解三極管的基本概念。
二、教學(xué)實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合
通過(guò)對(duì)三極管教學(xué)概念的理解后，需要在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對(duì)理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，當(dāng)然在教學(xué)的過(guò)程中一定要有針對(duì)性地去解決理論性問(wèn)題，通過(guò)解決實(shí)際的問(wèn)題來(lái)吸引學(xué)生的興趣，例如教師在教學(xué)的過(guò)程中可以通過(guò)進(jìn)行一些模擬的實(shí)驗(yàn)，模擬電子的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)需要利用一些硬件與軟件的仿真結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候教師可以利用實(shí)驗(yàn)來(lái)要求學(xué)生進(jìn)行理論課程的理解，然后對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在課程中的比例來(lái)設(shè)定一定的分?jǐn)?shù)，幫助學(xué)生更好地理解三極管的知識(shí)點(diǎn)。其次需要在理論課程教學(xué)的過(guò)程中，一定要對(duì)一些應(yīng)用性的例題進(jìn)行系統(tǒng)的講解，例如在信號(hào)測(cè)試的應(yīng)用中針對(duì)濾波器的應(yīng)用向?qū)W生做一些拓展的講解，同時(shí)讓學(xué)生在實(shí)際的試驗(yàn)中感受光電流對(duì)濾波器的影響，通過(guò)一系列的講解實(shí)踐之后學(xué)生對(duì)三極管的電路問(wèn)題就有了自己的理解，因此一定要實(shí)現(xiàn)對(duì)理論與實(shí)踐知識(shí)的結(jié)合，從而在半導(dǎo)體三極管電路教學(xué)中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性。
由于文字性表述本身的枯燥性，學(xué)生往往不會(huì)認(rèn)真閱讀，或者即便閱讀也很少真正對(duì)其進(jìn)行思考，這時(shí)就需要教師幫助學(xué)生對(duì)教材的要求進(jìn)行分析，有意識(shí)地通過(guò)在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展前設(shè)置問(wèn)題等方法強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)?zāi)康模寣W(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性。如在“半導(dǎo)體三極管電路”的實(shí)驗(yàn)中，影響實(shí)驗(yàn)的因素很多，老師在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)該向?qū)W生系統(tǒng)地講解每一個(gè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，受到此類(lèi)因素的影響導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材定論不一致時(shí)，教師應(yīng)積極幫助學(xué)生進(jìn)行分析，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出一個(gè)科學(xué)合理的解釋?zhuān)寣W(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與定論不一致的現(xiàn)象有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。
三、加強(qiáng)輔導(dǎo)，提高學(xué)生的自學(xué)能力
以往的教學(xué)過(guò)程，教師對(duì)于一些實(shí)操性教學(xué)的后期輔導(dǎo)問(wèn)題相對(duì)不太重視，經(jīng)過(guò)了實(shí)踐的推敲，發(fā)現(xiàn)對(duì)像三極管這類(lèi)的電路實(shí)操性的教學(xué)一定要注意教學(xué)活動(dòng)后的輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)課程的落實(shí)，例如教師在三極管實(shí)操教學(xué)的過(guò)程中可以選兩名學(xué)生作為助教，幫助老師及時(shí)反映學(xué)生的課后問(wèn)題，同時(shí)根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)，提高學(xué)生對(duì)電路問(wèn)題的學(xué)習(xí)與研究，只有這樣才能夠保證教學(xué)任務(wù)的完成，同時(shí)幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的后，才能促使學(xué)生更為周密地掌握實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的細(xì)節(jié)，但在實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生由于自身的觀察、分析問(wèn)題的能力的限制，常常會(huì)發(fā)生被實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象吸引，偏離既定實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡默F(xiàn)象，這就要求教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合教材內(nèi)容，按照實(shí)驗(yàn)的步驟，幫助學(xué)生設(shè)計(jì)正確的實(shí)驗(yàn)流程和步驟，確保學(xué)生熟悉試驗(yàn)活動(dòng)的目的，以保證實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。
篇3
課程教學(xué)體系的改革與教學(xué)大綱的修訂
（一）《電路分析基礎(chǔ)》課程內(nèi)容體系改革的新思路
隨著社會(huì)需求和人才素質(zhì)與結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)傳統(tǒng)的課程體系提出更合理的改革，這種需求顯得越來(lái)越迫切。另外，注重課程體系間的相互聯(lián)系也非常重要。所以現(xiàn)在出現(xiàn)了把“電路”與“電子技術(shù)”或其他課程以模塊方式組合成一門(mén)課程，這是一種已經(jīng)開(kāi)始推行并被大家認(rèn)可的課程體系改革。
高職教育實(shí)際上是大眾化教育，培養(yǎng)的是有一定理論基礎(chǔ)的實(shí)用型、職業(yè)型技術(shù)人才。職業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，對(duì)實(shí)踐能力和動(dòng)手能力的要求大大提高。筆者認(rèn)為動(dòng)手能力和基本技能實(shí)際上是一種綜合能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科間的交叉和滲透越來(lái)越明顯，利用傳統(tǒng)的《電路分析基礎(chǔ)》課程體系，甚至模塊式課程體系實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)存在一定的困難。為了解決這個(gè)問(wèn)題，筆者提出一種更加新穎的《電路分析基礎(chǔ)》課程的改革思路，即將某些相關(guān)學(xué)科內(nèi)容，如電子測(cè)量技術(shù)與儀器儀表使用、元器件及工藝等，融入《電路分析基礎(chǔ)》課程。職業(yè)教育應(yīng)著重于職業(yè)知識(shí)技能的訓(xùn)練和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，根據(jù)這種教育觀念，《電路分析基礎(chǔ)》課程在課程內(nèi)容的設(shè)置上應(yīng)該打破傳統(tǒng)課程的學(xué)科單一性，而將相關(guān)的學(xué)科知識(shí)和技能與電路分析基礎(chǔ)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起，這樣就能很好地給《電路分析基礎(chǔ)》課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提供相關(guān)知識(shí)與技能，使《電路分析基礎(chǔ)》課在實(shí)踐能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)上，得到根本的以及應(yīng)有的支撐，也為后續(xù)課程在提高職業(yè)知識(shí)技能的訓(xùn)練和實(shí)踐能力的培養(yǎng)上，開(kāi)辟一條綠色通道。
（二）關(guān)于教學(xué)大綱的修訂
在教學(xué)大綱的修訂上，應(yīng)強(qiáng)調(diào)基本理論的學(xué)習(xí)，基本方法的掌握，基本概念的理解以及因材施教的原則。教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)、弱化難度；強(qiáng)調(diào)基本概念、弱化解題難度；強(qiáng)化基本概念和基本方法的掌握及準(zhǔn)確運(yùn)用定律和公式，弱化某些推導(dǎo)和公式記憶上。比如，在講授電路的基本分析方法這一塊內(nèi)容時(shí)，對(duì)于通信、微電子專(zhuān)業(yè)應(yīng)該重點(diǎn)講授電路的等效變換（如電阻的串、并聯(lián)，兩種電源模型的等效變換，戴維南定理，疊加定理等），網(wǎng)絡(luò)方程法選擇一兩種講授即可，且重點(diǎn)在“方法的運(yùn)用”，而非“推導(dǎo)過(guò)程”。
教學(xué)大綱的制定，傳統(tǒng)做法往往追求單一學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性，面面俱到。然而，面對(duì)現(xiàn)今理論課時(shí)大幅壓縮、學(xué)生的素質(zhì)較差這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，按傳統(tǒng)做法，很難實(shí)現(xiàn)使學(xué)生掌握完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的目的，反而弱化了基本知識(shí)和重點(diǎn)知識(shí)的掌握。所以一定要根據(jù)專(zhuān)業(yè)需求和培養(yǎng)目標(biāo)，從“廣而博”的電路分析學(xué)科知識(shí)中進(jìn)行選擇，重構(gòu)“少而精”的教學(xué)內(nèi)容。這對(duì)編寫(xiě)教學(xué)大綱的教師提出了更高的要求，一方面要與相應(yīng)專(zhuān)業(yè)的教師緊密溝通，另一方面應(yīng)該對(duì)該專(zhuān)業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容有一定的了解和理解，即具有較廣的知識(shí)面和工程技術(shù)能力。刪減不是簡(jiǎn)化，不是泛泛而談，而是集中力量把基本概念、基本定律和重點(diǎn)內(nèi)容講透，且反復(fù)強(qiáng)化（包括舉例、設(shè)置問(wèn)題、討論、課堂練習(xí)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)等），以強(qiáng)化基本知識(shí)的掌握。
（三）對(duì)強(qiáng)化和改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的探討
強(qiáng)化和改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，一方面要增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，另一方面要制定科學(xué)的符合培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。關(guān)于電路課程的實(shí)踐教學(xué)，這是一個(gè)必須重視的環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生真正掌握電路知識(shí)及實(shí)驗(yàn)的基本技能和安全操作知識(shí)，學(xué)會(huì)常用電工電子儀器儀表的使用，以及電路參數(shù)和元器件的測(cè)量，注意培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力；培養(yǎng)學(xué)生初步掌握一定的電氣工程技術(shù)的能力；了解專(zhuān)業(yè)信息渠道與檢索的能力、識(shí)讀電路圖的能力和排查電路故障的能力等。
過(guò)去傳統(tǒng)的電路實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，效果并不理想，已經(jīng)不適應(yīng)高職教育的需求。因?yàn)殡娐氛n程既是電路知識(shí)的入門(mén)，也是專(zhuān)業(yè)技能的入門(mén)。技能的習(xí)得過(guò)程，可借鑒美國(guó)加利福尼亞大學(xué)德萊弗斯兄弟等人提出的技能發(fā)展模型，即德萊弗斯模型：新手—高級(jí)學(xué)徒—合格者—熟練者—專(zhuān)家。該理論研究了技能發(fā)展從新手到專(zhuān)家的五個(gè)階段。根據(jù)這個(gè)理論，結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐與技術(shù)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高職教育電路課程的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，提出這樣的改革建議：保留部分傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加電工基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。
試驗(yàn)內(nèi)容筆者把試驗(yàn)內(nèi)容大致分為如下三個(gè)部分：（1）電工基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，應(yīng)包括如下幾個(gè)內(nèi)容：線(xiàn)路的搭接、元器件的識(shí)別；通用儀器儀表的使用，儀器儀表的精度概念；電路參數(shù)的測(cè)量方法、元器件參數(shù)的測(cè)量方法等；測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，測(cè)量誤差的計(jì)算。（2）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這在電路課程里已是一種較成熟也較完整的實(shí)驗(yàn)體系，可根據(jù)專(zhuān)業(yè)需要或具體情況進(jìn)行選擇與修改。（3）工程應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。可根據(jù)專(zhuān)業(yè)需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)，比如電路故障檢測(cè)、排查與維修，自選測(cè)量用儀器儀表和元器件，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和測(cè)量方法的制定等等。
實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排這也是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。過(guò)去的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般安排在相應(yīng)理論教學(xué)內(nèi)容之后。筆者認(rèn)為，應(yīng)該根據(jù)授課內(nèi)容的實(shí)際需要安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間。比如線(xiàn)性電阻的伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，安排在講電阻元件和歐姆定律之前做，并設(shè)置幾個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生思考，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感覺(jué)是自己歸納總結(jié)出的歐姆定律，對(duì)歐姆定律的掌握效果更好。再比如，在講暫態(tài)分析的暫態(tài)（過(guò)渡過(guò)程）的概念之前，安排一個(gè)RC電路的充放電實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，并讓學(xué)生了解，哪些參量的改變將影響充放電的速度（或時(shí)間）。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，不但加深了概念的理解，而且提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
實(shí)訓(xùn)課要求應(yīng)設(shè)計(jì)成工程技術(shù)與技能綜合應(yīng)用型課程。現(xiàn)以安裝調(diào)試萬(wàn)用表為例，作如下的設(shè)計(jì)和要求：（1）學(xué)會(huì)識(shí)讀電路圖，掌握萬(wàn)用表電路工作原理；（2）掌握元器件及其參數(shù)的識(shí)別、選擇與采購(gòu)；（3）掌握焊接工藝和安裝；（4）學(xué)會(huì)排查故障和維修；（5）學(xué)會(huì)萬(wàn)用表靈敏度的調(diào)試；（6）了解或?qū)W會(huì)儀表的校驗(yàn)；（7）了解專(zhuān)業(yè)信息渠道與檢索；（8）掌握實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)。
課堂教學(xué)模式的探討
理想的課堂教學(xué)模式應(yīng)該是教師在掌握多種教學(xué)模式，并了解不同模式的適應(yīng)條件及其局限性的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)情境所選擇的最適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。教學(xué)內(nèi)容的多樣性、教學(xué)過(guò)程的復(fù)雜性以及教師對(duì)教學(xué)過(guò)程理解的差異性等因素決定了教學(xué)模式的多樣性。從另一方面來(lái)看，學(xué)生智力的差異性和學(xué)習(xí)風(fēng)格的多樣性導(dǎo)致了學(xué)習(xí)方式的多樣性和學(xué)習(xí)過(guò)程的個(gè)性化。所有這些，都要求教師要學(xué)會(huì)運(yùn)用開(kāi)放的、多樣化的方式和策略，把多種教學(xué)模式靈活地注入到課堂教學(xué)中。
美國(guó)高校20世紀(jì)80年代以來(lái)，興起了一種新型的課堂教學(xué)模式，這種模式主要由三種模型構(gòu)成：范例教學(xué)模型、交互式教學(xué)模型、小組合作學(xué)習(xí)模型。主要是通過(guò)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)、從具體到一般，并通過(guò)學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)習(xí)伙伴、以及學(xué)生與學(xué)習(xí)資源之間的互動(dòng)，一方面幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)、發(fā)展能力，另一方面促進(jìn)學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。筆者覺(jué)得該教學(xué)模式值得借鑒和推廣。
（一）范例教學(xué)模型
范例教學(xué)模型屬于“概念獲得”教學(xué)模式，目的是通過(guò)實(shí)例幫助學(xué)生有效地學(xué)習(xí)新概念、新知識(shí)。實(shí)例也可以是實(shí)驗(yàn)（如上述安排在相應(yīng)理論教學(xué)內(nèi)容之前的線(xiàn)性電阻的伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)、RC電路的充放電實(shí)驗(yàn)等）。比如，通過(guò)線(xiàn)性電阻的伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，引出線(xiàn)性電阻和非線(xiàn)性電阻的概念，引出歐姆定律。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，在運(yùn)用范例進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，不僅要呈現(xiàn)范例，更重要的是向?qū)W生示范在頭腦中對(duì)信息進(jìn)行加工的全過(guò)程，包括解決一個(gè)問(wèn)題，或?qū)?fù)雜的信息進(jìn)行歸納、重組時(shí)的心理活動(dòng)，即著重于演示思維過(guò)程。教師呈現(xiàn)范例幫助學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)，還要讓學(xué)生自己選擇范例驗(yàn)證知識(shí)，最后能運(yùn)用知識(shí)創(chuàng)造范例。
（二）交互式教學(xué)模型
交互式教學(xué)模型在課堂教學(xué)中是一種非常重要的課堂教學(xué)模型，是以師生對(duì)話(huà)為背景構(gòu)建的互動(dòng)教學(xué)方式。
在互動(dòng)教學(xué)中，教師的任務(wù)是精心設(shè)計(jì)課堂提問(wèn)，利用提問(wèn)吸引學(xué)生參與對(duì)話(huà)。通過(guò)對(duì)話(huà)，可對(duì)范例進(jìn)行分析、歸納，形成概念，讓學(xué)生真正參與其中。課堂提問(wèn)可分為低層次——對(duì)新概念進(jìn)行辨識(shí)和描述；高層次——引導(dǎo)學(xué)生用比較、應(yīng)用、綜合、評(píng)價(jià)等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。課堂提問(wèn)根據(jù)需要，有些可設(shè)計(jì)成聚合性問(wèn)題，有些可設(shè)計(jì)成發(fā)散性問(wèn)題。
這里仍以“電阻元件和歐姆定律”這一章節(jié)內(nèi)容為例，說(shuō)明在進(jìn)行交互式教學(xué)時(shí)，如何通過(guò)設(shè)置問(wèn)題來(lái)達(dá)到教學(xué)目的（詳見(jiàn)表）。
交互式教學(xué)模型的形式是對(duì)話(huà)和傾聽(tīng)。這就要求在課堂上創(chuàng)設(shè)一個(gè)互相尊重、互相信任、互相平等的教學(xué)氛圍。
（三）小組合作學(xué)習(xí)模型
小組合作學(xué)習(xí)模型，要求在課堂上創(chuàng)設(shè)一個(gè)互教互學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過(guò)人際交往促進(jìn)認(rèn)知的發(fā)展，通過(guò)恰當(dāng)?shù)慕M織形式提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
小組合作式比如，當(dāng)課堂上剛講完某一知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，往往要出一些課堂練習(xí)題讓大家來(lái)做，以加強(qiáng)對(duì)這一知識(shí)的理解或運(yùn)用，問(wèn)題是此時(shí)會(huì)有相當(dāng)一部分學(xué)生不完全會(huì)做，有些學(xué)生就此放棄學(xué)習(xí)。這時(shí)采用小組合作式效果較好。將學(xué)生分成若干小組，讓每個(gè)小組分組討論，小組成員共同來(lái)做某些題，然后每個(gè)小組派代表到黑板上來(lái)演示他們的解題過(guò)程，再讓其他組來(lái)點(diǎn)評(píng)，最后由教師點(diǎn)評(píng)或裁判。這是一種互助式的學(xué)習(xí)，參與的學(xué)生將增加很多，課堂氣氛也相當(dāng)活躍。
切塊拼接式就是將某一教學(xué)內(nèi)容切塊，分到每一組進(jìn)行分組閱讀，讓學(xué)生談自己的理解，最后由教師來(lái)講解。這種方式的特點(diǎn)是文章（內(nèi)容）切塊，合作備課，互教互學(xué)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的自學(xué)能力。
團(tuán)隊(duì)合作式這種方式主要體現(xiàn)在分工合作上。比如，在課程設(shè)計(jì)（或?qū)嵱?xùn)）中，有一個(gè)內(nèi)容要求學(xué)生在某個(gè)時(shí)間段里完成查找元器件及電路圖資料，進(jìn)行元器件市場(chǎng)調(diào)查與模擬采購(gòu)。因?yàn)闀r(shí)間有限，可根據(jù)學(xué)生的特長(zhǎng)和意愿，安排一部分學(xué)生負(fù)責(zé)查元器件手冊(cè)，一部分學(xué)生負(fù)責(zé)上網(wǎng)查資料，另一部分學(xué)生作市場(chǎng)調(diào)查與模擬采購(gòu)。最后大家交流信息，探討問(wèn)題，分享成果。學(xué)生在這種多邊互助互動(dòng)與協(xié)作的集體活動(dòng)中，可以增長(zhǎng)知識(shí)，發(fā)展能力，培養(yǎng)合作精神。
篇4
電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作是高職應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技能、職業(yè)崗位技能的重要支撐性課程。目前，大部分高職院校沿用傳統(tǒng)的“理論+實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。隨著高職課程教學(xué)改革的不斷深化，以能力為本位的職業(yè)教學(xué)理念漸入人心，在面臨當(dāng)前的高職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)越來(lái)越薄弱，學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性越來(lái)越差的實(shí)際情況下，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式和理念已經(jīng)不能滿(mǎn)足高職形勢(shì)的發(fā)展與需求，提出采用項(xiàng)目化教學(xué)方法開(kāi)展電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程的教學(xué)。
一、傳統(tǒng)電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程教學(xué)存在的問(wèn)題分析
傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程通常采用“理論+實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式，純粹的課堂理論講授，外加一定的實(shí)驗(yàn)課程。這種教學(xué)模式，通常實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)要遠(yuǎn)少于理論課時(shí)，學(xué)生實(shí)踐的時(shí)間非常有限，在目前高職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱的情況下，學(xué)生很難做到實(shí)驗(yàn)課時(shí)能夠?qū)⒗碚撝R(shí)學(xué)以致用，導(dǎo)致實(shí)踐技能得不到有效提高。另一方面，理論講授的枯燥讓學(xué)生過(guò)多地失去了學(xué)習(xí)的興趣，導(dǎo)致學(xué)生在結(jié)束該課程的學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)課程所體現(xiàn)出來(lái)的知識(shí)、技能依然不能明確，專(zhuān)業(yè)技能得不到有效的提高，使得與職業(yè)崗位沒(méi)有實(shí)現(xiàn)良好的對(duì)接，大大影響了職業(yè)技能的提高。這與現(xiàn)代職業(yè)教育要求高職院校培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的要求差距甚遠(yuǎn)。
基于此，我們將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程中。項(xiàng)目教學(xué)法是將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，圍繞項(xiàng)目組織和展開(kāi)教學(xué)，使學(xué)生直接參與項(xiàng)目全過(guò)程的一種教學(xué)方法。在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)習(xí)不再是被動(dòng)地接受知識(shí)的過(guò)程，而是人人參與的實(shí)踐活動(dòng)，在實(shí)踐過(guò)程中，理解和把握課程所要求的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施，收到了良好的實(shí)踐效果，獲得行業(yè)企業(yè)及學(xué)生的一致好評(píng)。
二、基于項(xiàng)目教學(xué)的高職電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程設(shè)計(jì)理念
1、構(gòu)建與企業(yè)共同開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容
電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作以實(shí)際的電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)作為教學(xué)的主線(xiàn)，以工作過(guò)程為中心組織課程內(nèi)容和課程教學(xué)，通過(guò)對(duì)行業(yè)企業(yè)的典型工作崗位的調(diào)研，在企業(yè)專(zhuān)家對(duì)崗位能力分析的基礎(chǔ)上，把所需的崗位職業(yè)能力從符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的角度，確定了六個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目：簡(jiǎn)單搶答器的制作；一位加法器的設(shè)計(jì)與制作；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障檢測(cè)報(bào)警電路的制作；由觸發(fā)器構(gòu)成的改進(jìn)型搶答器的制作；數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)與制作；叮咚門(mén)鈴的制作，形成了完整的項(xiàng)目化課程。
2、建立工作過(guò)程行動(dòng)導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)模式
電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程確立的六個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境內(nèi)容來(lái)源于企業(yè)的實(shí)際產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與制作過(guò)程。依據(jù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的工作過(guò)程，將項(xiàng)目分解為若干個(gè)典型的工作任務(wù)，以任務(wù)書(shū)的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)的布置和分解，學(xué)生通過(guò)對(duì)任務(wù)書(shū)的理解，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的計(jì)劃，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)實(shí)施，然后以自查、互查、教師查閱的方式完成產(chǎn)品的分析與檢查，并有相應(yīng)的項(xiàng)目分析評(píng)價(jià)報(bào)告，最后以PPT匯報(bào)的方式相互交流、總結(jié)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)情況。這些工作任務(wù)，知識(shí)層面上，從電路的前級(jí)到后級(jí)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，是逐漸加深的過(guò)程；在方法與社會(huì)能力層面，每個(gè)工作任務(wù)都自成一體，具有“咨詢(xún)-決策-計(jì)劃-實(shí)施-檢查-評(píng)價(jià)”完整的六個(gè)工作步驟，真正培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)能力。
3、實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程
項(xiàng)目化的教學(xué)，每個(gè)項(xiàng)目都由基本的工作任務(wù)和創(chuàng)新工作任務(wù)兩部分構(gòu)成。學(xué)生在完成基本的工作任務(wù)過(guò)程中，教師只是起到了引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)的分析及相關(guān)理論知識(shí)的指導(dǎo)；在完成創(chuàng)新工作任務(wù)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)查閱資料的個(gè)人或小組自學(xué)互助方式，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，教師只是進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。在整個(gè)基于工作過(guò)程行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式的實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生是項(xiàng)目的執(zhí)行與完成者，教師只起到了指導(dǎo)和輔導(dǎo)作用，真正做到了以學(xué)生為主體。所以，在項(xiàng)目化教學(xué)中，學(xué)生不再是被動(dòng)的獲取理論知識(shí)，而是真正地行動(dòng)起來(lái)，主動(dòng)地參與到項(xiàng)目中，完成每個(gè)任務(wù)。學(xué)生學(xué)到的也不再是本本上的教條，而是與情境相關(guān)、與實(shí)踐工作密切結(jié)合的活的知識(shí)與技能。在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)到的工作過(guò)程知識(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出與情境無(wú)關(guān)的純理論知識(shí)的范疇，培養(yǎng)了獨(dú)立學(xué)習(xí)、思考問(wèn)題的方法及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，極大地提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)能力，符合以學(xué)生為本的現(xiàn)代職業(yè)教育理念。
三、基于項(xiàng)目教學(xué)的高職電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程考核方式
電子產(chǎn)品數(shù)字電路分析與制作課程的考核方式摒棄傳統(tǒng)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)掌握程度的閉卷筆試的考核方式，注重學(xué)生的過(guò)程學(xué)習(xí)和職業(yè)技能的培養(yǎng)，采用“三方評(píng)定過(guò)程化”的考核方式。
項(xiàng)目化的教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合學(xué)生的過(guò)程學(xué)習(xí)表現(xiàn)，包括學(xué)習(xí)態(tài)度，獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及項(xiàng)目完成的質(zhì)量采用自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)的三方評(píng)定的方式綜合評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，此種考核方式大大提高了學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果得到了明顯的提升。
篇5
在高校電子及電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)中，《電路分析》為一門(mén)基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性、理論性及邏輯性，在學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及實(shí)際問(wèn)題解決能力的提高方面，發(fā)揮著非常重要的作用。由于《電路分析》課程內(nèi)容十分復(fù)雜、抽象，再加上為學(xué)生接觸的專(zhuān)業(yè)啟蒙課程，因而對(duì)于電感、電容等許多抽象概念，學(xué)生難以進(jìn)行聯(lián)想，進(jìn)而失去信心。因此，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教師就必須確保電路知識(shí)的形象化及趣味化，讓學(xué)生準(zhǔn)確、方便掌握課程中的難點(diǎn)與重點(diǎn)。近些年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也在教學(xué)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，如何將仿真軟件技術(shù)在多媒體教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，已成為《電路分析》課程的教學(xué)發(fā)展方向。
1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為一門(mén)利用計(jì)算機(jī)科技成果建立被仿真系統(tǒng)的模型，并在一定的實(shí)驗(yàn)條件下開(kāi)展動(dòng)態(tài)模型實(shí)驗(yàn)的綜合性技術(shù)，具有高效、受環(huán)境約束少、可為仿真條件及參數(shù)的更改提供便利等優(yōu)勢(shì)。以下對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的特點(diǎn)展開(kāi)詳細(xì)探討。
1.1 具備直觀的界面，易于學(xué)習(xí)與理解
在課程教學(xué)過(guò)程中采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可將符合實(shí)際情況的圖表及儀器等詳細(xì)繪制出來(lái)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生直觀、準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)與觀察。
1.2 為電路分析提供了多種有效手段
通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)繪制出來(lái)的模型具有非常齊全的元件庫(kù)，為實(shí)際生產(chǎn)提供了極大的便利。此外，仿真技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)模擬及混合模擬功能，不但可存儲(chǔ)電路仿真圖形中各種工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)及電波，而且還可進(jìn)行打印。除了具備失真、靜態(tài)及動(dòng)態(tài)等方面的分析功能外，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)還可合理判斷并分析電路中出現(xiàn)的短路等各項(xiàng)故障。
1.3 為課程教學(xué)提供了簡(jiǎn)單有效的實(shí)驗(yàn)方法
在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)提供了一項(xiàng)簡(jiǎn)單卻十分有效的實(shí)驗(yàn)方法，其花費(fèi)的成本低，且系統(tǒng)的維護(hù)操作充分保證了自身的長(zhǎng)期使用。學(xué)生在開(kāi)展某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)需擔(dān)心因?yàn)椴僮鞔胧┒鴮?dǎo)致不兩個(gè)效果的發(fā)生。如遇上不懂的問(wèn)題，學(xué)生還可尋求在線(xiàn)幫助，進(jìn)而獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在反復(fù)實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，不會(huì)浪費(fèi)原料及實(shí)驗(yàn)器材。此外，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可完成一些比較難的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生充分感受到真實(shí)感。
2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在電路分析中的具體應(yīng)用
作為電路分析的理論基礎(chǔ)，零輸入響應(yīng)動(dòng)態(tài)電路分析在理論及實(shí)際應(yīng)用方面均具有非常重要的意義。在電路分析理論中，我們通常先將有關(guān)時(shí)間的微分方程轉(zhuǎn)化復(fù)數(shù)方程，進(jìn)而求解。但是，由于方程系數(shù)均為復(fù)數(shù)，倘若采取手工的求解方式，那么就會(huì)非常繁瑣與復(fù)雜，尤其對(duì)于方程數(shù)量較多的復(fù)雜電路，手工求解不但耗時(shí)長(zhǎng)而且極易出現(xiàn)錯(cuò)誤。雖然可以利用計(jì)算機(jī)采用編程的形式完成求解工作，但對(duì)編程者提出了一定的要求，其需要具備一定的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言及算法知識(shí)。此外，編程具有較長(zhǎng)的周期，這也對(duì)電路問(wèn)題的實(shí)際分析與解決產(chǎn)生了一定的制約。而采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，則可大大節(jié)省計(jì)算的時(shí)間，并將電路參數(shù)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行調(diào)試，對(duì)電路中的電壓、電流及功率波形等進(jìn)行直觀觀察。以下就Matlab仿真軟件在電路分析教學(xué)中的應(yīng)用展開(kāi)研究。
以一個(gè)二階動(dòng)態(tài)電路的零輸入響應(yīng)為實(shí)例。圖1為一個(gè)典型的二階動(dòng)態(tài)電路，其中，過(guò)阻尼、臨界阻尼以及欠阻尼為其零輸入響應(yīng)的三種情況。目前已知L為0.5H，C為0.02F，初始值uc（0）為1V，iL（0）為0，研究當(dāng)t≥0，且R分別為1Ω、2Ω、3Ω、4Ω…10Ω以及12.5Ω時(shí)，uc（t）與iL（t）的零輸入響應(yīng)情況，并將其波形畫(huà)出來(lái)。
由于具有不同的求解方程，我們分為過(guò)阻尼電路及欠阻尼（包括臨界阻尼在內(nèi)）電路這兩種情況進(jìn)行研究。
（1）建立出過(guò)阻尼的電路模型。當(dāng)R值為12.5Ω是，uc的微分方程如下：
①
其中，iL的微分方程與uc類(lèi)似。令諧振角頻率wn為 ，衰減常數(shù)α為，那么①式即可寫(xiě)成二階微分方程的典型形式，具體為：
②
初始值即為uc（0）與
此外，根據(jù)示例可知，
也即存在α大于wn的過(guò)阻尼情況，經(jīng)求解得出以下公式：
③
在③中，
經(jīng)Matlab計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行編程處理，程序運(yùn)行的電壓及電流的波形具體見(jiàn)圖2（圖上部分為電壓uc，圖下部分為電流iL）。
（2）建立二階欠阻尼，包括臨界阻尼在內(nèi)的電路模型。當(dāng)R值分別為1Ω、2Ω、3Ω、4Ω…10Ω，uc及iL的微分方程具體如下：
④
在④中，
且式子中的公共參數(shù)為：
經(jīng)Matlab進(jìn)行編程處理，程序運(yùn)行的電壓及電流的波形具體見(jiàn)圖3、圖4。從圖中我們可以清楚看出欠阻尼電路零輸入響應(yīng)曲線(xiàn)與阻尼系數(shù)之間的關(guān)系。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，《電路分析》為一門(mén)具有強(qiáng)理論性及實(shí)驗(yàn)性的課程，其數(shù)學(xué)推導(dǎo)比較多，且學(xué)生難以充分理解其中的物理概念及過(guò)程。而將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)中，理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分離的不足之處，賦予知識(shí)形象化、趣味化，促進(jìn)了電力分析教學(xué)效果的全面提供，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)電路課程的興趣，為其創(chuàng)新思維的培養(yǎng)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
篇6
由于電子設(shè)備對(duì)溫度、振動(dòng)最為敏感，且根據(jù)對(duì)電子產(chǎn)品失效原因的統(tǒng)計(jì)，溫度因素占43.3%，振動(dòng)因素占28.7%，由這2種應(yīng)力作用導(dǎo)致的產(chǎn)品的失效為71%[1]。因此，研究集成電路壽命需主要對(duì)溫度和振動(dòng)2種應(yīng)力進(jìn)行仿真、評(píng)估并預(yù)計(jì)。據(jù)此壽命仿真主體結(jié)構(gòu)中涉及的仿真項(xiàng)目主要有熱仿真、振動(dòng)仿真、故障預(yù)計(jì)仿真。在諸如印刷電路板的典型電子產(chǎn)品的服役期內(nèi)，熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力是產(chǎn)品所承受的主要環(huán)境載荷。文獻(xiàn)[2-4]從器件級(jí)薄弱環(huán)節(jié)的失效物理建模出發(fā)，通過(guò)對(duì)整板PCB的振動(dòng)仿真與實(shí)驗(yàn)，計(jì)算了元器件的壽命。文獻(xiàn)[5-7]研究了集成電路的壽命試驗(yàn)條件，并對(duì)PCB電路板組件的溫度分布進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)研究。此外，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)集成電路的失效類(lèi)別、失效原因開(kāi)展了大量研究。但是上述研究較多的依賴(lài)物理樣機(jī)試驗(yàn)，且計(jì)算集成電路壽命時(shí)未能綜合考慮集成電路復(fù)雜的失效因素。
該文基于協(xié)同仿真技術(shù)，采用競(jìng)爭(zhēng)失效機(jī)制，選用電子產(chǎn)品中的一個(gè)整板PCB作為研究對(duì)象，對(duì)集成電路壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，可在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)集成電路的可靠性進(jìn)行評(píng)估，并減少物理樣機(jī)試驗(yàn)成本。
1 壽命分析流程
基于競(jìng)爭(zhēng)失效機(jī)制的集成電路壽命預(yù)測(cè)的仿真分析流程如圖1所示。首先基于集成電路封裝類(lèi)型完成模型建立；然后分別從熱仿真、振動(dòng)仿真中導(dǎo)入模型所需應(yīng)力參數(shù)，加載集成電路壽命剖面；最后根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)失效機(jī)制，獲取集成電路壽命。其中，集成電路管腳與電路板基板的互連處模型的建立采用競(jìng)爭(zhēng)失效法則（即“最小薄弱原理”）。
整個(gè)流程中各主要步驟如下所示。
（1）獲取集成電路以及電路板組件結(jié)構(gòu)及工藝信息。
（2）根據(jù)電路板組件工作環(huán)境條件制定壽命周期環(huán)境剖面。
（3）基于ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析，獲取熱仿真與振動(dòng)仿真結(jié)果，為基于失效物理的故障預(yù)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。
（4）建立熱故障預(yù)計(jì)模型與振動(dòng)故障預(yù)計(jì)模型，分別進(jìn)行壽命仿真分析，可得到故障預(yù)計(jì)結(jié)果，基于競(jìng)爭(zhēng)失效機(jī)制，確定集成電路失效狀態(tài)，并得到壽命仿真計(jì)算結(jié)果。
2 研究對(duì)象
項(xiàng)目選取的某PCB電路板組件有限元模型網(wǎng)格劃分圖如圖2所示，圖右顯示了集成電路詳細(xì)模型的網(wǎng)格劃分效果。電路板組件模型采用SolidWorks軟件建立，對(duì)目標(biāo)集成電路進(jìn)行詳細(xì)的三維模型建模，對(duì)其他元器件采用長(zhǎng)寬高與之相同的長(zhǎng)方體等效處理。使用ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析，用內(nèi)部MPC約束算法建立接觸單元來(lái)處理各元器件和電路板基板的裝配關(guān)系。
3 壽命周期環(huán)境剖面
熱仿真分析環(huán)境條件根據(jù)基本試驗(yàn)中的各種工作環(huán)境溫度以及產(chǎn)品工作時(shí)對(duì)應(yīng)的環(huán)控條件制定。因此，參考典型電子裝備高溫低溫試驗(yàn)條件[8]，確定仿真溫度環(huán)境如下：熱天地面階段工作和不工作溫度為+70 ℃，冷天地面階段工作和不工作溫度為-55℃；熱天飛行階段工作溫度為+55 ℃，冷天飛行階段工作溫度為-40 ℃。
參照典型電子裝備環(huán)境試驗(yàn)條件，確定電路板隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的功率譜密度，其最大值W0為0.04 g2/Hz。綜上，按照電路板實(shí)際工作條件，將環(huán)境應(yīng)力簡(jiǎn)化為溫度循環(huán)1（冷天工作）、溫度循環(huán)2（熱天工作）和隨機(jī)振動(dòng)，見(jiàn)表1。
4 有限元仿真分析
4.1 熱仿真分析
針對(duì)工作環(huán)境溫度為70 ℃、55 ℃、-40 ℃、-55 ℃的情r進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析，表2為環(huán)境溫度70 ℃時(shí)電路板組件溫度云圖和集成電路溫度云圖。
通過(guò)對(duì)70 ℃工作環(huán)境溫度下電路板、集成電路溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得熱分析結(jié)果，電路板組件平均溫度為80.4 ℃，溫升為10.4 ℃，集成電路平均溫度為82.7 ℃，溫升為12.7 ℃。
4.2 振動(dòng)分析
（1）模態(tài)分析。
振動(dòng)分析時(shí)將電路板兩端插入導(dǎo)軌，故約束兩端UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ自由度；同時(shí)電路板兩側(cè)面被壓緊，故約束其UX方向自由度，并將約束載荷置于載荷集Constraints中。獲取電路板組件前三階模態(tài)振型如表3所示。
（2）隨機(jī)振動(dòng)分析。
在完成模態(tài)分析基礎(chǔ)上按照振動(dòng)環(huán)境條件開(kāi)展隨機(jī)振動(dòng)分析，可獲取位移云圖、加速度云圖。表4顯示了電路板組件位移云圖、電路板組件加速度云圖。
對(duì)隨機(jī)振動(dòng)位移與加速度結(jié)果進(jìn)行歸納，可得電路板位移、加速度，集成電路位移，為進(jìn)行集成電路壽命計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐。
5 壽命仿真分析
5.1 模型建立
該研究中使用的壽命仿真軟件工具是CALCE-PWA，該軟件是用于電子組件設(shè)計(jì)和分析的一組集成工具，輸入熱分析與振動(dòng)分析的結(jié)果，利用其故障模型可對(duì)印制板器件進(jìn)行工作剖面下的故障預(yù)計(jì)。在完成電路板建模、部件建模和元器件建模的基礎(chǔ)上形成最終模型。
5.2 剖面設(shè)置
從熱仿真結(jié)果中獲取集成電路平均殼溫和集成電路安裝位置的電路板表面平均溫度，并按照溫度剖面將集成電路的詳細(xì)溫度數(shù)據(jù)輸入CALCE-PWA軟件中；結(jié)合隨機(jī)振動(dòng)仿真結(jié)果設(shè)置振動(dòng)剖面。表5給出溫度循環(huán)1（冷天工作）、溫度循環(huán)2（熱天工作）和振動(dòng)剖面示例。
5.3 壽命預(yù)計(jì)
定義并加載集成電路壽命剖面后，即可以對(duì)集成電路在各種類(lèi)型剖面下的失效前循環(huán)數(shù)/時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，匯總結(jié)果如表6所示。
通過(guò)Miner定理計(jì)算集成電路溫度循環(huán)、隨機(jī)振動(dòng)下的平均首發(fā)故障前時(shí)間，見(jiàn)表7，集成電路失效狀態(tài)為熱失效，失效循環(huán)數(shù)為260 089。
6 結(jié)語(yǔ)
針對(duì)集成電路故障預(yù)計(jì)的仿真是利用結(jié)構(gòu)、工藝和應(yīng)力等性能參數(shù)建立產(chǎn)品的數(shù)字模型并進(jìn)行失效分析。該文介紹了基于競(jìng)爭(zhēng)失效機(jī)制的集成電路壽命評(píng)估流程，并以某型號(hào)集成電路進(jìn)行仿真分析，確定了該集成電路的失效狀態(tài)與失效循環(huán)次數(shù)。基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的集成電路壽命分析方法可應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)各個(gè)階段，并減少物理樣機(jī)試驗(yàn)成本，為評(píng)估集成電路的可靠性提供依據(jù)。
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篇7
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篇8
2.1發(fā)展與現(xiàn)狀
從晶體管的研發(fā)到微電子技術(shù)逐漸成熟經(jīng)歷漫長(zhǎng)的演變史，由晶體管的研發(fā)以組件為基礎(chǔ)的混合元件（鍺集成電路）半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOS電路微電子。這一發(fā)展過(guò)程中，電路涉及的內(nèi)容逐漸增多，電路的設(shè)計(jì)和過(guò)程也更加復(fù)雜，電路制造成本也逐漸增高，單純的人工設(shè)計(jì)逐漸不能滿(mǎn)足電路的發(fā)展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的發(fā)展方向。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)對(duì)微電子的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間，目前國(guó)內(nèi)微電電子發(fā)展特點(diǎn)如下：（1）微電子技術(shù)創(chuàng)新取得了具有突破性的進(jìn)展，且逐漸形成具有較大規(guī)模的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。對(duì)于集成電路的技術(shù)水平在0.8~1.5μm，部分尖端企業(yè)的技術(shù)水平可以達(dá)到0.13μm。（2）微電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，隨著技術(shù)的革新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸生成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，上下游關(guān)系處理完善。（3）產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，更多企業(yè)參與到微電子學(xué)的研究和電路中，有效推動(dòng)了微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促使微電子技術(shù)得到了進(jìn)一步的完善和發(fā)展。
2.2發(fā)展趨勢(shì)
微電子技術(shù)的發(fā)展中，將微電子技術(shù)與其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可以衍生出更多新型電子器件，為推動(dòng)學(xué)科完善提供幫助。另外微電子技術(shù)與其他產(chǎn)業(yè)結(jié)合，可以極大的拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的增加。微電子芯片的發(fā)展遵循摩爾定律，其CAGR累計(jì)平均增長(zhǎng)可以達(dá)到每年58%。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，微電子技術(shù)將按照提升集團(tuán)系統(tǒng)的性能和性?xún)r(jià)比，如下為當(dāng)前微電子的發(fā)展方向。
2.2.1硅基互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）
CMOS電路將成為微電子的主流工藝，主要是借助MOS技術(shù)，完成對(duì)溝道程度的縮小，達(dá)到提升電路的集成度和速度的效果。運(yùn)用CMOS電路，改善芯片的信號(hào)延遲、提升電路的穩(wěn)定性，再改善電路生產(chǎn)成本，從而使得整個(gè)系統(tǒng)得到提升，具有極高研究和應(yīng)用價(jià)值。可以將CMOS電路將成為未來(lái)一段時(shí)間的主要研究對(duì)象，且不斷對(duì)CMOS電路進(jìn)行縮小和優(yōu)化，滿(mǎn)足更多設(shè)備的需求。
2.2.2集成電路是當(dāng)前微電子技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)
微電子芯片是建立在的集成電路的基礎(chǔ)上，所以微電子學(xué)的研究中，要重視對(duì)集成電路研究和分析。為了迎合信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于集成電路暴露出的延時(shí)、可靠性等因素，需要及時(shí)的進(jìn)行處理。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)于集成電路的研究和轉(zhuǎn)變勢(shì)在必行。
2.2.3微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合
借助微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合，可以衍生出諸多新型技術(shù)類(lèi)型。當(dāng)前與微電子技術(shù)結(jié)合的技術(shù)實(shí)例較多，積極為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。例如：微光機(jī)電系統(tǒng)和DNA生物芯片，微光機(jī)電系統(tǒng)是將微電子技術(shù)與光學(xué)理論、機(jī)械技術(shù)等結(jié)合，可以發(fā)揮三者的綜合性能，可以實(shí)現(xiàn)光開(kāi)關(guān)、掃描和成像等功能。DNA生物芯片是將微電子技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，能有效完成對(duì)DNA、RNA和蛋白質(zhì)等的高通量快速分析。借助微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合衍生的新技術(shù)，能夠更為有效推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
3微電子技術(shù)的應(yīng)用解讀
微電子學(xué)與集成電路的研究不斷深入，微電子技術(shù)逐漸的應(yīng)用到人們的日常生活中，對(duì)于改變?nèi)藗兊纳钇焚|(zhì)具有積極的作用。且微電子技術(shù)逐漸成為一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平和綜合國(guó)力的指標(biāo)。在實(shí)際的微電子技術(shù)應(yīng)用中，借助微電子技術(shù)和微加工技術(shù)可以完成對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)建，在完成信息采集、處理、傳遞等功能的基礎(chǔ)上，還可以自主或是被動(dòng)的執(zhí)行相關(guān)操作，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于DNA生物芯片可以用于生物學(xué)研究和相關(guān)醫(yī)療中，效果顯著，對(duì)改善人類(lèi)生活具有積極的作用和意義。
4結(jié)束語(yǔ)
微電子學(xué)與集成電路均為信息技術(shù)的基礎(chǔ)，其中微電子學(xué)中囊括集成電路。在對(duì)微電子學(xué)和集成電路的解析中，需要對(duì)集成電路和微電子技術(shù)展開(kāi)綜合解讀，分析微電子技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，再結(jié)合具體情況對(duì)微電子技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用展開(kāi)解讀，為微電子學(xué)與集成電路的創(chuàng)新和完善提供參考，進(jìn)而推動(dòng)微電子技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)造更大的產(chǎn)值，實(shí)現(xiàn)國(guó)家的持續(xù)健康發(fā)展。
作者:胥亦實(shí) 單位:吉林大學(xué)
參考文獻(xiàn)
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篇9
1 前言
結(jié)合當(dāng)前集成電路封裝制造實(shí)際，集成電路封裝的生產(chǎn)效率，是決定集成電路封裝制造效果的重要因素，只有全面提高生產(chǎn)效率，才能滿(mǎn)足集成電路封裝制造需要，為集成電路封裝制造提供有力支持。為此，集成電路封裝制造要想提高生產(chǎn)效率，就要對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行完善，并制定操作性較強(qiáng)的生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)還要對(duì)設(shè)備人員配比進(jìn)行優(yōu)化，真正從生產(chǎn)流程和制造現(xiàn)場(chǎng)入手，制定完善的生產(chǎn)計(jì)劃，保證集成電路封裝制造生產(chǎn)效率能夠得到全面提高，滿(mǎn)足集成電路封裝制造需要。
2 集成電路封裝制造，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行完善
通過(guò)對(duì)集成電路封裝制造過(guò)程進(jìn)行了解后可知，生產(chǎn)流程是決定生產(chǎn)效率的重要因素，只有建立完善的生產(chǎn)流程，才能保證集成電路封裝制造取得積極效果。為此，集成電路封裝制造生產(chǎn)效率的提高，應(yīng)從對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行完善入手，具體應(yīng)做好以下幾個(gè)方面工作：
2.1 對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行深入了解，總結(jié)生產(chǎn)流程不足
在對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行完善之前，需要對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)流程進(jìn)行全面了解，并對(duì)生產(chǎn)流程的特點(diǎn)和要素進(jìn)行全面了解，做到總結(jié)現(xiàn)有生產(chǎn)流程的不足，為生產(chǎn)流程的優(yōu)化提供有力支持，保證生產(chǎn)流程的完善能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)需要并取得實(shí)效。
2.2 根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行完善
基于提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率的現(xiàn)實(shí)需要，在集成電路封裝制造過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行完善，將側(cè)重點(diǎn)放在生產(chǎn)流程的合理性和生產(chǎn)效率上。結(jié)合當(dāng)前集成電路封裝產(chǎn)品制造實(shí)際，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行完善是提高生產(chǎn)效率的有效手段。
2.3 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整
深入了解了生產(chǎn)流程的特點(diǎn)之后，應(yīng)根據(jù)集成電路封裝產(chǎn)品的特點(diǎn)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，調(diào)整應(yīng)重點(diǎn)對(duì)工序、人員和交接過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，使集成電路封裝產(chǎn)品能夠在整體生產(chǎn)效率上得到全面提高。因此，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整是十分必要的。
3 集成電路封裝制造，應(yīng)制定操作性較強(qiáng)的生產(chǎn)計(jì)劃
結(jié)合集成電路封裝制造實(shí)際，在集成電路封裝制造過(guò)程中，科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃是保障產(chǎn)品生產(chǎn)效率的重要指導(dǎo)文件，只有強(qiáng)化生產(chǎn)計(jì)劃的編制質(zhì)量，并提高生產(chǎn)計(jì)劃的可操作性，才能保證集成電路封裝制造取得積極效果。為此，集成電路封裝制造應(yīng)保證生產(chǎn)計(jì)劃的可操作性，具體應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：
（1）生產(chǎn)計(jì)劃在編制之前，需要對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行全面深入的了解。鑒于生產(chǎn)計(jì)劃的重要性，在生產(chǎn)計(jì)劃編制之前，只有對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行深入的了解，才能提高生產(chǎn)計(jì)劃的針對(duì)性，保證生產(chǎn)計(jì)劃的指導(dǎo)性得到全面發(fā)揮。因此，生產(chǎn)計(jì)劃的編制需要以生產(chǎn)實(shí)際為前提。
（2）生產(chǎn)計(jì)劃在編制中，應(yīng)充分考慮設(shè)備及人員生產(chǎn)能力。考慮到生產(chǎn)計(jì)劃的指導(dǎo)性，在生產(chǎn)計(jì)劃編制過(guò)程中，只有對(duì)設(shè)備和人員的生產(chǎn)能力有足夠的了解，才能保證生產(chǎn)計(jì)劃的指導(dǎo)性有效發(fā)揮。因此，生產(chǎn)計(jì)劃的編制，應(yīng)以設(shè)備和人員的生產(chǎn)實(shí)際為主，切忌盲目編制生產(chǎn)計(jì)劃。
（3）生產(chǎn)計(jì)劃在編制中，應(yīng)做到生產(chǎn)資源合理調(diào)配和優(yōu)化。在生產(chǎn)計(jì)劃的編制中，生產(chǎn)資源的調(diào)配和優(yōu)化是保證生產(chǎn)計(jì)劃有效性的關(guān)鍵因素。基于這一認(rèn)識(shí)，生產(chǎn)計(jì)劃的編制，應(yīng)立足企業(yè)實(shí)際，對(duì)生產(chǎn)資源和生產(chǎn)流程進(jìn)行全面了解，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的合理調(diào)配和優(yōu)化，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
4 集成電路封裝制造，應(yīng)正確利用分析方法
直接觀察法是一種簡(jiǎn)便有效的分析工具，它可以幫助我們更好的理解現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找提高的機(jī)會(huì)，同時(shí)它提供了一種流程分析的方法.一種非常有效的持續(xù)改進(jìn)方法。通過(guò)觀察設(shè)備及操作工的活動(dòng)，迅速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，利用分析工具弄清楚哪些活動(dòng)是有價(jià)值的，哪些活動(dòng)是沒(méi)有價(jià)值但必須的，哪些活動(dòng)是沒(méi)有價(jià)值也沒(méi)有必要做的，去掉那些沒(méi)有價(jià)值的活動(dòng)，多做增值的活動(dòng)，就找到提高的辦法了。通常在分析過(guò)程中我們會(huì)用到一些工具去記錄和分析我們所觀察到的內(nèi)容。自上而下的流程圖，生產(chǎn)流程圖，材料流程圖，人員流程圖。
通常集成電路封裝制造會(huì)存在以下問(wèn)題：
（1）每批料在上料前和卸料后都要進(jìn)行點(diǎn)數(shù)，此時(shí)設(shè)備會(huì)處于等待狀態(tài)大概十五分鐘，大大降低了設(shè)備的利用率。
（2）在上料后。設(shè)備需要3分鐘下載程序，此時(shí)操作工處于閑置狀態(tài)。 所有的料都卸載后，操作工需耍對(duì)所有的料進(jìn)行點(diǎn)數(shù)，在點(diǎn)數(shù)的這段時(shí)間設(shè)備處于閑置狀態(tài)。
（3）在所有的 片測(cè)試完畢后，操作工需要把裝料的小推車(chē)送到下一站點(diǎn)，再進(jìn)行下一批料的上料，在送料的這段時(shí)間設(shè)備處于閑置狀態(tài)。
基于以上問(wèn)題.我們對(duì)操作流程做了調(diào)整，以便盡可能的減少設(shè)備的等待時(shí)間，提高設(shè)備的利用率。
5 結(jié)論
通過(guò)本文的分析可知，集成電路封裝的生產(chǎn)效率，是決定集成電路封裝制造效果的重要因素，只有全面提高生產(chǎn)效率，才能滿(mǎn)足集成電路封裝制造需要，為集成電路封裝制造提供有力支持。為此，集成電路封裝制造要想提高生產(chǎn)效率，就要對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行完善，并制定操作性較強(qiáng)的生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)還要對(duì)設(shè)備人員配比進(jìn)行優(yōu)化，真正從生產(chǎn)流程和制造現(xiàn)場(chǎng)入手，制定完善的生產(chǎn)計(jì)劃，保證集成電路封裝制造生產(chǎn)效率能夠得到全面提高。
參考文獻(xiàn)
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篇10
1關(guān)于數(shù)字集成電路邏輯功能及其內(nèi)部設(shè)計(jì)的分析
日常生活中的數(shù)字集成電路產(chǎn)品是非常多的，通過(guò)對(duì)其電路結(jié)構(gòu)的分析，可以分為T(mén)TL系列及其MOS系列。TTL數(shù)字集成電路進(jìn)行了電子及其空穴載流子的導(dǎo)電，我們稱(chēng)之為雙極性電路。MOS數(shù)字集成電路進(jìn)行了載流子導(dǎo)電電路的應(yīng)用，其中的電子導(dǎo)電部分，我們稱(chēng)之為NMOS 電路，將那種空穴導(dǎo)電電路稱(chēng)之為PMOS電路。PMOS電路及其N(xiāo)MOS的組合電路，我們稱(chēng)之為CMOS電路。
相對(duì)于TTL數(shù)字集成電路，CMOS數(shù)字集成電路具備良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其工作電源的電壓范圍比較寬，并且其靜態(tài)功耗水平比較低，其抗干擾能力比較強(qiáng)，具備較高的輸入阻抗，并且其應(yīng)用成本比較低。介于這些優(yōu)勢(shì)，CMOS數(shù)字集成電路得到了廣泛的應(yīng)用。在日常生活中，數(shù)字集成電路的品種是非常多的，包括門(mén)電路、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器、編譯碼器、存儲(chǔ)器等。
我們可以將數(shù)字邏輯電路分為時(shí)序邏輯電路及其組合邏輯電路。在組合邏輯電路的分析中，任意時(shí)刻的輸出取決于其當(dāng)時(shí)的輸入，這跟電路的工作狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系。比較常見(jiàn)的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器及其數(shù)據(jù)選擇器。在時(shí)序邏輯電路中，任意時(shí)刻的輸出取決于該時(shí)刻的輸入，與電路的原先狀態(tài)存在聯(lián)系。時(shí)序邏輯電路具備記憶的功能，其內(nèi)部含有存儲(chǔ)單元電路，比較常見(jiàn)的時(shí)序邏輯電路有移位寄存器、計(jì)數(shù)器等。
實(shí)際上，不同組合的邏輯電路及其時(shí)序邏輯電路是非常多的，其應(yīng)用比較廣泛，并且有很多標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的集成電路產(chǎn)品，我們把這些產(chǎn)品稱(chēng)之為通用集成電路。我們把那些專(zhuān)門(mén)用途設(shè)計(jì)制作的集成電路稱(chēng)之為專(zhuān)用集成電路。
數(shù)字電路是由組合邏輯及其寄存器構(gòu)成的，組合邏輯是由基本門(mén)組成的函數(shù)，其輸出與當(dāng)前的輸入存在關(guān)系。比如組合邏輯的邏輯計(jì)算。時(shí)序電路包含基本門(mén)，也包括一系列的存儲(chǔ)元件，進(jìn)行過(guò)去信息的保存。時(shí)序電路的穩(wěn)態(tài)輸出與當(dāng)前的輸入有關(guān)，跟過(guò)去的輸入狀態(tài)也有關(guān)。時(shí)序電路在進(jìn)行邏輯運(yùn)算的同時(shí)，也會(huì)進(jìn)行處理結(jié)果的存儲(chǔ)，從而方便下一次的運(yùn)算。
從功能上來(lái)說(shuō)，數(shù)字集成電路分為數(shù)據(jù)通路及其控制邏輯部分。這些部分都由一系列的時(shí)序邏輯電路構(gòu)成，都是同步的時(shí)序電路，時(shí)序電路被多個(gè)觸發(fā)器及其寄存器分為若干的節(jié)點(diǎn)。這些觸發(fā)器在時(shí)鐘控制下會(huì)進(jìn)行同樣節(jié)拍的工作，從而進(jìn)行設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化。
2 CM0S系列集成電路的一般特性與方式
（1）CMOS系統(tǒng)集成電路是數(shù)字集成電路的主流模式。其集成電路的工作電源電壓范圍是3～18V，74HC系列是2～6V，黨電源電壓VDD=5V時(shí)，其CMOS電路的靜態(tài)功耗分別為：中規(guī)模集成電路類(lèi)是25～100%eW，緩沖器及其觸發(fā)器類(lèi)是5～20%eW，門(mén)電路類(lèi)是2.5～5%eW，其輸入阻抗非常高，CMOS電路幾乎沒(méi)有驅(qū)動(dòng)電路功率的消耗。
該電路也具備良好的抗干擾能力，其電源電壓的允許范圍比較大，其輸出高低電平的擺幅也比較大，其抗干擾能力非常強(qiáng)，其噪音容限值也非常的大，其電源電壓越高，其噪聲容限值非常的大，CMOS電路電源的利用系數(shù)非常的高。
CMOS數(shù)字集成電路也具備良好的扇出能力，在進(jìn)行低頻工作時(shí)，其輸出端可以進(jìn)行50個(gè)數(shù)量以上的CMOS器件的驅(qū)動(dòng)，其也具備良好的抗輻射能力。CMOS管是一種多數(shù)載流子受控導(dǎo)電器件，針對(duì)載流子濃度，射線(xiàn)輻射的影響不大。CMOS電路特別適合于進(jìn)行航天、衛(wèi)星等條件下的工作。CMOS集成電路的功耗水平比較低，其內(nèi)部發(fā)熱量比較小，集成度非常的高，電路自身是一種互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，環(huán)境溫度的不斷變化，其參數(shù)會(huì)進(jìn)行相互補(bǔ)償，因此，能夠保證良好的溫度穩(wěn)定性。
（2）相對(duì)于TTL集成電路，CMOS集成電路的制造工藝更加的簡(jiǎn)單，其進(jìn)行硅片面積的占用也比較小，比較適合于進(jìn)行大規(guī)模及其超大規(guī)模集成電路的制造及其應(yīng)用。在CMOS電路的應(yīng)用過(guò)程中，不能進(jìn)行多余輸入端的懸空，否則就可能導(dǎo)致靜電感應(yīng)的較高電壓的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致器件的損壞情況，這些多余的輸入端需要進(jìn)行YSS的接入，或者實(shí)現(xiàn)與其它輸入端進(jìn)行并聯(lián)，這需要針對(duì)實(shí)際情況做好相關(guān)的決定。
CMOS電路輸入阻抗水平是比較高的，容易受到靜電感應(yīng)發(fā)生擊穿情況，為了滿(mǎn)足實(shí)際工作的要求，我們需要做好靜電屏蔽工作。在CMOS電路焊接過(guò)程中，需要做好焊接時(shí)間的控制，保證焊接工具的良好應(yīng)用，進(jìn)行焊接溫度的良好控制。
3結(jié)語(yǔ)
在數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多標(biāo)準(zhǔn)通用單元得到積累，比如選擇器、比較器、乘法器、加法器等，這些單元電路的形狀規(guī)則更加方便集成，這說(shuō)明數(shù)字電路在集成電路中得到更好的發(fā)展及其應(yīng)用，這是數(shù)字集成電路應(yīng)用體系的主要工作模式。
參考文獻(xiàn)
篇11
集成電路（IC）作為微型的電子部件，在運(yùn)行中不僅具有較高的可靠性，而且能夠使電氣設(shè)備的性能更好地發(fā)揮出來(lái)。由于集成電路所消耗的成本低，而且便于安裝和調(diào)試，因此在電氣設(shè)備中廣泛使用。目前的集成電路在設(shè)計(jì)上，對(duì)電路連接的各種元器件的集成度更高，使得引出腳的數(shù)量也越來(lái)越多。如果集成電路在運(yùn)行中發(fā)生故障，就會(huì)面臨著檢修問(wèn)題，其中集成電路的檢測(cè)技術(shù)是需要重視的。
一、集成電路的測(cè)試技術(shù)
集成電路是電子電路，從其組成來(lái)看，是由包括電阻、電感、晶體管以及電容等等的微型元器件所構(gòu)成。這些元器件在加工和制作都具有一定的工藝水準(zhǔn)，使用電路連接的同時(shí)，將這些元器件的組合制作為半導(dǎo)體晶片封裝在專(zhuān)門(mén)的管殼中。當(dāng)集成電路處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，要注重分析集成電路的參數(shù)，即電參數(shù)和極限參數(shù)。電參數(shù)是在集成電路運(yùn)行中，處于電壓定值的情況下，集成電路的電流運(yùn)行狀況以及所輸出的最大功率值；極限參數(shù)是指各項(xiàng)參數(shù)的極限值，包括電壓的極限值、功能消耗的極限值、環(huán)境溫度的極限值等等。同時(shí)，還要對(duì)集成電路的引腳進(jìn)行分析。集成電路的引腳根據(jù)電流所發(fā)揮的功能不同而發(fā)揮著不同的作用，也因此而對(duì)引腳外的電路設(shè)計(jì)就會(huì)有所不同。
二、集成電路的故障測(cè)試技術(shù)以及維護(hù)技術(shù)
集成電路的微型結(jié)構(gòu)能夠促使其所要發(fā)揮的各種功能得到滿(mǎn)足。集成電路將各種元件組合為一個(gè)整體后，就構(gòu)成了一個(gè)具有綜合性能的電路，元器件的兼容性使得集成電路的各種性能得以充分發(fā)揮。特別是集成電路的微型化設(shè)計(jì)、智能化發(fā)展，使其運(yùn)行中獲得了一定的保障。但是，當(dāng)集成電路在應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮作用的同時(shí)，也會(huì)由于各種原因而導(dǎo)致故障發(fā)生，嚴(yán)重影響了集成電路的功能性有效發(fā)揮。這就需要對(duì)
1、確認(rèn)信號(hào)輸入和輸出的引腳。集成電路運(yùn)行中，要能夠明確信號(hào)輸入的引腳，之后才可以對(duì)集成電路的輸入信號(hào)進(jìn)行處理。輸出信號(hào)是通過(guò)引腳而進(jìn)入到外電路當(dāng)中，在進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候，要對(duì)信號(hào)的輸出質(zhì)量進(jìn)行檢查。
2、對(duì)電源引腳狀況進(jìn)行檢查。當(dāng)電源的引腳都沒(méi)有出現(xiàn)直流電壓的時(shí)候，就要對(duì)電源的引腳進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)電路中所存在的引腳直流電壓使用內(nèi)阻測(cè)量工具及西寧見(jiàn)擦，以避免由于引腳電壓?jiǎn)栴}而引發(fā)測(cè)量不準(zhǔn)確。
3、集成電路的損壞元件可以用元件替代。如果集成電路出現(xiàn)了故障，且是由電路元件所造成的，如果沒(méi)有元件的情況下，可以采用加接的方法進(jìn)行處理。在元器件的選擇上，以功率小的元件為主，其要注意電路連接的時(shí)候可以出現(xiàn)寄生耦合的現(xiàn)象。
4、對(duì)集成電路運(yùn)行中的散熱問(wèn)題要高度注意。在對(duì)功率比較大的電路進(jìn)行檢查的時(shí)候，如果改各個(gè)電源電路是等同的，就要檢查集成電路運(yùn)行中的散熱問(wèn)題。當(dāng)集成電路處于大功率運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，要注意必須要安裝散熱器，也可以是風(fēng)扇。如果集成電路的功率很大，還可以采用熱輻射的方式進(jìn)行散熱，也可以通過(guò)液冷的方式進(jìn)行散熱處理。
篇12
圖2：無(wú)錫市集成電路專(zhuān)利申請(qǐng)情況
分析： 近五年來(lái)，我國(guó)集成電路專(zhuān)利申請(qǐng)量大體上保持持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)（圖1），但增幅不大，從2006年626件申請(qǐng)量增長(zhǎng)到2010年747件申請(qǐng)量，以年均4.5%的增幅遞增，其中2006年到2007年申請(qǐng)量增幅最大，達(dá)到12.9%。參考其它制造業(yè)領(lǐng)域，大部分行業(yè)2007年專(zhuān)利申請(qǐng)量均有較大增幅，原因可能在于2007年相關(guān)政策的刺激。需要特別指出的是，2008年至2009年的曲線(xiàn)下降可能是來(lái)源于中國(guó)專(zhuān)利的早期公開(kāi)延遲審查，所以不能作為專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)的判定依據(jù)。無(wú)錫市集成電路專(zhuān)利申請(qǐng)量較少（圖2），2006―2010五年的申請(qǐng)總量?jī)H為全國(guó)申請(qǐng)總量的1%左右，但增幅較大，年均增幅達(dá)56.5%。
2、專(zhuān)利類(lèi)型分析（總量）
分析：從集成電路專(zhuān)利類(lèi)型來(lái)看，國(guó)內(nèi)該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)明專(zhuān)利總量5944件，占比85%，而實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)則占比很少，說(shuō)明該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)含量較高。而對(duì)照無(wú)錫市集成電路專(zhuān)利類(lèi)型分布圖，發(fā)現(xiàn)發(fā)明專(zhuān)利總量?jī)H為31件，占比僅為54%，與全國(guó)平均水平相比有較大差距，技術(shù)含量較低，有待于繼續(xù)提高技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，加強(qiáng)集成電路方面的科技創(chuàng)新研究。
3、國(guó)省分布狀況分析
分析：根據(jù)我國(guó)集成電路專(zhuān)利申請(qǐng)量排名情況來(lái)看，排名前十位企業(yè)中無(wú)一家大陸企業(yè)，日資企業(yè)6家、臺(tái)資企業(yè)1家、韓國(guó)企業(yè)1家、美國(guó)企業(yè)1家、荷蘭企業(yè)1家，可見(jiàn)國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)實(shí)力和研發(fā)能力上與外資臺(tái)資企業(yè)相比有較大差距。我國(guó)企業(yè)在集成電路領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)上缺乏壁壘優(yōu)勢(shì)，陣地薄弱，還沒(méi)有形成規(guī)模，技術(shù)含量也不高，需要進(jìn)一步提高技術(shù)開(kāi)發(fā)能力。
無(wú)錫市在集成電路領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量大部分來(lái)自“創(chuàng)立達(dá)科技”、“五十八研究所”、“中微高科”和“友達(dá)電子”，技術(shù)分布比較零散，沒(méi)有形成集中技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)。
分析總結(jié)
篇13
為了提高集成電路EDA課程的教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)環(huán)境，為國(guó)家培養(yǎng)具備高質(zhì)量的超大規(guī)模集成電路EDA技術(shù)的人才，筆者從本校的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合眾多兄弟院校的改革經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，進(jìn)行了課程建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容的研究。
課程建設(shè)目標(biāo)的改革
拓展學(xué)科領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣 本校集成電路EDA課程開(kāi)設(shè)于纖維物理學(xué)專(zhuān)業(yè)，但是其內(nèi)容包括物理、化學(xué)、電子等多個(gè)學(xué)科，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，講述多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，尤其是不同學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新和應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生走出本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，拓展學(xué)生視野，提高科技創(chuàng)新意識(shí)。與學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行互動(dòng)，啟發(fā)式和引導(dǎo)式地提出一些問(wèn)題，讓學(xué)生課后通過(guò)資料的查找和收集，在下一次課堂中參與討論。激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的興趣。這樣課內(nèi)聯(lián)系課外、師生全面互動(dòng)、尊重自我評(píng)價(jià)的新型教學(xué)方法可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，激勵(lì)自主學(xué)習(xí)，由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)式學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
完善平臺(tái)建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力 在已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上，打造軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等多位一體的集成電路EDA平臺(tái)，完善集成電路EDA實(shí)驗(yàn)。通過(guò)集成電路EDA平臺(tái)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，既培養(yǎng)了學(xué)生的仿真設(shè)計(jì)能力，加深了對(duì)集成電路EDA知識(shí)的掌握，又使學(xué)生掌握了科學(xué)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法。引導(dǎo)學(xué)生參加項(xiàng)目研發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和挑戰(zhàn)杯活動(dòng)，以本課程的考核方式激勵(lì)學(xué)生寫(xiě)出創(chuàng)新性論文，通過(guò)軟件仿真、實(shí)驗(yàn)建模等方式設(shè)計(jì)出自己的創(chuàng)新性產(chǎn)品，利用集成電路EDA平臺(tái)驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)，然后以項(xiàng)目的形式聯(lián)系企業(yè)，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，將“產(chǎn)學(xué)研”一體化的理念進(jìn)行實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
課程教學(xué)內(nèi)容的改革
精選原版教材 教材是教學(xué)的主要依據(jù)，教材選取的好壞直接影響著教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)集成電路EDA課程的教材都以中文教材為主，內(nèi)容陳舊，即使是外文翻譯版教材，也由于翻譯質(zhì)量及時(shí)間的原因，仍然無(wú)法跟得上集成電路的革新。因此，在教材選取時(shí)應(yīng)當(dāng)以一本英文原版教材為主，多本中文教材輔助。英文原版教材大多是國(guó)外資深集成電路EDA方面的專(zhuān)家以自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)體會(huì)為基礎(chǔ)，結(jié)合集成電路EDA的相關(guān)理論來(lái)進(jìn)行編寫(xiě)，既有豐富的理論知識(shí)，又包含了大量的設(shè)計(jì)實(shí)例，使學(xué)生更容易地掌握集成電路EDA技術(shù)。但是只選擇外文教材，由于語(yǔ)言的差異，學(xué)生對(duì)外文的理解和接受仍然存在一定的問(wèn)題，為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，需要輔助中文教材，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解外文教材的真諦。
更新教學(xué)內(nèi)容 著名的摩爾定律早在幾十年前就指出了當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18個(gè)月至24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。這條定律指引著集成電路產(chǎn)業(yè)飛速的發(fā)展，集成電路EDA課程是學(xué)生掌握集成電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)課程，因此必須緊跟時(shí)展，不斷更新教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)有的集成電路EDA教材涉及集成電路新技術(shù)的內(nèi)容很少，大部分都以闡述基本原理為主，致使學(xué)生無(wú)法接觸到最新的內(nèi)容，影響學(xué)生在研究生面試、找工作等眾多環(huán)節(jié)的發(fā)揮。在走入工作崗位后，學(xué)生感覺(jué)工作內(nèi)容與學(xué)校所學(xué)的知識(shí)嚴(yán)重脫節(jié)，需要較長(zhǎng)的時(shí)間補(bǔ)充新知識(shí)，來(lái)適應(yīng)新工作。為了改善這種狀況，需要以紙質(zhì)教材為主，輔助電子PPT內(nèi)容來(lái)進(jìn)行教學(xué)。紙質(zhì)教材主要提供理論知識(shí)，電子PPT緊跟集成電路的發(fā)展，隨時(shí)更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)將目前主流的EDA技術(shù)融入課程教學(xué)中。還可以進(jìn)行校企結(jié)合，把企業(yè)的專(zhuān)家引進(jìn)來(lái)，把學(xué)校的學(xué)生推薦到企業(yè)，將課程教學(xué)和企業(yè)實(shí)際相結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)效果。
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