應(yīng)用物理-電路設(shè)計(jì)軟件和開發(fā)大綱.doc

南通大學(xué)課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)模板（理論類）一、課程簡(jiǎn)介課程名稱電路設(shè)計(jì)軟件和開發(fā)英譯名稱Circuit design software and development課程代碼020970課程開設(shè)學(xué)期七課程學(xué)時(shí)48課程學(xué)分3課程類型公共基礎(chǔ)課專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)選修課公共選修課必修課選修課授課學(xué)院理學(xué)院教學(xué)研究室/系技術(shù)物理系教材名稱固體物理學(xué)教材出版信息楊欣等編著，清華大學(xué)出版社，2006年4月第1版，ISBN：978-7-302-12626-3教材性質(zhì)國(guó)家部級(jí)規(guī)劃省級(jí)規(guī)劃自編其他考核方式考試考查開卷閉卷課程設(shè)計(jì)學(xué)期論文其他課程成績(jī)平時(shí)成績(jī)： 60% 期末成績(jī)：40% 課程負(fù)責(zé)人及團(tuán)隊(duì)骨干（五人以內(nèi)）姓名性別學(xué)歷學(xué)位職稱從教時(shí)間仲崇貴男博士研究生博士教授1995.08薛同蓮女碩士研究生碩士講師2007.04課程簡(jiǎn)介 電路設(shè)計(jì)軟件和開發(fā)是應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)一門專業(yè)選修課程，利用兩種電路仿真軟件（Multisim 和 Protel）與電路課程教學(xué)相結(jié)合，開設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)生不僅掌握了Multisim軟件中電路創(chuàng)建、各種虛擬儀器儀表的使用、電路的仿真分析等基本使用方法，還利用Multisim軟件進(jìn)行了單管放大電路、多級(jí)放大電路、小信號(hào)交流放大電路、有源濾波電路、RC正弦波振蕩電路、AD轉(zhuǎn)換電路等多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的仿真。Protel軟件可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)印刷電路板的繪制，做完整個(gè)電路設(shè)計(jì)流程，學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新性思維得到了很好地鍛煉，滿足人才培養(yǎng)的要求。 二、課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：本科層次，應(yīng)用物理，光電信息科學(xué)與工程課程代碼：020970學(xué)時(shí)分配：48賦予學(xué)分：3先修課程：高等數(shù)學(xué)、電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后續(xù)課程：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理2、 課程性質(zhì)與任務(wù)： 隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新材料、新一代能源和光伏、以及微電子技術(shù)的迅速提升，作為應(yīng)用物理專業(yè)的學(xué)生，從未來(lái)從事電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和研發(fā)的實(shí)際需求出發(fā)，除必須掌握基本的電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，還要掌握有關(guān)利用電路仿真軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的方法。在學(xué)生學(xué)完電路基礎(chǔ)理論知識(shí)后，通常會(huì)采用一些實(shí)踐課程來(lái)訓(xùn)練學(xué)生，以使學(xué)生更好的掌握相關(guān)知識(shí)。實(shí)際的電路實(shí)驗(yàn)與基于軟件的電路虛擬實(shí)驗(yàn)各有其優(yōu)越性和不足，不能偏頗。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初始階段，采用實(shí)際實(shí)驗(yàn)的模式，讓學(xué)生搭接較為簡(jiǎn)單的電子線路。隨著教學(xué)內(nèi)容的拓展，實(shí)際的電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到場(chǎng)所、設(shè)備、元器件等實(shí)驗(yàn)條件的限制，采用仿真軟件（Multisim和Protel）進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，模擬實(shí)際電路實(shí)驗(yàn)中的各種情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行分析、研究與總結(jié)，對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行PCB板設(shè)計(jì)。通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能熟練使用這些軟件，并能進(jìn)行一定程度的自主開發(fā)，處理實(shí)際電路應(yīng)用方面的問(wèn)題。三、教學(xué)目的與要求本課程的目標(biāo)是通過(guò)學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)中常用的兩種軟件（Multisim和Protel），使學(xué)生掌握電路設(shè)計(jì)的基本概念、基本理論方法和基本技術(shù)，了解電路設(shè)計(jì)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。同時(shí)使他們樹立辯證唯物主義世界觀，掌握科學(xué)研究方法，創(chuàng)造能力和創(chuàng)新性思維得到鍛煉。四、教學(xué)內(nèi)容與安排第1章 電路設(shè)計(jì)與制作起步 （3 學(xué)時(shí)） 1.1 電路設(shè)計(jì)與電路圖 1.2 電路的仿真 1.3 繪制電路原理圖 1.4 印刷電路板 1.5 焊接與調(diào)試第2章 Multisim 8基礎(chǔ)知識(shí) （3 學(xué)時(shí)） 2.1 幾個(gè)簡(jiǎn)單的定理論證實(shí)驗(yàn) 2.2 Multisim 8 基本界面 第3章 電路設(shè)計(jì)與仿真初體驗(yàn) （6 學(xué)時(shí)） 3.1 Multisim 8 基本操作 3.2 電路設(shè)計(jì)實(shí)例1單管放大器 3.3 電路圖繪制基礎(chǔ) 3.4 電路設(shè)計(jì)實(shí)例2多級(jí)放大器 第5章 模擬電路仿真 （6 學(xué)時(shí)） 5.1 晶體管放大器 5.2 集成運(yùn)算放大器 5.3 信號(hào)發(fā)生器電路 5.4 波形變換電路 第6章 數(shù)字電路仿真 （3 學(xué)時(shí)） 6.1 邏輯門初識(shí)及功能驗(yàn)證 6.2 邏輯門電路 6.3 時(shí)序電路 6.4 A/D與D/A 第7章 Protel 2004 基礎(chǔ)知識(shí)（3 學(xué)時(shí)）7.1 Protel 2004 操作流程7.2 基本界面第8章 開始繪制電路原理圖（6 學(xué)時(shí)） 8.1 繪制直流穩(wěn)壓電源電路 8.2 原理圖的參數(shù)設(shè)置第9章 開始繪制電路原理圖（6 學(xué)時(shí)） 9.1 圖形工具的使用 9.2 層次原理圖第10章 從電路原理圖到印刷電路板（3 學(xué)時(shí)） 10.1 編譯及錯(cuò)誤檢查 10.2 生成各種報(bào)表 10.3 印刷電路板設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題第11章 設(shè)計(jì)PCB （3 學(xué)時(shí)） 11.1 PCB的生成 11.2 PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置 11.3 PCB的加工第12章 元件庫(kù)創(chuàng)建實(shí)例（3 學(xué)時(shí)） 12.1 創(chuàng)建原理圖庫(kù)模型 12.2 創(chuàng)建元件的封裝模型第13章 電路設(shè)計(jì)實(shí)例（3 學(xué)時(shí)） 13.1 利用NE555構(gòu)成開關(guān)電源電路 13.2 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施多媒體教室、機(jī)房多媒體教學(xué)課件六、課程考核與評(píng)估本課程考試采用開卷考查方法，時(shí)間為80分鐘。48課時(shí)中，24課時(shí)用于上機(jī)學(xué)習(xí)。平時(shí)上課成績(jī)占30%，上機(jī)成績(jī)占30%，期末考查成績(jī)占40%。平時(shí)成績(jī)包括：平時(shí)作業(yè)，課堂出勤、提問(wèn)等。七、附錄 教材1、 電路設(shè)計(jì)與仿真基于Multisim 8 與 Protel 2004，清華大學(xué)出版社，2013年4月；制定人：薛同蓮審核人： 三、考核大綱一、適應(yīng)對(duì)象修讀完本課程規(guī)定內(nèi)容的應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)免修本課程、申請(qǐng)進(jìn)行課程水平考核的應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)副修第二專業(yè)、申請(qǐng)進(jìn)行課程水平考核的非應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生。二、考核目的通過(guò)考核來(lái)檢查和了解學(xué)生對(duì)本門課程內(nèi)容的掌握程度，考核學(xué)生對(duì)電路設(shè)計(jì)軟件和開發(fā)課程的基本概念、基本理論、電路相關(guān)知識(shí)的了解和掌握情況，以及對(duì)部分知識(shí)應(yīng)用的掌握情況。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)對(duì)常用的電路仿真軟件及電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，以及對(duì)電路設(shè)計(jì)常用方法有一定的了解和掌握。三、考核形式與方法期末開卷考核四、課程考核成績(jī)構(gòu)成平時(shí)上課成績(jī)占30%，上機(jī)成績(jī)占30%，期末考查成績(jī)占40%。五、考核內(nèi)容與要求考核內(nèi)容：1. 電路設(shè)計(jì)制作流程：電路的仿真工具、如何繪制電路原理圖、印刷電路板、焊接與調(diào)試；2. 電路設(shè)計(jì)與仿真：Multisim軟件基本操作、電路圖繪制基礎(chǔ)、模擬電路仿真、各類常見(jiàn)的放大器、信號(hào)發(fā)生器電路、波形變換電路、數(shù)字電路仿真、常見(jiàn)的邏輯門電路及功能驗(yàn)證、時(shí)序電路等；3. PCB版制作方法：Protel2004基礎(chǔ)知識(shí)；圖形工具的使用；層次原理圖繪制；從電路原理圖到印刷電路板流程；PCB的生成、加工；元件庫(kù)創(chuàng)建；考核要求：以電路設(shè)計(jì)流程中的基本概念、基本原理和基本操作為考試重點(diǎn)，一方面考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論的理解程度，另一方面檢查學(xué)生基運(yùn)用本課程知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。六、樣卷理學(xué)院 電路設(shè)計(jì)軟件和開發(fā)課程考試試題 年 學(xué)期 班級(jí) 時(shí)間：80分鐘 總分：100 分1、 請(qǐng)寫出你所知道的電路設(shè)計(jì)軟件，不少于三種。（5分）2、 什么是電路仿真？為什么要進(jìn)行電路仿真？（5分）3、 如何測(cè)量下圖中放大器的輸入電阻、輸出電阻及功耗？請(qǐng)畫出相應(yīng)電路圖并寫出計(jì)算公式。（10分）4、 仿真時(shí)，下圖指示燈應(yīng)如何亮？寫出計(jì)算過(guò)程。（10分）5、 請(qǐng)分析下面的電路，指出它的功能。（10分）6、 在用Protel 2004畫完P(guān)CB后，都要進(jìn)行覆銅操作，這么做有什么好處？（10分）7、 請(qǐng)簡(jiǎn)述使用Protel設(shè)計(jì)PCB的設(shè)計(jì)步驟。（5分）8、 請(qǐng)寫出你所知道的能夠用來(lái)畫PCB電路板的軟件名稱。（5分）9、 如果在Protel2004的元件庫(kù)中找不到所需的器件，怎么辦？寫出具體過(guò)程。（10分）10、PCB電路板上的電子器件封裝形式一般有哪幾種？分別有什么特點(diǎn)？（10分）11、DAC和ADC的實(shí)現(xiàn)各有哪些方法？（10分）12、基本放大電路種類有哪些？請(qǐng)舉一種，并畫圖說(shuō)明。（10分）四、課程實(shí)施與保障教 學(xué) 基 本 要 求本課程系統(tǒng)講述了描述電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的軟件、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程、實(shí)現(xiàn)方法；Multisim軟件基礎(chǔ)知識(shí)、常見(jiàn)模擬電路仿真、常見(jiàn)數(shù)字電路仿真；Protel 軟件基礎(chǔ)知識(shí)、從電路原理圖到印刷電路板的方法、設(shè)計(jì)PCB、元件庫(kù)創(chuàng)建方法。該課程理論教學(xué)的基本任務(wù)：1. 使學(xué)生掌握常見(jiàn)電路的基本研究方法；2. 掌握兩種電路設(shè)計(jì)軟件，為將來(lái)從事與材料、微電子等相關(guān)的生產(chǎn)、教學(xué)和科研打好必要的基礎(chǔ)；3. 注重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)備 課1. 掌握本課程教學(xué)大綱內(nèi)容，嚴(yán)格按照教學(xué)大綱要求進(jìn)行本課程教學(xué)內(nèi)容的組織；2. 熟悉教材各章節(jié)，借助相關(guān)專業(yè)書籍資料，并依據(jù)教學(xué)大綱編寫授課計(jì)劃，編寫每次授課的教案。教案內(nèi)容包括章節(jié)標(biāo)題、教學(xué)目的、教法設(shè)計(jì)、課堂類型、時(shí)間分配、授課內(nèi)容、課后作業(yè)、教學(xué)效果分析等方面；3. 結(jié)合課程特點(diǎn)，制作課件，運(yùn)用多媒體教學(xué)手段講授部分教學(xué)內(nèi)容； 4. 確定各章節(jié)課程內(nèi)容的教學(xué)方法，構(gòu)思授課思路、技巧和方法；授 課1. 要點(diǎn)準(zhǔn)確，推理正確，條理清晰，重點(diǎn)突出，理論聯(lián)系實(shí)際，熟練地講解例題。2. 多種教學(xué)方式綜合運(yùn)用（啟發(fā)式教學(xué)、案例分析教學(xué)、討論式教學(xué)、多媒體示范教學(xué)等），注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力，以便讓學(xué)生能體會(huì)和領(lǐng)略學(xué)科研究的思路和方法。3. 必要的多媒體教學(xué)手段、課堂實(shí)驗(yàn)、上機(jī)練習(xí)相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手的能力。4. 表達(dá)方式盡量便于學(xué)生理解、接受，力求形象生動(dòng)，使學(xué)生在掌握知識(shí)的過(guò)程中，保持較為濃厚的興趣。主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)布置與批改學(xué)生必須按時(shí)完成一定數(shù)量的作業(yè)及上機(jī)習(xí)題，是本課程教學(xué)的基本要求，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本手段。書本上所有實(shí)例都應(yīng)在上機(jī)實(shí)踐時(shí)用相應(yīng)的軟件再現(xiàn)并能分析相關(guān)數(shù)據(jù)，理解電路原理。每次上機(jī)完畢都檢查本次練習(xí)情況。課外答疑為了直接了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解和消化課堂上所學(xué)知識(shí)，主要在學(xué)生上機(jī)實(shí)踐時(shí)對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行解答，每次課前或課后10分鐘也要求學(xué)生盡量提問(wèn)交流。成績(jī)考核本課程為學(xué)期課程，成績(jī)考核的方式：考試?？荚嚂r(shí)實(shí)行同一專業(yè)統(tǒng)考，即統(tǒng)一命題，統(tǒng)一考試，統(tǒng)一閱卷。考試學(xué)期總評(píng)成績(jī)的評(píng)定方法如下：1. 平時(shí)上課成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的30%；2. 平時(shí)上機(jī)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的30%；3. 期末考試成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的40%；4. 有下列情況之一者，總評(píng)成績(jī)?yōu)椴患案瘢海?）缺課次數(shù)達(dá)本學(xué)期總授課學(xué)時(shí)的1/3以上者；（2）缺交作業(yè)次數(shù)達(dá)1/3以上者