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【摘 要】中职学校是一种专门培养技能型人才的教育机构,为我国的社会发展提供了很多优秀的实践型人才。近年来,电子产品在社会生产中的应用越来越广泛,因而社会对电子电路专业的人才需求量也在不断增大,为了培养更多优秀的电子电路设计专业人才,中职学校应当对电子电路设计课程教学模式进行有效改革。
【关键词】中职学校;电子电路设计;音响设计;创新教学
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)05(c)-0000-00
与中职学校的其他专业相比,电子专业对于学生的动手实践能力要求更高。因此在进行电子电路设计课程的教学中,应当充分将理论与实践结合起来进行教学。但是受教学资源和教学条件的限制,部分中职电子电路设计专业教学仍然以理论教学为主,只注重学生在CAD软件上的操作是否熟练,而忽略了电子电路设计的实际应用。以下笔者就结合自己的教学实践经验,来谈谈电子电路设计实用性项目的创新教学方法。
1、开展实用性项目教学的必要性
一般来讲,电子电路设计工作都是在CAD软件上制作完成的,因此现如今很多中职电子专业在教学中往往只将教学实践的重心放在培养学生的CAD制图能力上,也就是说,中职电子电路设计教学除了进行理论教学以外,就是对学生进行CAD软件应用能力培训,并认为这样就能够培养出优秀的电子电路设计人才。然而事实上却并非如此,很多学生在进入企业进行实际生产时,仍然不能在短期内掌握生产设计要领,实践能力很弱。
基于此,我们应当了解到,电子电路设计课程的教学内容不但要包括理论、CAD软件,还要包括一些实用性项目,也就是要培养学生对于PCB板的设计能力,包括对PCB板的布局和布线进行合理设计,从而使产品设计达到相关质量认证要求。
2、开展实用性项目创新教学实践的方法
通常在中职电子电路设计课程的项目式教学中,包含了绘制单管放大电路原理图、制单片机系统层次原理图、绘制元件原理图、单管放大电路PCB板设计、单片机系统PCB板设计、U盘PCB板设计和PBC封装设计几大项目。在本文中,笔者提出可以在此基础上增设一个新的项目,即音响电路PCB板的设计项目。
之所以要提出在电子电路设计项目中增设音响电路设计,是因为当前的电子产品基本上都会配备语音系统,而电子产品的发展又是趋势于轻巧、单薄的方向。也就是说,现代电子产品对电子电路板的密度要求越来越高,PCB板的密度大小、精度高低都直接决定着其性能好坏。而在PCB板的设计中,若布线过于紧凑,会出现严重的干扰,因此要增大密度,就必须要提高PCB板的抗干扰能力。为此,我们应当将音响电路PCBLAYOUT设计也作为电子电路板设计的一个重要项目内容。
3、基于实用性的音响电路设计项目实践
音响电路的PCBLAYOUT一般由集合数字电路、模拟电路和高频电路组成,在对其进行设计时应当充分考虑到电路板的使用稳定性。而影响其使用稳定性的主要因素有电源、接地和信号线处理等,这些因素对电路板的抗干扰性影响也较大。为此以下我们重点对这三个因素的实践处理方法进行探讨。
3.1电源的处理
在组合音响的使用电源种,运用到很多降压、稳压电路,所以在做线路图时就应当把他们分开。但是在选用降压呵稳压电路时,必须要考虑到承受工作的电流问题,在同一组电压给不同模块时应当将磁珠分开。
3.2地线的处理
在做组合音响的地线处理时,必须要考虑的就是电流问题。
我们都知道一个原理,那就是电源从哪里来,那么底线就要回哪里去。比如一个5v的电源,它给CD部分供电,那么CD部分的地也要回到5v电源的地上,如果这个5v电压是经过12V降下来的,那么它的地也就再回到12V电源的地线上,都是一级一级串起来的,最后到总电源输入的地上。
DA解码芯片的地线、FM音频输出的地、DECK的地、AUX输入的地、LINE IN输入的地都应该直接接入到功放的地线上。很多时候,我们画功放电路都会想到单点接地,都想把所有地都接入到滤波电源的电容上,认为这个地方的地是最干净的,其实还是有局限性。因为AUX输入的是音频信号,电压的幅度起伏不定,功放的电流波动也很大,也就造成功放的地不稳定。
喇叭的地要接到电源地上,不能放在功放的IC地上,众所周知,功放的IC地上是存在一定电压的,如果把喇叭的地接放到这里,不仅输出功率降低了,还相当于是吧喇叭的地与功放IC的地接在了一起,这样使得喇叭的地变得更加不稳定,电压相对也起伏加大了。
3.3信号线的处理
在模拟功放里信号线已经很少,一般只有声道。
在音频输入输中间要用地线隔开,最好音频线的两边要用地线包起来。
LR声道线上的滤波电容要离开得远些(在音频信号幅度很大的时候,这点影响很明显)。相隔太近,容易引起失真,串音。
在电流很大的信号线电源及地线上可增加露铜区,在过波峰焊的时候露铜的地方会沾上锡,从而减少铜铂上的阻抗,一般是在地线上,或者音频输出线上。
3.4音响产品的PCB工艺
贴片元器件基本上和MP3的工艺是一样的。音响产品使用到插件的物料很多,所以在焊接上可能还会使用到波峰焊,因此在一些插件元器件中和贴片是不一样的。
在一些大的焊脚上需要增加SOLDER缺口,以便过波峰焊的时候,不至于出现连锡,但是过波峰焊的方向一定要和缺口方向一致。
3.5认证
我们都知道,音响产品不比MP3和U盘,它还多了一个需要认真的安规UL。所以在选用器件时,一定要选择过了UL认证的物料,还要选择在认证时变压器一定是没有被浸漆的,在做安规测试时要有耐压和过流保护作用的。如果选用好的变压器,那么耐压问题是不会出现的,在电路中增加保险丝,也是为了做过流的保护作用。
FCC,CE认证的处理方法基本上都是适用于音响产品的。此外就音响产品还有一种特殊的处理方法,就是在连接线上增加磁环。
4、结语
综上所述,在中职电子电路设计的课程教学中进行实用性项目教学的创新和改进是非常有必要的,也是未来社会发展对中职学校人才培养提出的新的要求。作为电子专业的学生,不但要能够充分掌握电子电路设计的理论知识和软件设计方法,还要能够与实际生产相结合,掌握生产中需要注意的设计要点。本文中提出在电子电路设计的项目教学中加设音响电路设计正是基于这种理论而提出的,希望能够为广大同行提供一些借鉴和参考,从而促进中职电子专业教学模式的改革和教学水平的提高。
参考文献
[1] 赵永杰,郭英. 项目教学在电子线路CAD教学中的探索与实践[J]. 吉林广播电视大学学报. 2010(05)
[9] 励奇康. 项目教学在电子专业技能培训课中的运用[J]. 中等职业教育. 2003(06)
[10] 徐若晴. 浅议项目教学在中职电子技能实训课中的实施[J]. 新课程学习(中). 2011(04)
【关键词】中职学校;电子电路设计;音响设计;创新教学
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)05(c)-0000-00
与中职学校的其他专业相比,电子专业对于学生的动手实践能力要求更高。因此在进行电子电路设计课程的教学中,应当充分将理论与实践结合起来进行教学。但是受教学资源和教学条件的限制,部分中职电子电路设计专业教学仍然以理论教学为主,只注重学生在CAD软件上的操作是否熟练,而忽略了电子电路设计的实际应用。以下笔者就结合自己的教学实践经验,来谈谈电子电路设计实用性项目的创新教学方法。
1、开展实用性项目教学的必要性
一般来讲,电子电路设计工作都是在CAD软件上制作完成的,因此现如今很多中职电子专业在教学中往往只将教学实践的重心放在培养学生的CAD制图能力上,也就是说,中职电子电路设计教学除了进行理论教学以外,就是对学生进行CAD软件应用能力培训,并认为这样就能够培养出优秀的电子电路设计人才。然而事实上却并非如此,很多学生在进入企业进行实际生产时,仍然不能在短期内掌握生产设计要领,实践能力很弱。
基于此,我们应当了解到,电子电路设计课程的教学内容不但要包括理论、CAD软件,还要包括一些实用性项目,也就是要培养学生对于PCB板的设计能力,包括对PCB板的布局和布线进行合理设计,从而使产品设计达到相关质量认证要求。
2、开展实用性项目创新教学实践的方法
通常在中职电子电路设计课程的项目式教学中,包含了绘制单管放大电路原理图、制单片机系统层次原理图、绘制元件原理图、单管放大电路PCB板设计、单片机系统PCB板设计、U盘PCB板设计和PBC封装设计几大项目。在本文中,笔者提出可以在此基础上增设一个新的项目,即音响电路PCB板的设计项目。
之所以要提出在电子电路设计项目中增设音响电路设计,是因为当前的电子产品基本上都会配备语音系统,而电子产品的发展又是趋势于轻巧、单薄的方向。也就是说,现代电子产品对电子电路板的密度要求越来越高,PCB板的密度大小、精度高低都直接决定着其性能好坏。而在PCB板的设计中,若布线过于紧凑,会出现严重的干扰,因此要增大密度,就必须要提高PCB板的抗干扰能力。为此,我们应当将音响电路PCBLAYOUT设计也作为电子电路板设计的一个重要项目内容。
3、基于实用性的音响电路设计项目实践
音响电路的PCBLAYOUT一般由集合数字电路、模拟电路和高频电路组成,在对其进行设计时应当充分考虑到电路板的使用稳定性。而影响其使用稳定性的主要因素有电源、接地和信号线处理等,这些因素对电路板的抗干扰性影响也较大。为此以下我们重点对这三个因素的实践处理方法进行探讨。
3.1电源的处理
在组合音响的使用电源种,运用到很多降压、稳压电路,所以在做线路图时就应当把他们分开。但是在选用降压呵稳压电路时,必须要考虑到承受工作的电流问题,在同一组电压给不同模块时应当将磁珠分开。
3.2地线的处理
在做组合音响的地线处理时,必须要考虑的就是电流问题。
我们都知道一个原理,那就是电源从哪里来,那么底线就要回哪里去。比如一个5v的电源,它给CD部分供电,那么CD部分的地也要回到5v电源的地上,如果这个5v电压是经过12V降下来的,那么它的地也就再回到12V电源的地线上,都是一级一级串起来的,最后到总电源输入的地上。
DA解码芯片的地线、FM音频输出的地、DECK的地、AUX输入的地、LINE IN输入的地都应该直接接入到功放的地线上。很多时候,我们画功放电路都会想到单点接地,都想把所有地都接入到滤波电源的电容上,认为这个地方的地是最干净的,其实还是有局限性。因为AUX输入的是音频信号,电压的幅度起伏不定,功放的电流波动也很大,也就造成功放的地不稳定。
喇叭的地要接到电源地上,不能放在功放的IC地上,众所周知,功放的IC地上是存在一定电压的,如果把喇叭的地接放到这里,不仅输出功率降低了,还相当于是吧喇叭的地与功放IC的地接在了一起,这样使得喇叭的地变得更加不稳定,电压相对也起伏加大了。
3.3信号线的处理
在模拟功放里信号线已经很少,一般只有声道。
在音频输入输中间要用地线隔开,最好音频线的两边要用地线包起来。
LR声道线上的滤波电容要离开得远些(在音频信号幅度很大的时候,这点影响很明显)。相隔太近,容易引起失真,串音。
在电流很大的信号线电源及地线上可增加露铜区,在过波峰焊的时候露铜的地方会沾上锡,从而减少铜铂上的阻抗,一般是在地线上,或者音频输出线上。
3.4音响产品的PCB工艺
贴片元器件基本上和MP3的工艺是一样的。音响产品使用到插件的物料很多,所以在焊接上可能还会使用到波峰焊,因此在一些插件元器件中和贴片是不一样的。
在一些大的焊脚上需要增加SOLDER缺口,以便过波峰焊的时候,不至于出现连锡,但是过波峰焊的方向一定要和缺口方向一致。
3.5认证
我们都知道,音响产品不比MP3和U盘,它还多了一个需要认真的安规UL。所以在选用器件时,一定要选择过了UL认证的物料,还要选择在认证时变压器一定是没有被浸漆的,在做安规测试时要有耐压和过流保护作用的。如果选用好的变压器,那么耐压问题是不会出现的,在电路中增加保险丝,也是为了做过流的保护作用。
FCC,CE认证的处理方法基本上都是适用于音响产品的。此外就音响产品还有一种特殊的处理方法,就是在连接线上增加磁环。
4、结语
综上所述,在中职电子电路设计的课程教学中进行实用性项目教学的创新和改进是非常有必要的,也是未来社会发展对中职学校人才培养提出的新的要求。作为电子专业的学生,不但要能够充分掌握电子电路设计的理论知识和软件设计方法,还要能够与实际生产相结合,掌握生产中需要注意的设计要点。本文中提出在电子电路设计的项目教学中加设音响电路设计正是基于这种理论而提出的,希望能够为广大同行提供一些借鉴和参考,从而促进中职电子专业教学模式的改革和教学水平的提高。
参考文献
[1] 赵永杰,郭英. 项目教学在电子线路CAD教学中的探索与实践[J]. 吉林广播电视大学学报. 2010(05)
[9] 励奇康. 项目教学在电子专业技能培训课中的运用[J]. 中等职业教育. 2003(06)
[10] 徐若晴. 浅议项目教学在中职电子技能实训课中的实施[J]. 新课程学习(中). 2011(04)