電子電路設計與工藝專業

本專業培養面向電子技術行業生產、管理和服務，具有良好政治思想和道德修養，掌握電子技術職業崗位所需的專業基礎理論和電子裝接、電子產品生產管理、PCB設計製作及微控制器套用等專業技能，具有電子產品的生產裝配、調試檢驗、安裝維修等較強實際套用能力，從事企事業單位電子產品的生產、設備維護、生產管理、技術開發、行銷服務等崗位工作，能適應經濟社會發展與建設需要的德、智、體、美全面發展的，有良好職業道德和創新精神的高技能型的高等技術套用性人才。

基本介紹

• 中文名：電子電路設計與工藝專業
• 專業代碼：590227
• 修學年限：三年
• 一級學科：電子信息大類

專業介紹

電子電路設計與工藝專業的核心是印製電路技術（PCB）設計與工藝技術。PCB 即Printed Circuit Board 的簡寫，中文名稱為印製電（線）路板，又稱印刷電（線）路板。PCB 是組裝電子零件用的基板，是在通用基材上按預定設計形成點間連線及印刷元件的印刷板，其主要功能是使各種電子零組件形成預定電路的連線，起中繼傳輸的作用，是電子元器件電氣連線的提供者，有“電子產品之母”之稱。PCB是工業與信息化的基礎，所有電子產品都離不開PCB。例如大家熟悉的電腦中的主機板、顯示卡、音效卡、手機板等……

就業方向

電子電路設計與工藝專業畢業生可從事電子類工廠或研究所從事電子電路的產品設計和生產準備、精密圖形製造、數控加工、電路製造的製程控制、電路製造的測試、電路製造的品管和控制工作，也可以從事電子電路及原輔材料的採購和銷售、片式元件裝聯等工作。

在電力電子技術的套用及各種電源系統中，開關電源技術均處於核心地位。對於大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果採用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近於理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、雷射器電源、電力操作電源等)的核心技術。

高頻化

理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基於這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造, 成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由於功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來採用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。

模組化

模組化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模組化,其二是指電源單元的模組化。我們常見的器件模組,含有一單元、兩單元、六單元直至七元,包括開關器件和與之反並聯的續流二極體,實質上都屬於“標準”功率模組(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模組中去,構成了“智慧型化”功率模組(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計製造。實際上,由於頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些製造商開發了“用戶專用”功率模組(ASPM),它把一台整機的幾乎所有硬體都以晶片的形式安裝到一個模組中,使元器件之間不再有傳統的引線連線,這樣的模組經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到最佳化完美的境地。它類似於微電子中的用戶專用積體電路(ASIC)。只要把控制軟體寫入該模組中的微處理器晶片,再把整個模組固定在相應的散熱器上,就構成一台新型的開關電源裝置。由此可見,模組化的目的不僅在於使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由於器件容量的限制和增加冗餘提高可靠性方面的考慮,一般採用多個獨立的模組單元並聯工作,採用均流技術,所有模組共同分擔負載電流,一旦其中某個模組失效,其它模組再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求, 而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗餘電源模組,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模組故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。

數位化

在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數位訊號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便於計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便於軟體包調試和遙感遙測遙調,也便於自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對於各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印製版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對於智慧型化的開關電源,需要用計算機控制時,數位化技術就離不開了。

課程設定

課程名稱	課程類型	課時	學分
電路理論	必修	64	4
ARM體系結構與系統分析	必修	64	4
數字電路與邏輯設計	必修	64	4
數據結構	必修	64	4
虛擬儀器技術及套用	必修	64	4
微電子器件製造工藝	必修	64	4
毛澤東思想概論	必修	32	2
大學英語(上)	必修	80	5
計算機基礎	必修	64	4
高等數學(上)	必修	64	4
高等數學(下)	必修	80	5
大學英語(下)	必修	80	5
網路教育學習指導	必修	16	0
C語言程式設計	必修	80	5
信息技術導論	必修	32	2
單片機原理及套用	必修	48	3
模擬電子技術	必修	64	4
電子封裝與表面組裝技術	必修	48	3
硬體描述語言和數字系統設計	必修	64	4