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电子设计大赛模块的电路分析

电子设计大赛模块的电路分析
电子设计大赛模块的电路分析

功能电路

1、DA转换电路

题目要求信号发生器的频率从100Hz到10KHz,对DA转换速度要求不是很高,但设计要求电压值误差绝对值小于1%,所以应选用转换精度高的芯片。本系统使用12位D/A转换芯片MX7541的双极性电路接法,电路图如图所示

2、峰值检波电路

峰值检波电路是由二极管电路和电压跟随器组成,其工作原理为:当输入电压正半周通过时,检波管U2导通,对电容C1、C2充电,直到到达其峰值。三极管的基极由单片机或FPGA控制,产生10us的高电平使电容放电,以减少前一频率测量对后一频率测量的影响,提高幅值测量精度。其中U1为常导通,用以补偿U2上造成的压降。电容C1、C2的取值需根据被测信号的频率合适的选取,此电路中的二极管使用高频二极管,可大大提高测量范围的频率上限。

3、真有效值检测电路设计

对于有效值的检测,我们选用AD637来实现。AD637是真有效值测量

芯片。其有效值计算公式为

2

[]

IN

RMS

RMS

V

V Avg

V

。应用时只需在芯片的外围添

加适当的电阻、电容即可实现任意波形交变信号的有效值的测量。其中平均

电容C1可用来设定平均时间常数,并决定低频准确度,输出纹波大小和稳定时间。R1、R2、C1、C2及运放OPA277构成一二阶低通滤波滤除检波后的纹波。电路连接图如图所示:

4、滞回比较电路之一(MAX912)

MAX912 是由MAXIM 公司生产的双组高速电压比较器。该器件传播速度快(典型值为10ns) ,能接受差动输入信号并具有互补性的TTL 兼容输出。为抑制干扰引起的误翻转,我们采取了带正反馈的滞回比较电路的形式。我们采用反相输入的方式,其正向阈值电压22

5F

R u V R R +=?+,对应比较后信号的下降沿。负向阈值电平为0V ,对应于比较后信号的上升沿。故输出信号的上升沿仍属过零比较。示意图如图所示。故对两路信号进行相位测量时就不能采用平时的直接异或法,而应先利用上升沿进行分频再异或。电路图如图所示:

6、MAX195AD 采样

MAX195 是美国Maxim 公司推出的16 位逐次逼近式A/ D 转换器 。内置采样保持电路,三态串行数据输出,输出时高位在前。我们采用的是同步转换传输

方式,即在16 位模数转换进行的过程中将转换好的上一位数据位输出。CLK 既作为转换时钟又作为串行数据输出时钟。此种转换方式可以实现最大的转换传输速度,因为前一次转换结束后,下一次转换可以紧跟着立即开始,实现不间断地连续转换。转换过程必须与转换时钟CLK同步,查到EOC变高后即开始读数。电路连接图如图4—8所示:

7、高速AD—MAX1425电路

MAX1425是美国Maxim 公司推出10位高速模数转换器,最高采样率为20M。MAX1425采用差分流水线结构,片内集成高性能的采样保持放大器和参考电压源,采用单一的时钟信号来控制内部所有的转换。因其输入电阻仅为6.5K ,故在电路设计时在其前端加一级运放进行缓冲隔离, 单端输入,INP通过交流方式与输入信号耦合。MAX1425的采样时钟由FPGA根据信号的频率大小128倍频后给出。运放3脚的电阻很重要,它有效地减小了输入电阻,因而也减小了共模干扰的影响。

8、高速DA 转换电路 DAC904为TI 公司的一种14位高速数模转换器,转换速率可达165Msps ,差分电流输出。该DAC 的数据的写入及数模转换的开始都是由CLK 信号来控制的,在CLK 的上升沿锁存数据,CLK 的下降沿更新DAC 的模拟输出。设定其参考电压为外部输入。电路连接图如图所示:

9、程控放大电路(PGA ) AD600是一个双通道低噪声、宽频带、增益可变放大器。内部采用可编程控制衰减器和固定增益放大器级连的结构,使其增益和动态参数更加稳定。其增益表达式为()3220G Gain dB V =+(G V 为C1LO 和C1HI 之间的电压差即控制电压,范围-625mV-+625mV )。增益控制通过外接一16位串行电压输出D/A 转换器MAX541来实现,在电路中配以高精度电压基准Max6225。输入信号的峰值最大为1.4V ,在频段范围内可实现增益0dB 到40dB 可调。

10、MAX120A/D转换电路

我们选用采用BICMOS 工艺生产的带采样保持电路的12位模拟数字转换器MAX120,它的转换时间1.6us,采样率可达500Ksps。电路连接如图4—4所示,工作于连续转换模式,ADC与处理器是通过直接存储器(DMA)方式来接口。

11、稳压电源模块

12、AGC自动增益控制

我们选用AD603构成自动增益控制电路,作为AD9851后级,以确保输出电压峰峰值能够稳定在1V。AD603是一种单通道宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度、控制电压和增益成线形关系的VGA芯片,可以通过控制电压来控制放大器的增益,从而实现增益自动控制。电路连接图如图所示。(电路增益由1脚和2脚间的电压差Vg控制,二者之间的关系为:2脚接固定参考电压,1脚电压由后级峰值检测电路提供。2N3906和几个外围电阻组成一个I

Q1

=300uA左右的恒流源,2N3904作半波检测。流入电容C1的电流Ic就是Q1和Q2集电极电流之差。

当输出信号幅度较小时,Q2集电极电流I

Q2减小,Ic=I

Q1

-I

Q2

增大,反馈电压增

大,AD603的1、2脚间电压差增大,电路增益提高。当输出信号幅度增大时,

Q2集电极电流I

Q2增大,Ic=I

Q1

-I

Q2

减小,反馈电压减小,电路增益也随之降低,

如此反复,最终电路将进入到稳定状态,输出信号幅度恒定。电容C1的大小选择也很重要,大了会降低自动增益控制的灵敏度,小了会减小AGC的频率范围。R1、R2、R3均可调节输出信号幅度。)为了进一步扩展频带,我们设计时降低了信号输出幅度。由于AD603的频率响应特性特性,到10MHz时信号有效值上扬。我们在AD603后串接一电阻R对其进行频率补偿,使其幅值稳定。经测试该电

路信号无明显失真通带范围可由50Hz到40MHz;输出信号有效值为500mV。

13、椭圆滤波器

AD9851 正弦信号的输出含有高频噪声,该噪声可以分为两大类:一类为DAC数模转换所带来的阶梯波分量及其高次谐波,另一类为AD9851内部系统钟及其高次谐波。故需在其后加一个低通滤波器,抑制谐波干扰。考虑到椭圆函数滤波器比全极点型滤波器能做到对理想低通的最佳近似,且在同等技术指标下所需阶数最低,因而电路实现起来也比其他类型滤波器容易,故我们设计了一个截止频率为30MHz的椭圆函数滤波器。滤波器输入输出端都使用运放进行阻抗匹配和信号幅度的调整。

14、AD9851电路

我们选用DDS集成芯片AD9851来实现。AD9851内置32位频率累加器、10bit高速DAC、高速比较器和可软件选通的时钟6倍频电路。外接参考频率源时,AD9851可以产生频谱纯净、频率和相位都可控且稳定度非常高的正弦波。控制字通过W-CLK 引脚接入的控制字写时钟来触发写入的。当控制字写完后,在FQ-UD 信号的上升沿的作用下,控制字被写入频率相位数据寄存器,更新DDS 的输出频率和相位。AD9851 具体电路如图所示。该电路做成了PCB 板,电路设计时,十分注意电源和地线的连接,有效地减小了干扰,提高了输出信号的质量。电路连接图如图所示。

15、程控放大电路

采用模拟开关CD4051,运放LF356,配合精密电位器实现从10mv/div到2v/div的多挡垂直分辨率。通过FPGA控制模拟开关选通不同的接入电阻,从而实现不同的放大倍数,达到题目中不同垂直灵敏度的要求,电路连接图如图所示:

16、DAC0800D/A转换电路

D/A转换均采用DAC0800实现,DAC0800的建立时间为100nS。连接电路如图所示。由于D/A转换的结果为电流,需增加LF356实现I-V转换。

17、MAX197A/D转换

对于检出的峰值的采样,我们采用了Maxim公司的12位A/D转换器MAX197 ,它的输入范围软件可调具有0–5V ,0–10V,-5–5V ,-10–10V四种模式,同时具有八个模拟通道,可以巡回测量,大大简化了电路设计。它是以写控制字写信号的下降沿来启动转换,而且每次转换前都要重新写入控制字。外围电路简单,连接电路如下图所示:

爱农杯电子电路设计大赛

“爱农杯”电子电路设计大赛设计题目:(B题)远程温湿度测量装置 报告日期:

目录 目录............................................................................................................................................................ II 第一章任务要求.. (1) 第二章方案论证 2.1温度测量方案 (1) 2.2湿度测量方案 (1) 2.3远程数据传输方案 (2) 第三章系统设计与论证计算 3.1总体设计 (2) 3.2流程图 (2) 第四章理论分析与计算 4.1 HS1101湿度计算 (5) 4.2 红外发射接收模块分析 (5) 第五章电路图及软件设计 5.1分部电路图 (8) 5.2 整体电路仿真图 (10) 5.3实物图 (11) 5.4源程序 (11) 第六章设计总结 (11) 参考文献: (11) 附录 (11)

第一章任务要求 (B题)远程温湿度测量装置 一、任务 设计并制作一个远程温湿度测量装置,该测试装置具有温湿度测量和远程显示等功能。其结构框图如下: 二、要求 (1)通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示。 (2)温度误差<1℃,湿度误差<1%,温度测量范围0℃~100℃,湿度测量范围1%~99%。 (3)可用电池供电。 第二章方案论证 2.1温度测量方案 采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20温度传感器的技术性能:单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯,测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃,工作电源: 3~5V/DC,测量结果以9~12位数字量方式串行传送。 基于设计要求的考虑,即温度误差<1℃,温度测量范围0℃~100℃,方案二完全能满足要求,且设计电路和程序编写较为简单,本设计采用方案二。 2.2湿度测量方案 采用HS1101湿度传感器。HS1101湿度传感器技术参数:工作温度:-40~100 ℃,湿度范围:0~100 %RH。曲线精度(10%~90%):+/-2 %RH,供电电压:5~10 V。特点:全互换性在标准环境下不需校正,长时间饱和下快速脱湿,高可靠性与长时间稳定性,可用于线性电压或频率输出回炉,

光伏电子线路分析与设计6.4 太阳能升压草坪灯电路分析与设计

一、教案头 本次课标题:太阳能升压草坪灯电路制作 授课班级光伏上课时间4课时上课地点理工南211 教学目标能力(技能)目标知识目标 能分析超级电容器特性; 能计算超级电容器容量; 能在光伏发电系统应用超级电容器; 单体电池的串联特性; 单体电池的并联特性; 单体电池串并联输出特性; 能力训练任务及案例【案例引导】 测试电路如下图6.13示,当LED1点亮时,测量LED1两端的电压。并用示波器测量A、B、C、D四点的波形图。 L1 100μH Q6 R6 1kΩ Q2 C3 300pF LED1 D2 VCC 1.5V R1 2kΩ C1 10μF A B C D A点波形图 B点波形图 C点波形图 D点波形图 图6.13 太阳能升压草坪灯电路(multisim) 调试电路,发现提供1.5V的电源电压,可以驱动3V LED工作。 【项目任务】 制作太阳能草坪灯升压电路,电源电压1.5V,负载LED电压3V。 【预习练习】 1. 升压草坪灯电路中作为光感器件可以用光敏电阻或太阳能电池。 2. 太阳能草坪灯电路升压原理是BOOST电路。 【信息单】 太阳能草坪灯具有安全、节能、环保、安装方便等特点。它主要利用太阳能电池的能源为草坪灯供电。当白天太阳光照射在太阳能电池上时,太阳能电池将光能转变为电能并通过控制电路将电能存储在蓄电池中。天黑后,蓄电池中的电能通过控制电路为草坪灯的LED光源供电第二天早晨天亮时,蓄电池停止为光源供电,草坪灯熄灭,太阳能电池继续为蓄电池充电,周而复始、循环工作。太阳能草坪灯主要由太阳能电池组件、自

动控制电路、超高亮LED 灯(光源)、免维护可充电蓄电池及灯具外壳等构成太阳能草坪灯的控制电路就是通过外界光线的强弱让草坪灯按上述方式进行工作。下面就介绍几款常用控制电路的构成和简要工作原理。 6.4.1以光敏电阻为光感器件的升压电路 一、电路结构 图6.14是早期的一款太阳能草坪灯控制电路。是通过光敏电阻来检测光线的强弱。当有太阳光时,太阳能电池产生的电能通过D 1为蓄电池DC 充电。光敏电阻R 2也呈现低电阻值,使BG 2基极为低电平而截止。 D1 BG2 R31.2kΩ R5100kΩ L1100μH C1 1μF BG4 R6100kΩ R72.2kΩ C320μF R11 500kΩ Key=A 50 %R427kΩ BG3 C2300pF BG1 LED1 D2 R127kΩ V22.4 V 太阳能电池 蓄电池 光敏电阻 图6.14 太阳能草坪灯电路1(multisim ) 2.电路工作原理 当晚上无光时,太阳能电池停止为蓄电池充电,D 1的设置阻止了蓄电池向太阳能电池反向放电。同时,光敏电阻由低阻变为高阻值,BG 2导通,BG 1基极为低电平也导通,由BG 3、BG 4、C 2、R 5、L 等组成的直流升压电路得电工作,LED 发光。直流升压电路实际上就是一个互补振荡电路,其工作过程是:当BG 1导通时电源通过L 、R 5、BG 2向C 2充电,由于C 2两端电压不能突变,使BG 3基极为高电平,BG 3不导通,随着C 2的充电其压降越来越高,BG 3基极电位越来越低,当低至BG 3导通电压时BG 3导通,BG 4随继导通,C 2通过BG 4放电,放电完毕BG 3、BG 4再次截止,电源再次向C 2充电,如此周而复始,电路形成振荡。在振荡过程中,BG 4导通时电源经L 到地,电流经L 储能。当BG4截止时,L 两端产生感应电动势,和电源电压叠加后驱动LED 发光。 为防止蓄电池过度放电,电路中增加R 4和BG 2构成过放保护,当电池电压低至2V 时,由于R 4的分压使BG 2不能导通,电路停止工作,蓄电池得到保护。 6.4.2以太阳能电池为光敏器件的升压电路 1.电路结构 图6.15是一款目前运用的较多的草坪灯控制电路,BG 3、BG 4,L 、C1和R 5组成互补

(完整版)智能电子电路设计与制作期末试卷A

淮安信息职业技术学院2012-2013学年度第2学期 《智能电子电路设计与制作》期末试卷A 一、填空题(每空0.5分)共15分 1、MEGA16单片机I/O 端口的方向寄存器作用是(对端口输入输出选择)。 2、MEGA16单片机I/O 端口的输入寄存器作用是( 判断端口电平高低 )。 3、MEGA16单片机I/O 端口的数据寄存器作用是(对端口写入“1”或“0” )。 4、ATmega16单片机是( 8 )位单片机。 5、MCUCR 寄存器是( 控制寄存器 ),用于设置 INTO 和INT1的中断( 触发)方式。 6、GICR 寄存器是( 中断控制寄存器 ),用于设置外部中断的中断(允许 )位。 7、全局中断使能位是(状态)寄存器中的 第( 七 )位 即( BIT/7 )位。 8、TCNT0是定时器( T/C0)的(数据 )寄存器,作用是( 对计数器进行读写 )。 9、T/C0的计数时钟源可以来自( 内部 )和( 外部 )两种。 10、T/C0工作在普通模式时,( 计数初值 )由TCNTO 设置,最大值为( OXFFFF )。 11、使用MEGA16单片机的AD 相关寄存器有( AD 多工选择寄存器 )、( ADC 控制和状态寄存器A )、( ADC 数据寄存器)、( 特殊功能IO 寄存器 )。 12、MEGA16单片机TWI 相关寄存器有( TWI 比特率寄存器 )、( TWI 控制寄存器 )、( TWI 状态寄存器 )、( TWI 数据寄存器 )。 13、MEGA16单片机与SPI 相关的寄存器有( SPI 控制寄存器 )、( SPI 状态寄存器 )。 14、24C08是具有( I 2c )总线协议的非易失性存储器。 15、USART 模块的管脚发送数据管脚名称为( TXD )。 二、选择题(每题3分,共45分) 1. MCUCR 寄存器中的中断触发模式位是?(D ) A 、ICS00\ICS01 B 、ICS10\ICS11 C 、SM2 D 、A 和B 2. ATmega16的GICR 寄存器中外部中断0的中断使能位是(B ) A 、INT1 B 、INT0 C 、INT2 D 、INT3 3.多位数码管显示器通常采用(B )法显示 系部: 班级: 学号: 姓名:

电子电路设计软件

电子电路设计软件 我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候,我们会发现做出来的东西有很多的问题,事先并没有想到,这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢?结论是有,这就是电路设计与仿真技术。 说到电子电路设计与仿真工具这项技术,就不能不提到美国,不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计,从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产,整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢?因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术,把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑,然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件,并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来,只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验,哪里不合理有问题就改动那里,直至最佳效果,效率自然高了,最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了,从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供,软件开发商是IBM,飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样,他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法,从大到小,从复杂到简单,甚至包括设计家具和作曲,只是具体软件内容不同。其实,他们发明第一代计算机时就是这个目的(当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计)。 电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 ①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件,是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件,1998年被定为美国国家标准。1984年,美国MicroSim 公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-SPICE)。现在用得较多的是PSPICE6.2,可以说在同类产品中,它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件,在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件及元器件库。 ②multiSIM(EWB的最新版本)软件:是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相对于其它EDA软件,它具有更加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样,但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色,几乎能够100%地仿真出真实电路的结果,并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器(对于multiSIM7还具有四踪示波器)、波特仪(相当实际中的扫频仪)、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件,比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪(相当于真实环境中的晶体管特性图示仪)和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent 示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。 ③MATLAB产品族:它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块,包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和

历年全国大学生电子设计大赛题目

1994~2009全国大学生电子设计竞赛历届题目一览 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目 题目一简易数控直流电源 题目二多路数据采集系统 第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目 题目一实用低频功率放大器 题目二实用信号源的设计和制作 题目三简易无线电遥控系统 题目四简易电阻、电容和电感测试仪 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目 A题直流稳定电源 B题简易数字频率计 C题水温控制系统 D题调幅广播收音机* 第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目 A题测量放大器 B题数字式工频有效值多用表 C题频率特性测试仪 D题短波调频接收机 E题数字化语音存储与回放系统 第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目 A题波形发生器 B题简易数字存储示波器 C题自动往返电动小汽车 D题高效率音频功率放大器 E题数据采集与传输系统 F题调频收音机 第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目 电压控制LC振荡器(A题) 宽带放大器(B题) 低频数字式相位测量仪(C题) 简易逻辑分析仪(D题) 简易智能电动车(E题) 液体点滴速度监控装置(F题) 第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目 正弦信号发生器(A题) 集成运放参数测试仪(B题) 简易频谱分析仪(C题)

单工无线呼叫系统(D题) 悬挂运动控制系统(E题) 数控直流电流源(F题) 三相正弦波变频电源(G题) 第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛题目音频信号分析仪(A题)【本科组】 无线识别装置(B题)【本科组】 数字示波器(C题)【本科组】 程控滤波器(D题)【本科组】 开关稳压电源(E题)【本科组】 电动车跷跷板(F题)【本科组】 积分式直流数字电压表(G题)【高职高专组】 信号发生器(H题)【高职高专组】 可控放大器(I题)【高职高专组】 电动车跷跷板(J题)【高职高专组】 第九届(2009年)全国大学生电子设计竞赛题目光伏并网发电模拟装置(A题)【本科组】 声音导引系统(B题)【本科组】 宽带直流放大器(C题)【本科组】 无线环境监测模拟装置(D题)【本科组】 电能收集充电器(E题)【本科组】 数字幅频均衡功率放大器(F题)【本科组】 低频功率放大器(G题)【高职高专组】 LED点阵书写显示屏(H题)【高职高专组】

电子设计大赛综合测评题课程设计解析

郑州轻工业学院 电子技术课程设计> @ 题目: 2015年电赛测评试题 姓名:王苗龙 专业班级:电信13-01 学号: 0134 ~ 院(系):电子信息工程学院 指导教师:曹卫锋谢泽会

完成时间: 2015年10月 29日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 ~ 专业电信工程13-1 学号 0134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。 2.学习电子制图软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4.学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 ~ 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅰ; 2、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅱ; 3、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的三角波; 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ; 5、产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ;方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2010年8月 . 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月 3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月 4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教出版社,2006年1月 完成期限: 2015年10月30日 指导教师签章:

电子电路设计与制作教学大纲

《电子电路设计与制作》教学大纲1.课程中文名称:电子电路设计与制作 2.课程代码: 3.课程类别:实践教学环节 4.课程性质:必修课 5.课程属性:独立设课 6.电子技术课程理论课总学时:256总学分:16 电子电路设计与制作学时:3周课程设计学分:3 7.适用专业:电子信息类各专业 8.先修课程:电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、PCB电路设计一、课程设计简介 实验课、课程设计、毕业设计是大学阶段既相互联系又相互区别的三大实践性教学环节。实验课是着眼于实验验证课程的基本理论,培养学生的初步实验技能;毕业设计是针对本专业的要求所进行的全面的综合训练;而课程设计则是针对某几门课程构成的课程群的要求,对学生进行综合性训练,培养学生运用课程群中所学到的理论学以致用,独立地解决实际问题。电子电路设计与制作是电子信息类各专业必不可少的重要实践环节,它包括设计方案的选择、设计方案的论证、方案的电路原理图设计、印制板电路(即PCB)设计、元器件的选型、元器件在PCB板上的安装与焊接,电路的调试,撰写设计报告等实践内容。电子电路设计与制作的全过程是以学生自学为主,实践操作为主,教师的讲授、指导、讨论和研究相结合为辅的方式进行,着重就设计题目的要求对设计思路、设计方案的形成、电路调试和参数测量等展开讨论。 由指导教师下达设计任务书(学生自选题目需要通过指导教师和教研室共同审核批准),讲解示范的案例,指导学生各自对自己考虑到的多种可行的设计方案进行

比较,选择其中的最佳方案并进行论证,制作出满足设计要求的电子产品,撰写设计报告。需要注意是,设计方案的原理图须经Proteus软件仿真确信无误后,才能进行印刷电路图的制作,硬件电路的制作,以避免造成覆铜板、元器件等材料的浪费。电路系统经反复调试,完全达到(或超过)设计要求后,再完善设计报告。设计的整个过程在创新实验室或电子工艺实验室中完成。 二、电子电路设计与制作的教学目标与基本要求 教学目标: 1、通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识,提高综合运用知识的能力,逐步提升从事工程设计的能力。 2、注重培养学生正确的工程设计思想,掌握工程设计的思路、内容、步骤和方法。使学生能根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过设计、安装、焊接、调试等实践过程,使电子产品达到设计任务书中要求的性能指标的能力。 3、为后续的毕业设计打好基础。课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐转向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解工程设计的程序和实施方法;通过课程设计的训练,可以给毕业设计提供坚实的铺垫。 4、培养学生获取信息和综合处理信息的能力,文字和语言表达能力以及协调工作能力。课程设计报告的撰写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术文件打下基础。 5、提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 基本要求: 1、能够根据设计任务和指标要求,综合运用电路分析、电子技术课程中所学到的理论知识与实践操作技能独立完成一个设计课题的工程设计能力。 2、会根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。能独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题,培养自己分析问韪、解决问题的能力。

微电子电路课程设计

课程设计报告 微电子电路 带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器 集成电路设计 目录 1.课程设计目的···································页码3 2.课程设计题目描述和要求·························页码3 3.设计思路·······································页码4 4.带有源负载的共源极放大器设计过程及结果·········页码5 5.带有源负载的cascode放大器设计过程及结果·······页码7 6.心得体会·······································页码9 7.参考书目·······································页码9

2 1.课程设计目的 深刻理解课本上学到的知识,建立各个章节的知识体系之间的联系。 加强动手能力和运用课本知识理论解决问题的能力。 对于放大器的性能和参数有更深刻的理解和掌握。 2.课程设计题目描述和要求 分析如图这样的带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器的开环增益,3dB 频宽,单位增益频率。其中负载电容为3PF ,电源电压为5V ,要求CS 放大器的开环增益大于30dB ,cascode 放大器的开环增益大于60 dB 。对仿真结果进行分析,功耗小于2mW 。 Vdd C

3 Vdd C 3.设计思路:根据题目要求来计算以cs 放大器为例 ⑴功率不超过2mW ,电源为 5v ,得到总电流不能超过400uA 。 ⑵开始分配给ID 的电流为50u 运用了镜像电流源,电流大小之比为2,在长度一定时候的宽度之比也是2,故在右边电路的id 为100u ⑶根据公式 对于n 管来说,预估一个过驱动电压0.4v (大约0.2-0.5v )均可。计算出来n 管宽长比为11.26,取11。因为实验中给定了n 管的阈值电压为0.723v ,所以,可以确定栅源电压为1.1v 左右。 对于p 管来说,预估一个过驱动电压为0.5v (大约0.2-0.5v )均可。经过计算,p 管的宽长比为11.59,取12 。

电子设计大赛常用电路图

错误 !未定义书签。 图2 L293D 的电机驱动电路 图3 电源稳压电路 图4 降压电路

图3 降压斩波电路原理图 图4 电流检测模块

OS CI ICE_SDA ICE_SCK ICE_EN AV SS1OP I AGC M ICOUT DA C2DA C IOB12IOB11IOB15IOB13SLE EP IOB14VS S IOA12IOA14IOA11IOA10IOA15IOA13I O B 9I O B 10IOA9 I O B 5I O B 8I O B 7V C P I O A 8 V D D H I O A 6I O A 7V S S VS S V D D H VS S V R T A V S S 1 V D D _P I O B 2V C M I O A 3I O B 6I O B 1I O A 1V M I C I O B 0I O A 2M I C P R E S _B I O B 4 I O A 4 I O B 3I O A 0I O A 5VREF2V S S V D D H SPCE061A DA C1M ICN AV SS1VDD VS S VS S VS S OS CO +C29100u C31104 U1 OS C32O 12OS C32I 13XT EST 14VDD 15XICE 16XICECLK 17XICES DA 18VS S 19PV IN 20DA C121DA C222VREF223VS S 24AGC 25OP I 26M ICOUT 27M ICN 28PFUSE 29M I C P 33V C M 34V R T P A D 35V D D 36V M I C 37V S S 38I O A 041I O A 142I O A 243I O A 344I O A 445I O A 546I O A 647I O A 748V S S 49V S S 50V D D H 51V D D H 52I O A 8 53 N C 39N C 40NC 30NC 31NC 32 IOA9 54 IOA1055IOA1156IOA1257IOA1358IOA1459IOA1560XROM T 61VS S 62XS LEEP 63IOB1564IOB1465IOB1366IOB1267IOB1168PV PP 69V D D H 75 I O B 1076I O B 977NC 70NC 71NC 72NC 73NC 74I O B 878I O B 779I O B 680I O B 581I O B 41I O B 32I O B 23N C 82N C 83N C 84I O B 14I O B 05X R E S B 6V D D 7V C P 8V S S 9N C 10N C 11C8104C7104C18104 +C5 100u C28104 + C27100u +C17100u + C4100u V D D _A SPCE061A 芯片引脚电路图 电机驱动电路 图5 电源变换电路图

2009年全国大学生电子设计大赛题目(全)

光伏并网发电模拟装置(A 题) 【本科组】 一、任务 设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S 和电阻R S 模拟光伏电池,U S =60V ,R S =30Ω~36Ω;u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V ,频率f REF 为45Hz~55Hz ;T 为工频隔离变压器,变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10,将u F 作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L =30Ω~36Ω。 R L U S 图1 并网发电模拟装置框图 二、要求 1.基本要求 (1)具有最大功率点跟踪(MPPT )功能:R S 和R L 在给定范围内变化时, 使d S 1 2 U U =,相对偏差的绝对值不大于1%。 (2)具有频率跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化时,使u F 的频率f F =f REF , 相对偏差绝对值不大于1%。 (3)当R S =R L =30Ω时,DC-AC 变换器的效率η≥60%。 (4)当R S =R L =30Ω时,输出电压u o 的失真度THD ≤5%。 (5)具有输入欠压保护功能,动作电压U d (th )=(25±0.5)V 。 (6)具有输出过流保护功能,动作电流I o (th )=(1.5±0.2)A 。 2.发挥部分 (1)提高DC-AC 变换器的效率,使η≥80%(R S =R L =30Ω时)。 (2)降低输出电压失真度,使THD ≤1%(R S =R L =30Ω时)。 (3)实现相位跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时,

均能保证u F 与u REF 同相,相位偏差的绝对值≤5°。 (4)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态。 (5)其他。 三、说明 1.本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。 2.U S 采用实验室可调直流稳压电源,不需自制。 3.控制电路允许另加辅助电源,但应尽量减少路数和损耗。 4.DC-AC 变换器效率o d P P η= ,其中o o1o1P U I =?,d d d P U I =?。 5.基本要求(1)、(2)和发挥部分(3)要求从给定或条件发生变化到电路 达到稳态的时间不大于1s 。 6.装置应能连续安全工作足够长时间,测试期间不能出现过热等故障。 7.制作时应合理设置测试点(参考图1),以方便测试。 8.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、 主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。

第五届电子电路设计大赛

一、远程温湿度测量系统 一、任务 制作一个远程温湿度测量仪,该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。其结构框图如下: 二、要求 1、基本要求 (1)通过可编程控制器或单片机、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并用LED上显示; (2)温度误差<1℃,湿度误差<1%,温度测量围0℃~120℃,湿度测量围1%~99%;(3)可用电池供电; 2、发挥部分 (1)设计红外二极管发射电路和红外接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收;(2)设计射频发射电路和接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收; (3)最好采用微型化的温湿度传感器,无线传输距离>5米; (4)采用外构发射电路和接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收; 三、评分标准

容得分 设计报告20分 基本部分50分 自制 50分 发挥部分 外购20分 二、简易电能质量监测装置 一.任务 设计并制作一个能同时对一路工频交流电的频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等进行测量的数字式电能质量监测装置(图C-1虚线框电路)。为便于本试题的设计与制作,设定待测的交流输入电压100~500V,待测的交流输入电流2~10A均经由相应的变换器转换为对应的1~5V交流电压。 图C-1 二.要求 2.1 基本部分

(1)测量交流输入电压有效值。 频率:50Hz;测量围:100~500V;准确度:±1%。 (2)测量交流输入电流有效值。 频率:50Hz;测量围:2~10A;准确度:±1%。 (3)测量并显示有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数PF。 (4)自制直流电源。 2.2 发挥部分 (1)测量交流输入电压频率,精度为±0.5%。 (2)采用LCD显示,能够同时显示一个周期的输入电压、输入电流曲线。 (3)测量电压和电流的各次谐波含量 以N次电压谐波含有率为例,N次谐波含有率为N次谐波电压的均方根值与基波电压有效值之比,电流谐波含有率计算方法同电压谐波含有率。测量至5次谐波,采用列表和百分数形式显示,测量误差<1%。 (4)各次电流谐波含有率在列表显示方式中除了能够以百分比显示外,还能够显示各次谐波的有效值。 三、说明 1.调试时可用函数发生器输出的正弦信号电压作为一路交流电压信号;再经移相输出代表同一路的电流信号,移相网络自制。 2.检查交流电压、交流电流有效值、电压和电流谐波时,可采用函数发生器输出的对称方波信号。电压基波、谐波的测试可用函数发生器输出的对称方波作为标准信号。

电子电路设计的基础知识

电子电路设计的基础知识 一、电子电路的设计基本步骤: 1、明确设计任务要求: 充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求,明确设计任务。 2、方案选择: 根据掌握的知识和资料,针对设计提出的任务、要求和条件,设计合理、可靠、经济、可行的设计框架,对其优缺点进行分析,做到心中有数。 3、根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择: 具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新,注意信号之间的关系和限制;接着根据电路工作原理和分析方法,进行参数的估计与计算;器件选择时,元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求,元器件的极限参数必须留有足够的裕量,一般应大于额定值的1.5倍,电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。 4、电路原理图的绘制: 电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据,绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图;信号的流向一般从输入端或信号源画起,由左至右或由上至下按信号的流向依次画出务单元电路,反馈通路的信号流向则与此相反;图形符号和标准,并加适当的标注;连线应为直线,并且交叉和折弯应最少,互相连通的交叉处用圆点表示,地线用接地符号表示。 二、电子电路的组装 电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式,不管哪种方式,都要注意: 1.集成电路:

认清方向,找准第一脚,不要倒插,所有IC的插入方向一般应保持一致,管脚不能弯曲折断; 2.元器件的装插: 去除元件管脚上的氧化层,根据电路图确定器件的位置,并按信号的流向依次将元器件顺序连接; 3.导线的选用与连接: 导线直径应与过孔(或插孔)相当,过大过细均不好;为检查电路方便,要根据不同用途,选择不同颜色的导线,一般习惯是正电源用红线,负电源用蓝线,地线用黑线,信号线用其它颜色的线;连接用的导线要求紧贴板上,焊接或接触良好,连接线不允许跨越IC或其他器件,尽量做到横平竖直,便于查线和更换器件,但高频电路部分的连线应尽量短;电路之间要有公共地。 4.在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱,以方便测量调试; 5.布局合理和组装正确的电路,不仅电路整齐美观,而且能提高电路工作的可靠性,便于检查和排队故障。 三、电子电路调试 实验和调试常用的仪器有:万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。调试的主要步骤。 1.调试前不加电源的检查 对照电路图和实际线路检查连线是否正确,包括错接、少接、多接等;用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好;元器件引脚之间有无短路,连接处有无接触不良,二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确;电源供电包括极性、信号源连线是否正确;电源端对地是否存在短路(用万用表测量电阻)。 若电路经过上述检查,确认无误后,可转入静态检测与调试。 2.静态检测与调试 断开信号源,把经过准确测量的电源接入电路,用万用表电压档监测电源电压,观察有无异常现象:如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫,电源短路等,如发现异常情况,立即切断电源,排除故障; 如无异常情况,分别测量各关键点直流电压,如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在

2013年集成电路设计大赛作品报告(一等奖)

2013年“华大九天杯”大学生集成电路设计大赛 作品报告 独创性声明 本人声明所呈交的报告及芯片设计是本组成员在指导教师指导下进行的工作成果。尽本组人员所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人设计或发表的设计成果,也不包含为获得第三届“华大九天杯”大学生集成电路设计大赛奖励而使用过的材料。 签名:日期: 关于报告使用授权的说明 本人完全了解第三届“华大九天杯”大学生集成电路设计大赛组委会有关保留、使用设计报告的规定,即:大赛组委会有权保留送交报告的复印件,允许报告被查阅和借阅;大赛组委会可以公布报告的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存设计报告。 签名:指导导师签名:日期: *独创性声明属提交作品一部分,默认承认上述内容,纸质版申明将于总决赛正式提交。*

参赛组别ID:B0078 参赛学校:天津理工大学 参赛队员姓名:刘志远张春柳鲁强 设计作品整体说明 本参赛组作品为PLL锁相环,锁相环主要由四个部分构成:PFD,CP,LF,VCO,如下图,经过仿真,锁相环的频率可以工作在25~100MHz,控制电压3.3v,锁定时间8us左右。 原理图设计说明,电路图,仿真波形截图 根据各个模块的功能设计原理图,完成功能性仿真并不断调整 1、PFD PFD主要完成将参考信号和VCO产生的反馈信号的频率和相位进行对比,产生DOWN和UP信号以控制电荷泵。 原理图:

由于PFD为数字器件,所有MOS器件均采用如下参数:W=0.7 L=0.35 Finger=1 仿真波形图: 输入波形相位相同时UP和DOWN输出相同的脉宽: Ref超前时UP脉宽比DOWN宽,电荷泵充电: Ref滞后时,UP脉宽比DOWN窄,电荷泵放电:

电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析

电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析一、接地技术 PCB设计—接地技术 1、接地设计的基本原理 好的接地系统是抑制电磁干扰的一种技术措施,其电路和设备地线任意两点之间的电压与线路中的任何功能部分相比较,都可以忽略不计;差的接地系统,可以通过地线产生寄生电压和电流偶合进电路,地线或接地平面总有一定的阻抗,该公共阻抗使两两接地点间形成一定的压降,引起接地干扰,使系统的功能受到影响。从而影响产品的可靠性。 2、接地目的 接地的目的主要有三个: ◆接地使整个电路系统中所有单元电路都有一个公共的参考零电位,保证电路系统能稳 定地工作。 ◆防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷 通过大地泄放,否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。 另外,对于电路的屏蔽体,若选择合适的接地,也可获得良好的屏蔽效果。 ◆保证安全作。当发生直接雷电的电磁感应时,可避免电子设备的毁坏;当工频交流 电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时,可避免操作人员的触电事故发生。 3、接地分类 ◆ 防雷接地(LGND) 防雷接地是将可能受到雷击的物体与大地相连。当物体位置较高,距离雷云较近时,一定要将物体进行防雷接地。由于雷电的放电电流是脉冲性的,放电电流也较大,所以防雷接地时的接地电阻要小。为了避免由于雷击而造成机房里设备之间的高压差,特别是有电气连接或距离较近的设备之间要采用低电感和电阻搭接。 ★接地电阻:接地电阻不是普通的电阻而是一个阻值,是指电流由接地装置流向大地再由 大地流向无穷远处或是另一个接地装置所需克服的总电阻。接地电阻包括接 地线、接地装置本身电阻、接地装置与大地之间的接触电阻和两接地装置之 间的大地电阻或接地装置与无线远处的大地电阻。接地电阻越小,当有漏电 流或是雷电电流时,可以将其导入大地,不至于伤害人或损坏设备。如果接 地电阻变大,会造成应该导入大地的电流导不下去,因此,接地电阻越小越 安全。 ◆ 保护接地(PGND/PE/FG) 为了保护设备、装置和人身的安全。保护接地主要用于保护工频故障电压对人身造成的伤害。保护接地的工作原理:一是并联分流,当人体接触故障设备时,如果故障设备有保护接地,这时人体和保护接地线呈并联关系,保护接地线的电阻和人体相比是很小的,所以流过人体的电流很小,就会保护人身安全;二是当设备发生碰壳事件后,由于设备有保护接地,事故电流会使相线上得保护装置动作,从而切断电源,起到保障安全的作用。 ★相线:通常工业用电,三根正弦交流电。电流相位(反映电流的方向 大小)相互相差

电子线路设计与制作实验报告

电子线路设计与制作 实验报告 班级:电信12305班 指导老师:朱婷 小组成员:张壮安剑锋罗杰杨康熊施任务分工:1.张壮实验报告的撰写 2.安剑锋检查元件及整理 3.罗杰电路的焊接 4.杨康元器件的保管及测试 5.熊施协助电路的焊接 2014年11月14日

项目一:红外线电路设计 一、电路工作原理 常用的红外线遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一直特殊的发光二极管,由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发出的红外线而不会死可见光。 接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外线接收二极管加反向偏压,它才能正常工作,亦即红外线接收二极管在电路中应用时是反向运用,这样才能获得较高的灵敏度。红外线二极管一般有圆形和方形两种。 二、电路原理图设计

课题名称元件数量备注 红外线发射——接收模拟 电路红外线发射管 1 红外线接收管 1 发光二极管 1 运放uA741 1 20K可调电位器 1 100Ω电阻 1 10kΩ电阻 1 330Ω电阻 1 元件清单表 三、电路设计与调试 (1)各小组从指导老师那里领取元器件,分工检测元器件的性能。(2)依据电路原理图,各小组讨论如何布局,最后确定一最佳方案在洞洞板上搭建红外线发射\接收电路图。 (3)检查电路无误后,从信号发生器送入适应电压。 (4)调节可调电阻R3的阻值,观察发光二极管LED是否出现闪烁现象,如果出现说明有发射和接收,如果没有检查电路。(5)实验完毕,记录结果,并写实验报告。

四、实验注意事项 (1)发光二极管的电流不能天大(小于200mA);(2)在通电前必须检查电路无误后才可; (3)信号发生器的输出电压峰峰值1.5~2.5V。 项目二:定时电路的设计一、电路原理图与工作原理

电子电路设计的一般方法和步骤

电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思,也就是用什么原理来实现系统要求。因此,应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究,找出其关键问题是什么,然后根据此关键问题提出实现的原理与方法,并画出其原理框图(即提出原理方案)。提出原理方案关系到设计全局,应广泛收集与查阅有关资料,广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识,提出尽可能多的方案,以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论,一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后,必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂,方案实现的难易程度进行分析比较,并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定,那么可对两种方案都进行后续阶段设计,直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较,才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后,便可着手进行总体方案的确定,原理方案只着眼于方案的原理,不涉及方案的许多细节,因此,原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的,它可能由一个单元电路构成,亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来,必须把每一个框图进一步分解成若干个小框,每个小框为一个较简单的单元电路。当然,每个框图不宜分得太细,亦不能分得太粗,太细对选择不同的单元电路或器件带来不利,并使单元电路之间的相互连接复杂化;但太粗将使单元电路本身功能过于复杂,不好进行设计或选择。总之,

应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发,恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图,对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此,必须根据系统要求,明确功能框对单元电路的技术要求,必要时应详细拟定出单元电路的性能指标,然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个,因此必须进行分析比较,择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多,性能、价格和体积各异,而且新品种不断涌现,这就需要我们经常关心元器件信息和新动向,多查阅器件手册和有关的科技资料,尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格,这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适,需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求,其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展,各种集成电路大量涌现,集成电路的应用越来越广泛。今天,一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路,它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况,如:在高频、宽频带、高电压、大电流等场合,集成电路往往还不能适应,有时仍需采用分立元件。另外,对一些功能十分简单的电路,往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题,就不必选用集成电路。

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