《高频电子线路》期末课程设计
题目 AM 对讲机电路设计
姓 名 学 号
院（系） 电子电气工程学院
班 级
指导教师 职 称 教授
二O 一一年 七 月 十二
日
高频电子线路课程设计摘要
摘要
在手机非常普及的今天，为什么人们还会选择对讲机呢？存在必合理！与手机相比，对讲机不受网络的限制，在网络不能覆盖的地方，对讲机可以让你轻松的沟通；另外对讲机提供了一对一，一对多的通话方式，一按就说，操作十分简单，令沟通更自由，尤其在紧急调度和集体协作工作的情况下，这些特点是非常重要的。与手机相比，对讲机通话成本低。这样的特点，让对讲机广泛应用在很多领域。主要应用在公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、服务等行业，用于团体成员间的联络和指挥调度，以提高沟通效率和提高处理突发事件的快速反应能力。随着对讲机进入民用市场，人们外出旅游、购物也开始越来越多地使用对讲机。尤其在网络无法覆盖的地方，无线对讲机成为了人们喜爱的通讯工具。
在对讲机技术发展的30多年历史中，模拟技术应用已经非常成熟，关键器件已很可靠，早在20年前，国外就有人将数字技术引入对讲机行业，数字对讲机不仅能实现模拟对讲机基本业务：单呼、组呼等功能，还具有调度台核查呼叫、区域选择、接入优先、优先呼叫、迟后进入、预占优先呼叫、侦听、动态重组、监听等补充业务。也就是说，数字集群对讲机可提供更丰富的业务种类、更好的业务质量、更好的保密特性、更好的连接性和更高的频谱效率。对讲机的主要包括家庭无线服务(FRS)对讲机，HAMradios对讲机，个人移动无线(PMR)对讲机以及陆基移动无线(LMR)对讲机。目前，各厂家已经很努力地想办法提高产品通讯质量，降低干扰，开发多功能产品，如：防水、防震功能，集成收音机和GPS
功能等等。摩托罗拉公司的GP2000采用了符合人体工程学原理的设计，具有很高的性能价格比；有可编程键和容易使用的浏览键；具备降噪增音的功能；99个信道；平均电池寿命为8小时，从国内外研究局势看出，对讲机已从单一的通话功能，变成了能和手机媲美的产品，而人们追求个性化的影子已在对讲机上演。
关键词：无线对讲机；LM386；Multisim
《高频电子线路》课程设计
目录
摘要 (1)
目录 (1)
第一章设计概述 (2)
1.1课题的背景 (2)
1.2 课题的目的及意义 (3)
1.3 设计的思路与内容 (4)
第二章电路的方框图和原理图设计 (4)
2.1方框图设计 (5)
2.1—1方框图设计及原理 (5)
2.2总电路设计及原理 (6)
2.2—1 单元电路设计及原理 (7)
2.3电路整机原理图 (8)
2.5 制作和调试方法 (9)
第三章元器件清单 (10)
3.1 AT89C51简介................................................................ 错误！未定义书签。
3.3 程序源代码 ................................................................... 错误！未定义书签。第四章总结 .. (13)
谢辞 (13)
参考文献 (14)
第一章设计概述
1.1课题的背景
在手机非常普及的今天，为什么人们还会选择对讲机呢？存在必合理！与手机相比，对讲机不受网络的限制，在网络不能覆盖的地方，对讲机可以让你轻松的沟通；另外对讲机提供了一对一，一对多的通话方式，一按就说，操作十分简单，令沟通更自由，尤其在紧急调度和集体协作工作的情况下，这些特点是非常重要的。与手机相比，对讲机通话成本低。这样的特点，让对讲机广泛应用在很多领域。主要应用在公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、服务等行业，用于团体成员间的联络和指挥调度，以提高沟通效率和提高处理突发事件的快速反应能力。随着对讲机进入民用市场，人们外出旅游、购物也开始越来越多地使用对讲机。尤其在网络无法覆盖的地方，无线对讲机成为了人们喜爱的通讯工具。
1.2 课题的目的及意义
在对讲机技术发展的30多年历史中，模拟技术应用已经非常成熟，关键器件已很可靠，早在20年前，国外就有人将数字技术引入对讲机行业，数字对讲机不仅能实现模拟对讲机基本业务：单呼、组呼等功能，还具有调度台核查呼叫、区域选择、接入优先、优先呼叫、迟后进入、预占优先呼叫、侦听、动态重组、监听等补充业务。也就是说，数字集群对讲机可提供更丰富的业务种类、更好的业务质量、更好的保密特性、更好的连接性和更高的频谱效率。对讲机的主要包括家庭无线服务(FRS)对讲机，HAMradios对讲机，个人移动无线(PMR)对讲机以及陆基移动无线(LMR)对讲机。目前，各厂家已经很努力地想办法提高产品通讯质量，降低干扰，开发多功能产品，如：防水、防震功能，集成收音机和GPS功能等等。摩托罗拉公司的GP2000采用了符合人体工程学原理的设计，具有很高的性能价格比；有可编程键和容易使用的浏览键；具备降噪增音的功能；99个信道；平均电池寿命为8小时，从国内外研究局势看出，对讲机已从单一的通话功能，变成了能和手机媲美的产品，而人们追求个性化的影子已在对讲机上演。
1.3 本文设计的内容
本文从无线对讲机的基本组成原理出发，通过对组成无线对讲机的各大组成部分的原理、功能及运用的研究，从理论上画出适合自己的电路原理图，运用Multisim软件进行仿真验证。验证包括二大部分。第一，设计出的对讲机是否达到了理论上的要求；第二，设计出的电路原理图是最合理、最简单的。
本文研究的意义在二个方面。第一，掌握无线对讲机的工作原理以及组成无线对讲机的各个组成部分的原理、功能用途等；第二，锻炼自己实际能力，要从实际出发，选择适合自己的元器件，要求从生产成本和实用价值等面去考虑。
第二章电路的方框图和原理图设计2.1 电路方框图设计
图2-1 电路方框图设计
工作原理：
一般来说，提高对讲机的接收灵敏度和发射功率都能有效地增加通信距离，且提高前者更为显著。本机接收部分采用了调频接收专用集成电路MC336l做中放．用场效应管K122作高放，超外差二次变频，接收灵敏度可达0．2uV，因此，通信距离比较远。发射部分也采用了调频发射专用集成电路MC2833做前级振荡，C2078做末级功率放大，从而使发射机的调试更加简单，适合广大无线电爱好者自行组装、调试。
2.2总电路设计及原理
2.2总电路设计及原理
2.3 工作原理
整机由接收和发射两部分组成，两部分除天线和阻抗匹配电路外，其它电路都是相互独立的。
1、接收机
由天线接收到的高频无线电信号经L1，L2，c1，c2，c4组成的低通滤波器滤除频带以外的干扰信号，经c6送至D1，D2和L3组成选频电路，这个选频电路谐振频率为30.275MHz，选出对讲机发来的载频信号，而滤除其它干扰电波．经c7送到N1和N2组成的联级高频信号放大电路进行高频放大，这种联级高频信号放大电路具有增益高，工作稳定，无须使用中和电容等优点，N1组成共射电路，N2接成共基电路，共射电路具有增益高的优点，而共基电路具有工作稳定的特点，经N1，N2放大后的高频信号由L4，c9，T1，c12组成双调谐回路再次选频后经c16送入ICl(MC3361)的16脚内部混频级进行混频．
N3和CRY1，L5等元件组成本机振荡器，L5和相应的回路电容谐振于10.243MHz的三次谐波上，即10.24333x3=30.730MHz，它比发射频率30.275MHz(10.0917的三倍频，即10.0917MHzx3=30.275MHz)高出一个中频455kHz(即30.730—30.275=0.455MHz)，本振信号也送到Icl的第1脚，在Icl 内部进行混频。
Ic1(Mc3361)是窄带调频接收专用集成电路，其内部包含振荡器，混频器，高增益的限幅中频放大器，鉴频器和有源滤波器，静噪触发电路及音频放大电路。它的限幅灵敏度为2uV，它是整机的主要增益级，中放增益可达65dB。
在Ic1内部混频得到的455kHz中频信号由Icl的3脚输出，由陶瓷滤波器cRFl 选出中频信号，而滤除其它谐波分量，选出的中频信号由Icl的5脚输入，在Icl 内部进行高增益的中频放大，最后经鉴频器解调出音频信号，由Icl的9脚输出。
从第9脚输出的信号一路由c30，R1 3和c32组成去加重电路去加重和滤波后经电位器VRl送入Ic2进行音频功放后推动喇叭发声，另一路则由电位器VR2送入Icl内部的有源滤波器选频放大后由Icl的11脚输出，经D3，D4进行倍压检波，控制其内部的静噪触发电路，在13脚输出一个控制电平，控制N4，N5的导通和截止，使IC2的电源受控，达到静噪目的。我们知道，调频接收机的灵敏度很高，在没有收到信号时，喇叭中将会发出极强的噪声，而一旦收到信号，
它的信噪比却很高，噪声的主要频谱是分布在1 0—25kHz范围之间，音频信号的频谱范围则在100—3000Hz之间，我们可以采用一个特殊的滤波器选出这一噪声信号，经检波变成直流分量，再通过一个电子开关电路就可以控制一个电路工作，达到静噪目的，这样在接收机没有收到信号时，喇叭将寂静一片，以消除讨厌的噪声，一旦收到对讲机发来的信号，又能自动打开放大电路进行联络。同时，设置静噪电路还可以达到省电目的。
N11组成稳压电源，稳压输出取决于Dzl的值，Dzl选用6．2V，稳压输出约为5．6V，N11同时又是收发转换的开关三极管，N9则是发射部分的电源开关管，当sw_PTT开关按下时，D6导通，N11截止，收信机失去电压而停止工作，N9由于是偏故而导通，电源经N9向Ic3供电，发射机前级得到电源而开始工作。所以这种收发转换电路也称为电子PTT开关，这是其它业余对讲机中所没有的新电路。它的优点是可以用微动开关来控制大电流，使电路工作更可靠。发射级的N7，N6虽然也接在公用的电源回路上，但守侯状态时，由于它得不到基极激励而截止，所以对讲机在守侯时，发射部分是不工作的。
2、发射机
. 信号发生器
多功能、宽频带低频信号发生器构成简单，其原理框图如图所示。
信号发生器原理框图
高频标准信号发生器除了输出等幅载波外，还能输出调幅/调频信号。它可由内
调幅/调频信号源提供，也可由外调幅/调频信号源提供。其原理框图如图8.12所示。
高频标准信号发生器
发射部分由话音放大器，主振级，缓冲放大级，推动级和末级功率放大级组成。
话音信号由N1 3，N14组成的两级音频放大器放大，经c74，c71，c70，L 1 3组成高频滤波器滤除高频分量，防止振荡器的高频信号干扰话放级的工作，同时也将话音信号进行预加重，经c70送到变容二极管Dc以实现调频。
主振级由N1 5，cRY2及外围元件组成，其振荡频率主要取决于cRY2的工作频率，在本电路中，cRY2选10.0917MHz(因10.0917x3=30.275MHz)，它的三倍频信号由T5，C64选频回路选频(即发射频率30.275MHz)，并由T5藕合至缓冲放大级。
载频信号经N1 0组成缓冲放大器进行放大，T4和槽路电容c61也谐振在三次倍频上(即发射频率30.275MHz)，以滤除其它谐波分量，N7是推动放大级，为功放级提供足够的推动电流，经c55，c51，L8，选频和匹配藕合至末级功率放大级N6进行功率放大，N7，N6都工作在丙类放大状态，它们的工作点分别取决于R23和R21，由于丙类放大器输出的二次谐波分量很大，必须用Lc选频电路选出基波分量，推动电路中由c55，c51，L8选频，功放电路中由C48，C4 7，L6组成串联谐振电路选频，最后由L1，L2，C1，C2，C4组成低通滤波器对
载频信号进行选频和阻抗匹配，载频电流由天线这个换能元件变成电磁波向空中辐射出去。
电路图中的R7，D3这个支路的作用是，在收发转换瞬间，由于收信部分电容的储能作用，收信机的工作并非立即截止，而Icl的13脚未能从高电平立即变成低电平，Ic2的工作也就未能立即停止工作，这样，在收发转换瞬间，喇叭中就会发出短暂的收发噪声，使人听起来极不舒服，因此，在电源转换至发射电路时，经R7，D3，这个支路加至Icl的12脚，使Icl的1 3脚立即变成低电平，N4，N5截止，Ic2停止工作，以消除转换噪声。
7，L6组成串联谐振电路选频，最后由L1，L2，C1，C2，C4组成低通滤波器对载频信号进行选频和阻抗匹配，载频电流由天线这个换能元件变成电磁波向空中辐射出去。
电路图中的R7，D3这个支路的作用是，在收发转换瞬间，由于收信部分电容的储能作用，收信机的工作并非立即截止，而Icl的13脚未能从高电平立即变成低电平，Ic2的工作也就未能立即停止工作，这样，在收发转换瞬间，喇叭中就会发出短暂的收发噪声，使人听起来极不舒服，因此，在电源转换至发射电路时，经R7，D3，这个支路加至Icl的12脚，使Icl的1 3脚立即变成低电平，N4，N5截止，Ic2停止工作，以消除转换噪声。
2.5 制作和调试方法
由于对讲机的工作条件相对较差，为确保机器可靠工作，在焊接元件之前，元件引脚均应先上锡，焊接时，引脚也要尽可能的短，以防止杂散电容的分布，避免不必要的耦合。W1、W2的连接是用焊接线从印板的相应元件上引出，引线走印板的插元件面，不要走覆铜面。电位器，天线插座安装在上盖上，注意一定要紧固，防止松动。印板与金属屏蔽框之间也要用焊锡焊牢。将所有元件焊好，仔细检查无误后即可通电调试。在业余条件下，可按以下方法调试，最好能有一台频率计来配合，这样比较方便一些。
1、发射机的调试：由于发射机采用了集成电路，各阻容、电感元件参数选择比较准确，一般无需过多调试即可工作。调试时，可先将数字频率计接在ICl 11脚上，频率应为JTl的标称值，如有误差，可调整C5进行校准，如仍不能校准，
可适当增加或减少C4容量，再调C5，直至频率符合要求。接着，再测T1c极频率，此点频率应为3倍JTl的频率，如不符，可适当调节L2中的磁芯。之后，可用O．01u高频瓷片电容与一只12V0．3A小灯泡串联接在天线插口上，发射机正常工作时，小灯泡应发出较亮的光，如较暗，可分别细调(拨动)L2、L4，L 6、L9、L10、L11，其中L9和C28组成串联谐振电路，拨动L9的匝距对发射机的输出功率有较大影响，应仔细调节。小灯泡亮度正常之后可将其拆除，然后插上天线，将频率计的探测引线垂直放置，此时，频率计的示值应仍为3倍的JTl 的值。如若不符，则需重新调节L2、L4、L6、L9、L10、L11直至符合要求。2、接收机的调试：可利用已调好的发射机做信号源来调整接收机。此时，可将发射机的电源降至6V左右，不接天线，这样可以减少发射信号强度，便于调整接收机。先将频率计接在R21与L16的公共端上，此点频率应为JT5的3倍频率，如不符可调整L16中的磁芯。如略有偏差可调整C74。再测IC2 1脚频率应为10．245MHz。之后将静噪电位器W1旋置最浅位置，即不静噪，此时，喇叭将发出调频接收机固有的“哗哗”声，打开已调好的另一发射机(信号源)并送话，将接收机与发射机拉开约2—3米，不接天线，按照从后往前的顺序，分别调整L15、L14、L13、L12，使喇叭发出宏亮、清晰的声音，再将接收机插上天线，拉大距离微调L15一L12，直至距离最远、声音最清晰为止。最后再检查一下静噪功能是否正常，然后将甲、乙两机对调，再按上述方法调整，即可全部调试完毕。
在调试和使用对讲机过程中，如出现故障，不能正常工作，则应先检查电源电压是否正常，元件有无焊错或损坏，各跳线是否联接可靠，如无问题，可先用万用表对各三极管、集成电路的电压进行检测，看有无异常。如有异常，则应检查故障原因，寻找故障元件。如各点电压正常，则可按已述调试方法，重新调试。下面就试举几例说明维修过程。
1、发射机无功率输出。遇此故障可在电源回路上串接一块电流表，观察总电流，在电源电压为9．6V时，总电流应在800—900mA左右，如明显偏高，则说明有短路处，应先予以排除。当T3工作不正常时，电流将大幅下降，约80一10 0mA，以此可判断故障是在功放级之前还是之后。本例故障中总电流正常，说明
T3及T3以前各级工作基本正常，故障很可能在T3至天线插口之间的通路上。经仔细检查，果然发现L9一端已断裂，从而使发射信号不能送至天线，导致无信号输出。究其原因是由于在调试时反复拨动L9，致使L9引脚弯折次数过多而断裂，重新焊好L9并做适当调整后，故障排除。
2、故障现象同上。测回路总电流只有30mA，明显偏低，可见最起码是T3未工作。用频率计测量IC1 11脚，频率正常，再测TI的c极，频率为36．100M Hz，正常。再测T2的c极时，频率值变化较大，显然不正常，再用万用表测T 2的b极电压，为0V，与正常值不符，随即更换一只D467后，故障排除。另外，C20开路时也会引起此故障。
3、接收机静噪失控。不论静噪电位器W1旋置何处，均不能静噪，喇叭中始终有“哗哗”声。查阅IC2的内部框图可知，11一14脚为静噪控制端，D8、D9、C48分别起检波和滤波作用，其工作状态好坏直接影响静噪电路，应重点检查。经查C48已呈低阻状态，其电阻正反向均只有十几欧，更换C48后故障排除。假设C48、D8、D9工作正常，则可一边调节W1一边用万用表检测IC211一1 4脚，看电压有无突变。如没有变化，则可考虑更换IC2一试。
4、接收机收不到对方信号，但有正常的“哗哗”声，也可静噪。出现这种现象一般是T6及T6以前的高放、混频部分出了故障，信号通路被阻断，可利用自制的信号寻迹器来检测，将信号按照从后往前的顺序分别注入T6的b极，T5第一栅及T4第一栅，看喇叭是否发声。本例中，从T6、T5注入信号，喇叭均发声，而从T4注入信号时则无声，再从L13与C41公共端注入信号，仍无声，可见，C41有故障，焊下后测量，已开路，更换一只后，试机已可以正常接收信号了。
5、通信距离近。这是此类型对讲机中最常见的一种故障，检修起来也比较繁琐，接收机和发射机的某一部分工作不正常均能引起此故障，此时，应先判断是发射机的故障还是接收机的故障，可先测量发射机的总电流、频率是否正常，有无功率输出，确认发射机无故障后，再着手检查接收机。先用万用表测量各点电压看是否正常，之后，再用频率计测量IC2 1脚、L16与R21公共端的频率，看是否符合要求，本例中，L16与R21公共端的频率不对，再测T7的c极频率，此点未经3倍频，正常值应为15．600MHz，而实际值在几十MHz内无规则变化，
试调节L16无效。再用万用表复测T7各脚电压，正常。随即仔细查看有关元件，发现L16屏蔽罩松动，C70引脚过长，且已弯曲，两极轻微相碰。将C70焊下，剪短引脚，重新焊好，并焊牢L16屏蔽罩，通电开机，再调L16，本振频率已符合要求。经实际拉距测试，已恢复原先通讯距离。由于电路板上元件排列很紧凑，易发生引脚相碰从而引发故障，因此在组装、调试、维修时，应注意避免引脚相碰。
在实际检修中，还发现拉杆天线内部的加感线圈经常与天线插头内的插针脱焊断开，使天线未起作用，从而引发通讯距离近的故障。分析其原因主要是由于天线采用Q9型插头、插座，在反复装、拆过程中，均需转动插头外圈，使之能与插座的内槽吻合。而同时，插头内插针也随之产生扭矩，产生松扣现象，使焊在插针上的加感线圈引脚被拉断。检修时，可将插针连同加感线圈一同取出，重新拧紧，焊好加感线圈．再在易松扣的位置上点一点儿502胶水，晾干后重新装回。插座亦做相应处理。经过这样处理后，就不会再发生此类故障了。
第三章元器件的选择
1、晶振的选取
假设发射频率定为36．100MHz，由于本电路发射机采用的是三倍频的频率，因此，前级振荡电路中的JTl的标称值应为36．100÷3＝12．0333MHz。在接收机中，第一本振频率应为所接收到的信号频率再加上第一中频频率，即36．100 +10．7＝46．800MHz。由于第一本振电路也采用三倍频电路，因此，JT5的标称值应为46．800÷3＝15．600MHz。接收机第二中频为455kHz，所以，JT3的标称值为10．7一0．455＝10．245MH2。对于其它频点也可按此法计算。
2、其它元器件的选择
T4、T5为K122场效应管。T1、T6、T7可选用C9018，T2为D467，T3选用C2078，各三极管管脚排列顺序不尽相同。D1、D5均为5V左右的稳压管。L3、L 5、L7为12uH的电感，也可在大于100K／1W的电阻上，用0．1mm漆包线绕10 0匝代之。L2、L16可用10LV315线圈代。L4、L6、L8、L9、L10、L11均用0．5
1mm漆包线在4mm的圆棒上分别绕8T、9T、8T、12T、7T、8T。JT2为10．7MH2滤波器。JT4采用455kHZ五端陶瓷滤波器。D2为红色发光二极管做发射工作指示，D6为绿色发光二极管做接收工作指示；W2为带开关的电位器，W1为不带开关的电位器。其余电阻、电容尽量选择小体积的。
第四章总结
中国公众对讲机标准频点
信道1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
频率（MHz）409.7500 409.7625 409.7750 409.7875 409.8000 409.8125 409.8250 409.8375 409.8500 409.8625
信道11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
频率（MHz）409.8750 409.8875 409.9000 409.9125 409.9250 409.9375 409.9500 409.9625 409.9750 409.9875
主要技术性能指标
工作方式：调频单工
工作电流：发射≤lA；
接收：静噪≤20mA；
非静噪≤120mA
工作电压：外接电源 DC9—12V；
发射功率： 3---5W
调制方式：调频
最大频偏：土 5kHz
接收灵敏度：0．2uV
静噪灵敏度：≤0．2uV
音频功率：≥300mW
天线形式：拉杆天线或橡胶天线
天线阻抗:50欧
工作频率：36-100MHz
话筒阻抗:高阻抗
选择性:70dB
音频输出功率:250mW
发射输出功率:高约5W 低约0.5W
调频噪声:45dB
音频失真:1%
扩频范围:24MHZ
参考文献
1、高频电子线路作者:高吉祥
2、开关电源的设计与应用作者：廖爽出版社: 电子工业出版社
3、电工电子学作者：李华
4、汪明贤、李璇明、屠元等编：《电子线路课程设计》航空工业出版社
5、任为民主编：《电子技术基础课程设计指导》中央广播电视大学出版社
6、南京工业大学编：《电子线路》人民教育出版社
7、北京半导体器件五厂编：《集成开关稳压器应用手册》
电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 １．交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即：电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 ２．直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如：三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 ３．频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如：各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 ４．时间常数分析法 主要分析由Ｒ、Ｌ、Ｃ及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图，简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。 除了这两种图外，常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图，还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接，本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。 电阻器与电位器（什么是电位器） 符号详见图 1 所示，其中（ a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（ b ）表示半可调或微调电阻器；（ c ）表示电位器；（ d ）表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。
电气原理图设计方法及实例分析 【摘要】本文主要对电气原理图绘制的要求、原则以及设计方法进行了说明，并通过实例对设计方法进行了分析。 【关键词】电气原理图；设计方法；实例 继电-接触器控制系统是由按钮、继电器等低压控制电器组成的控制系统，可以实现对 电力拖动系统的起动、调速等动作的控制和保护，以满足生产工艺对拖动控制的要求。继电-接触器控制系统具有电路简单、维修方便等许多优点，多年来在各种生产机械的电气控制 中获得广泛的应用。由于生产机械的种类繁多，所要求的控制系统也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的控制系统，都是由一些基本环节组合而成。因此本节着重阐明组成这些控制系统的基本规律和典型电路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握控制系统的分析和设计方法。 一、绘制电气原理图的基本要求 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成，从而实现对某种设备的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其相互连接关系用国家规定的统一图形符号、文字符号以图的形式表示出来。这种图就是电气控制系统图，其形式主要有电气原理图和电气安装图两种。 安装图是按照电器实际位置和实际接线电路，用给定的符号画出来的，这种电路图便于安装。电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87等规定的标 准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。当标准中给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则： ①应尽可能采用优选形式； ②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单形式； ③在同一图号的图中使用同一种形式。 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究等优点，所以无论在设计部门还是生产现场都得到广泛应用。 控制电路绘制的原则： ①原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 ②图中所有电器触头，都按没有通电和外力作用时的开闭状态（常态）画出。 ③无论主电路还是辅助电路，各元件应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。 ④为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。 ⑤原理图中各电气元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用同一文字符号标明。 ⑥原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆卸或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。 ⑦对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式。 ⑧对于电气控制有关的机、液、气等装置，应用符号绘出简图，以表示其关系。 二、分析设计法及实例设计分析 根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，直接设计控制电路。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路，掌握多种典型电路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使电路符合设计
电气工程师的好东东 工程师应该掌握的20个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。 初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。 中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。 高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业－－电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 一、桥式整流电路 1、二极管的单向导电性： 2、桥式整流电流流向过程： 输入输出波形： 3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。 二、电源滤波器 1、电源滤波的过程分析： 波形形成过程： 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。 三、信号滤波器 1、信号滤波器的作用：
与电源滤波器的区别和相同点： 2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。 3、画出通频带曲线。 计算谐振频率。 一、微分和积分电路
1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。 2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。 3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。 二、共射极放大电路 1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。 2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。 3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。 三、分压偏置式共射极放大电路
电路图基础知识讲解 对一个没有电工基础，或者刚入门的从业者，都比较迷茫，都会有这么一个问题，看到电路图，无从下手，不知道该从哪边学起，下面简单介绍下一些基础知识，供大家参考。 首先，要了解各个元件的有什么功能，有什么特点。说白了就是要了解各个元件有什么作用。 其次，要了解各个元件间的组合有什么功能。 再者，要知道一些基本的电路，比如:基本的电压源与电流源之间的相互转换电路，基本的运算放大电路等等。 然后，就是可以适当的看一点复杂的电路图，慢慢了解各个电路间电流的走向。 以上所说的模拟电路，还有数字电路就是要多了解一些‘门’的运用，比如说：与非门，与或门等等。还有在一些复杂的电路图上会有集成芯片，所以，你还要了解给个芯片引脚的作用是什么，该怎么接，这些可以在网上或书上查到，再有，提到一点就是一些电路中的控制系统，有复杂的控制系统，也有简单的控制系统，我说一个简单的，比如说单片机的，你就要了解这个单片机有多少引脚，各个引脚的功能是什么，这个单片机要一什么铺助电路想连接，这样组成一个完整的电路。 想学会电路图就是要你多看，多去了解，多去接触，这样更容易学会。 一、电子电路图的意义 电路图是人们为了研究和工程的需要,用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样,我们在分析电路时,就不必把实物翻来覆去地琢磨,而只要拿着一张图纸就可以了;在设计电路时,也可以从容地在纸
上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装,通过调试、改进,直至成功;而现在,我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计,甚至进行虚拟的电路实验,大大提高了工作效率。 二、电子电路图的分类 常遇到的电子电路图有原理图、方框图、装配图和印板图等 ( 一) 原理图 原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路图,又被叫做“电原理图”。这种图,由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画的各种电路元件符号,以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作时情况。图1 所示的就是一个收音机电路的原理图。 图一 ( 二) 方框图( 框图) 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说,这也是一种原理图,不过在这种图纸中,除了方框和连线,几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器
电子技术课程设计的基本方法和步骤
电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成
电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: （1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 （2）元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式
1 一、桥式整流电路2 二、 3 1、二极管的单向导电性： 4 伏安特性曲线： 5 理想开关模型和恒压降模型： 6 2、桥式整流电流流向过程： 7 输入输出波形： 8 3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。 9 二、电源滤波器 10 11 1、电源滤波的过程分析：
12 波形形成过程： 13 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。 14 15 三、信号滤波器 16 1、信号滤波器的作用： 17 与电源滤波器的区别和相同点： 18 2、LC 串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。 19 3、画出通频带曲线。 20 计算谐振频率。
21 22 23 24 25 四、微分和积分电路 26 五、 27 六、1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。
28 七、2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。 29 八、3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。 30 九、五、共射极放大电路 31 十、 32 1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。 33 2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电34 压相位关系、交流和直流等效电路图。 35 3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。 36 六、分压偏置式共射极放大电路
37 七、 38 八、1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的 39 信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。 40 九、2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。 41 十、3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。 42 十一、共集电极放大电路(射极跟随器) 43 十二、1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出44 的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。电路的输入和输出阻抗 45 十三、特点。 46 十四、2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。 47 十五、3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
数字IC设计经典笔试题 张戎王舵蒋鹏程王福生袁波 摘要 本文搜集了近年来数字IC设计公司的经典笔试题目，内容涵盖FPGA、V erilogHDL编程和IC设计基础知识。 Abstract This article includes some classical tests which have been introduced into interview by companies in digital IC designing in recent years. These tests are varied from FPGA，verlog HDL to base knowledge in IC designing. 关键词 FPGA VerilogHDL IC设计 引言 近年来，国内的IC设计公司逐渐增多，IC公司对人才的要求也不断提高，不仅反映在对相关项目经验的要求，更体现在专业笔试题目难度的增加和广度的延伸。为参加数字IC 设计公司的笔试做准备，我们需要提前熟悉那些在笔试中出现的经典题目。 IC设计基础 1：什么是同步逻辑和异步逻辑？ 同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。 同步时序逻辑电路的特点：各触发器的时钟端全部连接在一起，并接在系统时钟端，只有当时钟脉冲到来时，电路的状态才能改变。改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来，此时无论外部输入 x 有无变化，状态表中的每个状态都是稳定的。 异步时序逻辑电路的特点：电路中除可以使用带时钟的触发器外，还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件，电路中没有统一的时钟，电路状态的改变由外部输入的变化直接引起。 2：同步电路和异步电路的区别： 同步电路：存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。 异步电路：电路没有统一的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，只有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。 3：时序设计的实质： 时序设计的实质就是满足每一个触发器的建立/保持时间的要求。 4：建立时间与保持时间的概念？
电子系统设计的基本原则和设计方法 一、电子系统设计的基本原则： 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。具体如下： 1、整体性原则 在设计电子系统时，应当从整体出发，从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电路整体与外部环境之间的关系入手，去揭示与掌握电子系统整体性质，判断电子系统类型，明确所要设计的电子系统应具有哪些功能、相互信号与控制关系如何、参数指标在那个功能模块实现等，从而确定总体设计方案。 整体原则强调以综合为基础，在综合的控制与指导下，进行分析，并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是：（1）电子系统分析必须以综合为目的，以综合为前提。离开了综合的分析是盲目的，不全面的。（2）在以分析为主的过程中往往包含着小的综合。即在对电子系统各部分进行分别考察的过程中，往往也需要又电子局部的综合。（3）综合不许以分析为基础。只有对电子系统的分析了解打到一定程度以后，才能进行综合。没有详尽以分析电子系统作基础，综合就是匆忙的、不坚定的，往往带有某种主管臆测的成分。 2、最优化原则 最优化原则是一个基本达到设计性能指标的电子系统而言的，由于元件自身或相互配合、功能模块的相互配合或耦合还存在一些缺陷，使电子系统对信号的传送、处理等方面不尽完美，需要在约束条件的限制下，从电路中每个待调整的原器件或功能模块入手，进行参数分析，分别计算每个优化指标，并根据有忽而
指标的要求，调整元器件或功能模块的参数，知道目标参数满足最优化目标值的要求，完成这个系统的最优化设计。 3、功能性原则 任何一个复杂的电子系统都可以逐步划分成不同层次的较小的电子子系统。仙子系统设计一般先将大电子系统分为若干个具有相对独立的功能部分，并将其作为独立电子系统更能模块；再全面分析各模块功能类型及功能要求，考虑如何实现这些技术功能，即采用那些电路来完成它；然后选用具体的实际电路，选择出合适的元器件，计算元器件参数并设计个单元电路。 4、可靠性与稳定性原则 电子电路是各种电气设备的心脏，它决定着电气设备的功能和用途，尤其是电气设备性能的可靠性更是由其电子电路的可靠性来决定的。电路形式及元器件选型等设计工作，设计方案在很大程度上也就决定可靠性，在电子电路设计时应遵循如下原则：只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能的简化电子电路结构；避免片面追求高性能指标和过多的功能；合理划分软硬件功能，贯彻以软代硬的原则，使软件和硬件相辅相成；尽可能用数字电路代替模拟电路。影响电子电路可靠性的因素很多，在发生的时间和程度上的随机性也很大，在设计时，对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施，使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段。 5、性能与价格比原则 在当今竞争激烈的市场中，产品必须具有较短的开发设计周期，以及出色的性能和可靠性。为了占领市场，提高竞争力，所设计的产品应当成本低、性能好、
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
1：什么是同步逻辑和异步逻辑？（汉王） 同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。 同步时序逻辑电路的特点：各触发器的时钟端全部连接在一起，并接在系统时钟端，只有当时钟脉冲到来时，电路的状态才能改变。改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来，此时无论外部输入x 有无变化，状态表中的每个状态都是稳定的。 异步时序逻辑电路的特点：电路中除可以使用带时钟的触发器外，还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件，电路中没有统一的时钟，电路状态的改变由外部输入的变化直接引起。 2：同步电路和异步电路的区别： 同步电路：存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。 异步电路：电路没有统一的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，只有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。 3：时序设计的实质： 时序设计的实质就是满足每一个触发器的建立/保持时间的要求。 4：建立时间与保持时间的概念？ 建立时间：触发器在时钟上升沿到来之前，其数据输入端的数据必须保持不变的最小时间。保持时间：触发器在时钟上升沿到来之后，其数据输入端的数据必须保持不变的最小时间。 5：为什么触发器要满足建立时间和保持时间？ 因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的，如果不满足建立和保持时间，触发器将进入亚稳态，进入亚稳态后触发器的输出将不稳定，在0和1之间变化，这时需要经过一个恢复时间，其输出才能稳定，但稳定后的值并不一定是你的输入值。这就是为什么要用两级触发器来同步异步输入信号。这样做可以防止由于异步输入信号对于本级时钟可能不满足建立保持时间而使本级触发器产生的亚稳态传播到后面逻辑中，导致亚稳态的传播。 （比较容易理解的方式）换个方式理解：需要建立时间是因为触发器的D端像一个锁存器在接受数据，为了稳定的设置前级门的状态需要一段稳定时间；需要保持时间是因为在时钟沿到来之后，触发器要通过反馈来锁存状态，从后级门传到前级门需要时间。 6：什么是亚稳态？为什么两级触发器可以防止亚稳态传播？ 这也是一个异步电路同步化的问题。亚稳态是指触发器无法在某个规定的时间段内到达一个可以确认的状态。使用两级触发器来使异步电路同步化的电路其实叫做“一位同步器”，他只能用来对一位异步信号进行同步。两级触发器可防止亚稳态传播的原理：假设第一级触发器的输入不满足其建立保持时间，它在第一个脉冲沿到来后输出的数据就为亚稳态，那么在下一个脉冲沿到来之前，其输出的亚稳态数据在一段恢复时间后必须稳定下来，而且稳定的数据必须满足第二级触发器的建立时间，如果都满足了，在下一个脉冲沿到来时，第二级触发器将不会出现亚稳态，因为其输入端的数据满足其建立保持时间。同步器有效的条件：第一级触发器进入亚稳态后的恢复时间+ 第二级触发器的建立时间< = 时钟周期。
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。
用7805 集成电路制作经典的电源电路2007-10-31 10:02 来源: 作者：网友评论 0 条浏览次数 2011 经典的电源电路(7805扩流) 上图为在非常流行的经典电路上做小许改动的电路图. 电路目的: 1)+24V 转换为+5V +/-5% 2)可提供+2A以上的电流. 主要元件: TIP32C (ST) L7805CV (ST) 图中的R62,在实际应用中已经更改为22 OHM. 功率元件TIP32C已经加散热片 包括: 1. 此电路的具体工作原理. 2. 此电路是否能达到预期的效果.
3. 存在何种问题. 4. 如果图中R62如果减小到诸如1 OHM或者3.3 OHM,会存在什么样的问题. 5. 其他. 相关文章: 集成稳压器的原理及应用 2007-04-10 22:02 集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的集成电路。由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点，在各种电源电路中得到了普遍的应用。 1、固定集成稳压器 集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的集成电路。由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点，在各种电源电路中得到了普遍的应用。常用的集成稳压器有：金属圆形封装、金属菱形封装、塑料封装、带散热板塑封、扁平式封装、双列直插式封装等。在电子制用中应用较多的是三端固定输出稳压器。 集成稳压器可分为串联调整式、并联调整式和开关式稳压器三大类。图2所示为应用最广泛的串联式集成稳压器内部电路方框图，其工作原理是：取样电路将输出电压Uo按比例取出，送入比较放大器与基准电压进行比较，差值被放大后去控制调整管，以使输出电压Uo保持稳定。 78XX系列集成稳压器是常用的固定正输出电压的集成稳压器，输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等规格，最大输出电流为1.5A。它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠。78XX系列集成稳压器为三端器件：1脚为输入端，2脚为接地端，3脚为输出端，使用十分方便。 78XX系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示，这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805，C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容，RL为负载电阻。当输出电较大时，7805应配上散热板。
电子电路识图的基本方法和技巧 对初学者来说，复杂的电子电路图上布满了密密麻麻的电路符号，根本不知从何下手识图，也不能从电子电路原理图中找出电子产品的故障所在，更不能得心应手地去设计各种各样的电子电路。其实，只要对电子电路图进行仔仔细细观察，就会发现电子电路的构成具有很强的规律性，即相同类型的电子电路不仅功能相似，而且在电路结构上也是大同小异的。任何一张错综复杂、表现形式不同的电子电路图都是由一些最基本的电子电路组合而成的，构成复杂电子电路图的最基本电路称为单元电路。只要掌握了基本单元电路，任何复杂的电路都可以看成是基本单元电路的集合。1.从基本元器件入手，为识图打下良好的基础。电子元器件是构成电子产品的基础。因此，了解电子元器件的基础知识，掌握不同元器件在电路中的电路表示符号及各元器件的基本功 能特点是进行电子识图的第一步。 2.掌握基本单元电路，为识读复杂电路打下基础。在学习基本单元电路时，要掌握好基本单元电路的工作原理、电路的功能及特性、电路典型参数、组成电路的元器件、每一个元器件在电路中所起的作用及电路调试方法等。 3.分解复杂电路。复杂电路被分解为基本单元电路后，就可以根据一个个基本单元电路的功能、特点进而分析到整个复
杂的电子电路，设计出各种各样的电路。 4.掌握基本单元电路之间的连接方法。基本单元电路之间可以直接连接起来，叫做直接耦合；通过变压器的初、次级间的磁感应来实现信号的连接，叫做变压器耦合；用电容来连接，叫做电容耦合。 5.明确各分体元器件在电子电路中所起的作用。为了方便初学者识图，现将各分体元器件在电子电路中不同的接法及与不同元器件连接所起的作用归纳如下。电阻器：在电路中主要起限流、分压的作用。 1）电阻器与电阻器在电路中并联一般是为了增大电阻器的功率。 2）电阻器与电阻器串联并从中间引出抽头，在一般情况下是为了得到电阻器上的分压。 3）电阻与稳压管串联，电阻器为稳压二极管的限流电阻器。4）电阻器与电容器串联组成微分电路，在这里电阻器为电容器的充电限流电阻器，充电常数由RC的乘积觉定。在这里如果微分电路与二极管或单向晶闸管等半导体器件并联，且电路中有电感性负载，则微分电路在电路中起阻容吸收的作用，即吸收电感器由于在开机、关机一瞬间产生的较高感应电动势，保护半导体器件不因太高的感应电动势而击穿损坏。 5）电阻器与电容器并联，在一般情况下电阻器为电容器的
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
电路设计的基本原理和方法 本人经过整理得出如下的电路设计方法，希望对广大电子爱好者及热衷于硬件研发的朋友有所帮助。 电子电路的设计方法 设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一．明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能，指标，内容及要求，以明确系统应完成的任务。 二．方案选择 这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务，要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理，可靠，经济，功能齐全，技术先进。并且对方案要不断进行可行性和有缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映应完成的任务和各组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。 三．单元电路的设计，参数计算和期间选择 根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计，参数计算和器件选择。 1．单元电路设计 单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。 每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿传输的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入信号，输出信号和控制信号的关系。 2．参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算；振荡器中电阻，电容，振荡频率等参数的计算。只有很好的理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题： （1）元器件的工作电流，电压，频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求； （2）元器件的极限参数必须留有足够充裕量，一般应大于额定值的1．5倍； （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3．器件选择 （1）元件的选择 阻容电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有解电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻，电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量（100ｕF～3000uF）铝电解电容，为滤掉高频通常
工作原理 220V 交流电经 LF1 双向滤波.VD1－VD4 整流为脉动直流电压,再经 C3 滤波后形成约 300V 的直流电压,300V 直流电压经过启动电阻 R4 为脉宽调制集成电路 IC1 的 7 脚提供启动电压,IC1 的 7 脚得到启动电压后,(7 脚电压高于 14V 时,集成电路开始工作),6 脚输出 PWM 脉冲,驱动电源开关管(场效应管) VT1 工作在开关状态,流通过 VT1 的 S 极-D 极-R7-接地端.此时开关变压器 T1 的 8-9绕产生感应电压,经 VD6，R2 为 IC1 的 7 脚提供稳定的工作电压，4 脚外接振荡阻 R10 和振荡电容 C7 决定 IC1 的振荡频率, IC2(TL431)为精密基准压源,IC4(光耦合器 4N35)配合用来稳定充电压,调整 RP1(510 欧半可调电位器)可以细调充电器的电压,LED1 是电源指示灯.接通电源后该指示灯就会发出红色的光。VT1 开始工作后,变压器的次级 6-5 绕组输出的电压经快速恢复二极管 VD60 整流,C18 滤波得到稳定的电压(约 53V).此电压一路经二极管VD70(该二极管起防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电,另一路经限流电阻 R38,稳压二极管 VZD1,滤波电容 C60,为比较器 IC3(LM358)提供 12V 工作电源,VD12 为 IC3 提供基准压,经 R25,R26,R27 分压后送到 IC3 的 2 脚
和 5 脚。 正常充电时，R33 上端有 0.18－0.2V 的电压，此电压经 R10 加到 IC3 的3 脚，从 1 脚输出高电平。1 脚输出的高电平信号分三路输出，第一路驱动 VT2 导通，散热风扇得开始工作，第二路经过电阻 R34 点亮双色二极管 LED2 中的红色发光二极管，第三路输入到 IC3 的 6 脚，此时 7 脚输出低电平，双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管熄灭，充电器进入恒流充电阶段。当电池压升到 44.2V 左右时，充电器进入恒压充电阶段，流逐渐减小。当充电流减小到200MA－300MA 时，R33 上端的电压下降，IC3 的 3 脚电压低于 2 脚，1 脚输出低电平，双色发光二极管 LED2 中的红色发光二极管熄灭，三极管 VT2 截止，风扇停止运转，同时 IC3 的 7 脚输出高电平，此高电平一路经过电阻 R35 点亮双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管（指示电已经充满，此时并没有真正充满，实际上还得一两小时才能真正充满），另一路经 R52，VD18,R40,RP2 到达 IC2 的 1 脚，使输出电压降低，充电器进入 200MA-300MA 的涓流充电阶段（浮充），改变 RP2 的电阻值可以调整充电器由恒流充电状态转到涓流充电状态的转折流（200－300MA）。 常见故障 这种类型充电器的常见故障有下面几种情况： 1、高压电路故障：该部分路出现问题的主要现象是指示灯不亮。通常还伴有保险丝烧断，此时应检查整流二极管 VD1-VD4 是否击穿，电容 C3 是否炸裂或者鼓包， VT2 是否击穿， R7,R4 是否开路，此时更换损坏的元件即可排除故障，若经常烧 VT1,且 VT1 不烫手，则应重点检查 R1,C4,VD5 等元器件，若VT1 烫手，则重点检查开关变压器次级路中的元器件有无短路或者漏电。若红色指示灯闪烁，则故障多数是由 R2 或者 VD6 开路，变压器 T1 线脚虚焊引起。 2、低压电路故障：低压电路中最常见的故障就是电流检测电阻 R33 烧断，此时的故障现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，电瓶始终充不进电，另外，若 RP2 接触不良或者因振动导致阻值变化（充电器注明不可随车携带就是怕 RP2 因振动而改变阻值），就会导致输出电压移。若输出电压偏高，电瓶会过充，严重时会失水－发烫，最终导致充爆，若输出电压偏低，会导致电瓶欠充，缩短其寿命。