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1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)目的目的 運(yùn)運(yùn)用用已已基基本本掌掌握握的的具具有有不不同同功功能能的的單單元元電電路路的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)、安安裝裝和和調(diào)調(diào)試試方方法法，在在單單元元電電路路設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)出出具具有有各各種種不不同同用用途途和和一一定定工工程程意意義義的的電電子子裝裝置置。深深化化所所學(xué)學(xué)理理論論知知識(shí)識(shí)，培培養(yǎng)養(yǎng)綜綜合合運(yùn)運(yùn)用用能能力力，增增強(qiáng)強(qiáng)獨(dú)獨(dú)立立分分析析與與解解決決問問題題的的能能力力。訓(xùn)訓(xùn)練練培培養(yǎng)養(yǎng)嚴(yán)嚴(yán)肅肅認(rèn)認(rèn)真真的的工工作作作作風(fēng)風(fēng)和和科科學(xué)學(xué)態(tài)態(tài)度度，為為以以后后從從事事電電子子電電路路設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和和研研制制電子產(chǎn)品打下初步基礎(chǔ)。電子產(chǎn)品打下初步基礎(chǔ)

2、。1要求要求 根根據(jù)據(jù)題題目目的的技技術(shù)術(shù)指指標(biāo)標(biāo)，獨(dú)獨(dú)立立進(jìn)進(jìn)行行電電路路選選取取、工工程程估估算算、實(shí)驗(yàn)測(cè)試與調(diào)整，制作出實(shí)際電子產(chǎn)品和寫出總結(jié)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)測(cè)試與調(diào)整，制作出實(shí)際電子產(chǎn)品和寫出總結(jié)報(bào)告。步驟步驟 選選擇擇總總體體方方案案，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)單單元元電電路路，選選擇擇元元器器件件，計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)仿仿真真優(yōu)優(yōu)化化，硬硬件件裝裝配配調(diào)調(diào)試試，測(cè)測(cè)試試性性能能指指標(biāo)標(biāo)，寫寫出出總總結(jié)結(jié)報(bào)報(bào)告告，進(jìn)進(jìn)行行文檔整理。文檔整理。衡量標(biāo)準(zhǔn)衡量標(biāo)準(zhǔn) 工工作作穩(wěn)穩(wěn)定定可可靠靠，能能達(dá)達(dá)到到所所要要求求的的性性能能指指標(biāo)標(biāo)，并并留留有有適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡脑ＴＡ苛?；電電路路?jiǎn)簡(jiǎn)單單；成成本本低低；功功耗耗低低；所所采

3、采用用元元器器件件的的品品種種少少、體積小且貨源充足；便于生產(chǎn)、測(cè)試和維修體積小且貨源充足；便于生產(chǎn)、測(cè)試和維修 。2設(shè)計(jì)方法與步驟設(shè)計(jì)方法與步驟一、一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、二、硬件組裝、調(diào)試硬件組裝、調(diào)試 三、三、性能指標(biāo)測(cè)試性能指標(biāo)測(cè)試四、四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，文檔整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，文檔整理 3一、一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1.明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求 對(duì)對(duì)系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)進(jìn)進(jìn)行行具具體體分分析析，充充分分了了解解系系統(tǒng)統(tǒng)的的性性能能、指指標(biāo)標(biāo)、內(nèi)內(nèi)容容及及要要求求，明明確確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。42 2總體方案選擇總體方案選擇 把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干

4、個(gè)單元電路，把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路，畫出一個(gè)能表示各單元功能和關(guān)系的整機(jī)原畫出一個(gè)能表示各單元功能和關(guān)系的整機(jī)原理框圖。理框圖。方案選擇的重要任務(wù)是針對(duì)系統(tǒng)提出的任務(wù)、方案選擇的重要任務(wù)是針對(duì)系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，查閱資料，廣開思路，提出盡要求和條件，查閱資料，廣開思路，提出盡 量多的不同方案，仔細(xì)分析每個(gè)方案的可行性量多的不同方案，仔細(xì)分析每個(gè)方案的可行性 和優(yōu)缺點(diǎn)，加以比較，從中選取合適的方案。和優(yōu)缺點(diǎn)，加以比較，從中選取合適的方案。在選擇過(guò)程中，常用框圖表示各種方案的基本在選擇過(guò)程中，常用框圖表示各種方案的基本 原理?？驁D一般不必畫得太詳細(xì)，只要說(shuō)明基原理。框圖一般

5、不必畫得太詳細(xì)，只要說(shuō)明基 本原理就可以了。最后設(shè)計(jì)出一本原理就可以了。最后設(shè)計(jì)出一 個(gè)完整框圖。個(gè)完整框圖。53 3單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇 根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)和功能框圖，明確任務(wù)，進(jìn)行各根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)和功能框圖，明確任務(wù)，進(jìn)行各單元電路的設(shè)計(jì)單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算和和元器件選擇元器件選擇。（1 1）.單元電路設(shè)計(jì)單元電路設(shè)計(jì)每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬定出單元電路的性能指標(biāo)。細(xì)擬定出單元電路的性能指標(biāo)。注意各單元電路之間的相互配合和前后級(jí)之間的關(guān)系，注意各單元電路之間的相互配合

6、和前后級(jí)之間的關(guān)系，盡量簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。盡量簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。注意各部分輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。注意各部分輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。選擇選擇單元電路的組成形式，可以模仿成熟的先進(jìn)的電單元電路的組成形式，可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。6（2 2）.參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算 理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，滿理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，滿足設(shè)計(jì)要求。足設(shè)計(jì)要求。（1 1）元器件的工作電流、電壓、頻率和功耗等）元器件的工作電流、電壓、頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)能滿足電路指標(biāo)的要求。參數(shù)應(yīng)能滿足電路

7、指標(biāo)的要求。（2 2）元器件的極限參數(shù)必須留有足夠裕量，一）元器件的極限參數(shù)必須留有足夠裕量，一般應(yīng)大于額定值的般應(yīng)大于額定值的1.51.5倍。倍。（3 3）電阻器和電容器的參數(shù)應(yīng)選計(jì)算值附近的）電阻器和電容器的參數(shù)應(yīng)選計(jì)算值附近的標(biāo)稱值。標(biāo)稱值。7（3 3）.元器件選擇元器件選擇 阻容元件的選擇。阻容元件的選擇。電阻器和電容器種類很電阻器和電容器種類很多，正確選擇電阻器和電容器是很重要的。多，正確選擇電阻器和電容器是很重要的。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿

8、足要求。和耐壓范圍是否滿足要求。8 分立元件包括二極管、晶體三極管、場(chǎng)效分立元件包括二極管、晶體三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、光電二極管、光電三極管、晶閘管應(yīng)管、光電二極管、光電三極管、晶閘管等。根據(jù)其用途分別進(jìn)行選擇。等。根據(jù)其用途分別進(jìn)行選擇。分立元件的選擇。分立元件的選擇。選擇的器件種類不同，注意事項(xiàng)也不同。選擇的器件種類不同，注意事項(xiàng)也不同。例如選擇晶體三極管時(shí)，首先注意是例如選擇晶體三極管時(shí)，首先注意是NPN型型還是還是PNP型型管，是管，是高頻管高頻管還是還是低頻管低頻管，是，是大功率管大功率管還是還是小功率小功率管管，并注意管子的參數(shù)，并注意管子的參數(shù)PCM、ICM、BUCEO、BUEBO、

9、ICBO、fT和和f是否滿足電路設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，高頻是否滿足電路設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，高頻工作時(shí)要求工作時(shí)要求fT=(5-10)f，f為工作頻率。為工作頻率。9 由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)很多單元電路甚由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)很多單元電路甚至整機(jī)電路的功能，所以選用集成電路設(shè)計(jì)至整機(jī)電路的功能，所以選用集成電路設(shè)計(jì)單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調(diào)試使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調(diào)試及安裝，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)首選。及安裝，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)首選。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，而且要滿

10、足功耗、電壓、速度、現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，而且要滿足功耗、電壓、速度、價(jià)格等多方面要求。價(jià)格等多方面要求。集成電路的選擇。集成電路的選擇。一般優(yōu)先選集成電路一般優(yōu)先選集成電路。集成電路有模擬集成電路和數(shù)字集成電路。器件集成電路有模擬集成電路和數(shù)字集成電路。器件的型號(hào)、功能、特性、管腳可查閱有關(guān)手冊(cè)。的型號(hào)、功能、特性、管腳可查閱有關(guān)手冊(cè)。10集集成成電電路路的的品品種種很很多多，選選用用方方法法一一般般是是“先先粗粗后后細(xì)細(xì)”，即即先先根根據(jù)據(jù)總總體體方方案案考考慮慮應(yīng)應(yīng)該該選選用用什什么么功功能能的的集集成成電電路路，然然后后考考慮慮具具體體性性能能，最最后后根根據(jù)據(jù)價(jià)價(jià)格格等等因因素素選選用用某某種

11、種型型號(hào)號(hào)的的集集成成電路電路 。應(yīng)應(yīng)熟熟悉悉集集成成電電路路的的品品種種和和幾幾種種典典型型產(chǎn)產(chǎn)晶晶的的型型號(hào)號(hào)、性性能能、價(jià)價(jià)格格等等，以以便便在在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)能能提提出出較較好好的的方方案案，較較快快地地設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)出出單單元電路和總電路。元電路和總電路。集集成成電電路路的的常常用用封封裝裝方方式式有有三三種種：扁扁平平式式、直直立立式式和和雙雙列列直直插插式式，為為便便于于安安裝裝、更更換換、調(diào)調(diào)試試和和維維修修，一一般般情情況況下下，應(yīng)盡可能選用雙列直插式集成電路。應(yīng)盡可能選用雙列直插式集成電路。114.4.電路圖的繪制電路圖的繪制 目前比較流行的或應(yīng)用廣泛的繪制軟件目前比較流行的或應(yīng)用

12、廣泛的繪制軟件包有包有PROTEL和和ORCAD/STD。亦可用電子亦可用電子工作平臺(tái)工作平臺(tái)multisim。繪制電路圖時(shí)應(yīng)注意：繪制電路圖時(shí)應(yīng)注意：12(1)布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于看圖、有利于對(duì)圖的理解和閱讀。看圖、有利于對(duì)圖的理解和閱讀。有時(shí)一個(gè)總電路圖由幾部分組成，繪制時(shí)應(yīng)盡有時(shí)一個(gè)總電路圖由幾部分組成，繪制時(shí)應(yīng)盡量把總電路圖畫在一張紙上。如果電路比較復(fù)雜，量把總電路圖畫在一張紙上。如果電路比較復(fù)雜，需繪制幾張圖，則應(yīng)把主電路圖畫在一張圖紙上，需繪制幾張圖，則應(yīng)把主電路圖畫在一張圖紙上，而把一些比較獨(dú)立或次要的部分畫在另外的圖紙而把一些比較

13、獨(dú)立或次要的部分畫在另外的圖紙上，并在圖的斷口兩端做上標(biāo)記，標(biāo)出信號(hào)從一上，并在圖的斷口兩端做上標(biāo)記，標(biāo)出信號(hào)從一張圖到另一張圖的引出點(diǎn)和引入點(diǎn)，以此說(shuō)明各張圖到另一張圖的引出點(diǎn)和引入點(diǎn)，以此說(shuō)明各圖紙?jiān)陔娐愤B線之間的關(guān)系。圖紙?jiān)陔娐愤B線之間的關(guān)系。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)并便于看清各單元電路的功能關(guān)有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)并便于看清各單元電路的功能關(guān)系，每一個(gè)功能單元電路的元件應(yīng)集中布置在一系，每一個(gè)功能單元電路的元件應(yīng)集中布置在一起，并盡可能按工作順序排列。起，并盡可能按工作順序排列。13(2)注意信號(hào)的流向。注意信號(hào)的流向。一般從輸入端或信號(hào)源一般從輸入端或信號(hào)源畫起，從左到右或從上到下按信號(hào)的流向依畫起，從左

14、到右或從上到下按信號(hào)的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號(hào)流向次畫出各單元電路，而反饋通路的信號(hào)流向則與此相反。則與此相反。(3)圖形符號(hào)要標(biāo)準(zhǔn)，圖中應(yīng)加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。圖形符號(hào)要標(biāo)準(zhǔn)，圖中應(yīng)加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。電路圖中的中、大規(guī)模集成電路器件，電路圖中的中、大規(guī)模集成電路器件，一般用方框表示，在方框中標(biāo)出它的型號(hào)，一般用方框表示，在方框中標(biāo)出它的型號(hào)，在方框的邊線兩側(cè)標(biāo)出每根線的功能名稱和在方框的邊線兩側(cè)標(biāo)出每根線的功能名稱和管腳號(hào)。除中、大規(guī)模器件外，其余元器件管腳號(hào)。除中、大規(guī)模器件外，其余元器件符號(hào)應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化。符號(hào)應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化。14(4)連接線應(yīng)為直線，并且交叉和折彎應(yīng)最少。連接線應(yīng)為直線，并

15、且交叉和折彎應(yīng)最少。v通常連接線可以水平布置或垂直布置，一般不通常連接線可以水平布置或垂直布置，一般不畫斜線?；ハ噙B通的交叉線，應(yīng)在交叉處用圓畫斜線。互相連通的交叉線，應(yīng)在交叉處用圓點(diǎn)表示。根據(jù)需要，可以在連接線上加注信號(hào)點(diǎn)表示。根據(jù)需要，可以在連接線上加注信號(hào)名或其它標(biāo)記，表示其功能或其去向。有的連名或其它標(biāo)記，表示其功能或其去向。有的連線可用符號(hào)表示，例如器件的電源一般標(biāo)電源線可用符號(hào)表示，例如器件的電源一般標(biāo)電源電壓的數(shù)值，地線用符號(hào)電壓的數(shù)值，地線用符號(hào)“”表示。表示。155.計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化 v電子系統(tǒng)的方案選擇、電路設(shè)計(jì)以及參數(shù)計(jì)算電子系統(tǒng)的方案選擇、電路設(shè)計(jì)以及參數(shù)計(jì)

16、算和元器件選擇基本確定后，方案的選擇是否合和元器件選擇基本確定后，方案的選擇是否合理，電路設(shè)計(jì)是否正確，元器件選擇是否經(jīng)濟(jì)，理，電路設(shè)計(jì)是否正確，元器件選擇是否經(jīng)濟(jì)，這些問題還有待于研究。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法只能這些問題還有待于研究。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決以上問題，這樣不僅延長(zhǎng)了設(shè)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決以上問題，這樣不僅延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)時(shí)間，而且需要大量元器件，有時(shí)設(shè)計(jì)不當(dāng)計(jì)時(shí)間，而且需要大量元器件，有時(shí)設(shè)計(jì)不當(dāng)可能要燒壞元器件，因此設(shè)計(jì)成本高。而利用可能要燒壞元器件，因此設(shè)計(jì)成本高。而利用電子電路電子電路CAD技術(shù)，可對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析、技術(shù)，可對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析、仿真、虛擬實(shí)驗(yàn)，不僅提高了設(shè)計(jì)效率，而且仿真、虛擬實(shí)驗(yàn)，不僅提高了設(shè)計(jì)效率，而且可以通過(guò)反復(fù)仿真得到一個(gè)最佳方案。目前應(yīng)可以通過(guò)反復(fù)仿真得到一個(gè)最佳方案。目前應(yīng)用較為廣泛的電子電路仿真軟件有用較為廣泛的電子電路仿真軟件有PSPICE、和和功能多、應(yīng)用方便的功能多、應(yīng)用方便的ELECTRONICS WORK BENCH和和multisim。16 6.印刷電路板的設(shè)計(jì)印刷電路板的設(shè)計(jì) 借助計(jì)算機(jī)對(duì)印刷電路板進(jìn)行輔助借助計(jì)算機(jī)對(duì)印刷電