模電09課設(shè)計講解

1、模擬電路課程設(shè)計模擬電路課程設(shè)計參考資料參考資料電子與信息學(xué)院2007級模擬電路實驗室 編課程設(shè)計時間安排課程設(shè)計時間安排1 1月月3-3-7 7日日1 1月月8-128-12日日1 1月月13-13-1717日日1 1月月18-2218-22日日班級班級1 1班班+ +3 3班班4 4班班集成班集成班2 2班班+ + 電聯(lián)班電聯(lián)班物電班物電班轉(zhuǎn)專業(yè)班轉(zhuǎn)專業(yè)班人數(shù)人數(shù)課程設(shè)計進度表課程設(shè)計進度表第一天上午第一天上午：集中：集中34023402講解；講解； 第一天下午至第二天上午在宿舍完成設(shè)計方案；第一天下午至第二天上午在宿舍完成設(shè)計方案； 第二天下午交設(shè)計方案、交元件清單、答辯、領(lǐng)元件；第二天

2、下午交設(shè)計方案、交元件清單、答辯、領(lǐng)元件； 第三天上午至第五天上午安裝、調(diào)試；第三天上午至第五天上午安裝、調(diào)試； 第五天上午驗收完畢。第五天上午驗收完畢。課程設(shè)計教學(xué)目的課程設(shè)計教學(xué)目的知識的綜合運用過程、理論與實踐相結(jié)合的過程知識的綜合運用過程、理論與實踐相結(jié)合的過程電子技術(shù)課程設(shè)計的目的是使學(xué)生通過解決一、二個實際問題，電子技術(shù)課程設(shè)計的目的是使學(xué)生通過解決一、二個實際問題，鞏固和加深在鞏固和加深在“模電模電”和和“數(shù)電數(shù)電”課程中所學(xué)的理論知識和實驗技課程中所學(xué)的理論知識和實驗技能，能，基本掌握電子電路的一般設(shè)計方法，提高電子電路的設(shè)計和實驗基本掌握電子電路的一般設(shè)計方法，提高電子電路的

3、設(shè)計和實驗?zāi)芰?。能力。重點訓(xùn)練重點訓(xùn)練器件的選擇與匹配器件的選擇與匹配調(diào)試的方法與技巧調(diào)試的方法與技巧電子電路設(shè)計的一般方法和步驟電子電路設(shè)計的一般方法和步驟 電子電路設(shè)計的一般方法和步驟：電子電路設(shè)計的一般方法和步驟：1.1.分析設(shè)計任務(wù)分析設(shè)計任務(wù), ,即即“做什么做什么” 和指標要求，即和指標要求，即“做到什么程度做到什么程度”; ;2.2.選定總體方案選定總體方案, ,畫出方框圖畫出方框圖; ;3.3.設(shè)計單元電路設(shè)計單元電路; ;4.4.選擇元器件與計算參數(shù)選擇元器件與計算參數(shù); ;5.5.畫出并設(shè)計總體電路圖畫出并設(shè)計總體電路圖; ;6.6.電路的安裝與調(diào)試、確定電路的安裝與調(diào)試、

4、確定實際的總體電路等。實際的總體電路等。電子電路設(shè)計流程圖 總體方案的設(shè)計（初步設(shè)計，畫出粗略框圖）總體方案的設(shè)計（初步設(shè)計，畫出粗略框圖） 設(shè)計電路的第一步就是選擇總體方案。根據(jù)課題的任務(wù)、要求和性設(shè)計電路的第一步就是選擇總體方案。根據(jù)課題的任務(wù)、要求和性能指標，能指標，應(yīng)提出幾種（應(yīng)提出幾種（2 23 3種）種）方案方案，以便作出更合理的選擇。，以便作出更合理的選擇。 原理方案提出后，必須對所提出的幾種方案進行論證，確定設(shè)計方原理方案提出后，必須對所提出的幾種方案進行論證，確定設(shè)計方案。方案論證最重要的一點是要確定設(shè)計的可行性，包括原理的可行性？案。方案論證最重要的一點是要確定設(shè)計的可行性

5、，包括原理的可行性？元器件的可行性？設(shè)計的可行性？（難易程度如何？）元器件的可行性？設(shè)計的可行性？（難易程度如何？） 衡量方案可行性的標準：衡量方案可行性的標準： （1）能達）能達到所要求的功能指標；到所要求的功能指標； （2）電路簡單、）電路簡單、工作穩(wěn)定可靠，工作穩(wěn)定可靠， （3）成本低、所采用的元器件的品種少、成本低、所采用的元器件的品種少、體積小且貨源充足；體積小且貨源充足； （4）測試）測試簡單簡單方便。方便。原理方案的比較選擇（方案論證）原理方案的比較選擇（方案論證）功能完整、結(jié)構(gòu)簡單先進、成本較低、有個人特色功能完整、結(jié)構(gòu)簡單先進、成本較低、有個人特色確定原理方案框圖（詳細框圖）

6、確定原理方案框圖（詳細框圖）總體方案原理圖只著眼于方案的原理，不涉及方案的許多細節(jié)，因此，總體方案原理圖只著眼于方案的原理，不涉及方案的許多細節(jié)，因此，原理方案框圖中的每個框圖也只是原理性的、粗略的，它可能由一個單元原理方案框圖中的每個框圖也只是原理性的、粗略的，它可能由一個單元電路構(gòu)成，亦可能由若干個單元電路構(gòu)成。電路構(gòu)成，亦可能由若干個單元電路構(gòu)成?？傮w方案確定下來，把每一個框圖進一步分解成若干個小框，每個小總體方案確定下來，把每一個框圖進一步分解成若干個小框，每個小框為一個較簡單的單元電路。框為一個較簡單的單元電路。單元電路的設(shè)計單元電路的設(shè)計（）（） 畫出單元電路圖，介紹畫出單元電路圖

7、，介紹單元電路單元電路的工作原理。的工作原理。滿足功能框要滿足功能框要求的單元電路可能不止一個，因此必須進行分析比較，擇優(yōu)選擇。如確求的單元電路可能不止一個，因此必須進行分析比較，擇優(yōu)選擇。如確實找不到性能實找不到性能指標完全滿足要求的電路時，也指標完全滿足要求的電路時，也可選用與設(shè)計要求比較接可選用與設(shè)計要求比較接近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。 對選定單元電路的有關(guān)參數(shù)進行計算。在理論計算時，要注意公式對選定單元電路的有關(guān)參數(shù)進行計算。在理論計算時，要注意公式的完整性，計算的正確性；注意計算值與實際選擇的元件參數(shù)值的差別；的完整性，計算的正確性；注意計算值與實際選擇

8、的元件參數(shù)值的差別；注意電路圖中元件符號、參數(shù)的標注。注意電路圖中元件符號、參數(shù)的標注。 選擇什么樣的元器件最合適，需要進行分析比較。首先應(yīng)考慮滿足選擇什么樣的元器件最合適，需要進行分析比較。首先應(yīng)考慮滿足單元電路對元器件性能指標的要求，單元電路對元器件性能指標的要求，要選擇熟悉、通用、新型的元器件、要選擇熟悉、通用、新型的元器件、其次是考慮價格、貨源和元器件體積等方面的要求。其次是考慮價格、貨源和元器件體積等方面的要求。（）電路參數(shù)的計算，元器件的選擇（）電路參數(shù)的計算，元器件的選擇在功能條件相同，體積、成本占優(yōu)的情況下，我們通常選用合適的在功能條件相同，體積、成本占優(yōu)的情況下，我們通常選用

9、合適的集成電路，但是優(yōu)先選用集成電路不等于什么場合都一定要用集成電路。集成電路，但是優(yōu)先選用集成電路不等于什么場合都一定要用集成電路。在某些特殊情況，如：在高頻、寬頻帶、高電壓、大電流等場合，集成電在某些特殊情況，如：在高頻、寬頻帶、高電壓、大電流等場合，集成電路往往還不能適應(yīng)，有時仍需采用分立元件。另外，路往往還不能適應(yīng)，有時仍需采用分立元件。另外，對一些功能簡單的電對一些功能簡單的電路，往往只需少量三極管或二極管就能解決的問題，便沒必要選用集成電路，往往只需少量三極管或二極管就能解決的問題，便沒必要選用集成電路。路。 畫出總體電路圖畫出總體電路圖 對總體電路圖的繪制要求是：能清晰地反映電路

10、的組成、工作原理、對總體電路圖的繪制要求是：能清晰地反映電路的組成、工作原理、各部分之間的關(guān)系以及各種信號的流向。因此，圖紙的布局、圖形符號、各部分之間的關(guān)系以及各種信號的流向。因此，圖紙的布局、圖形符號、文字標準等都應(yīng)規(guī)范統(tǒng)一。繪制電路圖時要注意以下幾點：文字標準等都應(yīng)規(guī)范統(tǒng)一。繪制電路圖時要注意以下幾點： （）布局合理，排列均勻，（）布局合理，排列均勻，圖片清晰圖片清晰，便于看圖，有利于對圖的理，便于看圖，有利于對圖的理解和閱讀。解和閱讀。 （）總體電路圖（）總體電路圖盡可能畫在一張圖上盡可能畫在一張圖上，同時注意信號的流向，一般，同時注意信號的流向，一般從輸入端畫起，由左至右或由上至下按

11、信號的流向依次畫出各單元電路。從輸入端畫起，由左至右或由上至下按信號的流向依次畫出各單元電路。 （）圖形符號要標準，（）圖形符號要標準，圖中應(yīng)加適當?shù)臉俗?。圖中應(yīng)加適當?shù)臉俗?。電路圖中的中，大規(guī)電路圖中的中，大規(guī)模集成電路器件，一般用方框表示，在方框中標出它的型號，在方框的模集成電路器件，一般用方框表示，在方框中標出它的型號，在方框的兩側(cè)標出每根線的功能名稱和管腳號。兩側(cè)標出每根線的功能名稱和管腳號。 （）連線一般畫成水平線或垂直線，并盡可能減少交叉和拐彎。（）連線一般畫成水平線或垂直線，并盡可能減少交叉和拐彎。對于相互交叉的線，應(yīng)在交叉處用圓點標出對于相互交叉的線，應(yīng)在交叉處用圓點標出 。（

12、）數(shù)字電路中的門電路、觸發(fā)器在總電原理圖中常用門電路符（）數(shù)字電路中的門電路、觸發(fā)器在總電原理圖中常用門電路符號、號、觸發(fā)器符號來畫，而不按接線圖形式畫。如按接線圖形式畫，觸發(fā)器符號來畫，而不按接線圖形式畫。如按接線圖形式畫，由于集成電路不用的輸入端不能懸空，因此，要對不用的由于集成電路不用的輸入端不能懸空，因此，要對不用的輸入端進行處理，否則該圖不正確。輸入端進行處理，否則該圖不正確。電路的安裝電路的安裝1.集成電路的插裝集成電路的插裝 集成電路的布局，一般按主電路信號流向的順序在插板上直集成電路的布局，一般按主電路信號流向的順序在插板上直線排列，插入時應(yīng)使所有集成電路的插入方向一致，缺口朝

13、左，線排列，插入時應(yīng)使所有集成電路的插入方向一致，缺口朝左，所有引腳均對準插件電路板中央凹槽兩邊的小孔，均勻用力按下，所有引腳均對準插件電路板中央凹槽兩邊的小孔，均勻用力按下，注意管腳不能彎曲；拔出時用專用拔鉗夾住集成塊兩頭，垂直往注意管腳不能彎曲；拔出時用專用拔鉗夾住集成塊兩頭，垂直往上拔起，或用一字批對撬，以免集成塊受損。上拔起，或用一字批對撬，以免集成塊受損。2.2.元器件的插裝元器件的插裝 元器件應(yīng)元器件應(yīng)按信號的流向順序地連接。一般插板左端為輸入，按信號的流向順序地連接。一般插板左端為輸入，右端為輸出；同一塊插板上的同類元器件應(yīng)采用同一組裝方式，右端為輸出；同一塊插板上的同類元器件應(yīng)

14、采用同一組裝方式，距離插板表面的高度應(yīng)大體一致，各元件間的距離應(yīng)視周圍元件距離插板表面的高度應(yīng)大體一致，各元件間的距離應(yīng)視周圍元件的多少而定，一般不能太密，以方便檢查和調(diào)試電路。元器件型的多少而定，一般不能太密，以方便檢查和調(diào)試電路。元器件型號或標稱值應(yīng)朝同一方向，并能看到其極性和標志以便檢查。元號或標稱值應(yīng)朝同一方向，并能看到其極性和標志以便檢查。元器件的引線一般不宜剪得過短，以利重復(fù)使用。器件的引線一般不宜剪得過短，以利重復(fù)使用。 邏輯清晰、接線牢固、測試方便、美觀大方邏輯清晰、接線牢固、測試方便、美觀大方3.布線的原則布線的原則 布線要有步驟地進行，一般是先布電源線和地線，然后按組布線要

15、有步驟地進行，一般是先布電源線和地線，然后按組裝圖從輸入級、中間級到輸出級依次連接好各元器件。在此條件裝圖從輸入級、中間級到輸出級依次連接好各元器件。在此條件下，盡量做到接線短、接線少、測量方便，盡量使電源線和地線下，盡量做到接線短、接線少、測量方便，盡量使電源線和地線靠近電路板周邊。靠近電路板周邊。附件一附件一 電路安裝范例電路安裝范例附件一附件一 電路安裝電路安裝電路的檢測電路的檢測調(diào)試前的直觀檢查調(diào)試前的直觀檢查按照原理電路圖，檢查連線是否正確、檢查元器件安裝情況按照原理電路圖，檢查連線是否正確、檢查元器件安裝情況和電源的供電和電源的供電情況。情況。通電檢查通電檢查對照實驗原理圖仔細復(fù)查

16、一遍，無誤后接通電源，觀察有對照實驗原理圖仔細復(fù)查一遍，無誤后接通電源，觀察有無冒煙、異常氣味，元器件是否發(fā)熱，同時監(jiān)視直流穩(wěn)壓電源無冒煙、異常氣味，元器件是否發(fā)熱，同時監(jiān)視直流穩(wěn)壓電源電流表頭示數(shù)，若顯示電流較大電流表頭示數(shù)，若顯示電流較大(可能有短路可能有短路)，應(yīng)先關(guān)閉電源，應(yīng)先關(guān)閉電源，排除故障后才能通電。排除故障后才能通電。故障的檢測與排除故障的檢測與排除當整機電路功能不正常時，可將整機電路分為若干模塊分當整機電路功能不正常時，可將整機電路分為若干模塊分別進行檢查，找出故障電路。別進行檢查，找出故障電路。 模塊電路功能的檢查方法：模塊電路功能的檢查方法：1.靜態(tài)測試：靜態(tài)測試：把模塊

17、的輸入端接邏輯電平開關(guān)，線路的輸出端把模塊的輸入端接邏輯電平開關(guān)，線路的輸出端接電平指示燈接電平指示燈(發(fā)光二極管發(fā)光二極管)，按功能表或狀態(tài)表的要求，改變，按功能表或狀態(tài)表的要求，改變輸入狀態(tài)，觀察輸入與輸出之間的關(guān)系是否符合要求。不符輸入狀態(tài)，觀察輸入與輸出之間的關(guān)系是否符合要求。不符合，則故障可能在此模塊。（低電平合，則故障可能在此模塊。（低電平0.4, 高電平高電平3一般一般為供電電壓）為供電電壓）2. 動態(tài)測試：動態(tài)測試：在輸入端加入適當?shù)膭討B(tài)信號，并按信號的流向在輸入端加入適當?shù)膭討B(tài)信號，并按信號的流向逐級檢測各點有關(guān)波形、參數(shù)和性能指標是否符合設(shè)計要求逐級檢測各點有關(guān)波形、參數(shù)和

18、性能指標是否符合設(shè)計要求.電路的調(diào)試與數(shù)據(jù)的測量電路的調(diào)試與數(shù)據(jù)的測量電路的調(diào)試，是以達到電路設(shè)計指標為目的而進行的一系列電路的調(diào)試，是以達到電路設(shè)計指標為目的而進行的一系列測量與調(diào)整，直到滿足設(shè)計要求的過程。測量與調(diào)整，直到滿足設(shè)計要求的過程。調(diào)試的方法通常采用調(diào)試的方法通常采用先分塊調(diào)試后聯(lián)調(diào)先分塊調(diào)試后聯(lián)調(diào)的方法。調(diào)試時順著的方法。調(diào)試時順著信號的流程，對組成電路的各功能模塊或基本單元電路進行調(diào)試，信號的流程，對組成電路的各功能模塊或基本單元電路進行調(diào)試，使其參數(shù)基本符合設(shè)計指標，最后完成整體調(diào)試。使其參數(shù)基本符合設(shè)計指標，最后完成整體調(diào)試。答辯要提交的資料答辯要提交的資料總體方案與框圖

19、，并說明電路工作原理；總體方案與框圖，并說明電路工作原理；單元電路的選擇，元器件與參數(shù)的計算過程；單元電路的選擇，元器件與參數(shù)的計算過程；總體總體電路圖電路圖 ；元器件清單（一式兩份）；元器件清單（一式兩份）；所要用到功能管腳的真值表所要用到功能管腳的真值表(設(shè)計電路圖上所對設(shè)計電路圖上所對應(yīng)的各點電位值、相應(yīng)的波形圖和其它主要的數(shù)應(yīng)的各點電位值、相應(yīng)的波形圖和其它主要的數(shù)據(jù)。據(jù)。)。ic1ic3ic2輸輸入入電平值電平值電平值電平值輸輸出出課程設(shè)計要求課程設(shè)計要求1 1、按時間表工作按時間表工作，未完成前不得缺勤、遲到。，未完成前不得缺勤、遲到。2 2、務(wù)必提前準備好設(shè)計方案，務(wù)必提前準備好

20、設(shè)計方案，嚴禁抄襲嚴禁抄襲。3 3、設(shè)計作品采用的元件一般在設(shè)計作品采用的元件一般在給定的元件清單內(nèi)給定的元件清單內(nèi)選擇，選擇，否則自行否則自行購買購買；不得采用；不得采用單片機設(shè)計單片機設(shè)計。4 4、電路仿真可自由選擇仿真工具，實驗室提供電路仿真可自由選擇仿真工具，實驗室提供ewbewb和和multisimmultisim 20012001軟件。軟件。5 5、設(shè)計作品使用設(shè)計作品使用實驗箱實驗箱安裝，應(yīng)合理布線，作品外觀包含安裝，應(yīng)合理布線，作品外觀包含工藝分工藝分。6 6、詳細記錄詳細記錄設(shè)計、安裝、調(diào)試、測量中的思路、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、排設(shè)計、安裝、調(diào)試、測量中的思路、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、排障過程等，以備撰寫報告用。障過程等，以備撰寫報告用。7 7、按時提交設(shè)計報告，報告格式按時提交設(shè)計報告，報告格式嚴格按照報告格式嚴格按照報告格式進行（在后面進行（在后面會詳細說明），否則交回重寫。會詳細說明），否則交回重寫。仿真過程注意事項仿真過程注意事項 仿真是輔助手段，仿真是輔助手段，不可將仿真之電路圖代替實不可將仿真之電路圖代替實際電路圖、將仿真結(jié)果代替實際測量結(jié)果。際電路圖、將仿真結(jié)果代替實際測量結(jié)果。 仿真時