模電09課程設計講解.ppt

模擬電路課程設計,參考資料,電子與信息學院2007級,模擬電路實驗室 編,課程設計時間安排,課程設計教學目的,知識的綜合運用過程、理論與實踐相結(jié)合的過程 電子技術課程設計的目的是使學生通過解決一、二個實際問題， 鞏固和加深在“模電”和“數(shù)電”課程中所學的理論知識和實驗技 能，基本掌握電子電路的一般設計方法，提高電子電路的設計和實驗 能力。 重點訓練 器件的選擇與匹配 調(diào)試的方法與技巧,電子電路設計的一般方法和步驟,電子電路設計的一般方法和步驟： 1.分析設計任務,即“做什么” 和指標要求，即“做到什么程度”; 2.選定總體方案,畫出方框圖; 3.設計單元電路; 4.選擇元器件與計算參數(shù); 5.畫出并設計總體電路圖; 6.電路的安裝與調(diào)試、確定 實際的總體電路等。,電子電路設計流程圖,總體方案的設計（初步設計，畫出粗略框圖）,設計電路的第一步就是選擇總體方案。根據(jù)課題的任務、要求和性能指標，應提出幾種（23種）方案，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，確定設計方案。方案論證最重要的一點是要確定設計的可行性，包括原理的可行性？元器件的可行性？設計的可行性？（難易程度如何？） 衡量方案可行性的標準： （1）能達到所要求的功能指標； （2）電路簡單、工作穩(wěn)定可靠， （3）成本低、所采用的元器件的品種少、體積小且貨源充足； （4）測試簡單方便。,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,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，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。 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。,單元電路的設計,（） 畫出單元電路圖，介紹單元電路的工作原理。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。如確實找不到性能指標完全滿足要求的電路時，也可選用與設計要求比較接近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。,對選定單元電路的有關參數(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；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。首先應考慮滿足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、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,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，集成電路往往還不能適應，有時仍需采用分立元件。另外，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。,畫出總體電路圖,對總體電路圖的繪制要求是：能清晰地反映電路的組成、工作原理、各部分之間的關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，圖片清晰，便于看圖，有利于對圖的理解和閱讀。 （）總體電路圖盡可能畫在一張圖上，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信號的流向依次畫出各單元電路。 （）圖形符號要標準，圖中應加適當?shù)臉俗?。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。對于相互交叉的線，應在交叉處用圓點標出 。 （）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、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，要對不用的輸入端進行處理，否則該圖不正確。,電路的安裝,1.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線排列，插入時應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，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。,2.元器件的插裝 元器件應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采用同一組裝方式，距離插板表面的高度應大體一致，各元件間的距離應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。元器件型號或標稱值應朝同一方向，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，以利重復使用。,邏輯清晰、接線牢固、測試方便、美觀大方,3.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靠近電路板周邊。,附件一 電路安裝范例,附件一 電路安裝,電路的檢測,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和電源的供電情況。,通電檢查 對照實驗原理圖仔細復查一遍，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)壓電源電流表頭示數(shù)，若顯示電流較大(可能有短路)，應先關閉電源，排除故障后才能通電。,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別進行檢查，找出故障電路。,模塊電路功能的檢查方法： 靜態(tài)測試：把模塊的輸入端接邏輯電平開關，線路的輸出端接電平指示燈(發(fā)光二極管)，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系是否符合要求。不符合，則故障可能在此模塊。（低電平0.4, 高電平3一般為供電電壓） 動態(tài)測試：在輸入端加入適當?shù)膭討B(tài)信號，并按信號的流向逐級檢測各點有關波形、參數(shù)和性能指標是否符合設計要求.,電路的調(diào)試與數(shù)據(jù)的測量,電路的調(diào)試，是以達到電路設計指標為目的而進行的一系列測量與調(diào)整，直到滿足設計要求的過程。,調(diào)試的方法通常采用先分塊調(diào)試后聯(lián)調(diào)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，使其參數(shù)基本符合設計指標，最后完成整體調(diào)試。,答辯要提交的資料,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； 總體電路圖 ； 元器件清單（一式兩份）； 所要用到功能管腳的真值表(設計電路圖上所對應的各點電位值、相應的波形圖和其它主要的數(shù)據(jù)。)。,IC1,IC3,IC2,輸入,電平值,電平值,輸出,課程設計要求,1、按時間表工作，未完成前不得缺勤、遲到。 2、務必提前準備好設計方案，嚴禁抄襲。 3、設計作品采用的元件一般在給定的元件清單內(nèi)選擇，否則自行購買；不得采用單片機設計。 4、電路仿真可自由選擇仿真工具，實驗室提供EWB和Multisim 2001軟件。 5、設計作品使用實驗箱安裝，應合理布線，作品外觀包含工藝分。 6、詳細記錄設計、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。 7、按時提交設計報告，報告格式嚴格按照報告格式進行（在后面會詳細說明），否則交回重寫。,仿真過程注意事項,仿真是輔助手段，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。 仿真時，若找不到某器件，可用功能相似器件進行替代。 實驗室提供仿真軟件，但不負責軟件的教學和培訓，請同學們自行準備。 嚴禁拷貝他人電路，發(fā)現(xiàn)近乎完全一樣的電路圖以零分處理。,課程設計報告要求,報告格式：按附件四：模擬電子線路基礎課程設計報告格式撰寫，用A4紙打印，不按要求的后果自負。 設計方案：預設計方案至少要準備兩個以上，并進行比較說明選擇實驗方案的理由。 電路圖要求：整機電路和