電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(jch)共二十九頁(yè) 一、基礎(chǔ)1基本模擬與數(shù)字電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1）模擬分立元件基本放大電路-棘手的問題是偏置（1）基本放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：偏置電阻的合理選擇-靜態(tài)分析（2）基本放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入(shr)輸出電阻等的計(jì)算-動(dòng)態(tài)分析（3）熟悉基本放大電路的形式：共發(fā)射極、共基極、共集電極、差動(dòng)放大電路、低頻攻放電路、四種基本的負(fù)反饋放大電路、正弦波振蕩電路、基本整流穩(wěn)壓電路等（4）認(rèn)真做一些基本放大電路的實(shí)驗(yàn) 7/29/20222共二十九頁(yè) 2）數(shù)字(shz)通用集成電路的應(yīng)用熟悉其邏輯功能及使用時(shí)應(yīng)注意的問題。（1）小規(guī)模數(shù)字通用集成電路的應(yīng)用 基本的數(shù)字門集成電路

2、： TTL系列：74LS0020020474112等 CMOS系列：4069401740114086等 (2) 中規(guī)模數(shù)字通用集成電路的應(yīng)用 TTL系列：74LS138161160192122142等 CMOS系列：451140284016040192等 (3) 認(rèn)真做一些基本數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn) 7/29/20223共二十九頁(yè) 3）常用模擬集成電路的應(yīng)用-應(yīng)熟悉一些它們的典型應(yīng)用電路、使用(shyng)條件及特性參數(shù)等。（1）運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用電路的特點(diǎn)及處理方法 線性應(yīng)用：反相比例，同相比例，差動(dòng)輸入等 非線性應(yīng)用：比較器，波形發(fā)生器，濾波器等（2）常用集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用領(lǐng)域范圍及典型應(yīng)用電

3、路。例如： OP07LM324386747358 (3)常用集成功率放大器的應(yīng)用領(lǐng)域范圍及典型應(yīng)用電路。例如： LM386TDA2822等。7/29/20224共二十九頁(yè) 2 驅(qū)動(dòng)能力與驅(qū)動(dòng)電路1）驅(qū)動(dòng)能力是指在保持輸出電壓不變的情況下或不影響驅(qū)動(dòng)負(fù)載的情況下，允許輸出最大電流的能力。 由驅(qū)動(dòng)器輸出端往里看，驅(qū)動(dòng)器可等效為一電壓源，電壓源有內(nèi)阻，工作電流增大，電源輸出電壓則下降-78、79系列穩(wěn)壓集成電路也是這樣。 充分了解各種元器件的驅(qū)動(dòng)能力：數(shù)字電路的驅(qū)動(dòng)能力、二、三極管驅(qū)動(dòng)能力、單片機(jī)各端口的驅(qū)動(dòng)能力、各種集成電路(包括模擬與數(shù)字集成電路)的驅(qū)動(dòng)能力等等。 2）常用負(fù)載的驅(qū)動(dòng)方法和典型常

4、用的驅(qū)動(dòng)電路并掌握其工作原理，為自已能熟練使用打下基礎(chǔ)。 包括：發(fā)光(f un)二極管（LED數(shù)碼管）、三極管、喇叭、馬達(dá)、繼電器、光偶、可控硅等7/29/20225共二十九頁(yè) 3 單片機(jī)的內(nèi)容1）MCS-51（AVR, Mega系列）單片機(jī)： 結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)能力、尋址方式、指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)2）匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的格式、方法與技巧3）常用典型AD、DA接口芯片（有些單片機(jī)內(nèi)部集成(j chn)了AD與DA）、接口電路及對(duì)應(yīng)的常用驅(qū)動(dòng)程序和編程方法技巧等。4）輸入與輸出、鍵盤與顯示等的接口芯片、接口電路及對(duì)應(yīng)的常用驅(qū)動(dòng)程序和編程方法技巧等。5）認(rèn)真動(dòng)手做一些單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)，并了解單片機(jī)的工作過

5、程。6）了解實(shí)際單片機(jī)的研制開發(fā)過程、方法及應(yīng)注意的問題。7/29/20226共二十九頁(yè) 4 EDA（Electronic Design Automation）軟件(run jin)1）EWB：電子技術(shù)計(jì)算機(jī)仿真軟件的特點(diǎn)、仿真能力、電路原理圖的繪制、具體的仿真方法與步驟、網(wǎng)絡(luò)表的輸出等。2）PROTEL99或ORCAD：電路原理圖的繪制和印刷電路圖的 生成到制板等的一整套過程的方法、步驟和技巧。3）PLD MAXPLUS2：特點(diǎn)、VHDL硬件描述語(yǔ)言、PLD器件的實(shí)用仿真設(shè)計(jì)、軟件的下載及制板。4）PROTEUS ：幾乎可以仿真電子技術(shù)、單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)和FPGA等現(xiàn)代硬件開發(fā)平臺(tái)，仿真能

6、力極強(qiáng)。論壇網(wǎng)址：/7/29/20227共二十九頁(yè) 5 常用電子元件的檢測(cè)、選用、常用電子儀器的使 用、 電路(dinl)元件的安裝焊接及調(diào)試1）常用電子元件的檢測(cè)：電阻、電容、電感、二三極管、集成電路、繼電器、開關(guān)元件、接插件等。多練多測(cè)量。2）常用電子元件的選用：選用要求、規(guī)則、應(yīng)注意和應(yīng)考慮的問題-例如驅(qū)動(dòng)能力、功率問題和熱穩(wěn)定性等。常積累。3）常用電子儀器的使用：萬(wàn)用表、示波器、穩(wěn)壓電源、信號(hào)源、毫伏表等的使用方法要熟練。多用多實(shí)踐。4）電路元件的安裝：安裝要求、原則和方法，應(yīng)注意和應(yīng)考慮的問題-散熱問題、承重問題、干擾問題等多看多注意樣板安裝。5）電路元件的焊接：焊接要求、原則和方法

7、步驟，多練多體會(huì)，熟練生巧。7/29/20228共二十九頁(yè)6）電路的調(diào)試：調(diào)試通常應(yīng)注意的方法與步驟，注意的問題。對(duì)于給定(i dn)的實(shí)際問題，擬出調(diào)試的方法與步驟，應(yīng)達(dá)到的目的要求和效果等。7/29/20229共二十九頁(yè)6電子(dinz)技術(shù)綜合設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)-硬件平臺(tái)（環(huán)境）和軟件平臺(tái) 1）硬件平臺(tái)電路、信號(hào)、電子技術(shù)基礎(chǔ)可編程CPLD、FPGA芯片(xn pin)微控制器MCU（單片機(jī)）專用芯片ASIC數(shù)字信號(hào)處理器DSP7/29/202210共二十九頁(yè)6電子(dinz)技術(shù)綜合設(shè)計(jì)2）軟件平臺(tái)匯編語(yǔ)言(hu bin y yn)C語(yǔ)言MATLAB語(yǔ)言VHDL語(yǔ)言EDA設(shè)計(jì)工具3）現(xiàn)代

8、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)三大支柱微控制器（MCU）、可編程邏輯器件（CPLD/FPGA）和EDA設(shè)計(jì)工具7/29/202211共二十九頁(yè)二、電子線路的EDA設(shè)計(jì)(shj)方法1.綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shj)的分級(jí)2.自頂向下”（Top-Down）的設(shè)計(jì)方法3.自底向上”（Bottom-Up）的設(shè)計(jì)方法4.核心展開的設(shè)計(jì)方法7/29/202212共二十九頁(yè)二、電子線路的EDA設(shè)計(jì)(shj)方法自頂向下”（Top-Down）的設(shè)計(jì)(shj)方法在頂層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和子系統(tǒng)的功能劃分（有軟件可以作此工作，來(lái)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能劃分的正確性）中間層的任務(wù)是子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模塊（部件）劃分。其次是底層模塊的設(shè)計(jì)、功能仿

9、真和測(cè)試最后是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)-將調(diào)試好的程序下載到CPLD或FPGA中頂層-系統(tǒng)級(jí)中間層-子系統(tǒng)級(jí)底層-部件模塊級(jí)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)-元件級(jí)（芯片下載）7/29/202213共二十九頁(yè)1）設(shè)計(jì)方法：對(duì)可編程邏輯器件設(shè)計(jì)電路常用2）每一個(gè)層次（系統(tǒng)級(jí)）的設(shè)計(jì)步驟3）使用“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法時(shí)應(yīng)注意的問題方法要求在整個(gè)設(shè)計(jì)中盡量運(yùn)用概念（抽象地）去描述和分析設(shè)計(jì)對(duì)象(duxing)，而不要過早地考慮實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的個(gè)體電路元器件和工藝7/29/202214共二十九頁(yè)三、設(shè)計(jì)(shj)步驟1擬定多個(gè)設(shè)計(jì)方案，并比較2純硬件(yn jin)電路的設(shè)計(jì)步驟3軟硬件結(jié)合電路的設(shè)計(jì)步驟7/29/202215共二十九頁(yè)四、制作

10、(zhzu)工藝電子工程師必須重視(zhngsh)電子制作工藝印制電路板制作工藝焊接工藝裝配工藝調(diào)試工藝電子制作基本工藝7/29/202216共二十九頁(yè) 五、三種常見電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟1 模擬電路的設(shè)計(jì)程序1）了解所需設(shè)計(jì)電路的功能、工作環(huán)境、條件、驅(qū)動(dòng)能力、負(fù)載情況等，以確定總體設(shè)計(jì)方案；2）選擇模擬器件，調(diào)用基本模擬單元電路及級(jí)連設(shè)計(jì)，模擬仿真(fn zhn)；3）估計(jì)偏置，搭接電路（在面包板上或在萬(wàn)能板上搭接），得到總體電路圖；4）進(jìn)行調(diào)試，直到符合要求。5）畫圖與制板6）焊接與調(diào)試（包括故障檢測(cè)）7）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告8）例子：7/29/202217共二十九頁(yè)用脈沖(michng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電

11、器的電路7/29/202218共二十九頁(yè)2 數(shù)字電路的設(shè)計(jì)步驟1）了解所需設(shè)計(jì)電路的工作環(huán)境、條件(tiojin)、驅(qū)動(dòng)能力、負(fù)載情況等，以確定總體設(shè)計(jì)方案；2）根據(jù)功能，選擇數(shù)字器件，調(diào)用基本數(shù)字單元電路（集成模塊）模擬仿真；3）搭接電路（在面包板上或在萬(wàn)能板上搭接）；4）進(jìn)行調(diào)試，直到符合要求。5）畫圖與制板6）焊接與調(diào)試7）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告8）例子：7/29/202219共二十九頁(yè)對(duì)時(shí)間進(jìn)行(jnxng)譯碼的電路7/29/202220共二十九頁(yè)數(shù)字電路設(shè)計(jì)(shj)特別應(yīng)注意的問題1集成塊的驅(qū)動(dòng)能力(nngl)2電路中用到長(zhǎng)饋線的時(shí)候，要注意阻抗的匹配，就是反射系數(shù)要盡量的小 7/29/2

12、02221共二十九頁(yè)3 模擬與數(shù)字電路混合(hnh)設(shè)計(jì)7/29/202222共二十九頁(yè)3綜合(zngh)設(shè)計(jì)-與單片機(jī)等的結(jié)合綜合(zngh)設(shè)計(jì)又稱為混合設(shè)計(jì)，其中有模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)和FPGA等等之間的連接?？梢詫?shí)現(xiàn)高度智能化的控制電路與儀表，使生活與社會(huì)信息化。完成對(duì)溫度、壓力、速度和流量等物理量的控制、測(cè)量和顯示等功能。7/29/202223共二十九頁(yè)3綜合設(shè)計(jì)(shj)-與單片機(jī)等的結(jié)合電阻絲溫度控制放大濾波采樣保持功率控制D/AMCUA/D轉(zhuǎn)換7/29/202224共二十九頁(yè)3綜合設(shè)計(jì)(shj)-與單片機(jī)等的結(jié)合1.總體方案論證根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)與構(gòu)成進(jìn)行論證2.系統(tǒng)總體

13、設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能的軟硬件劃分(hu fn)指標(biāo)分配與框圖3.硬件電路設(shè)計(jì)與調(diào)試檢查4.軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試檢查5.系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試（可以是仿真器仿真）7/29/202225共二十九頁(yè)3綜合設(shè)計(jì)(shj)-與單片機(jī)等的結(jié)合6）焊接與調(diào)試（包括故障檢測(cè)(jin c)）7）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告8）例子：基于2051單片機(jī)的多路定時(shí)控制系統(tǒng)原理圖7/29/202226共二十九頁(yè)7/29/202227共二十九頁(yè)7/29/202228共二十九頁(yè)內(nèi)容摘要電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。（1）基本放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：偏置電阻的。2）數(shù)字通用集成電路的應(yīng)用熟悉其邏輯功能及使用時(shí)應(yīng)注意的問題。3）常用模擬集成電路的應(yīng)用-應(yīng)熟悉一些它們的典型應(yīng)用電路、使用條件及特性參數(shù)等。（1）運(yùn)算放大器