模拟电子技术实验：模拟电路课程设计课程讲解

1、模拟电路课程设计模拟电路课程设计 参考资料参考资料模拟电路实验室 编课程设计教学目的课程设计教学目的知识的综合运用过程、理论与实践相结合的过程知识的综合运用过程、理论与实践相结合的过程电子技术课程设计的目的是使学生通过解决一、二个实际问题，电子技术课程设计的目的是使学生通过解决一、二个实际问题，巩固和加深在巩固和加深在“模电模电”和和“数电数电”课程中所学的理论知识和实验技课程中所学的理论知识和实验技能，能，基本掌握电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验基本掌握电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。能力。重点训练重点训练器件的选择与匹配器件的选择与匹配调试的方法与技巧

2、调试的方法与技巧把课程设计看作是对把课程设计看作是对思维的训练！思维的训练！电子电路设计的一般方法和步骤电子电路设计的一般方法和步骤 电子电路设计的一般方法和步骤：电子电路设计的一般方法和步骤：1.1.分析设计任务分析设计任务, ,即即“做什么做什么” 和指标要求，即和指标要求，即“做到什么程度做到什么程度”; ;2.2.选定总体方案选定总体方案, ,画出方框图画出方框图; ;3.3.设计单元电路设计单元电路; ;4.4.选择元器件与计算参数选择元器件与计算参数; ;5.5.画出并设计总体电路图画出并设计总体电路图; ;6.6.电路的安装与调试、确定电路的安装与调试、确定实际的总体电路等。实际

3、的总体电路等。电子电路设计流程图 总体方案的设计（初步设计，画出粗略框图）总体方案的设计（初步设计，画出粗略框图） 设计电路的第一步就是选择总体方案。根据课题的任务、要求和性设计电路的第一步就是选择总体方案。根据课题的任务、要求和性能指标，能指标，应提出几种（应提出几种（2 23 3种）种）方案方案，以便作出更合理的选择。，以便作出更合理的选择。 原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行论证，确定设计方原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行论证，确定设计方案，元器件的可行性，设计的可行性。（难易程度如何？）案，元器件的可行性，设计的可行性。（难易程度如何？） 衡量方案可行性的标准：衡量方

4、案可行性的标准： （1）能达到所要求的功能指标；）能达到所要求的功能指标； （2）电路简单、工作稳定可靠，）电路简单、工作稳定可靠， （3）成本低、所采用的元器件的品种少、体积小且货源充足；）成本低、所采用的元器件的品种少、体积小且货源充足； （4）测试简单方便。）测试简单方便。原理方案的比较选择（方案论证）原理方案的比较选择（方案论证）功能完整、结构简单先进、成本较低、有个人特色功能完整、结构简单先进、成本较低、有个人特色3单元电路的设计单元电路的设计（）（） 画出单元电路图，介绍画出单元电路图，介绍单元电路单元电路的工作原理。满足功能框要的工作原理。满足功能框要求的单元电路可能不止一个，因

5、此必须进行分析比较，择优选择。如确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。如确实找不到性能指标完全满足要求的电路时，也实找不到性能指标完全满足要求的电路时，也可选用与设计要求比较接可选用与设计要求比较接近的电路，然后调整电路参数。近的电路，然后调整电路参数。 对选定单元电路的有关参数进行计算。在理论计算时，要注意公式对选定单元电路的有关参数进行计算。在理论计算时，要注意公式的完整性，计算的正确性；注意计算值与实际选择的元件参数值的差别；的完整性，计算的正确性；注意计算值与实际选择的元件参数值的差别；注意电路图中元件符号、参数的标注。注意电路图中元件符号、参数的标注。 选择什么

6、样的元器件最合适，需要进行分析比较。首先应考虑满足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，单元电路对元器件性能指标的要求，要选择熟悉、通用、新型的元器件、要选择熟悉、通用、新型的元器件、其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。（）电路参数的计算，元器件的选择（）电路参数的计算，元器件的选择在功能条件相同，体积、成本占优的情况下，我们通常选用合适的在功能条件相同，体积、成本占优的情况下，我们通常选用合适的集成电路，但是优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。集成电路，但是优先选用集成电

7、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，路往往还不能适应，有时仍需采用分立元件。另外，对一些功能简单的电对一些功能简单的电路，往往只需少量三极管或二极管就能解决的问题，便没必要选用集成电路，往往只需少量三极管或二极管就能解决的问题，便没必要选用集成电路。路。 画出总体电路图画出总体电路图 对总体电路图的绘制要求是：能清晰地反映电路的组成、工作原理、对总体电路图的绘制要求是：能清晰地反映电路的组成、工作原理、各部分之间的关系以及

8、各种信号的流向。因此，图纸的布局、图形符号、各部分之间的关系以及各种信号的流向。因此，图纸的布局、图形符号、文字标准等都应规范统一。绘制电路图时要注意以下几点：文字标准等都应规范统一。绘制电路图时要注意以下几点： （）布局合理，排列均匀，（）布局合理，排列均匀，图片清晰图片清晰，便于看图，有利于对图的理，便于看图，有利于对图的理解和阅读。解和阅读。 （）总体电路图（）总体电路图尽可能画在一张纸上尽可能画在一张纸上，同时注意信号的流向，一般，同时注意信号的流向，一般从输入端画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路。从输入端画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路。 （

9、）图形符号要标准，（）图形符号要标准，图中应加适当的标注。图中应加适当的标注。电路图中的中，大规电路图中的中，大规模集成电路器件，一般用方框表示，在方框中标出它的型号，在方框的模集成电路器件，一般用方框表示，在方框中标出它的型号，在方框的两侧标出每根线的功能名称和管脚号。两侧标出每根线的功能名称和管脚号。 （）连线一般画成水平线或垂直线，并尽可能减少交叉和拐弯。（）连线一般画成水平线或垂直线，并尽可能减少交叉和拐弯。对于相互交叉的线，应在交叉处用圆点标出对于相互交叉的线，应在交叉处用圆点标出 。（）数字电路中的门电路、触发器在总电原理图中常用门电路符（）数字电路中的门电路、触发器在总电原理图中

10、常用门电路符号、触发器符号来画，而不按接线图形式画。如按接线图形式画，号、触发器符号来画，而不按接线图形式画。如按接线图形式画，由于集成电路不用的输入端不能悬空，因此，要对不用的由于集成电路不用的输入端不能悬空，因此，要对不用的输入端进行处理，否则该图不正确。输入端进行处理，否则该图不正确。电路的安装电路的安装1.集成电路的插装集成电路的插装 集成电路的布局，一般按主电路信号流向的顺序在插板上直集成电路的布局，一般按主电路信号流向的顺序在插板上直线排列，线排列，插入时应使所有集成电路的插入方向一致，缺口朝左，插入时应使所有集成电路的插入方向一致，缺口朝左，所有引脚均对准插件电路板中央凹槽两边的

11、小孔，均匀用力按下，所有引脚均对准插件电路板中央凹槽两边的小孔，均匀用力按下，注意管脚不能弯曲；拔出时用专用拔钳夹住集成块两头，垂直往注意管脚不能弯曲；拔出时用专用拔钳夹住集成块两头，垂直往上拔起，或用一字批对撬，以免集成块受损。上拔起，或用一字批对撬，以免集成块受损。2.2.元器件的插装元器件的插装 元器件应元器件应按信号的流向顺序地连接。一般插板左端为输入，按信号的流向顺序地连接。一般插板左端为输入，右端为输出；同一块插板上的同类元器件应采用同一组装方式，右端为输出；同一块插板上的同类元器件应采用同一组装方式，距离插板表面的高度应大体一致，各元件间的距离应视周围元件距离插板表面的高度应大体

12、一致，各元件间的距离应视周围元件的多少而定，一般不能太密，以方便检查和调试电路。元器件型的多少而定，一般不能太密，以方便检查和调试电路。元器件型号或标称值应朝同一方向，并能看到其极性和标志以便检查。元号或标称值应朝同一方向，并能看到其极性和标志以便检查。元器件的引线一般不宜剪得过短，以利重复使用。器件的引线一般不宜剪得过短，以利重复使用。 逻辑清晰、接线牢固、测试方便、美观大方逻辑清晰、接线牢固、测试方便、美观大方3.布线的原则布线的原则 布线要有步骤地进行，一般是先布电源线和地线，然后按组布线要有步骤地进行，一般是先布电源线和地线，然后按组装图从输入级、中间级到输出级依次连接好各元器件。在此

13、条件装图从输入级、中间级到输出级依次连接好各元器件。在此条件下，尽量做到接线短、接线少、测量方便，尽量使电源线和地线下，尽量做到接线短、接线少、测量方便，尽量使电源线和地线靠近电路板周边。靠近电路板周边。附件一附件一 电路安装范例电路安装范例附件一附件一 电路安装电路安装电路的检测电路的检测调试前的直观检查调试前的直观检查按照原理电路图，检查连线是否正确、检查元器件安装情况按照原理电路图，检查连线是否正确、检查元器件安装情况和电源的供电情况。和电源的供电情况。通电检查通电检查对照实验原理图仔细复查一遍，无误后接通电源，观察有对照实验原理图仔细复查一遍，无误后接通电源，观察有无冒烟、异常气味，元

14、器件是否发热，同时监视直流稳压电源无冒烟、异常气味，元器件是否发热，同时监视直流稳压电源电流表头示数，若显示电流较大电流表头示数，若显示电流较大(可能有短路可能有短路)，应先关闭电源，应先关闭电源，排除故障后才能通电。排除故障后才能通电。故障的检测与排除故障的检测与排除当整机电路功能不正常时，可将整机电路分为若干模块分当整机电路功能不正常时，可将整机电路分为若干模块分别进行检查，找出故障电路。别进行检查，找出故障电路。 模块电路功能的检查方法：模块电路功能的检查方法：1.静态测试：静态测试：把模块的输入端接逻辑电平开关，线路的输出端把模块的输入端接逻辑电平开关，线路的输出端接电平指示灯接电平指

15、示灯(发光二极管发光二极管)，按功能表或状态表的要求，改变，按功能表或状态表的要求，改变输入状态，观察输入与输出之间的关系是否符合要求。不符输入状态，观察输入与输出之间的关系是否符合要求。不符合，则故障可能在此模块。（低电平合，则故障可能在此模块。（低电平0.4, 高电平高电平3一般一般为供电电压）为供电电压）2. 动态测试：动态测试：在输入端加入适当的动态信号，并按信号的流向在输入端加入适当的动态信号，并按信号的流向逐级检测各点有关波形、参数和性能指标是否符合设计要求逐级检测各点有关波形、参数和性能指标是否符合设计要求.电路的调试与数据的测量电路的调试与数据的测量电路经静态和动态调试正常之后

16、，即可电路经静态和动态调试正常之后，即可对课题要求的技术指对课题要求的技术指标进行测试，标进行测试，测试结果均应达到技术指标的要求。指标测试时应测试结果均应达到技术指标的要求。指标测试时应认真测量和记录测试数据，并对测试数据进行分析，最后作出测认真测量和记录测试数据，并对测试数据进行分析，最后作出测试结论，确定电路的技术指标是否符合设计要求。试结论，确定电路的技术指标是否符合设计要求。 答辩要提交的资料答辩要提交的资料总体方案与框图，并说明电路工作原理；总体方案与框图，并说明电路工作原理；单元电路的选择，元器件与参数的计算过程；单元电路的选择，元器件与参数的计算过程；总体电路图总体电路图 ；元

17、器件清单（一式两份）；元器件清单（一式两份）；所要用到功能管脚的真值表所要用到功能管脚的真值表(设计电路图上所对设计电路图上所对应的各点电位值、相应的波形图和其它主要的数应的各点电位值、相应的波形图和其它主要的数据。据。)。IC1IC3IC2输输入入电平值电平值电平值电平值输输出出课程设计要求课程设计要求1 1、按时间表工作按时间表工作，未完成前不得缺勤、迟到。，未完成前不得缺勤、迟到。2 2、务必提前准备好设计方案，务必提前准备好设计方案，严禁抄袭严禁抄袭。3 3、设计作品采用的元件一般在设计作品采用的元件一般在给定的元件清单内给定的元件清单内选择，选择，否则自行否则自行购买购买；不得采用；

18、不得采用单片机设计单片机设计。4 4、电路仿真可自由选择仿真工具，实验室提供电路仿真可自由选择仿真工具，实验室提供EWBEWB和和Multisim Multisim 20012001软件。软件。5 5、设计作品使用设计作品使用实验箱实验箱安装，应合理布线，作品外观包含安装，应合理布线，作品外观包含工艺分工艺分。6 6、详细记录详细记录设计、安装、调试、测量中的思路、现象、数据、排设计、安装、调试、测量中的思路、现象、数据、排障过程等，以备撰写报告用。障过程等，以备撰写报告用。7 7、按时提交设计报告，报告格式按时提交设计报告，报告格式严格按照报告格式严格按照报告格式进行（在后面进行（在后面会详细说明），否则交回重写。会详细说明），否则交回重写。仿真过程注意事项仿真过程注意事项 仿真是辅助手段，仿真是辅助手段，不可将仿真之电路图代替实不可将仿真之电路图代替实际电路图、将仿真结果代替实际测量结果。际电路图、将仿真结果代替实际测量结果。 仿真时，若找不到某器件，可用仿真时，若找不到某器件，可用功能相似器件功能相似器件进行替代。进行替代。 实验室提供仿真软件，但实验室提供仿真软件