电子技术课程设计基础

1、电子设计基础(jch)共二十九页 一、基础1基本模拟与数字电路的设计基础 1）模拟分立元件基本放大电路-棘手的问题是偏置（1）基本放大电路静态工作点的计算：偏置电阻的合理选择-静态分析（2）基本放大电路的电压放大倍数、输入(shr)输出电阻等的计算-动态分析（3）熟悉基本放大电路的形式：共发射极、共基极、共集电极、差动放大电路、低频攻放电路、四种基本的负反馈放大电路、正弦波振荡电路、基本整流稳压电路等（4）认真做一些基本放大电路的实验 7/29/20222共二十九页 2）数字(shz)通用集成电路的应用熟悉其逻辑功能及使用时应注意的问题。（1）小规模数字通用集成电路的应用 基本的数字门集成电路

2、： TTL系列：74LS0020020474112等 CMOS系列：4069401740114086等 (2) 中规模数字通用集成电路的应用 TTL系列：74LS138161160192122142等 CMOS系列：451140284016040192等 (3) 认真做一些基本数字电路的实验 7/29/20223共二十九页 3）常用模拟集成电路的应用-应熟悉一些它们的典型应用电路、使用(shyng)条件及特性参数等。（1）运算放大器的基本应用电路的特点及处理方法 线性应用：反相比例，同相比例，差动输入等 非线性应用：比较器，波形发生器，滤波器等（2）常用集成运算放大器的应用领域范围及典型应用电

3、路。例如： OP07LM324386747358 (3)常用集成功率放大器的应用领域范围及典型应用电路。例如： LM386TDA2822等。7/29/20224共二十九页 2 驱动能力与驱动电路1）驱动能力是指在保持输出电压不变的情况下或不影响驱动负载的情况下，允许输出最大电流的能力。 由驱动器输出端往里看，驱动器可等效为一电压源，电压源有内阻，工作电流增大，电源输出电压则下降-78、79系列稳压集成电路也是这样。 充分了解各种元器件的驱动能力：数字电路的驱动能力、二、三极管驱动能力、单片机各端口的驱动能力、各种集成电路(包括模拟与数字集成电路)的驱动能力等等。 2）常用负载的驱动方法和典型常

4、用的驱动电路并掌握其工作原理，为自已能熟练使用打下基础。 包括：发光(f un)二极管（LED数码管）、三极管、喇叭、马达、继电器、光偶、可控硅等7/29/20225共二十九页 3 单片机的内容1）MCS-51（AVR, Mega系列）单片机： 结构、驱动能力、寻址方式、指令系统、中断系统2）汇编语言和C语言程序设计的格式、方法与技巧3）常用典型AD、DA接口芯片（有些单片机内部集成(j chn)了AD与DA）、接口电路及对应的常用驱动程序和编程方法技巧等。4）输入与输出、键盘与显示等的接口芯片、接口电路及对应的常用驱动程序和编程方法技巧等。5）认真动手做一些单片机的实验，并了解单片机的工作过

5、程。6）了解实际单片机的研制开发过程、方法及应注意的问题。7/29/20226共二十九页 4 EDA（Electronic Design Automation）软件(run jin)1）EWB：电子技术计算机仿真软件的特点、仿真能力、电路原理图的绘制、具体的仿真方法与步骤、网络表的输出等。2）PROTEL99或ORCAD：电路原理图的绘制和印刷电路图的 生成到制板等的一整套过程的方法、步骤和技巧。3）PLD MAXPLUS2：特点、VHDL硬件描述语言、PLD器件的实用仿真设计、软件的下载及制板。4）PROTEUS ：几乎可以仿真电子技术、单片机、嵌入式系统和FPGA等现代硬件开发平台，仿真能

6、力极强。论坛网址：/7/29/20227共二十九页 5 常用电子元件的检测、选用、常用电子仪器的使 用、 电路(dinl)元件的安装焊接及调试1）常用电子元件的检测：电阻、电容、电感、二三极管、集成电路、继电器、开关元件、接插件等。多练多测量。2）常用电子元件的选用：选用要求、规则、应注意和应考虑的问题-例如驱动能力、功率问题和热稳定性等。常积累。3）常用电子仪器的使用：万用表、示波器、稳压电源、信号源、毫伏表等的使用方法要熟练。多用多实践。4）电路元件的安装：安装要求、原则和方法，应注意和应考虑的问题-散热问题、承重问题、干扰问题等多看多注意样板安装。5）电路元件的焊接：焊接要求、原则和方法

7、步骤，多练多体会，熟练生巧。7/29/20228共二十九页6）电路的调试：调试通常应注意的方法与步骤，注意的问题。对于给定(i dn)的实际问题，拟出调试的方法与步骤，应达到的目的要求和效果等。7/29/20229共二十九页6电子(dinz)技术综合设计综合设计平台-硬件平台（环境）和软件平台 1）硬件平台电路、信号、电子技术基础可编程CPLD、FPGA芯片(xn pin)微控制器MCU（单片机）专用芯片ASIC数字信号处理器DSP7/29/202210共二十九页6电子(dinz)技术综合设计2）软件平台汇编语言(hu bin y yn)C语言MATLAB语言VHDL语言EDA设计工具3）现代

8、电子系统设计三大支柱微控制器（MCU）、可编程逻辑器件（CPLD/FPGA）和EDA设计工具7/29/202211共二十九页二、电子线路的EDA设计(shj)方法1.综合电子系统设计(shj)的分级2.自顶向下”（Top-Down）的设计方法3.自底向上”（Bottom-Up）的设计方法4.核心展开的设计方法7/29/202212共二十九页二、电子线路的EDA设计(shj)方法自顶向下”（Top-Down）的设计(shj)方法在顶层进行结构设计和子系统的功能划分（有软件可以作此工作，来验证结构设计和功能划分的正确性）中间层的任务是子系统的结构设计和模块（部件）划分。其次是底层模块的设计、功能仿

9、真和测试最后是设计实现-将调试好的程序下载到CPLD或FPGA中顶层-系统级中间层-子系统级底层-部件模块级设计实现-元件级（芯片下载）7/29/202213共二十九页1）设计方法：对可编程逻辑器件设计电路常用2）每一个层次（系统级）的设计步骤3）使用“自顶向下”的设计方法时应注意的问题方法要求在整个设计中尽量运用概念（抽象地）去描述和分析设计对象(duxing)，而不要过早地考虑实现该设计的个体电路元器件和工艺7/29/202214共二十九页三、设计(shj)步骤1拟定多个设计方案，并比较2纯硬件(yn jin)电路的设计步骤3软硬件结合电路的设计步骤7/29/202215共二十九页四、制作

10、(zhzu)工艺电子工程师必须重视(zhngsh)电子制作工艺印制电路板制作工艺焊接工艺装配工艺调试工艺电子制作基本工艺7/29/202216共二十九页 五、三种常见电路系统设计步骤1 模拟电路的设计程序1）了解所需设计电路的功能、工作环境、条件、驱动能力、负载情况等，以确定总体设计方案；2）选择模拟器件，调用基本模拟单元电路及级连设计，模拟仿真(fn zhn)；3）估计偏置，搭接电路（在面包板上或在万能板上搭接），得到总体电路图；4）进行调试，直到符合要求。5）画图与制板6）焊接与调试（包括故障检测）7）撰写设计报告8）例子：7/29/202217共二十九页用脉冲(michng)信号驱动继电

11、器的电路7/29/202218共二十九页2 数字电路的设计步骤1）了解所需设计电路的工作环境、条件(tiojin)、驱动能力、负载情况等，以确定总体设计方案；2）根据功能，选择数字器件，调用基本数字单元电路（集成模块）模拟仿真；3）搭接电路（在面包板上或在万能板上搭接）；4）进行调试，直到符合要求。5）画图与制板6）焊接与调试7）撰写设计报告8）例子：7/29/202219共二十九页对时间进行(jnxng)译码的电路7/29/202220共二十九页数字电路设计(shj)特别应注意的问题1集成块的驱动能力(nngl)2电路中用到长馈线的时候，要注意阻抗的匹配，就是反射系数要尽量的小 7/29/2

12、02221共二十九页3 模拟与数字电路混合(hnh)设计7/29/202222共二十九页3综合(zngh)设计-与单片机等的结合综合(zngh)设计又称为混合设计，其中有模拟电路、数字电路、单片机和FPGA等等之间的连接。可以实现高度智能化的控制电路与仪表，使生活与社会信息化。完成对温度、压力、速度和流量等物理量的控制、测量和显示等功能。7/29/202223共二十九页3综合设计(shj)-与单片机等的结合电阻丝温度控制放大滤波采样保持功率控制D/AMCUA/D转换7/29/202224共二十九页3综合设计(shj)-与单片机等的结合1.总体方案论证根据系统的技术指标与构成进行论证2.系统总体

13、设计系统功能的软硬件划分(hu fn)指标分配与框图3.硬件电路设计与调试检查4.软件设计与调试检查5.系统的联机调试（可以是仿真器仿真）7/29/202225共二十九页3综合设计(shj)-与单片机等的结合6）焊接与调试（包括故障检测(jin c)）7）撰写设计报告8）例子：基于2051单片机的多路定时控制系统原理图7/29/202226共二十九页7/29/202227共二十九页7/29/202228共二十九页内容摘要电子设计基础。（1）基本放大电路静态工作点的计算：偏置电阻的。2）数字通用集成电路的应用熟悉其逻辑功能及使用时应注意的问题。3）常用模拟集成电路的应用-应熟悉一些它们的典型应用电路、使用条件及特性参数等。（1）运算放大器