5-02电子电路设计原则和方法doc-电子电路设计原则和

1、.：.；电子电路设计原那么和方法来源：互联网CEO发表日期：2021-10-15 16:22:42所谓电子电路设计，就是根据事先提供的技术目的和功能，综合运用电子技术平台所提供的知识，对电路进展硬件、软件设计，到达用最少的、最节省的器件，实现电路的功能。严厉讲，电子电路设计应涵盖电路设计和工艺设计两部分，在业余条件下，对工艺设计要求并不那么严厉、规范，因此电子电路设计往往泛指电路设计。本节将讨论电子电路设计的相关问题。1、 电子电路设计的根本原那么电子电路设计最根本的原那么应该运用最经济的资源实现最好的电路功能。在这一根本原那么下，正确处置以下关系：尽量提高性价比合理权衡本钱、体积、功耗等目的

2、。例如，对电池供电的便携式仪器仪表电路，设计时要重点思索功耗和体积。而对由市电供电的实验室仪器，功耗将不是主要的思索要素。一个电子电路，能够有多种设计方案，在设计时，应尽量提高性价比。例如设计一个电子计数器，用PLD器件7128和单片机都能实现，但采用7128就显得浪费，由于7128约80元一片，而51单片机约8 元一片。也就是说，7128可以用来设计较大的数字系统，用它来设计电子计数器是大材小用。再者，在普通的放大电路中，能用普通运放就不用采用高精度运放；能用8位单片机实现功能，就不用采用16位单片机。设计中的“软件与“硬件的思索设计中，能用软件编程实现的功能，就不要用硬件电路来实现，这本质

3、上也是在追求性价比。仍以电子计数器为例，在计数频率不高的情况下，有现成的电子计数芯片7226，40脚封装，假设用7226来实现，不但价钱高，电路也复杂。假设用单片机来实现，只需利用其丰富的指令系统对其编程开发，不但实现电子计数功能，还能扩展其他功能，如键盘管理、自动测试、实时时钟显示，而这些功能并不添加硬件电路。采用电路的思索电路设计的任务主要是选择或设计单元电路的构造方式，所设计的电路能用软件实现的就不用硬件，在非用硬件不可的情况下，也应在满足性能目的要求的前提下，力求构造简单，合理适用，技术先进，切忌电路复杂。例如：能用集成块就不用分立元件；能用单电源供电就不用双电源；对于组合逻辑电路，可

4、借助于逻辑表达式、卡诺图等工具化简。最终目的是使设计的电路简单、可靠性高、本钱低。在选择单元电路时，最好选择典型电路或现成电路，最简单的方法是从已学过的或从文献资料中寻觅现成的电路，各种单元电路的参考资料很多，资料中所引见的电路方式有的可直接借用，有的略加改良即可运用。采用器件的思索电子电路设计中涉及到许多器件，在选择器件时主要思索规格、型号、报价、性能甚至厂商，以下几个问题值得留意：电子器件的更新换代非常快，新器件不断进入电子市场，而且新器件为了抢占市场，往往价位定的较低。在电子电路中，鼓励采用新技术、新工艺、新器件，电子电路采用较多的新器件，阐明该电子电路有创新。应选择当前流行的“大路货。

5、有些“大路货器件，如51系列单片机、555时基块、三端稳压器等占据市场经久不衰，价钱低廉，很容易买到。切忌过分追求运用高档、贵重器件。应尽量选用现成的模块或组件。模块或组件实践上是半废品或废品，是器件开发商推出的实现某一功能的电路，内部已组装完成，对外只需几个引脚，如电源、地、输出、输入，这些电路模块价位低廉，运用方便，很受欢迎。尽量采用规范接口采用国际规范接口易于实现各种仪器设备的控制、数据传输和通讯，便于功能扩展，易于组胜利能更强的电路系统。设计中应留意采用模块化构造、总线构造和规范化的接口。2 、电子电路设计的根本方法综合电子系统的分级电子电路设计与制造的选题，通常是综合性强的电子系统，

6、 只需选择这样的系统，才干提升学生的程度和才干。为了阐明综合电子系统设计的根本方法，通常将电子系统分成四级：系统级、子系统级、单元级、元件级，如图1. 1所示。一个系统能够挂假设干个子系统，而每个子系统能够挂假设干个单元，而且上级涵盖下级，层次清楚。以频率丈量系统为例，整体上可视为系统级，该系统可分为“信号通道和“逻辑控制二个子系统，每个子系统又包含了几个单元。单元通常是一个独立的电路，每个单元显然由电子元器件组成，这就是最底层元件级。“自顶向下的设计方法“自顶向下法是从系统的组成开场设计，然后进展系统级设计，单元级设计，最后落实到选择什么器件和芯片。这种方法的优点是能站的高、看的远，把握系统

7、设计的主线，思绪很明晰。运用“自顶向下设计方法时应留意如下几点：1在进展系统级设计时，要抓主要矛盾，不用过多的思索底层选择什么电路、选什么器件，要“抓大放小，稳步推进，这时获得的设计结果往往是系统的方框图或称为方案。系统级设计很重要，但所需时间比较少，特别是竞赛标题，应能很快确定方案，不可在确定方案时犹疑不决，拿不定留意，延误时间。2上一级设计应对下一级设计担任，保证上一级设计的正确和完美，称为“高层主导原那么和“问题不下放原那么。在设计某一级时遇到问题，必需将其处理才干进展下一级设计。此外，当设计究竟层遇到问题而无法处理时，要退回到它的上一级，经过修正上一级或更上一级的设计来减轻下一级的设计

8、困难。“自顶向下设计法适宜于各级层次比较清楚的大型系统，一个系统包括数个子系统，而每个子系统又包括数个单元，采用“自顶向下法较为合理。“自底向上的设计方法有时所设计的系统不太复杂，层次不太清楚，可采用“自底向上法；该方法还适宜于手头已有现成的设计单元电路或模块，可直接采用其电路。根据总体设计要求和功能，用假设干个单元电路搭建子系统，再由子系统构建系统，直到实现系统全部技术目的和要求为止，好像搭“积木那样。中心展开的设计方法此方法可借用举例阐明。假设让他设计一个多频点射频输出、数字显示、键盘操作、可数据存储的频率合成器。拿到标题后他一定会想到此题的中心电路是压控振荡器；压控振荡器必需置于锁相环中

9、，进而想象出锁相环电路；要实现频率调理，锁相环中必需有可变分频器；要改动分频比，并能显示频率，键盘操作，必需有单片机系统来控制。这样，以压控振荡器为中心展开，便构画出了此标题的根本框图，如图1.3所示。假设要求有调制功能AM/FM,只需在此根底上添加调制电路即可；假设要求输出幅度可变，将本框图的频率输出端参与宽带放大和衰减器即可。有了上述方框图，再设计单元电路。由此可见，这种设计方法实践上也是“自顶向下的设计思绪，只不过在系统设计时采用了中心展开法。上述设计方法不论采用哪种，实践上最困难最费时间的设计在底层，由于底层设计要拿出详细电路，要计算元件参数。因此，当他的标题完成之后，会得到两份图：一份是系统方框图；另一份是整个系统的电原理图。上面所述的三种设计方法仅仅表达了一种设计思想，不是一成不变的，不用拘泥于某种方法，可以根据详细情况混合运用。系统集成法系统集成法实践上是建立在“自顶向下法的根底之上的。对于一个复杂的电子系统，可以在完成了顶层系统设计后，分头实施下一级设计。【思绪扩展】采用系统集成法应特别注重接口电路的设计，在思索本人所承当的模块设计时，一定要思索与之相连模块的接口特性，尽量思索到模块之