《电子电路设计实践》内容.doc

电子电路设计实践
编著:李怀亮
绥化学院
电气工程学院电子创新园区
2014年2月
前言电子电路设计
一、电子电路设计

(1)综合运用电子技术课程中所学到理论知识去独立完成一个设计课题。
(2)通过查阅手册和文献资料,培养独立分析和解决实际问题的能力。
(3)进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。
(4)学会电子电路的安装与调试技能。
(5)进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。
(6)学会撰写课程设计总计报告、科技论文等。
(7)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

(1)设计与计算阶段。
(2)安装与调试阶段。
(3)撰写总结报告或论文阶段。

包括:总体方案的设计与选择、单元电路的选择与设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、最后绘制正式的总体电路图等设计环节。
二、电子电路设计入门
,如何选题
(1)选题应新颖,实用性强。
(2)选题应包括硬件设计和软件设计的内容,且硬件内容应多于软件内容。
(3)选题应综合性强,能涵盖模拟电路、数字电路,而且一般都需要用单片机作为控制核心或处理信号,或者用PLD等新器件来实现。
(4)选题的难易程度应低于毕业设计的题目。
(5)如何想通过完成选题在全国电子竞赛拿上名次,选题应有创新点,有特色。特色就是人无我有,人有我新,而且选题比较复杂,很可能是机电结合型的。
,如何入门
(1)介入电路设计与制作,宜早不宜迟
(2)兴趣是最好的老师
(3)勤于动手是最好的途径
例:运算放大器:按理论分析,只要比例电阻选定后,就可决定运放的放大倍数,计算结果十分明确。而事实并非如此,需要用理论计算和实验调整方式选取比例电阻,这样才能获得切合实际的放大倍数。
三、电子电路设计平台

电路、信号、电子技术基础:含低频电路、高频电路、信号分析与处理知识
。
例:各种运算放大器、555定时器、各种计数器、译码驱动器、显示器、A/D 、 D/A 、发射、接收、锁相环芯片(锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成)等。
可编程CPLD、FPGA芯片:可进行灵活的编程和下载,具有可重复性、可组合性,可设计并下载系统级的数字电路;可以构建高速电子电路,可用于前端电路。
微控制器MCU(单片机):可通过灵活的编程改变其功能,处理速度较慢,但接口丰富,常常作为综合电子系统的控制核心。
专业芯片ASIC:为完成某一特定功能制定芯片。例:图像压缩芯片,可以使图像信息在电话线中传输;移动通信中的射频、音频接口芯片等。
数字信号处理器DSP:DSP芯片由于其特殊的设计结构,使数字信号处理理论建立的算法得以实时运行,并逐步进入MCU的应用领域。

汇编语言:它是最简单、最基本、最实用的语言,也是一种低级语言,速度快,可直接控制硬件,在单片机开发中广为应用。
C语言:作为一种通用的高级语言,可大幅地提高单片机的应用系统开发效率。C语言程序便于移植和修改,能提供处理复杂的数据类型,增强了程序处理能力和灵活性。但用C语言编译器生成代码效率较低并且执行时间较长,影响速度。
MATLAB语言:是一种较强大的数学运算和图形功能的语言,他的应用范围几乎涵盖了所有科学和工程计算领域;应用MATLAB工具箱还能进行系统级的模拟分析。因此它是集编程和EDA仿真于一体的语言。
VHDL语言:超高速集成电路硬件描述语言,它是开发、烧制大规模集成电路语言,是个大半导体公司开发产品的有力工具。
EDA仿真软件:虚拟电子实验平台EWB、Multisim ,主要用于电路、低频模拟电路、简单数字电路的仿真设计;Proteus电子系统仿真软件,实现高级原理图布图、MCU、混合模式SPICE仿真、PCB设计以及自动布线等完整的电子设计系统;常见的EDA有通用电路分析软件PSPICE,用于高频电路的仿真设计。
四、电子电路设计的步骤
(提出原理方案,原理方案的比较与选择)
例:”自动计时/定时器“
方案一,用专用电子计数芯片实现
方案二,用PLD器件实现
方案三,用数字电路中组合逻辑电路实现
方案四,用单片机实现

(1)单元电路结构形式的选择与设计
满足功能要求的单元可能不止一个,因此必须进行分析比较,择优选择。
(2)元器件选择的一般原则
多查元器件手册和有关的科技资料,尤其要熟悉一些常用元器件、性能和价格,这对单元电路和总体电路设计极为有利。
首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求,其次考虑价格、货