第章電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論

1、 n專(zhuān)業(yè)必修課， 48學(xué)時(shí)，3學(xué)分n1-16周， 周一1，2節(jié)，基D-208n9-16周， 周三3，4節(jié)，基A-312n30% 平時(shí)成績(jī) （考勤，作業(yè)，測(cè)驗(yàn)等）n70%期末考試電子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 任課教師：黃尚永 基C-210 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)nElectronic System Design電子：1、基本粒子； 2、在現(xiàn)代漢語(yǔ)中用作高精度、半導(dǎo)體、 乃至使用電的機(jī)械或工具儀器的前綴。 如：電子計(jì)算機(jī)，電子顯微鏡，電子望遠(yuǎn)鏡。 或者是與互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的 如：電子郵件，電子商務(wù)等 n 1系統(tǒng)是由若干要素（部分）組成的。 2系統(tǒng)有一定的結(jié)構(gòu)。 n 3系統(tǒng)有一定的功能，目的性。 n 系統(tǒng)由部件組成，部件處于運(yùn)動(dòng)之

2、中；部件間存在著聯(lián)系；系統(tǒng)各主量和的貢獻(xiàn)大于各主量貢獻(xiàn)的和，即常說(shuō)的1+12；系統(tǒng)的狀態(tài)是可以轉(zhuǎn)換、可以控制的。 系統(tǒng)： 將零散的東西進(jìn)行有序的整理、編排形成的具有整體性的整體。 系統(tǒng)是由相互作用相互依賴的若干組成部分結(jié)合 而成的，具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)有機(jī)整體又是它從屬的更大系統(tǒng)的組成部分。（錢(qián)學(xué)森） n 通常將由電子元器件或部件組成的能夠產(chǎn)生、傳 輸、采集或處理電信號(hào)及信息的客觀實(shí)體稱之為電子系統(tǒng)。n 其過(guò)程鏈條一般為：n 傳感檢測(cè)信息輸入信號(hào)調(diào)理放大變換信號(hào)處理決策放大變換控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行輸出對(duì)象反饋信號(hào)處理決策；n 人為控制信號(hào)處理決策放大變換控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行輸出對(duì)象反饋信號(hào)處理電子

3、系統(tǒng) n 設(shè)計(jì)是把一種計(jì)劃、規(guī)劃、設(shè)想通過(guò)某種形式傳達(dá)出來(lái)的活動(dòng)過(guò)程。人類(lèi)通過(guò)勞動(dòng)改造世界，創(chuàng)造文明，創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富，而最基礎(chǔ)、最主要的創(chuàng)造活動(dòng)是造物。設(shè)計(jì)便是造物活動(dòng)進(jìn)行預(yù)先的計(jì)劃，可以把任何造物活動(dòng)的計(jì)劃技術(shù)和計(jì)劃過(guò)程理解為設(shè)計(jì)。 第一步：理解用戶的期望、需要、動(dòng)機(jī)，并理解業(yè)務(wù)、技術(shù)和行業(yè)上的需求和限制。 第二步：將這些所知道的東西轉(zhuǎn)化為對(duì)產(chǎn)品的規(guī)劃（或者產(chǎn)品本身），使得產(chǎn)品的形式、內(nèi)容和行為變得有用、能用，令人向往，并且在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行。n第1章 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論n第2章 常用電子元器件的應(yīng)用n第3章 模擬電路設(shè)計(jì)n第4章 數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)n第5章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換n第6章 單片

4、機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)n第7章 ASIC設(shè)計(jì)n第8章 EDA工具應(yīng)用n第9章 設(shè)計(jì)實(shí)例7第第1 1章章 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論8第第1 1章章 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論n1.1 1.1 電子系統(tǒng)的構(gòu)成電子系統(tǒng)的構(gòu)成 n1.2 1.2 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和原則電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和原則 n1.3 1.3 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 91.1 1.1 電子系統(tǒng)的構(gòu)成電子系統(tǒng)的構(gòu)成n 電子系統(tǒng)主要是指由多個(gè)電子元器件電子系統(tǒng)主要是指由多個(gè)電子元器件或功能模塊組成，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的應(yīng)用功或功能模塊組成，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的應(yīng)用功能的客觀實(shí)體。能的客觀實(shí)體。n 如自動(dòng)控制系統(tǒng)、電子測(cè)量系統(tǒng)、計(jì)如自動(dòng)控

5、制系統(tǒng)、電子測(cè)量系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。n 一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)可以一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)可以分解成若干個(gè)子系統(tǒng)，其中每個(gè)子系統(tǒng)又分解成若干個(gè)子系統(tǒng)，其中每個(gè)子系統(tǒng)又由若干個(gè)功能模塊組成，而功能模塊由若由若干個(gè)功能模塊組成，而功能模塊由若干電子元器件組成。如圖干電子元器件組成。如圖1.1.11.1.1所示。所示。 10圖圖1.1.1 1.1.1 電子系統(tǒng)構(gòu)成示意圖電子系統(tǒng)構(gòu)成示意圖 系統(tǒng)子系統(tǒng)1子系統(tǒng)2子系統(tǒng)n功能模塊n功能模塊2功能模塊1單元電路1單元電路2單元電路n單元電路1單元電路2單元電路n功能模塊n功能模塊2功能模塊1功能模塊n功能模塊2功能

6、模塊1單元電路1單元電路2單元電路n11MCU/ARM/DSP系統(tǒng)電源及監(jiān)控DAC存儲(chǔ)器信號(hào)處理驅(qū)動(dòng)傳感器通信接口人機(jī)接口譯碼控制ADC圖圖1.1.2 1.1.2 以以MCU/ARM/DSPMCU/ARM/DSP為核心的電子測(cè)量系統(tǒng)為核心的電子測(cè)量系統(tǒng)組成示意圖組成示意圖 12n圖圖1.1.21.1.2為以為以MCU/ARM/DSPMCU/ARM/DSP為核心的電子測(cè)為核心的電子測(cè)量系統(tǒng)的組成示意圖。量系統(tǒng)的組成示意圖。從該示意圖可知，該電子系統(tǒng)主要由以下分系從該示意圖可知，該電子系統(tǒng)主要由以下分系統(tǒng)組成：統(tǒng)組成：n模擬子系統(tǒng)；數(shù)字子系統(tǒng)；數(shù)?；旌献酉到y(tǒng)；模擬子系統(tǒng)；數(shù)字子系統(tǒng)；數(shù)模混合子系統(tǒng)

7、；MCU/ARM/DSPMCU/ARM/DSP子系統(tǒng)。子系統(tǒng)。其中這些子系統(tǒng)又由各個(gè)功能模塊構(gòu)成。其中這些子系統(tǒng)又由各個(gè)功能模塊構(gòu)成。n如數(shù)?；旌献酉到y(tǒng)由信號(hào)調(diào)理與驅(qū)動(dòng)模塊、輸入輸如數(shù)模混合子系統(tǒng)由信號(hào)調(diào)理與驅(qū)動(dòng)模塊、輸入輸出接口模塊、通訊接口模塊、系統(tǒng)譯碼與控制模塊、出接口模塊、通訊接口模塊、系統(tǒng)譯碼與控制模塊、電源模塊等組成。電源模塊等組成。 13 MCU(Micro Control Unit)中文名稱為微控制單元，又稱單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer)或者單片機(jī)，是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)計(jì)數(shù)器和多種I/

8、O接口集成在一片芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場(chǎng)合做不同組合控制。 中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。 中央處理器主要包括運(yùn)算器（算術(shù)邏輯運(yùn)算單元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)（Data）、控制及狀態(tài)的總線（Bus）。它與內(nèi)部存儲(chǔ)器（Memory）和輸入/輸出（I/O）設(shè)備合稱為電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。 14 RAM

9、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（random access memory，）又稱作“隨機(jī)存儲(chǔ)器”，是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲(chǔ)器，也叫主存(內(nèi)存)。它可以隨時(shí)讀寫(xiě)，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程序的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介。 ROM是只讀存儲(chǔ)器（Read-Only Memory）的簡(jiǎn)稱，是一種只能讀出事先所存數(shù)據(jù)的固態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。其特性是一旦儲(chǔ)存資料就無(wú)法再將之改變或刪除。通常用在不需經(jīng)常變更資料的電子或電腦系統(tǒng)中，并且資料不會(huì)因?yàn)殡娫搓P(guān)閉而消失。 15 ARM (Advanced RISC Machines)處理器是Acorn計(jì)算機(jī)有限公司面向低預(yù)算市場(chǎng)設(shè)計(jì)的第一款RISC微處理器. RI

10、SC（ReducedInstructionSetComputer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）RISC結(jié)構(gòu)優(yōu)先選取使用頻最高的簡(jiǎn)單指令，避免復(fù)雜指令；將指令長(zhǎng)度固定，指令格式和尋址方式種類(lèi)減少；以控制邏輯為主，不用或少用微碼控制等 DSP是digital signal processor的簡(jiǎn)稱，即數(shù)字信號(hào)處理器，它是集成專(zhuān)用計(jì)算機(jī)的一種芯片，只有一枚硬幣那么大。有時(shí)人們也將DSP看作是一門(mén)應(yīng)用技術(shù)，稱為DSP技術(shù)與應(yīng)用。161.2 1.2 電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和原則電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和原則n1.2.1 1.2.1 電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法 基于系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)上的層次性，電

11、基于系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)上的層次性，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般有以下三種方法：子系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般有以下三種方法：n自頂向下法（自頂向下法（Top to DownTop to Down）；）；n自底向上法（自底向上法（Bottom to UpBottom to Up）；）；n組合法（組合法（TD&BU CombinedTD&BU Combined）。）。 17電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法n自頂向下法（自頂向下法（Top to DownTop to Down）首先從系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)開(kāi)始，根據(jù)系統(tǒng)級(jí)所首先從系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)開(kāi)始，根據(jù)系統(tǒng)級(jí)所描述的該系統(tǒng)應(yīng)具備的各項(xiàng)功能，將系描述的該系統(tǒng)應(yīng)具備的各項(xiàng)功能

12、，將系統(tǒng)劃分為單一功能的子系統(tǒng)，再根據(jù)子統(tǒng)劃分為單一功能的子系統(tǒng)，再根據(jù)子系統(tǒng)任務(wù)劃分各部件，完成部件設(shè)計(jì)后，系統(tǒng)任務(wù)劃分各部件，完成部件設(shè)計(jì)后，最后才是元件級(jí)設(shè)計(jì)。最后才是元件級(jí)設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)：避開(kāi)具體細(xì)節(jié)，有利于抓住主要優(yōu)點(diǎn)：避開(kāi)具體細(xì)節(jié)，有利于抓住主要矛盾。矛盾。適用于大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。適用于大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。18電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法n自底向上法自底向上法(Bottom to Up)(Bottom to Up)根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的各個(gè)功能要求，從根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的各個(gè)功能要求，從現(xiàn)有的元器件或模塊中選出合適的文件，現(xiàn)有的元器件或模塊中選出合適的文件，設(shè)計(jì)各部件，

13、一級(jí)一級(jí)向上設(shè)計(jì)，最后設(shè)計(jì)各部件，一級(jí)一級(jí)向上設(shè)計(jì)，最后完成整個(gè)系統(tǒng)。完成整個(gè)系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：可以繼承經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、成熟的部件優(yōu)點(diǎn)：可以繼承經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、成熟的部件和子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用，提高設(shè)計(jì)效和子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用，提高設(shè)計(jì)效率。多用于系統(tǒng)的組裝和測(cè)試。率。多用于系統(tǒng)的組裝和測(cè)試。19電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法n組合法（組合法（TD&BU CombinedTD&BU Combined）組合了）組合了自頂向下法和自底向上法的優(yōu)點(diǎn)。自頂向下法和自底向上法的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可重復(fù)使用以及對(duì)系為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可重復(fù)使用以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)測(cè)試，現(xiàn)代的系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)測(cè)試，現(xiàn)

14、代的系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常采用以自頂向下法為主，統(tǒng)設(shè)計(jì)通常采用以自頂向下法為主，結(jié)合使用自底向上法的方法。結(jié)合使用自底向上法的方法。 201 1、總體方案的設(shè)計(jì)與選擇、總體方案的設(shè)計(jì)與選擇明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求, ,制訂方案與構(gòu)筑總體框圖制訂方案與構(gòu)筑總體框圖 對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)分析，了解性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求。對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)分析，了解性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求。這點(diǎn)這點(diǎn)十分重要，充分理解題目的要求、每項(xiàng)指標(biāo)的含義，這是完成十分重要，充分理解題目的要求、每項(xiàng)指標(biāo)的含義，這是完成綜合設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的前提。綜合設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的前提。 對(duì)于同一個(gè)題目，實(shí)現(xiàn)的方案可能是多個(gè)，實(shí)現(xiàn)的途對(duì)于同一個(gè)題目，實(shí)現(xiàn)的方案可能

15、是多個(gè)，實(shí)現(xiàn)的途徑和技術(shù)路線也可能是多方面的?？梢詫⒉煌姆桨概c途徑加徑和技術(shù)路線也可能是多方面的?？梢詫⒉煌姆桨概c途徑加以對(duì)比。從中選擇一種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。以對(duì)比。從中選擇一種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。 選擇的原則一般是選擇的原則一般是“相對(duì)容易，相對(duì)巧妙，性價(jià)比相對(duì)容易，相對(duì)巧妙，性價(jià)比高高”。電子電路的基本設(shè)計(jì)方法電子電路的基本設(shè)計(jì)方法自頂向下自頂向下212 2、單元電路設(shè)計(jì)、單元電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)單元電路的一般方法和步驟如下：設(shè)計(jì)單元電路的一般方法和步驟如下： (1) (1) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和已選定的總體方案原理框圖，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和已選定的總體方案原理框圖，確定對(duì)各單元電路的設(shè)計(jì)要求，擬定主要單元電路的確定

16、對(duì)各單元電路的設(shè)計(jì)要求，擬定主要單元電路的性能指標(biāo)、與前后級(jí)之間的關(guān)系、分析電路的構(gòu)成形性能指標(biāo)、與前后級(jí)之間的關(guān)系、分析電路的構(gòu)成形式。應(yīng)注意各單元電路之間的相互配合，注意各部分式。應(yīng)注意各單元電路之間的相互配合，注意各部分輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。 (2) (2) 擬定好各單元電路的要求后，按信號(hào)流程順序擬定好各單元電路的要求后，按信號(hào)流程順序分別設(shè)計(jì)各單元電路。分別設(shè)計(jì)各單元電路。 22（3 3）選擇單元電路的組成形式。一般情況下，應(yīng)查閱）選擇單元電路的組成形式。一般情況下，應(yīng)查閱有關(guān)資料，以豐富知識(shí)，開(kāi)闊眼界，有關(guān)資料，以豐富知識(shí)，開(kāi)闊眼界

17、，（4 4）從已掌握的知識(shí)和了解的各種電路中選擇一個(gè)合）從已掌握的知識(shí)和了解的各種電路中選擇一個(gè)合適的電路。如確實(shí)找不到性能指標(biāo)完全滿足要求的適的電路。如確實(shí)找不到性能指標(biāo)完全滿足要求的電路時(shí)，也可選用與設(shè)計(jì)要求比較接近的電路，然電路時(shí)，也可選用與設(shè)計(jì)要求比較接近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。后調(diào)整電路參數(shù)。（5 5）在單元電路的設(shè)計(jì)中特別要注意保證各功能塊協(xié)）在單元電路的設(shè)計(jì)中特別要注意保證各功能塊協(xié)調(diào)一致地工作。調(diào)一致地工作。23 此外還要注意前后級(jí)單元之間信號(hào)的傳遞此外還要注意前后級(jí)單元之間信號(hào)的傳遞方式和匹配，盡量少用或不用電平轉(zhuǎn)換之類(lèi)方式和匹配，盡量少用或不用電平轉(zhuǎn)換之類(lèi)的接口電路，并考

18、慮到各單元電路的供電電的接口電路，并考慮到各單元電路的供電電源盡可能統(tǒng)一，以便使整個(gè)電子系統(tǒng)簡(jiǎn)單可源盡可能統(tǒng)一，以便使整個(gè)電子系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。另外，盡量選擇現(xiàn)有的、成熟的電路來(lái)靠。另外，盡量選擇現(xiàn)有的、成熟的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)單元電路的功能。有時(shí)找不到完全滿足實(shí)現(xiàn)單元電路的功能。有時(shí)找不到完全滿足要求的現(xiàn)成電路，可在與設(shè)計(jì)要求比較接近要求的現(xiàn)成電路，可在與設(shè)計(jì)要求比較接近的某電路基礎(chǔ)上適當(dāng)改進(jìn)，或自己進(jìn)行創(chuàng)造的某電路基礎(chǔ)上適當(dāng)改進(jìn)，或自己進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。為了使電子系統(tǒng)的體積小，可靠性性設(shè)計(jì)。為了使電子系統(tǒng)的體積小，可靠性高，電路單元盡可能用集成電路組成。高，電路單元盡可能用集成電路組成。24 選擇元器件

19、可從選擇元器件可從“需要什么需要什么”和和“有什么有什么”兩個(gè)兩個(gè)方面來(lái)考慮。方面來(lái)考慮。 所謂所謂“需要什么需要什么”是指根據(jù)具體問(wèn)題的要求所是指根據(jù)具體問(wèn)題的要求所選擇的方案需要什么樣的元器件，即每個(gè)元器件各選擇的方案需要什么樣的元器件，即每個(gè)元器件各應(yīng)具有哪些功能和什么樣的性能指標(biāo)。應(yīng)具有哪些功能和什么樣的性能指標(biāo)。 所謂所謂“有什么有什么”是指有哪些元器件，哪些在市是指有哪些元器件，哪些在市場(chǎng)上能買(mǎi)得到，它們的性能如何、價(jià)格如何、體積場(chǎng)上能買(mǎi)得到，它們的性能如何、價(jià)格如何、體積多大等。眾所周知，電子元器件的種類(lèi)繁多，而且多大等。眾所周知，電子元器件的種類(lèi)繁多，而且不斷出現(xiàn)新產(chǎn)品，這就需

20、要用戶不斷出現(xiàn)新產(chǎn)品，這就需要用戶經(jīng)常關(guān)心元器件的經(jīng)常關(guān)心元器件的新信息和新動(dòng)向，多查資料。大量了解各種元器件新信息和新動(dòng)向，多查資料。大量了解各種元器件特性、規(guī)格、參數(shù)、價(jià)格。特性、規(guī)格、參數(shù)、價(jià)格。一般優(yōu)先選用集成電路。一般優(yōu)先選用集成電路。 3、器件的選擇、器件的選擇25n 應(yīng)該根據(jù)器件自身特性和電路要求選擇合適應(yīng)該根據(jù)器件自身特性和電路要求選擇合適的器件。（如工作頻率、功率、工作電壓等其他指的器件。（如工作頻率、功率、工作電壓等其他指標(biāo)，可以參閱器件技術(shù)手冊(cè)）標(biāo)，可以參閱器件技術(shù)手冊(cè)） 一般情況下，在元、器件選擇方面，建議在保證電路一般情況下，在元、器件選擇方面，建議在保證電路性能的前

21、提下，盡量選用常見(jiàn)的、通用性好的、價(jià)格相對(duì)性能的前提下，盡量選用常見(jiàn)的、通用性好的、價(jià)格相對(duì)低廉、手頭有的或容易買(mǎi)到的。低廉、手頭有的或容易買(mǎi)到的。n 盡量采用集成電路和新器件將可起到盡量采用集成電路和新器件將可起到事半功事半功倍倍的效果。的效果。 一切從實(shí)際需求出發(fā)，將分立元件與集成電路巧妙地一切從實(shí)際需求出發(fā)，將分立元件與集成電路巧妙地結(jié)合起來(lái)，而且盡量應(yīng)用集成電路，以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，體積結(jié)合起來(lái)，而且盡量應(yīng)用集成電路，以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，體積小，可靠性提高。小，可靠性提高。26 在元器件應(yīng)用中，必須注意以下幾個(gè)方面在元器件應(yīng)用中，必須注意以下幾個(gè)方面： 電源電壓的范圍是多少？電源電壓的范圍是多少？

22、是單電源供電還是需要雙電源是單電源供電還是需要雙電源供電？這點(diǎn)十分重要。若不注意，將供電？這點(diǎn)十分重要。若不注意，將+3.3 V+3.3 V電源的器件電源的器件加加+5 v+5 v，將，將+5 V+5 V器件加器件加+9 V+9 V，甚至更高，那器件是必?zé)踔粮?，那器件是必?zé)裏o(wú)疑。無(wú)疑。注意元器件的主要技術(shù)指標(biāo)。注意元器件的主要技術(shù)指標(biāo)。不要以為只要是運(yùn)放就能不要以為只要是運(yùn)放就能作放大器、濾波器。例如要求做一個(gè)作放大器、濾波器。例如要求做一個(gè)2MHz2MHz帶寬的放大器，帶寬的放大器， 如果選用如果選用LM741LM741，結(jié)果無(wú)論如何都達(dá)不到要求，因?yàn)?，結(jié)果無(wú)論如何都達(dá)不到要求，因?yàn)長(zhǎng)

23、M741LM741的單位增益帶寬積只有的單位增益帶寬積只有1MHz1MHz。元器件互相之間的電平匹配如何？元器件互相之間的電平匹配如何？元器件的輸入阻抗，允許的輸入電壓、電流范圍以及輸元器件的輸入阻抗，允許的輸入電壓、電流范圍以及輸出驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力等等。出驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力等等。如音頻功放如音頻功放LM386LM386是不能推動(dòng)是不能推動(dòng)0.5W0.5W以上的負(fù)載。這一方面會(huì)涉及器件的安全，另一方以上的負(fù)載。這一方面會(huì)涉及器件的安全，另一方面又可能影響到系統(tǒng)的某些指標(biāo)能否達(dá)到。面又可能影響到系統(tǒng)的某些指標(biāo)能否達(dá)到。 27 為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，常需計(jì)算某為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，常

24、需計(jì)算某些參數(shù)。例如放大器電路中各電阻值、放大倍數(shù)，振些參數(shù)。例如放大器電路中各電阻值、放大倍數(shù)，振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)。只有很好地理蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足設(shè)計(jì)要求。才能滿足設(shè)計(jì)要求。 一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算參數(shù)應(yīng)一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算參數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：注意以下幾點(diǎn)：(1) (1) 各元器件的工作電壓、電流、頻率和功耗等應(yīng)在各元器件的工作電壓、電流、頻率和功耗等應(yīng)在允許的范圍內(nèi)，并留有適當(dāng)?shù)脑Ａ吭试S的范圍內(nèi)，并留有適當(dāng)?shù)脑Ａ? .(2) (2) 對(duì)于環(huán)境溫度、交流電網(wǎng)電壓等

25、工作條件，計(jì)算對(duì)于環(huán)境溫度、交流電網(wǎng)電壓等工作條件，計(jì)算參數(shù)時(shí)應(yīng)按最不利的情況考慮。參數(shù)時(shí)應(yīng)按最不利的情況考慮。4 4、參數(shù)計(jì)算、參數(shù)計(jì)算28（3 3） 涉及元器件的極限參數(shù)必須留有足夠的裕量，涉及元器件的極限參數(shù)必須留有足夠的裕量，一般按一般按1.51.5倍倍左右考慮。左右考慮。 （4 4）對(duì)于電阻、電容參數(shù)的取值，應(yīng)選計(jì)算值附）對(duì)于電阻、電容參數(shù)的取值，應(yīng)選計(jì)算值附近的近的標(biāo)稱值標(biāo)稱值。電阻值一般在。電阻值一般在1M1M歐姆內(nèi)歐姆內(nèi)選擇；非電解選擇；非電解電容器一般在電容器一般在100pF100pF0.47uF0.47uF選擇；電解電容一般選擇；電解電容一般在在1uF1uF2000uF20

26、00uF范圍內(nèi)選用。范圍內(nèi)選用。（5 5）在保證電路達(dá)到功能指標(biāo)要求的前提下，盡）在保證電路達(dá)到功能指標(biāo)要求的前提下，盡量減少元器件的品種、價(jià)格、體積等。量減少元器件的品種、價(jià)格、體積等。291.2.2 1.2.2 系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的一般原則系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的一般原則 n任何一項(xiàng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都要遵循一定的原則或標(biāo)任何一項(xiàng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都要遵循一定的原則或標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。進(jìn)行電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般要求遵準(zhǔn)、規(guī)范。進(jìn)行電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般要求遵循以下一些原則：循以下一些原則：n1.1.兼顧技術(shù)的先進(jìn)性和成熟性兼顧技術(shù)的先進(jìn)性和成熟性當(dāng)今世界，電子技術(shù)的發(fā)展日新月異。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)技術(shù)發(fā)展當(dāng)今世界，電子技術(shù)的發(fā)

27、展日新月異。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的潮流，使系統(tǒng)能保持較長(zhǎng)時(shí)間的先進(jìn)性和實(shí)用性。同時(shí)也要兼的潮流，使系統(tǒng)能保持較長(zhǎng)時(shí)間的先進(jìn)性和實(shí)用性。同時(shí)也要兼顧技術(shù)上的成熟性，以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和上市時(shí)間。顧技術(shù)上的成熟性，以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和上市時(shí)間。n2.2.安全、可靠和容錯(cuò)性安全、可靠和容錯(cuò)性安全在任何產(chǎn)品中都是第一位的，在電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)中也是必安全在任何產(chǎn)品中都是第一位的，在電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)中也是必須首先考慮的。采用成熟的技術(shù)和成熟的元器件和部件，可以在須首先考慮的。采用成熟的技術(shù)和成熟的元器件和部件，可以在一定程度上保證系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定和安全。系統(tǒng)還應(yīng)具有較強(qiáng)的一定程度上保證系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定和安全。系

28、統(tǒng)還應(yīng)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性。如不會(huì)因人員操作失誤，而使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作，或某容錯(cuò)性。如不會(huì)因人員操作失誤，而使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作，或某個(gè)模塊出現(xiàn)故障，而使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓等。個(gè)模塊出現(xiàn)故障，而使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓等。 30系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的一般原則系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的一般原則n3.3.實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性在滿足基本功能和性能的前提下，系統(tǒng)應(yīng)具有良好的性價(jià)比。在滿足基本功能和性能的前提下，系統(tǒng)應(yīng)具有良好的性價(jià)比。n4.4.開(kāi)放性和可擴(kuò)展性開(kāi)放性和可擴(kuò)展性系統(tǒng)能夠支持不同廠商的產(chǎn)品，支持多種協(xié)議，并且符合國(guó)際標(biāo)系統(tǒng)能夠支持不同廠商的產(chǎn)品，支持多種協(xié)議，并且符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)協(xié)議。還應(yīng)包括：子系統(tǒng)之間、子系統(tǒng)對(duì)主系統(tǒng)

29、的開(kāi)放準(zhǔn)及相關(guān)協(xié)議。還應(yīng)包括：子系統(tǒng)之間、子系統(tǒng)對(duì)主系統(tǒng)的開(kāi)放以及系統(tǒng)對(duì)外部的開(kāi)放。以便在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造時(shí)不僅可以以及系統(tǒng)對(duì)外部的開(kāi)放。以便在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造時(shí)不僅可以保護(hù)原有資源，還可以降低系統(tǒng)維護(hù)、升級(jí)的復(fù)雜性以及提高效保護(hù)原有資源，還可以降低系統(tǒng)維護(hù)、升級(jí)的復(fù)雜性以及提高效率。率。n5.5.易維護(hù)性易維護(hù)性元器件和部件應(yīng)盡可能采用通用、成熟產(chǎn)品，使系統(tǒng)便于維護(hù)。元器件和部件應(yīng)盡可能采用通用、成熟產(chǎn)品，使系統(tǒng)便于維護(hù)。 311.3 1.3 電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 n限于電子應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的一般過(guò)程有：限于電子應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的一般過(guò)程有：n1. 1. 調(diào)查研究調(diào)查

30、研究這一步的主要工作有：通過(guò)調(diào)查研究，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和這一步的主要工作有：通過(guò)調(diào)查研究，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求；確定系統(tǒng)功能指標(biāo)；了解設(shè)計(jì)關(guān)鍵；完成系統(tǒng)功要求；確定系統(tǒng)功能指標(biāo)；了解設(shè)計(jì)關(guān)鍵；完成系統(tǒng)功能示意框圖。簡(jiǎn)言之，就是必須明確做什么，做到什么能示意框圖。簡(jiǎn)言之，就是必須明確做什么，做到什么程度。程度。n2.2.方案選擇與可行性論證方案選擇與可行性論證要求綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，同時(shí)查閱有關(guān)參考資料；要敢要求綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，同時(shí)查閱有關(guān)參考資料；要敢于創(chuàng)新，敢于采用新技術(shù)，不斷完善所提的方案；應(yīng)提于創(chuàng)新，敢于采用新技術(shù)，不斷完善所提的方案；應(yīng)提出幾種方案，對(duì)它們進(jìn)行可行性論證，從完成的功能、出幾種

31、方案，對(duì)它們進(jìn)行可行性論證，從完成的功能、性能和技術(shù)指標(biāo)的程度、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性以及完成的進(jìn)性能和技術(shù)指標(biāo)的程度、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性以及完成的進(jìn)度等方面進(jìn)行比較，最后選擇一個(gè)較好的方案。度等方面進(jìn)行比較，最后選擇一個(gè)較好的方案。32電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟n3.3.單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)選擇和元器件單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)選擇和元器件選擇選擇這一步需要有扎實(shí)的電子電路知識(shí)。對(duì)各單元這一步需要有扎實(shí)的電子電路知識(shí)。對(duì)各單元電路可能的組成形式進(jìn)行分析、比較，在確定電路可能的組成形式進(jìn)行分析、比較，在確定了單元電路后，就可選擇元器件。據(jù)某種原則了單元電路后，就可選擇元器件。據(jù)某種原則或根據(jù)已確定好的

32、單元電路部分元件的參數(shù)，或根據(jù)已確定好的單元電路部分元件的參數(shù)，去計(jì)算其余元器件參數(shù)和電路參數(shù)。去計(jì)算其余元器件參數(shù)和電路參數(shù)。33 隨著計(jì)算機(jī)的普及和隨著計(jì)算機(jī)的普及和EDAEDA技術(shù)的發(fā)展，電子電路設(shè)技術(shù)的發(fā)展，電子電路設(shè)計(jì)中的實(shí)驗(yàn)演變?yōu)榉抡婧蛯?shí)驗(yàn)相結(jié)合。計(jì)中的實(shí)驗(yàn)演變?yōu)榉抡婧蛯?shí)驗(yàn)相結(jié)合。仿真具有下列優(yōu)越之處：仿真具有下列優(yōu)越之處：(1)(1)對(duì)電路中只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的元器件參數(shù)，用電對(duì)電路中只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的元器件參數(shù)，用電路仿真的方法很容易確定，而且電路的參數(shù)容易調(diào)整。路仿真的方法很容易確定，而且電路的參數(shù)容易調(diào)整。(2)(2)由于設(shè)計(jì)的電路中可能存在錯(cuò)誤，或者在搭接電路由于設(shè)計(jì)的

33、電路中可能存在錯(cuò)誤，或者在搭接電路時(shí)出錯(cuò)，可能損壞元器件，或者在調(diào)試中損壞儀器，從時(shí)出錯(cuò)，可能損壞元器件，或者在調(diào)試中損壞儀器，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。而電路仿真中也會(huì)損壞元器件或儀器，而造成經(jīng)濟(jì)損失。而電路仿真中也會(huì)損壞元器件或儀器，但不會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。但不會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。(3)(3)電路仿真不受工作場(chǎng)地、儀器設(shè)備、元器件品種、電路仿真不受工作場(chǎng)地、儀器設(shè)備、元器件品種、數(shù)量的限制。數(shù)量的限制。 4 4、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證34 盡管電路仿真有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其仍然不能完全代盡管電路仿真有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其仍然不能完全代替實(shí)驗(yàn)。對(duì)于電路中關(guān)鍵部分或采用新技術(shù)、新電替實(shí)驗(yàn)。對(duì)于電路中關(guān)

34、鍵部分或采用新技術(shù)、新電路、新器件的部分，一定要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)最終確定可行路、新器件的部分，一定要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)最終確定可行方案。方案。仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證要完成以下任務(wù)：仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證要完成以下任務(wù)：檢查各元器件的性能、參數(shù)、質(zhì)量能否滿足設(shè)計(jì)要檢查各元器件的性能、參數(shù)、質(zhì)量能否滿足設(shè)計(jì)要求。求。檢查各單元電路的功能和指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。檢查各單元電路的功能和指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。檢查各個(gè)接口電路是否起到應(yīng)有的作用。檢查各個(gè)接口電路是否起到應(yīng)有的作用。把各單元電路組合起來(lái)，檢查總體電路的功能、性把各單元電路組合起來(lái)，檢查總體電路的功能、性能是否最佳。能是否最佳。355、電路圖和、電路圖和PCB圖的繪制圖的繪制

35、 總體電路圖是在總框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)總體電路圖是在總框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是組裝、調(diào)計(jì)算和元器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是組裝、調(diào)試、印刷電路板設(shè)計(jì)和維修的依據(jù)。目前繪電路圖試、印刷電路板設(shè)計(jì)和維修的依據(jù)。目前繪電路圖一般是在計(jì)算機(jī)上利用繪圖軟件完成。繪制電路圖一般是在計(jì)算機(jī)上利用繪圖軟件完成。繪制電路圖時(shí)主要注意以下幾點(diǎn)時(shí)主要注意以下幾點(diǎn)：（1 1）總體電路圖通常按照信號(hào)的流向，從輸入端）總體電路圖通常按照信號(hào)的流向，從輸入端畫(huà)起，由左至右或由上至下按信號(hào)的流向依次畫(huà)出畫(huà)起，由左至右或由上至下按信號(hào)的流向依次畫(huà)出各單元電路；各單元電路；（2 2）注意總

36、體電路圖的緊湊和協(xié)調(diào)，要求布局合理，）注意總體電路圖的緊湊和協(xié)調(diào)，要求布局合理，排列均勻。圖中元器件的符號(hào)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，元件符號(hào)旁排列均勻。圖中元器件的符號(hào)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，元件符號(hào)旁邊應(yīng)標(biāo)出型號(hào)和參數(shù)。邊應(yīng)標(biāo)出型號(hào)和參數(shù)。36（3 3）連線一般畫(huà)成水平線和垂直線，并盡可）連線一般畫(huà)成水平線和垂直線，并盡可能減少交叉和拐彎。對(duì)于相互交叉的線，應(yīng)在能減少交叉和拐彎。對(duì)于相互交叉的線，應(yīng)在交叉處用圓點(diǎn)標(biāo)出。交叉處用圓點(diǎn)標(biāo)出。37PCB圖的要求圖的要求PCBPCB圖就是元器件的布局和連線圖就是元器件的布局和連線圖，基本要求有：圖，基本要求有：符合電磁兼容規(guī)范符合電磁兼容規(guī)范布局合理規(guī)范布局合理規(guī)范器件物理尺寸匹

37、配良好器件物理尺寸匹配良好 PCB（ Printed Circuit Board），印制電路板，又稱印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的載體。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。38A A、組裝、布局、組裝、布局n注意器件極性注意器件極性n注意信號(hào)之間的相互干擾，連線最短注意信號(hào)之間的相互干擾，連線最短n做好輸入、輸出和其他必要的關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)示做好輸入、輸出和其他必要的關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)示n布局合理、美觀、整齊布局合理、美觀、整齊6、 電路組裝與調(diào)試39 設(shè)計(jì)電路完成以后要進(jìn)行電路的安裝，一般采設(shè)計(jì)電路完成以后要進(jìn)行電路的安裝，一般采用印刷電路板、通用

38、電路板和面包板，在進(jìn)行安裝用印刷電路板、通用電路板和面包板，在進(jìn)行安裝時(shí)注意以下方面：時(shí)注意以下方面： （1 1）準(zhǔn)備好常用的工具和材料。要將各種各樣的）準(zhǔn)備好常用的工具和材料。要將各種各樣的電子元器件及結(jié)構(gòu)各異的零部件裝配成電子元器件及結(jié)構(gòu)各異的零部件裝配成 （2 2）所有電子元器件在安裝前要全部測(cè)試一遍，）所有電子元器件在安裝前要全部測(cè)試一遍，有條件的還要進(jìn)行老化，以保證元器件的質(zhì)量。符合有條件的還要進(jìn)行老化，以保證元器件的質(zhì)量。符合要求的電子產(chǎn)品，一套基本的工具是必不可少的。如要求的電子產(chǎn)品，一套基本的工具是必不可少的。如烙鐵、鉗子、改錐、鑷子和焊錫。正確使用得心應(yīng)手烙鐵、鉗子、改錐、鑷

39、子和焊錫。正確使用得心應(yīng)手的工具，可大大提高工作效率，保證裝配質(zhì)量。的工具，可大大提高工作效率，保證裝配質(zhì)量。40（3 3）有極性的電子元器件安裝時(shí)其標(biāo)志最好方向一致，以便于）有極性的電子元器件安裝時(shí)其標(biāo)志最好方向一致，以便于檢查和更換。集成電路的方向要保持一致，以便正確布線和查檢查和更換。集成電路的方向要保持一致，以便正確布線和查線。線。（4 4）在電路板上組裝電路時(shí)，為了便于查線，可根據(jù)連線的不）在電路板上組裝電路時(shí)，為了便于查線，可根據(jù)連線的不同作用選擇不同顏色的導(dǎo)線。如正電源采用紅色線、負(fù)電源采同作用選擇不同顏色的導(dǎo)線。如正電源采用紅色線、負(fù)電源采用藍(lán)色導(dǎo)線、地線采用黑色導(dǎo)線、信號(hào)線采

40、用黃色導(dǎo)線等。用藍(lán)色導(dǎo)線、地線采用黑色導(dǎo)線、信號(hào)線采用黃色導(dǎo)線等。（5 5）布線要按信號(hào)的流向有序連接，連線要做到橫平豎直，不）布線要按信號(hào)的流向有序連接，連線要做到橫平豎直，不允許跨接在集成電路上。另外，選擇導(dǎo)線粗細(xì)要適中，避免導(dǎo)允許跨接在集成電路上。另外，選擇導(dǎo)線粗細(xì)要適中，避免導(dǎo)線與面包板插孔之間接觸不良。線與面包板插孔之間接觸不良。 （6 6）印刷電路板的設(shè)計(jì)原則是性質(zhì)相同的電路安排在一塊板）印刷電路板的設(shè)計(jì)原則是性質(zhì)相同的電路安排在一塊板上。例如模擬電路或小信號(hào)電路安排在一塊板上；大功率電路、上。例如模擬電路或小信號(hào)電路安排在一塊板上；大功率電路、高壓電路、發(fā)射電路單獨(dú)配置，甚至要安

41、排必要的屏蔽盒、絕高壓電路、發(fā)射電路單獨(dú)配置，甚至要安排必要的屏蔽盒、絕緣盒、散熱裝置等。緣盒、散熱裝置等。41 整個(gè)調(diào)試過(guò)程最好也整個(gè)調(diào)試過(guò)程最好也分層次進(jìn)行，先單元電路，分層次進(jìn)行，先單元電路，再模塊電路，最后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)再模塊電路，最后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。按照分配的指標(biāo)、分按照分配的指標(biāo)、分解的模塊，一部分一部分調(diào)試，然后將各模塊連接解的模塊，一部分一部分調(diào)試，然后將各模塊連接起來(lái)總調(diào)。起來(lái)總調(diào)。n 這一階段，要這一階段，要充分利用電子儀器充分利用電子儀器來(lái)觀察波形，測(cè)來(lái)觀察波形，測(cè)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，以達(dá)到最終的目標(biāo)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，以達(dá)到最終的目標(biāo)。n通電前檢查：連接是否錯(cuò)誤通電

42、前檢查：連接是否錯(cuò)誤n通電檢查：加入正常電壓，觀察電路情況有無(wú)異常通電檢查：加入正常電壓，觀察電路情況有無(wú)異常n單元電路調(diào)試：利用信號(hào)源或其他實(shí)驗(yàn)儀器判斷各單元電路調(diào)試：利用信號(hào)源或其他實(shí)驗(yàn)儀器判斷各單元電路的工作狀態(tài)單元電路的工作狀態(tài)n整機(jī)聯(lián)調(diào)：從最前端到末級(jí)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)，檢查整機(jī)聯(lián)調(diào)：從最前端到末級(jí)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)，檢查各級(jí)動(dòng)態(tài)信號(hào)工作情況，分析是否滿足設(shè)計(jì)各級(jí)動(dòng)態(tài)信號(hào)工作情況，分析是否滿足設(shè)計(jì)要求。要求。 B、調(diào)試、調(diào)試42（1）調(diào)試電路的常用儀器）調(diào)試電路的常用儀器 萬(wàn)用表。它可以測(cè)量交直流電壓、交直流電流、萬(wàn)用表。它可以測(cè)量交直流電壓、交直流電流、電阻、電容及半導(dǎo)體二極管和三極管。具有精度高，電

43、阻、電容及半導(dǎo)體二極管和三極管。具有精度高，使用方便，應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)使用方便，應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。 示波器。示波器可以對(duì)電路中的各點(diǎn)電位進(jìn)行測(cè)量示波器。示波器可以對(duì)電路中的各點(diǎn)電位進(jìn)行測(cè)量和觀察波形，同時(shí)可比較任意兩點(diǎn)波形的相位關(guān)系。和觀察波形，同時(shí)可比較任意兩點(diǎn)波形的相位關(guān)系。示波器具有高的靈敏度、高的交流阻抗、對(duì)負(fù)載影響示波器具有高的靈敏度、高的交流阻抗、對(duì)負(fù)載影響小等特點(diǎn)。在使用示波器應(yīng)注意的是所用示波器的頻小等特點(diǎn)。在使用示波器應(yīng)注意的是所用示波器的頻帶一定要大于被測(cè)信號(hào)的頻率。帶一定要大于被測(cè)信號(hào)的頻率。 信號(hào)發(fā)生器。因?yàn)榻?jīng)常要在加信號(hào)的情況下進(jìn)行信號(hào)發(fā)生器。因?yàn)榻?jīng)常要在加信號(hào)的情況下進(jìn)

44、行測(cè)試，則在調(diào)試和故障診斷時(shí)最好備有信號(hào)發(fā)生器。測(cè)試，則在調(diào)試和故障診斷時(shí)最好備有信號(hào)發(fā)生器。如函數(shù)發(fā)生器，它可產(chǎn)生正弦波、三角波、方波等波如函數(shù)發(fā)生器，它可產(chǎn)生正弦波、三角波、方波等波形。形。43（2）調(diào)試電路前的檢查。）調(diào)試電路前的檢查。 電路安裝完畢后，不要急于通電，首先要根據(jù)電路原理圖電路安裝完畢后，不要急于通電，首先要根據(jù)電路原理圖認(rèn)真檢查電路接線是否正確。主要直觀檢查電源、地線、信號(hào)認(rèn)真檢查電路接線是否正確。主要直觀檢查電源、地線、信號(hào)線、元器件引腳之間有無(wú)短路，連線有無(wú)接觸不良，元器件有線、元器件引腳之間有無(wú)短路，連線有無(wú)接觸不良，元器件有無(wú)漏焊，二極管、三極管和電解電容極性有無(wú)

45、錯(cuò)誤。查線時(shí)最無(wú)漏焊，二極管、三極管和電解電容極性有無(wú)錯(cuò)誤。查線時(shí)最好用數(shù)字萬(wàn)用表的蜂鳴器擋來(lái)測(cè)量。好用數(shù)字萬(wàn)用表的蜂鳴器擋來(lái)測(cè)量。 （3）調(diào)試步驟）調(diào)試步驟。對(duì)于電子系統(tǒng)的調(diào)試一般采用對(duì)于電子系統(tǒng)的調(diào)試一般采用化整為零化整為零，分塊調(diào)試：，分塊調(diào)試： 通電觀察。在確認(rèn)電路連接沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下，接通電源。通電觀察。在確認(rèn)電路連接沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下，接通電源。電源接通后不要先急于測(cè)量數(shù)據(jù)，而應(yīng)首先觀察有無(wú)異?，F(xiàn)象，電源接通后不要先急于測(cè)量數(shù)據(jù)，而應(yīng)首先觀察有無(wú)異?，F(xiàn)象，如有無(wú)冒煙，是否聞到異常氣味，手摸元器件是否發(fā)燙，電源如有無(wú)冒煙，是否聞到異常氣味，手摸元器件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象等。如有

46、異常，應(yīng)立即關(guān)斷電源是否有短路現(xiàn)象等。如有異常，應(yīng)立即關(guān)斷電源 ，待故障排除，待故障排除后方可重新通電。后方可重新通電。44 分塊調(diào)試。把電路按功能分成不同的模塊，分別對(duì)各分塊調(diào)試。把電路按功能分成不同的模塊，分別對(duì)各模塊進(jìn)行調(diào)試。通常調(diào)試順序是按照信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可模塊進(jìn)行調(diào)試。通常調(diào)試順序是按照信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可把前級(jí)測(cè)試過(guò)的輸出作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后聯(lián)調(diào)創(chuàng)造把前級(jí)測(cè)試過(guò)的輸出作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。分塊調(diào)試包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)測(cè)試是在沒(méi)有外加條件。分塊調(diào)試包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)測(cè)試是在沒(méi)有外加信號(hào)的條件下測(cè)量電路各點(diǎn)電位，通過(guò)靜態(tài)測(cè)試可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)

47、的條件下測(cè)量電路各點(diǎn)電位，通過(guò)靜態(tài)測(cè)試可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)損壞的元器件或其他故障。動(dòng)態(tài)測(cè)試是在信號(hào)源的作用下，已經(jīng)損壞的元器件或其他故障。動(dòng)態(tài)測(cè)試是在信號(hào)源的作用下，借助示波器觀察各點(diǎn)波形，進(jìn)行波形分析，測(cè)量動(dòng)態(tài)指標(biāo)。把借助示波器觀察各點(diǎn)波形，進(jìn)行波形分析，測(cè)量動(dòng)態(tài)指標(biāo)。把靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試的結(jié)果與設(shè)計(jì)的指標(biāo)加以比較，經(jīng)深入分析后靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試的結(jié)果與設(shè)計(jì)的指標(biāo)加以比較，經(jīng)深入分析后對(duì)電路與參數(shù)提出合理的修整。調(diào)試電路過(guò)程應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果作對(duì)電路與參數(shù)提出合理的修整。調(diào)試電路過(guò)程應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果作詳盡記錄。詳盡記錄。 整機(jī)聯(lián)調(diào)。各單元電路調(diào)試好以后，還要將它們連接整機(jī)聯(lián)調(diào)。各單元電路調(diào)試好以后，還要將它們連接

48、成整機(jī)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)。整機(jī)統(tǒng)調(diào)主要觀察和測(cè)量動(dòng)態(tài)特性，把測(cè)成整機(jī)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)。整機(jī)統(tǒng)調(diào)主要觀察和測(cè)量動(dòng)態(tài)特性，把測(cè)量的結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)逐一對(duì)比，找出問(wèn)題及解決辦法，然后量的結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)逐一對(duì)比，找出問(wèn)題及解決辦法，然后對(duì)電路及參數(shù)進(jìn)行修正，直到整機(jī)的性能完全符合設(shè)計(jì)要求對(duì)電路及參數(shù)進(jìn)行修正，直到整機(jī)的性能完全符合設(shè)計(jì)要求為止。為止。45n信號(hào)尋跡法：逐級(jí)檢查信號(hào)尋跡法：逐級(jí)檢查n對(duì)分法：縮小故障范圍對(duì)分法：縮小故障范圍n分割測(cè)試法：切斷電路間的相互聯(lián)系，查找原因分割測(cè)試法：切斷電路間的相互聯(lián)系，查找原因n電容器旁路法：用于自激或排查干擾的時(shí)候電容器旁路法：用于自激或排查干擾的時(shí)候n對(duì)比法：相同電路對(duì)比對(duì)

49、比法：相同電路對(duì)比n替代法：用已知正常的電路、器件代替懷疑的電路替代法：用已知正常的電路、器件代替懷疑的電路n靜態(tài)測(cè)試法：確定單一故障元件靜態(tài)測(cè)試法：確定單一故障元件n動(dòng)態(tài)測(cè)試法：觀察動(dòng)態(tài)工作狀況動(dòng)態(tài)測(cè)試法：觀察動(dòng)態(tài)工作狀況C、故障診斷與排除方法、故障診斷與排除方法46 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科學(xué)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練，通過(guò)編寫(xiě)設(shè)論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練，通過(guò)編寫(xiě)設(shè) 計(jì)報(bào)告，不僅把設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行計(jì)報(bào)告，不僅把設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，以提高學(xué)生的文字組織表達(dá)能力，全面總結(jié)，以提高學(xué)生的文字組織表達(dá)能力， 而且也把實(shí)踐

50、內(nèi)容上升到理論高度。而且也把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。從設(shè)計(jì)報(bào)從設(shè)計(jì)報(bào)告中可以反映出設(shè)計(jì)人員的知識(shí)水平和層次。告中可以反映出設(shè)計(jì)人員的知識(shí)水平和層次。 7、課程設(shè)計(jì)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)報(bào)告47 課程設(shè)計(jì)結(jié)束后要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)交一份設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告課程設(shè)計(jì)結(jié)束后要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)交一份設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告 總結(jié)報(bào)告的首頁(yè)包括課題名稱、課程設(shè)計(jì)時(shí)間、使用總結(jié)報(bào)告的首頁(yè)包括課題名稱、課程設(shè)計(jì)時(shí)間、使用儀器及編號(hào)、學(xué)生姓名、班級(jí)和指導(dǎo)教師等。儀器及編號(hào)、學(xué)生姓名、班級(jí)和指導(dǎo)教師等。 設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告內(nèi)容包括內(nèi)容包括： (1) (1) 課題名稱；課題名稱； (2) (2) 內(nèi)容摘要；內(nèi)容摘要； (3) (3) 設(shè)計(jì)指

51、標(biāo)設(shè)計(jì)指標(biāo)( (要求要求) )； (4) (4) 系統(tǒng)框圖；系統(tǒng)框圖； (5) (5) 各單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇；各單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇； (6) (6) 畫(huà)出完整的電路圖，并說(shuō)明電路的工作原理；畫(huà)出完整的電路圖，并說(shuō)明電路的工作原理； 48(7) (7) 組裝調(diào)試；包括使用的主要儀器、儀表，調(diào)試電組裝調(diào)試；包括使用的主要儀器、儀表，調(diào)試電 路的方法和技巧、測(cè)試的數(shù)路的方法和技巧、測(cè)試的數(shù) 據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析，調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法；比較分析，調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法；(8) (8) 實(shí)際實(shí)際PCBPCB圖或布線圖；圖或

52、布線圖；(9) (9) 電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)意見(jiàn)和展電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)意見(jiàn)和展望；望； (10) (10) 設(shè)計(jì)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理；設(shè)計(jì)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理；(11) (11) 列出參考文獻(xiàn)；列出參考文獻(xiàn)；(12) (12) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)、理論分析、方案結(jié)論、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)、理論分析、方案結(jié)論、計(jì)算等必須正確，盡量做到綱目分明、邏輯清楚、計(jì)算等必須正確，盡量做到綱目分明、邏輯清楚、內(nèi)容充實(shí)、輕重得當(dāng)、文字通順、圖樣清晰規(guī)范。內(nèi)容充實(shí)、輕重得當(dāng)、文字通順、圖樣清晰規(guī)范。49小結(jié)小結(jié) n本章主要內(nèi)容包括電子應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成，電子應(yīng)用本章主要內(nèi)容包括電子應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成，電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及原則以及電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及原則以及電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟。1. 1. 一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)可以分解成若干個(gè)一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)可以分解成若干個(gè)子系統(tǒng)，其中每個(gè)子系統(tǒng)又由若干個(gè)功能模塊組成，子系統(tǒng)，其中每個(gè)子系統(tǒng)又由若干個(gè)功能模塊組成，而功能模塊由若干電子元器件組成。而功能模塊由若干電子元器件組成。2. 2. 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，一般是比較復(fù)雜的，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，一般是比較復(fù)雜的，必須采用有效的方法去管理才能使設(shè)計(jì)工作順利并取必須采用有效的方法去管理才能使設(shè)計(jì)工作順利并取得成功?；谙到y(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)上的層次性，電子