模擬電路課程設(shè)計(jì)1

2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)1電子基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心

2007.8模擬電路課程設(shè)計(jì)2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)2模擬電路課程設(shè)計(jì)1.模擬電路課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)與任務(wù)2.設(shè)計(jì)基本要求3.電子產(chǎn)品研制的一般過程4.課程設(shè)計(jì)與電子產(chǎn)品研制的差異5.課程設(shè)計(jì)報(bào)告6.電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和內(nèi)容7.電路設(shè)計(jì)的一般過程8.元器件選擇9.電路組裝與調(diào)試10.實(shí)例分析11.課程教學(xué)安排與考核辦法12.題目及題目分析2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)3一、模擬電路課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)

“電子線路”是電子信息類專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。電子線路課程設(shè)計(jì)是電子線路實(shí)踐性的一個(gè)體現(xiàn)，是對“電子線路”課程的鞏固與提高。電子線路課程設(shè)計(jì)具有三個(gè)性質(zhì)：

一是實(shí)踐性，它屬于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；

二是學(xué)生在教師指導(dǎo)下依據(jù)電子線路課程來學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)的方法；

三是創(chuàng)造性，課程設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體，教師只起指導(dǎo)作用，設(shè)計(jì)任務(wù)主要由學(xué)生獨(dú)立完成，須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此，電子線路課程設(shè)計(jì)是一門有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和立業(yè)創(chuàng)業(yè)能力的重要課程。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)4模擬電路課程設(shè)計(jì)的任務(wù)

學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行查閱資料、設(shè)計(jì)方案與組織實(shí)驗(yàn)等工作，并寫出報(bào)告。使學(xué)生將學(xué)過的理論知識(shí)再創(chuàng)造后用于工程實(shí)際，從而培養(yǎng)學(xué)生善于調(diào)查研究，勤于創(chuàng)造思維，勇于大膽開拓的學(xué)習(xí)和工作作風(fēng)。使學(xué)生具備電子與信息技術(shù)高級(jí)技術(shù)專門人才所需的基本理論知識(shí)、基本技能.

通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)了解電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作的一般過程，掌握電子電路設(shè)計(jì)的基本方法和一般過程.

能用仿真軟件對電子線路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，能用Protel等軟件繪制PCB圖，掌握電子電路調(diào)試的方法，能正確使用電子儀器對電子電路進(jìn)行調(diào)試，能獨(dú)立解決設(shè)計(jì)與調(diào)試中出現(xiàn)的一般問題，能正確選用元器件與材料，能對所設(shè)計(jì)電路的指標(biāo)和性能進(jìn)行測試并提出改進(jìn)意見，能查閱各種有關(guān)手冊，能正確編寫設(shè)計(jì)報(bào)告。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)5二、模擬電路課程設(shè)計(jì)的基本要求

思想要求

第一:重視課程設(shè)計(jì)，遵守課堂紀(jì)律，不遲到、不早退。第二:認(rèn)真細(xì)心，具有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)和吃苦耐勞的敬業(yè)精神。第三:要求同學(xué)們樹立安全生產(chǎn)意識(shí)，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。焊接時(shí)注意烙鐵不能亂擱，工作臺(tái)面要保持干凈整潔，剪下的線頭要及時(shí)清理，東西不能亂堆亂放；儀器使用完畢后，記住切斷電源，面板上各旋鈕撥至合適的位置。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)6知識(shí)要求課程設(shè)計(jì)通常采用以自學(xué)為主的學(xué)習(xí)方法。在設(shè)計(jì)之前教師給予學(xué)生必要的設(shè)計(jì)思路分析與提示，主要要靠學(xué)生自己去解決問題，從而讓學(xué)生在解決實(shí)際問題中得到提高。學(xué)生應(yīng)開動(dòng)腦筋，多思考，復(fù)習(xí)與課程設(shè)計(jì)任務(wù)有關(guān)的單元電路，理清頭緒，按照電子電路的一般設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。技能要求

(1)能進(jìn)行簡單的電路仿真。熟悉仿真軟件EWB及Protel的使用.(2)能制作簡單的印制電路板。了解手工制作印制電路板的方法和一般步驟，能用手工方法制作簡單的印制電路板。

(3)具備元器件檢測能力。

(4)具有裝配、調(diào)試和指標(biāo)測量的能力。能使用電子儀器對電路進(jìn)行測試，能根據(jù)要求調(diào)試出較好的性能。

(5)具備一定的分析、總結(jié)能力，寫出一份較為完備的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)7三、電子產(chǎn)品研制的一般過程市場調(diào)研與可行性預(yù)測→選題→確定指標(biāo)→預(yù)設(shè)計(jì)→仿真與實(shí)驗(yàn)→修改→畫原理圖→工藝設(shè)計(jì)→生成PCB圖→印制板制作→制作樣機(jī)→試生產(chǎn)→鑒定→正式批量生產(chǎn)2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)8四、課程設(shè)計(jì)與電子產(chǎn)品研制的差別

對于研制電子產(chǎn)品來說，選題和擬定性能指標(biāo)十分重要，一般需要經(jīng)過充分的調(diào)查研究才能確定，否則研制出來的產(chǎn)品可能沒有實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。課程設(shè)計(jì)重在教學(xué)練習(xí)，設(shè)計(jì)題目是由教師指定、給定性能指標(biāo)，學(xué)生不需進(jìn)行市場調(diào)研。

對于研制電子產(chǎn)品來說，必須考慮經(jīng)濟(jì)效益。在研制電子產(chǎn)品時(shí)，在保證性能指標(biāo)前提下，應(yīng)設(shè)法降低成本，因此，凡是市場上或從生產(chǎn)廠家可以買到的元器件都可以選用。但課程設(shè)計(jì)必須考慮元器件的通用性。由實(shí)驗(yàn)室備料不可能十分豐富，因此，課程設(shè)計(jì)對元器件的品種有一定限制，一般只能在規(guī)定的范圍內(nèi)選用元器件。另外，電子產(chǎn)品研制還要考慮外形設(shè)計(jì)、銷售等商業(yè)性問題，因?yàn)楫a(chǎn)品要轉(zhuǎn)變成商品，其最終的目的是產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

課程設(shè)計(jì)只是電子電路設(shè)計(jì)的一次演習(xí)，它重在基礎(chǔ)訓(xùn)練，是電子產(chǎn)品研制的原理電路設(shè)計(jì)階段，與研制電子產(chǎn)品的實(shí)際情況存在相當(dāng)大的差距。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)9

編寫課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練，通過編寫設(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)踐內(nèi)容上升到理論高度。課程設(shè)計(jì)報(bào)告分預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告和設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。

預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告主要包含下列內(nèi)容：

(1)題目及要求

(2)系統(tǒng)框圖；，

(3)各單元電路設(shè)計(jì)與計(jì)算：

(4)總電路草圖；．

(5)工作原理說明；

(6)元器件清單。五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)10

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。

設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告內(nèi)容包括：

(1)課題名稱；

(2)內(nèi)容摘要；

(3)設(shè)計(jì)指標(biāo)(要求)：

(4)系統(tǒng)框圖；

(5)各單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇；

(6)畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理；

(7)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、測試的數(shù)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：

(8)元器件清單；

(9)實(shí)際PCB圖或布線圖：

(10)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)意見和展望：

(11)心得體會(huì)；

(12)列出參考文獻(xiàn)。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、內(nèi)容充實(shí)、輕重得當(dāng)、文字通順、圖樣清晰規(guī)范。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)11六、電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和設(shè)計(jì)內(nèi)容電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則

(1)滿足系統(tǒng)功能和性能的要求。這是電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足的基本條件。

(2)電路簡單，成本低，體積小。系統(tǒng)集成技術(shù)是簡化系統(tǒng)電路的最好方法。

(3)電磁兼容性好。電磁兼容特性是現(xiàn)代電子電路的基本要求，。

(4)可靠性高。。

(5)系統(tǒng)的集成度高。

(6)調(diào)試簡單方便。

(7)生產(chǎn)工藝簡單。

(8)操作簡單方便。操作簡便是現(xiàn)代電子電路系統(tǒng)的重要特征，難以操作的系統(tǒng)是沒有生命力的。

(9)耗電少。

(10)性能價(jià)格比高。通常希望所設(shè)計(jì)的電子電路能同時(shí)符合以上各項(xiàng)要求，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)相互矛盾的情況。例如，對于用交流電網(wǎng)供電的電子設(shè)備，如果電路總的功耗不大，那么功耗的大小不是主要矛盾，而對于用微型電池供電的航天儀表而言，功耗的大小則是主要矛盾之一。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)12課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

電子電路設(shè)計(jì)是對各種技術(shù)綜合應(yīng)用的過程。通常電子電路設(shè)計(jì)過程中包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

(1)功能和性能指標(biāo)分析。深入地了解所要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的特性。這是進(jìn)行電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。

(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括初步設(shè)計(jì)、方案比較和實(shí)際設(shè)計(jì)三部分內(nèi)容。一個(gè)實(shí)用課題的理想設(shè)計(jì)方案不是輕而易舉地就能獲得的，而是往往需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行廣泛、深入的調(diào)查研究，翻閱大量參考資料，并進(jìn)行反復(fù)比較和可行性論證，結(jié)合實(shí)際工程實(shí)踐需要，才能最后確定下來。

(3)原理電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)果提出了具體設(shè)計(jì)方案，確定了系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，那么，接下來的工作就是進(jìn)行各部分功能電路以及分電路連接的具體設(shè)計(jì)。這時(shí)要注意局部電路對全系統(tǒng)的影響，要考慮是否易于實(shí)現(xiàn)，是否易于檢測，以及性能價(jià)格比等問題，因此，設(shè)計(jì)人員平時(shí)要注意電路資料的積累。

(4)可靠性設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)中必須考慮可靠性因素(如器件的選擇、電路連接方式的選擇等)。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)13

(5)電磁兼容特性設(shè)計(jì)。電子電路電磁兼容設(shè)計(jì)的任務(wù)是，對電子電路系統(tǒng)的電磁特性(特別是電磁耦合特性)進(jìn)行分析、計(jì)算，再根據(jù)分析、計(jì)算的結(jié)果來確定系統(tǒng)電磁兼容結(jié)構(gòu)和特性。要提高電子電路電磁兼容特性，在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：①選擇電磁兼容特性好的集成電路。②盡量使關(guān)鍵電路數(shù)字化。③盡量提高系統(tǒng)集成度。④只要條件允許，盡量降低系統(tǒng)頻率。⑤為系統(tǒng)提供足夠功率的電源。⑥電路布線合理，做到高低頻分開、功率電路與信號(hào)電路分開、數(shù)字電路與模擬電路分開，遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)使用電隔離技術(shù)等。

(6)調(diào)試方案設(shè)計(jì)。使設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)實(shí)際調(diào)試前就對調(diào)試的全過程有個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，明確要調(diào)試的項(xiàng)目、目的、應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)、可能發(fā)生的問題和現(xiàn)象、處理問題的方法、系統(tǒng)各部分調(diào)試時(shí)所需要的儀器設(shè)備等。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)14七、電路設(shè)計(jì)的一般過程1、選擇方案

設(shè)計(jì)電路的第一步就是選擇總體方案。所謂總體方案是用具有一定功能的若干單元電路構(gòu)成一個(gè)整體，以滿足課題題目所提出的要求和性能指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。方案選擇就是按照系統(tǒng)總的要求，把電路劃分成若干個(gè)功能塊，得出能表示單元功能的整機(jī)原理框圖。按照系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，規(guī)劃出各單元功能電路所要完成的任務(wù)，確定輸出與輸入的關(guān)系，確定單元電路的結(jié)構(gòu)。總體方案往往不止一個(gè)，應(yīng)當(dāng)針對糸統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，進(jìn)行廣泛調(diào)查研究，大量查閱參考文獻(xiàn)和有關(guān)資料，廣開思路，要敢于探索，努力創(chuàng)新，提出若干不同方案，仔細(xì)分析每個(gè)方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)，反復(fù)比較，爭取方案的設(shè)計(jì)合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)?？驁D應(yīng)能說明方案的基本原理，應(yīng)能正確反映系統(tǒng)完成的任務(wù)和各組成部分的功能，清楚表示出系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。

方案選擇必須注意下面兩個(gè)問題：

(1)要有全局觀點(diǎn)，抓住主要矛盾。

(2)在方案選擇時(shí)要充分開動(dòng)腦筋，不僅要考慮方案是否可行，還要考慮怎樣保證性能可靠，考慮如何降低成本，降低功耗，減小體積等許多實(shí)際的問題。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)152、設(shè)計(jì)單元電路

設(shè)計(jì)單元電路的一般方法和步驟如下：

(1)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。

(2)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。

(3)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)，開闊眼界，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)。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。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)16

為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，常需計(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)才能滿足設(shè)計(jì)要求。一般來說，計(jì)算參數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)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?(2)對于環(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。

(3)涉及元器件的極限參數(shù)必須留有足夠的裕量，一般按1.5倍左右考慮。例如，如果實(shí)際電路中三極管UCE0的最大值為20V，那么挑選三極管時(shí)應(yīng)按UCE030V考慮。

(4)電阻值盡可能選在1MΩ范圍內(nèi)，最大一般不應(yīng)超過10MΩ，其數(shù)值應(yīng)在常用電阻標(biāo)稱值系列之內(nèi)，并根據(jù)具體情況正確選擇電阻的品種。

(5)非電解電容盡可能在100pF~0.1μf范圍內(nèi)選擇，其數(shù)值應(yīng)在常用電容器標(biāo)稱值系列之內(nèi)，并根據(jù)具體情況正確選擇電容的品種。

(6)在保證電路性能的前提下，盡可能設(shè)法降低成本，減少器件品種，減少元器件的功耗和減小體積，為安裝調(diào)試創(chuàng)造有利條件。

(7)有些參數(shù)很難用公式計(jì)算確定，需要設(shè)計(jì)者具備一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。如確實(shí)無法確定，個(gè)別參數(shù)可待仿真時(shí)再確定。3、參數(shù)計(jì)算2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)17

隨著計(jì)算機(jī)的普及和EDA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。仿真具有下列優(yōu)越之處：

(1)對電路中只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定的元器件參數(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。

(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，但不會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。

(3)電路仿真不受工作場地、儀器設(shè)備、元器件品種、數(shù)量的限制。

(4)在EWB軟件下完成的電路文件，可以直接輸出至常見的印制線路板排版軟件。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)。對于電路中關(guān)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)。仿真和實(shí)驗(yàn)要完成以下任務(wù)：①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。②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。③檢查各個(gè)接口電路是否起到應(yīng)有的作用。④把各單元電路組合起來，檢查總體電路的功能、性能是否最佳。4、仿真和實(shí)驗(yàn)2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)18

選擇元器件可從“需要什么”和“有什么”兩個(gè)方面來考慮。所謂“需要什么”是指根據(jù)具體問題的要求所選擇的方案需要什么樣的元器件，即每個(gè)元器件各應(yīng)具有哪些功能和什么樣的性能指標(biāo)。所謂“有什么”是指有哪些元器件，哪些在市場上能買得到，它們的性能如何、價(jià)格如何、體積多大等。眾所周知，電子元器件的種類繁多，而且不斷出現(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。一般優(yōu)先選用集成電路。建議：在保證電路性能的前提下，盡量選用常見的、通用性好的、價(jià)格相對低廉、手頭有的或容易買到的。八、元器件的選擇2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)19常用元器件的選擇電阻器：阻值、功耗、噪聲、頻率特性電容器；容量、耐壓、精度、損耗電位器：功耗、阻值變化方式二極管：極限參數(shù)、頻率特性三極管：極限參數(shù)、頻率特性一般優(yōu)先選用集成電路

集成電路的廣泛應(yīng)用（特別是數(shù)字電路、穩(wěn)壓電路）（，不僅減少了電子設(shè)備的體積和成本，提高了可靠性，使安裝調(diào)試和維修變得比較簡單，而且大大簡化了電子電路的設(shè)計(jì)。

但是，并不是采用集成電路就一定比采用分立元器件好，有時(shí)功能相當(dāng)簡單的電路，只要用一只二極管或三極管就能解決問題，若采用集成電路反而會(huì)使問題復(fù)雜化，而且增加成本。但在一般情況下，應(yīng)優(yōu)選集成電路，必要時(shí)可畫出兩種電路，進(jìn)行比較。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)20一切從實(shí)際需求出發(fā)，將分離元件與集成電路巧妙地結(jié)合起來，而且盡量應(yīng)用集成電路，以使系統(tǒng)簡化，體積小，可靠性提高。

怎樣選擇集成電路

“先粗后細(xì)”：粗即功能、細(xì)既性能指標(biāo)查資料、手冊．2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)21電子設(shè)計(jì)中必備的

器件知識(shí)1、常用無源器件：電阻、電容、電感等。應(yīng)注意使用功率、工作頻率、噪聲系數(shù)、工作損耗等參數(shù)進(jìn)行選擇。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)222、常用有源器件：半導(dǎo)體晶體管、集成電路等。使用中應(yīng)注意關(guān)鍵的直流、交流參數(shù)，器件手冊中推薦使用的條件和典型應(yīng)用電路等。例如：極限工作參數(shù)、測試工作條件等等。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)233、特殊器件與應(yīng)用

氣敏電阻

有一種煤氣泄漏報(bào)警器，在瓦斯泄漏后會(huì)報(bào)警，甚至啟動(dòng)脫排油煙機(jī)通風(fēng)。這種報(bào)警器內(nèi)就是裝置了一種氣敏電阻。這種半導(dǎo)體在表面吸收了某種自身敏感的氣體之后會(huì)發(fā)生反應(yīng)，而使自身的電阻值改變。它一般有四個(gè)電極，兩個(gè)為加熱電極，另兩個(gè)為測量電極。氣敏電阻根據(jù)型號(hào)對不同的氣體敏感。有的是對汽油，有的是對一氧化碳，有的是對酒精敏感。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)24220V市電經(jīng)電源變壓器T1降壓至5.5V左右，不用整流、濾波直接作為氣敏半導(dǎo)體傳感器QM－N10的加熱電壓?？刂齐娐返墓╇妱t是由U全橋整流、C1濾波后供給的。QM－N10氣敏半導(dǎo)體傳感器在潔凈空氣中的阻值大約有幾十kΩ，接觸到有害氣體時(shí)，電導(dǎo)率增大，電阻值急劇下降，下降幅度與瓦斯?jié)舛仍?.5%以下成正比。由與非門IC1A、IC1B構(gòu)成一個(gè)門控電路，IC1C、IC1D組成一個(gè)多諧振蕩器。當(dāng)QM－N10氣敏傳感器未敏感到有害氣體時(shí)，由于電導(dǎo)率極小，IC1A②腳處于低電位，IC1A的①腳處于高電位，故IC1A的③腳為高電位，經(jīng)IC1B反相后其④腳為低電位，多諧振蕩器不起振，三極管VT2處于截止?fàn)顟B(tài)，故報(bào)警電路不發(fā)聲。

2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)25

一旦QM－N10敏感到有害氣體時(shí)，其電導(dǎo)率增大，阻值急劇下降，在電阻R2、R3上的壓降使IC1A的②腳處于高電位，此時(shí)IC1A的③腳變?yōu)榈碗娖?，?jīng)IC1B反相后變?yōu)楦唠娖剑嘀C振蕩器起振工作，三極管VT2周期地導(dǎo)通與截止，于是由VT1、T2、C4、HTD等構(gòu)成的正反饋振蕩器間歇工作，發(fā)出報(bào)警聲。與此同時(shí)，發(fā)光二極管LED1閃爍。從而達(dá)到有害氣體泄漏告警的目的。

2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)26濕敏電阻

濕敏電阻對環(huán)境濕度敏感，它吸收環(huán)境中的水分，直接把濕度變成電阻值的變化。壓敏電阻

壓敏電阻用作電路的過壓保護(hù)。將壓敏電阻和電路并聯(lián)，其兩端電壓正常時(shí)電阻值很大，不起作用。一旦超過保護(hù)電壓，它的電阻值迅速變小，使電流盡量從自己身上流過（很有犧牲精神?。?，從而保護(hù)了電路。正規(guī)的電話機(jī)中少不了壓敏電阻，其實(shí)你的MODEM中也有這東西。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)27霍爾器件

霍爾器件幾乎是每臺(tái)計(jì)算機(jī)中都用的器件，另外在各種精密的工業(yè)設(shè)備中也有它的身影。它主要用來檢測磁力，而且基本上都是以“集成霍爾傳感器”的形式出現(xiàn)。用高靈敏的霍爾器件還可以制作電子羅盤呢。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)28干簧管（干簧繼電器）

初聽這個(gè)名字很怪，（習(xí)慣了就好），干簧管是一種磁敏的特殊開關(guān)。它的兩個(gè)觸點(diǎn)由特殊材料制成，被封裝在真空的玻璃管里。只要用磁鐵接近它，干簧管兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就會(huì)吸合在一起，使電路導(dǎo)通。因此可以作為傳感器用，用于計(jì)數(shù)，限位等等。有一種自行車公里計(jì)，就是在輪胎上粘上磁鐵，在一旁固定上干簧管構(gòu)成的。裝在門上，可作為開門時(shí)的報(bào)警、問候等。在“斷線報(bào)警器”的制作中，也會(huì)用到干簧管。！2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)29熱釋電紅外探測器：利用人體發(fā)出的紅外線進(jìn)行檢測，產(chǎn)生電信號(hào)輸出，常用于防盜報(bào)警等電路中。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)30紅外防盜報(bào)警電路2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)31

在元器件應(yīng)用中，必須注意以下幾個(gè)方面：

①

電源電壓的范圍是多少？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+3.3V電源的器件加+5v，將+5V器件加+9V，甚至更高，那器件是必?zé)裏o疑。②元器件的主要指標(biāo)是什么？這不外乎是速度和精度兩方面。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)2MHz帶寬的放大器，如果選用LM741，結(jié)果無論如何都達(dá)不到要求，因?yàn)長M741的單位增益帶寬積只有1MHz。③元器件互相之間的電平匹配如何？④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。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。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)321、組裝、布局注意器件極性注意信號(hào)之間的相互干擾，連線最短做好輸入、輸出和其他必要的關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)示布局合理、美觀、整齊九、電路組裝與調(diào)試2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)332、調(diào)試整個(gè)調(diào)試過程最好也分層次進(jìn)行，先單元電路，再模塊電路，最后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。按照分配的指標(biāo)、分解的模塊，一部分一部分調(diào)試，然后將各模塊連接起來總調(diào)。這一階段，要充分利用電子儀器來觀察波形，測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，以達(dá)到最終的目標(biāo)。通電前檢查：連接是否錯(cuò)誤通電檢查：加入正常電壓，觀察電路情況有無異常單元電路調(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)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)要求。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)343、故障診斷與排除方法信號(hào)尋跡法：逐級(jí)檢查對分法：縮小故障范圍分割測試法：切斷電路間的相互聯(lián)系，查找原因電容器旁路法：用于自激或排查干擾的時(shí)候?qū)Ρ确ǎ合嗤娐穼Ρ忍娲ǎ河靡阎５碾娐?、器件代替懷疑的電路靜態(tài)測試法：確定單一故障元件動(dòng)態(tài)測試法：觀察動(dòng)態(tài)工作狀況2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)35課程名稱、內(nèi)容摘要設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫出系統(tǒng)方框圖單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇畫出完整的電路圖，并說明工作原理組裝調(diào)試內(nèi)容（主要調(diào)試儀器、調(diào)試方法技巧、測試數(shù)據(jù)與分析、故障以及排除方法）總結(jié)方案優(yōu)缺點(diǎn)，指出實(shí)用價(jià)值并提出改進(jìn)方案附上所有的測試數(shù)據(jù)和曲線等等。列出參考文獻(xiàn)4、設(shè)計(jì)文檔整理與總結(jié)報(bào)告

2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)36下面以FM無線發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)為例說明方案選擇的重要性：十、實(shí)例分析2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)37（例

1）簡易調(diào)頻無線發(fā)射器

本機(jī)發(fā)射頻率在８８～１０８ＭＨｚ中，

圖中ＢＧ及外圍元件組成電容三點(diǎn)式振蕩器，由ＭＩＣ產(chǎn)生的音頻電壓使ＢＧ１的結(jié)電容發(fā)生變化，在高頻情況下，即使很小的電容變化也會(huì)引起很大的頻偏。調(diào)頻信號(hào)經(jīng)ＢＧ２放大后送到天線發(fā)射。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)38方案1總結(jié)

主要優(yōu)點(diǎn)：電路簡單、價(jià)格低

主要缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定性差、容易跑頻、功能單一2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)39（例

2）

BA1404集成電路

立體聲FM發(fā)射器

BA1404/1404F是日本東洋電具制作所（RohmCo.Ltd.）生產(chǎn)的調(diào)頻立體聲發(fā)射集成電路。此電路將立體聲調(diào)制、FM調(diào)制和RF放大器等功能集成在一個(gè)芯片上。僅僅需要很少的外圍元器件就能夠獲得良好的立體聲調(diào)頻信號(hào)。

◆特性簡介

采用低電壓、低功耗設(shè)計(jì)，電壓在1V至3V之間，典型值為1.25V，最大功耗500mW，靜態(tài)電流為3mA。它將立體聲編碼、FM調(diào)制、RF放大等多個(gè)功能集成在一個(gè)芯片上，所需外圍元件少。兩聲道分離度高，典型值為45dB。

輸入阻抗為540Ω（fin=1kHz），輸入增益為377dB（Vin=0.5mV）。

典型射頻輸出電壓為600mV。

2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)40BA1404內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖與作品圖2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)41BA1404應(yīng)用電路圖2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)42方案2總結(jié)

主要優(yōu)點(diǎn)：電路簡潔、立體聲發(fā)射

主要缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定性差、仍然容易跑頻2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)43（例

3）

BH1417鎖相環(huán)調(diào)頻立體聲發(fā)射機(jī)

BH1417是一個(gè)最簡單而又實(shí)用的集成電路，它集鎖相環(huán)電路、立體聲編碼電路、發(fā)送電路，外圍加上幾個(gè)幾件就組成了一臺(tái)高頻定多頻點(diǎn)的HI-FI調(diào)頻立體聲發(fā)送器。而且它設(shè)置了預(yù)加重電路、限幅電路及低通濾波器，可明顯地改善音質(zhì)。其總諧波失真達(dá)到了０．３％，立體聲分離度為４０ｄＢ，ＲＦ輸出電平為１００ｄＢ。2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)44BH1417內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)45BH1417應(yīng)用電路2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)46BH1417作品2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)47方案3總結(jié)

主要優(yōu)點(diǎn)：PLL鎖相環(huán)穩(wěn)頻無頻率漂移、立體聲發(fā)射

主要缺點(diǎn)：價(jià)格較貴2023/9/2模擬電路課程設(shè)計(jì)48教學(xué)計(jì)劃1、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)及課題解析2、EDA軟件基礎(chǔ)3、EDA軟件應(yīng)用及課題選定4、課題方案設(shè)計(jì)(單元電路設(shè)計(jì)練習(xí)與測試)5、課題單元電路及系統(tǒng)設(shè)計(jì)(一)6、課題單元電路及系統(tǒng)設(shè)計(jì)(二)7、整機(jī)安裝與調(diào)試(一)8、整機(jī)安裝與調(diào)試(二)9、作品驗(yàn)收與答辯及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫十一、課程教學(xué)安排與考核辦法2023/9/2模擬電路