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1、电子电路设计基础知识,电子电路设计方法,一、电子电路设计的一般过程,选总体方案：根据设计任务、指标要求、给定条件， 分析要设计电路应该完成的功能体功能分成若干单项 的功能，分清主次及相互关系，形成若干单元功能块 组成的总体方案,分析单元电路功能：明确每个单元电路技术指标前提下， 分析清楚个单元电路工作原理设计出个单元电路的结 构形式,调查，查资料，讨论,利用学过的熟悉的单元电路,选择器件与参数计算：选择满足要求的集成器件。然后根据电路理论的有关公式计算、按照工程估算方法、用经验数据，还要按元件标称值选取实用元件 画出预设计总体电路图：包括总体电路原理图和实际元件接线图 电路仿真 确定最终总体电
2、路 电路安装与调试,一、电子电路设计的一般过程,二、电子电路设计举例,设计题目：简单数字频率计设计 二：技术指标和设计要求 1.频率测量范围：1-9999赫兹 2。被测信号幅度： 三、选总体方案，确定电路图 1。提出方案 间接测量：频率信号转换成电压信号，利用A/D转换成数字信号，再用数码显示器显示 直接测量：信号放大整形，通过控制门记录一秒钟内脉冲数，在通过计数器、译码器显示出来,二、电子电路设计举例,2。方案论证 第一种方案要用频率检波电路和转化，误差较大。 四、分析单元电路并选择元器件 。秒控制信号产生电路（多种方案） 1）秒信号发生电路 石英晶体频率振荡器，经过次分频得到秒信号）（采用
3、CC4060,二分频器） 2）秒控制信号产生电路 采样时间1秒，显示稳定数字时间5秒，有6只D触发器组成韩星振荡电路（采用CC4015）,二、电子电路设计举例,二、电子电路设计举例,二、电子电路设计举例,2。放大整形电路（F158，施密特触发器CC4093） 3。主控门电路（CC4011）,二、电子电路设计举例,4、计数、译码显示电路 同步加法计数器（CC4518），译码器（CC4511）输出高电平有效，共阴极LED数码管（MR213）,二、电子电路设计举例,5、电路元器件参数的计算 1)振荡电路（参考模电波形产生部分)，R1为反馈电阻要保证反相器工作在线性区，在几兆-几十兆,C1、CT决定反
4、馈电压，构成电容三点式振荡电路，CT选20PF，C1选35/4PF可调电容 2)放大电路（参考模电比例运算放大器），为保证Ui100MV，CC4093触发电平要求2.2，Af 22，选R3=220K，R2=10K,R4是限流电R4=200欧阻 3)译码显示电路（参考数电译码显示部分及发光二极管限流电阻的计算）R（UOH-UDF）/IDF UDF2.5V,IDF=10MA,UOH=4.1V，R160欧,二、电子电路设计举例,一、设计要求 设计一台建议的电容器容量的测试仪，要求有三位数字显示，量程为1-999UF，测量时间小于2S，给定电源电压10V。 二、电路工作原理 将电容容量变换为与其成正比
5、的脉冲宽度，再用该脉冲控制闸门电路，对标准的时钟脉冲进行计数，计数数值大小反应电容量大小，并通过译码显示电路显示电容大小。,简易电容测试仪,简易电容测试仪,1。控制电路：多谐振荡器（U0的频率与CX成比例），单稳态电路（暂态时间与CX成比例）,简易电容测试仪,简易电容测试仪,2、脉冲发生电路 要求精度不高，可用555组成的多谢振荡电路 3、计数、译码、显示电路,逻辑信号电平测试器的设计,一、设计题目 逻辑信号电平测试器的设计 二、设计要求 1.测量范围：低电平0.8V，高电平3.5V 2.用1KHz的音响表示被测信号为高电平，用800Hz的音响表示被测信号为低电平。 3.当被测信号在0.8-3
6、.5v之间时，不发出声音 4.输入电阻大于20K 5.工作电源为5V 三、选总体方案，确定电路框图,根据设计要求，用不同音调声音判断高低电平，电路应括输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路、电源电路。,四、分析单元电路并选择元器件 1.输入和逻辑判断电路 输入电路由R1和R2组成，电路作用是保证测试器输入电路输入端悬空时，UI既不是高电平也不是低电平。Ui=1.4V。根据设计要求输入电阻大于20K，因此可得： 取 R1=30K，R2=75K R3和R4的作用 是给A1的反相器的输入端提供3.5v的电压（高电平基准），因此只要保证 R3.R4取值过大容易引入干扰，取值过小会增加损耗电量。
7、工程上一般在几十千欧到数百千欧间选取。选R4=68K，根据公式,可得： 取R3=30K R5为二级管的限流电阻。D1D2的作用是提供低电平信号基准，按给定技术指标低电平为0.8V，取D1为锗二极管，D2为硅二极管，这样可使A2同相端电压为0.8V，取R5=4.7K 2.音响产生电路 R10和R11的作用与上图中R3和R4相同。取R10=68K R11=30K，D3 D4D5均选用锗二极管2AP9 根据公式：,根据给定要求， 被测信号高电平： 被测信号低电平： 选取C1=0.1uf，给定信号高电平时，f=1KHz， 低电平时，f=800Hz，,3.扬声器驱动电路 由于驱动电路的工作电源电压较低，
8、因此对三极管的耐压要求不高。选取3DG12为驱动管，R为限流电阻，R=10K,电路调试技术,一、电子电路一般调试方法 1、检查电路 对照电路图检查：元器件链接是否正确，器件管脚，二极管方向，电容极性，电源线地线是否接对，电源数值方向是否符合设计要求。 2、按功能块分别调试 3、先静态调试，后动态调试 即加电源不加信号，工作状态正确再加信号调试 4、整机联调 5、指标测试,电路调试技术,二、数字电路调试中的特殊问题 1、首先需调好振荡电路 2、调控制电路 3、调信号处理（计数器、寄存器、译码等) 4、调整接口电路、驱动电路、输出电路、各执行机构。 注意事项：注意元件类型、注意初始状态，能否自启动
9、、多余管脚处理、时序关系。,电路调试技术,三、模拟电路调试注意问题 1、静态调试 调试时一般不接输入信号，有振荡电路暂不接通，注意各部分静态电压。 2、动态调试 各输出端应有输出信号输出，线性放大电路不能有波形失真，一般由开始逐级向后检测。,常用集成电路介绍,一、计数器 1、CC4518 、CC4520 （具有加法计数、清零功能） 功能和使用方法基本相同。 内部有2个功能相同的计数器，国外产品CD4518（CD4520）、MC14518（MC14520）,常用集成电路介绍,2、可预置数BCD码加减 可逆计数器CC4510 （具有清零、预置数、 加计数、减计数）,常用集成电路介绍,3、十四级计数兼振荡器 （CC4060） 14级二进制分频+振荡电路,双十进制计数器,4518、14518真值表,
