电子设计中的创新思维2009于杭州.ppt

浙江师范大学 数理与信息工程学院 余 水 宝 ,电子设计中的创新思维,“大学生电子设计竞赛”,大学生电子设计竞赛 是最佳的创新实践活动,七个选题-任选一题 每组三人-团结协作 四天三夜-吃苦耐劳 日夜鏖战-激情创造,大学生电子设计竞赛,作品制作 基本部分-50分 发挥部分-50分 设计报告-20分 工作原理-硬件软件 测试数据 讨论分析,创新是主题 是灵魂,创新是科技进步和发展的永恒主题,是民族强盛的灵魂和精髓。 “创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。,创新思维与训练是年轻人的一门必修课 毛泽东主席曾说过：“青年人好象早晨8-9点钟的太阳，世界是你们的，也是我们的，但是归根结底是你们的”。年轻人是祖国未来创新生力军。,创新思维需要训练 有位科学家曾说过：给我一个支点，就可以撬动整个地球。这是一个最有代表意义的创新思维。,创 新 是 主 题 是 灵 魂,创新需要实践和升华 不久前两位美国学者在全美物理学家中做了一份调查，请他们提名有史以来最出色的十大物理试验，其中多数都是我们在中学课本中耳熟能详的经典之作。,所有这些实验的另一共同之处是物理学家们都紧紧“抓”住了“最美丽”的科学之魂： 用最基本的原理和最简单的仪器设备，创造最伟大的发现。,创 新 是 灵 魂,创新需要实践和升华, 伽利略的自由落体试验,在16世纪末，人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落的快。因为“伟大”的亚里士多德是这么说的。伽利略，当时在比萨大学数学系任职，他大胆向权威和公众的观点挑战，从斜塔上同时扔下一轻一重的物体，让大家亲眼看到两个物体是同时落地的。自由落体试验向世人展示了伽利略尊重科学而不畏权威的可贵精神。 ,创 新 是 灵 魂,创新需要实践和升华, 牛顿的棱镜分解太阳光,牛顿出生那年，伽利略已与世长辞。牛顿除了对力学三大定理的贡献以外，对光谱的理论也是他的光辉亮点。1665年牛顿毕业于剑桥大学，当时大家都认为白光是一种纯的没有其它颜色的光，而有色光是一种不知何故发生变化的光(又是亚利斯多德的理论)。 为了验证这个假设，牛顿把一面三棱镜放在阳光下，透过三棱镜，光在墙上被分解为不同颜色，后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的五颜六色，但是他们认为那是因为不正常。牛顿的结论是：正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫有不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光。,创 新 是 灵 魂,创新需要实践和升华,指南针的发明及其,创 新 是 灵 魂,创新需要实践和升华,创新是生产力，创新是财富,生前花天酒地，死后风水宝地,哥伦布发现新大陆，探矿寻宝,l原理,漏电(触电)保安器原理图,创新设计1-漏电(触电)保安器,l社会效益 l经济效益,创新是财富,创新设计2- 电子镇流器,l 节能 l 启动快、启动电压低 l 美观精致、美化环境 l 减小频闪、保护视力,创新是财富,创新设计3- 电子警棍,l原理 l社会效益和经济效益,创新是财富,创新设计4- 电子灭蚊拍,l原理,l社会效益：卫生，环保 l经济效益： l同类项电池节能灯，电子捕鱼， 煤气灶电子打火。,创新是财富,创新设计5- 组合设计交流稳压器（1）,l 原理与创新 l 节能 l 降低成本、提高产品的市场竞争力 l 继续创新-用三只继电器实现能切换8档的交流稳压器,创新是财富,创新设计5- 组合设计交流稳压器（2）,创新是财富,创新设计6- D/A 电阻网络,原理与创新,创新是财富,对图2和图3电路，设D0-D7=“1”时的电压为VH ， 当D0-D7=“0”时的电压为0，则有：,创新设计6- D/A 电阻网络,创新是财富,创新设计6- D/A 电阻网络,国内首款单片机原理课堂教学示教板,创新是财富,创新设计7-新颖60秒旋转电子钟(1),创新是财富,创新设计7-新颖60秒旋转电子钟(1),创新设计7-新颖60秒旋转电子钟(1),l CD4017集成电路的功能,创新设计7-新颖60秒旋转电子钟(2),l CD4017集成电路的应用举例 -轮流点亮十只LED发光管,创新设计7-新颖60秒旋转电子钟(2),l 巧妙的电子钟60秒旋转电路,创新设计7-新颖60秒旋转电子钟(3),创新设计8-程控脉冲分配器（1）,74LS138功能表,输出反相时序脉冲,创新设计8-程控脉冲分配器（2）,输出同相时序脉冲,创新设计8-程控脉冲分配器（3）,l 常规方波信号发生器-占空比不等于 1/2,特点：占空比不等于 1/2，电路简洁,创新设计9- 555时基电路,创新设计9- 555时基电路,l 常规方波信号发生器-占空比等于 1/2,特点：占空比等于 1/2，但电路复杂,l 新颖方波信号发生器-占空比等于 1/2,特点：占空比等于 1/2，电路简洁,创新设计9- 555时基电路,创新设计10-程控放大器（1）,D/A 转换原理,D/A 电阻网络,创新设计10-程控放大器（1）,程控放大器原理,创新设计10-程控放大器（1）,增益小于1的程控放大器,创新设计10-程控放大器（1）,增益大于1的程控放大器,创新设计10-程控放大器（2）,增益大于1的程控放大器,创新设计10-程控放大器（2）,创新设计11-程控三角波信号发生器,三角波信号发生器原理,创新设计11-程控三角波信号发生器,程控三角波信号发生器原理,创新设计11-程控三角波信号发生器,程控三角波信号发生器,创新设计12- RC有源最佳滤波电路,阻尼率：,传递函数：,创新设计12- RC有源最佳滤波电路,特点：电路最简，器件易选，调试方便，最佳阻尼，便于程控,截止频率公式：,创新设计13-从正弦到方波最佳整形电路,特点：电路最简，调试方便，性能稳定,创新设计14- 线性增益仪表放大器,仪表放大器需具备的特质: 差动输入：因此仪表放大器应该是个差动放大器； 高输入阻抗：减小向前级（传感器）索取的电流，因此常采用同向放大器； 增益可调或程控，以适应不同性能的传感器和不同的应用场合； 最好是增益呈线性。,创新设计14- 线性增益仪表放大器,仪表放大器1 - 差动放大器 ，增益固定,创新设计1