电子线路课程设计讲稿 2.

1、 通常所说的电子电路的设计，主要包括:n1、满足性能指标要求的总体方案的选择；n2、各部分原理电路的设计；n3、参数值的计算；n4、电路的实验与调试以及参数的修改、调整。 n在设计一个常用的电子电路(模拟电路与数字电路)时，首先必须明确设计任务，根据设计任务按下图所示的一般电子电路设计步骤示意图进行设计。但电子电路的种类很多，器件选择的灵活性很大。因此设计方法和步骤也会因不同情况而有所区别。有些步骤需要交叉进行，甚至反复多次，设计者应根据具体情况，灵活掌握。在选定总体方案之后，便可画出总体电路的框图，着手进行单元电路的设计。n单元电路设计的一般步骤根据设计要求和已选定的总体方案原理图，明确对各

2、单元电路的要求，详细拟定各单元电路的性能指标，注意各单元电路输入信号、输出信号、控制信号之间的关系与相互配合，注意尽量少用或不用电平转换之类的接口电路。n设计各单元电路的结构形式在选择单元电路的结构形式时，最简单的办法是从过去学过的和所了解的电路中选择一个合适的电路。同时还应去查阅各种资料，通过学习、比较来寻找更好的电路形式。一个好的电路结构应该是满足性能指标的要求，功能齐全，结构简单、合理，技术先进等。n主要参数的计算与选取n元、器件的选择n注意的问题n众所周知，由于集成电路具有体积小、功耗低、工作性能好、安装调试方便等一系列的优点而得到了广泛的应用，成为现代电子电路的重要组成部分之一。因此

3、，在电子电路设计中，优先选用集成电路已成为人们所认可的一致看法。n但是也不要以为采用集成电路就一定比用分立元件好。例如有些功能相当简单的电路，只要用一只三极管或二极管就能解决问题，就不必选用集成电路了。如数字电路中的缓冲、倒相、驱动等应用场合就是如此。另外有些特殊应用情况(如高电压、大电流输出)，采用分立元件往往比用集成电路更切合实际。n常用的模拟集成电路主要有运算放大器、电压比较器、模拟乘法器、集成稳压块、锁相环、函数发生器等。设计中选择模拟集成电路的方法一般是先粗后细:先根据总体设计方案考虑选用什么类型的集成电路，如运算放大器有通用型、低漂移型、高阻型、高速型等，然后再进一步考虑它的性能指

4、标与主要参数，如运算放大器的差模和共模输人电压范围、输出失调参数、开环差模电压增益、共模抑制比、开环带宽、转换速率等。这些参数值是选择集成运算放大器的主要参考依据。最后应综合考虑价格等其它因素而决定选用什么型号的器件。n数字集成电路(简称数字IC)的发展速度非常快，经过近几十年的更新换代，到目前为止，已形成多种系列化产品同时并存的局面，各系列品种的功能配套齐全，可供用户自由选择。在选择数字集成电路时，必须了解：数字集成电路的种类和特点数字IC 系列产品大体上分为了TTL 型、ECL 型、CMOS 型等三大类nTTL 型：7474H74S74AS高速化发展7474LS74ALS 低功耗高速度方向

5、发展n特点： 不同系列的产品相互兼容，选择余地大。 参数稳定，使用可靠。 工作速度和功耗均介于ECL 型与CMOS 型之间，具有较宽的工作速度范围。 采用+5V 电源供电nECL型ECL 和TTL 一样也是双极型数字IC。其系列产品主要有ECL-10K 与ECL-100K 两种系列。ECL 电路的品种不多，产品限于中小规模集成电路。n特点： 工作速度快。ECL 门电路的传输延迟时间可缩短至1ns 以内，是现代数字IC 中工作速度最快的一种。适用工作频率范围为1001000MHZ。 输出内阻低，带负载能力很强。 功耗大;输出电平稳定性较差;噪声容限比较低;抗干扰能力较差。nCMOS 型CMOS

6、数字IC 是用MOSFET 作开关元件，属单极型数字IC。其系列产品主要有标准型、40H 型、74HC 型与74AC 型等4 种。n特点: 静态功耗极低。中规模集成电路的静态功耗小于100mW。 输入阻抗非常高。正常工作时，直流输入阻抗可大于100M。 扇出能力强。低频工作时，一个输出端可驱动50 个以上的CMOS 器件输入端。 抗干扰能力强。电压噪声容限可达电源电压的45%。 电源电压范围宽，工作电压范围为318V。n各类数字IC 的性能比较nECL 电路速度最快，但功耗较大;而CMOS 电路速度慢，功耗很低；TTL 电路的性能介于ECL 和CMOS 集成电路之间，应该说，各类数字IC 都各

7、具特点，都在发展，也都存在着应用的局限性。在各种应用场合中，应该综合考虑各类数字集成电路的性能，以求得到最佳的应用归宿。半导体三极管的选择半导体三极管是应用较广的分立器件，它对电路的性能指标影响很大。其次是二极管和稳压管。如何选择半导体三极管呢?大致有以下几方面：n 从满足电路所要求的功能（如放大作用、开关作用等）出发，选择合适的类型。如大功率管、小功率管、高频管、低频管、开关管等。n 根据电路要求，选择值。一般情况下，值越大，温度稳定性越差，通常取50100。半导体三极管的选择n 根据放大器通频带的要求，选择管子适当的共基截止频率f或特征频率fT。n 根据已知条件选择管子的极限参数。一般要求

8、： 最大集电极电流ICM 2Ic 击穿电压V(BR)CEO 2VCC 最大允许管耗PCM(1.52)PCmax阻容元件的选择电阻和电容也是两种应用最广的分立元件，它们的种类繁多，性能各异。在选择阻容元件的过程中，有以下几个方面需要考虑： 根据不同电路对电阻和电容性能的要求，选用适合的电阻、电容器。如基本运算电路中的外接电阻，大都宜选用0.1%的金属膜电阻，不宜选用电感效应大的线绕电阻。又如，低频滤波回路中的电容，宜选用大容量(1003300F)的铝电解电容.由于其对高次谐波的滤波效果差，通常还需并联小容量(0.010.1F)的瓷片电容。 选择合适的阻容元件时，应尽量选用标称系列，并注意电阻器的

9、允许误差范围与功率。注意电容器的容量与耐压值。计算参数的具体方法已在“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”等课程中学习过且做了不少习题。但设计电路时的参数计算与做习题不一样。习题求解时通常的参数值为已知量，需要求解的只有12 个参数，正确的答案一般也只有一个。而电路设计时除了对电路的性能指标有要求外，通常没有其它任何已知参数，几乎全部由设计者自己选择和计算，这样理论上满足要求的参数值就不会是唯一的了，这需要设计者根据价格、货源等具体情况灵活选择。所以设计电路中的参数计算，首先是计算，然后是根据计算值，对参数进行合理选择。（如RCL的标称值）安装调试经过对电子电路的理论设计之后，便可进入电路的安装调试阶段。电子电路的安装调试在电子工程技术中占有很重要的地位，它是把理论付诸于实践的过程，也是知识转化为能力的一种重要途径。当然这一过程也是对理论设计做出检验、修改，使之更加完善的过程。安装调试工作能否顺利进行，除了与设计者掌握的调试测量技术、对测试仪器的熟练使用程度以及对所设计电路的理论掌握水平等