第1章 数字电路基础知识

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1、电子技术课程设计1电子技术课程设计目的运用已基本掌握的具有不同功能的数字、模拟单元电路的设计、安装和调试方法，在单元电路设计的基础上，设计出具有各种不同用途和一定工程意义的电子装置。深化所学理论知识，培养综合运用能力，增强独立分析与解决问题的能力。训练培养严肃认真的工作作风和科学态度，为以后从事电子电路设计和研制电子产品打下初步基础。2要求根据题目的技术指标，独立进行电路选取、工程估算、实验测试与调整，制作出实际电子产品和写出总结报告。衡量标准工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量；电路简单；成本低；功耗低；所采用元器件的品种少、体积小且货源充足；便于生产、测试和维修。

2、3设计方法与步骤一、系统设计二、仿真优化三、器件准备四、硬件组装、调试五、性能指标测试六、文档整理，撰写报告4一、系统设计1.明确系统的设计任务要求对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能、指标、内容及要求，明确系统应完成的任务。2.根据设计任务要求查阅资料在明确系统任务的基础上，尽可能多地查阅各种相关资料。复习、学习相关理论知识；开阔思路。53．总体方案选择按照选定方案把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，确定各单元电路功能及它们之间的关系，画出完整的整体系统框图。方案选择的重要任务是针对系统提出的任务、要求和条件，查阅资料，广开思路，提出尽量多的不同方案，仔细分析每个

3、方案的可行性和优缺点，加以比较，从中选取合适的方案。总体框图要能够清晰地表示：系统的工作原理；各单元电路的功能；信号的流向；各单元电路间的关系。64．单元电路的设计、参数计算和器件选择根据系统指标和功能框图，明确任务，进行各单元电路的设计、参数计算和元器件选择。（1）.单元电路设计每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合和前后级之间的关系，尽量简化电路结构。注意各部分输入信号、输出信号和控制信号的关系。选择单元电路的组成形式，可以模仿成熟的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。7（2）.参数计算理解电路的

4、工作原理，正确利用计算公式，满足设计要求。（1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。（2）元器件的极限参数必须留有足够裕量，一般应大于额定值的1.5倍。（3）电阻器和电容器的参数应选计算值附近的标称值。8（3）.元器件选择设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。9分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、光电三极管、数码管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。分立元件的选择。选择的器件种类不同，注意事项也不同。例如选择晶体三极管时，首先注意是NPN型还是PNP型管，是高频管还是低频管，是

5、大功率管还是小功率管，并注意管子的参数PCM、ICM、BUCEO、BUEBO、ICBO、β、fT和fβ是否满足电路设计指标的要求，高频工作时要求fT=(5-10)f，f为工作频率。10由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及安装，在设计电路时应首选。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面要求。集成电路的选择。一般优先选集成电路。集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。器件的型号、功能、特性、管脚可查阅有关手册。11集成电路的品种

6、很多，选用方法一般是“先粗后细”，即先根据总体方案考虑应该选用什么功能的集成电路，然后考虑具体性能，最后根据价格等因素选用某种型号的集成电路。应熟悉集成电路的品种和几种典型产晶的型号、性能、价格等，以便在设计时能提出较好的方案，较快地设计出单元电路和总电路。集成电路的常用封装方式有三种：扁平式、直立式和双列直插式，为便于安装、更换、调试和维修，一般情况下，应尽可能选用双列直插式集成电路。12二、计算机仿真优化电子系统的方案选择、电路设计以及参数计算和元器件选择基本确定后，方案的选择是否合理，电路设计是否正确，元器件选择是否经济，这些问题还有待于研究。传统的设计方法只能通过实验来解决以上

7、问题，这样不仅延长了设计时间，而且需要大量元器件，有时设计不当可能要烧坏元器件，因此设计成本高。而利用电子电路CAD技术，可对设计的电路进行分析、仿真、虚拟实验，不仅提高了设计效率，而且可以通过反复仿真得到一个最佳方案。目前应用较为广泛的电子电路仿真软件如：Proteusmultisim等。13(1)电路图绘制利用电子工作平台绘制。绘制电路图时应注意：14布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读。注意信号的流向。一般从输