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简单的电路设计

简单的电路设计

简单的电路设计范文第1篇

关键词:LED;多路平衡电路

中图分类号:TM923.34 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 02-0000-02

一、LED与多路LED电流平衡电路

LED是一种利用固体半导体材料作为发光材料,通过导电,使得其中的半导体发生载流子的复合变化,从而释放出能量,引发光子发光的装置。LED的中文全称为发光二极管,是当前应用最为广泛的照明设施之一。LED之所以能够成为当前世界上应用最广泛的照明设施之一,在于其多方面的优势。

其一,LED的照明高校节能。相较于普通的白炽灯(60W),一个LED灯管(10W)连续运行100个小时,所消耗的电能是白炽灯(60W)运行17个小时所消耗的电能。而二者在照明的效果上是一样的。由此可见LED照明效率之高,能耗之低。其二,LED的寿命非常高。由于采用了半导体材料,加之其结构简单,无灯丝,无玻璃泡等装置,因此使用寿命可以高达50000个小时。相较于LED,普通的白炽灯的使用寿命只有短短1000个小时。其三,LED照明效果良好,环保健康。LED可以将9成以上的电能转换成光能,并且由于是直流驱动,所以不存在频闪的问题,因此照明效果很好。不仅如此,由于LED发出的光不含有紫外线和红外线,因此光线健康。以上特性,使得LED的应用得以迅速拓展。

LED是由恒流驱动电路构成,那么在恒流驱动电路的设计的时候,需要充分考虑到一系列的因素。第一,恒流驱动电流可以通过单一的外界电阻来设定;第二,需要严格控制恒流工作电压,将其电压保持在最低限度;第三,在恒流电流输出的时候,可以采用数字信号进行控制,从而满足LED供电驱动对反应速度的要求。因此,在LED供电电路的设计中,需要考虑到上述因素。本文通过分析比较三种供电电路的优劣点,尝试性的进行了多路LED电流平衡电路设计和运用。

二、LED恒流供电电路比较

对于LED电源来说,要求其实就是恒流限压。在某种程度上,LED灯的寿命和可靠性,其实是有LED的驱动电源决定的。如果没有恒流限压的驱动电源,就不能够保证LED等发光的均匀性和长期性。不仅如此,由于LED需要长期满载行工作,因此就需要较高的供电效率。当前,对于LED电流平衡电路的设计,有很多的方法。下面就当前比较流行的TL431,来对一些简单的LED电流平衡电路的设计进行介绍:

(一)单个TL431恒流电路

图1 单个TL431恒流电路设计示意图

从图1中我们可以看到,单个TL431恒流电路设计,其实就是利用了单个的TL431恒流系统。这是一个比较简单的电路设计,其恒流是以431的2.495V为基础的。同时,此电路设计也同样限制了LED上面的压降。这一设计的最大的有点在于其简洁性。电路设计非常简单,所需要的电子元件也很少,因而成本低廉。不仅如此,由于采用了TL431的基准电压,保证了其高精度。同时R12,T13只要采高精度电阻,恒流精度比较高。但是,这一电路设计同样存在着一系列的缺点与问题。由于TL431是2.5V基准,故恒流取样电路的损耗极大,不适合做输出电流过大的电源。不进如此,此电路设计的最大缺陷,也是最致命的缺陷在于,不能进行空载。因此,这一电路设计只适合内置,不能作为外置式的LED电源进行运用。

(二)单个TL431恒流改进型电路

图2 单个TL431恒流电路改进型设计示意图

如图2所示,对单个TL431恒流电路设计进行进一步的改进,可以得到一个新的恒流电路设计。与单个TL431恒流电路设计一样的是,这一电路设计也是基于相同的基准来实现恒流(TL431的2.495V)。但是,这一电路设计与上面的电路设计存在一定程度的差别,这一改进型的电路设计减少了电流取样电路的电压,只要合计设计R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的压降。因此,这一点路与上述电路一样,最大的有点在于其简洁性,因而电路设计简单,所适用的电子元器件较少,成本较低。相较于前面的电路设计,该电路设计可以实现空载。但是,需要注意的是,该电路设计中空载依然是其软肋。当输出空载时,输出电压会有上升,上升幅度由电流取样电路电阻与R12,R13的比值决定。

(三)两个TL431恒流电路

相较于上述单个TL431横流电路的电路设计,双TL431恒流电路,包括了两个TL431。在此电路设计中,使用两个TL431加少数元件即可组成恒流电路,相对于线路较复杂、采用元器件较多的恒流检测控制电路,不仅成本大大降低,更能满足LED照明技术越来越小型化的要求。

三、多路电流平衡控制电路设计

要实现LED电路多路电流平衡控制,主要有两种实现方法。一种方法是每路恒压后搭配限流电阻,另外一种方法每一路LED串都用一个恒流转换电路来控制。

前者的做法恰如图4所示,在同一个电路支路上,进行多个LED的串连。这样的做法,一方面可以提高电路供电的效率,同时也可以在整体上实现能耗的降低。该电路设计的优点在于其平衡性,但是该电路的电阻选取需要基于LED的个数。当LED的数量发生变化后,电阻就需要重新极端。因此,降低了整体的效率。

后者的做法恰如图5所示,在电路设计中,每一路LED串都用一个恒流转换电路来控制。在这一设计之中,最大的有点在于可以不需要电阻,因此就可以不考虑LED串之间的正向特性不一致状况。因此,本系统具有易于维护的特点。但是,其缺点也是比较明显的,最显著的特点就是在于其复杂性。

在综合比较了两个多路LED电流平衡电路的设计方案后,本文选择设计方案二作为多路LED电流平衡电路的设计。该设计其实就是每个支路LED串的独立恒流驱动方式。在之前设计的单路恒流电路的基础上,加入多路控制电路和升降压自动切换电路,就构成了一个完整的低成本多路控制器。

四、结束语

本文基于CSMC0.5μm DPTMCMOS工艺库芯片设计了一个多路LED电流平衡电路,在原有的单路恒流电路设计基础上,实现多路控制与升降压自动控制,从而是设计出一个完整的低成本多路控制器。本设计工艺简单,成本低廉,并且具有高精度性与电流平衡能力,可以有效的支撑中小功率LED照明系统。

参考文献:

[1]陈景忠.一种直流LED恒流源电路分析与研究[J].电源技术,2012,12:1928-1930.

[2]郭阳,杜捷.室内照明用节能环保型LED电源的研究[J].电源技术应用,2012,11:142-144.

[3]张辉,吕昱洲,崔培培.基于Boost的大功率LED恒流驱动电路[J].现代科学仪器,2013,01:97-99.

简单的电路设计范文第2篇

关键词:锁存器;单片机;抢答器

中图分类号:TN791 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 02-0000-02

在竞赛、文体娱乐抢答活动中,经常应用抢答器来准确、公正、直观地判断出抢答者。抢答器的种类、样式非常多,大体可分为纯电子电路和编程电路两类,现分别对由锁存器与单片机为核心的两种8路抢答器为代表设计实现并进行比较。

一、基于锁存器的抢答器的设计

基于锁存器的抢答器以74LS74锁存器为核心,结合74LS148编码器和74LS48译码器组成整个抢答器电路。电路图如图1所示。电路实现的过程为:优先编码器锁存器(D触发器)译码器(驱动)数码管显示。

电路按键由Key1―Key8八个选手按键和Key9主持人总按键组成,选手的八个按键组成的电路经过74LS48优先编码后,利用74LS74的锁存功能,把最先按键的编码锁存,再通过74LS48译码后,把按键的编号通过数码管显示出来;主持人按键Key9进行电路复位。整个电路由电子元器件组成,不需要任何编程即可实现。

二、基于单片机的抢答器的设计

单片机以其体积小、功耗低、功能强、价格低而得到广泛应用,基于单片机抢答器以AT89S51单片机为核心,整个电路图如图2所示。电路比较简单,主要由按键、单片机和显示三部分组成。

只有单片机连接好电路还不能实现抢答器的功能,必须对单片机进行编程,让单片机按照编好的程序实现抢答器的功能。程序如下:

三、两种电路的比较

基于锁存器的抢答器是纯电子电路,不需要编程即可实现抢答器的功能,故所需要的电子元器件比较多,而基于单片机的抢答器以单片机为核心,电路的实现简单方便。两种电路所需要的主要元器件如表1所示。

基于锁存器的抢答器通过纯电子器件搭建电路实现,没有软件参与,调试简单,但是它不易于扩展和修改,而且电路结构复杂,调试困难,电子器件管脚很多,实际搭建起来费时费力,焊接很容易出错。而基于单片机的抢答器将很多任务交给了软件编程去实现,大大简化了硬件电路,使电路的实现简单方便,但要求设计者要熟悉单片机的软件编程。

另外,若设计更多路的抢答器,基于锁存器的抢答器需要增加元器件,电路更加复杂,而基于单片机的抢答器只需要增加按键、修改程序即可,实现方便。

参考文献:

[1]刘继光.单片机应用技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2013.

[2]陈龙三.8051单片机C语言控制与应用[M].北京:清华大学出版社,2009.

[3]王海欣,黄海宏.液晶显示器的汉字显示方法.液晶与显示[J].2005(02):155-157.

简单的电路设计范文第3篇

关键词:数字电路;EDA技术;项目教学法

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216(2016)09C-0073-01

一、教学整合的意义

根据高等职业教育培养目标的要求,结合教育部大力推行的高职高专教学改革,高职院校电类专业对部分课程进行了教学改革。《数字电路与EDA技术》这门课程就是将数字电路和EDA技术的教学进行整合。

数字电路课程是电类专业的专业基础课,通过对本门课程的学习,使学生掌握典型的数字电路的组成、工作原理和工作特性,能够设计一些逻辑功能电路,并为专业主干课程的学习打下基础。对于数字电路的设计,传统的设计方法是以逻辑门和触发器等通用器件为载体,以真值表和逻辑方程为表达方式,依靠手工调试。随着数字电子技术的迅速发展,特别是专用电子集成电路的迅速发展,基于EDA技术的设计方法成为数字系统设计的主流。EDA技术就是以计算机为工具,在EDA软件开发平台上,使用硬件描述语言完成设计文件,然后由计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、仿真等,最终对特定目标芯片进行适配编译、逻辑映射和编程下载。

EDA技术的设计方法正在成为现代数字系统设计的主流,作为即将成为工程技术人员的职业技术学院的电类专业的学生只懂电子技术的基本理论和方法,而不懂如何设计电路,会限制就业的岗位。实际上数字电路和EDA技术是不能分家的,因为前者是理论基础,后者是工具,将两者整合既能学好理论又能提高实践技能。如果作为两个课程分别学习则不适应高职高专的学制长度。因此,将数字电路与EDA技术有机地融为一体是高职教育的要求和未来发展的需求。

二、教学方法探讨

在整合后的课程中我们把EDA技术贯穿于数字电路课程教学全过程。例如,在讲授门电路时,就开始用EDA软件仿真演示,熟悉用原理图输入一个简单门电路的过程,通过编译、功能仿真检验门电路的功能,可以加深学生对门电路知识的理解;在讲授组合逻辑电路时,引入硬件描述语言的设计方法,并介绍基于EDA技术的数字电路设计方法;在讲授时序逻辑电路时,可以引入一些简单的综合性的电路设计,为学生创造一个宽阔的设计空间。在开始讲解基于EDA技术的数字电路设计方法时,可以通过引入简单的数字电路的设计流程,使学生从宏观上对EDA设计方法有一个整体的了解,让学生在潜意识里建立这部分内容的知识框架。下面简单介绍组合逻辑电路中的二选一数据选择器的EDA设计流程:

(1)编写硬件描述语言(以VHDL语言为例)。在EDA编程软件中输入设计源文件,如图1所示。

(2)逻辑编译。逻辑编译过程包括检查设计源文件是否有误,进而提取网表、进行逻辑综合和器件的适配,最后形成编程文件。

(3)功能仿真。通过模拟仿真测试电路的逻辑功能是否达到设计要求,仿真波形如图2所示。

(4)锁定引脚。将程序中各端口名称与硬件电路中的各引脚对应。

(5)编程下载。功能仿真成功后,就可以将设计好的项目下载到逻辑器件中,实现既定的功能。

在课程教学中,我们采用项目教学的方法,制定一系列由易到难的项目,例如,基本门电路的设计、数据选择器的设计、全加器的设计、数字频率计的设计、交通信号灯控制器的设计、数字钟的设计等。通过各个项目展开知识点的讲解,包括数字电路的基础知识、EDA技术的入门、数字电路的分析方法、原理图的设计方法、硬件描述语言的描述方法及软件仿真和硬件下载等。在教学中尽可能地将课堂搬到实验室,让学生边学边练,将理论教学与实验教学融为一体。教学可以一部分安排在数字电路实验室,一部分安排在EDA实验室,比如对于一些简单的数字电路可以安排用数字电路实验箱进行一般的实验验证,使学生知道如何搭建一个简单的电路,如何验证一个电路的功能,从而对数字电路产生一个感性的认识。在EDA实验室,学生可以学习用EDA技术设计数字电路,包括原理图或硬件描述语言的输入、编译、功能仿真、引脚分配、下载等。

三、教学效果

数字电路和EDA技术的教学整合后,学生不光能够掌握数字电路和EDA技术的理论知识,而且可以将这些知识应用到实际中。通过对本课程的学习,既可以提升学生的专业基本技能,又可以使学生具备创新、分析及解决问题的能力,还可以提高学生的工程实践能力。这样做不仅体现了高职教育的培养目标,而且满足了目前招聘企业对高职学生岗位能力的需求。

简单的电路设计范文第4篇

继欧洲(IEC 1000-3-2)和日本(JIC C 61000-3-2)之后,中国大陆日前也公布“中国强制性产品认证”(China Compulsory Certificate)规定,这表示全球已有超过3成市场对产品的总谐波失真(THD)特性做出限制,功率因子修正(PFC)也成为多数应用工程师必须面对的问题─无论他们设计的产品是90W电源供应器、1.5kW空调设备或3kW电信设备整流器。

PFC技术还能从交流电源取出更多功率,设计人员可采用额定电压较低的零部件以提高效率和降低成本,电源输入也只需一种设计方式,不但产品的生产制造更容易,库存成本也会降低。

CCM与DCM等传统PFC技术比较

传统PFC解决方案必须在效能(效率和功率密度)与系统成本之间做出取舍。高功率系统可选择连续导通模式(Continuous Conduction Mode,CCM),低功率系统则适合采用非连续电流模式(Discontinuous Current Mode,DCM)。高功率和低功率的分界点在200W~300W之间,实际值则视应用而定,例如高产量和通风良好的系统在大约250W功率范围内都能使用DCM模式。DCM的问题是当功率增至100W以上就需要庞大的电磁干扰滤波器来应付高峰值电流,电源效率也会开始下降,这使得电路需要更庞大的FET晶体管和散热片。CCM的功率密度较高,但传统CCM解决方案都很复杂和需要很多零件,它们的成本通常都很高。

1kW应用─采用传统乘法电路控制技术的设计范例

1kW应用毫无疑问应属于传统CCM领域,它们过去大都利用乘法电路提供PFC控制功能,图1就是这类设计的典型控制电路。

控制电路的乘法器会将整流电压输入信号乘上电压误差放大器的输出信号,所产生的输出就是电流设定信号,其波形和输入电压相同,平均振幅则正比于控制输出电压的误差放大器输出值。电流设定信号会与另一个正比于电感电流值的电流相加,然后送到电流放大器的非反相输入端。电流放大器输出会与固定振荡器产生的斜坡信号进行比较,再根据比较结果调整功率开关元件的负载周期。

图2是利用乘法电路提供CCM PFC控制功能的实际电路范例,它是1kW AC-DC服务器SMPS所使用的子电路卡。

采用乘法电路的系统相当复杂,这表示设计时间会变长,例如典型设计项目就包含11个设计步骤,而且这些步骤可能需要重复执行。

CCM PFC单周期控制技术

美国加州大学Irvine分校的K. Smedley教授日前提出一种新的控制技术并取得专利。这种最新的单周期控制(One-Cycle Control,OCC)技术可将高效能CCM PFC整合成精简解决方案,而且不像现有技术需要感测交流电源线路的电压。它能从直流电源线路的电压和返回电流取得必要信息来修正电流波形以提高功率因子,这些信息交由单周期系统处理后就用来推动PFC开关元件的负载周期,图3即为采用这种控制技术的电路。

单周期控制方法不需要模拟乘法电路,不用感测输入电压,也不需要固定振荡器产生斜坡信号。它会使用可重置型积分电路(integrator with reset)对误差放大器输出电压执行一个开关周期的积分动作,积分产生的可变斜坡电压再与从电流感测信号取出的误差电压进行比较,然后根据比较结果产生PWM闸极驱动信号。这种控制方法适用于前缘调变和后缘调变等各种电路架构。

单周期控制技术不仅简化PFC控制,效能也不输给采用乘法电路的传统方式。值得注意的是,这种技术只负责控制PFC,电源路径的电感、开关元件、二极管和散热片等所有零件都与原来相同,电源效率也保持不变。

下图是使用OCC IR1150S的1kW控制卡。

单周期控制解决方案所需电阻比传统乘法电路减少四成,电容数目更减少一半。它虽然采用体积较小的SOIC8封装,却内含1.5A高速闸极驱动电路以提高电源的工作效能,例如此处的子卡体积就缩小一半以上。单周期控制技术是在峰值电流模式操作,故能省下传统技术所需的两个电流感测变压器之一。对于利用Bridge-Less Boost(BLB)架构提高电源效率的高功率系统,峰值电流模式控制还能简化控制系统设计和减少所需零件。

简单的系统架构可将设计步骤减少一半,大幅缩短设计所需时间。单周期控制技术还能简化设计、节省零件和缩小体积,让设计人员以低成本将高效能和高功率密度的CCM技术用于低功率应用。传统DCM设计需要很大的电磁干扰滤波器来应付高峰值电流,单周期控制技术所采用的DCM则能将电流减少,让设计只需使用较小和成本较低的电磁干扰滤波器,这在功率密度极高的膝上型高功率(100W以上)电源供应器等系统中尤其重要。

功率因子和总谐波失真

图5是单周期控制(IR1150S)和乘法电路(UC3817)等两种技术在250W电源系统的功率因子比较。测试环境温度为25℃,没有空气对流,开关频率则固定为100kHz。它们所使用的电磁干扰滤波器、PFC升压电感(boost choke)、开关晶体管和二极管都完全相同。

图6是根据IEC61000-3-2标准检验所得的总谐波失真值(250W功率)。

简单的电路设计范文第5篇

电子系统的种类较多,从总体上可分为模拟系统、数字系统和模/数混合系统三大类。在数字系统中,又可分为以标准数字集成电路(如TTL、CMOS器件)为核心的电子系统以及以MPU、MCU、PLD、ASIC为核心的电子系统。在模/数混合系统中,以SOC为核心的电子系统发展最为迅猛。以模拟器件为核心的电子系统是基本的,该设计环节对于学生巩固及应用已学电子技术理论和基本技能,进一步提高实际工作能力和培养创新能力具有不可替代的作用。

一、电子系统设计的基本原则

电子电路系统设计时应遵循以下几个基本原则:

(1)满足系统功能和性能指标要求,这是电子电路系统设计时必须满足的基本条件。

(2)电路优化。在满足功能和性能要求的情况下,通过优化的简单电路系统既经济又可靠。

(3)电磁兼容性好。电磁兼容性是现代电子电路系统应具备的基本特性。

(4)可靠性高。电子电路系统的可靠性要求与系统的实际用途、使用环境等因素有关。

(5)系统集成度高。最大限度地提高集成度,是电子电路系统设计应当遵循的一个重要原则。

(6)调试简单方便。

(7)生产工艺简单。生产工艺是电子电路系统设计者应当考虑的一个主要问题,无论是批量产品还是样品,生产工艺对电路的制作与调试都是相当重要的一个环节。

(8)操作简便、性价比高。

二、电子系统的设计方法根据电子系统的功能和结构上的层次性,通常有如下三种设计方法。

1.自顶向下的设计方法这种设计方法就是设计者根据原始设计指标或用户需求,从整体上规划整个系统的功能和性能,然后对系统进行划分,分解为规模较小、功能较简单且相对独立的子系统,并确定它们之间的相互关系。这种划分过程可以不断进行下去,直到划分得到的单元可以映射到物理实现,实现可以是具体的部件、电路和元件,也可以是VLSI的芯片版图。

2.自底向上的设计方法

这种设计方法就是设计者根据要实现系统的各个功能的要求,首先从现有的可用的元件中选出最合适的,设计成一个个的部件,当一个部件不能直接实现系统的某个功能时,需设计出由多个部件组成的子系统去实现该功能,上述过程一直进行到系统所要求的全部功能都实现为止。该方法的优点是可以继承使用经过验证的、成熟的部件与子系统,从而可以实现设计重用,减少设计的重复劳动,提高设计生产率。其缺点是设计过程中设计人员的思想受限于现成可用的元件,故不容易实现系统化的、清晰易懂的以及可靠性高、可维护性好的设计。

3.以自顶向下方法为主导结合使用自底向上的设计方法

随着SOC(单芯片系统)的出现,为了实现设计重用以及对系统进行模块化测试,通常采用以自顶向下方法为主导,并结合使用自底向上的方法,这样既能保证实现系统化的、清晰易懂的以及可靠性高、可维护性好的设计,又能充分利用IP核,减少设计的重复劳动,提高设计生产率,因而得到普遍采用。

三、基于模拟器件的电子系统设计流程

基于模拟器件的电子系统设计的流程如图1所示。模拟电路种类较多导致系统的设计步骤将有所差异,流程图中的环节应随设计的实际作调整或交叉进行、重复。

1.明确设计任务

该阶段是对系统的设计任务进行具体的分析,充分了解系统的性能、指标、内容及要求,掌握系统的基本特征,以便明确系统应完成的任务。

2.总体方案选择

该阶段针对所提出的任务、要求和条件,从全局着眼,用具有一定功能的若干单元电路构成一个整体,来实现系统的各项性能。通常符合要求的总体方案不止一个,设计者应当针对任务、要求和条件,查阅有关资料,广开思路,提出若干种不同的方案,然后逐一分析每一个方案的可行性和优缺点,再加以比较,择优选用。

3.单元电路设计

在确定总体方案后,便可以画出详细框图,设计单元电路。设计单元电路的一般方法和思路如下:

(1)根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,明确对各单元电路的要求,必要时应详细拟定出主要单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合,但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路,以简化电路结构、降低成本。

(2)拟定出各单元电路的要求后,应全面检查一遍,确定无误后方可按一定的顺序分别设计各单元电路。

(3)选择单元电路的结构形式。最简单的办法是从以往学过的和了解的各种电路中选择一个合适的电路,但一般情况下,应查阅有关资料,以丰富知识、开阔眼界,从而找到适合的电路。具体设计时,在符合设计要求的电路基础上适当改进或进行创造性的设计。

4.计算和调整参数

电路设计中参数的计算方法主要在于正确运用课程中已经学过的分析方法,搞清电路原理,灵活运用计算公式。对于一般情况,计算参数应注意以下几点:①各元器件的工作电压、电流、频率和功耗等应在允许范围内,并留有适当裕量;②对于环境温度、交流电网电压等工作条件应按最不利的情况考虑;③对于元器件的极限参数必须留有足够的裕量,一般按额定值的1.5倍左右考虑;④电阻、电容的参数应选计算值附近的标称值;⑤在保证电路达到功能指标的前提下,应尽量减少所用元器件的品种、价格、体积、数量等。

5.元器件的选择

从某种意义上讲,电子电路设计就是选择最合适的元器件,并把它们最好地组合起来。首先要根据具体问题和方案,考虑需要哪些元件、每个元件应该具有哪些功能和性能指标;其次所需的元件哪些实验室有,哪些市场上能买到,价格如何,指导学生关心元器件的信息和新动向,多查资料。以下概括地说明设计中元器件的选择思路。

(1)阻容元件的选择。电阻和电容的种类很多,正确选择电阻和电容很重要,不同电路对电阻和电容的性能要求也不一样。设计是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。

(2)分立元件的选择。分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电管、晶闸管等,根据用途、参数等进行选择。

(3)集成电路的选择。集成电路的品种很多,选用的方法一般是“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,然后考虑具体的性能,最后根据供货、价格等因素选用某种型号的集成电路。

6.审图

在电路的设计过程中必然会有考虑不周的地方,各种计算也会出现误差甚至错误,所以在画出电路总图后,要进行全面审查。审查时要注意先从全局出发检查总体方案是否合适,各单元电路的原理是否正确,电路形式是否合适,再检查各单元电路之间的电平、时序配合是否合适,电路图中有无烦琐可优化之处,接着根据电路图中所标出的各元器件的型号、参数等验算是否能达到性能指标,有无恰当的裕量,同时需注意电路中各元件是否工作在额定值范围内,以免实验时损坏。

7.实验检测

一个电路的设计是一个复杂的过程,在这个过程中需要考虑很多的因素和问题,设计中难免会出一些差错。实验检测是设计电子电路必不可少的环节,通过实验检测可以发现设计中存在的问题,通过解决实验中所发现的问题,逐步完善设计,最终达到设计目标。在实验中所需要检测的内容主要有:各元件的性能和质量、各单元电路的功能和主要指标、各个接口电路的功效、总体电路的功能等。

四、电子电路的安装和调试

电子电路的安装和调试在电子工程技术中占有重要的地位。它是把理论付诸实践的过程,是把人们的主观设想转变为电路和电子设备的过程,是把设计转化为产品的过程。任何一个好的设计方案都是经过安装、调试和多次修改才形成的。安装主要涉及到结构布局、元器件的安排布置、线路的走向及连接等问题。电子电路系统的调试是电子电路设计中的重要内容,它包括电子电路的测试和调整两个方面。测试是对已经安装完成的电路进行参数及工作状态的测量,调整是在测试的基础上对电路元器件的参数进行必要的调整,使电路的各项性能指标达到设计要求。电子电路的调试通常有两种方法,其一是分块调试法,这是采用边安装边调试的方法,其二是统一调试法,即在整个电路系统安装完成之后,进行一次性的统一调试。以上两种方法的调试步骤基本一致,具体有:通电前的检查,主要内容是检查元器件、检查连线、检查电源进线;通电检查;静态调试;动态调试。例如,对于数字电路的动态调试,一般先调整好振荡电路,以便为整个电路提供时钟信号,然后再分别调整控制电路、信号处理电路、输入输出电路及各种执行机构,在调试过程中要注意各部分的逻辑关系和时序关系,应对照设计时的时序图,检查各点的波形是否正常。对于调试过程中出现的故障,常用的诊断方法有直接观察法、静态工作点测量法、信号寻迹法、对比法、元件替换法、旁路法、短路法、断路法、电子干扰的抑制措施等。