电子电路综合设计课件
《电子线路基础》课件

电子线路是现代电子系统和设备的基础,是实现信息传输、处理和存储的关键环节。
掌握电子线Байду номын сангаас基础对于从事电子工程、通信、计算机、自动化等领域的技术人员来说是必备的技能。
电子管时代
20世纪初,电子管的出现标志着电子技术的诞生,随后出现了无线电广播、电视等应用。
集成电路时代
20世纪60年代,集成电路的发明使得电子设备进一步微型化,计算机、手机等产品开始普及。
总结词
数字逻辑电路是实现数字逻辑功能的电子器件,广泛应用于计算机、数字通信等领域。
数字逻辑电路通过逻辑门实现逻辑运算和逻辑控制功能,常见的数字逻辑门包括与门、或门、非门等。数字逻辑电路按照工作原理可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路由逻辑门组成,实现简单的逻辑功能;时序逻辑电路由触发器和寄存器组成,实现复杂的逻辑功能。
新型电子器件如量子点晶体管、二维材料电子器件等,具有更低的能耗和更高的速度,为集成电路的发展提供了新的方向。
新器件
新材料
集成电路
随着半导体工艺的不断进步,集成电路的集成度越来越高,芯片上集成的晶体管数量越来越多,性能越来越强大。
系统芯片
系统芯片是一种集成了多个功能模块的集成电路,可以实现更复杂的功能,具有更高的性能和更低的能耗。
电容器
描述电感器的种类、特性、单位及在电路中的作用。
电感器
介绍二极管的种类、特性、工作原理及在电路中的应用。
二极管
解释齐性定理的含义、公式及使用条件。
齐性定理
替代定理
特勒根定理
互易定理
介绍替代定理的含义、公式及使用条件。
阐述特勒根定理的内容、公式及使用条件。
解释互易定理的含义、公式及使用条件。
电子电路设计方法PPT教学课件

集成电路的选择
• 集成电路的种类繁多,选用方法一般是“先粗后 细”,即先根据主体方案考虑应选用什么功能的 集成电路,再进一步考虑它的具体性能,然后再 根据价格等因素选用什么型号。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、温度、价格等多方面的要求。
阻容元件的选择
• 电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很 重要的,不同的电路对电阻和电容性能要求也不 同,有些电路对电容漏电要求很严格,还有些电 路对电阻和电容的精度要求很严,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、耐压范围是否满足要 求。
分立元器件的选择
• 分立元器件包括二极管、三极管、场效应管和晶 闸管等,选择器件的种类不同,注意事项也不同。 例如三极管,在选用时应考虑是NPN管还是PNP 管,是大功率管还是小功率管,是高频管还是低 频管,并注意管子的电流放大倍数、击穿电压、 特征频率、静态功耗等是否满足电路设计的要求。
元器件的参数计算
• ⑵ 尽量把总电路图画在同一张图上,如果 电路比较复杂,一张图画不下,应把主电 路画在同一张图上,而把一些比较独立或 次要的部分(例如直流稳压电源)画在另一张 或者几张图上,并用适当的方式说明各图 之间的信号联系。
• ⑶ 电路图中所有的连线都要表示清楚,各元器件 之间的绝大多数连线应在图上直接画出。连线通 常画成水平线或竖线,一般不画斜线。互相连通 的交叉线,应在交叉处用圆点标出。连线要尽量 短。电源一般只标出电源电压的数值(例如+5V, +15V,-15V)。电路图的安排要紧凑、协调,疏 密恰当,避免出现有的地方画得很密,有的地方 却空出一大块。总之,要清晰明了,容易看懂, 美观协调。
电子电路的安装
《电子电路设计》课件晶振及其内部电路详解

晶振及其内部电路详解:晶振原理:晶振,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。
一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p 的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
负载电容+等效输入电容=22pF无源晶振有源晶振:晶振是为电路提供频率基准的元器件,通常分成有源晶振和无源晶振两个大类,无源晶振需要芯片内部有振荡器,并且晶振的信号电压根据起振电路而定,允许不同的电压,但无源晶振通常信号质量和精度较差,需要精确匹配外围电路(电感、电容、电阻等),如需更换晶振时要同时更换外围的电路。
有源晶振不需要芯片的内部振荡器,可以提供高精度的频率基准,信号质量也较无源晶振要好。
晶振起振原理:石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。
如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。
数字电子电路》综合性设计性实验

加强实验操作训练,提高学生的动 手能力和实验效率。
相关技术发展与展望
集成电路技术
随着集成电路技术的发展,数字电子电路的设计 和实现将更加高效和可靠。
人工智能技术
人工智能技术在数字电子电路中的应用将进一步 拓展,为电路设计带来更多可能性。
5G通信技术
5G通信技术的发展将促进数字电子电路在通信领 域的应用和发展。
实验总结与反思
总结实验成果
对整个实验过程进行总结,概括实验的主要成果和收获。
反思与展望
对实验中存在的问题和不足进行反思,并提出改进措施和展望,为后续实验提供借鉴和指导。
06
实验扩展与提高
实验优化建议
增加实验难度
通过增加实验的复杂性和难度, 提高学生的实验技能和解决问题
的能力。
引入新技术
将最新的数字电子技术引入实验中, 使学生能够掌握最新的知识和技术。
确定设计方案后,绘制电路原 理图和PCB版图。
根据电路图,搭建实验电路并 完成硬件调试。
进行软件编程和调试,实现所 需功能。
进行系统测试和性能评估,完 成实验报告。
04
实验操作与调试
实验操作流程
电路设计
根据实验要求,设计合适的电 路图,确保电路功能符合要求。
程序编写
根据电路功能,编写合适的程 序,实现电路的控制和数据处 理。
数据处理与分析
对实验数据进行处理和分析,包 括计算误差、对比理论值与实际 值等,以评估实验结果的准确性 和可靠性。
实验结果对比与讨论
对比不同方案结果
将采用不同方案得到的实验结果进行 对比,分析各种方案的优缺点,为后 续实验提供参考。
结果讨论
对实验结果进行深入讨论,探讨可能 影响实验结果的因素,以及如何改进 实验方法和技巧。
数字电子电路技术 第三章 SSI组合逻辑电路的分析与设计 课件

表3-1 例3-1真值表
第四步:确定电路的逻 辑功能。
由真值表可知,三个变
量输入A,B,C,只有两
个及两个以上变量取值为1 时,输出才为1。可见电路 可实现多数表决逻辑功能。
A BC F 0 00 0 0 01 0 0 10 0 0 11 1 1 00 0 1 01 1
1 10 1
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2. 组合逻辑电路设计方法举例。
例3-3 一火灾报警系统,设有烟感、温感和 紫外光感三种类型的火灾探测器。为了防止误报警, 只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火 灾检测信号时,报警系统产生报警控制信号。设计 一个产生报警控制信号的电路。
解:(1)分析设计要求,设输入输出变量并逻辑赋值;
用方法和应用举例。
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3.1 SSI组合逻辑电路的分析和设计
小规模集成电路是指每片在十个门以下的集成芯片。
3.1.1 组合逻辑电路的分析方法
所谓组合逻辑电路的分析,就是根据给定的逻辑 电路图,求出电路的逻辑功能。
1. 分析的主要步骤如下: (1)由逻辑图写表达式; (2)化简表达式; (3)列真值表; (4)描述逻辑功能。
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对M个信号编码时,应如何确定位数N?
N位二进制代码可以表示多少个信号?
例:对101键盘编码时,采用几位二进制代码? 编码原则:N位二进制代码可以表示2N个信号, 则对M个信号编码时,应由2N ≥M来确定位数N。
例:对101键盘编码时,采用了7位二进制代码 ASCⅡ码。27=128>101。
0111
1000
1011
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《电子电路基础课程》课件

应用领域:遥控玩具、遥控开关等 电路组成:发射器、接收器、天线、电池等 工作原理:通过发射器发射无线电信号,接收器接收信号并控制设备 特点:操作简单、方便,不受距离限制,适用于远距离控制设备
智能小车概述:一种能够自 主导航、避障、行驶的智能
机器人
添加标题
电源部分:提供稳定的电源, 为小车提供动力
实验方法:按照实验指导书 进行操作
实验目的:验证电子电路理 论,提高实践能力
实验结果:记录实验数据, 分析实验现象
讨论:对实验结果进行讨论, 提出改进意见和优化方案
电子电路应用案例 分析
电路组成:LED、 电阻、电容、开关
工作原理:电容充 电、放电,控制 LED的亮灭
应用领域:照明、 指示灯、广告牌等
理论与实践相结合:通过实验和实 践操作,加深对理论知识的理解
注重创新能力培养:鼓励学生独立 思考、创新设计,提高解决问题的 能力
பைடு நூலகம்添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
内容全面:涵盖电子电路的基础知 识、基本原理、设计方法和应用技 术
实用性强:所学知识可以直接应用 于实际工作中,提高工作效率和效 果
PPT课件结构
戴维南定理:电压源与电流源等效互换
诺顿定理:电流源与电压源等效互换
叠加定理:线性电路中,各独立电源单独作用时产生的响应的 代数和等于电源共同作用时产生的响应 替代定理:线性电路中,一个电路元件可以用另一个电路元件 替代,只要它们具有相同的电压和电流关系
电路设计步骤:需求分析、方 案设计、详细设计、仿真验证、 实物制作
电子电路基础课程主要内容包括:电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等 课程重点在于理解电路原理、掌握电路分析方法、熟悉电子元器件特性及应用 课程难点在于电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等知识的综合应用 课程展望:未来电子电路技术将更加智能化、集成化,需要不断更新知识,提高实践能力。
数字电子技术基础组合逻辑电路ppt课件

通常数据分配器有一根输入线,n根地址控制线,2n根数据输出线,因此根据输出线的个数也称为2n路数据分配器
用74LS138译码器实现的数据分配器
译码器的三个输入端A2 、A1 、A0作为选择通道用的地址信号输入,八个输出端作为数据输出通道,三个控制端接法如下:
74HC4511引脚图
74HC4511是常用的CMOS七段显示译码器, A3、A2、 A1、A0为输入端,输入8421BCD码,a~g为七段输出,输出高电平有效,可用来驱动共阴极LED数码管。
为测试输入端,低电平有效,当
时a~g输出全为1,用于检查译码器和LED
数码管是否能正常工作。
数据时,可强制将不需要显示的位消去。如四位数码管,某时刻只需显示最低的两位数据,则可以让最高两位数据的
例2
用74LS138实现逻辑函数
。
解:
将函数表达式写成最小项之和
将输入变量A、B、C分别接入输入端,注意高位和低位的接法,使能端接有效电平,由于74LS138输出为反码输出,需要再将F变换一下:
逻辑电路图
注意:使用中规模集成译码器实现逻辑函数时,译码器的输入端个数要和逻辑函数变量的个数相同,并且需要将逻辑函数化成最小项表达式。
3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
根据给定的逻辑功能要求,设计出能实现这 个功能要求的逻辑电路。
实现的电路要最简,即所用器件品种最少、数量最少、连线最少。
要求:
(1)根据设计要求确定输入输出变量并逻辑赋 写出真值表。
(2)由真值表写出逻辑函数表达式并化简或转换。
(3)选用合适的器件画出逻辑图。
2.二-十进制译码器
常用的有8421BCD码集成译码器74HC42,
合肥工业大学-课程设计-电子电路课程设计题目PPT课件

窄脉冲 窄脉冲
加可 逆
计
减
数 器
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可编辑
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9. 停车场车位管理系统
主要要求及指标:
1.设计一个强制清空键。清空后, 显示停车场最大泊车位数(如 40) 。设两个手动调整键(个位,十位), 方便调整现场实际 空余泊车位数,此键应去抖动。两位LED显示。
2.设计一个方向识别电路供加/减计数器使用,进车后空余的泊 车位数目减1, 出车后空余的泊车位数目加1 。
2020/3/25
可编辑
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10. 触摸玩具控制器
1.设计一个玩具小狗控制电路,控制玩具小狗发声、发光、行走。 2.动作状态的循环为:静止—闪烁发光—发声—行走—静止。 3.任一动作的执行时间限制在10秒钟之内,若10秒钟内无下一次触摸,则 自动进入静止状态,为此需要设计一个及由触摸启动的时间控制电路,当定 时时间到时对状态锁存电路进行复位,使之进入静止状态。
电
路 CLK 预置计数器(加法) 秒脉冲
两位十进制计数器
倒计时结 束 判别
声响提示
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12.医院病人紧急呼叫系统
主要要求及指标: 1. 一个病床有一个供病人呼叫的按键(至少四个病床)。呼
叫后状态存在一组锁存器内。设计优先编码电路对锁存器 内状态编码,根据病人病情设置优先级别,病情严重者优 先。 2. 当病人紧急呼叫时,产生声、光提示,并按优先级别显示 病人编号。 3. 设计呼叫清除电路(一个按键),当医生处理完当前(最 高优先级)显示的病号后,可将该呼叫清除,系统能自动 显示优先级病床呼叫信号。 4. (*)双音频声音。
2020/3/25
可编辑
5
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电子电路抗干扰技术简介 一、基本概念
⒈ 噪声
⒉ 干扰
除有用信号以外的电子信号的总称。
外部噪声和无用信号在接受中造成的骚扰 干扰信号可在不损害信息的前提下与有用 ①噪声很难消除 ;②采取必要措施
⒊ 电磁兼容 信号共存。
⒋ 抗干扰技术内涵
使干扰减小到最低限度。
二、噪声对电路作用的形态
⒈串模噪声
U
Un
RL Us Us Un RL
Us
t O
a)实际电路
b)等效电路
c)串模噪声波形
2
3
⒉共模噪声
A
Un Us RL Us
A
RL
U A Us
B
B
R Un Un
B t O
a)实际电路
b)等效电路
c)共模噪声波形
三、抗干扰三要素
电路受干扰的程度 G—— 噪声发声源的强度 C—— 噪声源通过某种途径传到受干扰处的耦合因数 I—— 受干扰电路的抗干扰性能
①满足系统功能和性能指标要求。 ②电路简单。 ③电磁兼容性好。 ④可靠性高。 ⑤系统集成度高。 ⑥调试简单方便。 ⑦生产工艺简单。 ⑧操作简便 ⑨性价比高。
⒉电子系统的设计方法
①自顶向下的设计方法 ②自低向上的设计方法 ③自顶向下为主、自低 向上为辅的设计方法。
返 回 修 改
要求的 技术指标
系统级
整个系统是一模数混合电路。
二、划分系统模块
⒈由于电压值调整要求低至零且保护限流值可调,所以不能 用集成三端稳压器。 ⒉由于调压范围较大,为保证调整管的功耗不超过允许功耗, 所以稳压电路除常规环节外应有初调环节。
综合设计题目二 温度报警器
某养殖场为监测室温,需安装一台温度报警器,要求 当温度达到30℃时,分别由扬声器和发光二极管发出声、光 报警信号。请设计该报警器,设计内容包含稳要电源。
系统模块划分 系统逻辑描述
单元电路时序和功能校验 系统总体调试 撰写设计文档
设计单元电路
投入使用
实作题目一 数字控制稳压电源
功能要求:数字显示电压和电流值,步进调节输出电压,具 有限流值可调的过流保护。 性能指标:出电压范围0~24V ,三位数字显示,1V和 0.1V两种步进值调压。 最大输出电流 1A,三位数字显示。 输出纹波幅值不大于5mV。
r2
r3
回路2
回路3
一点接地、粗短接地线、大面积接地、供电线路分离
是减小公共阻抗影响的措施。
放 大 器 1
放 大 器 2
电源退耦电路
AC1
Q D1
+
+
T1
-
R1 C1 D2 A1 W1 C2
AC2
-
要避免电源滤波电容上的电流与其它电路回路共路
模 拟 回 路 1
模 拟 回 路 2
模 拟 回 路 3
N GC / I
四、抑制干扰噪声的措施
⒈导线传导耦合噪声的抑制方法 串接滤波器,对共模噪声可采用具有共模抑制功能的电路。
⒉共公阻抗耦合噪声抑制方法
回路1
回路2
回路3
I1 Z1 I1+I2+I3
I2
I3
Z2
I2+I3
Z3
串联方式接地形成公共阻抗耦合电路
回路1
回路2
公共支路上的电磁耦合
r1 回路1
公共地 (接电 源端)
数 字 回 路 1
数 字 回 路 2
数 字 回 路 3
模拟地
数字地
数字地和模拟地要分开 在电路板布局上要按信号流向、按功能模块进行区分, 如小信号与大信号、低频与高频、控制与信号处理、输入与 输出、电源与其它功能电路等,在布局上要相对区分。
电子系统设计概述
⒈电子系统设计的基本原则
一、分析功能和性能要求确定系统结构(方案)
⒈要实现稳压需有稳压电路。 ⒉要实现数字显示和步进调压,应有控制电路。
输入电压 稳压电路 输出电压
电 流 信 号
控制电路
Байду номын сангаас
控 制 信 号
⒊要满足电压输 出范围大和输出纹波 电压小的要求,稳压 电路应采用模拟电路。
⒋要满足调压精度和显示精度的要求,又不使电路复 杂,宜采用单片机控制系统。
子系统级
部件级
返 回 修 改
元件级
⒊电子系统流程
①以模拟器件为核心的电子系统设计流程
系统描述和分析
选择元器件
选择总体方案 系统模块划分 设计单元电路
单元电路测试
系统总体调试
撰写设计文档
计算和调整参数
投入使用
②以标准数字集成电路为核心的电子系统设计流程
系统描述和分析
选择元器件
选择总体方案和逻辑算法