模拟电路设计九段
孙肖子版模拟电子电路及技术基础课件 第9章
(9.1.4)
上式表明， 当集电极损耗功率PC一定时， 交流输出功率Po
第九章 功率放大电路
(3) 非线性失真要小。 由于功放管工作在大信号状态， 因此非线性失真不可避免。 如何减小非线性失真， 同时 又得到大的交流输出功率， 这也是功放电路设计者必须 要考虑的问题之一。 (4) 功率器件的安全问题必须考虑。 在功放电路中， 有相当大的功率消耗在功放管的集电结上， 它使管子的 结温和管壳稳度升高。 为了保证功放管安全、 可靠地运 行， 必须要限制功耗、 最大电流和管子承受的反压， 要 有良好的散热条件和适当的过流、 过压保护措施。
第九章 功率放大电路
工作在AB类或B类的功放电路， 虽然减小了静态 功耗， 提高了效率， 但它们都出现了严重的波形失 真。 因此， 既要保持静态时管耗小， 又要使失真不 太严重， 这就需要在电路结构上采取措施， 解决的 方法是， 采用互补对称或推挽功率放大电路。
第九章 功率放大电路
9.2 互补跟随对称功率放大电路 互补跟随对称功率放大电路
第九章 功率放大电路
第九章 功率放大电路
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 功率放大电路的一般问题 互补跟随对称功率放大电路 D类功率放大电路 类功率放大电路 集成功率放大电路 功率器件
第九章 功率放大电路
9.1 功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
9.1.1 特点和要求 特点和要求
(9.2.13)
第九章 功率放大电路
得出， 当 U o = π U CC 时， 每管的损耗最大， 即
2 1 U CC 2 1 2 1 U CC ⋅ U CC − ( U CC ) 2 ] = 2 PCm = [ RL π π 4 π π RL
硬件工程师电路设计的九大模块电路
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模拟电路设计的九个阶段
Ｉ 制 路藏 印 电
一
一
一
一
四 段
蕊
段
你 刚开 始 进入 这 行 ，对Ｐ ＭＯＳＮ ＳＢ Ｔ 么的 只 不 ／ ＭＯ ／Ｊ 什
你 有过 比较重 大 的 流片 失 败经 历 了。 你知 道 要做 好 一
过有个大概的了解 ，各种器件的特性你也不太清楚 ，具体
设 计成 什 么 样 的 电路 你 也 没什 么 主意 ，你 的 电路 图主 要 看
创造 出 巨大 的仿 真 文件让 所 有人 和 电脑 崩 溃 。
五段
你 觉 得很 多 竞争 对 手 的东 西 不 过 如此 而 已 。你 开 始 有
一
套 比较熟 悉 的设 计 方 法 。但 是你 不 知道 如 何 更加 优化 你
三 段
你 已经 和 Ｐ Ｔ Ｖ 斗争 了 一段 时 间 了 ，但 总 的 来说 基 本 上 还 是 没 有 几次 成 功 的设 计 经 验 。你 觉 得要 设 计 出真 正 能 用 的 电路 真 的很 难 ，你急 着 想 建立 自己 的信 心 ，可你 不 知道
觉 得 他 们 说 得 都 有道 理 。 你 做 的 电 路 主 要 是 小 规 模 的 模 块 ，做 点差 分运 放 ，或 者带 隙基 准 的仿 真什 么的 你就 计 算 着 发 文 章 ，生 怕 到 时候 论 文凑 不 够 。总 的来说 ，基 本上 看
见 运放 还 是发 怵 。你 觉得ｓ ｉｅ 一 个非 常难 以使 用而 且古 ｐｃ 是
也 开 始 关心 电 压 ，温 度 和 工艺 的 变化 。例 如低 电 压 、低 功 耗 系统 什 么的 。或 者 是 超高 速 高 精度 的 什 么东 东 ，时不 时 也 来 上 两 句 。 你 设计 电 路 时开 始 计 划 着 要 去ｔｐ ｕ。虽 ａｅ ｔ ｏ 然 ｔｐ ｕ 起 来 还 是 挺 遥 远 的 。 这 个 阶 段 中 ，你 觉 得 ａ ｅｏ ｔ 看 ｓ ｉｅ ｐｃ 很强 大 ，但 经 常会 因为Ａ 仿 真结 果不对 而大伤 脑筋 。 Ｃ
电工技术—— Multisim9电路设计与仿真
图8－1５ 数字万用表内部参数设置
图8－1６ 数字万用表测试直流电压
8.3.2 函数信号发生器
单击仪器栏上的“函数信号发生器” 图标，即出现函数信号发生器的图标，如 图8－１７所示。中间的“○”为“地”， “＋”、“－”表示输出波形的正、负极 性。信号的输出可以从“＋”与“地”之 间或“－”与“地”之间输出。双击图标 即出现函数信号发生器的面板，如图8－ １８所示。
移动一个元器件时，用鼠标单 击该元件并按住不放，拖动鼠标就 可完成移动。移动一组元器件时， 先选中这些元器件，然后用鼠标左 键拖曳其中的任意一个元件，则所 有选中的元器件都会一起移动。元 器件移动后，与其相连接的导线会 自动重新排列。
6．设置元器件标称值和标号等属性
用鼠标双击所要设置的元器 件或选中该元器件后，执行“编辑” 菜单命令下的“属性”（或 ctrl+M），这时出现一个如图8－9 所示的元器件特性设置对话框。
使 用 的
具藏 藏 管 件
释释 则
元
箱
电理
检
件
子
查
表
图8-2 设计设计工具栏
8.1.3 图形注释条
图8-3 图形注释工具栏
8.1.4 描述编辑条
图8-4 描述编辑条
8.1.5 元件库工具条
图8-5 元件库工具条
8.1.6 仪器库栏
万 用 表
失 真 度 分 析 仪
功示 率波 表器
函频 波
数率 特
修改导线或节点的颜色时，鼠标放在导 线或节点上右单击，选择“颜色”，即可修 改导线或节点的颜色。
5．修改走线
单击连线，连线即被选中，这时连 线上出现很多拖动点，鼠标放在两拖动 点之间的连线上，光标变成双箭头，拖 动箭头实现连线的修改；如果单击拖动 点，则该点上出现三角箭头，此时拖动 箭头实现任意角度的走向。
2024年电工电子技术教案09模块九数字电路
2024年电工电子技术教案09模块九数字电路一、教学内容本节课选自《电工电子技术》教材的第九模块——数字电路。
详细内容包括：第一章数字电路基础，涵盖逻辑门电路、逻辑函数及其化简方法；第二章组合逻辑电路，介绍编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑电路的原理与应用；第三章时序逻辑电路，重点讲解触发器、计数器等时序逻辑电路的工作原理及其设计。
二、教学目标1. 理解并掌握数字电路的基本概念、逻辑门电路的种类及功能。
2. 学会逻辑函数的表示方法及其化简，能运用这些方法分析组合逻辑电路。
3. 掌握时序逻辑电路的工作原理，学会触发器、计数器等时序逻辑电路的设计与应用。
三、教学难点与重点难点：组合逻辑电路的设计与化简，时序逻辑电路的工作原理及其应用。
重点：逻辑门电路的功能、逻辑函数的表示方法、组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析与设计。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、电路图示、实验演示设备。
2. 学具：电工电子实验箱、逻辑门电路模块、组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块。
五、教学过程1. 引入：通过展示实际生活中的数字电路产品，让学生了解数字电路在实际应用中的重要性。
2. 理论讲解：1) 介绍数字电路的基本概念、逻辑门电路的种类及功能。
2) 讲解逻辑函数的表示方法及其化简，通过例题进行解析。
3) 分析组合逻辑电路的原理，以编码器、译码器为例，讲解其工作原理及应用。
4) 介绍时序逻辑电路的工作原理，以触发器、计数器为例，讲解其设计与应用。
3. 实践操作：1) 学生分组进行组合逻辑电路的设计与搭建，验证理论知识。
2) 学生分组进行时序逻辑电路的设计与搭建，观察并分析电路的工作过程。
4. 随堂练习：布置与课程内容相关的练习题，让学生巩固所学知识。
六、板书设计1. 逻辑门电路的种类及功能2. 逻辑函数的表示方法及其化简3. 组合逻辑电路的原理及实例4. 时序逻辑电路的原理及实例5. 随堂练习题七、作业设计1. 作业题目：1) 请简述逻辑门电路的种类及功能。
数字电路课程设计九路抢答器
鼓励学生发挥想象力和创造力，设计出具有创新性的抢答器方案。
预期成果
完成九路抢答器设计
01
学生能够独立完成九路抢答器的设计，包括电路原理图、PCB
板图等。
实现基本功能
Hale Waihona Puke 02抢答器能够实现基本的抢答功能，包括抢答信号的输入、处理
和输出等。
性能稳定可靠
03
经过测试和调试，抢答器的性能稳定可靠，能够满足实际应用
按键处理代码段
03
```
02
}
01
关键代码段展示
01
```c
02
void KeyProcess() {
03
if (P1 != 0xFF) { // 如果有按键按下
关键代码段展示
delay(10); // 延时消抖 if (P1 != 0xFF) { // 再次判断按键是否按下
key_value = P1; // 获取按键值
评估九路抢答器在长时间工作和不同 环境温度下的稳定性，并分析影响稳 定性的因素。
可靠性评估
评估九路抢答器的可靠性，包括平均 无故障时间、故障率等指标，并分析 影响可靠性的因素。
06
课程设计总结与展望
设计成果总结
实现九路抢答功能
成功设计并实现了一个九路抢答器，能够准确、快速地识别并显 示第一个抢答者的编号。
问题跟踪与解决
对测试中发现的问题进行跟踪，分析问题原因并 提出解决方案，确保问题得到及时解决。
性能指标评估
响应时间评估
评估九路抢答器的响应时间是否符合 设计要求，并分析影响响应时间的因 素。
准确性评估
评估九路抢答器在各种条件下的准确 性，包括不同输入信号幅度、频率和 负载条件下的准确性。
模拟电子技术基础简明教程(第三版)课后答案第9章习题答案
9-6试用产生正弦波振荡的相位平衡条件判断图9-42中 的各电路能否产生正弦振荡。
Байду номын сангаас
电路引入正反馈，能产生 电路引入正反馈， 正弦振荡。 正弦振荡。
9-6试用产生正弦波振荡的相位平衡条件判断图9-42中 的各电路能否产生正弦振荡。
RC移相式正弦波发生电路， 移相式正弦波发生电路， 移相式正弦波发生电路 需要三节或三节以上的RC 需要三节或三节以上的 移相环节。 移相环节。 不能产生正弦振荡 产生正弦振荡。 不能产生正弦振荡。 详见书p250。 详见书 。
正反馈，满足相位平衡条件。 正反馈
共基
9-9判断图9-45各电路能否满足产生正弦振荡的相位平 衡条件。
负反馈，不满足相位平衡条件。 负反馈
9－16 集成运放的最大输 出电压是±13V，输入信号 出电压是±13V， 的低频信号。 是uI＝5sinωt的低频信号。 的低频信号 按理想情况画出U ＋ 按理想情况画出 R=＋ 2.5V、0V、 －2.5V时输 、 、 时输 出电压的波形。 出电压的波形。
－
＋
－
9-7试分析图9-43中各电路是否满足产生正弦振荡的相 位平衡条件，其中d分图是交流等效电路。
正反馈，满足相位平衡条件。 正反馈
9-7试分析图9-43中各电路是否满足产生正弦振荡的相 位平衡条件，其中d分图是交流等效电路。
负反馈，不满足相位平衡条件。 负反馈
9-7试分析图9-43中各电路是否满足产生正弦振荡的相 位平衡条件，其中d分图是交流等效电路。
0
当UR>0时：方波波形不变，三角波波形向上平移 当UR<0时：方波波形不变，三角波波形向下平移
9-22方波和三角波发生电路如图9-57所示。 2.画出u01和u 的波形，标明峰-峰值。如果A1的反相端 改接UREF，方波和三角波的波形有何变化？ 解：
模拟集成电路设计的九个级别
一段你刚开始进入这行，对PMOS/NMOS/BJT什么的只不过有个大概的了解，各种器件的特性你也不太清楚，具体设计成什么样的电路你也没什么主意，你的电路图主要看国内杂志上的文章，或者按照教科书上现成的电路，你总觉得他们说得都有道理。
你做的电路主要是小规模的模块，做点差分运放，或者带隙基准的仿真什么的你就计算着发文章，生怕到时候论文凑不够。
总的来说，基本上看见运放还是发怵。
你觉得spice是一个非常难以使用而且古怪的东西。
二段你开始知道什么叫电路设计，天天捧着本教科书在草稿纸上狂算一气。
你也经常开始提起一些技术参数，Vdsat、lamda、early voltage、GWB、ft之类的。
总觉得有时候电路和手算得差不多，有时候又觉得差别挺大。
你也开始关心电压，温度和工艺的变化。
例如低电压、低功耗系统什么的。
或者是超高速高精度的什么东东，时不时也来上两句。
你设计电路时开始计划着要去tape out，虽然tape out看起来还是挺遥远的。
这个阶段中，你觉得spice很强大，但经常会因为AC仿真结果不对而大伤脑筋。
三段你已经和PVT斗争了一段时间了，但总的来说基本上还是没有几次成功的设计经验。
你觉得要设计出真正能用的电路真的很难，你急着想建立自己的信心，可你不知道该怎么办。
你开始阅读一些JSSC或者博士论文什么的，可你觉得他们说的是一回事，真正的芯片或者又不是那么回事。
你觉得Vdsat什么的指标实在不够精确，仿真器的缺省设置也不够满足你的要求，于是你试着仿真器调整参数，或者试着换一换仿真器，但是可它们给出的结果仍然是有时准有时不准。
你上论坛，希望得到高手的指导。
可他们也是语焉不详，说得东西有时对有时不对。
这个阶段中，你觉得spice虽然很好，但是帮助手册写的太不清楚了。
四段你有过比较重大的流片失败经历了。
你知道要做好一个电路，需要精益求精，需要战战兢兢的仔细检查每一个细节。
你发现在设计过程中有很多不曾设想过的问题，想要做好电路需要完整的把握每一个方面。
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模拟九段
网上流行的又一篇模拟电路设计等级，记得以前转过一篇复旦校友写的模拟电路的四个等级，这篇学围棋的分级，细化为九个等级，不知道作者是修行到九级了还正处于中间节点，余下的都是空想出来的。
Anyway，作者给模拟电路设计者描绘了一条通往模拟电路仙界的光明大道，使修行者在前行途中不致迷途，而为之不断开拓进取。
上几周和邹亮一起翻看，自己掂量掂量自己的功力，也就三四级的样子，而要升级到第五级就没有这么容易了，这好比武林高手需要的闭关修炼，需要几年甚至几十年的持之以恒；不可忽视的是，天赋也决定你进阶的速度和程度，看看第九段，神一样的人，膜拜兼内牛满面中……
一段你刚开始进入这行，对PMOS/NMOS/BJT什么的只不过有个大概的了解，各种器件的特性你也不太清楚，具体设计成什么样的电路你也没什么主意，你的电路图主要看国内杂志上的文章，或者按照教科书上现成的电路，你总觉得他们说得都有道理。
你做的电路主要是小规模的模块，做点差分运放，或者带隙基准的仿真什么的你就计算着发文章，生怕到时候论文凑不够。
总的来说，基本上看见运放还是发怵。
你觉得spice是一个非常难以使用而且古怪的东西。
二段你开始知道什么叫电路设计，天天捧着本教科书在草稿纸上狂算一气。
你也经常开始提起一些技术参数，Vdsat(饱和区与线性区分隔点)、lamda、early voltage(相关于所用电晶体的尔利电
压,更高的VA =更高的阻抗=更高的放大器增益)、GBW(增益带宽积)、Ft之类的。
总觉得有时候电路和手算得差不多，有时候又觉得差别挺大。
你也开始关心电压，温度和工艺的变化。
例如低电压、低功耗系统什么的。
或者是超高速高精度的什么东东，时不时也来上两句。
你设计电路时开始计划着要去Tape out(IC或PCB设计的最后一步既送给工厂加工)，虽然Tape out看起来还是挺遥远的。
这个阶段中，你觉得Spice很强大，但经常会因为AC仿真结果不对而大伤脑筋。
三段你已经和PVT斗争了一段时间了，但总的来说基本上还是没有几次成功的设计经验。
你觉得要设计出真正能用的电路真的很难，你急着想建立自己的信心，可你不知道该怎么办。
你开始阅读一些JSSC或者博士论文什么的，可你觉得他们说的是一回事，真正的芯片或者又不是那么回事。
你觉得Vdsat什么的指标实在不够精确，仿真器的缺省设置也不够满足你的要求，于是你试着仿真器调整参数，或者试着换一换仿真器，但是可它们给出的结果仍然是有时准有时不准。
你上论坛，希望得到高手的指导。
可他们也是语焉不详，说得东西有时对有时不对。
这个阶段中，你觉得spice虽然很好，但是帮助手册写的太不清楚了。
四段你有过比较重大的流片失败经历了。
你知道要做好一个电路，需要精益求精，需要战战兢兢的仔细检查每一个细节。
你发现在设计过程中有很多不曾设想过的问题，想要做好电路需要完整的把握每一个方面。
于是你开始系统地重新学习在大学毕业时已经卖掉的课本。
你把能能找到的相关资料都仔细的看了一边，希望能从中找到一些更有启发性的想法。
你已经清楚地知道了你需要达到的电路指标和性能，你也知道了电路设计本质上是需要做很多合理的折中。
可你搞不清这个“合理”是怎么确定的，不同指标之间的折中如何选择才好。
你觉得要设计出一个适当的能够正常工作的电路真的太难了，你不相信在这个世界上有人可以做到他们宣称的那么好，因为聪明如你都觉得面对如此纷杂的选择束手无策，他们怎么可能做得到？这个阶段中，你觉得spice 功能还是太有限了，而且经常对着"time step too small"的出错信息发呆，偶尔情况下你还会创造出巨大的仿真文件让所有人和电脑崩溃。
五段你觉得很多竞争对手的东西不过如此而已。
你开始有一套比较熟悉的设计方法。
但是你不知道如何更加优化你手头的工具。
你已经使用过一些别人编好的脚本语言，但经常碰到很多问题的时候不能想起来用awk或者perl搞定。
你开始大量的占用服务器的仿真时间，你相信经过大量的仿真，你可以清楚地把你设计的模块调整到合适的样子。
有时候你觉得做电路设计简直是太无聊了，实在不行的话，你在考虑是不是该放弃了。
这个阶段中，你觉得spice好是好，但
是比起fast spice系列的仿真器来，还是差远了；你开始不相信AC仿真，取而代之的是大量的transient仿真。
六段你开始明白在这个世界中只有最合适的设计，没有最好的设计。
你开始有一套真正属于自己的设计方法，你会倾向于某一种或两种仿真工具，并能够熟练的使用他们评价你的设计。
你开始在设计中考虑PVTO(Pressure-Volume-Temperature 压力体积温度)的变化，你知道一个电路从开始到现在的演化过程，并能够针对不同的应用对他们进行裁减。
你开始关注功耗和面积，你tape out 的芯片开始有一些能够满足产品要求了。
但是有时候你还是不能完全理解一些复杂系统的设计方法，并且犯下一些愚蠢的错误并导致灾难性后果。
你开始阅读JSSC时不只是挑一两片文章看看，或许把JSSC作为厕所读物对你来说是一个不错的选择。
在这个阶段中，你觉得spice是一个很伟大的工具，你知道如何在Spice中对精度和速度做合理的仿真，并随时做出最合适的选择。
七段你开始真正理解模拟电路设计的本质，无论对于高精度系统还是高速度系统都有自己独有的看法和经验。
你可以在系统级对不同的模块指标进行折中以换取最好的性能。
你会了解一个潜在的市场并开始自己的产品定义，并且你知道只要方法正确，你设计出的产品会具有很好的竞争力。
你可以从容的从头到脚进行整个电路的功能和指标划分，你了解里面的每一个技术细节和他们的折中会对于你的产品有怎样的影响。
你开始关注设计的可靠性。
在这个阶段中，你觉得Spice是一个很实用的工具，并喜欢上了蒙特卡洛仿真，但你还是经常抱怨服务器太慢，虽然你经常是在后半夜运行仿真。
八段这个时候成功的做出一个芯片对你来说是家常便饭，就象一名驾驶老手开车一样，遇到红灯就停、绿灯就行。
一个产品的设计对于你来说几乎都是无意识的。
你不需要再对着仿真结果不停的调整参数和优化，更多时候之需要很少量的仿真就可以结束一个模块的设计了。
你能够清楚地感觉到某一个指标的电路模块在技术上是可能的还是不可能的。
你完全不用关心具体模块的噪声系数或者信噪比或者失真度。
你只需要知道它是可以被设计出来就可以了，更详细的技术指标对你来说毫无意义。
你开始觉得JSSC上的东西其实都是在凑数，有时候认为JSSC即使作为厕纸也不合格(太薄太脆)。
你觉得Spice偶尔用用挺好的，但是实在是不可靠，很多的时候看看工作点就差不多够了。
九段这时候的你对很多电路已经料如指掌，你可以提前预知很多技术下一轮的发展方向。
一年你只跑上几次仿真，也可能一仿真就是几年。
你很少有画电路图的时候，多数时间你在打高尔夫或是在太平洋的某个小岛钓鱼。
除了偶尔在ISSCC上凑凑热闹，你从不和别人说起电路方面的事，因为你知道没人能明白。