简单电路原理图
实验一 简单逻辑电路的原理图设计
实验一简单逻辑电路的原理图设计实验目的（1）学习并掌握QuartusⅡ开发系统的基本操作。
（2）学习并掌握在QuartusⅡ中原理图设计电路的方法。
（3）掌握在QuartusⅡ中设计简单逻辑电路的方法。
（4）掌握CPLD/FPGA的开发流程。
（5）掌握EDA实验开发系统的使用。
实验仪器设备（1）PC一台。
（2）QuartusⅡ开发软件一套。
（3） EDA技术实验开发系统一套。
实验要求（1）预习教材中的相关内容。
（2）阅读并熟悉本次实验的内容。
（3）用图形输入方式完成电路设计。
（4）分析功能仿真与时序仿真的差别。
（5）下载电路到EDA实验系统验证结果。
实验任务设计一个２－４线译码器并进行仿真、下载验证。
（１）２－４线译码器的逻辑线路图，在QuartusⅡ软件中完成的２－４线原理图，如下图一所示。
（２）原理图设计，编译和仿真方法与步骤。
１） 建立工程，主要包括建立工程文件，选择需要加入的文件和库，选择目标器件，选择第三方EDA 工具，结束设置。
２） 建立原理图文件，主要包括建立原理图／图表模块文件，放置元件符号，连接各元器件并命名，保存文件。
３） 对设计进行编译。
４） 仿真，主要过程包括建立矢量波形文件，添加端口或结点，编辑输入信号并保存文件，仿真。
（３） 引脚图分配。
引脚分配是为了对所涉及的工程进行硬件测试，将输入输出信号锁定在器件确定的引脚上，选择Assignment|Pins 菜单命令，确定本项目所有的输入输出引脚名，然后重新编译工程。
（４） 下载编程／配置步骤。
当连接好实验系统的下载电缆后，打开Quartus Ⅱ７．２软件，Quartus Ⅱ软件主界面中选择Tools |Programer 菜单命令，打开编程器对话框，查看左上角的Hardware 栏中硬件是否已经安装。
VCCAINPUTVCCBINPUT OUT1OUTPUT OUT2OUTPUT OUT3OUTPUT OUT4OUTPUT AND2instAND2inst1AND2inst2AND2inst3NOTinst4NOTinst5图一 实验原理图实验报告与总结实验仿真结果与分析。
最简单9v升压电路图大全(四款升压电路原理图详解)
最简单9v升压电路图大全（四款升压电路原理图详
解）
最简单9v升压电路图（一）
1.5V升9V电源电路图如附图所示。
该电路为间歇式振荡升压电路。
BG1与L1、L2、C1等构成振荡器。
BG1为振荡管，工作在开关状态。
L1、C1为振荡反馈元件。
L2为振荡储能绕组。
为了方便，电路还设计了由BG3构成的自动电子开关。
当BG3的基极没有负载时，也就没有基极电流，BG3、BG2、BG1均截止，整个电路停止工作，不消耗电源。
因此，本电路不需设立单独的电源开关。
当A、B两点接上负载时，BG3导通，BG2也跟着导通，通过负载为BG1提供基极电流，BG1导通，能量从电源流入并储存在L2中。
此时BG1集电极电压很低，D1截止，负载由C2残存电压供电。
当BG1截止时，L2中电流不能突变，它将产生出较高的逆程电动势，经D1整流后输出。
当输出电压高于D2的稳压值时，BG2的b、e结反偏而趋向于截止，BG1基极电流将会下降，迫使其振荡减弱，输出电压也随之下降从而将输出电压自动地控制在D2的稳压值附近。
元件选择与制作调试：。
绘制简单电路原理图
嵌入式系统设计
在嵌入式系统设计中，电路原理图用于表示处理器、外设和接口电 路的连接关系。
算法可视化
通过将算法转换为电路原理图的形式，计算机科学家可以直观地展 示算法的工作原理和实现过程。
总结与展望
06
回顾本次课程重点内容
混联电路原理图的绘制
混联电路的定义
混联电路是既有串联又有并联的电路连接方式。
元件连接方式
在混联电路中，部分元件采用串联方式连接，部分元件采用并联方式连接。
混联电路原理图的绘制
01
绘制步骤
02
确定电源正负极，并在图纸上标明。
03 根据电路需求，选择合适的元件并确定其位置。
混联电路原理图的绘制
01
掌握电路基本元件
学习并掌握了电阻、电容、电感等基本元件的符 号和特性。
简单电路分析
学会了如何分析简单电路，包括串联、并联电路 的特点和计算方法。
电路原理图绘制
通过实践，掌握了使用电路设计软件绘制简单电 路原理图的基本技能。
分享学习心得与体会
理论与实践相结合
通过本次课程，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。 只有将理论知识应用到实际中，才能真正掌握和理解。
绘制电路原理图的步
02
骤
确定电路类型与功能
明确电路要实现的功 能，如放大、滤波、 振荡等。
确定电路的输入和输 出信号类型及范围。
根据功能选择合适的 电路类型，如模拟电 路、数字电路或混合 信号电路。
选择合适的元件与符号
根据电路功能选择合适的电子 元件，如电阻、电容、电感、 二极管、三极管等。
选择合适的元件符号，确保符 号清晰易读且与元件实际功能 相符。
三极管开关电路图原理及设计详解
三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路（工作在饱和态）在现代电路设计应用中屡见不鲜，经典的74LS，74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路，只是驱动能力一般而已。
TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路；按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射级跟随开关电路。
1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图：上面的基本电路离实际设计电路还有些距离：由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程（当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零）。
也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接应用于中高频开关。
1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1（添加加速电容）：解释：当晶体管突然导通（IN信号突然发生跳变），C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。
当晶体管突然关断（IN信号突然发生跳变），C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。
C通常取值几十到几百皮法。
电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态；R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。
R1和R3是基极电流限流用。
1.3 实用的NPN型开关原理图2（消特基二极管钳位）：解释：由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小，所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的，这样流到三极管基极的电流就很小，积累起来的电荷也少，当晶体管关断（IN信号突然发生跳变）时需要卸放的电荷少，关断自然就快。
1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压，三极管满足集电极功耗；通过负载电流和hfe（取三极管最小hfe来计算）计算基极电阻（要为基极电流留0.5至1倍的余量）。
注意消特基二极管反向耐压。
三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。
各类整流电路图及工作原理
桥式整流电路图及工作原理介绍桥式整流电路如图1所示，图（a）、（b）、（c）是桥式整流电路的三种不同画法。
由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。
四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。
图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压。
在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即UL = 0.9U2IL = 0.9U2／RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL／2 = 0.45 U2／RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z图1（c）的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压v o=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管截止，输出电压v o=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。
但对于电子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。
最简单调幅电路原理图解
最简单调幅电路原理图解调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。
调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。
通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅;反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。
在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好;（2）集电极效率高;（3）要求低放级电路简单。
1、基极调幅电路图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f（ube）关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大器比较简单。
其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。
2、发射极调幅电路图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。
3、集电极调幅电路图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态;反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。
简单电路原理图课件.ppt
3.判断下列电路有何缺点
活动二 画一画，比一比，评一评
请用铅笔线代替导线把刚才实验的实物连接 情况用电路图画出来。比一比谁画的快，谁画的 美观。
请每个组用两个小灯泡、一个 电键、一个电池组和若干导线组成 电路，你有几种接法？请连接一下。 并把你设计的实物电路改画成电路 图。
串联电路
干路
支路
干路
在现实生活中，很多火灾都是由于 电源短路造成的。
2003年7月22日
河南某网吧由
埃菲尔铁塔由于电 于电路短路导致火
源短路导致火灾。 灾。
由于电线老化 引发电源短路引起 的汽车自燃事故。
电路的三种状态比较
三种 状态 开路(断路) 通路（闭合电路）
短路
含义 断开的电路 接通的电路
不经过用电器,直接把导 线接在电源两极的电路
并联电路
演示实验，画出电路图
串联电路
干路— 支路—
并联电路
串联电路—— 把用电器逐个顺次连接起来的电路。
并联电路—— 把用电器并列地连接起来的电路。
小
结
电路的基本组成 电路 电 路图
电路 三种 状态
通路 开路 短路
元件符号
画电路图
串、并联电路
同步练习
1、下列电路中不正确的是：（ ）
正确答案（ A、B ）
夜景--喷泉
怎么才能使下列用电器工作？
用电器
探究活动:
1、请两位同学，用最少的器材，让小 电灯在开关的控制下亮起来。
2、请你们想方设法让小电灯熄灭。
刚才的实验线路是不是最简单的？ 我们用逐个减少元件的方法来研究。
1.电池 ： 没有电池小灯泡还会亮吗？试一试。
电池中哪部分是正极， 哪部分是负极？
最简单的短路保护电路图汇总（六款模拟电路设计原理图详解）
最简单的短路保护电路图汇总（六款模拟电路设计原理图详解）最简单的短路保护电路图（一）简易交流电源短路保护电路交流电源电压正常时，继电器吸合，接通负载（Rfz）回路。
当负载发生短路故障时，KA两端电压迅速下降，KA释放，切断负载回路。
同时，发光二极管VL点亮，指示电路发生短路。
最简单的短路保护电路图（二）这是一个自锁的保护电路，短路时：Q3极被拉低，Q2导通，形成自锁，迫使Q3截止，Q3截至后面负载没有电压，这时有没有负载已经没有关系了，所以即使拿掉负载也不会有输出。
要想拿掉负载后恢复输出，可以在Q3得CE结上接一个电阻，取1K左右。
C2和C3很重要，在自锁后，重启电路就靠这两个电容，否则启动失败。
原理是上电时，电容两端电压不能突变，C2使得Q2基极在上电瞬间保持高电平，使得Q2不导通。
C3则使得上电瞬间Q3基极保持低电平，使得Q3导通Vout有电压。
这样R5位高电平，锁住导通。
最简单的短路保护电路图（三）缺相保护电路由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，开关电源有时会出现缺相运行的情况，且掉相运行不易被及时发现。
当电源处于缺相运行时，整流桥某一臂无电流，而其它臂会严重过流造成损坏，同时使逆变器工作出现异常，因此必须对缺相进行保护。
检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。
由于电流互感器检测成本高、体积大，故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。
图5是一个简单的电子缺相保护电路。
三相平衡时，R1～R3结点H电位很低，光耦合输出近似为零电平。
当缺相时，H点电位抬高，光耦输出高电平，经比较器进行比较，输出低电平，封锁驱动信号。
比较器的基准可调，以便调节缺相动作阈值。
该缺相保护适用于三相四线制，而不适用于三相三线制。
电路稍加变动，亦可用高电平封锁PWM信号。
图5 三相四线制的缺相保护电路图6是一种用于三相三线制电源缺相保护电路，A、B、C缺任何一相，光耦器输出电平低于比较器的反相输入端的基准电压，比较器输出低电平，封锁PWM驱动信号，关闭电源。
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这是一幅丰田 凯美瑞汽车电路烧 坏的照片，同学们 知道是什么原因引 起的吗？ 如何才能完全 修复呢？
如何防止事故 再次发生呢？
教学目标：
1.了解电路原理图的优点 2.掌握节点的概念 3.掌握根据实物图画电路原理图的方法 4.了解画电路原理图时应该注意的问题
一、为什么要画电路原理图
L2 L3 S1
L2
例1
S2 S2 L1 S1 L1 L3
L2 L3 S1
L2
例1
比较实物图与原理图电流流过顺序：
实物图：电源正极、S2、L3、S1、L2、L1、电源负极
原理图：电源正极、S2、L3、S1、L2、L1、电源负极 两图电流流过顺序一致，说明原理图正确。
画电路原理图应该注意的问题：
如果中间有分岔，还需要注意在哪点分流， 又在哪点汇合。
例1
S2 L1 S1
L3
L2
例1
S2 S2 L1 S1
L3
L2
例1
S2 S2 L1 S1 L3
L3
L2
例1
S2 S2 L1 S1 L3
L3
S1
L2
例1
S2 S2 L1 S1 L3
L2 L3 S1
L2
例1
S2 S2 L1 S1 L1 L3
实际电路比较复杂，走线不规则，不便于理解、分析和计算
电气控制柜
电子线路板
电路元件多种多样，不易识别
常见电阻外观
电路原理图的优点
1. 用为数不多的理想元件代替种类繁多的实际元件，易于识别 2. 突出主要因素，忽略次要因素，在不影响工程实际的情况下，大 大简化了电路
3. 按照人们阅读习惯画出的电路图，便于理解、分析和计算
例2
S2
L2
B S2 A2
A
B L3 S3
A
A2
S3 A A2 S1 L3 S1
例2
S2
L2
B S2 A2
A
B L3 S3
A
L2 S3 A A2 S1 L3 S1
例2
S2
L2
B S2 A2
A
B L3 S3
A
L2
A2
S3 A A2 S1 L3 S1
四、课堂总结
1.为什么要画电路原理图？ 2.如何根据实物图画电路原理图（重点）。
S3
S1
L3
例2
S2
L2
B S2 A2
A
A
A2
S3
S1
L3
例2
S2
L2
B S2 A2
A
A S3
A2
S3
S1
L3
例2
S2
L2
B S2 A2
A L3
A S3
S3
S1
L3
例2
S2
L2
B S2 A2
A
B L3 S3
A
A2
S3
S1
L3
例2
S2
L2
B S2 A2
A
B L3 S3
A
A2
S3
S1 S1 L3
S2
S2
L1
L3
L2
L3
L2 S1 合格（整齐、美观） 不合格（杂乱）
S1
画电路原理图应该注意的问题：
1. 电路图呈长方形 3. 不能画在拐角上 2. 元件分布均匀 4. 导线横平竖直
S2
S2
L1
L3
L2
L3
L2 S1
S1
合格（整齐、美观）
不合格（杂乱）
例2
L2 S2 A2
A2
S3
S1
L3
例2
A2
S1
L1
Thanks!
3.画电路原理图注意事项。
4.节点的概念。
5.回顾了部分常用电路元件的符号。
L2
五、思考题
如果已知电路原 理图，如何连接实物 图呢？ A2
S2
L2
S2 S1
A2
L1
A1
A2
L1 A1 S1
A1
六、作业
1. 如何根据实物图画 电路原理图？画电 路原理图应该注意 哪些事项？ L2 S2
2. 根据右边所示实物 图，画出电路原理 图。
汽车电路部分实物照片
对应电路图
二、常用元件电路符号
电源（电池） 开关
导线
灯泡
电阻
滑动变阻器
电流表
电压表
接地
接壳
二、常用元件电路符号
电源（电池） 开关
导线
灯泡
电阻
滑动变阻器
V
电流表
A
电压表
接地
接壳
三、电路图原理图画法
三、电路图原理图画法
电流法：
先画电源，从电源正极出发，根据电流流 过元件的顺序，依次画出电路各元件，最后回 到电源负极。 如果中间没有分岔，按顺序画完即可。
节点：
L2
B S2 A2
A
L1
A2
S3
S1
L3
例2
节点： 三条或三条以上支路相交的 点，称之为节点。 B S2 A2 A 为了方便描述，通常对节点 命名。命名一般采用英文字母表示， 如A、B、C、D等。 I1 I2 A I3 R3 R2
L2
L1
A2
S3
R1
S1
L3
例2
S2
L2
B S2 A2
A
A2