JAVA设计
java课程设计范例

java课程设计范例一、教学目标本节课的教学目标是让学习者掌握Java编程语言的基本语法、流程控制语句以及简单的数据结构。
通过本节课的学习,学生将能够:1.理解Java语言的基本语法,包括数据类型、变量、运算符等。
2.掌握Java的流程控制语句,包括条件语句、循环语句等。
3.熟悉Java的基本数据结构,包括数组、链表、栈和队列等。
4.能够运用Java语言编写简单的程序,实现基本的算法。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.Java语言的基本语法:介绍Java语言的数据类型、变量、运算符等基本语法规则。
2.流程控制语句:讲解条件语句、循环语句等流程控制语句的用法和意义。
3.基本数据结构:介绍Java中的数组、链表、栈和队列等基本数据结构及其应用。
4.编程实践:通过编写简单的Java程序,使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解Java语言的基本语法、流程控制语句和基本数据结构,使学生能够理解和掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析具体的Java程序案例,使学生能够了解和掌握Java语言的应用方法。
3.实验法:让学生通过编写和运行Java程序,亲自体验和掌握Java语言的语法和编程技巧。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《Java编程语言》等与本节课内容相关的教材和参考书。
2.多媒体资料:通过PPT等多媒体形式,生动、形象地展示Java语言的基本语法、流程控制语句和基本数据结构。
3.实验设备:为学生提供必要的计算机和网络环境,让他们能够编写和运行Java程序。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下几种评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估他们的学习态度和理解能力。
2.作业:布置与课程内容相关的作业,评估学生对知识点的掌握程度和编程能力。
《Java设计模式大全》

《Java设计模式大全》Java语言是当今非常流行的编程语言,在Web开发、大数据处理、机器学习等领域都有广泛的应用。
Java设计模式是Java开发中非常重要的一部分,它可以帮助开发者更好地组织和管理代码,提高代码的可重用性和可维护性。
本文将为大家介绍Java设计模式的各种类型,以及如何在实际开发中应用这些设计模式。
一、什么是设计模式设计模式是指在软件设计过程中经过反复验证,被广泛应用并被认同的一种解决特定问题的方案。
设计模式是对软件设计经验的总结和提炼,它可以指导开发者在特定情境下进行面向对象的软件设计和编程。
设计模式在软件开发中的作用是非常重要的,它可以提高软件的可扩展性、可维护性和可复用性,减少软件开发过程中的重复工作,同时还可以让开发者更好地进行沟通和协作。
二、Java设计模式的分类Java设计模式按照其目的和形式可以分为以下三种类型。
1、创建型模式创建型模式是一种用于创建对象的模式,它主要是处理对象的实例化、初始化和组合等问题。
这种模式在需要对对象的具体实现进行隔离时非常有用,它可以让代码更加灵活和可维护。
常见的创建型模式有:简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式和原型模式。
2、结构型模式结构型模式是一种用于描述对象之间组合方式的模式,它关注的是对象的组合和协作方式。
结构型模式可以允许开发者通过某些方式,将对象组织起来以满足特定需求。
常见的结构型模式有:适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰器模式、外观模式、享元模式和代理模式。
3、行为型模式行为型模式是一种用于描述对象之间消息传递和流程控制的模式,它关注的是对象之间的交互方式和协作机制。
行为型模式可以帮助开发者构建一个有机的、高度可扩展的软件系统。
常见的行为型模式有:责任链模式、命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板方法模式和访问者模式。
三、Java设计模式的应用Java设计模式是一种非常实用的开发技巧,它可以帮助开发者更好地组织和管理代码,提高软件的可重用性和可维护性,同时也可以让团队进行更加高效的协作和沟通。
java最常用的六种设计模式及举例

java最常用的六种设计模式及举例
1. 单例模式(Singleton Pattern):保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
例如,数据库连接池的设计使用了单例模式。
2. 工厂模式(Factory Pattern):通过使用工厂方法来创建对象,而不是直接调用构造函数,从而实现封装和解耦的目的。
例如,Java中的Calendar类的getInstance()方法返回一个Calendar对象。
3. 观察者模式(Observer Pattern):定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态改变时,所有依赖于它的对象都会自动接收到通知并更新。
例如,Java中的事件处理机制,使用了观察者模式。
4. 装饰者模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责,同时又不改变其结构。
例如,Java IO中的InputStream类是一个抽象类,而以其为基础的FileInputStream 类和BufferedInputStream类则是具体的装饰者。
5. 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
例如,Java中的Collections类中的方法Arrays.asList()可以将数组转换为List类型。
6. 策略模式(Strategy Pattern):封装一系列的算法,使得它们可以互相替换,而不影响使用它们的客户端。
例如,Java中
的Comparator接口和Comparable接口,用于定义排序算法的策略。
java详细设计说明书文档示例

java详细设计说明书文档示例Java详细设计说明书文档示例一、引言Java详细设计说明书是软件开发中的重要文档之一,它在软件设计和开发过程中起到了指导和记录的作用。
本文档旨在详细描述Java 程序的设计思路、模块结构、类设计和方法实现等内容,为开发人员提供清晰明了的设计指导。
二、背景Java是一种跨平台的面向对象编程语言,具有简单易学、安全可靠和高效性的特点。
在软件开发领域,Java被广泛应用于Web应用、移动应用和企业级应用等多个领域。
为了确保Java程序的设计合理、结构清晰和代码可维护性,编写Java详细设计说明书是非常必要的。
三、设计目标本文档的设计目标如下:1. 描述Java程序的整体架构和模块划分,使开发人员能清晰理解程序结构。
2. 详细描述各个模块的功能和相互关系,确保程序的模块化和低耦合性。
3. 说明每个类的设计思路和功能,确保类的职责单一和高内聚性。
4. 提供方法级的设计说明,确保方法的输入输出和实现逻辑清晰明了。
5. 给出必要的代码示例和注释,方便开发人员理解和使用。
四、设计概述本Java程序是一个学生信息管理系统,主要包括学生信息的录入、查询、修改和删除等功能。
系统的整体架构采用三层架构(表现层、业务逻辑层和数据访问层),以实现功能模块的分离和重用。
1. 表现层表现层是用户与系统交互的界面,负责接收用户输入和显示系统输出。
在本程序中,我们使用Swing框架开发了一个简单的图形用户界面(GUI),包括菜单、输入框和按钮等组件。
2. 业务逻辑层业务逻辑层是程序的核心部分,负责处理用户请求和业务逻辑。
在本程序中,我们设计了以下几个业务模块:- 学生信息录入模块:负责接收用户输入的学生信息,对其进行验证和保存。
- 学生信息查询模块:负责根据用户提供的条件查询学生信息,并将结果返回给用户。
- 学生信息修改模块:负责根据用户提供的条件修改学生信息。
- 学生信息删除模块:负责根据用户提供的条件删除学生信息。
java的设计原则

java的设计原则Java是一种广泛使用的编程语言,它的设计原则涉及到很多方面,包括可读性、可维护性、灵活性等。
本文将对Java的设计原则进行详细介绍。
一、SOLID原则SOLID原则是面向对象编程中的五个基本原则,它们分别是单一职责原则(SRP)、开放封闭原则(OCP)、里氏替换原则(LSP)、接口隔离原则(ISP)和依赖倒置原则(DIP)。
这些原则可以帮助我们设计出更加健壮、灵活和可扩展的代码。
1. 单一职责原则单一职责原则指一个类只负责一个功能或者任务。
这样可以提高代码的可读性和可维护性,同时也降低了类之间的耦合度。
2. 开放封闭原则开放封闭原则指软件实体应该对扩展开放,对修改关闭。
这意味着当需求发生变化时,我们不需要修改已有的代码,而是通过扩展来满足新需求。
3. 里氏替换原则里氏替换原则指子类可以替换掉父类并且不会影响程序的正确性。
这意味着在使用继承时,子类需要保持和父类一致的行为和约束。
4. 接口隔离原则接口隔离原则指一个类不应该依赖它不需要的接口。
这样可以避免因为接口改变而导致的代码修改。
5. 依赖倒置原则依赖倒置原则指高层模块不应该依赖低层模块,而是应该依赖其抽象。
这样可以降低模块之间的耦合度,提高代码的可复用性。
二、DRY原则DRY原则指“Don't Repeat Yourself”,即不要重复自己。
这意味着我们应该尽可能地避免重复代码,而是把相同或相似的功能抽象成一个公共部分,以提高代码的可维护性和可扩展性。
三、KISS原则KISS原则指“Keep It Simple, Stupid”,即保持简单。
这意味着我们应该尽量避免过度设计和复杂实现,而是采用简单明了的方式来解决问题,以提高代码的可读性和可维护性。
四、YAGNI原则YAGNI原则指“You Ain't Gonna Need It”,即你不会需要它。
这意味着我们应该尽可能地避免过度设计和实现,在真正需要时再进行扩展和修改,以提高代码的简洁性和可维护性。
java课程设计.docx

java课程设计.docx一、教学目标本章节的教学目标分为三个部分:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标:通过本章节的学习,学生需要掌握Java编程的基本语法、数据类型、控制结构、函数等基础知识。
技能目标:学生能够运用Java编程解决简单的实际问题,具备基本的编程能力。
情感态度价值观目标:培养学生对编程的兴趣和热情,提高学生解决问题的能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括Java编程的基本语法、数据类型、控制结构、函数等基础知识。
具体包括以下内容:1.Java编程的基本语法和规则2.数据类型:整数类型、浮点类型、字符类型、布尔类型等3.控制结构:顺序结构、选择结构、循环结构等4.函数:定义和调用函数,传递参数,返回值等5.常用内置函数:数学函数、字符串函数等三、教学方法本章节的教学方法采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的方式进行。
1.讲授法:通过讲解和示范,让学生掌握Java编程的基本语法和规则,以及数据类型、控制结构、函数等基础知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生学会如何运用Java编程解决实际问题。
3.实验法:通过上机实验,让学生动手实践,巩固所学知识,提高编程能力。
四、教学资源本章节的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材:选用权威、实用的Java编程教材,如《Java核心技术》等。
2.参考书:提供相关的Java编程参考书籍,如《Java编程思想》等。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,提供Java编程相关的视频教程等。
4.实验设备:确保学生有足够的计算机设备进行上机实验。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等方式,评估学生在课堂上的学习态度和表现。
2.作业:布置适量的作业,评估学生的知识掌握和运用能力。
3.考试:进行定期的考试,评估学生对章节知识的全面理解和掌握程度。
java技术设计方案
java技术设计方案Java技术设计方案一、需求分析•确定项目的目标和范围•收集并分析用户需求•制定系统功能和非功能需求二、系统架构设计•划分模块和层次结构•设计系统的主要模块和功能•选择合适的框架和技术三、数据库设计•确定数据库的结构和关系•设计数据表和字段•选择合适的数据库管理系统四、技术选型•选择适合项目需求的开发工具和环境•选择合适的开发框架和组件•选择数据库访问方式五、详细设计•设计系统的各个模块的详细逻辑•设计各个模块之间的接口和通信方式•进行数据结构设计和算法设计六、编码实现•执行详细设计阶段的设计方案•使用Java语言编写代码•进行单元测试和集成测试七、性能优化•对系统进行性能测试和分析•优化代码和算法,提高系统的运行速度和效率•优化数据库的查询和访问性能八、用户界面设计•设计用户友好的界面•使用合适的UI框架和控件•进行界面的美化和优化九、安全设计•设计系统的安全策略和机制•对用户身份验证和权限控制进行设计•防范常见的安全攻击和漏洞十、部署和维护•部署系统到目标环境中•进行系统的安装和配置•提供系统的维护和技术支持以上是针对”java技术设计方案”的相关方案资料。
通过以上步骤,我们可以全面而系统地设计和实施一个健壮、高效的Java应用程序。
十一、项目管理•制定项目计划和进度安排•确定项目的资源需求和分配•进行项目风险评估和管理•与团队成员和相关方沟通和协调十二、版本控制与集成•使用版本控制系统进行代码管理和版本控制•创建开发和测试环境并进行集成测试•进行持续集成和自动化测试十三、文档编写和整理•编写系统设计和技术文档•整理项目过程和开发文档•归档和管理项目相关资料十四、项目验收与交付•进行系统的功能测试和性能测试•进行用户验收测试和bug修复•完成系统的交付和上线部署以上是针对”java技术设计方案”的完整流程,通过合理和系统地规划、设计和实施,我们可以顺利完成Java技术相关项目的开发和交付。
java常用的设计模式及应用场景
java常用的设计模式及应用场景一、单例模式(Singleton)单例模式是一种对象创建型模式,它指的是设计一个类,使其只能生成一个实例。
它只提供一个类实例,保证只有一个实例存在。
有时候,只需要一个类的实例来控制整个系统,例如实现一个全局的缓存,或是建立一个共享的日志记录器,单例模式可以很好的实现这个目的。
应用场景:1、对于需要频繁创建和销毁的对象,可以考虑使用单例模式,以避免过多地重复创建和销毁造成系统开销。
2、对于某些资源比较宝贵的对象,例如数据库连接,则可以用单例模式进行封装,保证全局应用程序只有一个,从而避免重复创建,浪费资源。
二、工厂模式(Factory)工厂模式是一种类创建型模式,它把类的实例化推迟到子类来完成。
它用于隔离客户类和实例化对象,通过声明抽象类类来定义构造过程,将不同的定义转移到不同的子类中去,从而使用户不需要关心实例化过程。
1、在有大量不同对象需要创建和管理的情况下,可以利用工厂模式封装类的实例化和存储,将池中不同对象来进行统一管理。
2、在使用设计模式的情况下,复杂的类结构已经不适合用一个实例来创建,可以采用工厂模式实现多个类的实例化,让用户不用关心对象实例的创建过程。
抽象工厂模式是一种工厂模式的拓展,它把简单工厂模式的单一职责拆分为多个类,从而实现一个系列相关的或相互依赖的工厂,以满足比较复杂的对象创建需求。
1、在需要创建复杂对象,而复杂对象又由多个部件组成的情况下,例如计算机,单一工厂模式已经不能满足需求,那么可以通过抽象工厂模式来实现。
2、在需要产生大量不同类型的对象,或者存在一系列相互依赖的产品族,这种情况下可以使用抽象工厂模式,将工厂定义为不同维度组成的一个系列。
四、建造者模式(Builder)建造者模式是一种设计模式,它也叫构造子模式,通过使用建造者模式,客户端可以不必担心具体的生产过程,只需要给出具体的请求,由建造者来负责构造出请求的产品对象。
1、在有复杂的产品对象的时候,例如需要对多个部件进行拼装,以构造出复杂的对象,可以采用建造者模式将复杂的拼装过程进行封装,避免复杂的拼装过程变得混乱。
JAVA开发设计规范
JAVA开发设计规范JAVA开发设计规范是指在进行JAVA开发过程中,为了统一编码风格、提高代码可读性和可维护性而制定的一系列约定和规范。
本文将从命名规范、代码布局规范、注释规范、异常处理规范、编码规范等方面介绍JAVA开发设计规范。
1.命名规范变量、方法和类名应使用有意义的英文单词或缩写,遵循驼峰命名法。
-变量名应代表该变量的含义,且不使用无意义的单字母命名。
-方法名应清晰表达方法的功能和作用。
-类名应使用名词或名词短语,首字母大写。
2.代码布局规范-使用缩进方式使代码结构清晰可读。
-使用空行分隔不同的功能块。
-代码行长度应限制在80个字符之内,方便查看和打印。
3.注释规范-对于每个类、方法和成员变量,都应添加必要的注释说明其功能和用法。
-注释应该与代码同步更新,并保持准确性。
-注释应使用简洁明了的语言,不应包含冗余信息。
4.异常处理规范- 在代码中必须使用try-catch块处理可能抛出的受检异常。
- 不应使用catch(Exception e)的方式处理异常,在catch块中应提供相应的处理逻辑。
- 应避免在catch块中直接打印异常信息,而是应使用日志框架打印异常。
5.编码规范-尽量使用局部变量而不是全局变量。
-代码中不应包含硬编码的常量,应使用常量变量或配置文件存储。
-代码中应避免使用魔法数字,而使用有意义的命名常量代替。
-尽量避免使用复杂的表达式和语句,提高代码的可读性。
以上只是JAVA开发设计规范的一部分。
在实际开发过程中,还应根据团队的需求和实际情况进行适当的调整和补充。
良好的编码规范可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性,从而提高开发效率和代码质量。
同时,开发人员应定期进行代码审查和重构,以保证代码的质量和规范的执行。
java项目设计方案
java项目设计方案Java项目的设计方案需要考虑项目的需求和目标,以及项目的结构和实现方式等方面。
下面是一个简单的Java项目设计方案,仅供参考。
一、项目需求和目标该Java项目旨在开发一个学生信息管理系统,实现对学生信息的增加、删除、修改和查询等基本功能,同时需要支持对学生信息的统计和报表生成。
二、项目结构和实现方式1. 项目结构该Java项目可以按照MVC(Model-View-Controller)模式进行设计,分为以下几个模块:- 模型层(Model):负责业务逻辑的处理和数据的存储。
包括学生信息实体类和学生信息管理类等。
- 视图层(View):负责用户界面的展示和用户输入的处理。
包括学生信息管理界面和查询界面等。
- 控制层(Controller):负责协调模型层和视图层,处理用户输入和业务逻辑的交互。
包括学生信息管理控制器和查询控制器等。
2. 实现方式该Java项目可以采用以下技术和工具进行实现:- Java编程语言:使用Java作为项目的开发语言。
- Eclipse IDE:使用Eclipse作为项目的开发工具,方便进行代码编写、调试和测试等。
- MySQL数据库:使用MySQL作为项目的数据存储介质,存储学生信息和相关数据。
- JDBC技术:使用JDBC进行Java程序与MySQL数据库之间的连接和交互。
- Swing库:使用Swing库进行用户界面的设计和开发,实现学生信息管理界面和查询界面等。
三、项目实现步骤1. 模型层的实现- 设计学生信息实体类,包括学生的姓名、学号、性别、年龄等属性。
- 设计学生信息管理类,实现学生信息的增加、删除、修改和查询等基本功能,同时支持统计和报表生成。
2. 视图层的实现- 设计学生信息管理界面,包括学生信息的输入框、按钮和表格等控件,实现对学生信息的增加、删除、修改和查询等操作。
- 设计查询界面,包括查询条件的输入框、按钮和结果展示区域等控件,实现对学生信息的查询和统计等操作。
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电子技术课程设计题目:压控电压源二阶模拟滤波器的设计与仿真学院专业学号姓名指导老师2013年5月摘要本文中从滤波器开始介绍。
滤波器(filter),是一种用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。
对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路,就是滤波器,其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频。
二阶带通滤波器的作用是能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平。
二阶高通滤波器是容许高频信号通过、但减弱(或减少)频率低于截止频率信号通过的滤波器。
根据滤波器的特点可知,它的电压放大倍数的幅频特性可以准确地描述该电路属于低通、高通、带通还是带阻滤波器,因而如果能定性分析出通带和阻带在哪一个频段,就可以确定滤波器的类型。
巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。
巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。
二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。
巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降,并且也是唯一的无论阶数,振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。
其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状。
识别滤波器的方法是:一般来说,滤波器的阶数n越高,幅频特性衰减的速率越快,越接近理想的滤波器,但RC网络的阶数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。
一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带,例如在通带内没有增益或衰减,并且在通带之外所有频率都没有完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围内完成。
实际上,并不存在理想的带通滤波器。
通常,滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好,这样滤波器的性能就与设计更加接近。
带通滤波器的幅频特性如右图所示。
如果要求带宽BW的范围很宽,可采用一级二阶高通滤波器与一级二阶低通滤波器相级联,但其阻带的衰减率为-40db/10倍频程,滤波器的带宽由两个滤波器的截止频率所决定。
关键词:低通、带通、高通、带阻滤波器 PROTEUS 二阶目录摘要 (1)关键字 (1)前言 (3)一.Proteus内容简介 (4)二、设计目的 (4)三、设计内容 (5)四、滤波器国内外研究综述 (5)五、滤波器概述 (5)六、基本设计原理 (8)七、压控电压源二阶低通滤波器设计与仿真 (9)八、压控电压源二阶带通滤波器设计与仿真 (12)九、压控电压源二阶高通滤波器设计与仿真 (12)十、压控电压源二阶带阻滤波器设计与仿真 (14)结语 (17)参考文献 (17)附录 (18)前言随着电子技术的快速发展,我们生活中的方方面面几乎都充斥着电子产品,我们也无时无刻不享受着电子技术带给我们的便利。
作为通信工程专业的学生,我们应当在享受电子生活带给我们的便捷的同时,应该更多的了解与思考电子产品的设计过程,并能在已有的集成芯片和单片机等微控制器的基础上,自己动手亲身体验电子设计的过程,以便于将课本上的理论实践化,做到学以致用,更好的掌握单片机等元器件的应用,提高独立解决问题的能力和自己的动手能力。
滤波器分为两种:有源和无源。
有源滤波自身就是谐波源。
它依靠电力电子装置,在检测到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等,相位相反的谐波向量,这样可以抵消掉系统谐波,使其成为正弦波形。
有源滤波除了滤除谐波外,同时还可以动态补偿无功功率。
其优点是反映动作迅速,滤除谐波可达到95%以上,补偿无功细致。
缺点为容量相对无源滤波小。
当前常见的有源滤波容量不超过600kvar。
无源滤波指通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻(调谐滤波)状态,给某次谐波电流构成一个低阻态通路。
这样谐波电流就不会流入系统。
无源滤波的优点为运行稳定,技术相对成熟,容量大。
缺点为谐波滤除率一般只有80%,对基波的无功补偿也是一定的。
我们通过实验来研究压控电压源二阶模拟滤波器,在低通、带通、高通、带阻状态下的波形变化,进一步由原理总结其规律。
由于设计者的学识水平有限,加之时间仓促,作品不够完善,不足之处在所难免,敬请老师指导和改正。
一.Proteus内容简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086、MSP430、Cortex和DSP系列处理器。
它是能进行模拟电路、数字电路、模数混合电路、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI 调试器、键盘和LCD、LED 系统的设计与仿真的平台。
Proteus 具备原理图设计、电路分析与仿真、PCB 设计功能,可以通过调入程序的编译结果. hex 或. cof 文件来调试单片机程序,还可直接嵌入到 Microchip 公司的单片机调试软件 MPLAB IDE中,进行程序的调试和仿真。
ProSPICE混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI 调试器、I2C调试器等;生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析。
二、设计目的1、了解滤波器的工作特点2、掌握常用元器件的识别和测试3、熟练掌握Proteus原理图设计及仿真三、设计内容1、Proteus原理图的绘制与仿真-低通、带通、高通、带阻滤波器2、画出其频响曲线和失真曲线四、滤波器国内外研究综述1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器,次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。
20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。
自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展,滤波器发展上了一个新台阶,并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和廉价方向努力,其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。
导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展,到70年代后期,上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。
80年代,致力于各种新型滤波器的研究,努力提高性能并逐渐扩大应用范围。
90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。
当然,对滤波器本身的研究仍在不断进行。
我国现有滤波器的种类和所覆盖的频率已基本上满足现有各种电信设备。
从整体而言,我国有源滤波器发展比无源滤波器缓慢,尚未大量生产和应用。
从下面的生产应用比例可以看出我国各类滤波器的应用情况:LC滤波器占50%;晶体滤波器占20%;机械滤波器占15%;陶瓷和声表面滤波器各占1%;其余各种滤波器各占13%。
从这些应用比例来看,我国电子产品要想实现大规模集成,滤波器集成化仍然是个重要课题。
目前我国对有源滤波器的研究还处于探索阶段,如何将其进一步完善并用于实际中,以提高电网的电能质量,值得我们认真思考。
主要集中在实验研究阶段,离实用化还有较长的距离。
从近年来的研究可以看出有源滤波器具有以下的发展前景:将智能系统引入传统控制方法中;采用多电平或多重化主电路实现大容量有源滤波器;随着DSP技术数字信号处理专用高速芯片控制技术的不断发展,实现有源滤波器控制的全数字化,将更有利于降低成本、全面工业化。
五、滤波器概述5.1有源滤波器概述5.1.1有源滤波器定义及特点滤波器在日常生活中非常重要,运用非常广泛,在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的滤波器。
随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种滤波器。
用集成电路实现的滤波器与其他滤波器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。
若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。
若滤波电路不仅由无源元件,还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,则称为有源滤波电路。
无源滤波电路的结构简单,易于设计,但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化,因而不适用于信号处理要求高的场合。
无源滤波电路通常用在功率电路中,比如直流电源整流后的滤波,或者大电流负载时采用LC(电感、电容)电路滤波。
有源滤波器由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成。
因而必须在合适的直流电源供电的情况下才能使用,同时还可以进行放大。
但电路的组成和设计也较复杂。
这类滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损耗,而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件);缺点是:通带范围受有源器件(如集成运算放大器)的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。
有源滤波器是运算放大器和阻容元件组成的一种选频网络。
用于传输有用频段的信号,抑制或衰减无用频段的信号。
通常使用的有源滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器,通常用在信息处理、数据传输和干扰抑制等方面。
滤波器的阶数越高,其性能就越逼近理想滤波器的特性。
高阶滤波器可以由若干个一阶或二阶滤波器电路组成。
因此,一个二阶滤波器的设计可作为滤波器的设计基础。
5.1.2有源滤波器分类滤波器特性可以用其频率响应来描述,按其特性的不同,可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器等。
低通滤波器(LPF):它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器(HPF):它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量。