电子技术综合设计-第1章.ppt

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1、电子技术综合设计刘刚刘刚QQ:QQ:2106098021060980“电子技术综合设计课程电子技术综合设计课程”概念概念 电子技术综合设计课程是电子信息工电子技术综合设计课程是电子信息工程专业必须完成的程专业必须完成的实践性实践性教学环节，此教学环节，此课程是通过学生课程是通过学生独立进行独立进行某些电子技术某些电子技术综合设计课题的综合设计课题的设计、安装和调试设计、安装和调试并撰并撰写设计论文（报告）写设计论文（报告）来完成的。来完成的。电子技术综合设计的特点：电子技术综合设计的特点：电子技术综合设计是电子信息类专业必修的一门技术基础课，是电子信息专业十分重要的主干课程之一，是一门理论和实

2、践理论和实践相结合的课程。1、不知道在大学里怎么学，学什么东西?大学里学得到的东西根本没用大学里学得到的东西根本没用一个简单的实例一个简单的实例不少学生感到非常困惑！不少学生感到非常困惑！著名企业同洲电子公司的一道面试题目著名企业同洲电子公司的一道面试题目要求：设计一个放大倍数为10的反向放大器。试用期：5K/M(华南理工大学，2012年)2、毕业后找不到好工作，不知道企业究竟需要什么样的人。企业需要的是你能把所企业需要的是你能把所学的东西变成有实际应用价值的东西。学的东西变成有实际应用价值的东西。一个简单的实例一个简单的实例华为公司项目开发需求华为公司项目开发需求不少学生感到非常困惑！不少学

3、生感到非常困惑！HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 英文标题:32-35pt 颜色:R153 G0 B0内部使用字体:FrutigerNext LT Medium外部使用字体:Arial中文标题:30-32pt 颜色:R153 G0 B0字体:黑体英文正文:20-22pt子目录(2-5级):18pt 颜色:黑色内部使用字体:FrutigerNext LT Regular外部使用字体:Arial中文正文:18-20pt子目录(2-5级):18pt 颜色:黑色字体:细黑体 配色参考方案：建议同一页面内不超过四种颜色，以下是13组配色方案，

4、同一页面内只选择一组使用。（仅供参考）客户或者合作伙伴的标志放在右上角.Page 8项目需求背景项目需求背景 通过芯片验证项目完成的软硬件平台，提高芯片验证效率，完善芯片的验证手段。芯片时钟接口接口电源接口源接口并行接口并行接口串行接口串行接口其他其他HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 英文标题:32-35pt 颜色:R153 G0 B0内部使用字体:FrutigerNext LT Medium外部使用字体:Arial中文标题:30-32pt 颜色:R153 G0 B0字体:黑体英文正文:20-22pt子目录(2-5级):18pt 颜

5、色:黑色内部使用字体:FrutigerNext LT Regular外部使用字体:Arial中文正文:18-20pt子目录(2-5级):18pt 颜色:黑色字体:细黑体 配色参考方案：建议同一页面内不超过四种颜色，以下是13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考）客户或者合作伙伴的标志放在右上角.Page 9合作内容交付内容PC操作台以太网交换机电源激励分析仪时钟激励分析仪多接口验证板串行接口激励分析仪芯片硬件验证平台时钟验证接口并行接口电源验证接口串行接口芯片验证板待测芯片芯片加载控制器HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential

6、英文标题:32-35pt 颜色:R153 G0 B0内部使用字体:FrutigerNext LT Medium外部使用字体:Arial中文标题:30-32pt 颜色:R153 G0 B0字体:黑体英文正文:20-22pt子目录(2-5级):18pt 颜色:黑色内部使用字体:FrutigerNext LT Regular外部使用字体:Arial中文正文:18-20pt子目录(2-5级):18pt 颜色:黑色字体:细黑体 配色参考方案：建议同一页面内不超过四种颜色，以下是13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考）客户或者合作伙伴的标志放在右上角.Page 10项目描述应用场景用于芯片规

7、格验证板的接口测试 多接口验证板多接口验证板多接口验证板多接口验证板芯片规格验证板交付内容：1、多接口验证板硬件、xxx芯片规格验证板 2、多接口验证板的控制软件、命令行；逻辑代码 3、平台命令行控制功能软件 需求人员：逻辑开发；硬件单板开发；软件开发。第一篇第一篇 电子技术综合设计基础电子技术综合设计基础重点：电子技术综合设计的概念、基本步骤电子电路的设计方法、步骤：电子电路的设计方法、步骤：设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统必须明确系统的设计任务的设计任务，根据任务进行方案选择，查找资料，然后对方案中的各部分进行单元电路设计，参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合要

8、求的完整的系统电路图。1、明确系统的设计任务要求充分了解系统的性能、指标、内容及要求。2、方案选择方案应该多于两种，勇于探索、勇于创新。3、单元电路的设计、参数计算和器件选择单元电路是整机的一个部分，只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。参数计算：基于理论基础以及计算公式和仿真软件4、元器件的选择（性价比、能否容易买到）5、绘制电路图、仿真、制板6、电子电路的焊接、组装7、电路的调试（重点）8、课程设计论文的撰写课程论文的撰写格式课程论文的撰写格式1、课题名称2、内容摘要 中英文3、目录4、设计目的5、设计要求6、比较和选择系统的设计方案7、总体概要设计（系统方框图）8、单元电路设计、参

9、数计算和器件选择9、电路仿真结果10、画出完整的电路图、并说明电路的工作原理11、组装调试：1）使用的主要仪器仪表2）调试电路的方法和技巧3）测试的数据和波形与计算结果的比较4.调试中出现的故障、原因及排除方法12、总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，提出改进意见和展望13、列出系统需要的元器件清单14、列出参考文献15、收获体会这门课程的学时安排这门课程的学时安排总课时80学时理论：40课时上机：40课时1方案确定2仿真3原理图设计4 PCB板设计如何提高设计能力如何提高设计能力1、对电子电路基本知识的理解和掌握，提高综合运用课程学知识的能力。设计的基础设计的基础2、

10、必须学会查阅资料、参考书籍、设计手册、图表和文献资料的这种能力。在查阅资料的过程中通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的办法。设计的根本设计的根本3、擅长仿真、设计PCB，并学会电路板的安装、焊接和调试，掌握常用的仪器、仪表的正确使用方法以及正确撰写设计论文的技巧。设计的保证设计的保证教材、参考资料1、教材：高吉祥主编电子技术基础实验和课程设计2、参考资料:谢自美主编 电子线路设计实验测试（第二版）华中科技大学出版社评分标准平时成绩：20%（到课率和设计态度）缺三次或三次以上成绩作零分制作作品：50%设计报告：30%课题 要求每要求每3 3个同学选做一个项目个同学选做一个项目

11、以下项目仅作参考：1、基于NCP1050 PC机开关电源的制作，输出功率为10W。2、Pt100设计一个温度计，控制精度0.5.（提供芯片ICL7107)3、语音放大器（分离元件）4、设计一个正弦、三角和方波信号发生器（分离元件）频率范围10Hz100Hz,100Hz1kHz,1kHz10kzHz。5、设计一个数字电压表（019.9v）（提供芯片icl7107）6、闹钟，可以设定任意时间进行闹铃。3人一组选一课题电阻、电容标示电阻、电容标称可变电阻集 成 电 路 介 绍集成电路是20世纪60年代发展起来的一种半导体器件，它的英文名称为Integrated Circuites，缩写为IC。集成电

12、路的种类相当多，集成电路按制作工艺来分可分为三大类，即半导体集成电路，膜集成电路及混合集成电路。目前世界上生产最多、应用最广的就是半导体集成电路。半导体（semiconductor）集成电路又可分为DDL（二极管二极管逻辑）集成电路、DTL（二极管三极管逻辑）集成电路、HTL高电压（二极管三极管逻辑）集成电路、TTL（三极管三极管逻辑）集成电路、ECL（射极偶合逻辑或电流开关逻辑）集成电路和CMOS（互补型金属氧化物半导体逻辑）集成电路。目前应用最广泛的数字电路是TTL电路和CMOS电路。TTL电路以双极型晶体管为开关元件，所以又称双极型集成电路。根据应用领域的不同，它分为54系列和74系列，

13、前者为军品，一般工业设备和消费类电子产品多用后者。74系列数字集成电路是国际上通用的标准电路。其品种分为六大类：74（标准）、74S（肖特基）、74LS（低功耗肖特基）、74AS（先进肖特基）、74ALS（先进低功耗肖特基）、74F（高速）、其逻辑功能完全相同。它具有速度高、驱动能力强等优点，但其功耗较大，集成度相对较低。MOS电路又称场效应集成电路，它的主要优点是输入阻抗高、功耗低、抗干扰能力强且适合大规模集成。特别是其主导产品CMOS集成电路有着特殊的优点，如静态功耗几乎为零，输出逻辑电平可为VDD或VSS，上升和下降时间处于同数量级等，因而CMOS集成电路产品已成为集成电路的主流之一。其

14、品种包括4000系列的CMOS电路以及74系列的高速CMOS电路。其中74系列的高速CMOS电路又分为三大类：HC为CMOS工作电平；HCT为TTL工作电平（它可与74LS系列互换使用）；HCU适用于无缓冲级的CMOS电路。74系列高速CMOS电路的逻辑功能和引脚排列与相应的74LS系列的品种相同，工作速度也相当高，功耗大为降低。随着推出BiCMOS集成电路，它综合了双极和MOS集成电路的优点，普通双极型门电路的长处正在逐渐消失，一些曾经占主导地位的TTL系列产品正在逐渐退出市场。CMOS门电路不断改进工艺，正朝着高速、低耗、大驱动能力、低电源电压的方向发展。BiCMOS集成电路的输入门电路采

15、用CMOS工艺，其输出端采用双极型推拉式输出方式，既具有CMOS的优势，又具有双极型的长处，已成为集成门电路的新宠。模拟集成芯片1、运放ua741,op07,lm324,LF353等等2、555集成电路 NE5553、A/D转换ICL7106/7107,MC14433,ADC0808/0809等4、电源 NCP1050数字集成电路1、门电路、计数器、译码器、编码器、触发器、锁存器、移位器、控制电路等等电子技术综合设计实例电子技术综合设计实例自行车速度测量电路的设计要求：1、无接触式 2、数字显示速度 3、速度单位是km/h。速度范围是0-99km。1 1、分析问题（重点）分析问题（重点）基本要

16、求：看懂题目，仔细分析显然，本题目的关键是设计能够测量速度的电路。1、那么首先我们必须要考虑的就是那些信号可以直接或间接反应出速度。2、其次考虑的就是如何来测量频率3、频率和速度的关系4、其他的问题在设计过程中进行分析和解决测频的原理测频的原理测频的方法有测周和测频。测频最简单的方法就是就是在规定的时间在规定的时间内计数计数。定时定时计数计数在规定的时间内计数单元电路设计时基时基电路电路单元电路分析波形发生器波形发生器计数器计数器译码译码显示显示时基电路时基电路时基电路所要完成的电路功能1、启动、停止计数电路2、什么时候启动、停止计数电路显然时基电路的关键就是计多长时间的数显然时基电路的关键就

17、是计多长时间的数才反应出自行车速度？才反应出自行车速度？自行车轮胎，假设轮胎半径为r。自行车的速度算法假设自行车的速度是1km/h。那么，每前进5cm需要多少时间？T=0.18s如果定时电路为0.18s，那么0.18s内通过测得一个脉冲，自行车速度就是1km/h干簧管干簧管学会查资料计数器 74ls160/161译码器锁存器逻辑控制电路 74ls123波形发生器波形发生器计数器计数器译码译码显示显示时基电路时基电路锁存电路锁存电路控制电路控制电路清零清零电路电路时基时基电路电路锁存锁存电路电路计数电计数电路和计路和计数控制数控制电路电路如何设计单元电路时基时基电路电路锁存锁存电路电路计数电计数

18、电路和计路和计数控制数控制电路电路清零清零电路电路设计总结1、学会分析（设计的前提）、学会分析（设计的前提）要求：一、熟练掌握模、数电子技术等基本课程的理论知识、单元电路。二、学会根据项目的要求一步一步进行思考，做到发现问题、分析问题、解决问题。三、能在原有电路的基础上进行改进或者直接创新，提高自己的设计能力。四、多设计、多看资料 2、学会查找资料、抓住有用的信息（设计的基本）、学会查找资料、抓住有用的信息（设计的基本）一、要会查资料1）中国学术期刊网（设计思路、可先模仿）2）（学会通过查找资料学会使用芯片）3）图书馆或网络（找出相关的资料，选择性地研究）中国电子顶级开发网3、进行仿真和电路板

19、的设计（设计的保证）、进行仿真和电路板的设计（设计的保证）一、学会使用一两种仿真软件（Multsim2001、Proteus、Pspice）二、学会电路板的设计（protel、ORCAD）1）设计2）工艺制作电路板注意1、尽量做成单面板一）把电路板设计成简单的电路二）把一个复杂的电路尽量分成单元电路，然后通过连接线三）使用跳线2、电路板参数设定一）最小线宽保证15mil以上二）最小安全距离保证15mil或以上三）焊盘直径在70mil左右或以上四）焊盘内径最好小于15mil五）有一定的抗干扰能力3、封装制作做封装不能随意，特别是对开关、接线口、连接器等有几何形状多样的元件必须见元件做封装。写好设计论文课后分析电路扩展，当自行车速度超过99KM时，报警并提示驾驶者减慢速度。设计模拟指针表盘。Q&A