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电子电路计划的通常办法与进程

2017-04-22 00:12分类:电工考证知识 阅读:

  1、全体计划的计划与挑选
1.计划原理的想象
(1)提出原理计划 一个凌乱的体系需求进行原理计划的构思,也便是用啥原理来结束体系恳求。因而,应对课题的使命、恳求和条件进行细心的剖析与研讨,找出其要害疑问是啥,然后根据此要害疑问提出结束的原理与办法,并画出其原理框图(即提出原理计划)。提出原理计划联络到计划大局,应广泛搜集与查阅有关材料,广开思路,开动脑筋,运用已有的各种理论常识,提出尽也许多的计划,以便作出更合理的挑选。所提计划有必要对要害有些的可行性进行谈论,通常应通过实验加以供认。
(2)原理计划的比照挑选 原理计划提出后,有必要对所提出的几种计划进行剖析比照。在详细的全体计划没有结束之前,只能就原理计划的简略与凌乱,计划结束的难易程度进行剖析比照,并作出开端的挑选。假如有两种计划难以敲定,那么可对两种计划都进行后续期间计划,直到得出两种计划的全体电路图,然后就功用、本钱、体积等方面进行剖析比照,才干终究断定下来。
2.全体计划的断定
原理计划选定今后,便可着手进行全体计划的断定,原理计划只着眼于计划的原理,不触及计划的许多细节,因而,原理计划框图中的每个框图也仅仅原理性的、大略的,它也许由一个单元电路构成,亦也许由许多单元电路构成。为了把全体计划断定下来,有必要把每一个框图进一步分化成若干个小框,每个小框为一个较简略的单元电路。当然,每个框图不宜分得太细,亦不能分得太粗,太细对挑选纷歧样的单元电路或器材带来晦气,并使单元电路之间的彼此衔接凌乱化;但太粗将使单元电路自身功用过于凌乱,欠好进行计划或挑选。总归,应从单元电路和单元之间衔接的计划与挑选动身,恰本地分化框图。
2、单元电路的计划与挑选
1.单元电路构造办法的挑选与计划
按已断定的全体计划框图,对各功用框别离计划或挑选出满意其恳求的单元电路。因而,有必要根据体系恳求,明晰功用框对单元电路的技能恳求,必要时应详细拟定出单元电路的功用方针,然后进行单元电路构造办法的挑选或计划。 满意功用框恳求的单元电路也许不止一个,因而有必要进行剖析比照,择优挑选。
2.元器材的挑选
(1)元器材挑选的通常准则
元器材的种类规范非常繁复,功用、报价和体积各异,并且新种类不断呈现,这就需求咱们常常关怀元器材信息和新意向,多查阅器材手册和有关的科技材料,分外要了解一些常用的元器材类型、功用和报价,这对单元电路和全体电路计划极为有利。挑选啥样的元器材最适宜,需求进行剖析比照。首要应思考满意单元电路对元器材功用方针的恳求,其次是思考报价、货源和元器材体积等方面的恳求。
(2)集成电路与分立元件电路的挑选疑问
跟着微电子技能的飞速开展,各种集成电路许多呈现,集成电路的运用越来越广泛。今日,一块集成电路常常便是具有必定功用的单元电路,它的功用、体积、本钱、设备调试和修理等方面通常都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于啥场合都必定要用集成电路。在某些分外状况,如:在高频、宽频带、高电压、大电流等场合,集成电路通常还不能习惯,有时仍需选用分立元件。别的,对一些功用非常简略的电路,通常只需一只三极管或一只二极管就能处理疑问,就不用选用集成电路。
(3) 怎么挑选集成电路 集成电路的种类许多,总的可分为模仿集成电路、数字集成电路和模数混合集成电路三大类。按功用分,模仿集成电路有:集成运算拓展器、比照器、模仿乘法器、集成功率拓展器、集成稳压器,集成函数发作器以及别的专用模仿集成电路等;数字集成电路有:集成门、驱动器、译码器/编码器、数据挑选器、触发器、存放器、计数器、存储器、微处理器、可编程器材等;混合集成电路有:守时器、A/D、D/A改换器、锁相环等。 按集成电路中有源器材的性质又可分为双极型和单极型两种集成电路。同一功用的集成电路可所以双极型的,亦可所以单极型的。双极型与单极型集成电路在功用上的首要纷歧样是:双极型器材作业频率高、功耗大、温度特性差、输入电阻小等,而单极型器材恰好相反。至于选用哪一种,这要由单元电路所恳求的功用方针来决议。 数字集成电路有:双极型的TTL、ECL和I2L等,单极型的CMOS、NMOS和动态MOS等。挑选集成电路的要害要素首要包含功用方针、作业条件、功用报价比等,集成电路挑选流程如图1所示:


图1 集成电路挑选的流程
3、单元电路之间的级联计划

各单元电路断定今后,还要细心细心肠思考它们之间的级联疑问,如:电气特性的彼此匹配、信号耦合办法、时序协作,以及彼此搅扰等疑问。

1. 电气功用彼此匹配疑问

关于单元电路之间电气功用彼此匹配的疑问首要有:阻抗匹配、线性规划匹配、负载才干匹配、凹凸电平匹配等。前两 个疑问是模仿单元电路之间的匹配疑问,终究一个疑问是数字单元电路之间的匹配疑问。而第三个疑问(负载才干匹配)是两 种电路都有必要思考的疑问。早年进拓展倍数和带负载才干思考,期望后一级的输入电阻要大,前一级的输出电阻要小,但从改进频率呼应视点思考,则恳求后一级的输入电阻要小。

关于线性规划匹配疑问,这触及到前后级单元电路中信号的动态规划。显着,为确保信号不失真地拓展则恳求后一级单元电路的动态规划大于前级。

负载才干的匹配实习上是前一级单元电路能否正常驱动后一级的疑问。这在各级之间均有,但分外杰出的是在后一级单 元电路中,由于末级电路通常需求驱动施行组织。假如驱动才干不行,则应添加一级功率驱动单元。在模仿电路里,如对驱 动才干恳求不高,可选用运放构成的电压跟从器,不然需选用功率集成电路,或互补对称输出电路。在数字电路里,则选用达林顿驱动器、单管射极跟从器或单管反向器。电平匹配疑问在数字电路中常常遇到。若凹凸电平不匹配,则不能确保正常的逻辑功用,为此,有必要添加电平改换电路。分外是CMOS集成电路与TTL集成电路之间的衔接,当两者的作业电源不相一同(如CMOS为+15V,TTL为+5V),此刻两者之间有必要加电平改换电路。

2.信号耦合办法

多见的单元电路之间的信号耦合办法有四种:直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。

(1)直接耦合办法 直接耦合是上一级单元电路的输出直接(或通过电阻)与下一级单元电路的输入相衔接。这种耦合办法最简略,它可把上一级输出的任何波形的信号(正弦信号和非正弦信号)送到下一级单元电路。可是,这种耦合办法在静态状况下,存在两个单元电路的彼此影响。在电路剖析与核算时,有必要加以思考。

(2)阻容耦合办法(如图2所示)

(3)变压器耦合办法 (4)光电耦合办法

光电耦合办法是一种常用的办法,其首要是通过光电信号的改换成为信号的传输,以到达前后级阻隔的意图。

3.时序协作

单元电路之间信号效果的时序在数字体系中对错常首要的。哪个信号效果在前,哪个信号效果在后,以及效果时刻长短等,都是根据体系正常作业的恳求而决议的。换句话说,一个数字体系有一个固定的时序。时序协作紊乱,将致使体系作业异常。

时序协作是一个非常凌乱的疑问,为断定每单个系所需的时序,有必要对该体系中各个单元电路的信号联络进行细心的剖析,画出各信号的波形联络图——时序图,断定出确保体系正常作业下的信号时序,然后提出结束该时序的办法。

4、画出全体电路草图

单元电路和它们之间衔接联络断定后,就能够进行全体电路图的制造。全体电路图是电子电路计划的结晶,是首要的计划文件,它不只仅是电路设备和电路板制造等技能计划的首要根据,并且是电路实验和修理时不行短少的文件。(版权悉数)全体电路触及的方面和疑问许多,不行能一次就把它画好,由于没有通过实验的查验,所以不能算是正式的全体电路图,而只能是一个全体电路草图。

对画出全体电路图的恳求是:能明晰整齐地反映出电路的构成、作业原理、各有些之间的联络以及各种信号的流向。因而,图纸的计划、图形符号、文字规范等都应规范一同。

5、全体电路实验

由于电子元器材种类繁复且功用涣散,电子电路计划与核算中又选用工程预算,再加之计划中要思考的要素恰当多,所以,计划出的电路难免会存在这么或那样的疑问,乃至过失。实习是查验计划精确与否的仅有规范,任何一个电子电路都有必要通过实验查验,未能通过实验的电子电路不能算是成功的电子电路。通过实验能够发现疑问,剖析疑问,找出处理疑问的办法,然后批改和完善电子电路计划。只需通过实验,证实电路功用悉数到达计划的恳求后,才干画出正式的全体电路图。

电子电路实验应留意以下几点:

1.审图。电子电路拼装前应对全体电路草图悉数检查一遍。尽早发现草图中存在的疑问,以防止实验中呈现过多重复或严峻事端。

2.电子电路拼装。通常先在面包板上选用插接办法拼装,或在多功用打印板上选用焊接办法拼装。有条件时亦可试制打印板后焊接拼装。

3.选用适宜的实验设备。通常电子电路实验必备的设备有:直流稳压电源、万用表、信号源、双踪示波器等,别的专用测验设备视详细电路恳求而定。

4.实验进程:先有些,后全体。即先对每个单元电路进行实验,要害是主电路的单元电路实验。能够先易后难,亦可顺次进行,视详细状况而定。调整后再逐渐拓展到全体电路。只需全体电路调试经往后,才干进行功用方针测验。功用方针测验合格才算实验结束。

6、制造正式的全体电路图

通过全体电路实验后,可知全体电路的构成是不是合理及各单元电路是不是适宜,各单元电路之间联接是不是精确,元器材参数是不是需求调整,是不是存在毛病风险,以及处理疑问的办法,然后为批改和完善全体电路供应牢靠的根据。

画正式全体电路图应留意的几点与画草图相同,只不过恳求更严厉,更整齐。悉数都应按制图规范绘图。

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