【正文】 0 模擬電路課程設計指導書 福州大學物理與信息工程學院 1 目 錄 一．模擬電子電路設計方法 ................................................................................................... 2 總體方案的設計與選擇 ............................................................................................. 3 2．單元單路的設計與選擇 ............................................................................................. 3 3．元器件的選擇與參數(shù)計算 ......................................................................................... 4 4．總體電路圖設計 ......................................................................................................... 7 5．電子電路的安裝與調(diào)試 ............................................................................................. 9 6．設計報告的撰寫 ....................................................................................................... 14 設計一 1W 擴音機課程設計 .............................................................................................. 15 設計二 音響放大器設計 ..................................................................................................... 20 設計三 程控放大器設計 ..................................................................................................... 23 設計四 函數(shù)信號發(fā)生器電路設計 ..................................................................................... 24 2 一． 模擬 電子電路設計方法 電子電路設計一般包括擬定性能指標、電路的預設計、實驗和修改設計等環(huán)節(jié)。 衡量設計的標準：工作 穩(wěn)定可靠，能達到所要求的性能指標，并留有適當?shù)挠嗔?；電路簡單、成本低、功耗低；所采用元器件的品種少、體積小且貨源充足；便于生產(chǎn)、測試和修改等。 電子電路設計一般步驟如圖 11所示。 圖 11 電子電路設計一般步驟 由于電子電路種類繁多，千差萬別，設計方法和步驟也因情況不同而有所差異，因而上述設計步驟需要交叉進行，有時甚至會出現(xiàn)多次反復。因此在設計時，應根據(jù)實際情況靈活掌握。 明確設計任務和要求 總體方案設計和選擇 電路單元的設計和選擇 修改設計方案 元器 件的選擇與參數(shù)計算 調(diào)整元器件 預畫總電路圖 電子電路的安裝與調(diào)試 確定實際的總體電路 撰寫設計報告 3 總體方案的設計與選擇 設計電路的 第一步就是選擇總體方案，所謂選擇總體方案是根據(jù)設計任務、指標要求和給定的條件，分析所要求設計電路應完成的功能，并將總體功能分解成若干單元，分清主次和相互的關系，形成若干單元功能模塊組成的總體方案。該方案可以有多個，需要通過實際的調(diào)查研究，查閱有關的資料或集體討論等方式，著重從方案能否滿足要求、結構是否簡單、實現(xiàn)是否經(jīng)濟可行等方面，對幾個方案進行比較和論證，擇優(yōu)選取。對選用的方案，常用方框圖的形式表示出來。 選擇方案應注意的 幾個 問題： 應當針對關系到電路全局的問題，開動腦筋，多提些不同的方案，深入分析比較，有 些關鍵部分，還要提出各種具體電路，根據(jù)設計要求進行分析比較，從而找出最優(yōu)方案。 要考慮方案的可行性、性能、可靠性、成本、功耗和體積等實際問題。 選定一個滿意的方案并非易事，在分析論證和設計過程中需要不斷改進和完善，出現(xiàn)一些反復是在所難免的，但應盡量避免方案上的大反復，以免浪費時間和精力。 2． 單元單路的設計與選擇 在確定了總體方案，畫出詳細框圖之后，便可進行單元電路設計。任何復雜的電子 電 路，都是由若干簡單功能的單元電路組成的，這些單元電路的性能指標往往比較單一。在明確每個單元電路的技術指標后，要分析 清楚單元電路的工作原理，設計出各單元的電路結構形式，盡量采用學過的或者熟悉的單元電路，要善于通過查詢資料，分析研究一些新型電路，開發(fā)利用新型器件，亦可在與設計要求相近的電路基礎上進行適當改進或進行創(chuàng)造性設計。 設計單元電路的一般方法和步驟： (1)根據(jù)設計要求和已選定的總體方案的原理框圖，確定對各單元電路的設計要求，必要時應詳細擬定主要單元電路的性能指標。注意各單元電路之間的相互配合，但要盡量少用或者不用電平轉換之類的接口電路，以簡化電路結構、 降低成本。 4 （ 2） 擬定出各單元電路的要求后應全面檢查一遍，確 實無誤后方可按一定順序分別設計各單元電路。 （ 3）選擇單元電路的結構形式。一般情況下，應查閱有關資料，以豐富知識，開闊眼界，從而找到使用的電路。當確實找不到性能指標完全滿足要求的電路時，也可以選用與設計要求比較接近的電路，然后調(diào)用電路參數(shù)。 各單元之間要注意在外部條件、元器件使用、連接關系等方面的配合，盡可能減少原件的數(shù)量、類型、電平轉換和接口電路，以保證電路最簡單、工作最可靠、經(jīng)濟實用。各單元電路擬定后應全面地檢查一次，看每個單元各自的功能是否能實現(xiàn)，信息是否暢通，總體功能是否滿足要求，如果存在問題必須及 時做出局部調(diào)整。 3． 元器件的選擇與參數(shù)計算 （ 1）元器件的選擇 選擇元器件只要清楚“需要什么”和“有什么”，問題就好解決了。所謂“需要什么”是指根據(jù)具體問題的要求選擇方案，需要什么樣的元器件，即每個元器件各應具有哪些功能和什么樣的性能指標；所謂“有什么”是指哪些元器件，哪些在市場上買得到，他們的性能如何、價格如何、體積多大等。眾所周知，電子元器件的種類繁多，而且不斷的出現(xiàn)新產(chǎn)品，這就需要用戶經(jīng)常關心元器件的新信息和新動向，多查閱資料。 ①集成電路的選擇 集成電路的廣泛運用，不僅減少了電子設備的體 積和成本，提高了可靠性，使安裝調(diào)試和維修變得比較簡單，而且大大簡化了電子電路的設計。但是，并不是采用集成電路就一定比采用分立元器件好。有時功能相當簡單的電路，只要用一只二極管或三極管就能解決問題，若采用集成電路反而會使問題復雜化，而且增加成本。但在一般的情況下，應優(yōu)先選用集成電路，必要時可畫出兩種電路進行比較。 集成電路的種類繁多，選用方法一般是 “ 先粗后細 ” ，即先根據(jù)主體方案考慮應選用什么功能的集成電路，再進一步考慮它的具體性能，然后再根據(jù)價格等因素選用什么型號。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實現(xiàn)設計方 案，而且 5 要滿足功耗、電壓、溫度、價格等多方面的要求，而且應考慮封裝方式。集成電路常見的封裝方式有雙