【正文】 則按總體電路圖準(zhǔn)備好所需要的元器件后，如何把這些元器件按電路圖組裝起來，電路各部分應(yīng)放在什么位置，是用一塊電路板組裝，還是用多塊電路板組裝，一塊板上電路元件又如何布置等等，都屬于電路安裝和布局問題。如果電路不能自啟動，則需要采取措施加以解決，一種方法是在電路開始工作時，通過預(yù)置數(shù)將電路的狀態(tài)置成有效狀態(tài)循環(huán)中的某一種，另一種方法是修改邏輯設(shè)計(jì)。其次，要給每個電路狀態(tài)規(guī)定對應(yīng)的觸發(fā)器狀態(tài)組合，每組觸發(fā)器的狀態(tài)組合都是一組二值代碼，因此又將這項(xiàng)工作稱為狀態(tài)編碼。（2）狀態(tài)化簡若兩個電路狀態(tài)在相同的輸入下有相同的輸出，并且轉(zhuǎn)換到同一個次態(tài)去，則稱這兩個狀態(tài)為等價狀態(tài)，等價狀態(tài)是重復(fù)的，可以合并為一個。設(shè)計(jì)同步時序邏輯電路的一般步驟如下：（1）邏輯抽象把要求實(shí)現(xiàn)的時序邏輯功能表示為時序邏輯函數(shù)，可以用狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的形式，也可用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的形式，這就需要： 分析給定的邏輯問題，確定輸入變量、輸出變量以及電路的狀態(tài)數(shù)。最后，按照上面比較的結(jié)果，畫出設(shè)計(jì)的邏輯電路圖。 兩者形式類同，所選器件的邏輯函數(shù)式包含更多的輸入變量和乘積項(xiàng)，這時只需對多余的變量輸入端和乘積項(xiàng)作適當(dāng)處理，也能很方便地得到所需要的邏輯電路。為了方便人們使用，這些邏輯電路已經(jīng)被制成了中規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化集成電路產(chǎn)品。 工藝設(shè)計(jì)。A．在使用小規(guī)模集成門電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時，為獲得最簡單的設(shè)計(jì)結(jié)果，應(yīng)將函數(shù)式化成最簡形式，即函數(shù)式中相加的乘積項(xiàng)最少，而且每個乘積項(xiàng)的因子也最少。 寫出邏輯函數(shù)式。一般總是把引起事件的原因作為輸入變量，而把事件的結(jié)果作為輸出變量。（1）組合邏輯電路的設(shè)計(jì)組合邏輯電路在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意掌握組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)工具，如：邏輯表達(dá)式、真值表、卡諾圖、時序圖等。1. 常用組合邏輯電路的設(shè)計(jì)根據(jù)邏輯功能的不同特點(diǎn)，可以把數(shù)字電路分成兩大類，一類為組合邏輯電路（簡稱為組合電路），另一類則是時序邏輯電路（簡稱時序電路）。常用的數(shù)字電路有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)值比較器、寄存器、計(jì)數(shù)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器等。若電子系統(tǒng)的每條輸入信號與輸出信號線之間均采用光電耦合傳輸信號，則可以有效地抑制信號線干擾和信號線上的噪聲干擾，這是因?yàn)閮蛇叺牡厥仟?dú)立的，所以不存在地線干擾。另外，各個信號的地線是單獨(dú)的，可有效地抑制信號間通過地線的干擾。即每個信號都采用互絞的線進(jìn)行傳輸，其中一條是信號線，另一條是地線。信號線間越近和線越長，干擾強(qiáng)度就越大。長線信號傳輸所遇到的干擾有：A．周圍空間電磁場對長線的電磁感應(yīng)干擾?？沟鼐€干擾的措施：A．盡量采用一點(diǎn)接地，即各部分的地自成一體后再分別接到公共地的一點(diǎn)上，印制電路板上采用此方法不太方便布線，而都是采用串聯(lián)接法，為了減少地線噪聲干擾，可適當(dāng)加大地線寬度。E．電容濾波。它用于整流電路之后，其特性是阻止50HZ工頻干擾或其他固定頻率的干擾信號進(jìn)入電子電路。C．采用帶有屏蔽層的電源變壓器。由于交流穩(wěn)壓器比較貴，在一些小型電子電路中一般不用，只用于較大型的電子系統(tǒng)，以及抗干擾要求比較高的場合。此外，雷電感應(yīng)也在電網(wǎng)上產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻浪涌電壓，其幅值可以達(dá)到電網(wǎng)電壓的幾倍到幾十倍。上述四種干擾，危害性最大的是來自電網(wǎng)的干擾和來自地線的干擾，其次為來自信號通道的干擾，而來自空間電磁輻射的干擾一般不太嚴(yán)重，只要電子系統(tǒng)與干擾源保持一定距離或采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧旧暇涂山鉀Q。干擾是客觀存在的，在工業(yè)現(xiàn)場往往又是不可避免的，不可能為了電子電路的可靠運(yùn)行而去清除干擾源，那是不現(xiàn)實(shí)的。因此，設(shè)計(jì)者必須結(jié)合具體電路的實(shí)際情況，在實(shí)踐中去解決抗干擾問題。（10）列出參考文獻(xiàn)，格式為作者、文獻(xiàn)名、刊物名、出版單位、出版時間、卷號和頁碼。應(yīng)列出名稱、型號、生產(chǎn)廠家等； 測試的數(shù)據(jù)、波形，必要時應(yīng)與計(jì)算結(jié)果比較并進(jìn)行誤差分析； 組裝與調(diào)試的方法、技巧和注意事項(xiàng)； 調(diào)試中出現(xiàn)的故障及其診斷與排除方法。（4）總體方案選擇的論證，內(nèi)容包括曾考慮過的各方案框圖、簡要原理和優(yōu)缺點(diǎn)以及所選定方案的理由等。因此，調(diào)試之后很可能要對前面的“選擇元器件和參數(shù)計(jì)算”一節(jié)中所確定的方案再作修改，最后完成實(shí)際的總體電路，制作出符合設(shè)計(jì)要求的電子設(shè)備來。當(dāng)遇到電路中某個元器件靜態(tài)正常而動態(tài)有問題時，不要急于更換元件，應(yīng)首先檢查電路本身的負(fù)載能力及提供輸入信號信號源的負(fù)載能力。在這個閉環(huán)回路中只要有一個模塊出故障，則整個系統(tǒng)都存在故障現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)中大量使用的是中規(guī)模集成電路，由于它的接線端比較多，使用時會將接線端接錯，從而造成故障。C．測量元器件接線端的電源電壓。查找的順序可以從輸入到輸出，也可以從輸出到輸入。B．元器件使用不當(dāng)。分析和排除故障的過程，就是從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復(fù)測試，做出分析判斷、逐步找出問題的過程。通過收集第一手資料可以幫助自己積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，切不可低估記錄的重要作用。B．測試儀器和被測電路應(yīng)具有良好的共地，只有使儀器和電路之間建立一個共地參考點(diǎn)，測試的結(jié)果才是準(zhǔn)確的。整機(jī)聯(lián)調(diào)只需要觀察動態(tài)結(jié)果，即把各種測量儀器及系統(tǒng)本身顯示部分提供的信息與設(shè)計(jì)指標(biāo)逐一比較，找出問題，然后進(jìn)一步修改電路參數(shù)，直到完全符合設(shè)計(jì)要求為止。模擬電路比較復(fù)雜，而對數(shù)字電路來說，由于集成度比較高，一般調(diào)試工作量不大，只要元器件選擇合適，邏輯關(guān)系就不會有太大問題。比較理想的調(diào)試程序是按信號的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。另一種方法是整個電路安裝完畢后，實(shí)行一次性調(diào)試。測試是在安裝后對電路的參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行測量，調(diào)整則是在測試的基礎(chǔ)上對電路的結(jié)構(gòu)或參數(shù)進(jìn)行修正，使之滿足設(shè)計(jì)要求。C．通電檢查把經(jīng)過準(zhǔn)確測量的電源電壓加入電路，但暫不接入信號源信號。查線的方式有兩種：一種是按照設(shè)計(jì)電路接線圖檢查安裝電路，在安裝好的電路中按電路圖一一對照檢查接線；另一種方法是按照實(shí)際線路，對照電路原理圖按兩個元件接線端之間的連線去向檢查。（2）電子電路的調(diào)試電子電路的調(diào)試在電子工程中占有重要地位，是對設(shè)計(jì)電路的正確與否及性能指標(biāo)的檢測過程，也是初學(xué)者實(shí)踐技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。 為了便于查線，可根據(jù)連接線的不同作用選擇不同顏色的導(dǎo)線，一般習(xí)慣是正電源用紅色線，負(fù)電源用藍(lán)色線，地線用黑色線，信號線用黃色線等。無論采用哪種方法均應(yīng)注意以下幾個方面： 所有元器件在組裝前應(yīng)盡可能全部測試一遍，以保證所用元器件均合格。它是把理論付諸于實(shí)踐的階段，也是將理論電路轉(zhuǎn)換為實(shí)際電路和電子設(shè)備的過程。 如果電路比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)不足，有些問題在畫出總體電路之前難以解決，可以先畫出總電路圖的草圖，調(diào)整好布局和連線之后，再畫出正式的總電路圖。 電路圖中的大規(guī)模集成電路，通常用方框圖表示。連線要盡量短。 盡量把總電路圖畫在同一張紙上，如果電路比較復(fù)雜，一張圖畫不下，應(yīng)把主電路畫在同一張紙上，而把一些比較獨(dú)立或次要的部分（例如直流穩(wěn)壓電源）畫在另一張或幾張紙上，并用適當(dāng)?shù)姆绞秸f明各圖之間的信號關(guān)系。4. 總體電路圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)好各單元電路以后，應(yīng)畫出總電路圖。 電解電容數(shù)值應(yīng)在常用電容標(biāo)稱值系列內(nèi)，并根據(jù)具體情況正確選擇電容的品種。 對于環(huán)境溫度、交流電網(wǎng)電壓等工作條件，計(jì)算參數(shù)時應(yīng)按最不利的情況考慮。（2）元器件的參數(shù)計(jì)算單元電路的結(jié)構(gòu)、形式確定以后，需要對影響技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)的元器件進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)槿硕鷮β曇繇懚鹊穆犛X特性是符合對數(shù)規(guī)律的，即在聲音微弱時，若聲音響度稍有增加，人耳的感覺十分靈敏，但當(dāng)聲音響度增大到一定程度后，再繼續(xù)增大聲音響度，人耳的反映則比較遲鈍了。直線式電位器可用于示波器和電視接收機(jī)中控制示波器和顯象管的聚焦和亮度。A. 選擇電位器的結(jié)構(gòu)形式和調(diào)節(jié)方式。在高頻應(yīng)用時，某些電容器不可忽視的自身電感、引線電感和高頻損耗，會使電容器的自身性能下降，導(dǎo)致電路不能正常工作。對在高溫和高壓下工作的電容器尤其要注意絕緣電阻參數(shù)。在延時電路、音調(diào)控制電路、濾波器以及接收機(jī)的本振電路和中頻放大電路中，對某些電容器的精度要求較高或很高，應(yīng)選用高精度的電容器來滿足電路的要求。E. 在高增益前置放大電路中，應(yīng)選用噪聲電動勢小的電阻器。各種電阻器由于他們的結(jié)構(gòu)與制造工藝不同，分布參數(shù)也不同。選用集成電路時，還應(yīng)盡量選擇全國集成電路標(biāo)準(zhǔn)化委員會提出的優(yōu)選集成電路系列中的產(chǎn)品。但在一般情況下，應(yīng)優(yōu)選集成電路，必要時可畫出兩種電路進(jìn)行比較。“需要什么”是指根據(jù)具體問題的要求所選擇的方案，需要什么樣的元器件，即每個元器件各應(yīng)具有哪些功能和什么樣的性能指標(biāo)；“有什么”是指有哪些元器件，哪些在市場上能買得到，它們的性能、價格如何，體積大小等。當(dāng)確實(shí)找不到性能指標(biāo)完全滿足要求的電路時，也可選用與設(shè)計(jì)要求比較接近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。注意各單元電路之間的相互配合，但要盡量少用或不用電平轉(zhuǎn)換之類的接口電路，已簡化電路結(jié)構(gòu)、降低成本。2. 單元電路的設(shè)計(jì)與選擇在確定了總體方案，畫出詳細(xì)框圖之后，即可進(jìn)行單元電路設(shè)計(jì)。對已選用的方案，常用方框圖的形式表示出來。由于電子電路種類繁多，千差萬別，設(shè)計(jì)方法和步驟也因情況不同而有所差異，因而設(shè)計(jì)步驟需要交叉進(jìn)行，有時甚至?xí)霈F(xiàn)多次反復(fù)。電子電路的設(shè)計(jì)包括模擬電路設(shè)計(jì)和數(shù)字電路設(shè)計(jì)兩部分，兩者的設(shè)計(jì)方法有所不同，現(xiàn)分別給予介紹。因此，一個電子電路的設(shè)計(jì)不僅包括單元電路的設(shè)計(jì)，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)（總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接等）。（3）設(shè)計(jì)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神。對電路調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并說明解決的措施；記錄、整理測試結(jié)果并進(jìn)行分析。（2）設(shè)計(jì)任務(wù)和要求。然后運(yùn)用測試儀表或儀器對電路進(jìn)行調(diào)試，通過調(diào)整元器件等，排除電路故障，修改原設(shè)計(jì)電路，使之達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。1. 設(shè)計(jì)、計(jì)算階段（預(yù)設(shè)計(jì)階段）：學(xué)生可根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)，通過論證與選擇，確定總體方案。5. 進(jìn)一步熟悉常用電子儀器的正確使用方法；正確記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)能達(dá)到如下基本要求：1. 綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)到的理論知識去獨(dú)立完成一個設(shè)計(jì)課題。一、電子電路課程設(shè)計(jì)的目的、要求實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)階段既互相聯(lián)系又互有區(qū)別的三大實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。然而，要完成一個課題將涉及到許多方面的知識，既要涉及到許多理論知識（設(shè)計(jì)原理與方法），還要涉及到許多實(shí)際知識與技能（安裝、調(diào)試與測量技術(shù)）。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然也是一種綜合性訓(xùn)練，但它不是針對某一門課程，而是針對本專業(yè)的要求所進(jìn)行的更為全面的綜合訓(xùn)練。4. 學(xué)會常用電子電路的正確安裝與調(diào)試技能。二、電子電路課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過程課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下，通過學(xué)生獨(dú)立完成課題來達(dá)到對學(xué)生的綜合性訓(xùn)練。2. 安裝、調(diào)試階段預(yù)設(shè)計(jì)方案經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，學(xué)生即可向?qū)嶒?yàn)室領(lǐng)取所需元器件等材料，并在實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板上組裝電路。說明書的主要內(nèi)容有：（1）課題名稱。（5）電路調(diào)試。（2）實(shí)驗(yàn)動手能力：包括安裝工藝水平、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力，以及創(chuàng)新精神等。電子電路的一般設(shè)計(jì)方法和步驟為：1. 總體案的設(shè)計(jì)與選擇2. 單元電路的設(shè)計(jì)與選擇3. 元器件的選擇與參數(shù)計(jì)算4. 畫出總體電路圖5. 總體電路的安裝與調(diào)試6. 撰寫課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告第二章 電子電路課程設(shè)計(jì)的方法一個實(shí)用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。但從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā)，課程設(shè)計(jì)仍應(yīng)保留一定的單元電路的內(nèi)容。電子電路的一般設(shè)計(jì)方法和步驟可參考圖21。該方案可以有多個，需要通過實(shí)際的調(diào)查研究，查閱有關(guān)的資料或集體討論等方式，著重從方案能否滿足要求、結(jié)構(gòu)是否簡單、實(shí)現(xiàn)是否經(jīng)濟(jì)可行等方面，對幾個方案進(jìn)行比較和論證，擇優(yōu)選取。（3）選擇一個滿意的方案并非易事，在分析論證和設(shè)計(jì)過程中需要不斷改進(jìn)和完善，出現(xiàn)一些反復(fù)在所難免，但應(yīng)盡量避免方案上的大反復(fù)，以免浪費(fèi)時間和精力。設(shè)計(jì)單元電路的一般方法和步驟：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求，必要時應(yīng)詳細(xì)擬定主要單元電路的性能指標(biāo)。一般情況下，應(yīng)查閱有關(guān)資料，以豐富知識，開闊眼界，從而找到適用的電路。3. 元器件的選擇與參數(shù)計(jì)算（1）元器件的選擇選擇元器件只要能清楚“需要什么”和“有什么”，問題就比較好解決了。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(dāng)簡單的電路，只要用一只二極管或晶體管就解決問題，若采用集成電路反而會使問題復(fù)雜化，而且增加成本。集成電路常見的封裝方式有雙列直插式、扁平式、和直立式三種（其他封裝方式還有：引線載體式等十余種），一般盡可能選用雙列直插式，因?yàn)檫@種封裝易于安裝和更換。C. 根據(jù)電路的工作頻率要求，選用相應(yīng)的電阻器。在實(shí)際的電路中，有時需要選用正（或負(fù)）溫度系數(shù)的電阻器作為溫度補(bǔ)償元件。 電容器的選擇選擇電容器除容量和耐壓等主要參數(shù)以外，還應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行考慮：A．合理確定對電容器精度的要求。絕緣電阻小的電容器，漏電流較大，漏電流產(chǎn)生的功率損耗將使電容器發(fā)熱升溫，從而導(dǎo)致電流進(jìn)一步上升，輕則導(dǎo)致電路性能惡化，重則使電容器失效甚至爆炸。C．注意對電容器高頻特性的要求。其制作材料、結(jié)構(gòu)形式和調(diào)節(jié)方式繁多，選用時應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)電路的要求確定。為了適應(yīng)各種不同的用途，電位器的阻值變化規(guī)律通常做成三種，即直線式、對數(shù)式和反對數(shù)式（亦稱為指數(shù)式）。這種變化規(guī)律適用于音調(diào)控制電路及電視機(jī)中對比度的調(diào)節(jié)；對數(shù)式電位器可用于音響設(shè)備、收音機(jī)及電視接收機(jī)的音量控制電路中。例如三極管，在選用時應(yīng)考慮是NPN型還是PNP型，是大功率管還是小功率管，是高頻管還是低頻管，并注意管子的電流放大倍數(shù)、擊穿電壓、特征頻率、靜態(tài)功耗等是否滿足電路設(shè)計(jì)的要求。計(jì)算電路參數(shù)時應(yīng)注意如下問題： 各元器件的工作電流、工作電壓、頻率和功耗應(yīng)在允許的范圍內(nèi)，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚员ＷC電路在規(guī)定的條件下正常工作，達(dá)到所要求的性能指標(biāo)。 電阻值應(yīng)在常用電阻標(biāo)稱值系列內(nèi)，并根據(jù)具體情況正確