电子教材-多星模拟器电路系统的设计

多星模拟器电路系统的设计

Design of Circuit System for Multi-star Simulator

余张国1,2孙挺1李磊民1张世富1

YU Zhang-Guo1,2, SUN Ting1, LI Lei-Ming1 ,ZHANG Shi-Fu1

（1.西南科技大学信息工程学院 四川绵阳 621010;2.北京理工大学机电工程学院 北京 100081） 摘要：为了适应航天器的发展需求，需要研制小型轻量化的多星模拟器。提出了采用Sony公司的LCX023CMT液晶光阀为核心的多星模拟器构成方案。设计了相应的LCD显示驱动电路和光学系

统。所设计的多星模拟器经过与星敏感器联调测试，达到了技术要求。

关键词：多星模拟器 液晶光阀 LCD驱动 星敏感器

中图分类号:TP273 文献标识码:A

Abstract: The developing of small and light multi-star sensor is essential to meet with the demand of the development of spacecraft. The solution based on the liquid crystal light valve,LCX023CMT,is proposed. The corresponding LCD driver circuit and the optical system are designed. The designed star simulator is satisfied with the technical specifications through the co-testing with the star sensor.

Key words:multi-star simulator;liquid crystal light valve; LCD driver ; star sensor

随着空间技术的发展，卫星、载人飞船等航天器需要更高的在轨姿态控制精度、可靠性和更长的寿命。通过星的位置及星之间的角距来确定航天器的姿态，可以达到提高航天器的姿态伺服性能的目的和需求。星敏感器就是这种完成星图识别，精确地确定航天器姿态的设备。航天器利用星敏感器获取的姿态信息，实时校正、稳定其自身的姿态。因此，要求有能在地面上对星敏感器进行测试及标定的设备——多星模拟器。为了适应总装现场，便于与星敏感器测量系统进行对接，多星模拟器需要小型化。

1 多星模拟器的作用与技术要求

多星模拟器是一种模拟无限远星空多颗星点的设备，能在实验室和总装调试场地对星敏感器的功能、指标进行测试及标定。多星模拟器不仅要根据航天器的姿态及轨道位置动态产生模拟星图，而且要满足星敏感器接收及识别的要求，模拟星的大小、星等、光谱、色温、星的位置及星之间的角距等。

多星模拟器与测量系统相连以后，多星模拟器发出的星光要成像到测量系统的焦面上，并且要有微调系统能够将聚到焦平面上的像斑做适当的散焦。

所研制的多星模拟器的技术指标为：

①视场大小：16.2?×12.1?

②光谱范围：0.42～0.71μm

③平行光平行度误差：< 1′

④星间角距误差: <40″

⑤光源稳定度：5% (2h)

⑥星图采样周期：<40ms

⑦星图刷新时间：<10ms

⑧工作温度:0℃～70℃

⑨星模拟器重量<3kg

2 多星模拟器的技术方案

余张国：讲师

四川省重点资助项目(2005A137); 西南科技大学青年基金项目(06zx3103)

计算机运行生成模拟星图的程序，产生的星图“电信号”由双头XGA 接口的显卡输出，一路接普通CRT 或TFT 显示器进行监视，另一路引入多星模拟器，经多星模拟器生成星图的“光信号”，供给星敏感器的测量系统。

多星模拟器由电源系统、星图显示电路、冷光源、光学系统及机械系统几部分组成。多星模拟器结构框图如图1所示。

为了减小星模拟器的体积和重量，起关键作用的星图显示器件必须小型化，为此选择LCD 液晶光阀器件作为星图显示器件。引入到星模拟器的星图电信号经过LCD 驱动电路板的处理，加到LCD 液晶光阀板上，利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，控制液晶单元的透光率（控制冷光源发出光的透过率），从而影响液晶光阀的光学性质，产生具有不同亮度层次的光；再经偏振片和平行光管，形成平行光，以模拟无穷远处的星图。姿态测量仪器（星敏感器）拍摄到模拟的星点，经过星图识别匹配和姿态求解，确定航天器的姿态。

3 系统硬件设计

系统硬件主要由星图显示器件（LCD 液晶光阀）、LCD 驱动电路、电源电路、冷光源电路、光学系统(平行光管)等构成。

3.1星图显示器件的选型

星图显示器件的性能直接影响系统的体积和动态特性。LCX023CMT 是3.3cm 直角有源矩阵TFT-LCD 液晶光阀板，集成了由薄膜晶体管构成的行、列驱动电路。该LCD 板有1024 (行)×768 (列)点阵，透光率典型值为30％，对比度典型值为250，内嵌串扰和重影消除电路，工作温度范围是-20℃～70℃，32

线扁平电缆连接。LCX023CMT

如图2所示。

要模拟2～6.5等星、精度±0.3等星，对比度只需要63：1。LCX023CMT

液晶光阀的对比度典型值为250，绝对亮度可达到2等星，故LCX023CMT 能满足设计要求。

因此，选用Sony 公司的LCX023CMT 黑白LCD 板作为星图显示器件。只要LCD 驱动板能驱动LCD 液晶光阀，LCX023CMT 就能正确显示PC 显卡输出的星图。

3.2电源系统设计

图1 多星模拟器结构框图

图2 LCX023CMT 外形图

为了提高电路系统的可靠性，将外部提供给多星模拟器＋5V(1A)的电源，经过隔离型DC/DC模块转换成＋5V和＋15V 的直流电源。转换后的＋5V电压，经过LDO低压差稳压集成电路LM1117转换成＋3.3V 电压；并且经过LDO稳压电路（调节调压电位器后）转化成＋2.5V～＋3.5V，为背光板冷光源提供电源。电源系统构成框图如图3所示。

图3 电源系统构成框图

3.3 LCD板及其驱动控制电路

模拟星图生成计算机显卡输出的星图电信号，经LCD驱动电路板处理后，驱动LCD液晶光阀板LCX023CMT。LCD驱动控制电路的组成原理框图如图4所示。

CXA3512R是TFT-LCD液晶板LCX023CMT的驱动电路，内含反相放大器、多路复用分离器和输出缓冲器，需要外接行、场时钟信号。

由于显卡的视频输出信号是针对CRT显示器设计的， CRT显示器和LCD显示器的光学特性曲线不同，所以为了正确地重现星图，需要对显卡输出的视频信号进行γ校正等处理。CXA2111R是LCD液晶板的对视频输入信号处理（γ校正、增益、偏置电压和采样保持位置的调整）专用电路，其输出作为CXA3512R （LCD采样保持驱动电路）的输入，它通过I2C总线进行参数设置和调整。

ICS1523是专业的视频时钟合成芯片，内含PLL电路和动态相位调整电路，为CXA3512R和LCD板提供时钟信号。它通过I2C总线进行调整和设定。

CXD3500R是定时脉冲发生器电路，它通过I2C总线进行调整和设定。

ATmega8是ATMEL公司推出的带I2C总线接口的8位单片机，片内集成了8K字节的Flash程序存储器和512字节的EEPROM存储器。多星模拟器的亮度、对比度、Gamma校正、H和V位置等参数固化在片内EEPROM中。图4中的PC用于运行设置参数的人机界面程序。

图4 LCD驱动控制电路

3.4 光学系统

LCD 板的光源由一块背光板提供，它是背照明的内荧光冷光源。只要向背光板提供恒定的电源，它就能为LCD 板提供稳定、均匀的符合光谱范围要求的冷光。其发光强度随供电电压的变化而变化，因此调整背光板的供电电压就可以调节背光强度。

平行光管光学系统的作用是将LCD 液晶光阀LCX023CMT 产生的光图像，通过它变换为平行光束，以模拟无限远的实际星体。因此，LCD 需置于平行光管透镜的焦平面上，且保证LCD 平面与平行光管的轴线垂直。LCD 产生的星图光图像经平行光管后，变成平行光束，被测量系统的CCD 摄像头所接收。平行光管透镜的焦距设计为120mm，直径设计为30mm。平行光管光学系统结构如图5所示。

为使星敏感器CCD 摄像头不饱和，要求平行光管出射的光强合适，故在平行光管出射端加装中性滤光片。平行光平行度误差由加工过程保证。

4 系统软件设计

系统软件设计包括微控器ATmega8程序设计和基于PC 的人机界面软件设计两部分。

在实际应用过程中，为了调试方便和增加星模拟器的适应性，星模拟器的部分参数要根据实际情况进行调整以模拟实际的星空状态。因此，需要设计星模拟器参数设置软件（人机界面软件）。该软件基于Visual Basic 设计，其根据制定的通信协议，将所设置的参数通过RS232串行口以约定的数据帧格式传

给微控器。

微控器的程序的主要任务是通过I 2C 总线对集成电路CXA2111R、CXD3500R、CXA3512、ICS1523进行

参数设置。微控器在中断服务程序中根据协议进行解析，设置集成电路的参数，并将参数固化于内部EEPROM 中。微控器的主程序流程如图6所示，中断服务程序如图7所示。

需要指出的是，设计界面软件是为了增加开放性和灵活性，星模拟器提交给用户时已经固化了默认参数。如果用户不修改这些参数，就没有必要运行界面软件。

图5 平行光管光学系统结构图

图6 微控器主程序流程图 图7 微控器中断服务程序流程图

5 模拟器系统测试实验

在联调时，多星模拟器与多星敏感器对接，进行测试。在PC机上运行星图生成程序，PC显卡产生的星图电信号引入多星模拟器，多星模拟器形成的星图能正确聚焦到星敏感器的CCD摄像头的焦平面上。

星敏感器拍摄到星图后，将测量的结果反馈给Matlab环境下的分析软件，经分析和综合得知多星模拟器产生的星图中星的位置及星之间的角距符合预期的指标要求。星模拟器与星敏感器的联测结果表明星模拟器已经达到实用要求。

6 结束语

多星模拟器是重要的星敏感器测试、标定设备。通过对多星模拟器的老化、联调、测试，该多星模拟器达到了技术指标。所设计的多星模拟器具有小型轻量化的特点，适应了航天器的总装现场的需要。该多星模拟器交付用户使用一年以来，性能稳定。

本文作者创新点：提出了采用Sony公司的LCX023CMT液晶光阀为核心的多星模拟器方案，实现了小形化和轻量化的多星模拟器，生成了期望的星图，实现了对星空多颗星点的模拟，满足了调试航空器的需求。

参考文献

[1]李春霞.星模拟器光学系统的设计[J].哈尔滨工业大学学报,1998,30(3):115-117

[2]张文明.小型星模拟器中星图动态显示系统的设计[J].光电工程,2000,27(5):11-14

[3]兰巍,江洁,张广军.基于TMS320C6701 的星敏感器电路系统的设计.微计算机信息[J],2005,21(8-1)

[4]Sony公司. LCX023CMT manual[Z]. Sony公司

作者简介：余张国（1975-），男，汉族，安徽太湖人，讲师，博士研究生，主要研究方向为计算机控制、智能机器人控制。e-mail：yuzhangguo@https://www.wendangku.net/doc/c314987217.html,。

Biography: YU Zhang-Guo(1975-), Male(Han ethnic), Anhwei Province, Southwest University of Science and Technology, Lecturer, Ph.D candidate of BIT, Research areas including computer control and intelligent robot control.

(621010 西南科技大学信息工程学院，100081北京理工大学机电工程学院)余张国孙挺李磊民张世富

通信地址：（621010 四川省绵阳市西南科技大学信息工程学院）余张国

(School of Information Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, 621010,Sichuan,China) YU Zhang-Guo

电路分析与仿真

课程设计任务书 学院信息工程学院班级自动化2班姓名XXX 设计起止日期2012.12.24~~2012.12.28 设计题目：电路分析与仿真 设计任务（主要技术参数）： 指导教师评语： 成绩：签字： 年月日 课程设计说明书 一、课程设计的目的 电路原理是本专业以后所涉及到专业课的基础，将电路原理的理论知识弄懂、弄明白是为了以后学习专业课的时候能够更好的去实践。理论是实践的基础，只有掌握了基本的电路分析、计算的方法才会将以后的专业课融会贯通。 电路原理课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。学会并利用一种电路分析软件，对电路进行分析、计算和仿真，通过查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起，使学生在掌握电路基本设计

方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。 二、课程设计的基本要求 通过本次的课程设计可以更娴熟的掌握一些电路分析的基本方法，更进一步掌握所学的理论知识。完成指定的题目和仿真任务，掌握仿真方法和学会写设计报告。1．明确设计任务 对设计任务进行具体分析，充分了解性能，指标，内容以及要求，明确应完成的任务。 2．方案选择与论证 通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，根据现有的条件选择合适的设计方案，力争作到合理，可靠，经济，先进，便于实现，绘制出整体框图。 3．单元电路设计 确定各个单元的电路结构，计算元件参数（写出主要计算过程和公式），选择器件。 4．绘制原理图 用MATLAB绘制完整的原理图，在图中表明主要测试点以及理想情况下的参数值（或波形），列出元件表。 5．仿真验证 有条件时应该对所设计电路进行仿真，记录仿真结果，注意和理论值相比较，相差过大时应查明原因并即使修正，直到满足设计要求。 三、设计任务 本次课设采用一个电流源is1,两个电压源us1和us4,is1=1A,us1=30V,us4=5V,R1至R4的阻值分别为5Ω，5Ω,30Ω,20Ω,求流经R3的电流I，并仿真。 电路图连接如下 四、课程设计的主要内容 仿真软件的选择：

电气原理图设计方法及实例分析

电气原理图设计方法及实例分析 【摘要】本文主要对电气原理图绘制的要求、原则以及设计方法进行了说明，并通过实例对设计方法进行了分析。 【关键词】电气原理图；设计方法；实例 继电-接触器控制系统是由按钮、继电器等低压控制电器组成的控制系统，可以实现对 电力拖动系统的起动、调速等动作的控制和保护，以满足生产工艺对拖动控制的要求。继电-接触器控制系统具有电路简单、维修方便等许多优点，多年来在各种生产机械的电气控制 中获得广泛的应用。由于生产机械的种类繁多，所要求的控制系统也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的控制系统，都是由一些基本环节组合而成。因此本节着重阐明组成这些控制系统的基本规律和典型电路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握控制系统的分析和设计方法。 一、绘制电气原理图的基本要求 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成，从而实现对某种设备的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其相互连接关系用国家规定的统一图形符号、文字符号以图的形式表示出来。这种图就是电气控制系统图，其形式主要有电气原理图和电气安装图两种。 安装图是按照电器实际位置和实际接线电路，用给定的符号画出来的，这种电路图便于安装。电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87等规定的标 准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。当标准中给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则： ①应尽可能采用优选形式； ②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单形式； ③在同一图号的图中使用同一种形式。 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究等优点，所以无论在设计部门还是生产现场都得到广泛应用。 控制电路绘制的原则： ①原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 ②图中所有电器触头，都按没有通电和外力作用时的开闭状态（常态）画出。 ③无论主电路还是辅助电路，各元件应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。 ④为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。 ⑤原理图中各电气元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用同一文字符号标明。 ⑥原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆卸或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。 ⑦对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式。 ⑧对于电气控制有关的机、液、气等装置，应用符号绘出简图，以表示其关系。 二、分析设计法及实例设计分析 根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，直接设计控制电路。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路，掌握多种典型电路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使电路符合设计

模拟电路课程设计心得体会

模拟电路课程设计心得 体会 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

精选范文:《模拟电路》课程设计心得体会(共2篇)本学期我们开设了《模拟电路》与《数字电路》课，这两门学科都属于电子电路范畴，与我们的专业也都有联系，且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期暨模电、数电刚学完之际，紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职，而且还及时、真正的做到了学以致用。这两周的课程设计，先不说其他，就天气而言，确实很艰苦。受副热带高气压影响，江南大部这两周都被高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的，简言之，就是很难静坐下来动脑子做事。天气本身炎热，加之机房里又没有电扇、空调，故在上机仿真时，真是艰熬，坐下来才一会会，就全身湿透，但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求，终于做完了课程设计。在这次课程设计过程中，我也遇到了很多问题。比如在三角波、方波转换成正弦波时，我就弄了很长时间，先是远离不清晰，这直接导致了我无法很顺利地连接电路，然后翻阅了大量书籍，查资料，终于在书中查到了有关章节，并参考，并设计出了三角波、方波转换成正弦波的电路图。但在设计数字频率计时就不是那么一帆风顺了。我同样是查阅资料，虽找到了原理框图，但电路图却始终设计不出来，最后实在没办法，只能用数字是中来代替。在此，我深表遗憾!这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些!

电子电路设计与制作教学大纲

《电子电路设计与制作》教学大纲1．课程中文名称：电子电路设计与制作 2．课程代码： 3．课程类别：实践教学环节 4．课程性质：必修课 5．课程属性：独立设课 6．电子技术课程理论课总学时:256总学分：16 电子电路设计与制作学时：3周课程设计学分：3 7．适用专业：电子信息类各专业 8．先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、PCB电路设计一、课程设计简介 实验课、课程设计、毕业设计是大学阶段既相互联系又相互区别的三大实践性教学环节。实验课是着眼于实验验证课程的基本理论，培养学生的初步实验技能；毕业设计是针对本专业的要求所进行的全面的综合训练；而课程设计则是针对某几门课程构成的课程群的要求，对学生进行综合性训练，培养学生运用课程群中所学到的理论学以致用，独立地解决实际问题。电子电路设计与制作是电子信息类各专业必不可少的重要实践环节，它包括设计方案的选择、设计方案的论证、方案的电路原理图设计、印制板电路（即PCB）设计、元器件的选型、元器件在PCB板上的安装与焊接，电路的调试，撰写设计报告等实践内容。电子电路设计与制作的全过程是以学生自学为主，实践操作为主，教师的讲授、指导、讨论和研究相结合为辅的方式进行，着重就设计题目的要求对设计思路、设计方案的形成、电路调试和参数测量等展开讨论。 由指导教师下达设计任务书（学生自选题目需要通过指导教师和教研室共同审核批准），讲解示范的案例，指导学生各自对自己考虑到的多种可行的设计方案进行

比较，选择其中的最佳方案并进行论证，制作出满足设计要求的电子产品，撰写设计报告。需要注意是，设计方案的原理图须经Proteus软件仿真确信无误后，才能进行印刷电路图的制作，硬件电路的制作，以避免造成覆铜板、元器件等材料的浪费。电路系统经反复调试，完全达到（或超过）设计要求后，再完善设计报告。设计的整个过程在创新实验室或电子工艺实验室中完成。 二、电子电路设计与制作的教学目标与基本要求 教学目标： 1、通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识，提高综合运用知识的能力，逐步提升从事工程设计的能力。 2、注重培养学生正确的工程设计思想，掌握工程设计的思路、内容、步骤和方法。使学生能根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过设计、安装、焊接、调试等实践过程，使电子产品达到设计任务书中要求的性能指标的能力。 3、为后续的毕业设计打好基础。课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐转向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解工程设计的程序和实施方法；通过课程设计的训练，可以给毕业设计提供坚实的铺垫。 4、培养学生获取信息和综合处理信息的能力，文字和语言表达能力以及协调工作能力。课程设计报告的撰写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术文件打下基础。 5、提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 基本要求： 1、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电路分析、电子技术课程中所学到的理论知识与实践操作技能独立完成一个设计课题的工程设计能力。 2、会根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。能独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析问韪、解决问题的能力。

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: （1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 （2）元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

模拟电路课程设计题目

电子技术（模拟电路部分）课程设计题目 一、课程设计要求 1、一个题目允许两个人选择，共同完成电子作品，但课程设计报告必须各自独立完成。 2、课程设计报告按给定的要求完成，要上交电子文档和打印文稿（A4）。 3、设计好的电子作品必须仿真，仿真通过后，经指导老师检查通过后再进行制作。 4、电子作品检查时间：2010年3月4日，检查通过作品需上交。 4、课程设计报告上交时间：2010年5月20日前。 二、课程设计题目 方向一、波形发生器设计 题目1：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目2：设计制作一个产生正弦波－方波－三角波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目3：设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④锯齿波峰-峰值为2V，占空比可调；

⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目4：设计制作一个方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V； ③方波幅值为2V，占空比可调； ④三角波峰-峰值为2V； ⑤锯齿波峰-峰值为2V； ⑥设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 方向二、集成直流稳压电源设计 题目1：设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。 题目2：设计制作一串联型连续可调直流稳压负电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。 题目3：设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①一路输出直流电压12V；另一路输出5－12V连续可调直流稳压电源； ②输出电流I O m=200mA； ③稳压系数Sr≤0.05；

电子电路设计的基础知识

电子电路设计的基础知识 一、电子电路的设计基本步骤： 1、明确设计任务要求： 充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求，明确设计任务。 2、方案选择： 根据掌握的知识和资料，针对设计提出的任务、要求和条件，设计合理、可靠、经济、可行的设计框架，对其优缺点进行分析，做到心中有数。 3、根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择： 具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新，注意信号之间的关系和限制；接着根据电路工作原理和分析方法，进行参数的估计与计算；器件选择时，元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求，元器件的极限参数必须留有足够的裕量，一般应大于额定值的1.5倍，电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。 4、电路原理图的绘制： 电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据，绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图；信号的流向一般从输入端或信号源画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出务单元电路，反馈通路的信号流向则与此相反；图形符号和标准，并加适当的标注；连线应为直线，并且交叉和折弯应最少，互相连通的交叉处用圆点表示，地线用接地符号表示。 二、电子电路的组装 电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式，不管哪种方式，都要注意： 1．集成电路：

认清方向，找准第一脚，不要倒插，所有IC的插入方向一般应保持一致，管脚不能弯曲折断； 2．元器件的装插： 去除元件管脚上的氧化层，根据电路图确定器件的位置，并按信号的流向依次将元器件顺序连接； 3．导线的选用与连接： 导线直径应与过孔（或插孔）相当，过大过细均不好；为检查电路方便，要根据不同用途，选择不同颜色的导线，一般习惯是正电源用红线，负电源用蓝线，地线用黑线，信号线用其它颜色的线；连接用的导线要求紧贴板上，焊接或接触良好，连接线不允许跨越IC或其他器件，尽量做到横平竖直，便于查线和更换器件，但高频电路部分的连线应尽量短；电路之间要有公共地。 4．在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱，以方便测量调试； 5．布局合理和组装正确的电路，不仅电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排队故障。 三、电子电路调试 实验和调试常用的仪器有：万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。调试的主要步骤。 1．调试前不加电源的检查 对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括错接、少接、多接等；用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确；电源供电包括极性、信号源连线是否正确；电源端对地是否存在短路（用万用表测量电阻）。 若电路经过上述检查，确认无误后，可转入静态检测与调试。 2．静态检测与调试 断开信号源，把经过准确测量的电源接入电路，用万用表电压档监测电源电压，观察有无异常现象：如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫，电源短路等，如发现异常情况，立即切断电源，排除故障； 如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在

《电子电路设计实践》内容

电子电路设计实践 编著：李怀亮 绥化学院 电气工程学院电子创新园区 2014年2月

前言电子电路设计 一、电子电路设计 1.应达到的基本要求 （1）综合运用电子技术课程中所学到理论知识去独立完成一个设计课题。 （2）通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。 （3）进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 （4）学会电子电路的安装与调试技能。 （5）进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。 （6）学会撰写课程设计总计报告、科技论文等。 （7）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 2.电子电路设计大体分三个阶段 （1）设计与计算阶段。 （2）安装与调试阶段。 （3）撰写总结报告或论文阶段。 3.电子电路设计的方法与步骤 包括：总体方案的设计与选择、单元电路的选择与设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、最后绘制正式的总体电路图等设计环节。 二、电子电路设计入门 1.开展电子电路设计与制作，如何选题 （1）选题应新颖，实用性强。 （2）选题应包括硬件设计和软件设计的内容，且硬件内容应多于软件内容。 （3）选题应综合性强，能涵盖模拟电路、数字电路，而且一般都需要用单片机作为控制核心或处理信号，或者用PLD等新器件来实现。 （4）选题的难易程度应低于毕业设计的题目。 （5）如何想通过完成选题在全国电子竞赛拿上名次，选题应有创新点，有特色。特色就是人无我有，人有我新，而且选题比较复杂，很可能是机电结合型的。 2.开展电子电路设计与制作，如何入门 （1）介入电路设计与制作，宜早不宜迟 （2）兴趣是最好的老师 （3）勤于动手是最好的途径 例：运算放大器：按理论分析，只要比例电阻选定后，就可决定运放的放大倍数，计算结果十分明确。而事实并非如此，需要用理论计算和实验调整方式选取比例电阻，这样才能获得切合实际的放大倍数。 三、电子电路设计平台 1.硬件平台 电路、信号、电子技术基础：含低频电路、高频电路、信号分析与处理知识。 例：各种运算放大器、555定时器、各种计数器、译码驱动器、显示器、A/D 、

电子电路设计及仿真

信息与电气工程学院 通信工程CDIO一级项目 设计说明书 （2014/2015学年第二学期） 题目：电子电路设计及仿真 班级组数： 学生姓名： 学号： 设计周数：14周

2015年5月31日 一、电源设计 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成，变压器把市电交流电压变成为直流电；经过滤波后，稳压器在把不稳定的直流电压变为稳定的直流电流输出。本设计主要采用单路输出直流稳压，构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电变为稳定的直流电，并实现固定输出电压5V。 1.1设计要求 1.1.1 输入：～220V，50Hz； 1.1.2 输出：直流 5V(1组) 1.2设计过程 1.2.1直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V（有效值）50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波、稳压电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。 1.2.2直流稳压电源原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1.1。 工频交流脉动直流 直流负载 图1.1 直流稳压电源方框图 其中 （1）电源变压器是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变化由变压器的副边电压确定。 （2）整流电路，利用二极管单向导电性，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。电路图如1.2。

电子系统设计的基本原则和方法

电子系统设计的基本原则和设计方法 一、电子系统设计的基本原则： 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。具体如下： 1、整体性原则 在设计电子系统时，应当从整体出发，从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电路整体与外部环境之间的关系入手，去揭示与掌握电子系统整体性质，判断电子系统类型，明确所要设计的电子系统应具有哪些功能、相互信号与控制关系如何、参数指标在那个功能模块实现等，从而确定总体设计方案。 整体原则强调以综合为基础，在综合的控制与指导下，进行分析，并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是：（1）电子系统分析必须以综合为目的，以综合为前提。离开了综合的分析是盲目的，不全面的。（2）在以分析为主的过程中往往包含着小的综合。即在对电子系统各部分进行分别考察的过程中，往往也需要又电子局部的综合。（3）综合不许以分析为基础。只有对电子系统的分析了解打到一定程度以后，才能进行综合。没有详尽以分析电子系统作基础，综合就是匆忙的、不坚定的，往往带有某种主管臆测的成分。 2、最优化原则 最优化原则是一个基本达到设计性能指标的电子系统而言的，由于元件自身或相互配合、功能模块的相互配合或耦合还存在一些缺陷，使电子系统对信号的传送、处理等方面不尽完美，需要在约束条件的限制下，从电路中每个待调整的原器件或功能模块入手，进行参数分析，分别计算每个优化指标，并根据有忽而

指标的要求，调整元器件或功能模块的参数，知道目标参数满足最优化目标值的要求，完成这个系统的最优化设计。 3、功能性原则 任何一个复杂的电子系统都可以逐步划分成不同层次的较小的电子子系统。仙子系统设计一般先将大电子系统分为若干个具有相对独立的功能部分，并将其作为独立电子系统更能模块；再全面分析各模块功能类型及功能要求，考虑如何实现这些技术功能，即采用那些电路来完成它；然后选用具体的实际电路，选择出合适的元器件，计算元器件参数并设计个单元电路。 4、可靠性与稳定性原则 电子电路是各种电气设备的心脏，它决定着电气设备的功能和用途，尤其是电气设备性能的可靠性更是由其电子电路的可靠性来决定的。电路形式及元器件选型等设计工作，设计方案在很大程度上也就决定可靠性，在电子电路设计时应遵循如下原则：只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能的简化电子电路结构；避免片面追求高性能指标和过多的功能；合理划分软硬件功能，贯彻以软代硬的原则，使软件和硬件相辅相成；尽可能用数字电路代替模拟电路。影响电子电路可靠性的因素很多，在发生的时间和程度上的随机性也很大，在设计时，对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施，使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段。 5、性能与价格比原则 在当今竞争激烈的市场中，产品必须具有较短的开发设计周期，以及出色的性能和可靠性。为了占领市场，提高竞争力，所设计的产品应当成本低、性能好、

电子电路设计软件

电子电路设计软件 我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候，我们会发现做出来的东西有很多的问题，事先并没有想到，这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢？结论是有，这就是电路设计与仿真技术。 说到电子电路设计与仿真工具这项技术，就不能不提到美国，不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计，从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产，整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢？因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术，把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑，然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件，并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来，只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验，哪里不合理有问题就改动那里，直至最佳效果，效率自然高了，最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了，从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供，软件开发商是IBM，飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样，他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法，从大到小，从复杂到简单，甚至包括设计家具和作曲，只是具体软件内容不同。其实，他们发明第一代计算机时就是这个目的（当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计）。 电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE；multiSIM7；Matlab；SystemView；MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 ①SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。1984年，美国MicroSim 公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE（Personal-SPICE）。现在用得较多的是PSPICE6.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。 ②multiSIM（EWB的最新版本）软件：是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7，目前普遍使用的是multiSIM2001，相对于其它EDA软件，它具有更加形象直观的人机交互界面，特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样，但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果，并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器（对于multiSIM7还具有四踪示波器）、波特仪（相当实际中的扫频仪）、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件，比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪（相当于真实环境中的晶体管特性图示仪）和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent 示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。 ③MATLAB产品族：它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和

电子电路仿真分析与设计

上海大学 模拟电子技术课程 实践项目 项目名称：_电子电路仿真分析与设计_指导老师：_______李智华________ 学号：______12122272_______ 姓名：_______翟自协________ 日期：_____2014/1/27______

电子电路仿真软件PSPICE 题目一：放大电路电压增益的幅频响应与相频响应 电路如图所示，BJT为NPN型硅管，型号为2N3904，放大倍数为50，电路其他元件参数如图所示。求解该放大电路电压增益的幅频响应和相频响应。 步骤如下： 1、绘制原理图如上图所示。 2、修改三极管的放大倍数Bf。选中三极管→单击Edit→Model→Edit Instance Model， 在Model Ediror中修改放大倍数Bf＝50。 3、由于要计算电路的幅频响应和相频响应，需设置交流扫描分析，所以电路中需要有交流源。 双击交流源v1设置其属性为：ACMAG=15mv,ACPHASE=0。 4、设置分析类型： 选择Analysis→set up→AC Sweep，参数设置如下：

5、Analysis→Simulate，调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。 6、Trace→ Add（添加输出波形），，弹出Add Trace对话框，在左边的列表框中选中v(out)，单击右边列表框中的符号“/”，再选择左边列表框中的v(in)，单击ok按钮。 仿真结果如下：

上面的曲线为电压增益的幅频响应。要想得到电压增益的相频响应步骤如下：在probe下，选择Plot→ Add Plot（在屏幕上再添加一个图形）。如下图所示： 单击Trace→ Add（添加输出波形），弹出Add Trace对话框，单击右边列表框中的符号“P”，在左边的列表框中选中v(out)，单击右边列表框中的符号“-”，再单击右边列表框中的符号“P”，再选择左边列表框中的v(in)，单击ok按钮。函数P（）用来求相位。

电子电路设计的一般方法和步骤

电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思，也就是用什么原理来实现系统要求。因此，应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究，找出其关键问题是什么，然后根据此关键问题提出实现的原理与方法，并画出其原理框图（即提出原理方案）。提出原理方案关系到设计全局，应广泛收集与查阅有关资料，广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论，一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂，方案实现的难易程度进行分析比较，并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定，那么可对两种方案都进行后续阶段设计，直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较，才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后，便可着手进行总体方案的确定，原理方案只着眼于方案的原理，不涉及方案的许多细节，因此，原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的，它可能由一个单元电路构成，亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来，必须把每一个框图进一步分解成若干个小框，每个小框为一个较简单的单元电路。当然，每个框图不宜分得太细，亦不能分得太粗，太细对选择不同的单元电路或器件带来不利，并使单元电路之间的相互连接复杂化；但太粗将使单元电路本身功能过于复杂，不好进行设计或选择。总之,

应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发，恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图，对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此，必须根据系统要求，明确功能框对单元电路的技术要求，必要时应详细拟定出单元电路的性能指标，然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个，因此必须进行分析比较，择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多，性能、价格和体积各异，而且新品种不断涌现，这就需要我们经常关心元器件信息和新动向，多查阅器件手册和有关的科技资料，尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格，这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适，需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求，其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展，各种集成电路大量涌现，集成电路的应用越来越广泛。今天，一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路，它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般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什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况，如：在高频、宽频带、高电压、大电流等场合，集成电路往往还不能适应，有时仍需采用分立元件。另外，对一些功能十分简单的电路，往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题，就不必选用集成电路。

模拟电子课程设计仿真

1、集成运放的应用电路 （1）参考电路图如下： （2）应用仿真库元件，3D元件分别进行仿真，熟悉示波器的使用2、电流/电压（I/V）转换器的制作与调试 （1）参考电路图如下：

（2）要求将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号。（3）分析电路的工作过程，完成制作与调试。 （4）填写下表，分析结果。 3、电压/电流（V/I）转换器的制作与调试（1）参考电路图如下： （2）要求将0~10伏电压信号转换成0~10毫安电流信号。（3）分析电路的工作过程，完成制作与调试。 （4）填写下表，分析结果。

4、电子抢答器制作 （1）参考电路图如下： （2）电路的工作原理： 本电路使用一块时基电路NE555，其高电平触发端6脚和低电平触发端2脚相连，构成施密特触发器，当加在2脚和6脚上的电压超2/3V CC时，3脚输出低电平，当加在2脚和6脚上的电压低于1/3V CC时，3脚输出高电平。按下开关SW，施密特触发器得电，因单向可控硅SCR1~SCR4的控制端无触发脉冲，SCR1~SCR4关断，2脚和6脚通过R1接地而变为低电平，所以3脚输出高电平，绿色发光二极管LED5发光，此时抢答器处于等待状态。 K1~K4为抢答键，假如K1最先被按下，则3脚的高电平通过K1作用于可控硅SCR1的控制端，SCR1导通。红色发光二极管LED1发光，＋9V电源通过LED1和SCR1作用于NE555的2脚和6脚，施密特触发器翻转，3脚输出低电平，LED5熄灭。因3脚输出为低电平，所以此后按下K2~K4时，SCR2~SCR4不能获得触发脉冲，SCR2～SCR4维持关断状态，LED2~LED4不亮，LED1独亮说明按K1键者抢先成功，此后主持人将开关SW起落一次。复位可控硅，LED1熄灭，LED5亮，抢答器又处于等待状态。 220V市电经变压器降压，VD1~VD4整流，C滤波，为抢答器提供＋9V直流电压。VD1~VD4选IN4001,C选用220μF/15V。R1和R2选1KΩ，LED1~LED4选红色发光二极管，LED5选绿色发光二极管。SW为拨动开关，K1~K4为轻触发开关，单向可控硅选2P4M，IC 为NE555。 （3）完成电路的制作与调试。 5、交替闪光器的制作与调试 （1）参考电路图如下：

硬件电路设计基础知识.docx

硬件电子电路基础关于本课程 § 4—2乙类功率放大电路 § 4—3丙类功率放大电路 § 4—4丙类谐振倍频电路 第五章正弦波振荡器 § 5—1反馈型正弦波振荡器的工作原理 § 5— 2 LC正弦波振荡电路 § 5— 3 LC振荡器的频率稳定度 § 5—4石英晶体振荡器 § 5— 5 RC正弦波振荡器

第一章半导体器件 §1半导体基础知识 §1PN 结 §-1二极管 §1晶体三极管 §1场效应管 §1半导体基础知识 、什么是半导体半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率）（如：硅Si锗Ge等+ 4价元素以及化合物） 、半导体的导电特性本征半导体一一纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略）

1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂一一管子 *温度--- 热敏元件 ?光照——光敏元件等 2、半导体中的两种载流子一一自由电子和空穴 ?自由电子——受束缚的电子（一） ?空穴——电子跳走以后留下的坑（+ ） 三、杂质半导体——N型、P型 （前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。 *N型半导体（自由电子多） 掺杂为+ 5价元素。女口：磷；砷P—+ 5价使自由电子大大增加原理：Si—+ 4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子——数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子——数量多。 o 空穴——少子 o 自由电子------ 多子 ?P型半导体（空穴多） 掺杂为+ 3价元素。女口：硼；铝使空穴大大增加 原理：Si—+ 4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B——+ 3价 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子数量少。 o掺杂后由B提供的空穴——数量多。 o 空穴——多子 o 自由电子——少子

2013电子电路设计与实践(A)

北京林业大学2012 --2013 学年第二学期考试试卷 课程名称：电子电路设计与实践（A）课程所在学院：理学院 考试班级学号姓名成绩 试卷说明： 1.本次考试为开卷考试。本试卷共计 4 页，共 4 大部分，请勿漏答； 2.考试时间为 60 分钟，请掌握好答题时间； 3.答题之前，请将试卷和答题纸上的考试班级、学号、姓名填写清楚； 4.本试卷全部分答案写在试卷上； 5.答题完毕，请将试卷和答题纸正面向外对叠交回，不得带出考场； 6.考试中心提示：请你遵守考场纪律，诚信考试、公平竞争！ 一、判断（20分） 1.（）平行线不能远距离传送高速脉冲的主要原因是因为双线间的分布参数（例分布电容）过小而造成的。 2.（）对20Hz~ 10K Hz音频信号作A/D转换时，A/D转换芯片的转换时间（采样时间）至少应大于50μs。 3.（）负反馈措施只能改善反馈环内电路和性能指标。 4.（）常用的8051单片机也能对高频信号（例10MHz以上）进行处理。 5.（）负反馈会使放大器的增益降低，但能提高放大器的上限截止频率?H和下限截止频率f L。 6.（）只要工作点合适，晶体管放大器就不会使输出信号的波形产生失真。 7.（）场效应管共源放大电路的性能与BJT共发射场放大器类似。 8.（）51单片机的P0、P1、P2、P3作为通用I/O端口使用时，均需外接上拉电阻。 9.（）场效应管的输入阻抗要比双极型晶体管的输入阻抗小。 10.（）电感可以做存储元件。 二、选择（20分） 1.（）在共e、共b、共c三种放大电路中，输入阻抗最高的放大器是： A、共e放大器 B、共b放大器 C、共e、共b放大器 D、共c放大器 2.（）下列论述哪一项是错误的： A、RS-232是同步传输数据的 B、RS-232编码协议是传输距离短的主要原因 C、RS-422、RS-485的电路原理与RS-232基本相同 D、RS-232广泛用于计算机接口 3. 为了提高放大器的输入电阻，并稳定放大器的输出电压，应采用的反馈方式是：( ) A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈 4. （）无损电感上电压与电流的相位关系是： A、二者同相 B、二者反相 C、电压超前电流90° D、电压落后电流90° 5.已知下图,输入为周期4μs的对称方波，若要在输出端仍得到与输出近似的对称方波，则RC的乘积应（）。

PSpice 92电子电路设计与仿真

电子线路实验报告

Pspice 9.2 电子电路设计与仿真 实验报告 学号：080105011128 专业：光信 班级：081班 姓名：李萍

一、启动PSpice 9.2—Capture CLS Lite Edition 在主页下创建一个工程项目lp 二、画电路图 1.打开库浏览器选择菜单Place/Part—Add Liabray, 提取：三极管Q2N2222、电阻R、电容C、电源VDC、模拟地0/Source、信号源VSIN。 2.移动元件、器件。鼠标选中该元、器件并单击，然后压住鼠标左键拖到合适位置，放开鼠标即可。 3．翻转某一元、器件符号。 4.画电路线 选择菜单中Place/wire，此时将鼠标箭头变成一支笔。 5.为了突出输出端，需要键入标注V o字符，选择菜单Place/Net Alias—Vo OK! 6.将建立的文件（wfh.sch）存盘。 三、修改元件、器件的标号和参数

1、用鼠标箭头双击该元件符号（R或C），此时出现修改框，即可进入标号和参数的设置 2、VSIN信号电源的设置:①鼠标选中VSIN信号电源的FREQ用鼠标箭头单击（符号变为红色），然后双击，键入FREQ=1KHz、同样方法即键入VoEF=0V、VAMPL=30mv。②鼠标选中VSIN 信号电源并单击（符号变为红色）然后用鼠标箭头双击该元件符号，此时出现修改框，即可进入参数的设置，AC=30mv，鼠标选中Apply并单击，退出 3、三极管参数设置：鼠标选中三极管并单击（符号变为红色）然后，选择菜单中的Edit/Pspice Model。打开模型编辑框Edit/Pspice Model 修改Bf为50，保存，即设置Q2N2222-X的放大系数为50。 4、说明：输入信号源和输出信号源的习惯标法。 Vs、Vi、Vo（鼠标选中Place/Net Alias） 单级共射放大电路 四、设置分析功能 1、静态