前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇電子電路設(shè)計方案范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

電子電路設(shè)計方案范文第1篇

【關(guān)鍵詞】測頻；頻率計；電路設(shè)計

1.相關(guān)理論概述

數(shù)字頻率計采用數(shù)字電路制作成以十進制碼來現(xiàn)實被測信號頻率，對于周期性變化的信號頻率能夠?qū)崿F(xiàn)有效的測量的一種儀器。它是教學、科研等工作中的基礎(chǔ)測量儀器，在模擬電路和數(shù)字電路實驗中有著重要的作用，其能夠直接讀出信號源所產(chǎn)生的不同頻率范圍的信號將會對實驗產(chǎn)生很大的影響。頻率計主要用在正弦波、矩形波等周期性信號頻率值的測量等，它的拓展功能能夠?qū)崿F(xiàn)對信號周期及其脈沖寬度的測量，引起對信號源的接受敏捷度使得其稱為試驗箱中的重要組成部分。

信號頻率測量方法按照工作原理可以分為無源測量、比較測量、示波測量及技術(shù)等測量方法。其中最常見的測量方法是電子計數(shù)器，在該種技術(shù)下，頻率計實現(xiàn)單位時間內(nèi)被測信號脈沖數(shù)的直接計數(shù)，并將其頻率值以數(shù)字的形式顯示。實現(xiàn)了對不同頻率、精確度的測頻需求，保障了測量結(jié)果的精確度和速度。

2.整形電路的設(shè)計

整形電路就像把模擬的信號轉(zhuǎn)換成為二值信號，也就是使其成為只有高電平和低電平的離散信號。在電路設(shè)計時我們可以將電壓比較器用作模擬電路及數(shù)字電路的接口電路，通過其把非矩形信號轉(zhuǎn)換成矩形信號。在選擇比較器時，我們要充分考慮影響信號接收和轉(zhuǎn)換功能的各種因素。下圖為其整體設(shè)計結(jié)構(gòu)圖：

首先，是信號傳播可能存在的延遲及時時間。信號傳播的延遲時間是比較器選擇時所要考慮的重要參數(shù)，這種時間的延遲有當信號通過元器件時所產(chǎn)生的傳輸時間上的延遲和信號上升及下降的時間延遲，只有將延遲的時間降低到最小才能有效的縮短信號處理的時間。

其次，要充分考慮電源電壓對比較器的影響。就傳統(tǒng)而言，比較器一般需要正負 15 伏的雙電源來進行供電或者需要達到36 伏的單電源進行供電，這種傳統(tǒng)的比較器在一些工業(yè)控制中仍有使用的空間和發(fā)展前途但以不適應發(fā)展的主流。現(xiàn)在多數(shù)的比較器需要在限定的電壓條件下進行工作，即在電池電壓所能夠運行的單電源單位內(nèi)進行工作，因此對其提出了低電流和小封裝等當面的要求，并且在實際的應用中比較器還應該具備一定的關(guān)斷的功能。當具備上述條件是，比較器才能夠在試驗箱中得到有效的利用，保證頻率計在不同電源電壓條件下的正常工作。

再次，充分考慮功耗對比機器的影響。功耗的大小直接影響比較器使用壽命和工作效果，功耗越低時其比較器的耗損相對較低，使用使用壽命得到延長，然而功耗由于器件的運作速度相關(guān)，功耗降低的同時可能帶來運作速度的降低，因此，在比較器選擇時，充分考慮功耗與元器件壽命及其運作速度的關(guān)系，尋得一種最優(yōu)組合。

最后，不可忽視門限電壓對比較器的影響。器件的設(shè)置可以用來實現(xiàn)對門限電大的測量，門限電壓的大小與電路抗干擾能力呈現(xiàn)一種正比例的關(guān)系但與其敏感度成反比例關(guān)系。當我們通過對門限電壓的測量并通過一定的公式計算，根據(jù)實際工作的需要來確定門限電壓的具體值。

當我們充分考慮上述影響因素時，便會有針對性的選擇相應的新品用于單元電路的設(shè)計，從而實現(xiàn)信號在電路中的順利傳輸，避免芯片燒壞等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.計數(shù)電路的設(shè)計

實現(xiàn)對信號的整形后我們便要關(guān)注一些低頻信號由于其上升速度等原因可能產(chǎn)生的計數(shù)影響，因此在電路設(shè)計時應該根據(jù)信號的特點來完善計數(shù)電路的設(shè)計。低頻信號上升緩慢或者高頻信號疊加于其中時會使得計數(shù)電路將該種抖動作為輸入脈沖予以計數(shù)，從而產(chǎn)生計數(shù)上的誤差。避免該種現(xiàn)象的發(fā)生，我們可以通過低通濾波器的使用來處理低頻信號傳輸中可能產(chǎn)生的抖動，并經(jīng)過濾波器濾除疊加的高頻信號。而反相器的使用可以實現(xiàn)在濾波前把高頻信號和低頻信號予以分開，即僅使低頻信號經(jīng)過反相器實現(xiàn)濾波得到比較規(guī)則的矩形信號而高頻信號則不經(jīng)過該過程。經(jīng)濾波后的矩形信號輸入到單片機中，在單片機選擇時，低電壓、高性能是我們考慮的重要方面，同時還要選擇體積較小功能相對較強的單片器，實現(xiàn)迅速有效的技術(shù)。單片機計數(shù)器的精確度和終端結(jié)構(gòu)的類型都會影響計數(shù)結(jié)果，通過精密比較器的植入和振蕩器電路的設(shè)置，實現(xiàn)頻率計的精度和存儲等方面的要求。在單片機選擇時還應該考慮技術(shù)進步革新對于存儲器程序的選擇和更新的可能，并且考慮單片機大小對于整個電路系統(tǒng)的影響，保證程序?qū)懭氲谋憷浴Ｏ聢D為其計數(shù)模塊設(shè)計圖：

此外，對于計數(shù)電路的設(shè)計還要考慮信號頻率高低的不同對計數(shù)器可能產(chǎn)生的影響，實現(xiàn)單片機對不同信號頻率進行分頻處理。經(jīng)過整形后的信號進入選定規(guī)格的反相器后，對不同頻級的信號進行分級處理，單片機頻率自動分辨處理能力的選擇能夠有效的降低一些頻級信號的分辨和處理，保證計數(shù)器工作的效率和速度。同時計數(shù)器的顯示值的大小根據(jù)信號的頻值進行實現(xiàn)隨機變動，實現(xiàn)對不分頻信號、高頻機低頻信號的有效計數(shù)。

4.顯示電路的設(shè)計

顯示電路是數(shù)字頻率計電路設(shè)計的重要組成部分，它負責將整形電路及計數(shù)電路處理的數(shù)據(jù)顯示出來。在該電路設(shè)計時我們要考慮的因素便是顯示材料的選擇及數(shù)據(jù)顯示的方式。LED 數(shù)碼管的類型會對數(shù)據(jù)的現(xiàn)實產(chǎn)生一定的影響，而該種材質(zhì)的數(shù)據(jù)顯示方式又分為動態(tài)和靜態(tài)兩種。就兩種現(xiàn)實方式的優(yōu)缺點而言，靜態(tài)現(xiàn)實具備較高的亮度，為我們及時準確的讀取數(shù)值提供了視覺便利，且其接口編程相對容易，但是該種顯示方式會占用較多的口線，顯示的位數(shù)直接關(guān)系到鎖存器的數(shù)量，這直接帶來所用器件數(shù)量繁多和連線的龐雜 ；而動態(tài)顯示相交而言能夠避免上述一些缺點。在動態(tài)顯示使用時，先確定未選實現(xiàn)選定未選的段碼的顯示，經(jīng)過一定的延時再實現(xiàn)對下一選定為送段碼顯示，并依此循環(huán)。下圖為其顯示模塊圖：

其具體的工作流程可以解釋為，單片機中不同的構(gòu)建作為譯碼器實現(xiàn)信號的輸入，由譯碼器的輸出來確定數(shù)碼管的選擇位。將每個數(shù)碼管的公共端與一個接有高電平的 PNP 三極管的集電極相連，同時將三極管的基極和譯碼器的輸出端相連接，這樣可以通過對軟件編程來設(shè)置單片機中的不用位置構(gòu)建，從而設(shè)計譯碼器的輸入端，其輸出端設(shè)為低電平且只設(shè)一位，從而使與其連接的三界關(guān)處于一種飽和的狀態(tài)，實現(xiàn)對計數(shù)器數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示。實現(xiàn)顯示器電路中各元件的有機連接后，還要注重送段碼的相關(guān)問題，使得相應位數(shù)的送段碼可以通過一定串行口在數(shù)碼管上進行顯示。

5.結(jié)束語

除上述電路設(shè)計外，電子頻率計的設(shè)計還要注重電源、濾波等電路的設(shè)計，只有將各種影響其工作的單元電路的設(shè)計不斷的精細化和完善時，才能有效的保證其工作的效率和在實驗和工業(yè)中的使用效果。

【參考文獻】

[1]沈亞鈞.基于單片機的數(shù)字頻率計設(shè)計[J].山西電子技術(shù)，2012（05）.

[2]楊帆.數(shù)字頻率計的設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技廣場，2011（09）.

電子電路設(shè)計方案范文第2篇

計算機系統(tǒng)所要求解決的問題日趨復雜，與此同時，計算機系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)也越來越復雜。而復雜性的提高就意味著可靠性的降低，實踐經(jīng)驗表明，要想使如此復雜的實時系統(tǒng)實現(xiàn)零出錯率幾乎是不可能的，因此人們寄希望于系統(tǒng)的容錯性能：即系統(tǒng)在出現(xiàn)錯誤的情況下的適應能力。對于如何同時實現(xiàn)系統(tǒng)的復雜性和可靠性，大自然給了我們近乎完美的藍本。人體是迄今為止我們所知道的最復雜的生物系統(tǒng)，通過千萬年基因進化，使得人體可以在某些細胞發(fā)生病變的情況下，不斷地進行自我診斷，并最終自愈。因此借用這一機理，科學家們研究出可進化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可進化硬件不但同樣具有自我診斷能力，能夠通過自我重構(gòu)消除錯誤，而且可以在設(shè)計要求或系統(tǒng)工作環(huán)境發(fā)生變化的情況下，通過自我重構(gòu)來使電路適應這種變化而繼續(xù)正常工作。嚴格地說，EHW具有兩個方面的目的，一方面是把進化算法應用于電子電路的設(shè)計中；另一方面是硬件具有通過動態(tài)地、自主地重構(gòu)自己實現(xiàn)在線適應變化的能力。前者強調(diào)的是進化算法在電子設(shè)計中可替代傳統(tǒng)基于規(guī)范的設(shè)計方法；后者強調(diào)的是硬件的可適應機理。當然二者的區(qū)別也是很模糊的。本文主要討論的是EHW在第一個方面的問題。

對EHW的研究主要采用了進化理論中的進化計算（EvolutionaryComputing）算法,特別是遺傳算法（GA）為設(shè)計算法，在數(shù)字電路中以現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為媒介，在模擬電路設(shè)計中以現(xiàn)場可編程模擬陣列（FPAA）為媒介來進行的。此外還有建立在晶體管級的現(xiàn)場可編程晶體管陣列（FPTA），它為同時設(shè)計數(shù)字電路和和模擬電路提供了一個可靠的平臺。下面主要介紹一下遺傳算法和現(xiàn)場可編程門陣列的相關(guān)知識，并以數(shù)字電路為例介紹可進化硬件設(shè)計方法。

1．1遺傳算法

遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進化過程的一種自適應全局優(yōu)化算法，它借鑒了物種進化的思想，將欲求解問題編碼，把可行解表示成字符串形式，稱為染色體或個體。先通過初始化隨機產(chǎn)生一群個體，稱為種群，它們都是假設(shè)解。然后把這些假設(shè)解置于問題的“環(huán)境”中，根據(jù)適應值或某種競爭機制選擇個體（適應值就是解的滿意程度），使用各種遺傳操作算子（包括選擇，變異，交叉等等）產(chǎn)生下一代（下一代可以完全替代原種群，即非重疊種群；也可以部分替代原種群中一些較差的個體，即重疊種群），如此進化下去，直到滿足期望的終止條件，得到問題的最優(yōu)解為止。

1．2現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)

現(xiàn)場可編程邏輯陣列是一種基于查找表(LUT,LookupTable)結(jié)構(gòu)的可在線編程的邏輯電路。它由存放在片內(nèi)RAM中的程序來設(shè)置其工作狀態(tài)，工作時需要對片內(nèi)的RAM進行編程。當用戶通過原理圖或硬件描述語言（HDL）描述了一個邏輯電路以后，F(xiàn)PGA開發(fā)軟件會把設(shè)計方案通過編譯形成數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流下載至RAM中。這些RAM中的數(shù)據(jù)流決定電路的邏輯關(guān)系。掉電后，F(xiàn)PGA恢復成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失，因此，F(xiàn)PGA能夠反復使用，灌入不同的數(shù)據(jù)流就會獲得不同的硬件系統(tǒng)，這就是可編程特性。這一特性是實現(xiàn)EHW的重要特性。目前在可進化電子電路的設(shè)計中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。

2進化電子電路設(shè)計架構(gòu)

本節(jié)以設(shè)計高容錯性的數(shù)字電路設(shè)計為例來闡述EHW的設(shè)計架構(gòu)及主要設(shè)計步驟。對于通過進化理論的遺傳算法來產(chǎn)生容錯性，所設(shè)計的電路系統(tǒng)可以看作一個具有持續(xù)性地、實時地適應變化的硬件系統(tǒng)。對于電子電路來說，所謂的變化的來源很多，如硬件故障導致的錯誤，設(shè)計要求和規(guī)則的改變，環(huán)境的改變（各種干擾的出現(xiàn)）等。

從進化論的角度來看，當這些變化發(fā)生時，個體的適應度會作相應的改變。當進化進行時，個體會適應這些變化重新獲得高的適應度。基于進化論的電子電路設(shè)計就是利用這種原理,通過對設(shè)計結(jié)果進行多次地進化來提高其適應變化的能力。

電子電路進化設(shè)計架構(gòu)如圖1所示。圖中給出了電子電路的設(shè)計的兩種進化，分別是內(nèi)部進化和外部進化。其中內(nèi)部進化是指硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進化，而外部進化是指軟件模擬的電路的進化。這兩種進化是相互獨立的，當然通過外部進化得到的最終設(shè)計結(jié)果還是要由硬件結(jié)構(gòu)的變化來實際體現(xiàn)。從圖中可以看出，進化過程是一個循環(huán)往復的過程，其中是根據(jù)進化算法（遺傳算法）的計算結(jié)果來進行的。整個進化設(shè)計包括以下步驟：

（1）根據(jù)設(shè)計的目的，產(chǎn)生初步的方案，并把初步方案用一組染色體（一組“0”和“1”表示的數(shù)據(jù)串）來表示，其中每個個體表示的是設(shè)計的一部分。染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA上，用來定義FPGA的開關(guān)狀態(tài)，從而確定可重構(gòu)硬件內(nèi)部各單元的聯(lián)結(jié)，形成了初步的硬件系統(tǒng)。用來設(shè)計進化硬件的FPGA器件可以接受任意組合的數(shù)據(jù)流下載，而不會導致器件的損害。

（2）將設(shè)計結(jié)果與目標要求進行比較，并用某種誤差表示作為描述系統(tǒng)適應度的衡量準則。這需要一定的檢測手段和評估軟件的支持。對不同的個體，根據(jù)適應度進行排序，下一代的個體將由最優(yōu)的個體來產(chǎn)生。

（3）根據(jù)適應度再對新的個體組進行統(tǒng)計，并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果挑選一些個體。一

部分被選個體保持原樣，另一部分個體根據(jù)遺傳算法進行修改，如進行交叉和變異，而這種交叉和變異的目的是為了產(chǎn)生更具適應性的下一代。把新一代染色體轉(zhuǎn)化成控制數(shù)據(jù)流下載到FPGA中對硬件進行進化。

（4）重復上述步驟，產(chǎn)生新的數(shù)代個體，直到新的個體表示的設(shè)計方案表現(xiàn)出接近要求的適應能力為止。

一般來說通過遺傳算法最后會得到一個或數(shù)個設(shè)計結(jié)果，最后設(shè)計方案具有對設(shè)計要求和系統(tǒng)工作環(huán)境的最佳適應性。這一過程又叫內(nèi)部進化或硬件進化。

圖中的右邊展示了另一種設(shè)計可進化電路的方法，即用模擬軟件來代替可重構(gòu)器件，染色體每一位確定的是軟件模擬電路的連接方式，而不是可重構(gòu)器件各單元的連接方式。這一方法叫外部進化或軟件進化。這種方法中進化過程完全模擬進行，只有最后的結(jié)果才在器件上實施。

進化電子電路設(shè)計中，最關(guān)鍵的是遺傳算法的應用。在遺傳算法的應用過程中，變異因子的確定是需要慎重考慮的，它的大小既關(guān)系到個體變異的程度，也關(guān)系到個體對環(huán)境變化做出反應的能力，而這兩個因素相互抵觸。變異因子越大，個體更容易適應環(huán)境變化，對系統(tǒng)出現(xiàn)的錯誤做出快速反應，但個體更容易發(fā)生突變。而變異因子較小時，系統(tǒng)的反應力變差，但系統(tǒng)一旦獲得高適應度的設(shè)計方案時可以保持穩(wěn)定。

對于可進化數(shù)字電路的設(shè)計，可以在兩個層面上進行。一個是在基本的“與”、“或”、“非”門的基礎(chǔ)上進行進化設(shè)計，一個是在功能塊如觸發(fā)器、加法器和多路選擇器的基礎(chǔ)上進行。前一種方法更為靈活，而后一種更適于工業(yè)應用。有人提出了一種基于進化細胞機（CellularAutomaton）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計架構(gòu)。采用這一結(jié)構(gòu)設(shè)計時，只需要定義整個模塊的適應度，而對于每一模塊如何實現(xiàn)它復雜的功能可以不予理睬，對于超大規(guī)模線路的設(shè)計可以采用這一方法來將電路進行整體優(yōu)化設(shè)計。

3可進化電路設(shè)計環(huán)境

上面描述的軟硬件進化電子電路設(shè)計可在圖2所示的設(shè)計系統(tǒng)環(huán)境下進行。這一設(shè)計系統(tǒng)環(huán)境對于測試可重構(gòu)硬件的構(gòu)架及展示在FPGA可重構(gòu)硬件上的進化設(shè)計很有用處。該設(shè)計系統(tǒng)環(huán)境包括遺傳算法軟件包、FPGA開發(fā)系統(tǒng)板、數(shù)據(jù)采集軟硬件、適應度評估軟件、用戶接口程序及電路模擬仿真軟件。

遺傳算法由計算機上運行的一個程序包實現(xiàn)。由它來實現(xiàn)進化計算并產(chǎn)生染色體組。表示硬件描述的染色體通過通信電纜由計算機下載到有FPGA器件的實驗板上。然后通過接口將布線結(jié)果傳回計算機。適應度評估建立在儀器數(shù)據(jù)采集硬件及軟件上，一個接口碼將GA與硬件連接起來，可能的設(shè)計方案在此得到評估。同時還有一個圖形用戶接口以便于設(shè)計結(jié)果的可視化和將問題形式化。通過執(zhí)行遺傳算法在每一代染色體組都會產(chǎn)生新的染色體群組，并被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)流傳入實驗板上。至于通過軟件進化的電子電路設(shè)計，可采用Spice軟件作為線路模擬仿真軟件，把染色體變成模擬電路并通過仿真軟件來仿真電路的運行情況，通過相應軟件來評估設(shè)計結(jié)果。

4結(jié)論與展望

進化過程廣義上可以看作是一個復雜的動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變化。在這個意義上，可以將“可進化”這一特性運用到無數(shù)的人工系統(tǒng)中，只要這些系統(tǒng)的性能會受到環(huán)境的影響。不僅是遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能工程以及胚胎學都可以應用到可進化系統(tǒng)中。雖然目前設(shè)計出的可進化硬件還存在著許多需要解決的問題，如系統(tǒng)的魯棒性等。但在未來的發(fā)展中，電子電路可進化的設(shè)計方法將不可避免的取代傳統(tǒng)的自頂向下設(shè)計方法，系統(tǒng)的復雜性將不再成為系統(tǒng)設(shè)計的障礙。另一方面，硬件本身的自我重構(gòu)能力對于那些在復雜多變的環(huán)境，特別是人不能直接參與的環(huán)境工作的系統(tǒng)來說將帶來極大的影響。因此可進化硬件的研究將會進一步深入并會得到廣泛的應用而造福人類。

電子電路設(shè)計方案范文第3篇

【關(guān)鍵詞】電子電路；設(shè)計；調(diào)試方法

電子電路設(shè)計制作、調(diào)試是理論與實踐相結(jié)合的重要階段。一個性能較好的電子裝置，即使按照理論設(shè)計的電路參數(shù)進行安裝，往往也難于達到預期的性能指標。這是因為人們在設(shè)計時，不可能周全地考慮各種復雜的客觀因素（如元件值的誤差、器件參數(shù)的分散性、分布參數(shù)的影響等），必須通過安裝后的測試和調(diào)整，來發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計方案的不足，然后采取相應措施加以改進，使裝置達到預定的技術(shù)指標。

1.常用電子電路的設(shè)計方法

在日常生活、生產(chǎn)現(xiàn)場中，往往為了解決某些實際問題，需要采用一些電子電路來實現(xiàn)某些功能、要求。如果有現(xiàn)成的裝置，而且性能價格比能令人滿意，當然最好采用現(xiàn)成的裝置。然而，在大多數(shù)情況下，難于找到合適的裝置，那就必須設(shè)計、制作一些電子電路以滿足日常生活、生產(chǎn)現(xiàn)場的需要。通常，我們把這種行為稱之為“工程設(shè)計”。他是科學知識與實踐經(jīng)驗的結(jié)合應用，最終構(gòu)成一個有效、可行、適用的系統(tǒng)，屬于應用研究的范疇。在處理問題的方法上不同于科學研究，科學研究方法是通過觀察自然現(xiàn)象，經(jīng)過分析思考，提出解釋自然現(xiàn)象的假說，通過實驗驗證假說是否符合客觀想像；工程設(shè)計則是從人類社會的某項需求出發(fā)，提出解決問題的方案，經(jīng)過對各種方案的比較，選出最佳方案，進行必要的實驗，實施方案，解決問題。需求電子電路種類繁多，千差萬別，其設(shè)計方法、設(shè)計步驟也因情況不同而異，這就要求設(shè)計者應根據(jù)具體情況靈活運用自己掌握的知識、信息、資料，進行設(shè)計、制作。任何一個稍微復雜的電子電路系統(tǒng)往往是由不同功能的模塊組成，在設(shè)計過程如何巧妙地組合這些功能模塊，使設(shè)計的系統(tǒng)既能滿足設(shè)計指標要求又最簡單，是設(shè)計過程中應堅持的原則之一。要做到這一點，就必須靈活運用所掌握的各方面的理論知識，多多實踐和運用自己積累的經(jīng)驗；設(shè)計原則之二是，盡量采用元器件生產(chǎn)廠商提供的典型應用電路；多運用網(wǎng)絡(luò)、圖書資料查閱典型運用電路；設(shè)計原則之三是，要為后續(xù)調(diào)試、生產(chǎn)等提供方便；設(shè)計原則之四是，設(shè)計產(chǎn)品要穩(wěn)定、可靠，經(jīng)得起產(chǎn)品長期運行不出故障。這里，對常用電子電路的設(shè)計、制作的一般方法作具體說明。

1.1明確系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)的要求

設(shè)計者要了解所設(shè)計系統(tǒng)的性能、指標、內(nèi)容、要求。對一些具體參數(shù)要求盡可能直接準確。如果一些參數(shù)不能確定下來，在選擇設(shè)計方案時要考慮一定的裕量。設(shè)計者要在進行調(diào)查研究、具體分析的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)應完成的任務(wù)。

1.2總體方案的選擇

設(shè)計的第一步，就是根據(jù)系統(tǒng)的任務(wù)、要求和條件，以及設(shè)計者掌握的知識、信息、資料，提出不同的總體方案。這些方案應盡可能合理、可靠、經(jīng)濟、功能齊全、技術(shù)先進。然后對每一種方案的可行性和優(yōu)缺點進行分析，加以比較，逐步篩選，擇優(yōu)錄用幾個自己認為可行的方案，再進行調(diào)查研究，征求有關(guān)方面的意見。最后，確定一種方案。在提方案時，常用框圖表示各種方案的工作原理，框圖不必很詳細，有把握的電路部分可以畫出來，工作原理框圖應能反映出系統(tǒng)應完成的任務(wù)，各組成都分的功能及其相互關(guān)系。

1.3單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇

在確定了總體方案后，便可根據(jù)系統(tǒng)的性能指標，畫出詳細框圖，設(shè)計單元電路。所謂單元電路，就是用“化整為零”的方法，將系統(tǒng)總框圖分解成多個小系統(tǒng)。

1.3.1單元電路的設(shè)計。設(shè)計單元電路的第一步，是根據(jù)設(shè)計的總要求和已選定的總體方案框圖，明確各單元電路應完成的任務(wù)、功能以及與其他單元之間的關(guān)系。必要時，應擬出主要單元電路的性能指標。具體設(shè)計單元電路時，可以模仿成熟的先進的電路，也可以進行創(chuàng)新或改進。但無論是模仿成熟的電路，還是自己另外設(shè)計一套獨特的電路，都必須保證性能要求。設(shè)計單元電路時，最好多查閱各種資料，豐富自己的知識，開闊眼界，尋找電路簡單、成本低廉的電路，以起到事半功倍的作用。

1.3.2參數(shù)計算。電子電路的設(shè)計常常需要計算某些參數(shù)。計算參數(shù)的具體方法是在弄清電路的工作原理、性能指標的基礎(chǔ)上，利用一些計算公式，計算電路所需的某些參數(shù)。例如，要設(shè)計一個放大器，就需計算出電壓放大倍數(shù)，所需電阻元件的阻值等。進行參數(shù)計算時，在理論上滿足要求的參數(shù)不是唯一的，而是一組，這就給設(shè)計者提供了足夠的選擇余地。設(shè)計者可以根據(jù)成本、體積、貨源情況自行選擇。

1.4實驗

設(shè)計解決一個具體問題的電路，需要考慮的問題很多，如果設(shè)計者考慮得不周全，想不到的問題就會常常出現(xiàn)，加上元器件的品種繁多、性能各異、參數(shù)的分散性較大，要想對一個復雜的電子電路，單憑看資料，紙上談兵，設(shè)計出一個原理正確、性能指標完善的電路是不可能的。設(shè)計者需要通過實驗發(fā)現(xiàn)問題，深入思考，分析原因，改進電路設(shè)計，使性能指標達到要求。特別是電路的關(guān)鍵部分和設(shè)計中采用的新電路、新器件部分，只有當實驗成功后才能確定下來，成為定型電路。

2.電子電路的一般調(diào)試方法

電子電路的調(diào)試是以達到電路設(shè)計指標為目的，是一個經(jīng)過“測試一判斷一調(diào)整一再測試”的過程。通過這一過程，我們可以發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計方案的不足、安裝的不合理，通過采取一定的改進措施，使電路達到設(shè)計技術(shù)指標。電子電路的調(diào)試是設(shè)計、維修的一個重要環(huán)節(jié)，它是理論與實際的有機結(jié)合。它要求調(diào)試者既要十分清楚電路的工作原理，又要有一定的科學實驗方法。調(diào)試電于電路的一般步驟如下：

（1）認真檢查。檢查電路中元件是否接錯，對地是否短路，二極管、三極管管腳接得正確與否，電解電容的極性是否對，集成電路安裝、焊接是否正確，電源的正、負、地線有無問題，焊接牢固與否； （2）通電檢查。在電源電壓未加入前，先檢查電壓大小正確與否，極性對不對。通電后，先不要急于測量，首先觀察有無冒煙、各元件發(fā)燙、異常氣味等異常現(xiàn)象。如果有，應排除故障后再進行下一步；（3）分塊調(diào)試。把整個系統(tǒng)按功能分成不同的部分，把每一部分看作一個模塊進行調(diào)試。調(diào)試時，先進行靜態(tài)調(diào)試，對于模擬電路，通過靜態(tài)工作點的測試，判斷電路能否正常工作。尤其是對于運算放大器，檢查正、負電源正常與否？輸出電壓是否接近正負電源電壓？（如果是這樣，可能是電源有問題，也可能器件有問題）調(diào)零電路起不起作用，有無自激震蕩，對于數(shù)字電路，要測試各輸入輸次端的電壓，判斷其邏輯關(guān)，一直把靜態(tài)調(diào)試正常后才能進入動態(tài)調(diào)試。對于動態(tài)調(diào)試，可以按照信號的流向進行。把前面調(diào)試過部分的輸出作為后面的輸入。輸入級可根據(jù)實際情況加入模擬信號進行調(diào)試；（4）聯(lián)機調(diào)試。分塊調(diào)試好后，再把全部電路連通進行聯(lián)機調(diào)試。聯(lián)機調(diào)試主要是觀察動態(tài)結(jié)果，同時將調(diào)試結(jié)果與設(shè)計指標逐一進行比較，找出問題，改進電路，直至完全符合設(shè)計指標。

參考文獻

電子電路設(shè)計方案范文第4篇

關(guān)鍵詞： 帶通濾波器； EDA； FilterPro； Proteus； 仿真分析

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0024?03

0 引 言

帶通濾波器是一種僅允許特定頻率通過，同時對其余頻率的信號進行有效抑制的電路。由于它對信號具有選擇性，故而被廣泛地應用現(xiàn)在電子設(shè)計中。但是，帶通濾波器的種類繁多，各個類型的設(shè)計差異也很大，這就導致了在傳統(tǒng)濾波器的設(shè)計方法中不可避免地要進行大量的理論計算與分析，不但損失了寶貴的時間，同時也提升了電路的設(shè)計門檻[1]。為了解決上述弊端，本文介紹了一種使用FilterPro和Proteus相結(jié)合的有源帶通濾波器的設(shè)計方案，隨著EDA技術(shù)的不斷發(fā)展，這種方法的優(yōu)勢也將越來越明顯。

1 帶通濾波器設(shè)計工具簡介

1.1 濾波器設(shè)計軟件FilterPro

FilterPro是美國TI（德州儀器）公司推出的一款優(yōu)秀的濾波器設(shè)計軟件，它支持低通、高通、帶通以及全通濾波器的設(shè)計，同時也支持常見的貝塞爾、巴特沃斯以及切比雪夫響應類型。設(shè)計人員只需要根據(jù)濾波器的設(shè)計向?qū)О床烤桶嗟赝逻M行，就可以得到符合要求的濾波器電路，同時還可以得到與之相對應的響應曲線。但是有一點需要注意：這款軟件的計算結(jié)果是一個連續(xù)域的計算結(jié)果，只有當使用的運算放大器是絕對理想的運放時才能得到與所給響應曲線完全吻合的響應結(jié)果，但這并不影響我們使用它進行濾波器的設(shè)計。因此只需要使用其他基于Spice模型的EDA仿真軟件對電路進行仿真分析和調(diào)整，這就可以設(shè)計出性能穩(wěn)定的濾波器電路[2]。

1.2 電路仿真軟件Proteus

Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司開發(fā)的一款功能強大的EDA軟件，它自身集成了豐富的元件庫，更具有其他軟件無法與之相媲美的單片機仿真功能，使得它被廣大單片機設(shè)計人員所熟知。其實Proteus在模擬電子的設(shè)計與仿真中做的同樣出色，只不過對它在這方面的介紹較少。

4 結(jié) 語

本文介紹的這種帶通濾波器的設(shè)計方法具有很強的通用性。實踐表明，該方法不但可以避免一些復雜的理論計算和分析，同時通過仿真還可以直觀的檢驗電路的輸入和輸出，進而使得濾波器的性能更加的穩(wěn)定。另外，使用EDA軟件進行電路設(shè)計和仿真測試也可以有效地降低設(shè)計難度和設(shè)計成本，這種設(shè)計方法也為濾波器的設(shè)計提供了一種新的設(shè)計思路。

參考文獻

[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].4版.北京：高等教育出版社，2010.

（下轉(zhuǎn)第30頁）

[2] Texas Instruments.FilterPro用戶指南[EB/OL].[2011?07?09].http：//.cn/tool/cn/filterpro.

[3] 吳小花.基于Proteus的電子電路設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（15）：174?176.

[4] CARTER B， MANCINI R.運算放大器權(quán)威指南[M].3版.北京：人民郵電出版社，2010.

電子電路設(shè)計方案范文第5篇

在項目化教學的實施過程中，教師通過合理地創(chuàng)設(shè)教學情景，結(jié)合教學內(nèi)容和教學案例，改變傳統(tǒng)的以理論知識為主的教學方法，將教學實踐有機地融入到教學內(nèi)容中。在教學活動中，教師以項目的形式讓學生進行實踐操作，學生在操作前，制定相應的實施計劃，并合理分工，老師在此過程中加以指導，讓學生在項目實施過程中鞏固理論知識，掌握實踐技能，在體驗中感受電子技術(shù)的魅力。這個過程既能夠充分體現(xiàn)學生的主體地位，又能夠發(fā)揮教師的主導作用。

2傳統(tǒng)《電子技術(shù)》教學存在的問題

現(xiàn)代經(jīng)濟和技術(shù)的快速發(fā)展，對人才結(jié)構(gòu)的需求有了很大的轉(zhuǎn)變。高職教育的目標是為社會培養(yǎng)技能型人才，應基于市場需求，讓學生獲得實踐技能。但傳統(tǒng)的教學中仍存在一些問題：①“滿堂灌”現(xiàn)象嚴重，學生被動學習，積極性不高，學習質(zhì)量低。②教學手段單一，在《電子技術(shù)》課程中需要大量的分析實驗，很多教學的教學設(shè)計缺乏師生之間的互動環(huán)節(jié)，一些知識難點單靠講解學生很難理解，打消了學生的積極性，難以達到教學目的。③實驗課各個環(huán)節(jié)過于傳統(tǒng)單一，實驗過程缺乏設(shè)計性，大多數(shù)實驗過程學生是按照教師的要求和指導進行，學生只動手不動腦，難以培養(yǎng)學生的思維方式和實踐能力，最終造成理論知識與實踐操作存在差距。

3項目化教學內(nèi)容的開發(fā)

傳統(tǒng)教學與高職教學目標存在矛盾使得教學改革迫在眉睫，教育工作者必須轉(zhuǎn)變教學思想，積極探索項目化教學實踐，加強理論知識與崗位實踐的有效結(jié)合。

3.1課程設(shè)置

對電子技術(shù)課程的設(shè)置，首先從電子信息專業(yè)學生將從事的工作崗位分析入手，確定崗位職責，明確崗位能力，定義出課程性質(zhì)是培養(yǎng)學生元器件測試、焊接、調(diào)試、檢測、維修、設(shè)計等能力。通過對該課程的學習，將強化學生電子電路識圖、電路設(shè)計及電子產(chǎn)品的制作、調(diào)試等專業(yè)能力；培養(yǎng)學生資料查尋、知識獲取、制定工作計劃、創(chuàng)新設(shè)計等方法能力；鍛煉學生與人溝通、團隊協(xié)作、語言表達等社會能力。

3.2課程教學內(nèi)容的選取

結(jié)合教學目標和教學計劃，選擇適當?shù)慕虒W內(nèi)容，明確培養(yǎng)目標。首先，能力培養(yǎng)方面，根據(jù)行業(yè)對人才結(jié)構(gòu)的需求，明確學生在項目中所要掌握的電路設(shè)計、元器件識別、電路檢測、資料查閱等工作能力；其次，理論知識掌握方面，通過項目實踐，鞏固所學的電子電路基本原理和相關(guān)內(nèi)容，打好理論知識的基礎(chǔ)。同時，加強學生團隊精神和交流能力的培養(yǎng)。在培養(yǎng)學生職業(yè)能力的同時，我們要根據(jù)高職院校學生的實際能力，充分考慮教學情景設(shè)置的實用性、可操作性及有效延伸等方面，根據(jù)職業(yè)能力的考核體系和要求，緊密結(jié)合教材理論知識，明確各個階段的情景設(shè)計。

4項目化教學改革的實施

項目化教學是通過載體結(jié)合理論知識和實踐技能，激發(fā)學生學習的積極性，具有良好的應用效果和價值，使學生在完成項目任務(wù)的過程中能夠有效地將理論與實踐相結(jié)合，并充分培養(yǎng)學生解決問題的能力，使其拓展新的知識和技能，在操作中體會實踐的樂趣，在實踐中培養(yǎng)綜合能力。通過分析，我們選取舉重裁決器、籃球24秒計時器、數(shù)字電壓表、字符顯示電路的設(shè)計與制作四個產(chǎn)品作為項目載體，展開項目化教學。首先，教師布置籃球24秒計時器的設(shè)計與制作任務(wù)，并公布考核指標和制作要求。其次，教師與學生一起簡要回顧電路的基本原理與功能，讓學生準確畫出所要制作的計時器的原理框圖。最后，將項目分解為四個任務(wù)，當最后一個任務(wù)完成時，整個項目結(jié)束。我們通過下秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計與制作詳細分析實施流程。

4.1教師布置任務(wù)

教師布置任務(wù)，師生共同完成設(shè)計和制作任務(wù)書，學生必須按照要求完成電路設(shè)計制作，根據(jù)任務(wù)要求查找資料，了解關(guān)于所制作產(chǎn)品的特點與所用到的知識點，再進行制作。

4.2電路功能分析

項目組的同學可以互相討論相關(guān)問題，掌握電路的功能和原理，這時，教師要充分深入到討論中去，了解學生對電路知識的理解程度，并引導學生總結(jié)出電路的功能及應用。另外，教師要明確分工合作的相關(guān)步驟及內(nèi)容，主要包括組員分工、查找資料、電路設(shè)計等環(huán)節(jié)。

4.3方案設(shè)計

師生在共同學習和回顧電路知識后，老師根據(jù)班級人數(shù)，將學生分為幾個小組，引導學生討論并進行方案設(shè)計，可以通過互相討論、提問等方式完成方案設(shè)計的各個環(huán)節(jié)。與此同時，教師要充分發(fā)揮引導和答疑的作用。在各個小組上交設(shè)計方案后，選派代表說明方案的可行性，最后選出最佳的設(shè)計方案，并讓學生畫出正確的電路圖。

4.4電路制作與調(diào)試

學生必須根據(jù)選出的最佳設(shè)計方案下發(fā)秒脈沖發(fā)生器，對制作和調(diào)試過程中出現(xiàn)的故障要及時解決，如發(fā)現(xiàn)有問題解決不了，必須及時與老師溝通，老師要給予指導，教師切記直接告訴學生方法或答案，應結(jié)合科學的教學手段，啟發(fā)學生自主解決問題，從而提升他們的操作能力。

4.5評價與總結(jié)