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单元电子电路设计步骤及几种重要单元电路的设计方法分析

时间:2022-11-09 16:00:03 公文范文 来源:网友投稿

摘要:针对不同的电子单元电路进行了分析,阐述了其设计的主要步骤和设计思路,也对几种典型的电子单元电路进行了介绍,说明电子单元电路的设计必须做到目标明确、合理组合、整体配合等,才能保证达到应用标准。

关键词:电子器件 单元电路 设计步骤 典型举例

1、电子单元电路的简单内涵

从电子技术的角度看,其核心内涵就是按照电子原理利用电器元件的作用来设计具备某些特殊功能的电路已解决实际控制问题的技术。其中包括信息技术、电路技术两个大的门类。信息电子技术有数字电子技术和模拟电子技术。电子技术对于信号的处理就是发生、放大、过滤、转换等。而电子电路的则是由电子元件和电子器件构成。其中原件就是设备中的特殊装置,如电阻器、电容器、变压器等等,而电子器件则是各类晶体管等组成的具有一定功能的装置。电子电路在划分上看有立体和集成两种。单元电路就是整个电子电路的一个重要组成部分,常见的单元电路有放大、整流、震荡、数字等电路。总体说就是与门、非门、或门以及计数电路构成的各种功能性单元。

2、单元电路在设计是需要遵守的步骤

2.1对基本功能进行了解

单元电路在设计前必须对其功能性进行了解,及明确电路的目的,详细的分析单元电路的各种指标,因为这是设计的基础。通过计算分析电压处理的指标,以及电阻情况,并结合简单、经济、体积小、高可靠性等要求就可完成对单元电路的设计。

2.2对疾病参数进行分析

在设计中必须对单元电路的工况进行分析,并计算其需要的基本参数,使之达到所需的指标。参数计算时应借助电子理论,如放大器电路设计中必须对各种电阻值进行计算,获得确切放大倍数;振荡器设计是应了解电阻、电容、振荡频率的基本参数,这样才能在设计中获得理想的效果。在进行参数计算的时候应注意一个电路不会仅有一组数据,应重视对数据的选择,以保证数据选择在实际应用中体现合理性。

2.3规划电路图

在设计过程中应利用电路图进行设计描述,设计中绘制完整的电路图是必须的步骤,这样可以让设计充分展示。通过单元电路之间的配合和逻辑关系描述来简化设计思路和形式。如对于单元电路之间的级联设计,在各个单元电路确定后,应细致的划分其之间的级联关系。从而实现减少浪费,降低工作强度的目标。注意对各种输入信号和输出信号、控制信号的关系确立,模拟各种工况,对输入、输出等进行分析,使得输入、输出、电源、通道等合理,将电流、电压信号进行分类,并使得不同的信号实现对不同设备的控制。

此时应注意:电路图必须突出可读性,绘制图形必须将主要电路图体现在一起,比较独立和次要的部分可以分页绘制,图形的端口和两端必须做好标记以识别关联性,标记图纸间的串联关系,引入与引出。其次,注意图纸上的电流流向和图标的标准,一般从输入开始,从左至右、从上至下的绘制,按照信号流向依次绘制单元电路。同时必须保证图标的准确和标准。最后还应注意对连接线的标准绘制,计量减少交叉或者相互干扰的情况出现。

3、几种电路的设计举例

3.1线性稳压电源的设计

稳压电源在设计中应考虑到其作用效果,及让电压通过变压器然后在进入供电网络,最后通过过滤网络形成稳压供电效果。在单元设计中,对于串联的反馈形式的稳压电源可以划分为调整、取样、放大对比、基准电压等构成。经过这样的设计与规划,使其具有一定的过流和短路保护能力,当负载电流的限额超标的时候可以起到保护电路的效果。具体的设计方法就是不让整流完成的直流电源直接对负载供电,必须进行滤波后降低其纹波系数才能供电,但是这样的电路不能起到稳压效果,所以稳压电源还必须满足其他技术指标才能满足需求。

3.2级联设计思路

各个单元电路不会独立存在,在完成其设计后应细致的分析级联问题,如电器自身的特征进行匹配、信号耦合、时序性配合、干扰消除等等问题都应考虑在内。对于电气形式的配合有些问题还需要考虑模拟单元电路之间的配合。有的还涉及到数字单元电路之间的匹配,有的则需要综合性考虑。在设计中考虑放大倍数或者负载能力的角度看,往往希望最后一级的输入电阻应最大,而前一级的则相对小,如果从改善频率响应上看则相反,所以必须进行综合性考虑。

信号耦合的方式有直接、间接、阻容耦合、变压耦合等等,直接耦合的方式最为简单,但是工况通常需要静态,存在两个单元电路之间的相互干扰,所以设计时应充分考虑。

时序配合相对复杂,对于系统中各个不同单元的信号是存在内部关联的,所以应进行详细分析,以此确定最终的系统时序,以此保证在工作中信号的次序可以满足生产需求,并以此为基础优化时序提高效率。

3.3放大器设计

在电路中运算放大器是提供放大的电路,在实际的电路中通常与反馈网络进行组合,实现某种模块功能。运放是一个从功能的角度进行工作的电路,可以分设独立的器件来实现,也可利用半导体芯片来实现。运算放大器的设计需要对其基本的参数进行合理的设置与选择单、双电源供电,电源电流;同时当输入的电压和输入的电流为失调时输入电阻。当转换速率、建立的时间必须准确。设计时应正确的分析器各种参数的构成,不能盲目的对指标进行先进性调整。其中值的重视的是:按照举荐的参数在规定的消震引脚之间引入电容进行工作,这可以消除运放中的高频自我激励现象,同时应避免两级以上的放大。

4、结束语

电子电路在实际的应用中种类繁多,在设计的过程中也会应用不同的方法,随着集成化电路的发展,已经有多种专用器件出现,这对电路设计而言是帮助也是挑战。集成模块式的设计思路已经将设计者从单元电路的设计中解脱出来,为整体化方案进行全面设计,但是应注意的是单元是整体的重要组成,所以也需要细致规划与完善。

参考文献:

[1]刘媛媛,赵阳.常用电子元器件的测量方法[J].电子质量,2010,(08).

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[3]张娓娓,张月平,吕俊霞.常用数字集成电路的使用常识[J].河北能源职业技术学院学报, 2012,(03) .

[4]索静,刘杰.电子技术中单元电路的设计方法研究[J].数字技术与应用, 2011,(11).

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