《电子设计基础》123
《电子设计基础教程》课件
电子设计基础教程PPT课件
前言
课程概述，课程目标，教材介绍
电路基础
电流、电压、电阻的概念，基本电路元件的介绍，串联与并联电路的分析
电子元器件
二极管
用途广泛的电子元件，可以控制电流方向
集成电路
多个元件集成在一起的微芯片，用于各种电 子设备
晶体管
核心元件，用来放大电信号和参数的装置
PCB设计
PCB的制作流程，PCB设计软件的介绍，设计流程和要点
信号处理
信号的采集和处理，模拟信号与数字信号，常见信号处理方法
嵌入式系统设计
嵌入式系统的概念，嵌入式软硬件平台，嵌入式系统的设计流程
总结
课程回顾，学生反馈，下一步计划
参考资料
书籍推荐，网站链接
电子电路设计入门
电子电路设计入门电子电路设计是电子工程中非常重要的一项技术，它涉及到电路原理、元器件选择、电路设计方法等方面的知识。
对于初学者来说，掌握电子电路设计的基本原理和方法是非常关键的。
本文将介绍电子电路设计的入门知识，并探讨一些实用的设计技巧。
一、电子电路基础知识在学习电子电路设计之前，我们首先需要了解一些基础知识。
电子电路是由电子元器件（如电阻、电容、电感等）组成的，通过这些元器件可以实现信号的处理和控制。
同时，电子电路中也会涉及到各种信号源和信号处理器件，例如放大器、滤波器等。
在电子电路设计中，我们需要了解以下几个基本概念：1. 电压（Voltage）：电路中的电势差，用于表示电路中的电子能量变化情况。
2. 电流（Current）：电子在电路中的流动状态，用于表示电子在电路中的数量变化情况。
3. 电阻（Resistance）：阻碍电流流动的物理特性，用于限制电流的大小。
4. 电容（Capacitance）：存储电荷的能力，用于实现信号的延时和滤波。
5. 电感（Inductance）：通过电磁感应作用产生感应电动势，用于存储磁场能量。
二、电子电路设计流程在进行电子电路设计时，我们通常会按照以下流程进行：1. 确定需求：明确电路设计的功能和性能要求，例如放大、滤波、控制等。
2. 元器件选择：根据需求选择合适的电子元器件，例如放大器、运算放大器、滤波器等。
3. 电路设计：根据所选元器件的特性和需求，设计出符合要求的电路框图。
4. 电路模拟：使用电路模拟软件对设计的电路进行仿真，以验证其性能和功能。
5. 电路实现：根据设计结果，制作实际的电路板并进行焊接和组装。
6. 电路测试：对实际制作的电路进行测试，验证其性能和功能是否符合设计要求。
7. 优化调试：根据测试结果对电路进行优化和调试，以达到更好的性能和稳定性。
8. 文档记录：对电路设计和测试结果进行详细的记录，方便以后的参考和改进。
三、电子电路设计实例为了更好地理解电子电路设计的过程和方法，我们可以通过一个实例来进行说明。
电子设计课本目录
第1章电子设计基础1.1 电子设计技术的发展1.1.1 从功能固定的电子器件到可编程器件1.1.2 从传统的电子电路设计方法到EDA技术1.2 电子电路设计的几个基本问题1.2.1 电子电路设计方案的选择1.2.2 元器件的选择1.2.3 单元电路之间的级联1.3 电子电路的安装调试与抗干扰措施1.3.1 电路安装布局的一般原则1.3.2 电路的调试与抗干扰技术1.3.3 设计指标及测量误差分析1.3.4 电子设计报告1.4 EDA技术中使用的电子器件1.4.1 可编程模拟器件l.4.2 可编程逻辑器件1.4.3 Xilinx公司的CPLD——XC95001.4.4 Altera公司的 FPGA——FDEX 10Kl.5 FPGA／CPLD产品及应用开发1.5.1 FPGA／CPLD产品概述l.5.2 FPGA／CPLD应用开发流程第2章用传统方法设计数字电路2.l 数字电路设计方法2.1.l 数字电路系统的组成2.1.2 数字电路的设计步骤2.2 中小规模数字集成电路的应用2.2.1 常用中规模组合集成电路（MSI）的功能与应用2.2.2 中规模时序逻辑电路的功能与应用2.2.3 集成锁相环及其应用2.2.4 常用 A／D和 DIA转换电路的功能与应用2.2.5 常用集成稳压电路与稳压电源2.3 数字电路小系统设计举例2.3.l 出租车计费器设计2.3.2 红外遥控发射、接收系统设计第3章 VHDL语言应用基础3.1 VHDL语言及其程序基本结构3.1.l 硬件描述语言VHDL3.1.2 VHDL程序的基本结构3.1.3 VHDL中的程序库、包和配置3.2 VHDL语言的基本要素3.2.1 文字规则3.2.2 数据类型3.2.3 VHDL的数据对象3.3 VHDL的操作符3.3.1 逻辑操作符3.3.2 算术运算符3.3.3 关系运算符3.4 VHDL的基本语句解析3.4.1 顺序语句（Sequential Statements）3.4.2 并行语句（Concurrent Statements）3.5 用VHDL语言设计数字电路3.5.1 组合电路设计3.5.2 时序电路设计3.5.3 有限状态机设计第4章用EDA技术设计数字电路4.l 用Foundation软件的原理图输入法设计4.1.l 原理图编辑器的功能4.1.2 原理图设计中的项目管理器4.1.3 原理图编辑器4.1.4 功能仿真和时序仿真4.1.5 设计制作示例4.2 用Foundation的文本输入法设计4.2.1 为设计项目创建“New Project”4.2.2 创建HDL源文件CNT.VHD4.2.3 逻辑综合4.2.4 功能仿真4.2.5 CNT设计实现4.2.6 芯片编程4.2.7 Foundation中的语言助手4.3 用 MAX＋PlusⅡ软件的原理图输入法设计4.3.1 MAX＋PlusⅡ概述4.3.2 用原理图输入法设计举例4.3.3 将原理图输入到MAX＋Plus Ⅱ软件中4.3.4 选择目标器件并编译4.3.5 时序仿真4.3.6 引脚锁定4.3.7 编程下载4.3.8 设计顶层文件4.3.9 设计过程中的其他信息4.4 用 MAX＋Plus Ⅱ的文本输入法设计4.4.1 创建 VHDL源文件4.4.2 选择器件4.4.3 编译4.4.4 定义引脚4.4.5 波形仿真4.4.6 器件编程4.5 用PLD设计专用集成电路芯片（ASIC）4.5.1 ASIC设计方法4.5.2 设计任务与要求4.5.3 数字电压表的组成4.5.4 VHDL程序设计及仿真验证4.5.5 数字电压表ASIC实验第5章模拟电路设计5.1 模拟电路设计方法5.1.1 运算放大器的分类及选择方法5.1.2 基于集成运算放大器的基本电路5.1.3 直流稳压电源的设计5.1.4 波形产生电路的设计5.1.5 有源滤波器的设计5.2 模拟电路应用实例——微弱信号最大电路5.2.1 任务与要求5.2.2 电路设计5.2.3 单元电路分析5.3 实用的模拟电路参考模块5.3.1 电源电路5.3.2 信号放大器5.3.3 信号产生电路5.3.4 测量与控制电路5.3.5 信号运算与处理电路5.3.6 其他电路第6章模拟电路计算机辅助分析6.l 电路分析软件OrCAD/Pspice简介6.1.1 OrCAD／Pspice与 SPICE6.1.2 PspiceA／D的配套软件6.1.3 电路基本模拟过程6.1.4 Pspice的有关规定6.2 绘制电路图6.2.l 启动电路图绘制软件Capture6.2.2 电路图编辑器Page Editor6.2.3 电路各元素属性参数的编辑6.3 电路的基本分析6.3.1 直流偏置计算Bias Point6.3.2 直流传输特性分析（TF）6.3.3 直流扫描分析（DC Sweep）6.3.4 频率特性分析（AC Sweep）6.3.5 瞬态分析（TRAN）6.3.6 参数扫描分析6.4 应用举例6.4.1 BJT的输出特性6.4.2 分压式偏置电路的基本分析6.4.3 乙类互补对称功率放大器分析6.4.4 用运算放大器构成的波形变换电路分析6.4.5 用运算放大器构成线性整流电路分析6.5 在系统可编程模拟器件ispPAC及其应用6.5.1 在系统可编程模拟器件ispPAC介简6.5.2 在系统可编程模拟器件 ispPAC的应用举例第7章综合性电子系统设计课题7.l 数字式竞赛抢答器设计7.2 微波炉控制器设计7.3 可编程时钟控制器设计7.4 步进电机控制器设计7.5 交通信号灯控制器设计7.6 简易数字频率计设计7.7 数字温度表设计7.8 多路远程数据采集系统设计7.9 低频功率放大器设计7.10 实用信号源设计7.11 数字多用测量仪设计7.12 字符显示控制电路设计。
电子设计基础的课程设计
电子设计基础的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电子设计的基本原理，包括电路组成、电子元件功能及相互关系。
2. 使学生理解并能够运用基础的电子电路图，识别常用的电子元件符号。
3. 引导学生掌握基本的电路分析方法，如串并联电路的特性及其计算。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识，设计简单的电子电路，如简单的放大器、滤波器等。
2. 提高学生动手实践能力，能够正确使用电子仪器、仪表进行电路搭建和测试。
3. 让学生通过课程项目实践，学会查找电子元件资料，阅读和理解电子电路图。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子科学的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生的团队合作意识，学会在集体中共同解决问题。
3. 引导学生认识到电子技术在社会发展中的作用，树立正确的技术观和责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论知识与实践操作相结合。
学生特点：考虑到学生所在年级，应把握知识深度的适宜性，注重启发式教学，鼓励学生主动探索。
教学要求：结合电子设计的前沿技术，更新教学内容，注重培养学生的创新能力和实践技能，确保课程目标的具体性和可衡量性，为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子元件基础知识：讲解电阻、电容、电感等基础元件的原理、符号及其在电路中的作用；引导学生认识常用的半导体器件，如二极管、晶体管等。
2. 电路分析基本方法：介绍串并联电路的特点、分析方法，以及基本的欧姆定律、基尔霍夫定律等。
3. 电子电路设计原理：教授如何阅读电路图，分析电路工作原理，设计简单的放大器、滤波器等电子电路。
4. 电子电路实践操作：组织学生进行电路搭建、测试和调试，培养动手实践能力。
5. 课程项目设计与实施：引导学生分组进行电子电路设计，从选题、查阅资料、设计电路、制作和调试等方面进行实践。
教学内容安排和进度：第一周：电子元件基础知识，认识常用的电子元件及符号。
电子设计基础课程纲要
第一单元：单片机最小系统（3次课，共12学时）1、学习热转印法制作印制电路板；2、学习焊接和拆焊技术；3、学习常用元器件（电阻、电容、半导体分立元器件、集成电路）识别与检测；4、学习电路制作和调试技术；预期成果：成功制作一块单片机最小系统板，并完成电路调试和软件测试。
第二单元：单片机IO口应用（1次课，共4学时）1、学习单片机的基本概念（功能实体和硬件接口）；2、学习单片机最小系统的组成（时钟、复位、电源）；3、学习单片机C语言编程（Keil C 平台）；4、学习对IO口进行编程；5、学习单片机ISP程序下载。
预期成果：自行利用Keil C平台设计单片机IO口控制程序，并能实现对外部LED显示器件的控制。
第三单元：单片机数码管显示和键盘控制电路（1次课，共4学时）1、学习2进制、16进制的概念，与或非等数字逻辑；2、学习数码管动态显示的实现；3、学习使用独立键盘；4、学习矩阵式键盘的使用（机动项目）；预期成果：1、使用动态显示在数码管上显示数字0-9；2、设计简单延时程序，使数字能够累加或递减（即数字会按规律变化）；3、使用键盘控制数字加减，并在数码管上显示出来；4、键盘“连发”功能实现（机动项目）；5、矩阵式键盘和数码管联合应用，使数码管可根据键盘输入的要求，显示字符0-F。
第四单元：单片机中断控制和定时控制（2次课，共8学时）1、学习单片机中断的概念和定时/计数器的使用；2、单片机中断的应用；3、单片机简单数字钟；预期成果：1、数码管计数暂停功能实现（即数码管累加计数，按下键盘后，计数暂停，再次按下，继续计数）；2、单片机计件或计程器设计（应用中断、数码管显示和霍尔传感器）；3、单片机简易数字钟（显示分和秒）。
中期考试：单片机数字钟设计（单人，1次课，4学时）1、现场编程，并在硬件平台上实现；2、完成规定的基本功能；3、创意设计。
第五单元：单片机控制直流电机（1次课，共4学时）1、直流电机的特点；2、单片机控制直流电机正/反转，启动/停止运行；预期目标：1、实现单片机对小型直流电机的控制，能够实现电机正/反转，启动/停止；2、控制电机运行时间（比如运行3秒，停2秒，循环）。
电子设计基础知识介绍
Protel
总结词
广泛应用的电路设计软件
详细描述
Protel是一款功能强大的电路设计软件，广泛应用于电子行业的电路设计。它支持原理 图设计、PCB布线、元件库管理等，提供了一套完整的电路设计解决方案。
KiCad
总结词
开源的电子设计自动化软件
VS
详细描述
KiCad是一款开源的电子设计自动化软件 ，提供了原理图设计、PCB布线、元件库 管理等功能。它具有跨平台的特点，支持 Windows、Linux和Mac OS等操作系统 。
嵌入式系统
嵌入式系统
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，主要用于控制和管 理特定设备或系统。
嵌入式系统对电子设计的影响
随着嵌入式系统的不断发展，电子设备的功能和性能将得到大幅 提升，需要电子设计师具备嵌入式系统的相关知识和技能，以实
现更加高效、智能化的产品设计。
嵌入式系统在电子设计中的应用
嵌入式系统在智能家居、智能交通、智能工业等领域广泛应用， 需要电子设计师掌握相关硬件和软件技术，以实现更加智能化、
详细描述
二极管是一种电子元件，具有单向导电性。它只允许电流从一个方向流过，阻 止电流从相反方向流过。在电子设计中，二极管常用于整流、开关、稳压等电 路中，以实现特定的功能。
三极管
总结词
三极管是电子设计中常用的元件，具有电流放大功能。
详细描述
三极管是一种电子元件，具有电流放大功能。它由三个半导 体组成，包括两个N型和一个P型半导体。在电子设计中，三 极管常用于放大、开关、振荡等电路中，以实现特定的功能 。
02 电子设计基础元件
电阻
总结词
电阻是电子设计中常用的元件，用于限制电流的流动。
详细描述
电子行业电子设计基础知识
电子行业电子设计基础知识1. 介绍电子设计是电子行业中的基础知识，涉及到电子器件、电子线路和电子系统的设计与开发。
电子设计的目标是设计出满足特定功能和性能要求的电子产品。
本文将介绍电子行业电子设计的基础知识，内容包括电子器件、电子线路和电子系统的基本概念和设计方法。
2. 电子器件电子器件是电子设计的基础，它们是构成电子线路和电子系统的组成部分。
常见的电子器件包括晶体管、二极管、电容器、电感器和电阻器等。
晶体管是一种常用的放大器件，可以放大电子信号。
二极管可以实现电流的单向导通。
电容器可以储存电荷，电感器可以储存能量，电阻器可以限制电流流过的大小。
在电子设计中，需要根据设计要求选择合适的电子器件。
这需要对电子器件的特性和参数有一定的了解。
例如，晶体管的特性包括输入电阻、输出电阻、增益和最大功率等。
不同的电子器件有不同的特性，设计人员需要根据实际需求选择合适的电子器件。
3. 电子线路电子线路是由电子器件按照一定的连接方式组成的电路。
电子线路可以实现电子器件之间的信号转换、放大、滤波等功能。
常见的电子线路有放大器、滤波器、稳压器和振荡器等。
放大器可以将输入信号放大到一定的幅度，滤波器可以滤除特定频率的信号，稳压器可以将输入电压稳定在一定范围内，振荡器可以产生特定频率的信号。
在电子设计中，需要根据设计要求选择合适的电子线路。
这需要对电子线路的原理和特性有一定的了解。
例如，放大器的特性包括增益、带宽和失真等。
不同的电子线路有不同的特性，设计人员需要根据实际需求选择合适的电子线路。
4. 电子系统电子系统是由多个电子线路按照一定的组合方式构成的系统。
电子系统可以实现更为复杂的功能。
常见的电子系统有无线通信系统、数字电路系统和嵌入式系统等。
无线通信系统可以实现无线信号的传输和接收，数字电路系统可以处理数字信号，嵌入式系统可以实现特定的功能和控制。
在电子设计中，需要根据设计要求选择合适的电子系统。
这需要对电子系统的架构和功能有一定的了解。
电子设计基础课程设计
电子设计基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握电子设计的基本概念、原理和方法。
2. 学生能够了解电子元器件的类型、功能及使用方法。
3. 学生能够运用电子设计软件进行简单电路图的绘制和仿真。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的电子电路。
2. 学生能够运用电子设计软件进行电路分析与调试，解决实际问题。
3. 学生能够通过团队协作，完成电子设计项目，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子设计的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，增强学生的自信心。
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力。
4. 引导学生关注电子技术在现实生活中的应用，认识到科技对生活的影响。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和创新能力为核心。
通过本课程的学习，使学生能够掌握电子设计的基本知识和技能，为后续学习打下坚实基础。
同时，注重培养学生的情感态度和价值观，使学生在学习过程中形成积极向上、勇于探索的精神风貌。
二、教学内容1. 电子设计基本概念：电子元器件、电路图、电子电路等。
- 教材章节：第一章 电子技术基础2. 电子元器件及其功能：电阻、电容、电感、二极管、三极管等。
- 教材章节：第二章 电子元器件3. 电路图绘制与仿真：使用电子设计软件（如Multisim、Proteus等）进行电路图绘制、仿真与调试。
- 教材章节：第三章 电路分析与设计4. 简单电子电路设计：串联电路、并联电路、混联电路等。
- 教材章节：第四章 基本电路设计5. 电子电路搭建与调试：运用所学知识，动手搭建实际电路，并进行调试与优化。
- 教材章节：第五章 电路搭建与调试6. 电子设计项目实践：分组进行项目设计，完成指定功能的电子电路设计。
- 教材章节：第六章 电子设计项目实践教学内容安排和进度：1. 电子设计基本概念（1课时）2. 电子元器件及其功能（2课时）3. 电路图绘制与仿真（2课时）4. 简单电子电路设计（3课时）5. 电子电路搭建与调试（4课时）6. 电子设计项目实践（5课时）本章节教学内容紧密结合课程目标，注重科学性和系统性，旨在让学生全面掌握电子设计的基本知识和技能。
电子电路设计基础
（2）所有电子元器件在安装前要全部测试一遍，有条件的还 要进行老化，以保证元器件的质量。符合要求的电子产品，一 套基本的工具是必不可少的。如烙铁、钳子、改锥、镊子和焊 锡。正确使用得心应手的工具，可大大提高工作效率，保证装 配质量。
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人
加热炉
温度检测
信号处理
采样—保持
功率控制
D/A变换
计算机控制
A/D变换
测温电路是把温度的变化转化为微弱的电压信号。该 电压信号经放大、滤波，送入模数转换电路，经A/D转换 器把电压信号转换为与温度变化相应的数字编码信号。然 后，微处理机系统根据水温控制模型进行计算，得到相应 的控制输出数字信号。该数字信号可控制电力电子电路的 电流大小，从而调整水温高低。
（4）在保证电路达到功能指标要求的前提下，尽量减少元器件的品 种、价格、体积等。
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人
4．元器件选择
电子电路的设计就是选择最合适的元器件，并把它们 有机地组合起来。在确定电子元件时，应根据电路处理信 号的频率范围、环境温度、空间大小、成本高低等诸多因 素全面考虑。具体表现为：
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人
5．计算机模拟仿真
随着计算机技术的飞速发展，电子系统的设计方法发生 了很大变化。目前，EDA（电子设计自动化）技术已成为 现代电子系统设计的必要手段。在计算机工作平台上，利 用EDA软件，可对各种电子电路进行调试、测量、修改， 大大提高了电子设计的效率和精确度，同时节约了设计费 用。目前常用的电子电路辅助分析、设计的常用软件有 PSPICE、PROTEL、EWB（电子工作台）等。
电子设计基础知识PPT课件
多，例如一般我们在工作中会说用的是0603的电容，也有时使用公制单位例如说用 1608的电容此时使用的就是公制单位 。
四、色环元件的识别 ：
色环元件主要指：色环电阻和色环电感 1、色环的意义：
三、常见电子元件误差及温度系数表示方法 ：
1、元件误差的字母识别法：
误差代码 误差范围
C
±0.25pF
D
±0.5pF
J
±5%
K
M
Z
±10% ±20% -20%~+80%
误差代码在表中列出的仅仅为最常用的几个代码，其它还有B、F、 G分别代表：B表示±0.1pF ， F表示±1% ，G表示±2%。其中B、C、D仅 用来表示电容元件的误差。
Ⅰ、常见电子元器件的识别
一、常见电子元件的分类：
1、构成电子线路的基本元件： 1）电阻：电子学符号——R
按电阻的封装形式：贴片电阻、手插电阻 按电阻的功能特性：限流电阻、压敏电阻、温敏电阻 按电阻的材料形式：炭膜电阻、金属膜电阻、金氧膜电阻、绕线电阻
2）电容：电子学符号——C 按电容的封装形式：贴片电容、手插电容 按电容的材料特性：瓷片电容、电解电容、钽电容、聚脂电容 （膜电容）、云母电容、玻璃电容、独石电容等
八、二极管、三极管、整流桥的识别 ：
1、二极管： A）从封装材料分可以分为玻璃二极管、塑封二极管；
从半导体材料分可以分为锗材质二 极管、硅材质二极管； 从功能分有开关二极管、整流二极管、发光二极管。 B）不同的半导体材料特性不同： 一般开关二极管采用锗二极管，整流二极管、发光二极管多 采 用硅二极管。 一般锗二极管采用玻璃封装，硅二极管采用塑封。 C）二极管有极性区分： 一般二极管的负极用白色、红色或黑色色环标识， 发光二极管一般用引脚长度不同来区分极性，较短的引脚为负极。
电子设计基础课程
它具有体积小、重量轻、可靠性 高、成本低等优点，广泛应用于 通信、计算机、工业控制、军事
等领域。
集成电路的分类可以根据其实现 的功能、制造工艺、元件数目、
集成度等不同标准进行分类。
集成电路的设计流程
集成电路设计通常包括电 路设计、版图设计、物理 验证、DRC/LVS检查等步 骤。
03
模拟电路设计
模拟电路的介绍
模拟电路的概念
模拟电路是一种处理模拟信号的电子电路，其信号形式为连续变 化的电压或电流。
模拟电路的特点
模拟电路具有连续性和直接性的特点，能够直接处理现实世界中的 物理量，如声音、光线、温度等。
模拟电路与数字电路的区别
数字电路处理的是离散的二进制信号，而模拟电路处理的是连续的 模拟信号。
电路的性能指标
电路的性能指标包括电压、电流、功率、频率等， 这些指标对于电路的设计和优化至关重要。
电路的分析方法
欧姆定律
01
欧姆定律是电路分析的基本定律，描述了电压、电流和电阻之
间的关系。
基尔霍夫定律
02
基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律，是分析复杂电路的重
要工具。
戴维南定理
03
戴维南定理可以将复杂电路等效为简单电路，简化分析过程。
1 2
5G技术
5G通信技术为电子设备提供了更高的数据传输 速度和更低的延迟，使得远程控制和实时反馈成 为可能。
人工智能
人工智能技术为电子设计提供了更强大的计算能 力和数据分析能力，可以实现更智能化的功能。
3
云计算
云计算技术使得电子设备可以借助云端资源进行 数据处理和存储，提高了设备的性能和可扩展性。
电路设计是根据需求，设 计出合适的电路图，选择 合适的元件和参数。
电子设计基础PPT课件
1三7 .电子设计技术
3.5.4系统调试
●软件调试，硬件调试，系统调试 （联试）
●功能调试与指标调试 ●调试内容、方法与手段 ●调试步骤电路装配
2021/7/24
1三8 .电子设计技术
3.5.5系统测试
●测试内容与测试方案 ●测试仪器与测试工具 ●功能测试与指标测试 ●测试数据记录与结果分析
率输出。
通讯接口：三线制TTL电平，经驱动后支持RS232，
23
SPI，I2C，CAN等。
扩展电路：centronics并行打印口，总线扩展口，8bit
O口设计单片机最小系统
2021/7/24
11三.电子设计技术
3.3基本设计能力
● 掌握先进仪器使用方法（如数字存储示波器、 逻辑分析 仪等 ）；
● 掌握单片机/嵌入式、CPLD/FPGA、*DSP基 本知识；
● 掌握更先进的工具软件、开发系统，结合硬 件实现较小电子系统的能力；
● 掌握一些系统分析软件，能完成单元、系统 设计；
单片机最小系统硬件组成
人机通道：16-20键，8位LED数码或16x1字符液晶，4-
8只LED状态显示，蜂鸣器1只
存储器：32K x 8B SRAM，256B EEPROM，实时日历
钟。
前向模拟通道：2CH，增益、偏置均可调，带低通滤
波，8bit/1M 电压型并行A/D
后向模拟通道：2CH，8bit并行D/A, 带低通滤波及功
2021/7/24
6
二.电子系统
●以电子信息技术为主体或核心的系统 ●块：模块/单元电路 ●路：信号/信息交互 ●性能：数字化、自动化、智能化 7 ●技术：EDA 、嵌入式/单片机、
电子设计技术基础
电路系统设计的基本原则和设计内容
电路系统设计的基本原则
(1) 满足系统功能和性能的要求。这是电子电路系统设计时必须满 足的基本条件。 (2) 电路简单，成本低，体积小。系统集成技术是简化系统电路的 最好方法。 (3) 电磁兼容性好。电磁兼容特性是现代电子电路的基本要求，。 (4) 可靠性高。。 (5) 系统的集成度高。 (6) 调试简单方便。 (7) 生产工艺简单。 (8) 操作简单方便。操作简便是现代电子电路系统的重要特征，难 以操作的系统是没有生命力的。 (9) 耗电少。 (10)性能价格比高。 通常希望所设计的电子电路能同时符合以上各项要求，但有时会出 现相互矛盾的情况。 例如，对于用交流电网供电的电子设备，如果电路 总的功耗不大，那么功耗的大小不是主要矛盾，而对于用微型电池供电的 航天仪表而言，功耗的大小则是主要矛盾之一。
(5)电磁兼容特性设计。电子电路电磁兼容设计的任务 是，对电子电路系统的电磁特性(特别是电磁耦合特性)进行 分析、计算，再根据分析、计算的结果来确定系统电磁兼容 结构和特性。 要提高电子电路电磁兼容特性，在电路设计时应注意： ①选择电磁兼容特性好的集成电路。 ②尽量使关键电路数字化。 ③尽量提高系统集成度。 ④只要条件允许，尽量降低系统频率。 ⑤为系统提供足够功率的电源。 ⑥电路布线合理，做到高低频分开、功率电路与信号电 路分开、数字电路与模拟电路分开，远距离传输信号使用电 隔离技术等。 (6)调试方案设计。使设计人员在系统实际调试前就对调 试的全过程有个清楚的认识，明确要调试的项目、目的、应 达到的技术 指标、可能发生的问题和现象、处理问题的方法、 系统各部分调试时所需要的仪器设备等。
知识要求
课程设计通常采用以自学为主的学习方法。在设计之前 教师给予学生必要的设计思路分析与提示，主要要靠学生自己 去解决问题，从而让学生在解决实际问题中得到提高。学生应 开动脑筋，多思考，复习与课程设计任务有关的单元电路，理 清头绪，按照电子电路的一般设计步骤进行设计。
第1章 电子设计制作基础
第1章电子设计制作基础1.1 电子元器件的识别1.1.1电阻器电阻器是在电子线路，各种电子电器设备中应用最多的电子元件，无论是在家用电器、电器仪表还是在各类电子应用设备中，都会用到各种不同规格、型号的电阻。
电阻一般可用来降低电压，分配电压，稳定和调节电流，限流，分配电流，滤波，阻抗匹配及为其他器件提供必要的工作条件等。
本节将介绍电阻元件的种类及识别。
电阻器的分类常用的电阻器种类很多，一般分为固定电阻器和可变电阻器两大类。
固定电阻器是指电阻器的阻值固定不变，而可变电阻器的阻值可根据需要在一定范围内进行调节。
固定电阻器固定电阻器（简称电阻）可根据制作材料和工艺的不同,分为碳膜、金属膜和线绕式等不同类型。
碳膜电阻器（RT）碳膜电阻器是在磁棒或瓷管上按一定工艺要求先涂一层碳质电阻膜，然后在两端装上帽盖，焊上引线，并在表面加涂保护漆，最后印上技术参数$碳膜电阻器稳定性好，电压的改变对阻值影响小，其阻值范围大，可以制作成几欧姆的低值电阻，也可以制作成几十兆欧的高值电阻$而且碳膜电阻制作成本低，价格便宜，因此是目前使用得最多的一种电阻器，常在精度要求不高的收音机、录音机中得到广泛使用。
金属膜电阻器（RJ）金属膜电阻器的外形和碳膜电阻器的相似，只是在磁棒或瓷管表面用真空蒸发或烧渗法制成金属膜，如镍铬合金膜和金铂合金膜等。
金属膜电阻器体积更小，除具有碳膜电阻器的特征外，它比碳膜电阻器的精度更高，稳定性更好，噪音更低，阻值范围更宽，最明显的是其耐热性能超过碳膜电阻器。
由于制作成本高，价格较贵。
因此这类电阻器主要用于精密仪器仪表和高档的家用电器中，如音响设备、录像机等。
线绕电阻器线绕电阻器是用电阻系数较大的锰铜或镍铬合金电阻丝绕在陶瓷管上制成的。
在它的外层涂有耐热的绝缘层，其两端有引线或安装金属脚，可分为固定式和可调式两种。
线绕电阻器的特点是精度高，噪音小，功率大，一般可承受3W～100W的额定功率。
它的最大特点是耐高温K可以在150Co的高温下正常工作。
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《电子设计基础》课程报告设计题目：变调警笛电路设计学生班级：通信1304学生学号：20135933学生姓名：刘耀文指导教师：曹文、黎恒时间：2015.3.2—2015.5.25西南科技大学信息工程学院实验一基于Multisim的电路仿真一、实验目的1.了解电子电路仿真软件Multisim的基本应用；2.利用Multisim绘制LED闪烁灯电路，并记录仿真数据。
二、实验内容1、实验步骤（1）安装并运行Multisim仿真软件，熟悉该软件的操作界面和各项菜单、子菜单的功能。
（2）从元件库里查看常用元件的属性、封装信息，并在电路原理图下放置元件，进行拖动、翻转等操作。
（3）用该软件仿真LED闪烁灯电路并运行，观察实验波形图。
Multisim仿真实验电路图：仿真结果及分析：三、实验总结本次实验是要求我们掌握Multisim的基本操作与仿真运用，由于上学期上过数字电子技术以及数电实验的原因，已经对Multisim的操作有了一定的了解，这次实验对我来说也算温习和巩固对这个软件的运用，也比较容易，所以这个LED闪烁电路也很快连接完成并成功运行了仿真。
实验日期：2015年3月22日实验时间：3周星期一11-13节实验二基于Protel的电路图编辑一、实验目的1.了解电子电路设计软件Protel的电路图编辑基本应用；2.了解电子电路设计软件Protel的PCB编辑基本应用；3.结合基本门电路在脉冲电路中的应用，绘制出简单的电路图。
二、实验内容1、打开protel 99se软件，熟悉如何新建原理图，如何加载库，对原理图的基本操作，包括保存、修改、删除等；2、学习并熟悉元器件的操作，包括放置元器件、修改属性等，了解各元器件的封装信息；3、按照LED闪烁灯电路原理图进行protel 99se软件里的原理图的建立。
电路原理图如下：原理图的设计流程：1、新建原理图文件：启动Protel软件，新建一个PCB项目文件，并在其中添加原理图文件。
2、设置图纸参数：根据需要设置图纸打尺寸、方向和标题栏外观，以及网络参数大小等。
3、加载元件库：将需要用到的元件库加载到Protel中，以便查找和选取库中元件。
4、放置元器件：将所需要元件从元件库中取出并放置到图纸上，然后编辑元件属性，并调整元件位置，使其分布整齐、合理。
5、原理图布线：用具有电气意义的导线，网络标签等将各个元件的引脚连接起来，使各元件之间具有电气连接关系。
6、电气检查与修改：利用Protel 提供的各种校验工具，依据设定的电气规则对原理图进行检查，并根据检查结果对原理图进行调整和修改。
7、生成报表：当完成编译检查后，生成网络表。
8、保存原理图：保存设计好的原理图文件。
三、实验小结通过本次本次实验，我学习了protel 99se软件的基本操作，能够通过操作库、添加库文件实现对元器件的选用，以及基本掌握了电气连接的方法，显然protel比Multisim 更加复杂，对元器件的操作也更麻烦，最开始觉得protel软件一点都不好用，不过没办法，经过一会儿的摸索，还是对protel基本操作比较熟悉了，所以，多花一点时间，其实没有什么难事。
实验日期：2015年4月7日实验时间：5周星期二11-13节实验三基于Protel的PCB图编辑一、实验目的1.了解并掌握PCB图的编辑方法，包括原理图网络表的建立与导入，元器件的手工布局与全局自动布线，以及依据布局布线规则对布线作出适当调整，使元器件排列疏密得当；2.掌握PCB的分层打印方法，以及各层的具体形式。
二、实验内容1、依据原理图生成相应网络表，若网络表报错，则返回原理图纠正之后再重新生成，；2、新建PCB文件，导入已生成的网络表，设置布线区域；3、对导入的元器件进行手工布局，尽量做到排列整齐紧凑；4、手工布局完成后进行全局自动布线，布线之后根据布线情况作出相应修改；5、最后进行打印预览，将各层文件分层打印。
PCB网络表导入：PCB元器件布局：PCB全局自动布线：PCB分层打印效果图：Toplayer：Bottomlayer：Top silkscreen Overlay：三、实验总结本次实验是上一次PCB原理图文件的进一步操作，根据上一次创建的原理图生成网络表，从而在PCB文件中进行元器件的布局布线，这次实验相比起上一次实验，主要是对元件排列进行约束，也让我们认识了电路板的具体结构与分层，最后得出电路板的分成效果图，总之这次实验有点难度，不过难在手工布局的规范上。
实验日期：2015年4月20日实验时间：7周星期一11-13节实验四元器件识别与焊接训练一、实验目的1.初步掌握电路装配的基本方法和要求；2.熟悉焊接工艺；3.掌握电路调试的基本步骤与技巧。
二、实验内容1、掌握电阻、电容的万用表测试方法；2、掌握二极管的测试方法；3、掌握三极管的管脚排列及放大倍数的测量方法；4、掌握色环代表的物理含义；5、掌握电烙铁的基本焊接方法以及拆焊方法，6、进行对元器件的焊接，熟练焊接技巧。
三极管的管脚测量：NPN管。
色环识别以及电阻值读取：色带电阻编号电阻值黑色红色红色棕色棕色R1 22 黄色紫色黑色红色棕色R2 47k 黄色紫色黑色红色棕色R3 47k 棕色黑色黑色棕色棕色R4 10k 黄色紫色黑色红色棕色R5 47k 红色红色黑色红色棕色R6 22k 三、实验总结通过本次实验，我了解到了许多元器件的测量、读数方法，电阻、三极管、二极管等这些常用元器件我已经有了一定的认识，也对焊接工艺有了初步的体验，确实这门技术只有实际动手多加练习才能做到越来越熟练，不然就得像我这次焊出来的，焊点很难达到老师说的“骨感美”，不过我已经找到了焊接的窍门，相信下次焊接实验一定会有很大的进步。
实验日期：2015年5月11日实验时间：10周星期一11-13节座位编号：19 指导教师：胥磊实验五小电路装焊与调测一、实验目的1、了解元器件的装配工艺，、插装元件的顺序、电路焊接工艺；2、对焊接工艺所用材料基本了解；3、实际操作，按原理图进行焊接实验。
二、实验内容1、材料准备：电路板、焊具、焊锡、待焊接的元器件；2、检查电源，将电烙铁头插入电源板上；3、开始焊接实验，焊接时注意安全，小心操作。
4、根据实验原理图回答下列问题：（1）U1A及其外围元件构成何种电路单元？答：。
自激振荡器。
（2）U1B及其外围元件构成何种电路单元？答：同相输入迟滞比较器。
（3）R1和R2的作用？答：R1是限流电阻，保证发光二极管不被烧坏，R2是限压电阻，保证整个电路工作在稳定状态。
(4) T1的作用？答：三极管在这里起了开关作用。
（5）C2作用？答：C2为滤波电容，也就是退耦电容，滤除高频噪声。
（6）R7的作用?答：限流作用，避免损坏三极管。
（7）若T1的基极改接至U1A的输出端,LED的工作状态如何改变？答：常亮。
三、实验总结通过本次实验，我终于做出了这门课开课以来一直围绕的LED闪烁灯电路的实物，虽然中途遇到了一些困难，比如焊错地方、焊点虚焊等，但是经过反复检查，我还是解决了这些问题，当看到小小的电路板上的发光二极管开始闪烁的时候，肯定的我是非常高兴，因为有了一种成就感，哪怕实物再小也是自己弄出来的。
最后感谢这门课，锻炼了我的动手实践能力。
实验日期：2015年5月25日实验时间：12周星期一11-13节座位编号：19 指导教师：黎恒课程设计报告一、设计任务及要求1.题目：变调警笛电路设计2.要求（1）基本要求：系统能够驱动扬声器发出类似警笛的变调声响（用虚拟示波器可以观察到频率变化情况），例如从200~500Hz扫频。
（2）扫频控制信号须自行产生。
（3）扩展要求：扫频控制信号波形可实现正弦波、三角波和矩形波，并通过一只按钮开关控制切换。
二、设计内容1.课题分析根据题目要求，可以看出设计的电路需要产生有规律的频率可变的信号去驱动扬声器，频率规定在200-500HZ之间，回顾了一下上学期数字电子技术的知识，想起了555定时器的应用，用555定时器可以变换成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器，本课题就就需要将555定时器变换为多谐振荡器，一共使用两片555定时器，第一片用于产生一个固定频率的方波信号，第二片用于产生一个可变的频率的方波信号。
2.系统方案选择使用第一片555定时器产生一个方波信号，用一个大电容接至输出端，得到锯齿波，再用一个电压跟随器，削掉锯齿波下尖端（为了使第二片555定时器引脚3输出高频持续一段时间），作为第二片555定时器的5号引脚的输入信号。
这样就可以使第二片555定时器的3脚产生一个频率不断变化的信号。
将此信号来驱动扬声器，就可发出救护车警笛声了。
器件名称数量555集成芯片 2件二极管 1件电压跟随器 1件电阻 7件电容 4件扬声器 1件3.电路设计及计算555芯片的介绍：555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图所示。
它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /34.555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
555定时器具体内部结构：逻辑集成块引脚图：555_VIRTUAL Timer GNDDIS OUTRST VCC THR CONTRI引脚对应：CON ：控制电压端 THR ：高触发端 VCC ：电源端 OUT ：输出端 RST ：复位端DIS ：放电输入端 GND ：接地端 TRI ：低触发RSTCON U TH U TR U OUT T 的状态** U OL 导通 10 CC V 32> CC V 31>U OL导通CC V 32< CC V 31>不变 不变*CC V 31<U OH 截止1 >V COCO V 21>U OL 导通<V COCO V 21>U OL 不变*CO V 21<不变 截止555定时器构成的多谐振荡器单元结构电路图如下：示波器A通道为控制电压输入Uc，为三角锯齿波，B通道为方波信号输出Uo。