第1章电子产品设计概述
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5．设计定型
1.2 电子产品设计的要求与方法
1.2.1电子产品设计的要求
电子产品在时，应按照安全、可靠、耐用、经济、美观、好 造、易修的要求进行。 1．可靠性 2．安全性 3．实用性 实用性好是指性能良好，操作、使用与维护方便。在设计时 应“形式服从功能”，遵循实用、合理、为消费者着想的原
则。
4．工艺性 5．标准化 在产品设计中，要贯彻执行标准化、通用化、系统化的设计 原则，积极采用国际先进技术标准。 6．延续性 在产品设计中，要尽可能采用原有产品中先进合理的部分及 已掌握的生产技术和生产经验。
些关键部分，还要提出各种具体电路，根据设计要求进行 分析比较，从而找出最优方案。
②既要考虑方案的可行性，还要考虑性能、可靠性、成本、 功耗和体积等问题。
③在分析论证和设计过程中需要不断改进和完善，但应尽量 避免方案上的重大反复。
1.4.3单元电路的设计与选择
在确定总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设
（1）明确目标
（2）多种备选方案 （3）制约因素
1.1.3 电子产品设计的程序
电子产品的设计程序包括方案论证、初步设计、技术设计、 试制与实验、设计定型五个阶段。
1．方案论证 它是设计的依据和基础。
2．初步设计 其主要目的是确定设计对象的主要参数，并保证有足够的精 确度，以便做出完善的设计。
3．技术设计 依据总体方案确定的参数、尺寸，精确地对每一部件、零件 进行设计，确定它们的结构、形状、尺寸、材料、强度、 质量等参数。 4．试制与实验
1.1 电子产品设计的概念与特点
1.1.1电子产品设计概述
电子产品的设计就是根据课题的要求，以科学理论为依 据，知识技能为基础，创新构思，将研究方案予以实现的过 程。
进行电子产品设计，要掌握电子专业知识、要了解市场变 化，懂得产品造型艺术，对视觉、触觉、安全、使用标准等 各方面有详细的了解。
1.1.2电子产品设计的特点
④选择单元电路的元器件，根据设计要求，调整元件，估算 参数。
1.4.Biblioteka Baidu电子元器件的选用
为了确保产品质量，降低成本，电子元器件的选用是产品生 产、制作的关键。如果选用不当影响各项技术指标的实现， 将会出废品、次品。
1．元器件的选择原则 ①选择经实践证明质量稳定、可靠性高、有良好信誉的生产 厂家的标准器件 ②元器件的技术性能、质量等级、使用条件等应满足电路设 计的要求。
围，参数的具体确定借助于实验调整和计算机仿真来完成。
3．功能分解、组合设计法 在电路设计中，经常将电子线路按功能划分为多个子模块， 各模块参照各种具体电路进行设计，然后组合成系统进行统 调。
1.4 电路设计的步骤
1.4.1课题分析
根据技术指标的要求，弄清楚系统要求的功能，确定采用电 路的基本形式，据此对课题的可行性作出估计和判断，确定
1.3.1 电路设计的基本内容
电路设计的基本内容主要包括以下几个方面： ① 拟定电路设计的技术条件（任务书）。 ② 选择电源的种类。 ③ 确定负荷容量（功耗）。 ④ 设计电路原理图、接线图、安装图、装配图。 ⑤ 选择电子、电器元件，制定电子元器件明细表。 ⑥ 画出执行元件、控制部件及检测元件总布局图。 ⑦ 设计机壳、面板、印制电路板、接线板以及非标准电器
和专用安装零件。 ⑧ 编写设计计算说明书和使用说明书。
1.3.2 电路设计的基本方法
1．借鉴设计法 设计者在接到设计任务或确定设计目标后，应结合产品，进 行调查研究，选取可以借用或借鉴的实用电路。 2．近似设计法 在电路设计过程中，由于元件受多方因素的影响，往往采取 “定性分析、定量估算、实验调整”的方法，所以在设计初 期，只需进行粗略计算，帮助近似确定电路参数的取值范
第1章 电子产品 设计概述
任务一 函数信号发生器的电路设计
任务目标
（1）能够根据电子产品设计的流程，完成函数信号发生器 方框图的设计、各个功能单元的设计以及整个电路原理图 的设计，并能进行基本的分析和计算以达到设计指标的要 求。
（2）能够综合考虑选取电子元器件。
任务要求
设计函数信号发生器，其技术指标如下： （1）正弦波信号源 输出频率范围：200Hz~50kHz，分两波段连续可调 输出电压范围：0~10Vp-p （2）方波信号源 输出频率范围：200Hz~50kHz，分两波段连续可调 输出电压范围： 0~10Vp-p （3）三角波信号源 输出频率范围：250Hz~33kHz，分两波段连续可调 输出电压范围： 0~10Vp-p
计。
①根据设计要求和总体方案的原理框图，确定对各单元电路 的设计要求，必要时应拟定主要单元电路的性能指标。
②拟定出各单元电路的要求，检查无误后方可按一定顺序分 别设计每一个单元电路。
③设计单元电路的结构形式。一般情况下，应查阅有关资料， 从而找到适用的参考电路，也可从几个电路综合得出需要 的电路。
1.2.2电子产品设计的方法
1．系统论设计法
系统论设计法是以整体分析及系统观点来解决各种领域中具 体问题的科学方法。在设计时，综合考虑设计对象及与之相 关的各个方面的功能分配与协调。 特点 ：整体性、目的性、有序性、反馈性和动态性 步骤 ：系统分析、系统设计、系统实施 2．优化设计法 优化设计是指在各种设计限制条件下，优选设计参数，实现 产品设计优化。 步骤：首先要建立优化设计的数学模型，选择适当的优化方 法；其次要编写优化程序；然后输入必要的数据和设计参数 初始值，通过计算机求解并输出优化结果。
课题的技术关键和拟解决的问题。
1.4.2总体方案的设计与选择
1．选择总体方案的一般过程 针对设计任务、要求和条件，查阅有关资料，广开思路，提 出若干不同方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺 点，加以比较，从中选优，进行优化设计及可靠性设计。
2．选择方案的注意事项 ①应当针对关系到电路全局的问题，多提些不同的方案，有
3．计算机辅助设计法（CAD） CAD指以计算机软、硬件为依托，以数字化、信息化为特 征，计算机参与产品设计的一种现代化的设计方式和手段。 4．模块化设计法 模块化设计是在产品设计时将产品按功能作用的不同分解为 几个不同的模块，模块之间保存相对的独立性，然后将模块
互相连接起来构成完整的系统。
1.3 电路设计的基本内容与方法
1.2 电子产品设计的要求与方法
1.2.1电子产品设计的要求
电子产品在时，应按照安全、可靠、耐用、经济、美观、好 造、易修的要求进行。 1．可靠性 2．安全性 3．实用性 实用性好是指性能良好，操作、使用与维护方便。在设计时 应“形式服从功能”，遵循实用、合理、为消费者着想的原
则。
4．工艺性 5．标准化 在产品设计中，要贯彻执行标准化、通用化、系统化的设计 原则，积极采用国际先进技术标准。 6．延续性 在产品设计中，要尽可能采用原有产品中先进合理的部分及 已掌握的生产技术和生产经验。
些关键部分，还要提出各种具体电路，根据设计要求进行 分析比较，从而找出最优方案。
②既要考虑方案的可行性，还要考虑性能、可靠性、成本、 功耗和体积等问题。
③在分析论证和设计过程中需要不断改进和完善，但应尽量 避免方案上的重大反复。
1.4.3单元电路的设计与选择
在确定总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设
（1）明确目标
（2）多种备选方案 （3）制约因素
1.1.3 电子产品设计的程序
电子产品的设计程序包括方案论证、初步设计、技术设计、 试制与实验、设计定型五个阶段。
1．方案论证 它是设计的依据和基础。
2．初步设计 其主要目的是确定设计对象的主要参数，并保证有足够的精 确度，以便做出完善的设计。
3．技术设计 依据总体方案确定的参数、尺寸，精确地对每一部件、零件 进行设计，确定它们的结构、形状、尺寸、材料、强度、 质量等参数。 4．试制与实验
1.1 电子产品设计的概念与特点
1.1.1电子产品设计概述
电子产品的设计就是根据课题的要求，以科学理论为依 据，知识技能为基础，创新构思，将研究方案予以实现的过 程。
进行电子产品设计，要掌握电子专业知识、要了解市场变 化，懂得产品造型艺术，对视觉、触觉、安全、使用标准等 各方面有详细的了解。
1.1.2电子产品设计的特点
④选择单元电路的元器件，根据设计要求，调整元件，估算 参数。
1.4.Biblioteka Baidu电子元器件的选用
为了确保产品质量，降低成本，电子元器件的选用是产品生 产、制作的关键。如果选用不当影响各项技术指标的实现， 将会出废品、次品。
1．元器件的选择原则 ①选择经实践证明质量稳定、可靠性高、有良好信誉的生产 厂家的标准器件 ②元器件的技术性能、质量等级、使用条件等应满足电路设 计的要求。
围，参数的具体确定借助于实验调整和计算机仿真来完成。
3．功能分解、组合设计法 在电路设计中，经常将电子线路按功能划分为多个子模块， 各模块参照各种具体电路进行设计，然后组合成系统进行统 调。
1.4 电路设计的步骤
1.4.1课题分析
根据技术指标的要求，弄清楚系统要求的功能，确定采用电 路的基本形式，据此对课题的可行性作出估计和判断，确定
1.3.1 电路设计的基本内容
电路设计的基本内容主要包括以下几个方面： ① 拟定电路设计的技术条件（任务书）。 ② 选择电源的种类。 ③ 确定负荷容量（功耗）。 ④ 设计电路原理图、接线图、安装图、装配图。 ⑤ 选择电子、电器元件，制定电子元器件明细表。 ⑥ 画出执行元件、控制部件及检测元件总布局图。 ⑦ 设计机壳、面板、印制电路板、接线板以及非标准电器
和专用安装零件。 ⑧ 编写设计计算说明书和使用说明书。
1.3.2 电路设计的基本方法
1．借鉴设计法 设计者在接到设计任务或确定设计目标后，应结合产品，进 行调查研究，选取可以借用或借鉴的实用电路。 2．近似设计法 在电路设计过程中，由于元件受多方因素的影响，往往采取 “定性分析、定量估算、实验调整”的方法，所以在设计初 期，只需进行粗略计算，帮助近似确定电路参数的取值范
第1章 电子产品 设计概述
任务一 函数信号发生器的电路设计
任务目标
（1）能够根据电子产品设计的流程，完成函数信号发生器 方框图的设计、各个功能单元的设计以及整个电路原理图 的设计，并能进行基本的分析和计算以达到设计指标的要 求。
（2）能够综合考虑选取电子元器件。
任务要求
设计函数信号发生器，其技术指标如下： （1）正弦波信号源 输出频率范围：200Hz~50kHz，分两波段连续可调 输出电压范围：0~10Vp-p （2）方波信号源 输出频率范围：200Hz~50kHz，分两波段连续可调 输出电压范围： 0~10Vp-p （3）三角波信号源 输出频率范围：250Hz~33kHz，分两波段连续可调 输出电压范围： 0~10Vp-p
计。
①根据设计要求和总体方案的原理框图，确定对各单元电路 的设计要求，必要时应拟定主要单元电路的性能指标。
②拟定出各单元电路的要求，检查无误后方可按一定顺序分 别设计每一个单元电路。
③设计单元电路的结构形式。一般情况下，应查阅有关资料， 从而找到适用的参考电路，也可从几个电路综合得出需要 的电路。
1.2.2电子产品设计的方法
1．系统论设计法
系统论设计法是以整体分析及系统观点来解决各种领域中具 体问题的科学方法。在设计时，综合考虑设计对象及与之相 关的各个方面的功能分配与协调。 特点 ：整体性、目的性、有序性、反馈性和动态性 步骤 ：系统分析、系统设计、系统实施 2．优化设计法 优化设计是指在各种设计限制条件下，优选设计参数，实现 产品设计优化。 步骤：首先要建立优化设计的数学模型，选择适当的优化方 法；其次要编写优化程序；然后输入必要的数据和设计参数 初始值，通过计算机求解并输出优化结果。
课题的技术关键和拟解决的问题。
1.4.2总体方案的设计与选择
1．选择总体方案的一般过程 针对设计任务、要求和条件，查阅有关资料，广开思路，提 出若干不同方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺 点，加以比较，从中选优，进行优化设计及可靠性设计。
2．选择方案的注意事项 ①应当针对关系到电路全局的问题，多提些不同的方案，有
3．计算机辅助设计法（CAD） CAD指以计算机软、硬件为依托，以数字化、信息化为特 征，计算机参与产品设计的一种现代化的设计方式和手段。 4．模块化设计法 模块化设计是在产品设计时将产品按功能作用的不同分解为 几个不同的模块，模块之间保存相对的独立性，然后将模块
互相连接起来构成完整的系统。
1.3 电路设计的基本内容与方法