数字电子系统的抗干扰设计
数字电子系统的抗干扰设计
摘要:主要描述了数字电子系统中不易解决的电源噪声干扰和传导干扰问题，并介
绍了几种解决问题的途径和方法。
关键词：电源;传导；干扰;抑制
1 引言
每个电气工程师和电气工程技术人员都希望他所设计的设备工作可靠,不会被其它设备干扰，也不会干扰其它设备。但是，由于电气噪气和电磁干扰几乎无处不在,所以,我们设计的产品往往达不到这些目标。如果不能有效地解决这些问题，我们可能必须放弃这些项目或者采取修修补补的办法,这样一来既浪费了我们投资项目的所有时问、资金和努力,又可能使产品性能大打折扣。
二：一般在工作的开始就必须将干扰措施设计成产品。这一般包含四个步骤的过程：
(1)了解干扰的类型和来源
干扰源：是指产生干扰的元件、
设备或信号，用数学语言描述:dｕ/ｄｔ，
di／dt大的地方就是干扰源。如：继电器、
雷电、电机、可控硅、高频时钟等都可能
（2)在设计电路时尽量消除或减小这些干扰对系统的影响;
(3)设计线路板、导线的结构尽量消除这些问题，必要时，使用干扰抑制器件;
(4)将系统分成模块调试，保证每个子系统组装正确无误、工作正常,在进行进一步组装前不会有任何问题。通过一开始就正确地设计系统，经常提前完成任务,成本也较低。
干扰一般有电源噪声干扰、空间干扰(即场干扰)和传导干扰。空间干扰都通过电磁波辐射窜人系统；传导干扰则通过与系统相连接的导线，如,以与前向通道和后向通道等进人系统；电源噪声干扰有过压、欠压、浪涌电压、尖峰电压等。2．１抗干扰设计的几个原则：
即尽可能的减小干扰源的du/dt,
di／dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和
最重要的原则,常常会起到事半功倍的
效果。减小干扰源的dｕ/dt主要是通过
在干扰源两端并联电容来实现。减小干
扰源的ｄi／ｄt则是在干扰源回路串联电
感或电阻以及增加续流二极管来实现。
抑制干扰源的常用措施如下:
①继电器线圈增加续流二极管,消
除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅
加续流二极管会使继电器的断开时间
滞后,增加稳压二极管后继电器在单位
时间内可动作更多的次数。
②在继电器接点两端并接火花抑
制电路(一般是ＲC串联电路，电阻一般
选几Ｋ到几十K,电容选０.０1ixＦ),减小
电火花影响。
③给电机加滤波电路,注意电容、
电感引线要尽量短。
④电路板上每个Iｃ要并接一个
0.01iｘF~０．１lxF高频电容,以减SIＣ对电源的影响。高频电容的布线，连线应靠
近电源端并尽量粗短，否则，等于增大
了电容的等效串联电阻，会影响滤波效
果。
⑤布线时避免9０度折线,减少高频
噪声发射。
⑥可控硅两端并接ＲC抑制电路,
减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重
时会把可控硅击穿的)。
2.2切断传播途径：
按干扰的传播路径可分为传导干
扰和辐射干扰两类。所谓传导干扰是指
通过导线传播到敏感器件的干扰。高频
干扰噪声和有用信号的频带不同,可以
通过在导线上增加滤波器的方法切断
高频干扰噪声的传播,有时也可加隔离
光耦来解决。电源噪声的危害最大，要
特别注意处理。所谓辐射干扰是指通过
空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般
解决方法是增加干扰源与敏感器件的
距离,用地线把它们隔离和在敏感器件
上加蔽罩。
2．3提高系统本身的抗干扰能力,降低系统对噪声的敏感程度。
三数字电路的硬件抗干扰措施：
1.器件使用时的抗干扰措施
器件的选择:对于数字集成电路，通常噪声容限
越高，传输延时越大，其抗干扰性能越好，因此,
CMOS要比1vrＬ集成电路的抗干扰性能好。
负载的控制:当某种集成电路输出所带的负载
电路超过规定的扇出时，会使电路输出的高电平值
降低，低电平值升高,从而导致电路的噪声容限降低，容易受干扰影响。所以在器件使用时应注意控制电路的输出负载不要超过所规定的扇出,并应尽
量留有余地。
空端的处理:对于不用的集成电路输入和控制
端,容易通过分布电容进入端子对电路产生干扰。
因此,不用的输入和控制端应接上合适的逻辑电平。２．电路设计时的抗干扰措施
电路状态转换引起的振荡及其抑制:通常1vrL
和ＣMOＳ电路在状态转换瞬间,会成为一个具有很
高增益的放大器。当输入波形在阀值附近有缓慢变化或很小波动时,就会被放大,使输出波形的沿产生很大振荡。这种振荡造成下级电路的误触发。抑制这种干扰的办法有两种，一是对输入波形前后沿时间较长的信号应加一级斯密特电路整形，将输入波形的前后沿变陡；二是避免利用微分电路直接产生脉冲作触发信号。
电路延迟不同引起的毛刺及其消除：由于信号
经各支路传输的延时不同，逻辑运算后会产生“毛刺”，形成干扰。可以在电路中采用滤波、时间选通
和同步逻辑控制等方法来消除。①滤波法,由于“毛
刺”干扰的频率较高，脉宽要比信号脉宽窄得多，所
以利用RC积分电路可有效地将脉宽较窄的毛刺滤
除。②时间选通法，即是采用延迟电路，单稳或双稳
电路构成时间选通电路，对输入有用波形进行抽样
来消除“毛刺”干扰。③同步控制法,采用同步时序,
使电路状态的翻转由一个脉冲触发,从而避免电路
因传输延迟不同而产生的“毛刺”。
总线切换控制引起的浮动及其克服:在微处理
机及类似数字电路中，当数据DA 和数据DB分别
通过总线驱动器A和B上数据总线时,往往因驱动
器A和B的控制信号CA、ＣB在逻辑上反相(存在
一个门延时的切换时差)或存在明显的切换时差，这
样，控制信号CA变高时,控制信号CB还没变低(或
者相反），于是造成驱动器A、B都为三态，从而在这
个瞬间总线呈高阻,容易耦合干扰或处于不稳定的
浮动状态。克服这种现象,除了要求控制信号切换时间严格外，通常可在总线上加所谓的吊高电阻,即在总线到电源之间加接电阻（3～10ＫQ）,使总线在控制信号切换瞬间处于稳定的高电位，从而增强总线的抗干扰能力。
3.印制板设计时的抗干扰措施
在印制板上,由于用作电路电源线、地线和信号
线的印制线条具有一定的阻抗,电源线上会因电路
状态改变而产生脉动干扰；地线上会造成电路间的
公共阻抗耦合;信号线之间因电容耦合(静电感应）
和电感耦合(电磁感应）造成串扰;稍长一些的印制
线还会对高速电路产生反射干扰等。
(1）电源线路的脉动干扰与去耦措施
要有效地抑制脉动干扰及其耦合,措施是加去
耦电容。去耦电容分两种,即印制板的去耦电容和
芯片的去耦电容。前者加在每块印制板的电源输入
端与地之间，作用是抑制板之间的脉动干扰传导。
一般采用(１0~1０0ｔ~）的电解电容,在高频或高速电
路中,还应在电解电容上并联一个０．1vt的小电容,
这是因为电解电容有内部电感难以滤除高频。后者
加在每块或每隔几块集成电路的电源与地之间,其
作用是向芯片提供瞬时突变电流。一般用(0.0０1~
0.１vt)的云母或陶瓷电容。需要指出，芯片去耦电
容的接法十分重要,正确的接法应使去耦电容和芯
片所包围的面积保持最小,否则起不了去耦作用。
（2)PCB电路板设计抗干扰措施印刷板图设计中应注意下列几点：从焊接面看,组件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致，便于生产中的检查，调试及检修；各组件排列、分布要合理和均匀,
力求整齐、结构严谨的工艺要求;电阻、二极管的放
置方式分为平放与竖放两种。
四:一些常见的干扰及抗干扰措施：
１空间干扰的产生及抗干扰措施
在数字电子系统(如,计算机和利用微处理器的设备)中，数据快速传输和处理产生的信号有很高的重复频率和脉冲上升时间,因此，高频谐波非常显著,短导线和电缆以及印制电路上的导体都是有效的辐射体;另外,被控功率器件也产生能量较大的空问干扰；其它设备产生的电磁辐射作用于电缆以及印制电路上的导体也可产生干扰。不过空问干扰可用良好的屏蔽与正确接地、高频滤波加以解决，故数字电子系统中应重点防止供电系统与过程通道的干扰.
2供电系统的电源干扰及抗干扰措施
任何电源及输电线路都存在内阻，正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰。如果没有内阻存在,无论何种噪声都会被电源短路吸收，在线路中不会建立起任何干扰电压。数字电子系统中最重要、并且危害最严重的干扰来源于电源的污染。随着大工业迅速发展,电源污染问题13趋严重。经对电源检测发现，在某些大功率耗电设备的电网中，经常可以检测到在50周正弦波上叠加有很多N多伏的尖峰电压。过压、欠压、停电的危害是显而易见的,轻则使系统运行异常，重则损坏系统。解决的办法是电源中加人交流稳压器,用来保证供电的稳
定性,防止电源系统的过压与欠压,有利于提高整个系统的可靠性。对付暂短时间的停电则配置不问断电源ＵPS。
浪涌与下陷电压或电流在短时间内超出容许值，如果幅度过大也会毁坏系统。即使变化不大
（±１0%~ ±15%）,直接使用不一定会毁坏系统,但由于电源系统中接有反应迟缓的磁饱和或电子交流稳压器等器件,往往会在这些变化点附近产生振荡,由此造成的振荡能产生±30% ～±４0％的电源变化,而使系统无法工作,解决的办法是使用快速响应的交流电源调压器。半周过欠压通过磁饱和或电子交流稳压器后输出端也会产生振荡，解决办法与上相同。尖峰电压持续时间很短，一般不会毁坏系统,但对微机系统正常运行危害很大,会造成逻辑功能紊乱，甚至冲坏原程序。解决问题的一种方法是采用浪涌吸收器,这个特殊的单元包含金属氧化物压敏电阻器,碳化硅压敏电阻器、齐纳二级管、气体放电管等办法。另一种方法是使用具有噪声抑制能力的交流电源调节器或隔离开关电源模块。电源中的整流器导通时产生电压尖峰，截止时产生电流尖峰,可以采用软恢复整流器或高额定电压和电流整流器。其它可以采用的方法有，限制通过整流器的电流,降低整流器电流变化的速率，或用高质量旁路电容器吸收尖峰。肖特基二级管整流器则需采用RC缓冲器，防止整流器截止时出现振铃。高频噪声通过变压器主要不是靠初次级线圈的互感耦合,而是靠初、次级间
寄生电容耦合的。因此，隔离变压器的初级和次级之间均用屏蔽层隔离。减少其分布电容，提高抗共模干扰的能力，可以有效抑制高频噪声。
另外，由谐波频谱分析可知,电源系统的干扰源大部分是高次谐波，因此,采用低通滤波让50周市电基波通过，滤去高次谐波,以改善电源波形。在低压下,当滤波电路载有大电流时，宜采用小电感和大电容构成的滤波网络；当滤波电路处于高压下工作时,则应采用小电容和允许的最大电感构成的滤波网络。
在整流电路之后采用双Ｔ滤波器，以消除５０Ｈz工频干扰，其优点是结构简单,对固定频率的滤波效果好。在每块系统功能模块上采用分散独立功能块供电,每个功能块单独对电压过载进行保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏,而且也减少了公共阻抗的相互耦合以及和公共电源的相互耦合，大大提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。在电源配置中还可以采取下列措施:
(1）利用反激变换器的开关稳压电源，在反激时把输人的干扰信号抑制掉;
(2)采用频谱均衡法原理制成的干扰抑制器,把干扰的瞬变能量转换成多种频率能量,达到均衡目的。它的明显优点是抗电网瞬变干扰能力强，很适宜于微机实时控制系统。
３过程通道的干扰及抗干扰措施
数字电子系统过程通道干扰通过与主机相联的前向通道、后向通道及与其它主机的相互信息传输通道进人。在过程通道的设计中假设电阻、电容和电感是线性的。然而，在实际中所有的器件都有寄生电阻、寄生电容、寄生电感。这些寄生参数在低频时通常无关紧要，但是在高频时这些器件阻抗发生偏移从而产生自谐振。为了避免较大的阻抗偏移，我们要使这些器件的谐振频率远高于电路的工作频率。在过程通道中长线传输的干扰是主要因素之一。随着系统主振频率愈来愈高，过程通道的长线传输愈来愈不可避免。例如，按照经验公式计算，当计算机主振频率为1MＨｚ时,传输大于０．5m或主振为4MHz时,传输线大于0．3m,即作为长线传输处理。数字电子系统中，传输线上的信息多为脉冲波，它在传输线上传输时会出现延时、畸变、衰减、与通道干扰。为了保证长线传输的可靠性，主要措施有光电耦合隔离、双绞线传输等。
(1)光电耦合隔离措施
采用光电耦合器(以后简称光耦)可以将主机与前向、后向以及其它主机部分切断电路的联系,能有效地防止干扰从过程通道进人主机。光耦的主要优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各
种噪声干扰,从而使过程通道上的信噪比大大提高。光耦具有很强的抗干扰能力,这是因为：
(a）光耦的输人阻抗很小,而干扰源内阻则很大,因此,能分压到光电耦合器输人端的噪声很小;
(ｂ)干扰噪声虽有较大的电压幅度，但能量小,只能形成微弱电流,而光耦输人部分的发光二极管是在电流状态下工作,由于干扰信号不能产生足够的电流而被抑制；
(c)光电耦是在密封条件下实现输人与输出的光耦合，因此，不会受到外界的光干扰；
（d）输人与输出问的分布电容极小,一般为本０．5~2ＰＦ,而且绝缘电阻很大,因此,干扰很难通过光耦传送到另一边。另外，光耦去掉了长线两端的公共地，不仅有效消除了各逻辑电路的电流流经公共地时所产生的噪声电压相互窜扰,而且也有效地解决了长线驱动和阻抗匹配等问题,同时也可以防止受控设备短路时保护系统不受损坏。
(2)双绞线传输
在微机实时系统的长线传输中，双绞线是较常用的一种传输线。与同轴电缆相比，虽然频带较差,但波阻抗高、抗共模噪声能力强。双绞线能使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消;其分布电容为几十皮法，距离信号源近，可起到积分作用，故双绞线对电磁场具有一定抑制效果，但对接地与节距有一定要求。
另外,在接指示灯、继电器等时，也要使用双绞线,但由于这些电路中的电流比信号电流大很多，因此,这些电路应远离信
号电路。在数字信号传递的长线传输中，根据传送距离
不同,双绞线使用方法不同。当传送距离在5ｍ以下时，发送、接收端装负载电阻,若发射侧为集电极开路型,接收侧的集成电路用施密特型（阴极耦合双稳态多谐振荡器式),则抗干扰能力更强些。当作远距离传送数据,或经过噪声大的区域时，可使用平衡输出的驱动器和平衡输入的接收器。发送、接收信号端都有末端电阻；选用的双绞线也须阻抗匹配合适。
当双绞线与光电耦合器联合使用时，如果在光电耦合器的光敏晶体管的基极上接有电容(数PF一0．0ｌ)及电阻（10—20Mi~),且后面跟接施密特型集成电路,则会大大加强抗振荡与抗噪声的能力。
五:数字电路的软件抗干扰措施
数据传送中的抗干扰技术是将一个时间单元内
传送的一个数据，改为相同的数据一个时间单元内
传送三次,接收数据后进行比较。如果三次接收的
数据相一致，则说明三次接收的数据场未被干扰，数
据传输正确；若不一致,则说明有干扰，需重要输入
数据。计算机认可一次数据后,分析装置将停止这
一数据的继续输出，直到下一个时间单元开始,再送
出新的数据。
在采集模拟信号时,除了使用硬件抗干扰措施
外,还可以采用数字滤波技术进一步将瞬变干扰的
影响降低。数字滤波是采用某种算法，滤去采集到
的数据中受干扰影响的数据。数字滤波的算法很
多,其中采用n次排队取中值的算法来抑制干扰，瞬
变干扰的维持时间一般在3~5ｍs,所以模拟数据的
采样周期T 可以设置为大于３~5ｍs,连续采样多
次，从所得的一组数据中去掉被认为是由于瞬变干
扰所形成的数据，取剩余数据的平均值,得到与实际
结果相近的数据。这种算法的示意图见图1所示。
参考文献:
[1] 何立民．MCS－５1单片机应用系统设计[M]．北京：北京
航空航天大学出版社，1990．
[2］余永权．单片机应用系统的功率接口技术［M］.北京：北京航空航天大学出版社，1992．
摘要: 抗干扰对数字电路尤为重要,也是决定其工作性能的关键因素。本文从干扰产生的
原因入手，研究了如何在硬件和软件上对数字电路采取抗干扰措施。
关键词: 数字电路抗干扰措施
一.干扰的种类及其产生的原因
任何硬件电路的设计都要考虑到电磁干扰的影
响。为了防止和抑制干扰,一般应从三个方面进行
考虑：抑制噪声源,从根本上消除或尽可能抑制干扰
的产生；消除噪声源和受扰系统之间的电磁噪声耦
合与辐射,切断干扰的传播途径,或使干扰在传播中
尽快衰减；提高系统本身抗干扰的能力，降低系统对
电磁噪声的敏感程度。
高速数字电路的干扰主要来源于微处理器、静
电的释放、发送器及瞬态的电源元件、交流电源和闪
电等。在含有微处理器数字系统中,时钟电路是最
大的宽带噪声源，其噪声分布在整个频带内。当半
导体速度加快和频率升高时,这些电路能产生高达
３0０Mz的谐振干扰，因此必须将其滤掉。
过渡干扰：逻辑电路在动态工作时，因逻辑元件
传输时间影响而引起的内部干扰为过渡干扰。
线间串扰:是由邻近信号线感应产生的干扰。
辐射干扰：由于空间电磁波的辐射而引入的干扰。两平行线间的电磁波串扰就属于辐射干扰。电气干扰：是指出现子数字电路控制装置的信
号线上的各种有害信号，其危害在于使正确信号发生畸变，破坏系统的正常工作或使系统出现随机性故障，降低系统的可靠性。可分为外部干扰与内部干扰两大类。
二、数字电路的硬件抗干扰措施
1．器件使用时的抗干扰措施
器件的选择:对于数字集成电路，通常噪声容限
越高，传输延时越大,其抗干扰性能越好，因此，CMOS要比1ｖｒＬ集成电路的抗干扰性能好。
负载的控制：当某种集成电路输出所带的负载
电路超过规定的扇出时,会使电路输出的高电平值降低,低电平值升高,从而导致电路的噪声容限降低,容易受干扰影响。所以在器件使用时应注意控制电路的输出负载不要超过所规定的扇出,并应尽量留有余地。
空端的处理:对于不用的集成电路输入和控制
端,容易通过分布电容进入端子对电路产生干扰。
因此,不用的输入和控制端应接上合适的逻辑电平。２．电路设计时的抗干扰措施
电路状态转换引起的振荡及其抑制：通常1vrＬ
和CＭOＳ电路在状态转换瞬间，会成为一个具有很高增益的放大器。当输入波形在阀值附近有缓慢变化或很小波动时，就会被放大,使输出波形的沿产生很大振荡。这种振荡造成下级电路的误触发。抑制这种干扰的办法有两种，一是对输入波形前后沿时间较长的信号应加一级斯密特电路整形,将输入波
形的前后沿变陡;二是避免利用微分电路直接产生
脉冲作触发信号。
电路延迟不同引起的毛刺及其消除：由于信号
经各支路传输的延时不同,逻辑运算后会产生“毛刺”，形成干扰。可以在电路中采用滤波、时间选通
和同步逻辑控制等方法来消除。①滤波法,由于“毛刺”干扰的频率较高,脉宽要比信号脉宽窄得多,所以利用RC积分电路可有效地将脉宽较窄的毛刺滤除。②时间选通法,即是采用延迟电路，单稳或双稳电路构成时间选通电路,对输入有用波形进行抽样
来消除“毛刺”干扰。③同步控制法，采用同步时序, 使电路状态的翻转由一个脉冲触发，从而避免电路
因传输延迟不同而产生的“毛刺”。
总线切换控制引起的浮动及其克服：在微处理
机及类似数字电路中，当数据ＤA 和数据ＤB分别
通过总线驱动器A和Ｂ上数据总线时,往往因驱动
器A和B的控制信号CA、CB在逻辑上反相（存在
一个门延时的切换时差)或存在明显的切换时差，这样,控制信号CA变高时,控制信号ＣB还没变低（或
者相反）,于是造成驱动器A、Ｂ都为三态，从而在这
个瞬间总线呈高阻，容易耦合干扰或处于不稳定的
浮动状态。克服这种现象，除了要求控制信号切换
时间严格外，通常可在总线上加所谓的吊高电阻,即
在总线到电源之间加接电阻(３~10KQ),使总线在
控制信号切换瞬间处于稳定的高电位,从而增强总
线的抗干扰能力。
3．印制板设计时的抗干扰措施
在印制板上，由于用作电路电源线、地线和信号
线的印制线条具有一定的阻抗，电源线上会因电路
状态改变而产生脉动干扰；地线上会造成电路间的
公共阻抗耦合;信号线之间因电容耦合(静电感应)
和电感耦合(电磁感应)造成串扰;稍长一些的印制
线还会对高速电路产生反射干扰等。
(1)电源线路的脉动干扰与去耦措施
要有效地抑制脉动干扰及其耦合，措施是加去
耦电容。去耦电容分两种，即印制板的去耦电容和
芯片的去耦电容。前者加在每块印制板的电源输入
端与地之间,作用是抑制板之间的脉动干扰传导。
一般采用（10~100t～)的电解电容，在高频或高速电路中，还应在电解电容上并联一个0．1vt的小电容，这是因为电解电容有内部电感难以滤除高频。后者
加在每块或每隔几块集成电路的电源与地之间,其
作用是向芯片提供瞬时突变电流。一般用(0．001～0．1vt)的云母或陶瓷电容。需要指出，芯片去耦电
容的接法十分重要，正确的接法应使去耦电容和芯
片所包围的面积保持最小，否则起不了去耦作用。（２)ＰＣB电路板设计抗干扰措施
印刷板图设计中应注意下列几点：从焊接面看,
组件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线
方向最好与电路图走线方向相一致,便于生产中的
检查，调试及检修；各组件排列、分布要合理和均匀,
电子技术课程设计题目
电子技术课程设计一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： 基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理 电路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求，必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择，比如：放大电路中各个电阻值、放大倍数计算；振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算；单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等；单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。
数字电子系统设计报告模板
宁波工程学院 数字电子系统设计报告 设计题目： 学院名称：电子与信息工程学院 专业班级：电科12-X 学生姓名：XXX 学号：13401090XXX 指导教师：苏树兵 起讫时间：2016年06月20日至2016年06月29日
目录第一章设计任务 1.1 基本要求 1.2 发挥部分 第二章整体方案设计 2.1 基本原理及整体系统框图 2.2 算法设计 第三章硬件电路设计（按模块）3.1 XX电路设计（有几个写几个） 3.2 整体电路图 3.3 整机元件清单 第四章系统软件设计 4.1 主程序流程图 4.2 子程序流程图（有几个写几个） 第五章系统测试与结果分析 5.1 XX电路的调测 5.2 整体指标测试（有数据的需要附上）5.3 结果分析 第六章设计小结 6.1 设计任务完成情况 6.2 问题及改进 6.3心得体会 第七章任务分配及自评分 附录1 系统程序 附录2 实物图 参考文献
第一章技术指标 1.整体功能要求 频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。 2.系统结构要求 数字频率计的整体结构要求如图所示。图中被测信号为外部信号，送入测量电路进行处理、测量，档位转换用于选择测试的项目------频率、周期或脉宽，若测量频率则进一步选择档位。 数字频率计整体方案结构方框图 3.电气指标 3.1被测信号波形：正弦波、三角波和矩形波。 3.2 测量频率范围：分三档： 1Hz~999Hz 0.01kHz~9.99kHz 0.1kHz~99.9kHz 3.3 测量周期范围：1ms~1s。 3.4 测量脉宽范围：1ms~1s。 3.5测量精度：显示3位有效数字（要求分析1Hz、1kHz和999kHz的测量误
电子技术基础数字温度计课程设计要点
课程设计(论文) 题目名称数字温度计 课程名称电子技术课程设计 学生姓名屈鹏 学号1141201112 系、专业电气工程系电气工程及其自动化 指导教师李海娜 2013年12月17日
邵阳学院课程设计（论文）任务书 年级专业11级电气工程及其自动化学生姓名屈鹏学号1141201112 题目名称数字温度计设计设计时间2013.12.9—2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电工电子实验室408、409 一、课程设计（论文）目的 电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节，是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成，着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力，并要求能设计出完整的电路或产品，从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。 二、已知技术参数和条件 用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，具体要求如下： 1、温度范围0-100度。 2、测量精度0.2度。 3、三位LED数码管显示温度。 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有：①课题名称。②设计任务和要求。③方案选择与论证。④方案的原理框图，系统电路图，以及运行说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。 ⑤必须用proteus或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效； 2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
数字电路电子时钟课程设计
数字电路电子时钟课程设计 整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。 其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位，当校时电路处于正常输入信号时，时间计数电路正常计时，但当分校正时，其不会产生向时 进位，而分与时的校位是分开的，而校正电路也是一个独立的电路。电路的信 号输入由晶振电路产生，并输入各电路 方案论证：方案一数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码 器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时 基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用555构成的振荡器加分频器来实现。 优点：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械 式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 方案二秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。 实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。 优点：简单易懂，比较好调试。 1 设计原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用555构成的振荡器加分频器来实现。将标 准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被 送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器，可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通 过六位LED显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一
电子技术课程设计
电子技术课程设计PWM调制解调器 班级：电信1301 姓名：曹剑钰 学号：3130503028
一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM（脉冲宽度调制）电路，利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度（占空比）。 信号频率10kHz； 占空比调制范围10%~90%； 设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求： 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制： 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管； 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调； 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案： 方案一：三角波脉宽调制，三角波电路波形可以由积分电路实现，把方波电压作为积分电路的输入电压，经过积分电路之后就形成三角波，再通过电压比较器与可调直流电压进行比较，通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二：锯齿波脉宽调制，锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器，和方案一相似，利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三：利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较：方案一结构简单，思路清晰，容易实现，元器件常用 方案二与方案一相似，缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进，思路不如方案一清晰简单，最好先择了方案一 2.正弦波产生方案： 方案一：RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号，由RC 串并联网络组成，也称为文氏桥振荡电路，串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC，为了产生振荡，要求电路满足自激震荡条件，振荡器在某一频率振荡的条件为：AF=1.该电路主要用来产生低频信号。
数字频率计设计_数字电子技术课程设计实验报告
电子技术基础 课程设计 题目名称：数字频率计设计 评语： 成绩： 重庆大学电气工程学院 2015年7月6日 目录 摘要 (1) 1、设计的目的及要求 (2) 1.1、设计目的 (2) 1.2、设计要求 (2) 2、设计思路及方案选择 (2) 2.1、设计思路 (2) 2.2、设计方案选择 (2)
3、设计及仿真 (3) 3.1、总体框图 (3) 3.2、各模块功能实现及介绍 (3) （1）整形电路 (3) （2）时钟产生及分频电路 (4) （3）T触发器 (5) （4）单稳触发器 (6) （5）计数器 (7) （6）锁存器 (8) （7）显示 (8) （8）小数点功能的实现 (8) 3.3全部电路及功能测试 (10) 4、焊接规划及实物设计 (12) 4.1、逻辑设计图转换 (12) 4.2、电路VCC\GND端共线设计 (12) 4.3、焊接元器件及排针 (12) 4.4、元件接线及电流引入 (12) 5、总结与感想 (12) 参考文献 (14)
摘要 作为数字电子技术、模拟电子技术中最常用的基本参数，频率经常会被应用到各种数据的计算当中。这就导致数字频率计在电子技术领域应用广泛，其作为一种最基本的测量仪器以其测量精度高、速度快、操作简便、数字显示等特点被广泛应用。本文主要介绍制作简易数字频率计的原理、方法以及设计思路。以74LS系列常用电子集成电路为例，分析如何利用整形、计数、分频、译码电路实现对于矩形波、三角波、方波等信号的频率分析及显示。本文以作者二人小组的设计为蓝本，分享设计经验，为有制作需求及意愿的人提供施行经验。 关键字：频率计整形电路分频电路计数方式
数字电子时钟设计
电子技术课程设计 数字电子时钟的设计 摘要： 设计一个周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，具有校时功能和报时功能的电子钟。本系统的设计电路由时钟译码显示电路模块、脉冲逻辑电路模块、时钟脉冲模块、整电报时模块、校时模
块等部分组成。计数器采用异步双十进制计数器74LS90，发生器使用石英振荡器，分频器4060CD及双D触发器74LS74D，整电报时电路用门电路及扬声器构成。 一、设计的任务与要求 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一，两个实际问题，巩固和加深在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”课程中所学的理论知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真实验、安装与调试及写出设计总结报告。衡量课程设计完成好坏的标准是：理论设计正确无误；产品工作稳定可靠，能达到所需要的性能指标。 本次课程设计的题目是“多功能数字电子钟电路设计”。要求学生运用数字电路，模拟电路等课程所学知识完成一个实际电子器件设计。 二、设计目的 1、让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统 的设计、安装、测试方法； 2、进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实 际问题的能力； 3、提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力； 4、培养书写综合实验报告的能力。
三、原理方框图如下 1、图中晶体振荡电路由石英32.768KHZ及集成芯。 2、图中分频器4060BD芯片及D触发器构成分频器。 3、计数器由二——五——十73LS90芯片构成。 4、图中DCD_HEX显示器用七段数码显示器且本身带有译码器。 5、图中校时电路和报时电路用门电路构成。 四、单元电路的设计和元器件的选择 1、十进制计数电路的设计 74LS90集成芯片是二—五—十进制计数器，所以将INB与QA 相连；R0（1）、R0（2）、R9(1)、R9（2）接地（低电平）；INA
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
数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告
数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告
三亚学院 2011～2012学年第2学期 数字电子技术基础课程设计报告 学院: 理工学院 专业: 测控技术与仪器 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012年9月7日
目录 一、设计任务与要求……………………………………… 二、电路原理……………………………………………… 三、总原理图及元器件清单……………………………… 四、装配过程……………………………………………… 五、电路功能测试………………………………………… 六、结论与心得……………………………………………
DT-830B数字万用表的组装与调试 一、设计任务与要求 1、设计要求： 学习了解DT830B数字万用表，熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830B数字万用表的安装与调试实训，了 解数字万用表的特点，熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本 的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨 的学习工作作风。 DT830B由机壳熟料件（包括上下盖和旋钮）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成，组装成功关键是装配印制板部件。因为 一旦被划伤或有污迹，将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流 程图如下所示： 3)认识DT830B数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4)安装制作一台DT830B数字万用表。 5）根据技术指标测试DT830B数字万用表的主要参数 6)校验数字式万用表，减小其误差。
二、电路原理 DT830B电路原理它是3位半数字万用表。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻的物理量变成0~2V的直流电压，送到ICL7106的输入端，即可在数字表上进行检测。 为检测大于2V的直流电压，在输入端引入衰减器，将信号变为0~2V，检测显示时再放大同样的倍数。 检测直流电流，首先必须将被测电流变成0~2V的直流电压即实现衰减与I/V 变换。衰减是有精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。 电阻的检测是利用电流源在电阻上产生压降。因为被测电阻上通过的电流是恒定的，所以在被测电阻上产生的压降与其阻值成正比，然后将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。 三、总原理图及元器件清单
数字电子时钟逻辑电路设计
《数字逻辑》 课程设计报告 设计题目：数字电子钟 组员：冯燕升、吴永涛、卓小林、蔡卿指导老师：麦山 日期：2013/12/27
摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，本次数字时钟电路设计采用GAL系列芯片来分别实现时、分、秒的24进制和60进制的循环电路，并支持手动校正的功能。 关键词数字电子钟；计数器；GAL 1设计任务及其工作原理 用集成电路设计一台能自动显示时、分、秒的数字电子钟，只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 1.1工作原理 本数字电子钟的设计是根据时、分、秒各个部分的的功能的不同，分别用GAL16V8D 设计成六十进制计数器，个位设计成十进制计数器，十位设计成六进制进制计数器（计数从00到59时清零并向前进位）。分部分的设计与秒部分的设计完全相同；用GAL22V10D设计时的个位，设计成二进制计数器，十位设计为四进制计数器，当时钟计数到23时59分59秒时，使计数器的小时部分清零，进而实现整体循环计时的功能。 2电路的组成 2.1 计数器部分：利用GAL22V10和GAL16V8D芯片分别组成二十四进制计数器和六十进制计数器，它们采用同步连接，利用外接标准脉冲信号进行计数。 2.2 显示部分：将三片GAL芯片对应的引脚分别接到实验箱上的七段共阴数码显示管上，根据脉冲的个数显示时间。 3.3 分频器：由于实验箱上提供的时钟脉冲的时间间隔太小，所以使用GAL16V8D和CD4040芯片设计一个分频器，使连续输出脉冲信号时间间隔为0.5s 3设计步骤及方法 3.1 分和秒部分的设计： 分和秒部分的设计是采用GAL16V8D芯片来设计的60进制计数器，具体设计如图1示：
电子系统设计报告
课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式，要求学生综合利用所学的有关知识，在教师的指导下，分析和熟悉已给题目，然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程，并做出课程设计报告。因此，在设计中，要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，同学们可以发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程，逐步掌握系统开发的以下相关技术： (1)熟悉系统设计概念； (2)利用所学数电、模拟电路知识，设计电路图； (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB； (4)熟悉系统项目设计报告填写知识； （5）培养团队合作意识。 通过本课程设计，有助于学生更好地了解整个课程的知识体系，锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力，使其理论与实践相结合，从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力，全面运用课程所学知识，发挥自己的创造性，全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力，从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1．系统方案认识 根据所设定的题目，能够给出系统设计方案与思路
题目：信号发生器产生电路，请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路，并制作原理图，然后阐述其原理。 基本原理： 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波，并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍（如图5所示） 图5 DAC0832管脚图 1) DI7～DI0：8位的数据输入端，DI7为最高位。
电子技术课程设计
电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题：串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计地点：31-225 设计时间：2014-7-7～2014-7-14
电子技术 课程设计 课程设计名称：串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点：31-225 课程设计时间：2014-7-7～2014-7-14
电子技术课程设计任务书
目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)
1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展，科学技术的不断进步，对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生，不仅要将理论知识学
会，更应该将其应用与我们的日常生活中去，使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节，能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前，各种直流电源产品充斥着市场，电源技术已经比较成熟。然而，基于成本的考虑，对于电源性能要求不是很高的场合，可采用带有过流保护的集成稳压电路，同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源：先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波，滤波后再通过LM7812（具体参数参照手册）输出一个固定的12V电压，这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3，调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2，这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻，以及相关技术的掌握，和反复的调试，经过自己的不断的努力，老师的耐心的指导，终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成：变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 （1）变压电路：本电路使用的降压电路是单相交流变压器，选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 （2）整流电路：整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 （3）半波整流：
《电工电子技术》课程设计报告书 (1)
武汉理工大学华夏学院 信息工程课程设计报告书 课程名称电工电子技术 课程设计总评成绩 学生姓名、学号 学生专业班级 指导教师姓名 课程设计起止日期2015.6.22~2015.7.3
课程设计基本要求 课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。 1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。 2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。 3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。 4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。 5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中，考核成绩占10%左右。 6. 答辩是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向答辩学生提出2～3个问题，通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。 7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。 8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。
数字电子钟设计说明..
数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟，显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号，时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 振荡器 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有 了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲需要分频，本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现，得到需要的秒脉冲信号。
3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。“秒” “分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。 （1）六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加，并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 （2）二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲
电子技术课程设计
摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成，分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性，我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词：彩灯；时钟脉冲产生电路模块；彩灯开关控制；花样输出电路
目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)
1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简洁，而且能提高电路的可靠性，降低成本。因此，用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观，小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的，能通过外部开关的操作，来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用，这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义，LED彩灯广泛应用于商业街广告灯，也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作，实现彩灯的两亮两灭
电子系统设计课程设计
《电子系统设计课程设计》项目设计书 项目名称打地鼠 小组成员1 小组成员2 小组成员3 专业 任课教师 成都理工大学信科院电子系 2013年6月
1项目名称，并简要说明应用背景。 项目名称：打地鼠 应用背景：打地鼠游戏是人们生活中常见的一种休闲小游戏。此游戏玩法简单，考验人们的反应速度。开发者可以根据人们兴趣开发出具有多功能的打地鼠游戏，比如升级、道具、过关等，增加游戏的趣味性。 2项目设计需求（包括功能描述和性能设计指标） 功能描述： 1.启动系统，液晶屏第一排随机显示一个1-9的数字，显示地鼠（?）或地雷（*），中间显示剩余时间，右边显示分数；液晶屏第二排显示游戏的英文名称——打地鼠。 2.开始游戏后，在背景音乐伴随下显示“Ready Go!!!”，之后正式进入游戏游戏历时2min,随着时间的增加，数字显示速度加快，游戏中课随时按K10键暂停，再次按则恢复游戏。 3.进入游戏界面后，随机产生地鼠和地雷（地雷产生的概率为10%），但随着时间的增加，地雷出现的概率会增加，数字更新的速度也越快。按键分别对应独立键盘的9个按键，按下某个键即代表击打相应位置。 4.若击中地鼠：正常情况下分数加1，若在较短时间（实际为地鼠产生到消失的前一半时间内）击中，则“快速反应，双倍加分”，即分数加2。若击中地雷，则分数减1，若未按下相应键，则分数加1。
5.游戏结束，背景音乐停止，保留最高分，分数和时间在按复位后刷新。 性能设计指标：能通过复位，玩家可以持续玩游戏。自动保存和人为清除游戏数据。 3设计方案 3.1 系统设计框图及原理阐述 设计框图： 原理阐述： 1)复位电路 复位条件：89C52单片机复位需要一个长达24个时钟周期的高电平才能复位，复位的作用就是使程序的指针指向地址0，每个程序都是从地址0开始执行，所以复位的概念就是让程序从头开始执行。
模拟电子技术基础 课程设计报告..
模拟电子技术基础课程设计报告设计题目：收音机的组装与调试 专业班级：信息工程学院 姓名：_____________________ 学号：20121524122 完成时间：2013-12-23
目录 1.实习目的和实习内容及要求 (3) 1.1实习目的： (3) 1.2实习内容： (3) 1.3实习基本要求： (3) 2.收音机原理 (4) 2.1收音机组成 (4) 2.2收音机电路 (4) 2.3电路分析 (4) 3. 收音机组装实训工具和元件 (8) 3.1万用表的使用 (8) 3.2电容器 (9) 3.3电阻器 (10) 3.4晶体管的测判 (11) 4.焊接技术及工具 (13) 4.1基本工具使用 (13) 4.2焊前处理 (15) 4.3焊接技术 (15) 5.电路的调试 (16) 5.1调整静态工作点 (16) 5.2调整中放（俗称调中周） (17) 5.3调整频率覆盖（即校对刻度） (17) 5.4调整输入回路--补偿 (18) 6.实习过程遇到的问题及解决方法 (18) （附录）实习时间安排： (20)
1.实习目的和实习内容及要求 1.1实习目的： 1.学习收音机的调试与装配; 2.提高读整机电路图及电路板图的能力; 3.掌握收音机生产工艺流程，提高焊接工艺水平。 1.2实习内容： 1.收音机电路原理分析; 2.掌握印制电路板的组装及焊接工艺; 3.进行AM、FM中频及统调覆盖的调试及整机测试; 4.故障判断及排除。 1.3实习基本要求： 1.会检测元器件并判别其质量; 2.独立完成各测试点的测量与整机安装; 3.会排除在调试与装配过程中可能出现的问题与故障; 4.所制作的产品电器性能指标应能满足三级机水平（国标），具体如下： 接收频率范围：AM 525~1605KHZ FM 72~108MHZ 接收灵敏度：AM 达国家C类标准FM 优于μV级 输出功率：大于100mW 供电电源：DC 3V 立体声耳机输出阻抗：32Ω
电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子时钟的实现
电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子 时钟的实现 课程设计报告设计题目：数字电子时钟的设计与实现班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计时间： 摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大的扩展了原先钟表的报时。诸如，定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等，这些，都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。从原理上讲，数字钟是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim 7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求，输 出方式灵活，如可以随意设置时、分、秒的输出，定点报时。由于集 成电路技术的发展，，使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、 性能稳定、维护方便等优点。 关键词：数字钟，组合逻辑电路，时序电路，集成电路目 录摘要 (1) 第1章概述 (3) 第2章课程设计任务及要求 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (4) 第3章系统设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 3.2.1 结构框图及说明 (6) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (7) 3.3单元电路设计 (8) 3.3.1 单元电路工作原理 (8) 3.3.2 元件参数选择···································14 第 4章软件仿真 (15) 4.1仿真电路图 (15) 4.2仿真过程 (16)
电子技术课程设计报告
电子技术课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录（包括整机逻辑电路图和元 器件清单） 八、参考文献 一、设计目的
巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解，使学生掌握常用模拟、数字集成电路（运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等）的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 图1 红外线心率计的原理框图 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动，由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的，因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器，这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3位计数器电路，译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来，然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路
3、滤波电路
由三脚输入信号，六脚输出信号 4、整形电路
数字电子时钟课程设计
数字电子技术基础课程设计报告 班级：姓名: 学号： 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力，为毕业设计打好基础。 4让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。 5进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性
能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点，，因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路，标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见：本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是：由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准，送入秒计数