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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案数字电路课程设计 一、概述 任务：通过解决一两个实际问题,巩固和加深在课程教学中所学到 的学问和试验技能,基本把握常用电子电路的一般设计方法,提高电子 电路的设计和试验才能,为今后从事生产和科研工作打下肯定的基础；为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础；设计环节：依据题目拟定性能指标,电路的预设计,试验,修改设 计；衡量设计的标准：工作稳固牢靠,能达到所要求的性能指标,并留 有适当的裕量；电路简洁、成本低；功耗低；所采纳的元器件的品种 少、体积小并且货源充分；便于生产、测试和修理；二、常用的电子电路的一般设计方法 常用
2、的电子电路的一般设计方法是：挑选总体方案,设计单元电 路,挑选元器件,运算参数,审图,试验（包括修改测试性能）,画出 总体电路图；1总体方案的挑选 设计电路的第一步就是挑选总体方案；所谓总体方案是依据所提出 的任务、要求和性能指标,用具有肯定功能的如干单元电路组成一个整 体,来实现各项功能,满意设计题目提出的要求和技术指标；由于符合要求的总体方案往往不止一个,应当针对任务、要求和条 件,查阅有关资料,以广开思路,提出如干不同的方案,然后认真分析 每个方案的可行性和优缺点,加以比较,从中取优；在挑选过程中,常 用框图表示各种方案的基本原理；框图一般不必画得太具体,只要说明 基本原理就可以了,但有
3、些关键部分肯定要画清晰,必要时尚需画出具 体电路来加以分析；2单元电路的设计 在确定了总体方案、画出具体框图之后,便可进行单元电路设计；（1）依据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,确定对各单元电 路的设计要求,必要时应具体拟定主要单元电路的性能指标,应留意各 单元电路的相互协作,要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路,以 简化电路结构、降低成本；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（2）拟定出单元电路的要求后,应全面检查以遍,的确无误后方可按肯定次序分别设计译译译译译译码码码码码码各个单元电路；器
4、器器器器器（3）挑选单元电路计数计数计数计数计数计数的结构形式； 一般情形器时器时器分器分器秒器秒下,应查阅有关资料,十位个位十位个位十位个位以丰富学问、开阔眼 1Hz 晶振分频器界,从而找到合用的电校 时 电 路路； 假如的确找不到性 能指标完全满意要求的附图 1 数字电子钟原理框图电路时,也可选用与设计要求比较接近的电路,然后调整电路参数； 3 总电路图的画法 总电路图是进行试验和印刷电路板设计制作的主要依据,也是进行 生产、调试、修理的依据,因此画好一张总电路图特别重要；（1）画总电路图应留意信号的流向,通常从输入端或信号源画起,由 左到右或者由上到下按信号的流向依次画出各单元电路；但一
5、般不要把 电路画成很长的窄条,必要时可以按信号流向的主通道依次把各单元电 U” 的外形,它的开口可以向左,也可以向其他方向；路排成类似字母“（2）尽量把总电路图画在同一张图纸上,假如电路比较复杂,一张图 纸画不下,应把主电路画在同一张图纸上,而把一些比较独立或次要的 部分（例如直流稳压电源）画在另一张或者几张图纸上,并用适当的方 式说明各图纸之间的信号联系；（3）电路图中全部的连线都要表示清晰,各元器件之间的绝大多数连线应在图纸上直接画出；连线通常画成水平线或者竖线,一般不画斜线；相互连通的交叉线,应在交叉处圆点标出；连线要尽量短；电源一 般只标出电源电压的数值；电路图的支配要紧凑和和谐,疏密
6、恰当,避 免显现有的地方画得很密,有的地方却空出一大块；总之,电路图要清 晰明白,简洁看懂,美观和谐；单页图纸四周应按规定的宽度,画出边框,或留出空白；（通常在 图纸左边留宽一些,以便装订）名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（4）电路图中的中大规模集成电路,通常用框图表示；在框中标出它 的型号,框的边线两侧标出每根连线的功能名称和管脚号；除了中大规 模器件外,其余元器件的符号应当标准化；（5）集成电路的管脚较多,余外的管脚应作适当处理；（6）假如电路比较复杂,设计者体会不足,有些问题在画出总体电路
7、之前难以解决；可以先画出总体电路图的草图,调整好布局和连线之 后,在画出正式的总体电路图；（7）在坐标纸上画电路图,可以画得既快又好； 4 元器件的挑选 从某种意义上来说,电子电路的设计就是挑选最合适的元器件,并且 把它们最好的组合起来；因此在设计过程中,常常遇到挑选元器件的问 题,不仅在设计单元电路和总体电路及运算参数时要考虑哪些元器件合 适,而且在提出方案、分析和比较方案的优缺点时,有时也需要考虑用 哪些元器件以及它们的性能价格比如何等；挑选元器件应当留意的两个问题；第一 ,依据具体问题和方案,需要哪些元器件,每个元器件应具有哪 些功能和性能指标；其次 ,有哪些元器件试验室有,哪些元器件在
8、市场上能够买到,性能 如何？价格如何？体积多大？电子元器件种类繁多,新产品不断显现,这就需要常常关怀元器件的信息和新动向,多查资料；一般优先选用集成电路；集成电路的应用越来越广泛,集成电路的体 积小、重量轻,成本低,牢靠性高,安装调试比较简洁,而且大大简化 了设计,使数字电路的设计特别便利；选用集成电路应留意以下几点：（1）应熟识集成电路的品种和几种典型产品的型号、性能、价格 等,以便在设计时能够提出较好的方案,较快的设计出单元电路和总电 路；（2）同一种功能的数字电路可能有CMOS产品,又有TTL 产品；而且TTL 器件中有中速、高速、甚高速、低功耗和肖特基低功耗等不同产品,CMOS器件也分
9、一般型和高速型两种产品；要依据具体情形挑选；（3）CMOS器件和 TTL 器件混合使用在同一电路中时,必需加电平转 换电路；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案（4）集成电路的常用封装方式有三种,即扁平式、直立式和双列直 插式,为便于安装、更换和修理,一般情形下,应尽可能选用双列直插式集成电路；5运算参数（1）各元器件的工作电压、电流、频率和功耗等应在答应的范畴 内,并留有适当的裕量,以保证电路在规定的条件下,能正常工作,达 到所要求的性能指标；（2）对于环境温度、沟通电网电压等工作条件,运算参数时应
10、按最 不利的情形考虑；（3）涉及元器件的极限参数 （例如整流桥的耐压）时,必需留有足够的裕量 ,一般按 15 倍左右考虑；（4）电阻值尽可能选在1M 范畴内,最大不超过10M ,其阻值应在常用电阻标称值系列之内；并依据具体情形正确选用电阻的品种（碳 质、碳膜、金属膜、线绕）；（5）非电解电容尽可能在100PF至 0.1 F 范畴内挑选,其数值应在常用电容标称值系列之内；并依据具体情形正确选用电容的品种（云母、陶瓷、涤纶、纸介、铝电解、鉭电解）；（6）在保证电路性能的前提下,尽可能设法降低成本,削减器件品 种,减小元器件的功耗和体积,为安装调试制造有利条件；（7）应把运算确定的各参数值标在电路图
11、的恰当位置；（标称值系数 M：1.0 ；1.1 ；1.2 ；1.3 ；1.5 ；1.6 ；1.8 ；2.0 ；2.2 ；2.4 ；2.7 ；3.0 ；3.3 ；3.6 ；3.9 ；4.3 ；4.7 ；5.1 ；5.7 ；6.2 ；6.8 ；7.5 ；8.2 ；9.1 ；标称值： M 10 n,n 为正整数）6审图；7试验（测试性能、调整修正参数）；8产品定型、例行试验,鉴定；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案一、设计报告（设计说明书）要求：1题目名称 2性能、技术指标和要求（自拟）3原理电路的设计
12、1 你考虑过哪些方案,分别画出框图,并说明主要工作原理；至少要有两个以上的方案进行比较,挑选一个正确方案；2 单元电路的设计和元器件的挑选、运算；3 画出完整的电路图和必要的波形图,并说明主要工作原理；运算出各元器件的主要参数,并标在电路图中恰当的位置；并在设 计报告和图纸上都要列出元器件明细表；（元器件的参数应在运算后挑选 要标出耐压值 ）标称值 ；电阻仍要标出功率；电容仍4 写出本次课程设计的收成、体会和建议；5 设计图纸一张（设计图应为电路原理图）；仿真电路接线图一张（打印） ；（本次课程设计的设计报告不退,请自己留好底稿）二、设计过程（自己作好时间支配）：1手工画仿真电路草图（在教室或
13、阅览室）； 2 运算机仿真分析；仿真胜利后,拷在软盘上,交给老师验收,验收合格后在试验室打印一张仿真电路图图纸（实际上是 3 画出电路原理图,运算元器件参数；4写设计报告（说明书）；书写设计报告使用专用的“ 设计报告纸” ；接线图 ）；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案设计题目（按学号次序,对号做设计题）1数字式智力竞赛抢答器 要求抢答电路能够满意至少有五个参赛队竞赛使用,主持人宣布“ 开 始” ,只要有任何一个参赛队最先按下按键,并发出声响和显示抢答者 的参赛队号码,其余参赛队的按下按键产生的信号
14、不起作用；同时进行计时,计时到 5 秒钟时发出声响,同时自动清零,为下一次抢答作好准 备；主持人可以手动清零；2彩灯掌握器彩灯掌握器要求：从左到右、从右到左、从中间到两边自动的依次点亮,周而 复始,不断循环；3任意进制的分频器 在 10100 范畴内手动调剂4数字式频率计 测频范畴 10Hz10KHz自己确定显示数字位数,但是要满意测量精度；要能够自动清零；计数寄存译码显示时基信号 1秒时基主控门被测信号电路通过主控门信号被测信号5. 频率比f1/ f 2 测量电路计数 寄存译码显示f1f2f2主控门f2f1名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - -
15、 - - - - - - 名师精编 优秀教案6序列检测电路,能检测 1101 序列； 0/0 1/0 1/0 0/0 1/1 S1 S2 S3 S4 S5 0/0 1/0 0/0 0/0 CP X 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 Z 1 1 7数字式电子钟仿真模拟可以只设计小时和分计时；原理图应当包含秒计时； 8. 周期测量电路与第 4 个设计题目大同小异；绿灯25S 黄灯5S红灯9交通信号灯掌握电路30S 10电子秒表分个位译码显示秒十位秒个位 0.1S 0.01S 清零计时停止名师归纳总结 控制电路时 基 电 路第 7 页,共 9 页- - - - - - -精选学
16、习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案11数码转换电路一测试系统的测试结果是以二进制数码表示,数 的范畴为 013,要求用两个七段数码管显示十进制数；转换电路12显示电路的设计设计一个显示电路,用七段译码器显示A、B、D C B A C、D、E、F、G、H 等 8 个英文字母；（提示：先用 3 位二进制数对8 个字母进行编码）13设计一个抢救车警笛声电路要求高低两种音调交替显现,交替时间为11.5S；Y序列信号产生器CP 14数字序列信号产生器,它在时钟脉冲信号CP 的作用下,周期性的产生数字序列信号01101110；15. 数字序列信号产生器,它在时钟脉冲信号CP 的
17、作用下,周期性的产生数字序列信号00111；Electronic Design Automation （简称 EDA 技术）电子设计自动化技术采纳的软件为 加拿大 Interactive Image Technology 公司 推出的电子设计自动化工具 Electronic Workbench 到 EDA 试验室做仿真试验,重点在仿真 ；而不是在运算机上练习接线；但是又要事先连接好电路才能进行仿真试验；为了加快接线的速度 及接线的正确,要求：肯定要先画出设计电路的草图,再上机做模拟接 线及仿真练习；第一次上机前就应当画好草图,以节约接线时间；防止 在接线工作时的误接而铺张大量时间；在上机之外的其它时间,要抓紧时间画图,写设计报告,特别是写 电路的工作原理,消耗的时间较多；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案参考书籍：电子技术课程设计指导书中国集成电路大全 TTL 电路电子电路 600 例电子电路大全（数字电路）备选题：8 位二进制输入十进制显示电路（两个） 8 位二进制并行加 /减运算电路；并行 8421BCD 码加法电路（输出十进制显示）要求：对两个 两位十进制数 相加,从 8421BCD 码输入开头设计电路名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页