电路设计的一般步骤精选(九篇)

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第1篇：电路设计的一般步骤范文

关键词 电子技术；单元电路；设计步骤；设计方法

中图分类号：TN792 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）15-0074-01

设计电子电路，首先应该明确设计任务，然后根据任务进行方案的选择。完成总体的电路设计，应该准确的完成各个单元电路的设计，完成参数的计算、元器件的选择，之后连接各个单元电路，组成完整的电子电路。所以，单元电路的设计是基础，也是电子设计中重要的一部分。

1 电子技术及单元电路的概念

电子技术就是根据电子学原理，将各功能的电子元件，按照一定功能、一定实现顺序连接，实现某种功能，这是一门实践性很强的学科，电子技术包括两大分支：信息电子技术、电路电子技术。其中信息电子技术是电工类基础学科，包括模拟电子技术、数字电子技术。电子技术主要的处理对象是针对信号的，我们生活中常见的卫星信号、超声波信号等，处理的方式包括放大、滤波、转换等。

电子电路设计需要用到大量的电子元器件，电子元件是指电容器、电阻器、变压器、开关等，电子器件包括晶体管、电子管、离子管等。电子电路按照组成分类，可以分为集成电路、分立电路，单元电路是电子电路中，具有一定功能的一个小部分，常用的单元电路有放大电路、整流电路、振荡电路、检波电路、数字电路。数字电路中还包括的常用的逻辑电路有：与门、或门、非门、及组合起来的计数电路、触发器、加减运算器等。提高单元电路的设计精度，能够提高电子电路整体的精度。

2 单元电路的设计步骤

2.1 明确任务

再设计电路时，首先要明确电路需要的功能，制定详细的任务书，确定需要的单元电路，星系拟定电路的性能指标，再通过计算电压需要放大的倍数、电路中输入输出电阻的大小，绘制执行流程图，通过设计，将电路所需的成本降到最低，提高每个单元电路、参数的精度，在提高设计电路的可靠性、稳定性的前提下，尽量简化设计电路。

2.2 参数计算

计算参数是设计电路必须要进行得步骤，通过计算，来保证电路中各个单元电路的功能指标需要达到的要求，计算参数需要电子技术的相关知识，单元电路的设计需要强大的理论知识的支撑，才能做到炉火纯青。例如，在计算如下放大电路的时候，我们需要计算每个电阻的阻值、以及放大倍数，同一个电路，可能有很多数据，所以要正确的选择数据，注意方法。

2.3 绘制电路图

电路设计时，需要将单元电路与整机电路相连，设计完整的具有一定功能的电路图，在连接时，需要注意单元电路间连接的简化，以及最重要的是，电路的电气连接，是否能够导通，实现预定功能。例如，设计单元电路间的级联时，各单元电路设计完成时，还要考虑这些，意在减少浪费，还要注意输入信号、输出信号、控制信号间的关系，同时还要注意一些事项：首先，注意电路图的可读性。绘图时，尽量将主电路图绘制在一张图纸上，其中较为独立的部分单元电路、以及次要部分可以绘制在另一张图上，但是一定要注意图之间的电气端口的连接，是否对应，各图纸间的输入输出端口都要提前做好标记。

其次，注意信号流向以图形符号。信号的流向，一般从输入端、信号源开始，从左至右、从上到下，按信号的流向依次连接单元电路。而且，图中要加上适当的说明，如符号的标注、阻值等。

最后，注意连接线画法。电路图中，各元件间的连接应为直线，且尽量减少交叉线，连接线的分布应为水平或者垂直，除非应对特殊情况，否则不要化斜线，如图中不可避免的出现交叉，要将连接点用原点表示。

3 几种典型单元电路的设计方法

电子电路设计中，单元电路一定要设计合理，否则将会影响整个电路的联通，所以，电气工程师在设计电路时，应该更谨慎的致力于单元电路的设计。

3.1 对于线性集成运放组成的稳压电源的设计

稳压电源的设计，一般先让输入电压通过电压变压器，然后进行整流，然后经过滤波电路，成为稳压电路。设计单元电路时，串联反馈式稳压电路可分为几个部分，调整部分、取样部分、比较放大电路、基准电压电路等。这样的设计能够使单元电路具有保护过流、短路电流。

3.2 单元电路之间的级联设计

单元电路设计完成之后，还要考虑单元电路间的级联问题。例如，电气特性的相互匹配、信号耦合方式、时序配合、相互干扰等。其中信号耦合方式，还包括：直接耦合、间接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光耦合。时序配合的问题，相对比较复杂，需要对每个单元电路的信号进行详细的分析，来确定电路时序。

3.3 对于运算放大器电路的设计

运算放大电路在电路设计中十分常用，它能够与反馈网络连接，组成具有特定功能的电路模块，是具有很高放大倍数的单元电路。运放电路的设计，可以通过元器件的组合，也可以通过具有相应功能的芯片构成，设计时对各种参数都要整体权衡，不能盲目的追求某个指标的先进。其中，要引起重视的是，应在消震引脚间接入适当的电容消振尽量避免两级以上的放大级相连。

4 结束语

电子电路种类繁多，其中涉及的理论和技巧也比较多，所以，为实现某种功能，有很多设计方法。随着集成电路的迅猛发展，很多新型元器件层出不穷，使电子设计又出现了新的格局。要求工程师在设计时，能够渐渐地脱离复杂繁多的单元电路，更多的利用集成的电路芯片，同时，还要求设计者深入了解集成芯片的功能，以及单元电路的连接，实现集成电路与单元电路的合理的连接，进而简化总体的电路设计。

参考文献

[1]李妙长.浅谈电子技术中单元电路的设计[J].中国校外教育（基教版），2012（05）：12-16.

[2]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）：21-25.

[3]雷时荣.电子技术中单元电路的设计方法[J].电子世界，2011（11）：04-09.

第2篇：电路设计的一般步骤范文

【关键词】 电子实习 新模式 Altium Designer

1 引言

随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助设计在现代电子技术的发展和应用中扮演了非常重要的角色。大学生是未来科技文明发展的主力，因此在理工科大学生的电子实习课程中引入计算机辅助设计教学是时展的必然。电路设计与仿真方面的计算机辅助设计软件种类很多，其中Protel设计软件在我国拥有众多的用户，其升级版本为Altium Designer，功能更加强大，所以我校选择该软件作为电子实习课程的计算机辅助设计教学软件。该软件简单易学，具有常用的电路图设计功能、电路仿真功能和电路板设计功能，还集成了FPGA设计开发功能，并且兼容以前各个版本。

2 在电子实习中引入Altium Designer教学的具体实现方法

2.1 电子实习的流程

我校电子实习采用学生自主选题的方式，即由老师提供多个电路，如表1所示。学生根据自己的专业和兴趣进行选择，对于基础好的学生，允许其自立课题。学生对所选择的电路进行电路仿真、PCB设计与制作、电路焊接和调试，并最终制作成功一个产品。电路分为模拟部分和数字部分，学生主要学习模拟部分的仿真与设计。本文将以“红外线心律计”产品的模拟电路部分为例介绍Altium Designer软件的具体应用。

2.2 用Altium Designer软件进行电路原理图设计与仿真

使用Altium Designer软件可以方便地进行模拟电路的设计与仿真。采用计算机模拟仿真可以随时修改元器件的参数，随时观察仿真结果，缩短产品的开发周期。

（1）电路原理图的设计。红外线心律计的模拟电路部分由传感器电路、放大电路、滤波电路、整形电路组成。作用是由红外线传感器采集心跳信号，经过信号调理电路输出幅度足够大的方波信号，供后续的数字电路进行处理。

原理图的设计是电路仿真和设计电路板的基础，也是初学该软件的难点。主要有以下几个步骤，如表2。

在实践教学中，重点是针对学生经常会犯错误的操作进行讲解，有如下几个方面：

一是准确找到所需的元器件。教学中把常用元件所在的元件库和元件名称做在PPT的表格中，方便学生查找元器件。二是正确连接元器件之间的导线。要求学生必须把导线连接到元器件引脚的顶端，或者元器件之间的连接采用管脚对管脚的连接方式，防止电路开路。三是正确标注元器件的参数。在元器件的“Value”选项，正确标注该元器件的参数值，单位为国际标准单位。四是排除电气检查的错误。“ERC”检查会发现原理图中隐藏着的“BUG”，其中的“Error”必须排除，部分“Warning”可以忽略。

（2）原理图仿真。原理图绘制完成后，通过反复修改参数并仿真来达到设计的要求。传感器上得到的信号一般为10mV左右，放大器的设计要求的放大倍数在1000倍左右。滤波器的设计要求截至频率为10Hz左右。比较器的设计要求为能够输出占空比为50%左右的方波信号。仿真时，在电路的输入端加入10mV、1Hz的正弦波激励源，整个电路的工作电压为±12V。通过仿真观察各个输出点的波形，经过不断的调整，下图的参数能够满足设计的要求，如图1。

图2为各个主要点的瞬态仿真波形。第一个为激励信号的波形，第二个为放大后的波形，第三个是低通滤波后的波形，第四个是整型后的方波，该方波接到后续的数字电路。

2.3 用Altium Designer软件进行电路板设计

经过仿真验证的原理图经过设计成为能够焊接元器件的电路板文件，实现了虚拟电路到真实电路板的转变。一般有以下几个步骤，如表3。

电路板的设计工作比较复杂，因此在课程中选择了较为简单的模拟部分进行设计，而且电路板是在实验室通过手工制作，所以在教学中，有针对性地对以下几个知识点做重点介绍：

一是导入元器件时的错误。原因是原理图绘制有误，返回原理图修改对应的错误。二是元器件的排版和布线规则的设定。按照信号的流程从左往右排版，元器件排列均匀紧凑、美观。为了方便制板和焊接，电器间距值大于0.5mm，信号线粗0.5mm，电源线和接地线加粗到0.6mm―1mm，焊盘直径加大到1.6―2mm，电路板规划成大小合适的长方形，采用顶层布线、自动布线和手工布线相结合的方式。三是设计规则检查。“DRC”检查中的错误要认真排除，比如网络名称不同的导线不能交叉；没有导线连接的焊盘要仔细检查是否有误。

图3是设计完成的电路板图纸：

2.4 电路板的制作与调试

（1）电路板的制作。在实验室里采用手工制作电路板的方式，具有快速、便宜、方便的特点，满足简单电路设计调试的要求。一般经过如下几个步骤：

下图为焊接完毕的电路板，如图4。

（2）电路板的调试。电路板完成焊接后，进入调试环节。通入±12V的电压，在输入端接信号发生器产生的信号（或者接传感器），通过测试仿真时各个点的波形，验证了仿真结果与实际电路的测试结果相吻合。

3 结语

在电子实习中引入Altium Designer软件教学，不光使学生掌握了一种EDA软件的使用，更重要的是学习到了电路图的设计方法和电路板的设计方法，并与电子产品的设计紧密结合，为学生在以后的课程学习和工作上都有所帮助。

参考文献：

第3篇：电路设计的一般步骤范文

电路连接涉及以下几种类型：（1）根据电路图连接实物图；（2）根据实物图连接画电路图；（3）根据要求设计电路并连接实物图.而电路的连接方式不外乎串联或并联两种，一般不涉及混联.

一、串联电路的电路图和实物图的相互转化

根据定义，串联电路是将用电器逐个顺次连接起来的电路.实际连接时，电路中还包含开关、电流表或电压表等电路元件，除电压表以外，其他各电路元件均按电流流向，从电源正极出发逐个顺次连接起来，这是连接串联电路最直接简便的一种方法，好似串珍珠一样，串成一串即可.

例1根据图1（甲）电路图，将（乙）中实物元件连接起来.

解析从电路图中电流流向可知，电流从电源正极出发，先过L2，再过S，再过L1，最后回电源负极.连接实物图时，也从电源正极出发，路径为：电源正极L2的A接线柱L2的B接线柱S的C接线柱S的D接线柱L1的E接线柱L1的F接线柱电源负极

例2根据图2（甲）的实物图画出电路.

解析从实物图中可知电流流向是从电源正极分别过L1、S、及L2后回电源负极，故画电路图只要按顺序将这些元件的符号一个接一个串起来即可，如图2（乙）.但画电路图时，应严格遵循以下几点：

（1）必须用电路符号表示元件，不能用实物图形；

（2）整个电路图要画成方框图，横平竖直；

（3）按照实物图元件摆放顺序画电路图，电路元件必须放在线的中央，不能放于拐角处；

（4）养成随时将各电路元件用字母表示的好习惯.一般来说，电灯用L，开关用S表示.

二、并联电路的电路图和实物图的相互转化

并联电路中电流的路径至少有两条，包含的电路元件通常较多.连接时一般采用“分解法”，即（1）找出电路中的分支点（电流分叉的点和汇合的点），分别标上字母如A、B，其中用一条导线直接连接的电路各点相通，标上相同的字母；（2）将其中一条支路（通常选择电路元件较多的支路）各元件与干路中元件串联起来；（3）把另一支路连好后将其两端（分支点）分别接到第一支路两端（分支点）.

例3 按图3（甲）中电路图将（乙）图中各实物图连接起来

解析 一般步骤如下：

（1）选取L2所在支路，将它跟电源、开关S串联起来，找出分支点A、B，如图4（丙）所示；

（2）将L1和S1串联起来，并标出其两端A、B；

（3）将L1所在支路两端A、B分别连入L2所在支路的A、B端，如图4（丁）所示.

例4画出图5并联电路的电路图.

解析解题步骤如下：

（1）在实物图中将各元件用字母标好，并找到两个节点，分别用字母A、B表示，找到节点A、B，则可把干路、支路区分开来.

（2）画出干路，并标出A、B点.如图6所示；

（3）画出两条支路：先对照实物图，按照从A点到B点的元件顺序画出第一条支路如图6乙，考虑电路图的对称性，为另一条支路让出位置.用同样的办法画出第二条支路如图6丙.

三、电路中包含电压表时电路图和实物图的相互转化

电流表和电压表只是用来测量电路中电流或电路两点间电压的工具，其有无并不影响电路的组成.但电流表必须串联于被测电路中，而电压表则并联于被测电路两端，故连接电路时可暂时把电压表搁置一旁，先将基本电路连接好，最后再将电压表接入被测电路的两端.

例5根据图7（甲）所示电路图，将（乙）中各电路元件连成实物图.

解析解题步骤：

（1）先将电压表抛开不看，只把其他电路元件串联起来；

（2）将电压表并入L2两端，注意电流流向，保证电压表正接线柱接L2电流流入端，负接线柱接L2电流的流出端.

例6根据图中的实物图画出相应的电路图.

解析解题步骤：

（1）拿掉电压表连同其两根连接导线（当然是假想，可以用手指遮掩住）；

（2）找出电路的分支点并标出字母，如a、b，注意把与其相通的另一点找出标出相同的字母;

（3）选择其中一条支路，即a、b之间的一条通路与干路连成电路图；

（4）补好另一条支路；

（5）将电压表并在灯L1两端.

四、根据要求设计电路

电路设计是难度较大的一种题型.在进行电路设计时，要注意以下几点：

（1）弄清题中所给的元件.通过分析题中的设计要求，弄清本次设计要用到的或允许使用的元件有哪几种，不可添加或删减；

（2）弄清题目的要求，通过分析题意，弄清题中的设计要求，题给的元件之间是串联还是并联，开关是如何控制各个元件的；

（3）先画草图，再检验，最后定稿.根据分析的结果，先在草稿纸上画出草图，再对照设计要求进行检验，看是否合乎要求，以便做出调整和修改，经检查确认无误后，方可画出电路设计图.

例7在图10中，不改动任何电路器件，用线将其画成并联电路图，且要求S1控制L1，S2控制L2.

解析解题步骤：

（1）选择其中一条支路与干路串联起来，并标出支路两端A、B；

（2）把另一支路（L1、S1）连好后也标出分支点A、B；

（3）分别将两支路的分支点连接起来，如图11.因为该图是电路图，因此必须注意导线，力求“横平竖直”.

例8设计一个自动防盗报警电路，要求：晚间房门被打开，细导线AB被扯断，电铃发声自动报警，如图12所示.

解析 这个题目中，正常工作时，电铃不响，而当电线断了电铃才会响.这里的电线断了，则一定是断路，这时电铃响，说明电铃中有电流，因此，此时的电铃工作；反而推之，电铃在电线断之前是不工作的，所以应该是被短路.为了防止电源被烧坏，电灯应串联在电路中.答案如图13.

说明在实用电路中，我们要注意电路中的短路有时也是必须的.

例9在如图14所示的元件中，请你按要求连成电路，要求是：L1与L2并联，电流表A1测L1的电流，电流表A2测干路的电流，开关控制整个电路.①画出电路图；②按电路图连接电路.

解析解题思路：

（1）先按题意画电路草图；

（2）选择其中一条支路（L1、A1）与干路元件串联起来，标出分支点A、B.为使实物图连接简便，可以在草图上将部分元件在各自范围内的位置改动；

（3）将另一支路（L1）两端A、B分别并入第一支路A、B处；

（4）最后把电压表并到电源两端或并联电路分支点A、B处.

第4篇：电路设计的一般步骤范文

关键词：交流变直流 电路设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2017）02-0111-01

电对于我们来说，通常是无色无味并且无法看见和听见的，只有通过专门的仪器才能探测到它的存在。在现代的工业、农业的生产中及人类的日常生活中，交流电被大量的使用着，这是由于在生产、输送及使用等方面交流电具有特别的优势和重大的经济价值。而直流电则被广泛的应用在电解，电镀，各种电子仪器，以及电子产品等方面。那么交流电是如何变成直流电的呢？利用交流变直流怎样设计出相应的电子产品呢？下面我将进行分析和探讨。

1 设计思路

一般而言，交流电（AC）主要指的是方向和大小会随着时间而作出周期性改变的电流。而直流电（DC）则指的是方向和大小均不会随时间发生变化的电流。

通常来说，交流电变直流电主要经过整流、滤波、稳压三个步骤。实现交流电的整流，一般情况下的整流装置均是通过晶体二极管的性能――单向导电来进行整流。而且在任何情况下，该电路设计中的整流器都只能一个方向导电。整流通常有桥式整流、全波整流、半波整流等几种形式。

另外，整流电路在电路设计中的作用主要是通过利用单向整流原件，使具有正负交替变化的正弦交流电压整流成单方向的脉动电压。然而，这种单向的脉动电压往往包含着的脉动成分很大，与理想的直流电压距离很远。本文中我们采用桥式整流电路来实现我们的设计需要。

2 设计案例：实现220V交流电变5V直流电的电源电路设计

2.1 电路实现功能

该电路输入的是家用220V的交流电，经过全桥整流的方式，稳压后输出5V直流电。

2.2 特点

输出电压比较稳定，具有方便与实用的特点，最大的输出电流是1A，可以带动一定的负载。

2.3 电路工作的原理

当变压器的输入端经过一个保险连接到电源插头后，若变压器或是后面的电路有短路的情况发生，保险内的金属丝会因大电流带来的高温产生溶化后断开。 变压器的后面有4个二极管共同组成为一个桥式的整流电路，整流后得到一个电压波动较大的直流电源，因此，在这里接了一个数值330uF/25V的电解电容。在变压器的输出端有9V的电压，它经过桥式整流和电容滤波后，在电容C1的两端大约会产生比11V多一些的电压，如果从该电容的两端接一个负载，当负载发生变化或是交流电源发生少许的波动都将导致C1两端的电压产生程度较大的变化，所以想要得到一个稳定性较高的电压，在这里可以接一个三端的稳压器元件。所谓的三端稳压器指的是一种集成电路元件，内部是由一些电阻和三极管构成，在对电路进行分析时可简单将它认作是一个能自动进行调节的电阻元件，当负载电流变大时在三端稳压器内的电阻会自动的变小，而当负载电流变小时其电阻又会自动的变大，这样就可以做到保持稳压器内输出的电压基本保持不变。

由于要输出5V的电压，因此，可选择使用7805，其之前的字母一般会因生产厂家的不同而出现不同的情况。本文中采用的是LM7805，它的最大输出电流是1A，内部存在有限流式短路进行保护，在短时间之内，如几秒钟，输出端对地（2脚）的短路是不会使7805烧坏的，如果时间较长的话，就不一定了，这跟散热条件相关。在三端稳压器后面我们会接一个105的电容，该电容起到滤波和阻尼的作用。最后在C2的两端再接一输出电源的插针，用于与其它用电器连接，如MP3等。尽管7805的最大电流是1A，但实际在使用之时一般不会超过500mA，否则的话会产生较大的温度，而烧坏整个电路。一般在负载电有200mA之上时会加入散热片。对于5v的直流电源在现实中需求的情况比较多，在单片机和一些电路中也应用的较多，因此，为了更方便快捷的由220v 的交流电得到这样的电源，故而设计了这样的一个电路。

按照本文电路设计，进行仿真模拟和测试。发现加上220v交流电源后，发光二极管会亮，显示电路工作状态正常。然后采用万用表对输出电路进行开路检测，显示输出Vo=5.02v，接着接上10k左右的负载，显示Vo=4.85v。至此，实验结束，电路设计方案成功。

3 结语

通过对本文的学习，希望高中生能积极的参与到物理课的科学实践中来，树立起创新意识和实践意识。能将平时的课程结合有关的生活实际，进行有效的开发和运用，培养学生成为一个不仅理论过关，而且动手能力突出的高能人才。

参考文献：

第5篇：电路设计的一般步骤范文

一、每种情况画1条支路，各种情况都要用到的元件画在干路中

初中物理的电路设计中，所设计的电路图一般都是并联(或混联)电路，很少有纯粹的串联电路.而且生活实例中往往叙述有几种并列的现象.比如“前门开门与后门开门”两种情况，“甲病床与乙病床” 两种情况等.电路设计时一般都是依据“一种情况画1条支路，每种情况都要用到的元件画在干路中”来设计电路.

生活应用实例1有一商品仓库，后门进货、前门取货，现有红绿两只灯泡和一个电铃、一个电池组、两个开关，导线若干.请你为仓库值班人员设计一个电路：电铃响同时红灯亮，表示取货人在前门按开关；电铃响同时绿灯亮，表示送货人在后门按开关.要求画出设计的电路图.图中标明红灯、绿灯及对应的前门、后门开关.

解析根据题意可知：1.绿灯与红灯的工作情况互不影响，各自均可独立工作，可知这两盏灯应该是并联的；2.前门开关控制红灯，后门开关控制绿灯，所以前门开关应与红灯在一条支路上，后门开关应与绿灯在另一条支路上；3.无论红灯亮或是绿灯亮时，电铃均响，可知两种情况都要用到电铃，所以电铃应该画在干路中.综合以上分析，设计的电路图如图2所示.

类似的生活例子还有病床呼叫电路、甲乙双方从两地相互呼叫对方的电路等例子.

二、两开关串联，表示两个条件同时满足，电路才会通

两开关并联，表示只要有一个条件满足，电路就会通.

当两个开关串联时，要想电路接通，必须将两个开关同时闭合.这个在现实中往往表现为生活中的两个条件要同时满足；而两个开关并联时，要想电路接通，则随便其中哪个开关闭合电路都能接通，这个在现实中就表现为生活中的多个条件只要有一个满足即可.

生活应用实例2楼道声光控延时开关电路.声光控延时开关已广泛应用于住宅区的楼道、工厂、办公楼、教学楼等公共场所.小瑞家所在小区的楼道路灯也已用声光控延时开关代替了按钮开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明；在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，从而达到节能的目的.请你设计出该声光控延时开关电路.

解析根据题意可知，要想让楼道路灯亮起来，必须同时满足两个条件.一是必须天黑(即光控开关闭合)，二是必须要有声响(即声控开关也要闭合)，属于“两个条件同时满足，电路才会通”的情况，所以光控开关与声控开关必须是串联的，再串上路灯后接到家庭电路中.设计的电路如图3所示.

生活应用实例3“仓库保管员系统”.某银行金库为防止单个职工进入而发生盗窃行为，现要求对金库大门进行改装.他们用电动机来带动铁门的运动，要驱动电动机工作，必须该银行内的三个保管员同时用各自的钥匙插入对应的锁孔内开锁，(将各自的锁打开相当于将电路中的开关闭合)，请根据要求，将图4中的器材连接起来.

解析根据实际情况，要想把驱动机把金库大门打开，必须同时满足三个条件.即是三个保管员都要同时把锁打开(即三个保管员控制的开关都要闭合).属于“三个条件都要同时满足，电路才会通”的情况，因此三个保管员控制的开关是串联在一起的，设计的电路如图5所示.

类似的生活例子还有实验室柜钥匙保管系统等电路都根据上述方法进行电路的设计.

三、开关的特殊用法：开关与相应的用电器并联

开关的作用是控制用电器的工作.实际生活中，开关与被它所控制的用电器之间大都是串联连接的.这样，要让该用电器工作，就闭合开关；要让该用电器停止工作，就把开关断开.如果出现了“开关闭合，某用电器停止工作，而开关断开时，该用电器反而工作”的现象，这明显不是开关的常规用法，而是一种“特殊用法”.即开关不是与该用电器串联，而是与它并联.

生活应用实例4请你为奶牛场设计一自动放养奶牛的装置图.要求：用细导线将牛群围住，合上开关后，当牛群在圈内吃草时，小屋内灯亮而铃不响；当有牛了圈住的细导线跑到圈外时，电铃便会响起来，放牛的人能及时发现.

解析根据上述要求可知，电路中的灯是一直亮着，起到提示电路在正常工作状态的作用.而电铃却受到“圈住牛的细导线”的控制.但是它的控制情况与常规的控制不同：当“圈住牛的细导线”没断(即相当于开关闭合)时，电铃是不响的(被“圈住牛的细导线”给短路了)；而当“圈住牛的细导线”被牛弄断时(即相当于开关断开)，电铃反而响起来了(电流不能走细导线而只能通过电铃形成通路了).根据题意设计出的电路如图6所示.

类似的例子在很多电路设计题中都有出现，当某开关断开时，灯L有亮，而当这个开关闭合后，灯L反而熄灭了.这些都是属于“开关的特殊用法”，即该开关与相应的灯L并联.

四、从所有用电器都不能工作的那个条件出发，再从个别用电器不能工作的那个条件出发设计电路

有很多电路设计题要求学生根据题目的条件或要求设计出合理的电路，解决这类问题时一定要抓住外部连接情况及对应现象，逐步分析并画出符合题意的电路结构，解决此类问题的步骤是：先从所有用电器都不能工作的那个条件出发；再从个别用电器不能工作的那个条件出发来设计电路.

生活应用实例5现有两只灯泡L1和L2，三只开关S1、S2、S3和电源、开关、导线等元件，请根据下列要求设计出符合条件的电路.要求：(1)闭合S1、S2、S3时，L1和L2都亮；(2)闭合S1、S2时，L1亮，L2不亮；(3)闭合S1、S3时，L2亮，L1不亮；(4)闭合S2、S3时，L1、L2都不亮.

解析根据上述方法按下列步骤分析：首先必须从所有用电器都不能工作的那个条件出发，即从第(4)个条件出发.S2、S3都已经闭合了，怎么两灯都不亮呢？原来是S1还没闭合，也就是说只要S1断开，全部用电器都不能工作，这说明S1是总开关，在干路中，控制整个电路.然后再从个别用电器不能工作的那个条件出发来，即从条件(2)或(3)出发.由条件(2)可知，S3断开，L2就不能工作；由条件(3)可知，S2断开，L1就不能工作.说明S3控制L2，它俩在同一条支路中；S2就控制L1，它俩就在另一条支路中.而条件(1)我们在分析电路时用不上它，它只是起到一个检验电路正确与否的作用.最后整理设计出的电路如图7所示.

第6篇：电路设计的一般步骤范文

电路中的每个器件的独立功能和各个器件之间的关系是根据电磁学的定律协调存在于整个系统中的。任意一个器件都不能离开整体去研究。脱离了整体性，器件本身就失去了在系统中存在的意义。而且，研究单一的器件本身不能够对电路整体的性能得出正确结论。综上所述，用系统工程思想对电子电路系统设计中出现的各种问题进行定量、定性的分析，并根据分析结果对产品进行优化设计，使产品的可靠性和适用性接近或达到设计目标的方法就是系统工程在电子电路设计领域中的应用

二、在实际生产中的应用

一般而言，系统工程技术在电子电路设计中应用的具体步骤如下:

1．系统设计初期:在电子系统设计的初期，首先要处理的是电路本身要实现什么样的功能以及怎样实现的问题。这个阶段也可以称之为阐明问题阶段。在这个阶段中应用系统工程的方法可以分两步进行，一是分析问题的内容，主要是设计者们要把现实世界待解决的问题用专业知识归纳分析，总结出各种实现方案;二是解决问题，设计者们要在不同的实现方案中分析每种方案对资源的需求，通过线性规划、动态规划等运筹学(OperationResearch)方法找出最优方案进行设计。

2．电路模块设计阶段:电子系统设计方案确定后，就可以使用Protel等EDA软件进行具体电路的设计。由于每个电子系统都是由各个子系统构成的模块化结构，在这一时期可以应用系统工程中的结构化模型技术对组成整个电子系统的每个电路模块进行分析。一般的步骤是选择每个电路模块中的构成要素、根据构成要素建立电路模块的邻接矩阵和可达矩阵、用代数的方法建立整个电子系统的解释结构模型(ISM)，然后用图解法定量的分析该模型的平衡点和稳定性。利用模型分析的结果对构成电子系统的的各个模块进行性能微调，使其能更好的接近理想状态。

3．整体电路仿真分析:组成电路的每个模块EDA设计完毕后，就可以对整体的电路进行软件仿真分析。由于电子电路系统在宏观上是一个连续系统，而连续系统的数学模型一般是由微分方程组成。一旦系统中存在非线性要素，微分方程是不能求得其具体数值的。在这种情况下只能使用系统工程中的离散相似技术对连续系统进行离散化处理。使用电子仿真软件Multisim把整体电路图输入计算机，通过记录系统输入和响应数值，建立系统的动力学模型。再通过对系统动力学模型的数值计算分析该系统的可靠性和稳定性，为最终的电子系统性能评价提供依据。

4．电子系统总体价值分析:经过上述步骤，一个较完备的电子电路系统基本建立。为了能使电子电路系统实现产品化，在系统的设计目标达到后还要对系统进行价值分析。使用系统工程中的决策分析技术，能够通过效用分析、冲突分析等手段分析该系统的成本、风险以及可能存在的隐患和漏洞。在电子系统形成产品前尽可能的完善其功能，提高其性能价格比，从而得到一个在技术上稳定、可靠、适用;在市场上具有一定竞争力的电子电路系统。

三、结语

第7篇：电路设计的一般步骤范文

关键词：组合逻辑电路分析 设计

中图分类号： TP331.1 文献标识码： A 文章编号：

1 组合逻辑电路的分析

组合逻辑电路的分析过程如下：

(1)由给定的逻辑电路图，写出输出端的逻辑表达式；

(2)列出真值表；

(3)从真值炭概括出逻辑功能；

(4)对原电路进行改进设计，寻找最佳方案。

举例说明分析过程如下：

已知逻辑电路如图1所示，分析其功能。

解：第一步：写出逻辑表达式。由前级到后级写出各个门的输出函数

第二步：如出真值表，如表2所示。

第三步；逻辑功能描述。真值表已经全面地反映了该电路的逻辑功能。下面用文字描

述其功能。达一步对初学者有一定的困难，但通过多练习，多接触逻辑学问题，也不难

掌握。

由真值表可以看出，在输入三变量中，只要有两个以上变量为1，则输出为1，故该电路可概括为：三变量多数表决器。

第四步；检验该电路设计是否最简，并改进。

画出卡诺图，化简结果与原电路一致，说明原设计合理，无改进的必要。

（图1） （图2）

2组合逻辑电路的设计

电路设计的任务就是根据功能设计电路。一般按如下步骤进行：

(1)将文字描述的逻辑命题变换为真值表，这是十分重要的一步。作出真值表前要仔

细分析解决逻辑问题的条件，作出输入、输出变量的逻辑规定，然后列出真值表。

(2)进行函数化简，化简形式应依据选择什么门而定。

(3)根据化简结果和选定的门电路，画出逻辑电路。

（例2）设计三变量表决器，其中A具有否决权。

解第一步：列出真值表。

设A、B、C分别代表参加表决的逻辑变量，F为表决结果。对于变量我们作如下规

定：A、B、C为1表示赞成，为0表示反对。F＝1表示通过，F＝0表示被否决。真值表如

图3所示。

第二步：函数化简。

我们选用与非门来实现。画出卡诺图，其化简过程如图4所示，逻辑电路如图5所示。

（图3）

（图4）（图5）

参考文献：

1、罗朝杰．数字逻辑设计基础．北京：人民邮电出版社，1982．

2、(美)纳尔逊(Neslon，V．P．)，等．数字逻辑电路分析与设计．英文影印本．

华大学出版社，1997．

3、王毓银．脉冲与数字电路．3版．北京：高等教育出版社，1999．

第8篇：电路设计的一般步骤范文

关键词：集成电路设计企业；项目成本管理

一、前言

2016年以来，全球经济增速持续放缓，传统PC业务需求进一步萎缩，智能终端市场的需求逐步减弱。美国半导体行业协会数据显示，同年1～6月全球半导体市场销售规模依旧呈现下滑态势，销售额为1，574亿美元，同比下降5.8%。国内，经过国家集成电路产业投资基金实施的《国家集成电路产业发展推进纲要》将近两年的推动，适应集成电路产业发展的政策环境和投融资环境基本形成，我国的集成电路产业继续保持高位趋稳、稳中有进的发展态势。据中国半导体行业协会统计，2016年1～6月全行业实现销售额为1，847.1亿元，同比增长16.1%，其中，集成电路设计行业继续保持较快增速，销售额为685.5亿元，同比增长24.6%，制造业销售额为454.8亿元，同比增长14.8%，封装测试业销售额为706.8亿元，同比增长9.5%。国务院在2000年就开始下发文件鼓励软件和集成电路企业发展，从政策法规方面，鼓励资金、人才等资源向集成电路企业倾斜；2010年和2012年更是联合国家税务总局下发文件对集成电路企业进行税收优惠激励。2013年国家发改委等五部门联合下发发改高技［2013］234号文，凡是符合认定的集成电路设计企业均可以享受10%的所得税优惠政策。近年来又通过各个部委、省、市和集成电路产业投资基金对国内的集成电路设计企业进行大幅度的、多项目的资金扶持，以期能缩短与发达国家的差距。因此，对于这样一个高投入、高技术、高速发展的产业，国家又大力以项目扶持的产业，做好项目的成本管理非常必要。

二、项目成本管理流程

对项目的成本管理一般分为以下几个环节：（一）项目成本预测。成本预测是指通过分析项目进展中的各个环节的信息和项目进展具体情况，并结合企业自身管理水平，通过一定的成本预测方法，对项目开展过程中所需要发生的成本费用及在项目进展过程中可能发生的合理趋势和相关的成本费用作出科学合理的测算、分析和预测的过程。对项目的成本预测主要发生在项目立项申请阶段，成本预测的全面准确对项目的进展具有重要作用，是开展项目成本管理的起点。（二）项目成本计划。成本计划是指在项目进展过程中对所需发生的成本费用进行计划、分析，并提出降低成本费用的措施和具体的可行方案。通过对项目的成本计划，可以把项目的成本费用进行分解，将成本费用具体落实到项目的各个环节和实施的具体步骤。成本计划要在项目开展前就需要完成，并根据项目的进展情况，实施调节成本计划，逐步完善。（三）项目成本控制。成本控制是指在项目开展过程中对项目所需耗用的各项成本费用按照项目的成本计划进行适当的监督、控制和调节，及时预防、发现和调整项目进行过程中出现的成本费用偏差，把项目的各项成本费用控制在既定的项目成本计划范围内。成本控制是对整个项目全程的管控，需要具体到每个项目环节，根据成本计划，把项目成本费用降到最低，并不断改进成本计划，以最低的费用支出完成整个项目，达到项目的既定成果。（四）项目成本核算。成本核算是指在项目开展过程中，整理各项项目的实际成本费用支出，并按照项目立项书的要求进行费用的分类归集，然后与项目成本计划中的各项计划成本进行比对，找出差异的部分。项目的成本核算是进行项目成本分析和成本考核的基础。（五）项目成本分析。成本分析是指在完成成本核算的基础上，对整个完工项目进行各项具体的成本费用分析，并与项目成本计划进行差异比对，找出影响成本费用波动的原因和影响因素。成本分析是通过全面分析项目的成本费用，研究成本波动的因素和规律，并根据分析探寻降低成本费用的方法和途径，为新项目的成本管理提供有效的保证。（六）项目成本考核。成本考核是指在项目完成后，项目验收考核小组根据项目立项书的要求对整个项目的成本费用及降低成本费用的实际指标与项目的成本计划控制目标进行比对和差异考核，以此来综合评定项目的进展情况和最终成果。

三、集成电路设计企业项目流程

集成电路设计企业是一个新型行业的研发设计企业，跟常规企业的工作流程有很大区别集成电路设计企业项目组在收到客户的产品设计要求后，根据产品需求进行IC设计和绘图，设计过程中需要选择相应的晶圆材料，以便满足设计需求。设计完成后需要把设计图纸制造成光刻掩膜版作为芯片生产的母版，在IC生产环节，通过光刻掩膜版在晶圆上生产出所设计的芯片产品。生产完成后进入下一环节封装，由专业的封装企业对所生产的芯片进行封装，然后测试相关芯片产品的参数和性能是否达到设计要求，初步测试完成后，把芯片产品返回集成电路设计企业，由设计企业按照相关标准进行出厂前的测试和检验，最后合格的芯片才是项目所要达到成果。对于集成电路设计企业来说，整个集成电路的设计和生产流程都需要全方位介入，每个环节都要跟踪，以便设计的产品能符合要求，一旦一个环节出了问题，例如合格率下降、封装不符合要求等，设计的芯片可能要全部报废，无法返工处理，这将会对集成电路设计企业带来很大损失。因此，对集成电路设计企业的项目成本管理尤为重要。

四、IC设计企业的项目成本管理

根据项目管理的基本流程，需要在IC项目的启动初期，进行IC项目的成本预测，该成本预测需要兼顾到IC产品的每个生产环节，由于IC的生产环节无法返工处理，因此在成本预测时需要考虑失败的情况，这将加大项目的成本费用。根据成本预测作出项目的成本计划，由项目组按照项目成本计划对项目的各个环节进行成本管控，一旦发现有超过预期的成本费用支出，需要及时调整成本计划，并及时对超支的部分进行分析，降低成本费用的发生，使项目回归到正常的轨道上来。成本控制需要考虑到IC的每个环节，从晶圆到制造、封装、测试。项目成本核算是一个比较艰巨的工作。成本核算人员需要根据项目立项书的要求，对项目开展过程中发生的一切成本费用都需要进行分类归集。由于IC产品的特殊性，产品从材料到生产、封装、测试，最后回到集成电路设计企业都是在第三方厂商进行，每一个环节的成本费用无法及时掌握，IC产品又有其特殊性，每种产品在生产过程中，不仅依赖于设计图纸，而且依赖于代工的工艺水平，每个批次的合格率并不尽相同，其成品率通常只有在该种产品的所有生产批次全部回到设计企业并通过质量的合格测试入库后时才能准确得出。然而，设计企业的产品并不是一次性全部生产出来，一般需要若干个批次，因此在IC制造阶段无法准确知道晶圆上芯片的准确数量，只能根据IC生产企业提供的IC产品数量进行预估核算，在后面的封装和测试环节，依然无法准确获得IC产品的准确数量。在IC产品完全封装测试返回设计企业后，才能在专业的设备下进行IC产品数量的最终确定，然而项目核算需要核算每一个环节的成本。因此，核算人员需要根据IC产品的特点或者前期的IC产品进行数量的估算进行核算，待项目完成后再进行差异调整。在成本费用的分类和核算上，如果有国家拨款的项目，需要对项目所使用的固定资产进行固定资产的专项辅助核算，在专项核算中需要列明购买固定资产的名称、型号、数量、生产厂商、合同号、发票号、凭证号等，登记好项目所用的固定资产台账，以便在项目完工后，项目验收能如期顺利通过。项目成本分析和项目成本考核是属于项目管理完工阶段需要做的工作，根据整个项目进展中发生的成本费用明细单，与成本计划进行分类比对和分析，更好地对整个项目进行价值评定，找出差异所在，确定发生波动的原因，以便对项目的投资收益进行准确的判断，确定项目和项目组人员的最终成果。

五、总结

项目成本管理是集成电路设计企业非常重要的一项经济效益指标；而集成电路设计行业是一个技术发展、技术更新非常迅速的行业，IC设计企业要在这个竞争非常激烈的行业站住脚跟或者有更好的发展，就必须紧密把握市场变化趋势，不断地进行技术创新、改进技术或工艺，及时调整市场需求的产品设计方向，持续不断地通过科学合理的成本控制方法，从技术上和成本上建立竞争优势；同时，充分利用国家对于集成电路产业的优惠政策，特别是对集成电路设计企业的优惠政策，加大对重大项目和新兴产业IC芯片应用的研发和投资力度；合理利用中国高等院校、科研院所在集成电路、电子信息领域的研究资源和技术，实现产学研相结合的发展思路，缩短项目的研发周期；通过各种途径加强企业的项目成本控制，来提高中国IC设计企业整体竞争实力，缩短与国际厂商的差距。

主要参考文献：

［1］中国半导体行业协会.cn.

［2］刘胜军.精益化生产现代IE［M］.海天出版社，2006.

第9篇：电路设计的一般步骤范文

微波传播理论是微波电路设计的理论基础。当微波在空中传播的时候，会受到地面和空气的影响，发生损耗和衰落，如果周围存在较为复杂的电磁环境，也会受到电磁干扰。因此，在微波电路设计的过程中，应当考虑到大气折射、地面反射、电磁干扰等情况，充分掌握和利用电磁兼容分析技术、微波视距传播预测技术、路径剖面分析技术。在我国相关的规定和标准中，这些技术和理论都有具体的规定。在微波中继通信电路的设计过程中，就是要对以上的理论基础和技术进行应用，结合当前的通信设备，建立其符合用户需求的经济、高效的通信电路。

2系统的建模与实现

2.1面向对象分析

面向对象分析的过程，实际上就是系统的建模过程，同时用类图来表示系统模型。在这一过程中，首先要对系统责任和问题域进行考察，将问题域当中的事物进行抽象分析，使其成为系统模型中的对面向对象技术在微波通信电路设计中的应用研究宋省伟刘琦姜雨丰王柯大连理工大学辽宁大连116024象，同时进行分类，从而得出类图的对象层。其次对事物的静态特征和动态行为进行考察，对其进行封装，使其成为对象类的属性和服务，从而得出类图的特征层。然后，分析并寻找出对象类之间的动态关系、静态关系、组成关系、分类关系等，并将这些关系分别利用消息连接、实例连接、整体部分结构、一般特殊结构等进行表示，从而得出类图的关系层。

2.2面向对象设计

在进行该系统的研究和开发过程中，所采用的软件工程思想不强调严格的阶段划分。其中，面向对象分析和面向对象设计之间是无缝衔接的。面向对象设计主要是结合系统具体实现中的图形用户接口GUI、所应用的编程语言、运行速度要求、资料存储、人机接口等因素，从而对面向对象分析进行细化、调整和修改，根据具体的要求和需要，对一些与实现有关的部分进行补充。2.3面向对象编程在完成了系统的面向对象分析和面向对象设计之后，就需要利用面向对象编程，将面向对象设计中的各个成分利用面向对象编程语言进行书写和体现。面向对象编程不同于传统编程的特点是，更加强调对模块的充分利用。在VC++6.0继承的基本函数类库MFC当中，基本类的数量十分庞大，这就为扩展、继承、重用类模块提供了便利。而要想事项从面向对象设计到面向对象编程的映像，首先要利用C++语言来实现对象类中的一般特殊结构。其次应当在整体对象类当中，对部分对象类进行嵌套定义，将部分对象类当作数据类型，对该部分对象在整体对象类中的属性进行声明。然后，要利用对象指针来进行实例连接。最后，由于该系统采取的是顺序执行，同时在一台计算机当中，分布着全部的对象，因此，只要采用简单的函数调用，就能够连接对象间的消息。

3面向对象技术在微波通信电路设计中的应用

通过上述工作方法和技术步骤，就产生了微波中继通信电路的设计软件，具有界面简洁、操作简便等优点。在软件的左边，会给出中继段的一些基本参数，例如天线高度、通信方位角、经纬度、收发台站的站名、等效地球半径系数k、收发频率、中继段表示等。软件右侧是绘图区，如果选择不同的等效地球半径系数k，右边的绘图区中就会分别绘制出当k等于∞、4/3、ke等不同值的时候，其具体的路径剖面图。在右侧绘图区的上方，会给出路径剖面分析的一些主要参数，例如第一菲涅尔区半径、路径余隙、障碍点、收发台站的站距和海拔等。对于收发天线的初始高度值，可以通过键盘进行输入，也可以利用鼠标拖动剖面两侧的垂直滑块来进行调节。当通过计算和研究得出天线的最佳高度之后，在剖面分析图中，和天线高度相关的部分将会重新被绘制。通过与剖面分析图中各项参数值的对比，能够证明路径剖面图中的绘制和分析，以及计算的天线最佳高度等信息均是正确有效的。对于电路中断率，要确保其处在不大于4.062e-6所需要的衰落储备为45.7dB。而设备只能提供36.2dB的电平余量，小于所需的衰落储备，因此无法满足具体的需求。而在中继段当中，实际中断率在2.38e-5左右，要比4.062e-6的中断率标准大，因此无法达到规定的标准，应对其采取分机接收等措施，以抵抗过大的衰落。而对于电磁兼容，站台总共受到-204.8dB电平的干扰，要比-89dB的干扰容限大。同时，在在站台周围，还有很多会受到该站台干扰的其他站台。由此可以看出，该站台对周围站台之间的电磁不能兼容，需要对发射频率进行调整。通过上述中断率估算和电磁兼容分析所得出的结果，和采用传统方法进行计算所得出的结果相比，在误差允许的范围内，是一致的。除此之外，还利用以上的方法对其它多个的中继段的功能进行了测试。经过多次测试的验证，证明了该软件的准确性、效率性、稳定性等都十分理想。可以在微波通信电路中取得良好的应用。

4结论