简单的电路设计精选(九篇)

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第1篇：简单的电路设计范文

关键词：闯关教学法 任务驱动法 课程单元设计

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）10-0140-02

课程单元设计是指教师的备课是以单元形式进行的教学设计，单元教学设计主要是对教材中的一章或一个单元进行设计，在课时安排上，单元教学设计一般需要多课时完成。在教学形式上，单元教学设计则根据单元或章节中不同知识点的需要，一般包括多种教学形式[2]。本文将从教材分析、教学目标分析、教学重点难点分析、学情分析、教法学法分析、教学过程分析、教学特色及反思分析5个方面来进行阐述我的课程单元设计。

一、教材分析

我们将以机械工业出版社的《汽车发动机电控系统维修》[3]中项目十九检测电动燃油泵中燃油泵控制电路的检修，进行设计，在学习这门课之前，学生已经对燃油泵及燃油泵控制电路有了一个基本的认识，通过这门课的学习，学生将会进一步提高电动燃油泵的检修的综合能力，为后续的汽车电控发动机综合故障诊断学习打下基础，为以后进入汽车维修一线去打下基础，为了更好的上好这门课我们除了课本以外还将选取相应的教学资源作为支持，在这里我们选用的是卡罗拉维修手册，油泵控制电路检修的工作页，景格滴滴课堂APP及景格仿真软件。滴滴课堂是一款手机软件，学生通过学校上传至软件教学资源，做到随时、随地、随需的碎片化学习，为学校的自主学习、沟通以及管理等关键环节提供有效的解决途径。

二、教学目标分析

本节课的教学目标主要由知识目标，能力目标，情感目标三个部分组成，这节课知识目标有：1、掌握燃油泵的控制原理，2、掌握燃油泵控制电路故障诊断思路及检测方法；能力目标有：1、能熟练使用各种检测设备，2、能根据故障现象翻阅相关维修手册，制定维修计划；情感目标有：1、培养学生的团队意识，2、培养学生对信息处理的能力，3、培养学生良好的学习习惯，4、培养学生的竞争意识。

三、教学重点难点分析

本节课的教学重点有：1、燃油泵的控制电路的的检测2、按照维修手册操作的相关要求进行实车操作；教学难点有：根据小组合作制定相应的维修计划并实施。

四、学情分析

为了能更好的上好我们的课，以做到因材施教，下面我们来了解一下我们的学生，这门课面对的是中职汽修专业二年级的学生，他们有一下4个特点：1、对汽车中的简单电路有了一个基本的认识；2、动手能力较强；3、比较的贪玩，好胜心强；4、对新型的事物充满了好奇，喜欢通过手机网络获取信息。本文将利用学生的以上特点，设计适合他们的教学方法。

五、教法学法分析

本文在教学方法上将采用任务驱动法，闯关教学法，张贴法进行教学。以典型维修案例为引导，工作页为依托，课前利用手机APP滴滴课堂进行信息检索，在教学过程中情景再现，为学生提供真实的维修环境，进行技能锻炼，引导学生完成教学重点，制定维修计划，油泵电路的检测这两个内容，同时将教学难点中制定维修计划并实施，使用闯关教学法，并将它分解成知识采集根据故障查阅相关维修手册制定可行性维修计划台架检测油泵相关数据，制定最终维修计划实车故障排除，五个小关卡。将台架与实车相结合，将教学任务变成通关游戏，帮助学生设计通关阶梯，层层递进，分级突破，最终完成对实车油泵控制电路的排故这个终极任务，实现通关[2]。采用这种形式激发了学生的学习兴趣。在学法上本文采用的是小组合作法，头脑风暴法，角色扮演法。在教学环境上，为了便于组织教学，我将我的实训室设计成了一个一体化工作站：包含信息检索及学习讨论区，成果展示区，实车演练区。

六、教学过程分析

根据学生的认知规律，根据汽车专业相关职业岗位操作规程，我们以知识采集根据故障查阅相关维修手册制定可行性维修计划台架演练检测油泵相关数据，制定最终维修计划实车故障排除，五个任务小关卡为主线将我们这门课分为以下6个阶段，具体如下：课前准备，信息传递，计划决策，实施管控，技能强化，评价总结。

第一个阶段：课前准备。学生以工作页为依托做好课前预习，并根据工作页的相关内容，准备工量具及前期信息采集，完成知识导航的内容；模拟企业早会，将学生分为6个小组，每个组的组长进行集队点名，高呼自己的队名及口号，教师进行7S管理，宣布今天的相关安全操作规程，教学的总目标即完成卡罗拉实车的油泵的排故；企业早会的形式有利于融入企业文化，培养学生的职业人的意识。

第二阶段：信息传递。以卡罗拉实际故障为例，选派3个学生进行角色扮演，一个扮演客户，一个扮演接车员，一个扮演维修人员，进行小品表演，向学生传递相关的故障信息，让学生身临其境感受企业实际环境。以任务驱动法的形式，运用每个小组桌上的平板电脑中景格软件滴滴课堂这款APP，填写油泵的基本知识及油泵控制电路的相关知识，完成知识采集这个小关卡。采用APP这种形式紧密贴合学生喜欢玩手机游戏的这个特点，激发了学生的兴趣。同时改变传统教学中的讲授的模式，教师变成主持人，让学生利用桌上的教学资源进行工作页的自主填写，教师采用组间巡回指导的方式，对有疑问的学生进行相关的解答和引导。

第三阶段：计划与决策。以小组为单位，小组内运用头脑风暴法，根据实际故障点，翻阅丰田卡罗拉维修手册制定相应的计划，并在景格仿真软件中进行模拟实施，确定初步的维修方案，每个小组将方案在成果展示区进行粘贴，采用小组互评，教师评价相结合的方式对成果进行点评修改，每个小组根据点评的结果，进行修改自己的维修方案，并确定可行性维修方案，采用头脑风暴法，大家集思广益共同制定维修计划，开发了学生的创造性。同时用小组互评与教师评价相结合的多元评价模式，改变了传统教学中单一体系，让教师的角色从讲台上的“圣人”变成了学生身边中的“教练”及“引路人”，增加了学生和教师之间的互动和个性化的接触，是每个学生得到了个性化的发展[2]。在此阶段完成制定可行性维修计划这个关卡。

第四阶段：实施管控。每个小组根据自己的维修方案，在卡罗拉发动机台架上进行实际油泵相关数据的检测，同时在台架上根据故障信息教师设置故障，学生进行排故。在操作之前每个小组进行相应的分工，选出一名操作员，一名记录员，两名安全员，一名质检员，一名协调员，并给予不同的分工人员以特定的名牌进行标识；操作员根据小组制定的维修计划按流程进行操作，记录员对操作员的操作进行记录，并根据实际情况对维修方案进行修改，安全员监督操作过程中的安全问题，质检员对最后的维修结果进行检查，确认并填写质检报告，协调人员作为组内的总协调人，做好组织和协调工作。在实训过程中角色互换以提高学生的综合能力。在此阶段，完成了台架检测油泵相关数据制定最终维修计划。

第五阶段：强化训练。每个小组根据记录员修改的、并经小组内共同讨论的最终维修方案，在卡罗拉上实车排故，进行技能升级，每个组的成员进行轮流实操，学的好的同学在组内带动一下操作得不熟练的同学，同时每个小组选出一个代表进行成果展示，组间技能PK。经过之前的4个阶段，通过重重关卡之后，学生终于进入了终极任务。经过了之前教学过程中的积累，在教师指导下学生能够较顺利完成卡罗拉实车油泵故障排除。采用组间PK的方式，再次激发了学生的学习积极性和热情。同时小组互评技能展示结果，以此来进一步使知识的吸收内化，突破了难点，完成了终极任务，实现了通关。在此阶段完成卡罗拉实车油泵故障排除，并完成工作页相关任务。

第六阶段：评价与总结。以工作页中小组评分表为依托，根据每个小组技能PK的展示，采用组间互评的方式，对每个小组的操作进行评价，同时老师也根据每个组的表现产生一个评价，多种评价相结合的方式，做出最贴合实际的评价，选出表现最好的组。教师收集工作页对学生的表现进行总结，对表现好的地方给予鼓励表扬，并布置课后作业。教师根据收集的工作页，进行教学反思，课后教师进行课后7S管理。

七、教学特点与反思分析

本次课程单元设计，以任务驱动法及通关教学法，引导学生一步一个台阶的完成本课的教学目标，突破了教学难点。在整个过程中，教师从课堂上的圣人转变为了课堂的教练，让学生带着问题自主学习，以工作页为主线，以学生生活中最常用的APP，网络这种形式为辅助，激发学生的兴趣及好奇心，同时在教学过程中，以不出现安全事故为前提，在学生制定维修计划的过程中，教师不直接对学生的维修方案进行评价，学生通过自主学习，自己发现问题，并自主解决问题，并通过自己的努力，确定了最终的维修方案并实施，突破了本节课的难点，同时培养了学生的综合能力。

参考文献

[1]陈安柱，顾伟璐，苏宏林.高职《汽车故障诊断与维修》课程单元设计例析【J】.河北农机，2014（12）：40-42

[2]百度百科

第2篇：简单的电路设计范文

1．元件的选择．电学实验中，元件的选择十分重要，它关乎着电路是否能设计成功．首先应该选择合适的电源，在选择时一定要考虑符合电路设计的电流值，其次还要对电表进行选择，尽量选择更贴近自己需要的量程，保证设计的精确性．还要选择适合电路的元件的型号等，将这些问题都进行全面考虑才能保证实验的进行．2．了解元件的使用方法．电路设计中存在许多电路元件，要想电学实验能顺利的进行，就必须了解各种电路元件的使用方法和使用规则．例如电表，电表上显示两个数值，如果不提前进行了解很容易将数值弄混．造成实验结果的错误．因此电学实验中电路设计时一定要先弄清电路元件的使用方法，才能保障实验的进行．3．熟悉电路构成，加强对特殊电路的记忆与理解电学实验中有许多特殊的电路，如果内心没有一个完整的电路构成图，在遇到这些特殊电路时，就没有办法将实验顺利开展下去．因此在实验前一定要加强对电路构成的设计．

二、电路设计的原则

1、整体性原则．在电路设计时不能将每一部分分开设计，电路的各个部分的关联性都很强，必须以整体性的原则进行设计，电流、电压的选择等都是根据电路的整体方案进行选择的．2、优化原则．电路设计不是一个简单的电学实验，它有庞大的系统性，在这个系统里又有许多小系统，这样才能形成一个完整的电路，电路设计时或多或少都会有一定的问题存在，出现这些问题不能视而不见，要将问题进行整合，拿出一套合理的改进方案，将电路设计达到最佳的设计效果．3、功能性原则．电学实验电路设计不是让学生完成一个简单的实验，目的是为了让学生通过电路设计来掌握一定的学习技能，这才是进行电路设计最终要完成的目标，所以在电路设计上一定要考虑它的功能性．

三、电路设计的方法

1．明确实验目的．所有的实验设计都有一个设计目的，为了达到这个目的才来进行实验操作，电路设计前也应该如此，首先要设定一个实验的目标，然后再进行实验，实验结束后来看看自己的实验结果是否达到了设计目的，才能从中分析思路找到设计的缺陷，从而进行改进．2．选择实验器材．实验设计除了理论的知识还需要实验器材的支撑，我们明确了实验的目的后就要进行实验器材的选择，选择时一定要配合自己的设计目标，尽可能的保证实验器材对实验带来的误差影响，选择最适宜的器材将误差降到最低．选择器材时还要考虑器材的操作性是否适用于自己的实验设计中，避免在进行实验时造成实验失败．在器材选择上最应该注意的就是器材的安全性，由于电路设计的复杂性往往会由于器材的选择不当造成电路烧毁，因此在器材的选择上这些问题都应该被注意．3．选择设计方案．电路设计是一种灵活的设计，不同的方案可以有不同的设计效果，实验目的、实验器材确定后根据这些内容来进行分析选择一些适宜的电路设计方案，将它们整理出来，绘制成设计图，结合学过的理论知识加以比较选择最适宜的设计方案．包括电流表应设计内接还是外接，滑动变阻器应采取分压式接法还是限流式接法，电路结构原理选择伏安法还是半偏法等等．保证电路的设计方案能顺利的运用在电学实验中．4．简化电路方程．电路设计中有许多的电路方程，它们是非常复杂的，但是在电路设计时还必须要用到，如果不将其进行简化在设计的过程中就会遇到许多麻烦，不仅会对电路的结构产生较大的影响，还有可能造成电路系统紊乱，所以在进行电路设计前要在合理的范围内将复杂的电路方程简化，保证电学实验的有效进行．5．电路设计案例分析．在描绘标有“2．5V0．3A”字样小灯泡的伏安特性曲线实验中，使用3V干电池和滑动变阻器进行供电．该实验本就要求小灯泡两端的电压从零起调，所以也只能是选用分压接法进行供电．只是在滑动变阻器的阻值选择上，考虑到灯泡正常发光时的电阻为12．5Ω，因此最好是选用实验室配备的5Ω或10Ω的滑动变阻器．电路实验设计题其设计思路、方法一般都来源于教材，要求用学过的物理知识、原理、实验思路、方法设计出合理的方案．因此在教学中或者复习过程中要特别注意对所学过电学实验问题的多种方法、远离的优劣、电路联接式的选择方法以及有关的实验注意事项进行归纳总结．从中体会多种方法的优劣，养成发散性思维的好习惯，才能比较顺利完成实验设计问题．高中物理电学实验电路设计学习起来虽然复杂，但是如果方法得当，进行实验前考虑的全面，在进行电路设计时就会相对简单些．高中生进行实验是对学生的理论知识及动手能力的考察，教师在学生的操作过程中也要加以指导帮助学生实验的误差变小，安全性提高，学生才能更好的将电学知识运用到考试中和实际生活中．

作者:汤从 单位:安徽省滁州市明光明光中学

参考文献:

［1］王慧．中学生电学实验能力现状及影响因素研究［D］．苏州大学，2010．

［2］曹会．高中物理电学实验资源开发与能力培养的初步研究［D］．苏州大学，2010．

［3］胡可玲．初中生电学学习中常见错误诊断性分析及策略［D］．苏州大学，2013．

第3篇：简单的电路设计范文

一般觉得倘若数字逻辑上的电路频率上升到甚至越过45MHz到50MHz并且作业时超越这个频率的电路已占整个电子系统的相关数值这样的电路就是高速电路。

2高速电路的分布

在运用高速电路时由于作业的次数增加频繁披长也就比较短了些。波长和线路的长短相近那我们一定要将信号看作电磁波的波动。换一种说法就是由集成电路方面转向分布电路方面。在研究高速电路中肩的地方需要运用电磁学的理论肖频率到达怎样的限度需要运用这个理论这是一个没法解决的问题。如此说来是不是就真的不可以解决?这也并不是这样还是有一个标准可以参考的:在信号发生变化时如果信号没有传送到最末端再反射回来那就可以想到电磁波的效应了。在研究传输线时应该牢记的一个点就是阻抗匹配”。阻抗匹配的意思就是信号输出、负荷载动、传输线特点这三种要素的阻抗都是相一致的。

3高速电路设计在ABS中的应用

ABS中的零件主要是集成芯片集成芯片是ABS的灵魂厂般都会采用适合ABS工作的专用集成芯片。集成芯片上的电源电压时常会遇到缓冲突然间太大的情况，想要避免这样的情况就需要对集成芯片的电路做改动池就是多配备一个祸电容这样做就避免了毛刺对电源的作用减缓由电源环绕线路的辐射。祸电容的这一功能也常被运用在插座上。ABS采用高速电路的设计那就必定会运转高速但这并不是完全有利的肩可能会致使电源电压缓冲太过于强烈这又该如何克服呢?我们可以将高功耗的设备零件与它放在一起这样就能够克服了。高速电路设计应用于ABS系统后，制动总泵运转更加快速，制动压力调节器的调节功能十分急促有效，电子控制器的功耗大大降低整个系统的工作更为快捷有效。

第4篇：简单的电路设计范文

关键词：伺服电机；单片机；LCD

中图分类号：TM33 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）02-0193-01

1 引言

随着科学技术的发展和自动化技术水平的不断提高，自动化机器人已经成为生产中不可缺少的一部分。机器人的使用帮助人们摆脱了繁重劳动或简单的重复性劳动，并且减少人类在危险环境中进行作业。为了保证工业生产过程中的高精度，逐步使用由伺服电机制造的机器人来代替普通电机制造的机器人。这样就使得伺服电机得到了普遍的应用。这里介绍一种简单的伺服电机控制器，可以对伺服电机进行简单的控制。主要用来测试和维修伺服电机。

2 系统结构及原理

控制系统主要由单片机控制系统、液晶显示模块，键盘输入模块、脉冲驱动电路、和485通讯总线来构成。如图1所示。

2.1 单片机最小系统

单片机最小系统由4部分组成：复位电路、时钟电路、电源电路、程序烧制接口电路。单片机的上电复位电路由一个10uF的电容和一个4.7K左右的电阻组成，复位电路的作用是使单片机回复到初始状态来工作。由于C8051F700单片机有内部时钟电路，所以本设计中不需要设计时钟电路。稳定的电源是工作的可靠保证，在单片机5V电源供电系统中不仅有7805稳压芯片，而且在单片机端增加了400uF的电解电容用来稳压、0.1uF的涤纶电容用来去除干扰。C8051F700单片机使用的是JTAG接口烧录程序。

2.2 驱动电路设计

在单片机的所有干扰中，共地干扰是影响单片机所有工作的主要因素。为了能够去掉单片机中的共地带来的干扰，需要把单片机的不同回路做成不同的地，这样可以避免单片机控制回路和伺服电机驱动回路进行互相干扰。这里采用的是光耦器件对地进行分离，通过光来进行互相控制和反馈。正常情况下干扰是没有足够的电流导致发光二极管发光，所以干扰就被抑制掉了。由于光耦的抗干扰能力强，使用寿命长，传输效率高、实现了输入输出的完全隔离，实现了对设备很好的保护。这里和伺服电机的驱动接口电路采用高速光耦6N137作为驱动电路。该光耦隔离性好，而且能达到伺服电机要求的高速特性。

2.3 输入输出电路设计

随着液晶显示技术的不断发展和价格的不断降低，在仪器仪表的设计使用过程中LED数码管显示已经逐步被LCD液晶显示所代替，LCD具有显示信息量大，功耗更低，质量轻等优点。这里选用了12864LCD作为显示输出，驱动芯片是ST7920。单片机的按键设计主要有2种方式：直接按键方式和矩阵键盘方式。直接按键方式是把每个按键都单独接到单片机的一个I/O接口上，矩阵键盘是通过I/O口的行列变化来判断，可以用少口实现多键盘。本系统需要的按键数量比较少，同时按键可以做成功能按键。所以这里采用了直接按键方式。

在设计的同时预留了通讯用485接口，如果有需要将来可以增加扩展模块，通过通讯口可以和上位机进行通讯。

3 系统软件设计

在单片机的软件设计中，KEIL作为单片机的软件开发工具，提供了C语言环境，并且代码效率高，执行速度快。Keil编程环境包含：编译器、汇编器、实时操作系开发环境。软件编写的功能模块主要有：12864驱动模块、界面菜单显示功能模块、按键模块。各个软件模块编写完成后，再编写整个伺服电机的控制过程。本系统软件编写过程中是先完成了LCD液晶显示的工作，完成液晶显示的工作后，编写了按键程序同时进行了调试。在编写完键盘显示程序后，编写控制输入输出程序，输出接口，主要是对伺服电机的使能、左、右限位复位和脉冲输出、方向输出进行编写，同时通过光耦读取伺服电机的报警信号。将伺服电机当前的状态、输出脉冲数量、是否有报警等等相关参数在LCD上进行显示。

4 结语

本系统主要由C8051F700单片机、LCD液晶显示，使用4个按键对伺服电机进行控制，伺服驱动回路由9个光耦电路组成。通过测试能够简单的控制伺服电机的启动停止，调速等功能。系统硬件电路O计简单、单片机软件能够完成控制功能、控制系统可靠、具有实用价值和参考价值。

参考文献

[1]何立民.单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，1990.

第5篇：简单的电路设计范文

【关键词】数字集成电路；设计方法；同步数字系统

【中图分类号】TN402【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）04-0197-02

数字电路设计是一个正在不断发展着的学科，针对其设计方法一般包括了两种：①同步设计；②异步设计。从目前市场上的产品来看，大多数的数字电路都是采用同步设计的设计方法，究其原因，同步设计主要元器件是触发器，该技术较为成熟。但是随着人们需求的不断变化，异步设计也已经开始慢慢走近人们的视野之中。本文将首先对数字电路的设计流程进行简单的论述。

1数字电路流程设计

伴随着熟悉电路的发展，慢慢的，它已经有了较为完整的体系，主要包括了系统架构、RTL设计、综合优化、布局布线、版图设计等几个方面。下面依次对这几个方面进行介绍。系统架构是整个设计最基础的环节，同时也是十分重要的环节，因为只要有了一个好的系统构架那么设计起来就会十分的方便。在这个环节中需要对模块进行划分，同时也需要对接口进行定义等。下一个环节便是RTL设计。这一环节是核心环节因为在这一阶段需要用相应的语言来将电路描述出来。综合优化就是将RTL转化为相应的硬件电路。这个环节中往往是和工艺厂商进行合作，从而搭建出合适的电路。数字电路的布局布线与模拟电路相比要简单许多，因为很对芯片制造后，生产者就会给出基准单元库。然后利用EDA软件，根据这些相应的限制自动布局布线。最后一个环节也就是版图设计环节。就是在布局布线设计完成之后，结合基准单元生成具体版图，然后通过验证后，教给工厂代加工制造芯片。

2同步数字系统设计

在文章开始，笔者就提到同步设计法受到众多设计人员的青睐。下面本文就将严格按照上文中提到过的几种设计阶段对同步设计法进行详细的介绍：

2.1同步电路的优越性

之所以被称之为同步系统就是因为触发器的状态是有统一始终控制的。各个存储状态的改变都是在时钟的控制之下完成的。所以同步系统具有着多种好处。①同步电路保证各个存储单元都有着相同的初始态，并且只有在时钟沿到来之时，存储单元的状态才会发生转变，这样很大程度上就使得电路较为稳定，能够避免温度等对电路的影响。②能够很容易实现流水线，对于提高芯片的效率等方面具有较大的好处。

2.2触发器

触发器是同步电路的基本单元，尤其指的是D触发器。对于触发器而言，最重要的特点就是只有当时钟沿到来的时候，触发器才会将存储状态转变，也就是将数据端的数据保存起来。当时钟沿不到达时，触发器不会采取动作，这样就是同步电路较为稳定的原因之一。触发器在组成时，可以采用MOS管进行搭建，也可以采用简单的逻辑器件进行构建。

2.3RTL级描述

由于数字电路需要具备的功能越来越多同时规模也变的越来越大，那么系统这一理念也变得越来越强大。使用Ver-ilogHDL可以对系统进行行为级以及RTL级描述。行为级描述就是为了确认系统是否可行、可靠，同时也会检查算法是否正确。在进行RTL级设计的时候需要注意到描述的可综合性以及测试验证功能的完备性。描述的可综合性详细来说就是设计人员大多使用mod-elsim进行编译仿真。这款软件虽然简单实用，但同时也具备着不容忽视的弱点，就是VerilogHDL的容错性较强，不能区分出行为级描述以及RTL级描述。这就意味着设计人员的设计最终可能无法被综合成硬件电路。为了解决这一问题。设计人员就需要多多关注指令都能够被综合成什么样的电路，同时关注哪些指令不可被综合。RTL级描述中，功能需要是完备的。这就比可综合性困难的多。因为到目前为止并没有能保证功能完备性的验证体系。为了避免这个问题的出现。设计人员需要从以下的方面入手：①对于系统级规划中模块尽量按照其功能进行划分，这样就能够在进行RTL级描述时严格按照规划设计。②保持良好的编程习惯。③成立专人的测试部门，这样既有测试人员又有着设计人员。在测试人员的把关之下，很多的问题以及漏洞就会被发现。

2.4利用DesignCompiler综合优化

DC综合这一过程是数字电子线路设计的前端。在这个综合设计的过程中那个，DC需要进最大的努力进行优化，但是这之后可能依然有一些违例路径的存在。这时候就需要人工返回RTL级，进行修改然后再综合，不断的循环。

2.5利用SOCEncounter布局布线

同步数字设计的后端就涵盖了布局布线、时序验证、后仿等多个环节。对比模拟电路，数字电路布局布线较为简单尤其再利用一些软件之后能够大大的减轻人们的压力、提高工作效率，节省时间。

3小结

本文对于数字电路设计方法之中的同步设计法进行了详细的介绍，同时对于在设计过程中可能出现的问题以及解决方案都进行了论述，希望对于今后设计人员对数字电路的设计有所帮助。

参考文献

[1]孔德立.数字集成电路设计方法的研究[D].西安电子科技大学，2012.

[2]陈明亮.数字集成电路自动测试硬件技术研究[D].电子科技大学，2010.

第6篇：简单的电路设计范文

【关键词】带隙基准 过温保护电路

1 引言

近年来，随着工艺水平的进步，模拟集成电路设计也得到快速发展。在众多模拟电路中，带隙基准源是其设计中不可或缺的一个单元模块，它为系统提供直流参考电压。而在集成电路中由于电路功率较大，聚集的热量使电路的温度升高，因此采用合适的过温保护电路保证电路正常工作。

2 电路的实现与分析

本文的带隙基准及过温保护电路如图1所示。主要包括三个部分：启动电路、带隙基准核心电路、过温保护电路。

2.1 启动电路

启动电路在电源上电时能驱使电路摆脱简并偏置点。当电路上电初始，电路处于简并偏置点状态，输出电压为零，此时Vref通过反相器，输出高电平使MN1管导通，对电容C充电，迅速提高MP2、MP5～MP7管栅极电位，使电路进入正常状态。一旦Vref输出高电平，驱使MN1管截止，启动电路不工作。

2.2 带隙基准核心电路

在带隙的主体结构中，由于运算放大器的作用，该部分在负反馈下，保持 VA、VB两点电位近似

相等。

得： （1）

结合上式和正温度系数得：

（2）

进而得：

（3）

（4）

由（3）和（4）得：

（5）

由式（5）知，只要适当选取R2/R1和n值即可得到与温度无关的基准电压。

2.3 过温保护电路

过温保护电路一般利用晶体管的基极-发射极电压VBE的负温度系数原理来设计，其基极-发射极电压为：

（6）

正常情况下，Vout输出低电平，MN8管导通，此时结点F电压为：

（7）

当电路达到热关闭临界温度时，得：

（8）

芯片热关断后，输出高电平，MN8截止，可得：

（9）

基于以上分析，通过调节 R5和 R6的值，可以得到需要的温度门限。

3 仿真结果

Hspice仿真分析如下：

图2为基准电压随电源电压的变化曲线，可以看出，电源电压在4V～7V时，其电压仅变化了6mV。

图3为基准温度扫描仿真，结果-30℃～120℃内输出电压变化约为3.7mV，可计算温度系数：

图4为过温保护电路曲线。可以看出，当温度达到120℃时，电路输出高信号，当温度下降到100℃，输出低信号；该电路存在20℃温度回滞。

4 结束语

基于带隙基准及过温保护电路在模拟电路中的广泛应用，本文提出了结构简单的高性能带隙基准及过温保护电路。Hspice仿真表明电路在温度特性、电源抑制比和过温保护等方面具有良好的性能。整个电路虽然结构简单，但有一定的适用价值。

参考文献

[1]倪园婷，邹建南.一种高精度带隙基准设计[J].厦门大学学报，2014，53（6）：903-906.

第7篇：简单的电路设计范文

建构主义认为图式是由过去的经验组成，并对先前反映或经验的一种积极组织。这个概念由康德提出，后经心理学家皮亚杰和巴特利特应用和发展。现在普遍认为适应是通过两种形式实现的:一是同化，当个体受到外界信息刺激时，把这个刺激并入到原有图式中，使其成为原有图式的一部分的过程［12］。如在电子线路实践中，最普通的电阻图式概念就是电阻的阻值是多少欧姆，一旦遇到功率电路设计时，发现普通的电阻无法使用，此时学生会对电阻的图式有进一步认识，认识到电阻不仅有阻值的大小还有功率的概念。通过同化过程可以促进图式范的扩大。二是顺应，指个体遇到无法用原有图式来同化的新刺激，就需要对原有图式加以修改和重建，以适应环境，这就是顺应的过程。如实践过程中遇到信号滤波处理的时候，此时电阻不仅仅作为电阻使用，还要考虑其在滤波方面起到的作用，此时通过顺应的直接让电阻的图式产生质的变化，导致学生认知结构的发展。个体通过同化和顺应过程，达到与周围知识环境的平衡;图式在不断寻找新的平衡中，得到丰富、提高和发展［13］。教学过程中，由于不同学生在实践过程中培养出来的图式不完全相同，利用个性化分层次的培养策略，可以为学生的个性化发展提供必要条件。

2个性化分层次实施方案

实践过程中，通过我们的具备的实践条件，把分层次的培养过程按照下面的次序进行设计，目标是从增加见识，到稍微复杂电路的设计，从参赛增加目标设计能力，到研发过程中的自主设计。2．1元器件识别电子线路实践能力培养的第一关就是元器件的识别，在较为传统的教学实践模式中虽然可利用多媒体展现，但是缺乏近距离的接触对图式的扩大有一定的制约。为此，我们利用废旧一起中的电子元件，老式电子管方面的元件［14］以及一些旧的电子元件做了一个实物展示的平台，放在学生开放实践实验室中。当低年级的学生进入到该实验室就会被不同的元件吸引，然后通过高年级的学生的介绍，会对元件的形状、用途会有更深刻的认识。为了对学生设计电路的时候对元器件的性能和价格有进一步的认识，利用各种竞赛和元器件耗材采购的机会，让对元器件了解的学生进行更高层次的培养，让他们参与到器件的选购甚至网络采购，在采购的过程中可以让他们了解性能和成本等知识。2．2电路扩展设计电路设计的过程中，我们把整个学生的训练分为5个层次，一是完成课程必须的实验，二是进行简单的电路设计，三是利用模拟软件实现复杂电路的设计，四是完成稍微复杂电路的设计，五是对设计的电路提出性能和稳定性的要求。第一层次是所有的学生必须完成的，可以利用现成的实验设备完成。第二层次给学生提供最基本的元器件，让学生自己设计简单的电路完成课程中基本元器件的测量。如我们给学生提供电源、万用表、示波器和信号源等基本设备，让学生根据课程的要求设计二极管、三极管和运放的测量电路，通过这些电路的简单的设计加深学生对基本元件参数和基本电路功能的认识。下面我们以正弦波为例，对下面几个层次的训练进行介绍。第三层次针对学有余力的学生，设计复杂电路之前让其利用模拟软件Pspice和Multisim设计复杂的电路，然后通过仿真的结果进一步认识复杂电路设计中某些元件的特殊作用。如文氏正弦波发生电路中的二极管的作用，先不加二极管，调整滑动变阻器发现无论如何调整很难出现正弦波信号。随后加上二极管以后(图1)，再次调整滑动变阻器出现如图2的波形。电路的学生进行进一步资金支持，让他们把设计的电路具体化和实现，如图3所示。第五层次要求学生对电路的稳定性和性能提出要求，经过具体的实践，发现这个电路很难维持在高频率运行，进一步加深学生对电路中的寄生电容寄生电感以及带宽的认识。2．3参赛锻炼为了提高学生对电路稳定性和性能的进一步认识，组织学生参加全国大学生电子设计竞赛和飞思卡尔智能车比赛。这些竞赛在赛题中不仅对性能有要求，更重要的是要求测试过程中的稳定性。此阶段，采用了先模仿，再创作的方法。要求参加完前面五个层次训练的学生根据自己的特点选择自己学习的题目并配备一至两名指导教师完成历年来赛题。然后经过1～2个月的时间，对他们的模仿的模块的结果进行测试，组织教师进行点评。飞思卡尔比赛更是测试学生设计电路稳定性的一个赛场。经过几年的努力，学生的参赛成绩有明显的进步，动手能力进一步得到提高。

3结语

第8篇：简单的电路设计范文

关键词：CAN总线；参数测试；LabWindows/CVI

中图分类号:V351.36 文献标识码：A

1 概述

当前随着中国经济的长足发展，各行各业的设备的自动化也对其运行参数的监测提出了紧迫的要求。而很多情况下测试采用手持式设备现场对其进行监测，对电压、电流测量时，是通过简单的电压表、电流表去测量；对负载力的测量通过手动加砝码的方法测量；位移的测量是通过固定的钢板尺去测量；用秒表去测量时间；在整个的检测过程中都是人手工的记录数据。此种测试方式效率低下，且误差大。这就对能够适应各种模拟量、数字量输入的测试系统的设计提出了要求。基于此，本文极少一套基于CAN总线的多参数自动测试系统的设计思路。

该检测系统可进行多参数测量的一套检测系统，可以对设备的各项性能参数进行测量和报表的输出，并对测量的数据进行分析和处理。具体设计中屏蔽、隔离等抗干扰技术和软件滤波的方法的运用确保了系统的稳定性和可靠性。

2 系统框架设计

本系统采用了模块化设计思想，主要包括模拟量采集模块、数字量模块、通信接口模块和显示模块。硬件部分以单片机C8051F040为测量控制核心，该芯片功能强大，集成了CAN控制器和大量的模拟、数字功能模块，简化了电路设计；各模块采用相同微处理器提高了系统的一致性、简化了系统设计[2]；软件部分采用了可靠的通信机制，解决了系统对控制功能的高可靠性要求；编写了模拟量采集程序、数字量采集程序、通信程序等；使用MCGS组态软件对整个系统进行组态；鉴于监控系统中的干扰因素较多，在硬件和软件方面采取了多项抗干扰措施。

3 系统硬件设计

3.1 模拟量采集电路设计

对模拟量信号的采集主要包含应力、位移、温度、湿度等方面的测量，对应的均有相应的信号处理链路。限于篇幅，本文介绍应力测量的模块。应力测量采用电阻应变式测力传感器。在构造应力装置的挤压使应变式传感器产生弹性变形,其上电阻应变片也随之产生变形,输出变化微弱的电压信号。在共桥电压为12V和满量程内，传感器输出0～16mv微小电压，经硬件放大电路前置放大后，得到0～2.45V范围内的电压信号，送单片机进行A/D转化。电路如图2所示。

应力的测量采用了OP07的差动放大电路，如图2所示：其中R32/R24=R34/R25，为了避免温度度对应力信号测量的影响，前级电路中对应力信号放大10倍后送入单片机A/D转换管脚AI5，在单片机内部用可编程增益放大器PGA进行二级放大，放大倍数范围为1～128，可以根据需要选择。另外，为了测量两个方向的作用力，将基准电压抬高了0.05V，同时利用调零电路，可以非常简便的调节力传感器的零点。根据差动放大电路的工作原理得待测电压 与传感器输入电压的关系为：

其中

可见B为常数，所以待测电压与输入电压之差成线性比例关系。

3.2 CAN总线通信电路设计

CAN总线通信电路设计充分考虑了通信实时性和安全性的因素，CAN总线收发器和控制器间采用了10M高速光耦来进行隔离。另外，此板卡主控MCU自身配合CAN总线控制器芯片82C250的设计，使系统底层通信可靠[3]。CAN总线通信电路如图3所示。

4 系统软件设计

上位机监控端以当前流行的虚拟仪器Lab Windows/CVI虚拟仪器为开发平台，利用其图形化的软面板、丰富的数字信号处理库和高级函数分析库资源，借助计算机的强大功能，实现与板卡之间的控制信息和采集信息之间的数据交换。该系统具有报表、曲线、图形等屏幕显示、模拟盘显示、打印和绘图、数据存储调用、控制等多种功能，图4为此多参数测试系统的历史数据查询分析界面。

结束语

本测试系统可以实现对数字量及模拟量的同时采集，通过不同的模块设计，使其本身配合相应的传感器可以应用在绝大多数环境中，且模拟量采集采用24位ADC采集器配合精密前置调理电路设计，可以达到千分位的精度。下位机通过CAN总线与计算机通信，不受板卡间的互相干扰；具有很高的性价比及推广价值。

参考文献

[1]郁有文等，传感器原理及工程应用[M].西安电子科技大学出版社．

第9篇：简单的电路设计范文

关键词：Protel DXP 2004 绘制原理图教学 教学过程

电子技术的迅速发展，以及芯片生产工艺的不断进步，使得电路板的制作工艺越来越复杂，电路板的层数越来越多，电路板上的布线密度也越来越高。计算机的发展及其应用领域的不断扩大，为电路设计提供了强大支持。电路设计自动化（EDA)就是将电路设计中的各项工作由计算机辅助完成，它极大提高了电路设计的效率，有效地减轻了设计人员的劳动轻度。在电路设计自动化领域中，Altium公司（前身是澳大利亚Protel Technology公司）的“Protel”系列电子CAD软件产品以其合理的界面、完善的功能、简便的操作环境深得电子设计爱好者及相关专业人士的喜爱。

跨入新世纪后，Altium公司推出Protel DXP 2004是新一代的板级电路设计系统，与Protel 99 SE相比，除功能更加完备以外，其界面风格更加成熟、更加灵活，尤其在仿真和电路设计方面进行了改进。由于它的功能强大、设计严谨、对操作系统有要求，给初学者入门带来了一定的难度。Protel DXP 2004集电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能于一身，具有丰富多样的编辑功能、强大便捷的自动化设计能力、有丰富的原理图元件库、极其全面的工具、文档及设计项目的组织能力。Protel软件由于良好的信誉，以及卓越的表现，很快成为众多EDA用户的首选和喜爱软件，Protel软件资源丰富，而且学习和入门比较容易，非常适合初学者设计一些相对简单的电路和制版。

当前，中等职业院校电类专业基本上都已开设Protel DXP 2004课程，因为此课程对学生熟悉电路板的整个设计过程很有帮助，而目前各学校使用的教学软件多已升级为Protel DXP 2004。

下面以绘制原理图教学部分为例，探索如何设计课堂教学过程，让学生更好地学习并掌握所学知识点，达到熟练掌握的学习目的。在这部分，可以将学习内容设计成几个任务模块来对学生进行教学，这样学生会产生浓厚的学习兴趣，并且在完成任务的同时很好地掌握知识点，这与传统的书本式教学有很大的不同。

我们要完成一张原理图，必须让学生知道先要掌握以下三个知识点：（1）原理图界面基本操作；（2）元件库的使用；（3）建立电气连接关系。我们将这三部分设计成三个学习任务，并在每一部分内设计成小任务模块，在课堂教学过程中一次讲解并让学生熟练掌握。下面列出此三部分的任务模块。

任务一：原理图界面基本操作。

1.练习图纸参数设置；设计――文档选项。

（1）熟悉图纸选项和单位选项；（2）会自制明细表。

2.打开项目：C:＼Program Files＼Altium 2004 SP2＼Examples＼Reference Designs＼4 Port Serial Interface＼4 Port UART原理图。

3.练习窗口缩放命令：

（1）百分比缩放练习；（2）右键拖动练习；（3）查看――整个文档练习；

（4）查看――显示全部对象练习；快捷键：Ctrl+Page Down；

（5）查看――整个区域练习；（6）查看――指定点周围区域练习；

（7）查看――选定的对象练习；（8）四个快捷键的使用Page UP,Page Down,Home,End;

（9）查看――全屏显示。

4.选取元器件练习：（1）选择单个元器件；（2）选择多个元器件；（3）任选多个元器件。

5.复制，粘贴，删除元器件练习。

6.移动元器件练习。

7.旋转元器件练习：空格键，X,Y。

8.工具栏中返回按钮的使用；

9.元件的排列和对齐：先选中元件（1）编辑――排列；（2）工具栏。

任务二：元件库的使用。

1.打开元件库：在原理图设计工作窗口中打开元件库3种方法：

（1）右侧面板标签；（2）利用工具栏打开；（3）利用状态栏打开。

2.熟悉两个基本元件库：

（1）Miscellaneous Devices.Intlib常用元器件；

（2）Miscellaneous Connectors.Intlib常用插接口。

3.放置基本元器件练习：

（1）利用工具栏放置简单元件；

（2）调用以上两个库中元件，进行放置练习（两种放置方法）。

4.编辑元件属性练习：标识符，注释，大小；打开元件属性对话框两种方法：Tab,双击。

5.查找高级元器件练习：如*80*52，89C51,Res2,NE555,Cap,Led等；

6.添加删除元件库练习：

（1）添加80C52所在库并查看；（2）添加NE555N所在库；

（3）删除元件编辑器元件库中所用元件库；

（4）添加两个基本元件库：Miscellaneous Devices.Intlib / Miscellaneous Connectors.Intlib。

任务三：建立电气连接关系。

1.连接导线练习：（1）放置导线/转角（注：出现×代表连接上）； （2）改变属性练习。

2.网络标号练习：（1）放置网络标号（注：出现×代表连接上）；

（2）改变属性练习，依次放置序号递增。

3.电源接地符号练习：（1）放置符号；（2）改变属性练习。

4.总线分支练习：（1）放置总线分支（注：大十字连接导线出现×）；（2）改变属性练习。

5.总线练习：（1）放置总线/转角（注：出现×代表连接上）； （2）改变属性练习。

6.放置删除电路节点练习；

7.放置文本字符串练习；

8.放置文本框练习；

9.放置图形练习。

在绘制原理图前，让学生掌握好以上三个任务，这样才可以更好地完成原理图设计任务。在原理图设计任务中，我们简单总结了原理图设计步骤，以便学生今后更好地绘制原理图。以下是我在教学课堂中总结的原理图绘制设计步骤：

（1）建立项目文件――添加原理图文件；

（2）图纸设置；

（3）放置元件连线绘制图形；

（4）编译检查；