簡單的電路設計精選(九篇)

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第1篇：簡單的電路設計范文

關鍵詞：闖關教學法 任務驅(qū)動法 課程單元設計

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）10-0140-02

課程單元設計是指教師的備課是以單元形式進行的教學設計，單元教學設計主要是對教材中的一章或一個單元進行設計，在課時安排上，單元教學設計一般需要多課時完成。在教學形式上，單元教學設計則根據(jù)單元或章節(jié)中不同知識點的需要，一般包括多種教學形式[2]。本文將從教材分析、教學目標分析、教學重點難點分析、學情分析、教法學法分析、教學過程分析、教學特色及反思分析5個方面來進行闡述我的課程單元設計。

一、教材分析

我們將以機械工業(yè)出版社的《汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)維修》[3]中項目十九檢測電動燃油泵中燃油泵控制電路的檢修，進行設計，在學習這門課之前，學生已經(jīng)對燃油泵及燃油泵控制電路有了一個基本的認識，通過這門課的學習，學生將會進一步提高電動燃油泵的檢修的綜合能力，為后續(xù)的汽車電控發(fā)動機綜合故障診斷學習打下基礎，為以后進入汽車維修一線去打下基礎，為了更好的上好這門課我們除了課本以外還將選取相應的教學資源作為支持，在這里我們選用的是卡羅拉維修手冊，油泵控制電路檢修的工作頁，景格滴滴課堂APP及景格仿真軟件。滴滴課堂是一款手機軟件，學生通過學校上傳至軟件教學資源，做到隨時、隨地、隨需的碎片化學習，為學校的自主學習、溝通以及管理等關鍵環(huán)節(jié)提供有效的解決途徑。

二、教學目標分析

本節(jié)課的教學目標主要由知識目標，能力目標，情感目標三個部分組成，這節(jié)課知識目標有：1、掌握燃油泵的控制原理，2、掌握燃油泵控制電路故障診斷思路及檢測方法；能力目標有：1、能熟練使用各種檢測設備，2、能根據(jù)故障現(xiàn)象翻閱相關維修手冊，制定維修計劃；情感目標有：1、培養(yǎng)學生的團隊意識，2、培養(yǎng)學生對信息處理的能力，3、培養(yǎng)學生良好的學習習慣，4、培養(yǎng)學生的競爭意識。

三、教學重點難點分析

本節(jié)課的教學重點有：1、燃油泵的控制電路的的檢測2、按照維修手冊操作的相關要求進行實車操作；教學難點有：根據(jù)小組合作制定相應的維修計劃并實施。

四、學情分析

為了能更好的上好我們的課，以做到因材施教，下面我們來了解一下我們的學生，這門課面對的是中職汽修專業(yè)二年級的學生，他們有一下4個特點：1、對汽車中的簡單電路有了一個基本的認識；2、動手能力較強；3、比較的貪玩，好勝心強；4、對新型的事物充滿了好奇，喜歡通過手機網(wǎng)絡獲取信息。本文將利用學生的以上特點，設計適合他們的教學方法。

五、教法學法分析

本文在教學方法上將采用任務驅(qū)動法，闖關教學法，張貼法進行教學。以典型維修案例為引導，工作頁為依托，課前利用手機APP滴滴課堂進行信息檢索，在教學過程中情景再現(xiàn)，為學生提供真實的維修環(huán)境，進行技能鍛煉，引導學生完成教學重點，制定維修計劃，油泵電路的檢測這兩個內(nèi)容，同時將教學難點中制定維修計劃并實施，使用闖關教學法，并將它分解成知識采集根據(jù)故障查閱相關維修手冊制定可行性維修計劃臺架檢測油泵相關數(shù)據(jù)，制定最終維修計劃實車故障排除，五個小關卡。將臺架與實車相結合，將教學任務變成通關游戲，幫助學生設計通關階梯，層層遞進，分級突破，最終完成對實車油泵控制電路的排故這個終極任務，實現(xiàn)通關[2]。采用這種形式激發(fā)了學生的學習興趣。在學法上本文采用的是小組合作法，頭腦風暴法，角色扮演法。在教學環(huán)境上，為了便于組織教學，我將我的實訓室設計成了一個一體化工作站：包含信息檢索及學習討論區(qū)，成果展示區(qū)，實車演練區(qū)。

六、教學過程分析

根據(jù)學生的認知規(guī)律，根據(jù)汽車專業(yè)相關職業(yè)崗位操作規(guī)程，我們以知識采集根據(jù)故障查閱相關維修手冊制定可行性維修計劃臺架演練檢測油泵相關數(shù)據(jù)，制定最終維修計劃實車故障排除，五個任務小關卡為主線將我們這門課分為以下6個階段，具體如下：課前準備，信息傳遞，計劃決策，實施管控，技能強化，評價總結。

第一個階段：課前準備。學生以工作頁為依托做好課前預習，并根據(jù)工作頁的相關內(nèi)容，準備工量具及前期信息采集，完成知識導航的內(nèi)容；模擬企業(yè)早會，將學生分為6個小組，每個組的組長進行集隊點名，高呼自己的隊名及口號，教師進行7S管理，宣布今天的相關安全操作規(guī)程，教學的總目標即完成卡羅拉實車的油泵的排故；企業(yè)早會的形式有利于融入企業(yè)文化，培養(yǎng)學生的職業(yè)人的意識。

第二階段：信息傳遞。以卡羅拉實際故障為例，選派3個學生進行角色扮演，一個扮演客戶，一個扮演接車員，一個扮演維修人員，進行小品表演，向?qū)W生傳遞相關的故障信息，讓學生身臨其境感受企業(yè)實際環(huán)境。以任務驅(qū)動法的形式，運用每個小組桌上的平板電腦中景格軟件滴滴課堂這款APP，填寫油泵的基本知識及油泵控制電路的相關知識，完成知識采集這個小關卡。采用APP這種形式緊密貼合學生喜歡玩手機游戲的這個特點，激發(fā)了學生的興趣。同時改變傳統(tǒng)教學中的講授的模式，教師變成主持人，讓學生利用桌上的教學資源進行工作頁的自主填寫，教師采用組間巡回指導的方式，對有疑問的學生進行相關的解答和引導。

第三階段：計劃與決策。以小組為單位，小組內(nèi)運用頭腦風暴法，根據(jù)實際故障點，翻閱豐田卡羅拉維修手冊制定相應的計劃，并在景格仿真軟件中進行模擬實施，確定初步的維修方案，每個小組將方案在成果展示區(qū)進行粘貼，采用小組互評，教師評價相結合的方式對成果進行點評修改，每個小組根據(jù)點評的結果，進行修改自己的維修方案，并確定可行性維修方案，采用頭腦風暴法，大家集思廣益共同制定維修計劃，開發(fā)了學生的創(chuàng)造性。同時用小組互評與教師評價相結合的多元評價模式，改變了傳統(tǒng)教學中單一體系，讓教師的角色從講臺上的“圣人”變成了學生身邊中的“教練”及“引路人”，增加了學生和教師之間的互動和個性化的接觸，是每個學生得到了個性化的發(fā)展[2]。在此階段完成制定可行性維修計劃這個關卡。

第四階段：實施管控。每個小組根據(jù)自己的維修方案，在卡羅拉發(fā)動機臺架上進行實際油泵相關數(shù)據(jù)的檢測，同時在臺架上根據(jù)故障信息教師設置故障，學生進行排故。在操作之前每個小組進行相應的分工，選出一名操作員，一名記錄員，兩名安全員，一名質(zhì)檢員，一名協(xié)調(diào)員，并給予不同的分工人員以特定的名牌進行標識；操作員根據(jù)小組制定的維修計劃按流程進行操作，記錄員對操作員的操作進行記錄，并根據(jù)實際情況對維修方案進行修改，安全員監(jiān)督操作過程中的安全問題，質(zhì)檢員對最后的維修結果進行檢查，確認并填寫質(zhì)檢報告，協(xié)調(diào)人員作為組內(nèi)的總協(xié)調(diào)人，做好組織和協(xié)調(diào)工作。在實訓過程中角色互換以提高學生的綜合能力。在此階段，完成了臺架檢測油泵相關數(shù)據(jù)制定最終維修計劃。

第五階段：強化訓練。每個小組根據(jù)記錄員修改的、并經(jīng)小組內(nèi)共同討論的最終維修方案，在卡羅拉上實車排故，進行技能升級，每個組的成員進行輪流實操，學的好的同學在組內(nèi)帶動一下操作得不熟練的同學，同時每個小組選出一個代表進行成果展示，組間技能PK。經(jīng)過之前的4個階段，通過重重關卡之后，學生終于進入了終極任務。經(jīng)過了之前教學過程中的積累，在教師指導下學生能夠較順利完成卡羅拉實車油泵故障排除。采用組間PK的方式，再次激發(fā)了學生的學習積極性和熱情。同時小組互評技能展示結果，以此來進一步使知識的吸收內(nèi)化，突破了難點，完成了終極任務，實現(xiàn)了通關。在此階段完成卡羅拉實車油泵故障排除，并完成工作頁相關任務。

第六階段：評價與總結。以工作頁中小組評分表為依托，根據(jù)每個小組技能PK的展示，采用組間互評的方式，對每個小組的操作進行評價，同時老師也根據(jù)每個組的表現(xiàn)產(chǎn)生一個評價，多種評價相結合的方式，做出最貼合實際的評價，選出表現(xiàn)最好的組。教師收集工作頁對學生的表現(xiàn)進行總結，對表現(xiàn)好的地方給予鼓勵表揚，并布置課后作業(yè)。教師根據(jù)收集的工作頁，進行教學反思，課后教師進行課后7S管理。

七、教學特點與反思分析

本次課程單元設計，以任務驅(qū)動法及通關教學法，引導學生一步一個臺階的完成本課的教學目標，突破了教學難點。在整個過程中，教師從課堂上的圣人轉變?yōu)榱苏n堂的教練，讓學生帶著問題自主學習，以工作頁為主線，以學生生活中最常用的APP，網(wǎng)絡這種形式為輔助，激發(fā)學生的興趣及好奇心，同時在教學過程中，以不出現(xiàn)安全事故為前提，在學生制定維修計劃的過程中，教師不直接對學生的維修方案進行評價，學生通過自主學習，自己發(fā)現(xiàn)問題，并自主解決問題，并通過自己的努力，確定了最終的維修方案并實施，突破了本節(jié)課的難點，同時培養(yǎng)了學生的綜合能力。

參考文獻

[1]陳安柱，顧偉璐，蘇宏林.高職《汽車故障診斷與維修》課程單元設計例析【J】.河北農(nóng)機，2014（12）：40-42

[2]百度百科

第2篇：簡單的電路設計范文

1．元件的選擇．電學實驗中，元件的選擇十分重要，它關乎著電路是否能設計成功．首先應該選擇合適的電源，在選擇時一定要考慮符合電路設計的電流值，其次還要對電表進行選擇，盡量選擇更貼近自己需要的量程，保證設計的精確性．還要選擇適合電路的元件的型號等，將這些問題都進行全面考慮才能保證實驗的進行．2．了解元件的使用方法．電路設計中存在許多電路元件，要想電學實驗能順利的進行，就必須了解各種電路元件的使用方法和使用規(guī)則．例如電表，電表上顯示兩個數(shù)值，如果不提前進行了解很容易將數(shù)值弄混．造成實驗結果的錯誤．因此電學實驗中電路設計時一定要先弄清電路元件的使用方法，才能保障實驗的進行．3．熟悉電路構成，加強對特殊電路的記憶與理解電學實驗中有許多特殊的電路，如果內(nèi)心沒有一個完整的電路構成圖，在遇到這些特殊電路時，就沒有辦法將實驗順利開展下去．因此在實驗前一定要加強對電路構成的設計．

二、電路設計的原則

1、整體性原則．在電路設計時不能將每一部分分開設計，電路的各個部分的關聯(lián)性都很強，必須以整體性的原則進行設計，電流、電壓的選擇等都是根據(jù)電路的整體方案進行選擇的．2、優(yōu)化原則．電路設計不是一個簡單的電學實驗，它有龐大的系統(tǒng)性，在這個系統(tǒng)里又有許多小系統(tǒng)，這樣才能形成一個完整的電路，電路設計時或多或少都會有一定的問題存在，出現(xiàn)這些問題不能視而不見，要將問題進行整合，拿出一套合理的改進方案，將電路設計達到最佳的設計效果．3、功能性原則．電學實驗電路設計不是讓學生完成一個簡單的實驗，目的是為了讓學生通過電路設計來掌握一定的學習技能，這才是進行電路設計最終要完成的目標，所以在電路設計上一定要考慮它的功能性．

三、電路設計的方法

1．明確實驗目的．所有的實驗設計都有一個設計目的，為了達到這個目的才來進行實驗操作，電路設計前也應該如此，首先要設定一個實驗的目標，然后再進行實驗，實驗結束后來看看自己的實驗結果是否達到了設計目的，才能從中分析思路找到設計的缺陷，從而進行改進．2．選擇實驗器材．實驗設計除了理論的知識還需要實驗器材的支撐，我們明確了實驗的目的后就要進行實驗器材的選擇，選擇時一定要配合自己的設計目標，盡可能的保證實驗器材對實驗帶來的誤差影響，選擇最適宜的器材將誤差降到最低．選擇器材時還要考慮器材的操作性是否適用于自己的實驗設計中，避免在進行實驗時造成實驗失敗．在器材選擇上最應該注意的就是器材的安全性，由于電路設計的復雜性往往會由于器材的選擇不當造成電路燒毀，因此在器材的選擇上這些問題都應該被注意．3．選擇設計方案．電路設計是一種靈活的設計，不同的方案可以有不同的設計效果，實驗目的、實驗器材確定后根據(jù)這些內(nèi)容來進行分析選擇一些適宜的電路設計方案，將它們整理出來，繪制成設計圖，結合學過的理論知識加以比較選擇最適宜的設計方案．包括電流表應設計內(nèi)接還是外接，滑動變阻器應采取分壓式接法還是限流式接法，電路結構原理選擇伏安法還是半偏法等等．保證電路的設計方案能順利的運用在電學實驗中．4．簡化電路方程．電路設計中有許多的電路方程，它們是非常復雜的，但是在電路設計時還必須要用到，如果不將其進行簡化在設計的過程中就會遇到許多麻煩，不僅會對電路的結構產(chǎn)生較大的影響，還有可能造成電路系統(tǒng)紊亂，所以在進行電路設計前要在合理的范圍內(nèi)將復雜的電路方程簡化，保證電學實驗的有效進行．5．電路設計案例分析．在描繪標有“2．5V0．3A”字樣小燈泡的伏安特性曲線實驗中，使用3V干電池和滑動變阻器進行供電．該實驗本就要求小燈泡兩端的電壓從零起調(diào)，所以也只能是選用分壓接法進行供電．只是在滑動變阻器的阻值選擇上，考慮到燈泡正常發(fā)光時的電阻為12．5Ω，因此最好是選用實驗室配備的5Ω或10Ω的滑動變阻器．電路實驗設計題其設計思路、方法一般都來源于教材，要求用學過的物理知識、原理、實驗思路、方法設計出合理的方案．因此在教學中或者復習過程中要特別注意對所學過電學實驗問題的多種方法、遠離的優(yōu)劣、電路聯(lián)接式的選擇方法以及有關的實驗注意事項進行歸納總結．從中體會多種方法的優(yōu)劣，養(yǎng)成發(fā)散性思維的好習慣，才能比較順利完成實驗設計問題．高中物理電學實驗電路設計學習起來雖然復雜，但是如果方法得當，進行實驗前考慮的全面，在進行電路設計時就會相對簡單些．高中生進行實驗是對學生的理論知識及動手能力的考察，教師在學生的操作過程中也要加以指導幫助學生實驗的誤差變小，安全性提高，學生才能更好的將電學知識運用到考試中和實際生活中．

作者:湯從 單位:安徽省滁州市明光明光中學

參考文獻:

［1］王慧．中學生電學實驗能力現(xiàn)狀及影響因素研究［D］．蘇州大學，2010．

［2］曹會．高中物理電學實驗資源開發(fā)與能力培養(yǎng)的初步研究［D］．蘇州大學，2010．

［3］胡可玲．初中生電學學習中常見錯誤診斷性分析及策略［D］．蘇州大學，2013．

第3篇：簡單的電路設計范文

一般覺得倘若數(shù)字邏輯上的電路頻率上升到甚至越過45MHz到50MHz并且作業(yè)時超越這個頻率的電路已占整個電子系統(tǒng)的相關數(shù)值這樣的電路就是高速電路。

2高速電路的分布

在運用高速電路時由于作業(yè)的次數(shù)增加頻繁披長也就比較短了些。波長和線路的長短相近那我們一定要將信號看作電磁波的波動。換一種說法就是由集成電路方面轉向分布電路方面。在研究高速電路中肩的地方需要運用電磁學的理論肖頻率到達怎樣的限度需要運用這個理論這是一個沒法解決的問題。如此說來是不是就真的不可以解決?這也并不是這樣還是有一個標準可以參考的:在信號發(fā)生變化時如果信號沒有傳送到最末端再反射回來那就可以想到電磁波的效應了。在研究傳輸線時應該牢記的一個點就是阻抗匹配”。阻抗匹配的意思就是信號輸出、負荷載動、傳輸線特點這三種要素的阻抗都是相一致的。

3高速電路設計在ABS中的應用

ABS中的零件主要是集成芯片集成芯片是ABS的靈魂廠般都會采用適合ABS工作的專用集成芯片。集成芯片上的電源電壓時常會遇到緩沖突然間太大的情況，想要避免這樣的情況就需要對集成芯片的電路做改動池就是多配備一個禍電容這樣做就避免了毛刺對電源的作用減緩由電源環(huán)繞線路的輻射。禍電容的這一功能也常被運用在插座上。ABS采用高速電路的設計那就必定會運轉高速但這并不是完全有利的肩可能會致使電源電壓緩沖太過于強烈這又該如何克服呢?我們可以將高功耗的設備零件與它放在一起這樣就能夠克服了。高速電路設計應用于ABS系統(tǒng)后，制動總泵運轉更加快速，制動壓力調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)功能十分急促有效，電子控制器的功耗大大降低整個系統(tǒng)的工作更為快捷有效。

第4篇：簡單的電路設計范文

關鍵詞：伺服電機；單片機；LCD

中圖分類號：TM33 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0193-01

1 引言

隨著科學技術的發(fā)展和自動化技術水平的不斷提高，自動化機器人已經(jīng)成為生產(chǎn)中不可缺少的一部分。機器人的使用幫助人們擺脫了繁重勞動或簡單的重復性勞動，并且減少人類在危險環(huán)境中進行作業(yè)。為了保證工業(yè)生產(chǎn)過程中的高精度，逐步使用由伺服電機制造的機器人來代替普通電機制造的機器人。這樣就使得伺服電機得到了普遍的應用。這里介紹一種簡單的伺服電機控制器，可以對伺服電機進行簡單的控制。主要用來測試和維修伺服電機。

2 系統(tǒng)結構及原理

控制系統(tǒng)主要由單片機控制系統(tǒng)、液晶顯示模塊，鍵盤輸入模塊、脈沖驅(qū)動電路、和485通訊總線來構成。如圖1所示。

2.1 單片機最小系統(tǒng)

單片機最小系統(tǒng)由4部分組成：復位電路、時鐘電路、電源電路、程序燒制接口電路。單片機的上電復位電路由一個10uF的電容和一個4.7K左右的電阻組成，復位電路的作用是使單片機回復到初始狀態(tài)來工作。由于C8051F700單片機有內(nèi)部時鐘電路，所以本設計中不需要設計時鐘電路。穩(wěn)定的電源是工作的可靠保證，在單片機5V電源供電系統(tǒng)中不僅有7805穩(wěn)壓芯片，而且在單片機端增加了400uF的電解電容用來穩(wěn)壓、0.1uF的滌綸電容用來去除干擾。C8051F700單片機使用的是JTAG接口燒錄程序。

2.2 驅(qū)動電路設計

在單片機的所有干擾中，共地干擾是影響單片機所有工作的主要因素。為了能夠去掉單片機中的共地帶來的干擾，需要把單片機的不同回路做成不同的地，這樣可以避免單片機控制回路和伺服電機驅(qū)動回路進行互相干擾。這里采用的是光耦器件對地進行分離，通過光來進行互相控制和反饋。正常情況下干擾是沒有足夠的電流導致發(fā)光二極管發(fā)光，所以干擾就被抑制掉了。由于光耦的抗干擾能力強，使用壽命長，傳輸效率高、實現(xiàn)了輸入輸出的完全隔離，實現(xiàn)了對設備很好的保護。這里和伺服電機的驅(qū)動接口電路采用高速光耦6N137作為驅(qū)動電路。該光耦隔離性好，而且能達到伺服電機要求的高速特性。

2.3 輸入輸出電路設計

隨著液晶顯示技術的不斷發(fā)展和價格的不斷降低，在儀器儀表的設計使用過程中LED數(shù)碼管顯示已經(jīng)逐步被LCD液晶顯示所代替，LCD具有顯示信息量大，功耗更低，質(zhì)量輕等優(yōu)點。這里選用了12864LCD作為顯示輸出，驅(qū)動芯片是ST7920。單片機的按鍵設計主要有2種方式：直接按鍵方式和矩陣鍵盤方式。直接按鍵方式是把每個按鍵都單獨接到單片機的一個I/O接口上，矩陣鍵盤是通過I/O口的行列變化來判斷，可以用少口實現(xiàn)多鍵盤。本系統(tǒng)需要的按鍵數(shù)量比較少，同時按鍵可以做成功能按鍵。所以這里采用了直接按鍵方式。

在設計的同時預留了通訊用485接口，如果有需要將來可以增加擴展模塊，通過通訊口可以和上位機進行通訊。

3 系統(tǒng)軟件設計

在單片機的軟件設計中，KEIL作為單片機的軟件開發(fā)工具，提供了C語言環(huán)境，并且代碼效率高，執(zhí)行速度快。Keil編程環(huán)境包含：編譯器、匯編器、實時操作系開發(fā)環(huán)境。軟件編寫的功能模塊主要有：12864驅(qū)動模塊、界面菜單顯示功能模塊、按鍵模塊。各個軟件模塊編寫完成后，再編寫整個伺服電機的控制過程。本系統(tǒng)軟件編寫過程中是先完成了LCD液晶顯示的工作，完成液晶顯示的工作后，編寫了按鍵程序同時進行了調(diào)試。在編寫完鍵盤顯示程序后，編寫控制輸入輸出程序，輸出接口，主要是對伺服電機的使能、左、右限位復位和脈沖輸出、方向輸出進行編寫，同時通過光耦讀取伺服電機的報警信號。將伺服電機當前的狀態(tài)、輸出脈沖數(shù)量、是否有報警等等相關參數(shù)在LCD上進行顯示。

4 結語

本系統(tǒng)主要由C8051F700單片機、LCD液晶顯示，使用4個按鍵對伺服電機進行控制，伺服驅(qū)動回路由9個光耦電路組成。通過測試能夠簡單的控制伺服電機的啟動停止，調(diào)速等功能。系統(tǒng)硬件電路O計簡單、單片機軟件能夠完成控制功能、控制系統(tǒng)可靠、具有實用價值和參考價值。

參考文獻

[1]何立民.單片機應用系統(tǒng)設計[M].北京：北京航空航天大學出版社，1990.

第5篇：簡單的電路設計范文

【關鍵詞】數(shù)字集成電路；設計方法；同步數(shù)字系統(tǒng)

【中圖分類號】TN402【文獻標識碼】A【文章編號】1006-4222（2016）04-0197-02

數(shù)字電路設計是一個正在不斷發(fā)展著的學科，針對其設計方法一般包括了兩種：①同步設計；②異步設計。從目前市場上的產(chǎn)品來看，大多數(shù)的數(shù)字電路都是采用同步設計的設計方法，究其原因，同步設計主要元器件是觸發(fā)器，該技術較為成熟。但是隨著人們需求的不斷變化，異步設計也已經(jīng)開始慢慢走近人們的視野之中。本文將首先對數(shù)字電路的設計流程進行簡單的論述。

1數(shù)字電路流程設計

伴隨著熟悉電路的發(fā)展，慢慢的，它已經(jīng)有了較為完整的體系，主要包括了系統(tǒng)架構、RTL設計、綜合優(yōu)化、布局布線、版圖設計等幾個方面。下面依次對這幾個方面進行介紹。系統(tǒng)架構是整個設計最基礎的環(huán)節(jié)，同時也是十分重要的環(huán)節(jié)，因為只要有了一個好的系統(tǒng)構架那么設計起來就會十分的方便。在這個環(huán)節(jié)中需要對模塊進行劃分，同時也需要對接口進行定義等。下一個環(huán)節(jié)便是RTL設計。這一環(huán)節(jié)是核心環(huán)節(jié)因為在這一階段需要用相應的語言來將電路描述出來。綜合優(yōu)化就是將RTL轉化為相應的硬件電路。這個環(huán)節(jié)中往往是和工藝廠商進行合作，從而搭建出合適的電路。數(shù)字電路的布局布線與模擬電路相比要簡單許多，因為很對芯片制造后，生產(chǎn)者就會給出基準單元庫。然后利用EDA軟件，根據(jù)這些相應的限制自動布局布線。最后一個環(huán)節(jié)也就是版圖設計環(huán)節(jié)。就是在布局布線設計完成之后，結合基準單元生成具體版圖，然后通過驗證后，教給工廠代加工制造芯片。

2同步數(shù)字系統(tǒng)設計

在文章開始，筆者就提到同步設計法受到眾多設計人員的青睞。下面本文就將嚴格按照上文中提到過的幾種設計階段對同步設計法進行詳細的介紹：

2.1同步電路的優(yōu)越性

之所以被稱之為同步系統(tǒng)就是因為觸發(fā)器的狀態(tài)是有統(tǒng)一始終控制的。各個存儲狀態(tài)的改變都是在時鐘的控制之下完成的。所以同步系統(tǒng)具有著多種好處。①同步電路保證各個存儲單元都有著相同的初始態(tài)，并且只有在時鐘沿到來之時，存儲單元的狀態(tài)才會發(fā)生轉變，這樣很大程度上就使得電路較為穩(wěn)定，能夠避免溫度等對電路的影響。②能夠很容易實現(xiàn)流水線，對于提高芯片的效率等方面具有較大的好處。

2.2觸發(fā)器

觸發(fā)器是同步電路的基本單元，尤其指的是D觸發(fā)器。對于觸發(fā)器而言，最重要的特點就是只有當時鐘沿到來的時候，觸發(fā)器才會將存儲狀態(tài)轉變，也就是將數(shù)據(jù)端的數(shù)據(jù)保存起來。當時鐘沿不到達時，觸發(fā)器不會采取動作，這樣就是同步電路較為穩(wěn)定的原因之一。觸發(fā)器在組成時，可以采用MOS管進行搭建，也可以采用簡單的邏輯器件進行構建。

2.3RTL級描述

由于數(shù)字電路需要具備的功能越來越多同時規(guī)模也變的越來越大，那么系統(tǒng)這一理念也變得越來越強大。使用Ver-ilogHDL可以對系統(tǒng)進行行為級以及RTL級描述。行為級描述就是為了確認系統(tǒng)是否可行、可靠，同時也會檢查算法是否正確。在進行RTL級設計的時候需要注意到描述的可綜合性以及測試驗證功能的完備性。描述的可綜合性詳細來說就是設計人員大多使用mod-elsim進行編譯仿真。這款軟件雖然簡單實用，但同時也具備著不容忽視的弱點，就是VerilogHDL的容錯性較強，不能區(qū)分出行為級描述以及RTL級描述。這就意味著設計人員的設計最終可能無法被綜合成硬件電路。為了解決這一問題。設計人員就需要多多關注指令都能夠被綜合成什么樣的電路，同時關注哪些指令不可被綜合。RTL級描述中，功能需要是完備的。這就比可綜合性困難的多。因為到目前為止并沒有能保證功能完備性的驗證體系。為了避免這個問題的出現(xiàn)。設計人員需要從以下的方面入手：①對于系統(tǒng)級規(guī)劃中模塊盡量按照其功能進行劃分，這樣就能夠在進行RTL級描述時嚴格按照規(guī)劃設計。②保持良好的編程習慣。③成立專人的測試部門，這樣既有測試人員又有著設計人員。在測試人員的把關之下，很多的問題以及漏洞就會被發(fā)現(xiàn)。

2.4利用DesignCompiler綜合優(yōu)化

DC綜合這一過程是數(shù)字電子線路設計的前端。在這個綜合設計的過程中那個，DC需要進最大的努力進行優(yōu)化，但是這之后可能依然有一些違例路徑的存在。這時候就需要人工返回RTL級，進行修改然后再綜合，不斷的循環(huán)。

2.5利用SOCEncounter布局布線

同步數(shù)字設計的后端就涵蓋了布局布線、時序驗證、后仿等多個環(huán)節(jié)。對比模擬電路，數(shù)字電路布局布線較為簡單尤其再利用一些軟件之后能夠大大的減輕人們的壓力、提高工作效率，節(jié)省時間。

3小結

本文對于數(shù)字電路設計方法之中的同步設計法進行了詳細的介紹，同時對于在設計過程中可能出現(xiàn)的問題以及解決方案都進行了論述，希望對于今后設計人員對數(shù)字電路的設計有所幫助。

參考文獻

[1]孔德立.數(shù)字集成電路設計方法的研究[D].西安電子科技大學，2012.

[2]陳明亮.數(shù)字集成電路自動測試硬件技術研究[D].電子科技大學，2010.

第6篇：簡單的電路設計范文

【關鍵詞】帶隙基準 過溫保護電路

1 引言

近年來，隨著工藝水平的進步，模擬集成電路設計也得到快速發(fā)展。在眾多模擬電路中，帶隙基準源是其設計中不可或缺的一個單元模塊，它為系統(tǒng)提供直流參考電壓。而在集成電路中由于電路功率較大，聚集的熱量使電路的溫度升高，因此采用合適的過溫保護電路保證電路正常工作。

2 電路的實現(xiàn)與分析

本文的帶隙基準及過溫保護電路如圖1所示。主要包括三個部分：啟動電路、帶隙基準核心電路、過溫保護電路。

2.1 啟動電路

啟動電路在電源上電時能驅(qū)使電路擺脫簡并偏置點。當電路上電初始，電路處于簡并偏置點狀態(tài)，輸出電壓為零，此時Vref通過反相器，輸出高電平使MN1管導通，對電容C充電，迅速提高MP2、MP5～MP7管柵極電位，使電路進入正常狀態(tài)。一旦Vref輸出高電平，驅(qū)使MN1管截止，啟動電路不工作。

2.2 帶隙基準核心電路

在帶隙的主體結構中，由于運算放大器的作用，該部分在負反饋下，保持 VA、VB兩點電位近似

相等。

得： （1）

結合上式和正溫度系數(shù)得：

（2）

進而得：

（3）

（4）

由（3）和（4）得：

（5）

由式（5）知，只要適當選取R2/R1和n值即可得到與溫度無關的基準電壓。

2.3 過溫保護電路

過溫保護電路一般利用晶體管的基極-發(fā)射極電壓VBE的負溫度系數(shù)原理來設計，其基極-發(fā)射極電壓為：

（6）

正常情況下，Vout輸出低電平，MN8管導通，此時結點F電壓為：

（7）

當電路達到熱關閉臨界溫度時，得：

（8）

芯片熱關斷后，輸出高電平，MN8截止，可得：

（9）

基于以上分析，通過調(diào)節(jié) R5和 R6的值，可以得到需要的溫度門限。

3 仿真結果

Hspice仿真分析如下：

圖2為基準電壓隨電源電壓的變化曲線，可以看出，電源電壓在4V～7V時，其電壓僅變化了6mV。

圖3為基準溫度掃描仿真，結果-30℃～120℃內(nèi)輸出電壓變化約為3.7mV，可計算溫度系數(shù)：

圖4為過溫保護電路曲線。可以看出，當溫度達到120℃時，電路輸出高信號，當溫度下降到100℃，輸出低信號；該電路存在20℃溫度回滯。

4 結束語

基于帶隙基準及過溫保護電路在模擬電路中的廣泛應用，本文提出了結構簡單的高性能帶隙基準及過溫保護電路。Hspice仿真表明電路在溫度特性、電源抑制比和過溫保護等方面具有良好的性能。整個電路雖然結構簡單，但有一定的適用價值。

參考文獻

[1]倪園婷，鄒建南.一種高精度帶隙基準設計[J].廈門大學學報，2014，53（6）：903-906.

第7篇：簡單的電路設計范文

建構主義認為圖式是由過去的經(jīng)驗組成，并對先前反映或經(jīng)驗的一種積極組織。這個概念由康德提出，后經(jīng)心理學家皮亞杰和巴特利特應用和發(fā)展。現(xiàn)在普遍認為適應是通過兩種形式實現(xiàn)的:一是同化，當個體受到外界信息刺激時，把這個刺激并入到原有圖式中，使其成為原有圖式的一部分的過程［12］。如在電子線路實踐中，最普通的電阻圖式概念就是電阻的阻值是多少歐姆，一旦遇到功率電路設計時，發(fā)現(xiàn)普通的電阻無法使用，此時學生會對電阻的圖式有進一步認識，認識到電阻不僅有阻值的大小還有功率的概念。通過同化過程可以促進圖式范的擴大。二是順應，指個體遇到無法用原有圖式來同化的新刺激，就需要對原有圖式加以修改和重建，以適應環(huán)境，這就是順應的過程。如實踐過程中遇到信號濾波處理的時候，此時電阻不僅僅作為電阻使用，還要考慮其在濾波方面起到的作用，此時通過順應的直接讓電阻的圖式產(chǎn)生質(zhì)的變化，導致學生認知結構的發(fā)展。個體通過同化和順應過程，達到與周圍知識環(huán)境的平衡;圖式在不斷尋找新的平衡中，得到豐富、提高和發(fā)展［13］。教學過程中，由于不同學生在實踐過程中培養(yǎng)出來的圖式不完全相同，利用個性化分層次的培養(yǎng)策略，可以為學生的個性化發(fā)展提供必要條件。

2個性化分層次實施方案

實踐過程中，通過我們的具備的實踐條件，把分層次的培養(yǎng)過程按照下面的次序進行設計，目標是從增加見識，到稍微復雜電路的設計，從參賽增加目標設計能力，到研發(fā)過程中的自主設計。2．1元器件識別電子線路實踐能力培養(yǎng)的第一關就是元器件的識別，在較為傳統(tǒng)的教學實踐模式中雖然可利用多媒體展現(xiàn)，但是缺乏近距離的接觸對圖式的擴大有一定的制約。為此，我們利用廢舊一起中的電子元件，老式電子管方面的元件［14］以及一些舊的電子元件做了一個實物展示的平臺，放在學生開放實踐實驗室中。當?shù)湍昙壍膶W生進入到該實驗室就會被不同的元件吸引，然后通過高年級的學生的介紹，會對元件的形狀、用途會有更深刻的認識。為了對學生設計電路的時候?qū)υ骷男阅芎蛢r格有進一步的認識，利用各種競賽和元器件耗材采購的機會，讓對元器件了解的學生進行更高層次的培養(yǎng)，讓他們參與到器件的選購甚至網(wǎng)絡采購，在采購的過程中可以讓他們了解性能和成本等知識。2．2電路擴展設計電路設計的過程中，我們把整個學生的訓練分為5個層次，一是完成課程必須的實驗，二是進行簡單的電路設計，三是利用模擬軟件實現(xiàn)復雜電路的設計，四是完成稍微復雜電路的設計，五是對設計的電路提出性能和穩(wěn)定性的要求。第一層次是所有的學生必須完成的，可以利用現(xiàn)成的實驗設備完成。第二層次給學生提供最基本的元器件，讓學生自己設計簡單的電路完成課程中基本元器件的測量。如我們給學生提供電源、萬用表、示波器和信號源等基本設備，讓學生根據(jù)課程的要求設計二極管、三極管和運放的測量電路，通過這些電路的簡單的設計加深學生對基本元件參數(shù)和基本電路功能的認識。下面我們以正弦波為例，對下面幾個層次的訓練進行介紹。第三層次針對學有余力的學生，設計復雜電路之前讓其利用模擬軟件Pspice和Multisim設計復雜的電路，然后通過仿真的結果進一步認識復雜電路設計中某些元件的特殊作用。如文氏正弦波發(fā)生電路中的二極管的作用，先不加二極管，調(diào)整滑動變阻器發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)整很難出現(xiàn)正弦波信號。隨后加上二極管以后(圖1)，再次調(diào)整滑動變阻器出現(xiàn)如圖2的波形。電路的學生進行進一步資金支持，讓他們把設計的電路具體化和實現(xiàn)，如圖3所示。第五層次要求學生對電路的穩(wěn)定性和性能提出要求，經(jīng)過具體的實踐，發(fā)現(xiàn)這個電路很難維持在高頻率運行，進一步加深學生對電路中的寄生電容寄生電感以及帶寬的認識。2．3參賽鍛煉為了提高學生對電路穩(wěn)定性和性能的進一步認識，組織學生參加全國大學生電子設計競賽和飛思卡爾智能車比賽。這些競賽在賽題中不僅對性能有要求，更重要的是要求測試過程中的穩(wěn)定性。此階段，采用了先模仿，再創(chuàng)作的方法。要求參加完前面五個層次訓練的學生根據(jù)自己的特點選擇自己學習的題目并配備一至兩名指導教師完成歷年來賽題。然后經(jīng)過1～2個月的時間，對他們的模仿的模塊的結果進行測試，組織教師進行點評。飛思卡爾比賽更是測試學生設計電路穩(wěn)定性的一個賽場。經(jīng)過幾年的努力，學生的參賽成績有明顯的進步，動手能力進一步得到提高。

3結語

第8篇：簡單的電路設計范文

關鍵詞：CAN總線；參數(shù)測試；LabWindows/CVI

中圖分類號:V351.36 文獻標識碼：A

1 概述

當前隨著中國經(jīng)濟的長足發(fā)展，各行各業(yè)的設備的自動化也對其運行參數(shù)的監(jiān)測提出了緊迫的要求。而很多情況下測試采用手持式設備現(xiàn)場對其進行監(jiān)測，對電壓、電流測量時，是通過簡單的電壓表、電流表去測量；對負載力的測量通過手動加砝碼的方法測量；位移的測量是通過固定的鋼板尺去測量；用秒表去測量時間；在整個的檢測過程中都是人手工的記錄數(shù)據(jù)。此種測試方式效率低下，且誤差大。這就對能夠適應各種模擬量、數(shù)字量輸入的測試系統(tǒng)的設計提出了要求?；诖?，本文極少一套基于CAN總線的多參數(shù)自動測試系統(tǒng)的設計思路。

該檢測系統(tǒng)可進行多參數(shù)測量的一套檢測系統(tǒng)，可以對設備的各項性能參數(shù)進行測量和報表的輸出，并對測量的數(shù)據(jù)進行分析和處理。具體設計中屏蔽、隔離等抗干擾技術和軟件濾波的方法的運用確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2 系統(tǒng)框架設計

本系統(tǒng)采用了模塊化設計思想，主要包括模擬量采集模塊、數(shù)字量模塊、通信接口模塊和顯示模塊。硬件部分以單片機C8051F040為測量控制核心，該芯片功能強大，集成了CAN控制器和大量的模擬、數(shù)字功能模塊，簡化了電路設計；各模塊采用相同微處理器提高了系統(tǒng)的一致性、簡化了系統(tǒng)設計[2]；軟件部分采用了可靠的通信機制，解決了系統(tǒng)對控制功能的高可靠性要求；編寫了模擬量采集程序、數(shù)字量采集程序、通信程序等；使用MCGS組態(tài)軟件對整個系統(tǒng)進行組態(tài)；鑒于監(jiān)控系統(tǒng)中的干擾因素較多，在硬件和軟件方面采取了多項抗干擾措施。

3 系統(tǒng)硬件設計

3.1 模擬量采集電路設計

對模擬量信號的采集主要包含應力、位移、溫度、濕度等方面的測量，對應的均有相應的信號處理鏈路。限于篇幅，本文介紹應力測量的模塊。應力測量采用電阻應變式測力傳感器。在構造應力裝置的擠壓使應變式傳感器產(chǎn)生彈性變形,其上電阻應變片也隨之產(chǎn)生變形,輸出變化微弱的電壓信號。在共橋電壓為12V和滿量程內(nèi)，傳感器輸出0～16mv微小電壓，經(jīng)硬件放大電路前置放大后，得到0～2.45V范圍內(nèi)的電壓信號，送單片機進行A/D轉化。電路如圖2所示。

應力的測量采用了OP07的差動放大電路，如圖2所示：其中R32/R24=R34/R25，為了避免溫度度對應力信號測量的影響，前級電路中對應力信號放大10倍后送入單片機A/D轉換管腳AI5，在單片機內(nèi)部用可編程增益放大器PGA進行二級放大，放大倍數(shù)范圍為1～128，可以根據(jù)需要選擇。另外，為了測量兩個方向的作用力，將基準電壓抬高了0.05V，同時利用調(diào)零電路，可以非常簡便的調(diào)節(jié)力傳感器的零點。根據(jù)差動放大電路的工作原理得待測電壓 與傳感器輸入電壓的關系為：

其中

可見B為常數(shù)，所以待測電壓與輸入電壓之差成線性比例關系。

3.2 CAN總線通信電路設計

CAN總線通信電路設計充分考慮了通信實時性和安全性的因素，CAN總線收發(fā)器和控制器間采用了10M高速光耦來進行隔離。另外，此板卡主控MCU自身配合CAN總線控制器芯片82C250的設計，使系統(tǒng)底層通信可靠[3]。CAN總線通信電路如圖3所示。

4 系統(tǒng)軟件設計

上位機監(jiān)控端以當前流行的虛擬儀器Lab Windows/CVI虛擬儀器為開發(fā)平臺，利用其圖形化的軟面板、豐富的數(shù)字信號處理庫和高級函數(shù)分析庫資源，借助計算機的強大功能，實現(xiàn)與板卡之間的控制信息和采集信息之間的數(shù)據(jù)交換。該系統(tǒng)具有報表、曲線、圖形等屏幕顯示、模擬盤顯示、打印和繪圖、數(shù)據(jù)存儲調(diào)用、控制等多種功能，圖4為此多參數(shù)測試系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)查詢分析界面。

結束語

本測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)字量及模擬量的同時采集，通過不同的模塊設計，使其本身配合相應的傳感器可以應用在絕大多數(shù)環(huán)境中，且模擬量采集采用24位ADC采集器配合精密前置調(diào)理電路設計，可以達到千分位的精度。下位機通過CAN總線與計算機通信，不受板卡間的互相干擾；具有很高的性價比及推廣價值。

參考文獻

[1]郁有文等，傳感器原理及工程應用[M].西安電子科技大學出版社．

第9篇：簡單的電路設計范文

關鍵詞：Protel DXP 2004 繪制原理圖教學 教學過程

電子技術的迅速發(fā)展，以及芯片生產(chǎn)工藝的不斷進步，使得電路板的制作工藝越來越復雜，電路板的層數(shù)越來越多，電路板上的布線密度也越來越高。計算機的發(fā)展及其應用領域的不斷擴大，為電路設計提供了強大支持。電路設計自動化（EDA)就是將電路設計中的各項工作由計算機輔助完成，它極大提高了電路設計的效率，有效地減輕了設計人員的勞動輕度。在電路設計自動化領域中，Altium公司（前身是澳大利亞Protel Technology公司）的“Protel”系列電子CAD軟件產(chǎn)品以其合理的界面、完善的功能、簡便的操作環(huán)境深得電子設計愛好者及相關專業(yè)人士的喜愛。

跨入新世紀后，Altium公司推出Protel DXP 2004是新一代的板級電路設計系統(tǒng)，與Protel 99 SE相比，除功能更加完備以外，其界面風格更加成熟、更加靈活，尤其在仿真和電路設計方面進行了改進。由于它的功能強大、設計嚴謹、對操作系統(tǒng)有要求，給初學者入門帶來了一定的難度。Protel DXP 2004集電路原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層電路板設計、可編程邏輯器件設計、圖表生成等功能于一身，具有豐富多樣的編輯功能、強大便捷的自動化設計能力、有豐富的原理圖元件庫、極其全面的工具、文檔及設計項目的組織能力。Protel軟件由于良好的信譽，以及卓越的表現(xiàn)，很快成為眾多EDA用戶的首選和喜愛軟件，Protel軟件資源豐富，而且學習和入門比較容易，非常適合初學者設計一些相對簡單的電路和制版。

當前，中等職業(yè)院校電類專業(yè)基本上都已開設Protel DXP 2004課程，因為此課程對學生熟悉電路板的整個設計過程很有幫助，而目前各學校使用的教學軟件多已升級為Protel DXP 2004。

下面以繪制原理圖教學部分為例，探索如何設計課堂教學過程，讓學生更好地學習并掌握所學知識點，達到熟練掌握的學習目的。在這部分，可以將學習內(nèi)容設計成幾個任務模塊來對學生進行教學，這樣學生會產(chǎn)生濃厚的學習興趣，并且在完成任務的同時很好地掌握知識點，這與傳統(tǒng)的書本式教學有很大的不同。

我們要完成一張原理圖，必須讓學生知道先要掌握以下三個知識點：（1）原理圖界面基本操作；（2）元件庫的使用；（3）建立電氣連接關系。我們將這三部分設計成三個學習任務，并在每一部分內(nèi)設計成小任務模塊，在課堂教學過程中一次講解并讓學生熟練掌握。下面列出此三部分的任務模塊。

任務一：原理圖界面基本操作。

1.練習圖紙參數(shù)設置；設計――文檔選項。

（1）熟悉圖紙選項和單位選項；（2）會自制明細表。

2.打開項目：C:＼Program Files＼Altium 2004 SP2＼Examples＼Reference Designs＼4 Port Serial Interface＼4 Port UART原理圖。

3.練習窗口縮放命令：

（1）百分比縮放練習；（2）右鍵拖動練習；（3）查看――整個文檔練習；

（4）查看――顯示全部對象練習；快捷鍵：Ctrl+Page Down；

（5）查看――整個區(qū)域練習；（6）查看――指定點周圍區(qū)域練習；

（7）查看――選定的對象練習；（8）四個快捷鍵的使用Page UP,Page Down,Home,End;

（9）查看――全屏顯示。

4.選取元器件練習：（1）選擇單個元器件；（2）選擇多個元器件；（3）任選多個元器件。

5.復制，粘貼，刪除元器件練習。

6.移動元器件練習。

7.旋轉元器件練習：空格鍵，X,Y。

8.工具欄中返回按鈕的使用；

9.元件的排列和對齊：先選中元件（1）編輯――排列；（2）工具欄。

任務二：元件庫的使用。

1.打開元件庫：在原理圖設計工作窗口中打開元件庫3種方法：

（1）右側面板標簽；（2）利用工具欄打開；（3）利用狀態(tài)欄打開。

2.熟悉兩個基本元件庫：

（1）Miscellaneous Devices.Intlib常用元器件；

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

3.放置基本元器件練習：

（1）利用工具欄放置簡單元件；

（2）調(diào)用以上兩個庫中元件，進行放置練習（兩種放置方法）。

4.編輯元件屬性練習：標識符，注釋，大?。淮蜷_元件屬性對話框兩種方法：Tab,雙擊。

5.查找高級元器件練習：如*80*52，89C51,Res2,NE555,Cap,Led等；

6.添加刪除元件庫練習：

（1）添加80C52所在庫并查看；（2）添加NE555N所在庫；

（3）刪除元件編輯器元件庫中所用元件庫；

（4）添加兩個基本元件庫：Miscellaneous Devices.Intlib / Miscellaneous Connectors.Intlib。

任務三：建立電氣連接關系。

1.連接導線練習：（1）放置導線/轉角（注：出現(xiàn)×代表連接上）； （2）改變屬性練習。

2.網(wǎng)絡標號練習：（1）放置網(wǎng)絡標號（注：出現(xiàn)×代表連接上）；

（2）改變屬性練習，依次放置序號遞增。

3.電源接地符號練習：（1）放置符號；（2）改變屬性練習。

4.總線分支練習：（1）放置總線分支（注：大十字連接導線出現(xiàn)×）；（2）改變屬性練習。

5.總線練習：（1）放置總線/轉角（注：出現(xiàn)×代表連接上）； （2）改變屬性練習。

6.放置刪除電路節(jié)點練習；

7.放置文本字符串練習；

8.放置文本框練習；

9.放置圖形練習。

在繪制原理圖前，讓學生掌握好以上三個任務，這樣才可以更好地完成原理圖設計任務。在原理圖設計任務中，我們簡單總結了原理圖設計步驟，以便學生今后更好地繪制原理圖。以下是我在教學課堂中總結的原理圖繪制設計步驟：

（1）建立項目文件――添加原理圖文件；

（2）圖紙設置；

（3）放置元件連線繪制圖形；

（4）編譯檢查；