電路設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：電路設(shè)計(jì)范文

為了使RS422接口能在上述復(fù)雜環(huán)境中正常工作不被損壞，本文設(shè)計(jì)的一種接口保護(hù)電路如圖1所示。通過在數(shù)據(jù)線路上串接電阻限制沖擊電流，通過對(duì)地雙向TVS二極管箝位沖擊電壓，并將接口的參考地通過一個(gè)0.1μF電容與機(jī)殼地相連來釋放沖擊能量。限流電阻的選擇原則是在限制沖擊電流的同時(shí)不能影響接口的正常驅(qū)動(dòng)能力。經(jīng)過測(cè)試，限流電阻阻值為25Ω時(shí)具有良好的保護(hù)效果。RS422接口收發(fā)器的工作電壓為5V，差模電壓范圍是-6～+6V，可承受共模電壓范圍為-7～+7V。因此，RS422接口的TVS保護(hù)二極管的最大箝位電壓應(yīng)在7V左右，最大反向待機(jī)電壓不低于6V。ONSemiconductor公司的陣列TVS二極管CM1248-08DE，其最大箝位電壓為6.8V，最大反向待機(jī)電壓為6.1V，符合RS422接口電氣特性要求。CM1248-04DE由4路背靠背的TVS二極管構(gòu)成，可以單向保護(hù)8路數(shù)據(jù)線或雙向保護(hù)4路數(shù)據(jù)線。本文設(shè)計(jì)采用一片CM1248-04DE實(shí)現(xiàn)4路數(shù)據(jù)線的雙向保護(hù)?？紤]到收發(fā)器的參考地與信號(hào)地、機(jī)殼地是隔離的，所以用一個(gè)0.1μF的電容連接收發(fā)器的參考地與機(jī)殼地。當(dāng)TVS二極管導(dǎo)通時(shí)，沖擊電流經(jīng)電容疏導(dǎo)到機(jī)殼地上，從而保護(hù)收發(fā)器及電路；當(dāng)TVS二極管截止時(shí)，參考地與機(jī)殼地分開，避免隔離地受到機(jī)殼地波動(dòng)的干擾。

2電路板設(shè)計(jì)

錯(cuò)誤的布局布線不僅不會(huì)發(fā)揮保護(hù)電路的保護(hù)作用，還有可能引入其他干擾。TVS二極管應(yīng)該盡量靠近I/O端口，接近干擾源，在干擾進(jìn)入電路之前就濾除掉，避免干擾耦合到鄰近的電路上。另外，PCB布線時(shí)應(yīng)盡量采用短而粗的線，減小干擾對(duì)地通路上的阻抗。圖2為不好的布局布線情況，圖3為良好的布局布線情況。

3接口保護(hù)效果

保護(hù)電路增加前后，全自動(dòng)引線鍵合機(jī)上的RS422接口在持續(xù)電子打火環(huán)境下的通信情況如圖4所示。由圖可以看出，沒有保護(hù)電路時(shí)，在電子打火瞬間，正常通信線路上會(huì)產(chǎn)生接近10V的沖擊電壓，完全超出了接口可接受的-7~+7V共模電壓范圍，影響正常通信，嚴(yán)重時(shí)足以燒壞接口。在相同條件下，增加保護(hù)電路后，通信情況如圖5所示。由圖5可以看出，電子打火瞬間電路上的電壓完全在-7~+7V范圍內(nèi)，正常通信不受影響，達(dá)到了保護(hù)電路的設(shè)計(jì)目的。

4結(jié)論

第2篇：電路設(shè)計(jì)范文

電路設(shè)計(jì)尤其是超聲波信號(hào)的收發(fā)處理采用諸如TX734激勵(lì)電路、MAX2038回波放大處理電路等專用IC效果固然理想，但考慮到研發(fā)專用設(shè)備僅需小批量試制的因素，故在電路方案選型設(shè)計(jì)時(shí)遵循簡(jiǎn)單實(shí)用、器件易于采購的原則，盡量選用通用元器件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)電路主要由超聲波發(fā)射激勵(lì)和電源變換單元、超聲波回波信號(hào)處理單元、時(shí)間差測(cè)量單元、單片機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理單元組成。排版布線亦盡量參照IC生產(chǎn)廠商的DEMO方案，采用貼片元件的雙面PCB設(shè)計(jì)制作，以提高樣機(jī)研發(fā)的一次性成功率。

1.1超聲波收發(fā)電路由于檢測(cè)裝置工作于井下，井口只為其提供了一路＋24V直流電源，各單元電路的工作電源需要依靠DC／DC變換電路獲得。控制系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)使用的＋5V和±12V電源由LM2596－5．0承擔(dān)，其主路輸出＋5V／2A電源供單片機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)使用，將其儲(chǔ)能電感改用5026－47μH環(huán)形功率電感，并在其上增加兩個(gè)輔助繞組，經(jīng)整流、濾波和LM78（79）L12三端穩(wěn)壓IC后產(chǎn)生±12V／0．1A直流電源供信號(hào)處理系統(tǒng)使用；超聲波發(fā)射采用了高壓脈沖激勵(lì)方式，＋200～300V激勵(lì)電壓由＋24V供電電壓經(jīng)簡(jiǎn)單的Boost升壓電路獲得，利用單片機(jī)送來的1ms周期、5μs脈寬脈沖信號(hào)控制MOSFET開關(guān)管實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射探頭的激勵(lì)，儲(chǔ)能電感選用TDK－NL565050T－822J－PF（8．2mH）貼片電感，NMOS開關(guān)管選用2N60即可。超聲波激勵(lì)及電源變換電路如圖2所示。經(jīng)實(shí)測(cè)，激勵(lì)脈沖會(huì)在接收探頭中產(chǎn)生一個(gè)較大的諧振頻率為5MHz、大約5個(gè)周期的串?dāng)_信號(hào)，為此，接收電路設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)發(fā)射激勵(lì)脈沖延遲6μs、持續(xù)30μs的使能控制信號(hào)，控制接收放大處理電路僅在使能信號(hào)有效期間實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)的放大和輸出，使之能夠在鋼管內(nèi)壁和外壁反射的一次、二次回波信號(hào)到來之前有效地消除激勵(lì)脈沖串?dāng)_的影響，使能控制信號(hào)時(shí)序關(guān)系見圖3。檢測(cè)裝置中用于時(shí)間差測(cè)量的TDC－GP2的典型應(yīng)用是作為超聲波流量計(jì)、激光測(cè)距儀的時(shí)間間隔測(cè)量、頻率和相位信號(hào)分析等高精度測(cè)試領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中輸入信號(hào)一般都較強(qiáng)，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后即可作為TDC－GP2的START、STOP控制信號(hào)使用，而該檢測(cè)裝置的超聲波回波信號(hào)尤其是多次反射回波信號(hào)非常微弱且雜波較大（實(shí)測(cè)回波信號(hào)大約在mV數(shù)量級(jí)），必須經(jīng)高增益寬帶放大器放大和濾波、檢波、整形處理后才能勝任。寬帶放大器由AD604承擔(dān)，可獲得6～54dB的增益并可由VGN端電壓連續(xù)控制，可較好地滿足超聲波回波信號(hào)高速高增益放大的要求［2］?？紤]到僅需將回波信號(hào)放大處理后形成STOP控制脈沖即可，故電路僅利用可調(diào)電阻對(duì)2．5V基準(zhǔn)電壓（由TL431產(chǎn)生）分壓獲得的VGN電壓進(jìn)行增益設(shè)定，但設(shè)計(jì)電路亦有預(yù)留接口可用于接受經(jīng)單片機(jī)和DAC輸出的AGC控制電壓，實(shí)現(xiàn)增益的閉環(huán)控制。AD604前級(jí)放大電路如圖4所示。帶通濾波器選用由MAX4104構(gòu)成，設(shè)計(jì)中心頻率為5MHz，帶寬約為1MHz；鉗位和檢波由AD8036完成，具有卓越的鉗位性能和精度高、恢復(fù)時(shí)間短、非線性范圍小、頻帶寬的特點(diǎn)；檢波輸出信號(hào)的整形處理由MAX9141負(fù)責(zé)，這是一款具有鎖存使能和器件關(guān)斷功能的高速比較器，具有高速、低功耗、高抗共模能力和滿擺幅輸入特性等，回波信號(hào)經(jīng)其整形處理后可獲得理想的脈沖前沿，并便于與TTL邏輯電平接口，還可以方便地實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)輸出的使能控制。信號(hào)調(diào)理電路如圖5所示。

1.2時(shí)間差測(cè)量電路回波信號(hào)時(shí)差測(cè)量選用了德國ACAM公司的高精度時(shí)間間隔測(cè)量芯片TDC－GP2。TDC－GP2采用44腳TQFP封裝，內(nèi)含TDC測(cè)量單元、16位算術(shù)邏輯單元、RLC測(cè)量單元及與8位處理器的接口單元和溫度補(bǔ)償單元等主要功能模塊，利用內(nèi)部ALU單元計(jì)算出時(shí)間間隔，并送入結(jié)果寄存器保存。TDC－GP2基于內(nèi)部的硬件電路測(cè)量“傳輸延時(shí)”，以信號(hào)通過內(nèi)部門電路的傳輸延遲來實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)間間隔測(cè)量，測(cè)量分辨率可達(dá)pS數(shù)量級(jí)，可以很好滿足項(xiàng)目測(cè)量的要求。單片機(jī)在給超聲波傳感器提供發(fā)射激勵(lì)脈沖的同時(shí)給TDC－GP2提供START信號(hào)指令使之開始計(jì)時(shí)工作，超聲波接收頭接收到的反射回波信號(hào)經(jīng)放大、處理后作為STOP指令信號(hào)，由TDC－GP2完成兩次反射波時(shí)間間隔的測(cè)量。由前述可知，STOP與START信號(hào)的時(shí)間差大約在6～40μS之間，時(shí)差測(cè)量分辨率約為0．07μs，為此，設(shè)定TDC－GP2工作于“測(cè)量模式2”，在該模式下芯片僅使用通道1，可允許4個(gè)脈沖輸入，實(shí)現(xiàn)STOP1與START信號(hào)之間的時(shí)間差測(cè)量，測(cè)量范圍在60ns～200ms，然后，由TDC－GP2計(jì)算出各回波信號(hào)間的時(shí)間差Δt＝tB－tS＝tn－tn－1。測(cè)量原理如下：在輸入START信號(hào)指令后，芯片內(nèi)部測(cè)量出該信號(hào)前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差，標(biāo)記為Fc1；之后，計(jì)數(shù)器開始工作，得到predivider的工作周期數(shù)，并標(biāo)記為Cc；這時(shí)，重新激活芯片內(nèi)部測(cè)量單元，測(cè)量出輸入的STOP1信號(hào)的第一個(gè)脈沖（一次反射回波）前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差，標(biāo)記為Fc2，將STOP1信號(hào)的第二個(gè)脈沖（二次反射回波）前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差標(biāo)記為Fc3，……；Cal1和Cal2分別表示一個(gè)和兩個(gè)時(shí)鐘周期。

1.3單片機(jī)接口電路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)選擇余地較大，項(xiàng)目結(jié)合TI公司中國大學(xué)計(jì)劃選用了美國德州儀器公司生產(chǎn)的MSP43016位單片機(jī)，具有16位總線、帶FLASH的微處理器和功耗低、可靠性高、抗強(qiáng)電干擾性能好、適應(yīng)工業(yè)級(jí)運(yùn)行環(huán)境的特點(diǎn)，很適合于作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)處理使用［4］。TDC－GP2其與單片機(jī)的通信方式為四線串行通信（SPI），利用MSP430的4個(gè)P2．x和P4．2I／O口實(shí)現(xiàn)GP2的選通、中斷和開始、結(jié)束使能以及復(fù)位等控制功能。MSP430除用來對(duì)GP2控制和數(shù)據(jù)處理外，還可以留出一些資源實(shí)現(xiàn)設(shè)備其他電路和動(dòng)作機(jī)構(gòu)的控制使用。單片機(jī)接口電路原理和程序流程分別如圖8和圖9所示。

2結(jié)束語

第3篇：電路設(shè)計(jì)范文

1 RTC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基本功能是保持跟蹤時(shí)間和日期等信息，但許多RTC還提供有多種附加功能，如：看門狗定時(shí)器、系統(tǒng)復(fù)位、非易失存儲(chǔ)器（NV RAM）、序列號(hào)、方波輸出、涓流充電等。因此，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，選擇RTC芯片出了需要考慮其時(shí)間和日期跟蹤功能外，通常還需要針對(duì)具體應(yīng)用來對(duì)RTC的功能、成本、尺寸等要求進(jìn)行綜合考慮。

1.1 接口方式

從接口要求入手選擇RTC可以大大縮小芯片的選擇范圍。RTC芯片提供有多種接口方式，其中并行接口可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的快速訪問或有較大的存儲(chǔ)容量，適合于那些對(duì)價(jià)格、尺寸要求不是很荷刻的系統(tǒng)，許多采用并行接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片還與晶振和電池封裝在一起構(gòu)成一個(gè)完整的時(shí)鐘模塊，從而簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)。并行接口包括復(fù)用總線（數(shù)據(jù)與地址總線復(fù)用）和獨(dú)立的地址、數(shù)據(jù)總線。一般用于時(shí)間保持的NV RAM都采用與SRAM相同的控制信號(hào)，并可以方便地與常用的微處理器容量。另外，有些Phantom實(shí)時(shí)時(shí)鐘還將時(shí)鐘數(shù)據(jù)隱含在備用電池支持的RAM內(nèi)，以便利用64位軟件協(xié)議來訪問時(shí)鐘數(shù)據(jù)。

一般情況下，串行接口時(shí)鐘芯片都具有外形尺寸較小、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，但這類芯片的通信速率一般較低，因而比較適合便攜式產(chǎn)品。這類芯片通常包括1-Wire接口、2線、3線、4線或SPI接口，而許多處理器也包括2線或SPI接口，當(dāng)然，也有些處理器（如8051及其派生產(chǎn)品）則支持復(fù)用的地址和數(shù)據(jù)總線。

1.2 備用電池

在有些應(yīng)用中（如VCR），時(shí)鐘和日期信息在系統(tǒng)掉電時(shí)將會(huì)丟失，而在大多數(shù)應(yīng)用中要求系統(tǒng)主電池?cái)嚯姇r(shí)仍保持時(shí)鐘和日期有效。為保持時(shí)鐘振蕩器持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，可采用主/輔電池結(jié)構(gòu)或大電容配合主電源為時(shí)鐘電路供電，這樣，RTC芯片內(nèi)部還必須提供兩組電源的切換電路。如果用電池（如Li+電池）作為備份電源，RTC設(shè)計(jì)還應(yīng)該注重低功耗指標(biāo)，以使其在電池供電時(shí)具有盡可能低的功耗。電源切換控制電路通常由主電源供電，需要時(shí)可切換到電池供電，并將RTC置為低功耗模式，電池供電時(shí)，可禁止微處理器與RTC之間的通信（通常被稱為寫保護(hù)），以使電池電流降至最小，同時(shí)避免數(shù)據(jù)被破壞。

在采用電池為電池系統(tǒng)供電時(shí)，時(shí)鐘電路耗電最大的部件是振蕩器，對(duì)于那些嵌入了晶振和電池的時(shí)鐘模塊（如DS12C887），由于振蕩器在出廠時(shí)處于禁止?fàn)顟B(tài)，因此電池的損耗電流主要是電池的自放電，室溫下，電池自放電每年的消耗能量大約占電池容量的0.5%。有些時(shí)間保持NV RAM模塊利用時(shí)鐘來控制IC和SRAM，出廠時(shí)，振蕩器處于禁止?fàn)顟B(tài)、SRAM與電池?cái)嚅_，只有模塊在主電源供電并第一次與時(shí)鐘電路斷開時(shí)，電池才與SRAM接通。這一功能常被稱作電池保鮮。Dallas Semiconductor的絕大多數(shù)RTC都提供有一個(gè)電池輸入引腳和一個(gè)內(nèi)部反向充電保護(hù)電路。由于Li+電池的額定溫度是-40℃～+85℃，因此，使用時(shí)應(yīng)確保環(huán)境溫度不要超出+85℃。

1.3 時(shí)鐘格式

在電路設(shè)計(jì)中使用的時(shí)鐘格式主要有三種：BCD碼、二進(jìn)制碼、未格式化的二進(jìn)制計(jì)數(shù)值。其中BCD碼比較通用，因?yàn)樗臅r(shí)間和日期可以直接顯示，且不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，每8位寄存器表示一個(gè)二位數(shù)，對(duì)于某些特殊的時(shí)間和日期，由于不占用全部8位數(shù)據(jù)，因此，不用位可以充當(dāng)一些特殊功能（如用作讀/寫位），也可以在硬件讀取時(shí)時(shí)終保持固定狀態(tài)（1或0）。二進(jìn)制碼格式與BCD碼一樣具有獨(dú)立的秒、分鐘、小時(shí)、星期、日、月、年寄存器，在一些提供BCD碼格式的RTC中，常常也提供可選擇的二進(jìn)制碼格式。時(shí)間和日期寄存器每秒鐘更新一次，日期循環(huán)與月、年有關(guān)。星期寄存器與其它寄存器的變化關(guān)系不大，在子夜更新數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從7至1循環(huán)變化，程序中可以用1表示任何一個(gè)特定的星期數(shù)，只要在整個(gè)程序中指定數(shù)值保持一致即可。在12小時(shí)制與24小時(shí)制或BCD碼與二進(jìn)制碼之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，時(shí)間、日期、鬧鐘寄存器需要重新進(jìn)行初始化。二進(jìn)制計(jì)數(shù)碼用一個(gè)多字節(jié)（一般為32位）寄存器來存儲(chǔ)時(shí)間信息，時(shí)間信息用一個(gè)秒計(jì)數(shù)值表示，并可通過軟件將秒計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為合理的時(shí)間和日期。

另外，在選擇RTC時(shí)，還需要考慮千年（Y2K）兼容性問題，Y2K兼容的RTC包含有世紀(jì)信息（提供世紀(jì)數(shù)值或世紀(jì)位），并可正確地計(jì)算潤年，Dallas Semiconductor提供的RTC均兼容于Y2K，而且不存在日期敏感的邏輯。

2 設(shè)計(jì)考慮

2.1 晶振與精度

晶體振蕩器在固定頻率振蕩器中能夠提供較高的精度，絕大多數(shù)RTC采用32.768kHz的晶體，晶體振蕩器輸出經(jīng)過分頻后會(huì)產(chǎn)生1Hz的基準(zhǔn)來刷新時(shí)間和日期。RTC的精度主要取決于晶振的精度，溫度變化時(shí)，音叉晶振所具有的拋物線型的頻率響應(yīng)特性曲線如圖1所示，23ppm的溫漂大約每月產(chǎn)生1分鐘的時(shí)鐘誤差。晶振一般在特定的電容負(fù)載下，其調(diào)諧振蕩在正確的頻點(diǎn)，而當(dāng)晶振調(diào)諧于12.5pF負(fù)載的RTC電路中時(shí)，使用6pF負(fù)載的晶振將會(huì)使時(shí)鐘變快。Dallas Semiconductor提供的所有RTC均采用內(nèi)部偏置網(wǎng)絡(luò)，因而晶振可直接連接到RTC的X1、X2引腳，而不需要額外的元件。由于RTC的晶振輸入電路具有很高的輸入阻抗（大約109Ω），因此，它與晶振的連線猶如一個(gè)天線，很容易耦合系統(tǒng)其余電路的高頻干擾。而干擾信號(hào)被耦合到晶振引腳將導(dǎo)致時(shí)鐘數(shù)的增加或減少?？紤]到線路板上大多數(shù)信號(hào)的頻率高于32.768kHz，所以，通常會(huì)產(chǎn)生額外的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。因此，晶振應(yīng)盡可能靠近X1、X2引腳安裝，同時(shí)晶振、X1/X2引腳的下方最好布成地平面。圖2是一個(gè)推薦的晶振布線圖，其數(shù)字信號(hào)引腳需遠(yuǎn)離晶振和振蕩器引腳，對(duì)于那些會(huì)產(chǎn)生明顯的射頻輻射的元件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以屏蔽，并使其遠(yuǎn)離晶振，特點(diǎn)是低功耗晶振，它對(duì)鄰近的射頻干擾非常敏感，往往會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘加快。

另外，由于振蕩器啟動(dòng)時(shí)間、晶振的性能以及線路板的布局有關(guān)。實(shí)際上，較大的等效串聯(lián)電阻（ESR）和過大的電容負(fù)載都會(huì)延長(zhǎng)振蕩器的啟動(dòng)時(shí)間，而且，ESR較大時(shí)，還會(huì)造成較大的功率損耗。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照對(duì)晶振特片參數(shù)的要求來選擇晶振，同時(shí)應(yīng)提供合理的線路板布局以便使啟動(dòng)時(shí)間能夠控制在1秒鐘以內(nèi)。

2.2 功耗問題

許多實(shí)時(shí)時(shí)鐘都采用電池供電，典型應(yīng)用是利用一塊小的鋰電池在主電源掉電時(shí)直接驅(qū)動(dòng)振蕩器和時(shí)鐘電路。為有效延長(zhǎng)電池的使用壽命，振蕩器必需消耗盡可能少的能量。為了保證這一點(diǎn)，應(yīng)謹(jǐn)慎考慮振蕩器的設(shè)計(jì)。典型的高頻振蕩電路ESR較低，但設(shè)計(jì)中一般會(huì)留出5倍、甚至10倍的ESR裕量，而低頻晶振則具有較高的ESR。對(duì)于一個(gè)RTC振蕩器，或許留出2倍的負(fù)阻裕量即可，振蕩器的負(fù)阻裕量越小、耗電越低，但是，這種電路對(duì)寄生參數(shù)、噪聲非常敏感。此外，振蕩電路的負(fù)載電容對(duì)功耗也有一定影響，雖然12.5pF內(nèi)部負(fù)載的RTC的耗電要比6pF負(fù)載的RTC大，但是，它通常具有更高的抗干擾能力。

第4篇：電路設(shè)計(jì)范文

[關(guān)鍵詞]電路設(shè)計(jì) 技術(shù) 技巧

中圖分類號(hào)：TD327.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）13-0214-01

前言：大量的事實(shí)表明，在電子產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，如果在最初的電路設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)了問題，那么所耗費(fèi)的成本是十分巨大的，對(duì)公司所造成的損失也是相當(dāng)巨大的。因此，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，必須使用一定的技巧，應(yīng)用比較先進(jìn)的技術(shù)，這樣才能使得電子產(chǎn)品的性能更加良好，更受用戶的歡迎。本文將從電子電路設(shè)計(jì)的技術(shù)和技巧兩個(gè)方面進(jìn)行分析，對(duì)于電路設(shè)計(jì)的技術(shù)方面，從線路設(shè)計(jì)、線路布局、STM技術(shù)應(yīng)用等三個(gè)方面進(jìn)行分析，而對(duì)電路設(shè)計(jì)的技巧方面，則從電源優(yōu)化、地線設(shè)計(jì)、配件安全認(rèn)證等三個(gè)方面進(jìn)行分析，以求能對(duì)電子產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)的優(yōu)化起到作用。

1 電路設(shè)計(jì)的技術(shù)分析

1.1 電路設(shè)計(jì)中的線路分析

一般情況下，電子產(chǎn)品都采用的是手工布線，而手工布線包含有兩種方法，一種是自動(dòng)推擠，另一種是布線，這兩種方法通常都是相互配合的。在電子電路設(shè)計(jì)中，布線工作十分重要，而且最講究技巧性，因此必須備受重視。布線有單面布線和雙面布線兩種，其設(shè)計(jì)形式也有兩種，一種是自動(dòng)式設(shè)計(jì)，另一種是交互式設(shè)計(jì)。兩者在應(yīng)用中也有先后順序，一般情況下先用交互式設(shè)計(jì)進(jìn)行部分布線。然而在線路可能會(huì)產(chǎn)生反射，從而造成干擾，為了防止這一干擾，不能讓輸出與輸入端的之間的線路平行，而且僅僅這樣做還是不夠的，還要增加地線，將這兩路線進(jìn)行隔離。寄生耦合有利于線路的運(yùn)行，而要產(chǎn)生這樣的效果，必須讓布線產(chǎn)生垂直效果。除了以上這些工作以外，要想使得電路設(shè)計(jì)中的線路更加完美，必須消除電源帶來的一些干擾，怎么做呢？要在電源和電線之間增加耦電容，還要盡可能將電源與地線之間的距離增大，同時(shí)將電線加寬，這樣就可以明顯地降低電源與地線之間的相互影響，使得線路運(yùn)轉(zhuǎn)中沒有過多的額外損耗，從而使得電路能夠使用更長(zhǎng)時(shí)間，也使得產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。

1.2 電路設(shè)計(jì)中的布局分析

電子線路的布局設(shè)計(jì)也是十分重要的，如果布局設(shè)計(jì)產(chǎn)生了問題，那么，電路的運(yùn)行效果就會(huì)大打折扣，甚至?xí)?yán)重縮短電子產(chǎn)品的使用時(shí)限，因此，在進(jìn)行布局設(shè)計(jì)時(shí)必須十分認(rèn)真，注重布局設(shè)計(jì)的合理性及效果。從整體上來說，產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀是產(chǎn)品能否被大眾所認(rèn)可的關(guān)鍵因素，對(duì)于一個(gè)成功地產(chǎn)品來說，這兩者缺一不可。要想使得線路設(shè)計(jì)更完美，就不得不注重一些細(xì)節(jié)，比如，一般走線不宜過長(zhǎng)，而為了避免這一問題，在進(jìn)行飛線連接時(shí)，要將相連的電子元件放在一起，而且放置的位置要盡量寬松一點(diǎn)，對(duì)器件進(jìn)行散熱處理，因?yàn)檫@些器件都是要進(jìn)行焊接的，擠在一起可能會(huì)將錯(cuò)誤的線路焊接起來；為了防止出現(xiàn)干擾的情況，應(yīng)該將數(shù)字以及模擬器件盡可能地隔離；要更多地利用Array功能。

1.3 電路設(shè)計(jì)中的STM技術(shù)應(yīng)用

SMT技術(shù)在電子電路中應(yīng)用十分廣泛，所以要想使得電子產(chǎn)品的質(zhì)量得到保證，就必須要重視STM技術(shù)的研究與應(yīng)用，那么接下來我們就通過對(duì)多功能燈的設(shè)計(jì)理念來具體講解一下SMT技術(shù)。通常來說，多功能燈有以下三個(gè)重要部件：LED燈頭、螺旋鋼管、三防外亮燈。在應(yīng)用STM技術(shù)時(shí)，可以將其分為兩個(gè)過程，其一是掛膠，其二是錫膏，這兩個(gè)過程在進(jìn)行貼片工作之前所采用的工藝是不同的，一般情況下，掛膠過程使用的是貼片膠，而錫膏過程所使用的焊錫膏。而且貼片所起到的作用也不相同，掛膠過程只是用來固定的，錫膏過程是用來焊接的。除此之外，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要注意以下幾點(diǎn)問題：拼版的選擇問題以及拼版的數(shù)量問題。通過分析，我們可以知道多功能燈主控板的關(guān)鍵在于雙面錫膏回流焊接，那么在選擇主控板時(shí)就有以下兩個(gè)方案：TOP層設(shè)計(jì)方案和BOT層設(shè)計(jì)方案。至于具體要使用哪一種，則要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，根據(jù)電子元件的特點(diǎn)：元件數(shù)量多、元件分布不甚合理、散熱不利等特點(diǎn)綜合考慮，應(yīng)該選擇BOT設(shè)計(jì)方案，因?yàn)樗泻芏嗪锰帲禾岣叽蚣?、?jié)約網(wǎng)板、將主控板做成單面板時(shí)可以手工焊接元件。主控板采用陰陽板也有很多優(yōu)點(diǎn)：降低成本、節(jié)省優(yōu)化時(shí)間、節(jié)約輔助材料、提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)期間用不著換產(chǎn)，可以生產(chǎn)更多的產(chǎn)品、節(jié)省很多的搬運(yùn)時(shí)間。因此，設(shè)計(jì)中陰陽板的使用非常廣泛。

2 電路設(shè)計(jì)的技巧說明

2.1 優(yōu)化電源設(shè)置

一般來說，比較大型的電子產(chǎn)品，諸如音響等，對(duì)電源的依賴程度較高，需要各種不同型號(hào)的電源來供應(yīng)線路的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)一定要將這些電源區(qū)分開來。在選擇電源時(shí)，一定要根據(jù)線路的承載力以及元件的電功承受力來選擇電源，一定不能選擇過大的電源，以免使得元件或者線路過度發(fā)熱而造成損害，減少電子產(chǎn)品的使用壽命。然而還需要考慮的是，對(duì)于橋式整合電路，必須要較低雜波，以免橋式整合電路的波形被雜波干擾，這就必須要增加源濾波電路，從而過濾掉咋波，這樣還可以同時(shí)起到提高產(chǎn)品性能的效果。

2.2 地線的設(shè)置技巧

對(duì)于一些音頻電子設(shè)備來說，地線處理比較復(fù)雜，其原因是由于這些電子設(shè)備的電流較大。一般來說，電路的位置是由電源來決定的。通常情況下，F(xiàn)M音頻、DA解碼芯片等地線都會(huì)連接到功放的底線上，但不排除，有的電子產(chǎn)品將功放電路單點(diǎn)接地，并將其與濾波電源相連接，這樣做比較安全。但是這樣做是有局限性的，可以看以下這樣一個(gè)分析：假定某電源的電壓為0V，功放到電源的地線之間具有0.25R的電阻，那這段電路的電流是2A，那么功放電壓就提高到0.5V。有實(shí)驗(yàn)證明，若AUX輸入的電壓為1V，接入電源后，電源與功放的電壓就只有0.5V。因此，我們可以知道，功放的擴(kuò)大倍數(shù)將會(huì)受到限制，除此之外，因?yàn)锳UX此時(shí)屬于音頻信號(hào)，會(huì)產(chǎn)生電幅的波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致功放不穩(wěn)定，很顯然這會(huì)使得一些音頻設(shè)備的聲音十分難聽。

2.3 對(duì)電路配件進(jìn)行安全認(rèn)證

有些電子設(shè)備屬于高電壓產(chǎn)品，所以，在出廠時(shí)必須要進(jìn)行安全認(rèn)證。在進(jìn)行安全認(rèn)證時(shí)，要使用沒有受到侵漆的變壓器，而測(cè)試的重點(diǎn)則是耐壓性。假如可以在電路中安裝幾段保險(xiǎn)絲，那么，就會(huì)極大地避免電路因電流過大而使得元件損壞。另外，還有一些其他的比較常用的安全認(rèn)證方式，例如，在連接線上添加磁環(huán)就是一個(gè)非常簡(jiǎn)便且實(shí)用的方法。對(duì)于廣大用戶來說，在購買這些產(chǎn)品時(shí)，一定要細(xì)心查看安全認(rèn)證標(biāo)識(shí)，確保合格后方可購買。

結(jié)語：通過以上的分析，我們已經(jīng)對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)技術(shù)及設(shè)計(jì)技巧有所了解，能夠明白其復(fù)雜性和難易程度，所以，對(duì)于從事電子電路設(shè)計(jì)的工程師而言，這是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，需要設(shè)計(jì)者盡心盡力地去完成這一設(shè)計(jì)，而且不僅僅只是完成這么簡(jiǎn)單，更要完成的更好才行，要全力以赴設(shè)計(jì)出更完美的、性能更好的電路。這就要求設(shè)計(jì)者要多多聯(lián)系實(shí)際，積極探索，努力從實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能夠設(shè)計(jì)出更加有效的電路，從而能夠提高公司產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]衛(wèi)永琴，劉春暉.淺談時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)中的小技巧[J].科技視界，2014，30：16+62.

第5篇：電路設(shè)計(jì)范文

由于紅外成像設(shè)備在日益復(fù)雜的環(huán)境中廣泛應(yīng)用，不可避免會(huì)帶來噪聲和干擾。前端模擬電路處理紅外探測(cè)器輸出的原始模擬信號(hào)，是紅外成像設(shè)備重要組成部分。本文通過前端模擬電路的硬件設(shè)計(jì)，重點(diǎn)討論降噪抗干擾的方法，提高設(shè)備的可靠性。

【關(guān)鍵詞】

紅外；降噪；抗干擾

1引言

隨著紅外探測(cè)器成像技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)紅外圖像質(zhì)量的要求也越來越高。同時(shí)由于系統(tǒng)集成化的趨勢(shì)，系統(tǒng)可能會(huì)同時(shí)裝備紅外、激光、電視等設(shè)備，這些設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可能會(huì)使紅外設(shè)備產(chǎn)生不應(yīng)有的響應(yīng)，表現(xiàn)為圖像噪聲大、干擾等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至影響設(shè)備的功能。在紅外成像設(shè)備中，前端模擬電路連接紅外探測(cè)器的輸出和圖像處理單元的輸入，直接處理探測(cè)器輸出的最原始模擬信號(hào)。加強(qiáng)和優(yōu)化前端模擬電路的降噪和抗干擾設(shè)計(jì)，對(duì)提高設(shè)備整體的穩(wěn)定性和抗干擾能力具有十分重要的意義。

2前端模擬電路設(shè)計(jì)

紅外熱像儀前端模擬電路部分主要實(shí)現(xiàn)的功能有：探測(cè)器工作偏壓的產(chǎn)生；對(duì)探測(cè)器輸出的模擬信號(hào)前置放大；高速模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)的合成排序等。

2.1探測(cè)器偏壓供給電路設(shè)計(jì)由于探測(cè)器是敏感器件，尤其是長(zhǎng)波探測(cè)器，電壓波動(dòng)影響其性能，探測(cè)器偏壓供給電路給探測(cè)器提供嚴(yán)格的低噪聲工作電壓。探測(cè)器正常工作所需的偏壓包括讀出電路所需的模擬電壓VDDA、數(shù)字電壓VDDL和光電二極管偏壓Gpol。模擬電壓和數(shù)字電壓均為固定值5V，而不同探測(cè)器的Gpol值并不完全一樣，因此Gpol偏壓可采用電阻分壓方式，通過調(diào)節(jié)不同的電阻值實(shí)現(xiàn)不同的Gpol電壓輸出。我們采用REF195ES芯片生成模擬電壓和數(shù)字電壓。REF195ES最大輸出電流30mA，電壓輸入范圍從5.1V到15V，固定輸出5V，輸出精度±2mV，很好滿足了探測(cè)器對(duì)模擬電壓和數(shù)字電壓的要求。輸出電壓可經(jīng)過低通噪聲濾波器電路，進(jìn)一步降低噪聲。低通噪聲濾波器電路通常采用串聯(lián)RL電路或串聯(lián)RC電路，基本電路結(jié)構(gòu)形式如圖1、圖2所示[1]。從式(1)、(2)可以看出，只要適當(dāng)選擇R和L的參數(shù)，截止頻率可以設(shè)置成任何值，因此可以設(shè)計(jì)出具有任意截止頻率的低通濾波器。為了提高電路的抗干擾性，本文設(shè)計(jì)一個(gè)RC濾波器，其電容值要求遠(yuǎn)大于A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電容。這個(gè)電容為采樣電容提供電荷，從而消除瞬變。RC濾波器同時(shí)也減小放大器地驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定性問題概率。與電容串聯(lián)小電阻有助于防止自激和震蕩。負(fù)載電容較大時(shí)，交流性能由負(fù)載電容和隔離電阻控制。

2.2信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)紅外探測(cè)器輸出的模擬信號(hào)在送入A/D轉(zhuǎn)換器處理前，經(jīng)過兩級(jí)放大：第一級(jí)是噪聲濾波電路，它的作用是濾除探測(cè)器CMOS讀出電路的噪聲，同時(shí)提供與探測(cè)器匹配的輸出阻抗。第二級(jí)放大電路是反相放大電路，它將輸入的模擬信號(hào)反相放大，同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行偏置調(diào)節(jié)。（1）第一級(jí)濾波電路。濾波器按照電氣指標(biāo)一般分為無源濾波器和有源濾波器。由于無源濾波器存在濾波易受系統(tǒng)參數(shù)的影響、對(duì)某些次諧波有放大的可能、體積大等缺點(diǎn)，此設(shè)計(jì)中著重考慮應(yīng)用有源濾波器。與無源濾波器相比，有源濾波器有如下優(yōu)點(diǎn)：1）信號(hào)在無源器件上的損失可以在有源器件上得到補(bǔ)充。2）由于運(yùn)算放大器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低、高增益、高穩(wěn)定性和閉環(huán)增益等參數(shù)調(diào)整靈活的優(yōu)點(diǎn)，因此使用有源濾波器的設(shè)計(jì)較為方便[2]。壓控電壓源二階濾波電路是一種常用的有源二階濾波電路。壓控電壓源二階濾波電路的特點(diǎn)是：運(yùn)算放大器為同相接法，濾波器的輸入阻抗很高，輸出阻抗很低，濾波器相當(dāng)于一個(gè)電壓源。其優(yōu)點(diǎn)是：電路性能穩(wěn)定，增益容易調(diào)節(jié)。（2）第二級(jí)反向放大電路。放大器的負(fù)極輸入端接上級(jí)信號(hào)，正極輸入端接可調(diào)正電平。增加反向偏置的原因是，紅外探測(cè)器的輸出是探測(cè)器響應(yīng)電壓疊加上直流分量，減少直流電平的大小以便于下一步信號(hào)放大。正相輸入的參考電平的好壞對(duì)輸出有影響，設(shè)計(jì)中采用可調(diào)電阻分壓來提供正相輸入的參考電平。

2.3A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換器作為前端模擬電路最重要的組成部分，直接影響到后端信號(hào)的處理，因此選擇合適的A/D轉(zhuǎn)換器十分重要。選擇A/D器件主要考慮以下三種因素：l采樣位數(shù)，即精度要求；l采樣頻率，取決于模擬信號(hào)的變化快慢；l信噪比。以某型探測(cè)器為例，其模擬視頻輸出信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍大于74dB，最大輸出速率5MHz。根據(jù)輸出模擬信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍可以計(jì)算出，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換位需大于12位。由于探測(cè)器數(shù)據(jù)輸出最大速率是5MHz，因此A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率也必須得大于5MHz。為了滿足某型號(hào)探測(cè)器性能指標(biāo)的要求，我們選用AD9240。AD9240是美國AD公司生產(chǎn)的一種14位、10MSPS高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它具有片內(nèi)高性能采樣保持放大器和電壓參考。在單一+5V電源下，它的功耗僅有285mW，信噪比與失真度為77.5dB，信噪比（f=5MHz）為78.5dB。AD9240的模擬輸入范圍非常靈活，可以是DC或AC耦合的單端或差分輸入[3]。AD9240內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。其中VINA與VINB是信號(hào)輸入端，CLK提供采樣時(shí)鐘，VREF提供參考電平，SENSE控制AD9240的采樣電壓幅度和參考電平來源。紅外探測(cè)器的輸出電壓范圍為1.6V~4.6V，為了使A/D轉(zhuǎn)換器發(fā)揮最佳分辨率，需將A/D轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)范圍覆蓋紅外探測(cè)器的輸出范圍。同時(shí)為了減少溫度飄移與內(nèi)部噪聲，提高參考電壓精度，此設(shè)計(jì)中采用了單端輸入的外部參考源。當(dāng)使用外部參考方式時(shí),還應(yīng)當(dāng)在CAPT與CAPB之間加一個(gè)電容網(wǎng)，如圖6所示。該電容網(wǎng)有三個(gè)作用：一是與內(nèi)部參考放大器一起在大頻率范圍下提供一個(gè)低阻抗源以驅(qū)動(dòng)A/D內(nèi)部電路。二是提供內(nèi)部參考放大器需要的補(bǔ)償。三是限制由參考電源產(chǎn)生的噪聲干擾。

3結(jié)論

第6篇：電路設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵字】 QPSK 電路

一、前言

最近由于低成本微控制器的出現(xiàn)以及民用移動(dòng)電話和衛(wèi)星通信的引入，數(shù)字調(diào)制技術(shù)日益普及。而數(shù)字式調(diào)制方式之一QPSK調(diào)制，具有采用微處理器的模擬調(diào)制方式所有優(yōu)點(diǎn)，通訊鏈路中任何不足均可以借助軟件根除，它不僅可實(shí)現(xiàn)信息加密，而且通過誤差校準(zhǔn)技術(shù)，使接收到的數(shù)據(jù)更加可靠，另外借助DSP，還可減小分配給每個(gè)用戶設(shè)備的有限寬帶，頻率利用率得以提高。所以在通訊技術(shù)中，它應(yīng)用越來越廣泛了。

二、QPSK波形調(diào)制原理

首先將輸入的串行二進(jìn)制信息序列經(jīng)串-并變換，變成m=log2M個(gè)并行數(shù)據(jù)流，每一路的數(shù)據(jù)率是R/m，R是串行輸入碼的數(shù)據(jù)率。I/Q信號(hào)發(fā)生器將每一個(gè)m比特的字節(jié)轉(zhuǎn)換成一對(duì)（pn，qn）數(shù)字，分成兩路速率減半的序列，電平發(fā)生器分別產(chǎn)生雙極性二電平信號(hào)I（t）和 Q（t），然后對(duì)cosωct和sinωct進(jìn)行調(diào)制，相加后即得到QPSK信號(hào)。

三、硬件設(shè)計(jì)

3.1 QPSK波形生成電路原理圖

根據(jù)QPSK調(diào)制原理設(shè)計(jì)出電路結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示：

3.2 二進(jìn)制信息序列

1、載波和時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)中，用晶振電路產(chǎn)生10MHz載波。將載波分頻，用74LS160集成電路實(shí)現(xiàn)，再2分頻，用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，得到1MHz的時(shí)鐘脈沖。

2、M序列設(shè)計(jì)。由于實(shí)驗(yàn)需要產(chǎn)生二進(jìn)制序列，因此，要設(shè)計(jì)偶數(shù)位循環(huán)的M序列，將序列長(zhǎng)度定為M=10，選用摸10的同步計(jì)數(shù)器74LS160，令其在狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中的，每一狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，輸出符合給定序列要求的信號(hào)。在74LS160摸10同步計(jì)數(shù)器基礎(chǔ)上加上F函數(shù)的輸出組合電路，就構(gòu)成產(chǎn)生“1111000110”序列信息的計(jì)數(shù)型序列信號(hào)發(fā)生電路，得到實(shí)驗(yàn)所需的二進(jìn)制信息序列。

3、串/并變換電路設(shè)計(jì)。串/并轉(zhuǎn)換電路主要由D觸發(fā)器[4]構(gòu)成。M序列產(chǎn)生的數(shù)碼序列串行輸入，在移存脈沖作用下，通過第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的作用，將輸入的第1位數(shù)碼存入第1級(jí)的觸發(fā)器Q1，在第2個(gè)時(shí)鐘脈沖作用下，第2位數(shù)碼存入Q1，而第1位數(shù)碼移存至第2級(jí)觸發(fā)器Q2，由第5級(jí)D觸發(fā)器和兩個(gè)非門組成并行輸出指令，作用于Q3和Q4，因而在輸出端Q3，Q4并行輸出第2位數(shù)碼。

3.3 電平轉(zhuǎn)換

經(jīng)過串/并變換電路并行輸出的雙比特碼元是兩個(gè)二進(jìn)制碼元，需要通過電平轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的正負(fù)電平、負(fù)電代表0，正電代表1。

當(dāng)二進(jìn)制碼“1”輸入電平轉(zhuǎn)換器，根據(jù)COMS傳輸門工作原理，TG1不導(dǎo)通，TG2導(dǎo)通，輸出端輸出高平電壓。

當(dāng)二進(jìn)制碼“0”輸入電平轉(zhuǎn)換器，根據(jù)COMS傳輸門工作原理，TG1導(dǎo)通，TG2不導(dǎo)通，輸出端輸出低平電壓。

3.4 乘法器和加法器

1、乘法器。模擬乘法器是對(duì)兩個(gè)模擬信號(hào)（電壓或電流）實(shí)現(xiàn)相乘功能的的有源非線性器件。主要功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互不相關(guān)信號(hào)相乘，即輸出信號(hào)與兩輸入信號(hào)相乘積成正比。在本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)需要，選用集成塊AD633乘法器實(shí)現(xiàn)。根據(jù)VC和VS 為乘法器的兩個(gè)輸入端，輸入兩個(gè)相乘信號(hào)。W和Z是一個(gè)輸出端，可以將其中一個(gè)接地，從另一端輸出。

2、加法電路。用集成運(yùn)放加反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的運(yùn)算電路[5]來實(shí)現(xiàn)兩路疊加.R1=R2=R4=Rf1=Rf2=3kΩ，平衡電阻R3=R1//R2//Rf1=1kΩ，R5=R4//Rf2=1.5kΩ。這個(gè)電器接成兩個(gè)反相放大器，由于電路存在虛短，在P端接地時(shí)，N點(diǎn)為虛地。顯然，此電路屬于多端輸入的并聯(lián)負(fù)反饋電路，對(duì)反向輸出節(jié)點(diǎn)c可以寫出以下等式：

R4，R5，Rf2和\放構(gòu)成一個(gè)放大倍數(shù)為1的方向放大器，從而使輸出信號(hào)反向，消去上式的負(fù)號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)的疊加。由此便得到QPSK調(diào)制信號(hào)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]樊昌信.通信原理[M].國防工業(yè)出版社.2006.7

第7篇：電路設(shè)計(jì)范文

近年來，隨著我國社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，工業(yè)科技水平不斷得到發(fā)展，低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)也得到了空前的發(fā)展，低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。本文對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了闡釋，針對(duì)現(xiàn)階段我國低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀以及存在的問題，提出了幾點(diǎn)有效的措施，并對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)未來發(fā)展的方向進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：

低壓電動(dòng)機(jī)；電路設(shè)計(jì)；注意問題；有效策略

0引言

在科學(xué)技術(shù)全球化趨勢(shì)的影響下，我國低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)也逐漸受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，因此只有提高低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)水平，將其應(yīng)用于多種領(lǐng)域，才能優(yōu)化我國低壓電動(dòng)機(jī)的整體設(shè)計(jì)效果。

1低壓電動(dòng)機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1低壓電動(dòng)機(jī)原理

低壓電動(dòng)機(jī)控制速度受到聲波波振動(dòng)的角頻率、兩路輸入信號(hào)的震動(dòng)幅度、兩路輸入的信號(hào)方位差、行波的波動(dòng)數(shù)等影響。通過改變刺激的超聲電動(dòng)機(jī)的定子兩邊的電壓值，就可以互相調(diào)節(jié)兩端的位差以及波動(dòng)頻率，從而達(dá)到控制速度的目的。這種改變通電時(shí)間的方法更具有可控性。

1.2低壓電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)類型

首先，低壓電動(dòng)機(jī)頻率跟蹤控制技術(shù)。低壓電動(dòng)機(jī)本質(zhì)上是利用摩擦進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但是定子之間的摩擦情況以及滑動(dòng)率是不能確定的，而且定子頻率會(huì)隨著溫度的升高而升高、溫度的降低而降低。低壓電動(dòng)機(jī)頻率跟蹤控制技術(shù)不僅能夠穩(wěn)定低壓電動(dòng)機(jī)的工作頻率，同時(shí)還能提高低壓電動(dòng)機(jī)的整體性能，具有較好的抗干擾性能，而且還能連續(xù)持續(xù)的工作，最主要的缺陷就是需要額外的傳感系統(tǒng)。其次，不采用模型跟蹤控制技術(shù)。低壓電動(dòng)機(jī)自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜繁瑣，尤其是其驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中的非線性因素眾多。低壓電動(dòng)機(jī)并沒有采用任何跟蹤控制模型，也沒用建立數(shù)學(xué)模型就能夠控制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，日本科學(xué)研究出采用PI控制技術(shù)就能夠有效解決抖動(dòng)速度的方法，但其缺點(diǎn)就是動(dòng)態(tài)性能不合理。經(jīng)過多年的發(fā)展，終于研究出新型的控制方法，這些技術(shù)能夠適用于沒有明確數(shù)學(xué)模型的超聲電動(dòng)機(jī)，或者是非線性速度的低壓電動(dòng)機(jī)。最后，采用PI、模糊控制。采用數(shù)學(xué)模型控制的超聲電動(dòng)機(jī)普遍存在一個(gè)問題，就是動(dòng)態(tài)性較低，超調(diào)量很大，調(diào)整耗費(fèi)時(shí)間，因此經(jīng)過多年的研究，研究人員在采用數(shù)學(xué)模型控制的基礎(chǔ)上增加了PI和模糊控制技術(shù)，設(shè)計(jì)出了能夠進(jìn)行混合控制的遙控技術(shù)。這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低壓電動(dòng)機(jī)精準(zhǔn)定位的目標(biāo)，同時(shí)還能確保低壓電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性，提高低壓電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)水平不僅能夠提高低壓電動(dòng)機(jī)自身的性能，同時(shí)還能使低壓電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)更加趨于便捷化和人性化，值得廣泛應(yīng)用。

2低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

2.1低壓電動(dòng)機(jī)在控制回路電壓選擇上應(yīng)注意的問題

對(duì)于24V、220V、380V三種常用的回路電壓而言，其中220V使用的頻率最多，特別是要控制線路較長(zhǎng)的時(shí)候，就需要考慮電流以及電壓可能出現(xiàn)的損失，然后對(duì)低電電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)整體的設(shè)計(jì)，具體需要注意以下幾點(diǎn)：第一，要將做好控制回路導(dǎo)線的設(shè)計(jì)，公式為：L=500P/0.3×U2，L為導(dǎo)線的臨界長(zhǎng)度，P為接觸功率，U為控制電壓。因此如果實(shí)際控制線路超過了低壓電動(dòng)機(jī)的回路導(dǎo)線的長(zhǎng)度，就必須發(fā)出停機(jī)命令，這樣才能夠繼續(xù)保持接觸器的吸合，這樣才能夠減少停機(jī)故障發(fā)生，見圖2。第二，要做好線路降壓設(shè)計(jì)，公式為U=U1×R1/R2+R，其中R1指的是導(dǎo)線的電阻，R指的是控制線圈的電阻，因此當(dāng)控制線路的降壓過大，就必須阻止回路的發(fā)生，如果一旦回路發(fā)出了啟動(dòng)命令，接觸器就會(huì)無法閉合，從而造成設(shè)備無法正常啟動(dòng)。第三，從低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)本身出發(fā)，根據(jù)低壓電動(dòng)機(jī)的自身特點(diǎn)，速度特性，構(gòu)建合理、科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，建立健全系統(tǒng)識(shí)別體系，根本以上電路設(shè)計(jì)才能夠提高整個(gè)低壓電動(dòng)機(jī)的整體質(zhì)量和水平。與此同時(shí)，低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)人員應(yīng)該真正做到與時(shí)俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實(shí)踐，從而優(yōu)化低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)方案和效果。

2.2低壓電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制回路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

第一，做好電氣隔離措施。對(duì)于整個(gè)低壓電動(dòng)機(jī)而言，要想安全運(yùn)行就需要在低壓電動(dòng)機(jī)的主回路上安裝必要的隔離裝置，從而防止其出現(xiàn)安全隱患。與此同時(shí)，在低壓電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行的過程中，為了防止低壓和高壓引起故障，就需要檢查低壓回路，這樣才能夠確保低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)安全。第二，做好對(duì)接地保護(hù)工作。接地保護(hù)作為整個(gè)低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)的重要組成部分，在其中發(fā)生了十分重要的作用，因此如果一旦出現(xiàn)任何故障，都必須采用這種方法進(jìn)行治療，而且通常情況下，接地故障的電流要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般的短路故障電流，因此很多工作人員盲目認(rèn)為接地保護(hù)工作的工作不大，往往會(huì)忽視，這往往會(huì)導(dǎo)致電路連接出現(xiàn)問題。因此在整個(gè)TN配電系統(tǒng)的過程中，需要將短路保護(hù)作為接地保護(hù)的重要環(huán)節(jié)，將接地故障電流與電流脫扣的比值設(shè)定為1:3。與此同時(shí)，還應(yīng)該利用低壓熔斷器作為接地保護(hù)的方法，在安裝的過程中，切斷故障的回路，使其時(shí)間小于等于0.5s，這樣才能夠提高低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量和水平。

3結(jié)束語

綜上所述，低壓電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷向前發(fā)展，低壓電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍還在逐漸擴(kuò)大，電路設(shè)計(jì)作為低壓電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的過程中發(fā)揮了重要的作用。隨著新型低壓電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代低壓電動(dòng)機(jī)自身的需要，提高低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)水平，不僅能夠提高低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)的工作效率和水平，十分便捷、高效，與此同時(shí)它還影響了其他領(lǐng)域。總之，要把握好低壓電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題，這樣才能確保電動(dòng)機(jī)設(shè)備安全、高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]翁雙安.低壓交流電動(dòng)機(jī)主回路與控制回路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].電工技術(shù),2013,(01):51-52.

第8篇：電路設(shè)計(jì)范文

在學(xué)生愿意主動(dòng)來到課堂學(xué)習(xí)的前提下，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更為重要。為了可以讓學(xué)生興趣盎然地參與到教學(xué)過程中來，教師在能講述知識(shí)的前提下，還要能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，喚起學(xué)生的求知欲望。在這方面，教師可以結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，講述一些射頻集成電路在日常生活中的應(yīng)用。比如，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）總裁兼執(zhí)行長(zhǎng)BrianToohey曾指出：“從物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、智能家居等市場(chǎng)都可以看出，半導(dǎo)體普遍出現(xiàn)在每一種產(chǎn)品類型中，而且正變得無處不在?！眱H僅在我們每天使用的智能手機(jī)中就包含RF收發(fā)器、功率放大器、天線開關(guān)模塊、前端模塊、雙工器、濾波器及合成器等關(guān)鍵射頻元件。而且有報(bào)告指出，2011年這些射頻器件的市場(chǎng)規(guī)模為36億美元，預(yù)計(jì)2011~2015年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.6%，到2016年主要的射頻器件市場(chǎng)將達(dá)47億美元。此外，目前應(yīng)用比較廣泛的WiFi及物聯(lián)網(wǎng)都與射頻集成電路有著密切的關(guān)系。這些切實(shí)應(yīng)用由于與學(xué)生的生活以及將來的就業(yè)息息相關(guān)，因此，相關(guān)內(nèi)容的講述能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

二、如何讓學(xué)生成為課堂的主人

“以教師為中心”“以灌輸為主要形式”的傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)無法適應(yīng)新時(shí)代的需求。如果教師僅根據(jù)教材對(duì)內(nèi)容進(jìn)行枯燥的講解，無法抓住學(xué)生的注意力，學(xué)生很容易溜號(hào)，影響課堂教學(xué)質(zhì)量。因此可以通過引進(jìn)研究型教學(xué)模式、師生互動(dòng)來活躍課堂氣氛。所謂“研究型教學(xué)模式”即將教師由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，將學(xué)生由被動(dòng)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)。如何使學(xué)生成為課堂的主人，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)是課堂教學(xué)的有效手段，教師可以通過創(chuàng)設(shè)開放的問題情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入主動(dòng)探求知識(shí)的過程，使學(xué)生圍繞某類主體調(diào)查搜索、加工、處理應(yīng)用相關(guān)信息，回答或解決現(xiàn)實(shí)問題。比如，以射頻技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用為開放課題，學(xué)生通過查資料，分析整理，更深刻體會(huì)了射頻技術(shù)在智能家居、交通物流、兒童防盜等方面的應(yīng)用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)把“自我”融入到課程中，敢于承擔(dān)責(zé)任，善于解決問題。

三、讓學(xué)生走上講臺(tái)

學(xué)生是課堂的主人，因此，可以改變以往教師在講臺(tái)上講、學(xué)生坐在下面聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式。讓學(xué)生走上講臺(tái)可以將傳統(tǒng)的講授方式轉(zhuǎn)換為專題研討的教學(xué)模式。教師可以提前布置專題內(nèi)容，如射頻器件模型、射頻電路設(shè)計(jì)、射頻技術(shù)發(fā)展、射頻技術(shù)的應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢(shì)等。有個(gè)專題內(nèi)容作為核心，學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下通過檢索資料，組織分析資料，最終走上講臺(tái)向老師和其他學(xué)生講述相關(guān)的內(nèi)容。通過幾年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)這樣可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺性、同時(shí)也能使學(xué)生對(duì)相關(guān)的問題發(fā)表各自的觀點(diǎn)，形成對(duì)問題各抒己見、取長(zhǎng)補(bǔ)短的研討學(xué)習(xí)方式，大大拓寬學(xué)生的知識(shí)面以及綜合表述能力。

四、通過實(shí)踐教學(xué)加深理解理論教學(xué)內(nèi)容

理論教學(xué)是掌握一門技術(shù)的基礎(chǔ)，但實(shí)踐教學(xué)也是必不可少的。學(xué)生在掌握一定的基礎(chǔ)理論的同時(shí)，須要通過設(shè)計(jì)實(shí)踐來強(qiáng)化鞏固。實(shí)踐教學(xué)的引入，不僅能夠加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深入理解，洞悉細(xì)節(jié)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及科研能力。因此，教師可以通過設(shè)置幾個(gè)開放的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容來讓學(xué)生主動(dòng)研究探索。在本課程的教學(xué)中，本人已經(jīng)有計(jì)劃地進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，例如，在實(shí)踐教學(xué)中，曾經(jīng)給學(xué)生布置了“用于GPS的低噪放電路設(shè)計(jì)”的實(shí)踐設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生須要深入理解多方面知識(shí)，比如明確GPS的頻段、確定低噪放的電路結(jié)構(gòu)，并有效評(píng)估電路性能等。為了課程設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，學(xué)生須要進(jìn)行查閱分析資料、軟件安裝、軟件學(xué)習(xí)、電路設(shè)計(jì)、課程論文撰寫等幾個(gè)環(huán)節(jié)的分析設(shè)計(jì)工作，并最終在實(shí)踐中系統(tǒng)深刻地理解掌握課程的理論內(nèi)容，為以后的工作及深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目

第9篇：電路設(shè)計(jì)范文

擴(kuò)展漏極漂移區(qū)是由輕摻雜的N阱形成，可以承受高電壓。在漂移區(qū)等壓線上均勻分布著電場(chǎng)減緩結(jié)構(gòu)，可以提高其耐壓值。為了提高柵漏之間的耐壓漂移區(qū)上的厚場(chǎng)氧將場(chǎng)板提高。但導(dǎo)電溝道在薄柵氧的下面且器件的跨導(dǎo)與導(dǎo)電溝道有關(guān)，所以電場(chǎng)減輕結(jié)構(gòu)不會(huì)影響器件的跨導(dǎo)，襯底和N阱之間的雪崩擊穿電壓和電場(chǎng)減緩結(jié)構(gòu)的效果決定擴(kuò)展漏極晶體管的額定電壓。對(duì)此類器件設(shè)計(jì)需考慮以下參數(shù)：濃度和長(zhǎng)坂長(zhǎng)度、漂移區(qū)結(jié)深、長(zhǎng)度等，器件耐壓會(huì)隨著漂移區(qū)長(zhǎng)度的增加而逐漸上升，直到達(dá)到一定的值。外延層濃度、漂移區(qū)濃度和漂移區(qū)結(jié)深三者共同決定此值。值越大，外延層濃度應(yīng)在保證源漏不穿通情況下盡量低。

2基于IP核低功耗單電源電平轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

目前已經(jīng)提出的電平轉(zhuǎn)換器共有兩類，分別是單電源轉(zhuǎn)換器和雙電源電平轉(zhuǎn)換器，后者需要輸入信號(hào)的電壓供電和輸出信號(hào)的電壓供電兩種電源電壓供電。在多電壓技術(shù)中電平轉(zhuǎn)換器主要是為了實(shí)現(xiàn)低電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換高電壓信號(hào)。關(guān)于不同結(jié)構(gòu)的電平轉(zhuǎn)換器近年來也有許多研究學(xué)者對(duì)其研究，有的是以提高速度，有的是降低功耗。大多數(shù)設(shè)計(jì)采用的雙電源電壓，本文主要是基于IP核作為設(shè)計(jì)的主要性能指標(biāo)，從而提出一種具有低耗的單電源電壓的電平轉(zhuǎn)換器。

傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)運(yùn)用的是單向電平轉(zhuǎn)換器電路，顯然，相對(duì)雙電源轉(zhuǎn)換器，在布線資源上單電源電平轉(zhuǎn)換器有明顯的優(yōu)勢(shì)，例如在一個(gè)多電壓SoC上，實(shí)現(xiàn)模塊之間信號(hào)的傳輸需要大量的電平轉(zhuǎn)換器，一旦模塊之間的接口信號(hào)所使用的雙電源電壓的電平轉(zhuǎn)換器，一些較為珍貴的布線資源便會(huì)被占用，導(dǎo)致布線資源短缺，如果采用單電源電壓電平轉(zhuǎn)換器可有效緩解上述問題。一般影響電平轉(zhuǎn)換延時(shí)性能的主要因素有副端電路中各器件的寄生電阻、中間級(jí)電路電流等，在設(shè)計(jì)時(shí)如果要獲得較好的低功耗性能，對(duì)精確計(jì)算各器件尺寸及電流，一定情況下還需充分考慮器件的耐壓情況。

3結(jié)語