在設計一個電子電路係統時
，首先必須明確係統的設計任務,根據任務進行方案選擇
，然後對方案中的各部分進行單元電路設計、參(can)數(shu)計(ji)算(suan)和(he)器(qi)件(jian)選(xuan)擇(ze)，最(zui)後(hou)將(jiang)各(ge)部(bu)分(fen)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)，畫(hua)出(chu)一(yi)個(ge)符(fu)合(he)要(yao)求(qiu)的(de)完(wan)整(zheng)係(xi)統(tong)電(dian)路(lu)圖(tu)。設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)是(shi)知(zhi)識(shi)的(de)綜(zong)合(he)應(ying)用(yong)過(guo)程(cheng)，包(bao)括(kuo)對(dui)現(xian)有(you)產(chan)品(pin)的(de)分(fen)析(xi)

，對(dui)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)應(ying)用(yong)及(ji)對(dui)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)的(de)完(wan)善(shan)等(deng)方(fang)麵(mian)內(nei)容(rong)。


1　明確係統的設計要求

對係統的設計任務進行具體分析
，充分了解係統的性能、指標
、內容及要求
，以便明確係統應完成的任務。

2 總體方案的選擇

設計電路的第一步就是選擇總體方案。所謂總體方案是根據所提出的任務、要求和性能指標，用具有一定功能的若幹單元電路組成一個整體，來實現各項功能
，滿足設計題目提出的要求和技術指標。

方案選擇的重要任務是根據把握的知識和資料，針對係統提出的任務、要求和條件
，完成係統功能的設計。在這個過程中要敢於探索，勇於創新
，爭取設計的方案公道
、可靠
、經濟、功能齊全
、技ji術shu先xian進jin。並bing且qie對dui方fang案an要yao不bu斷duan進jin行xing可ke行xing性xing和he優you缺que點dian的de分fen析xi
，最zui後hou設she計ji出chu一yi個ge完wan整zheng的de框kuang圖tu。框kuang圖tu應ying能neng正zheng確que的de反fan映ying係xi統tong所suo完wan成cheng的de任ren務wu和he各ge組zu成cheng部bu分fen的de功gong能neng
，清qing楚chu表biao示shi係xi統tong的de基ji本ben組zu成cheng和he相xiang互hu關guan係xi。

由於符合要求的方案往往不止一個，應當針對任務、yaoqiuhetiaojian，zhayueyouguanziliao，yiguangkaisilu，tichubutongdefangan
，ranhouzaixifenximeigefangandekexingxingheyouquedian，jiayibijiao，congzhongxuanyou。zaixuanzeguochengzhong
，changyongkuangtubiaoshigezhongfangandejibenyuanli。kuangtuyibanbubihuadetaijuti
，zhiyaoshuomingjibenyuanlijiukeyile
，danyouxieguanjianbufenyidingyaohuaqingchu，biyaoshishangxuhuachujutidianlulaijiayifenxi。

選擇方案要留意下麵幾個題目。

（1）yingzhenduiguanxidaodianluquanjudetimu
，kaidongnaojin，duotixiebutongdefangan，shenjinjiayibijiao。youxiebufen，haiyaotichugezhongjutidianlu

，genjushejiyaoqiujinxingfenxibijiao，congerzhaochuzuiyoufangan。

（2）不要盲目熱衷於數字化方案。數字電路確有不少優點，但對輸進輸出都是模擬量的小裝置，假如采用數字化方案
，則要先用A/D轉換器將模擬量轉換為數字量
，經過數字電路處理後，再經D/A轉換器將數字量轉換為模擬量，這樣必然帶來高本錢

、電(dian)路(lu)複(fu)雜(za)等(deng)缺(que)點(dian)。因(yin)此(ci)
，不(bu)仔(zai)細(xi)分(fen)析(xi)而(er)一(yi)概(gai)以(yi)為(wei)數(shu)字(zi)化(hua)方(fang)案(an)比(bi)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)方(fang)案(an)好(hao)的(de)觀(guan)點(dian)是(shi)不(bu)適(shi)宜(yi)的(de)。必(bi)須(xu)從(cong)實(shi)際(ji)出(chu)發(fa)
，針(zhen)對(dui)具(ju)體(ti)題(ti)目(mu)提(ti)出(chu)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)方(fang)案(an)，經(jing)過(guo)充(chong)分(fen)的(de)分(fen)析(xi)和(he)比(bi)較(jiao)，最(zui)後(hou)選(xuan)出(chu)最(zui)佳(jia)方(fang)案(an)。

（3）既要考慮方案的可行性
，還要考慮性能
、可靠性
、本錢、功耗和體積等實際題目。

（4）選xuan出chu一yi個ge滿man足zu的de方fang案an並bing非fei易yi事shi，在zai分fen析xi論lun證zheng和he實shi際ji過guo程cheng中zhong需xu要yao精jing益yi求qiu精jing和he完wan善shan，出chu現xian一yi些xie反fan複fu是shi難nan免mian的de，但dan應ying盡jin量liang避bi免mian方fang案an上shang的de大da量liang反fan複fu，以yi免mian浪lang費fei時shi間jian和he精jing力li。

3　單元電路的設計

在確定總體方案
、畫出具體框圖後
，便可進行單元電路的設計。

3.1設計單元電路的一般方法和步驟

（1）根(gen)據(ju)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)和(he)以(yi)選(xuan)定(ding)的(de)總(zong)體(ti)方(fang)案(an)的(de)原(yuan)理(li)框(kuang)圖(tu)
，確(que)定(ding)對(dui)各(ge)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)
，必(bi)要(yao)時(shi)應(ying)具(ju)體(ti)擬(ni)定(ding)主(zhu)要(yao)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)。應(ying)留(liu)意(yi)各(ge)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)的(de)互(hu)相(xiang)配(pei)合(he)

，但(dan)要(yao)盡(jin)量(liang)少(shao)用(yong)或(huo)不(bu)用(yong)電(dian)平(ping)轉(zhuan)換(huan)之(zhi)類(lei)的(de)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)，以(yi)簡(jian)化(hua)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)、降低本錢。

（2）擬定出各單元電路的要求後，應全麵檢查一遍
，確實無誤後方可按一定順序分別設計各單元電路。

（3）選擇單元電路的結構形式。一般情況下
，應查閱有關資料
，以豐富知識、開kai闊kuo眼yan界jie，從cong而er找zhao到dao適shi用yong的de電dian路lu。假jia如ru確que實shi找zhao不bu到dao性xing能neng指zhi標biao完wan全quan滿man足zu要yao求qiu的de電dian路lu時shi，也ye可ke以yi選xuan用yong與yu設she計ji要yao求qiu比bi較jiao接jie近jin的de電dian路lu，然ran後hou調tiao整zheng電dian路lu參can數shu。

每mei個ge單dan元yuan電dian路lu設she計ji前qian都dou需xu要yao明ming確que本ben單dan元yuan電dian路lu的de任ren務wu，具ju體ti擬ni定ding出chu單dan元yuan電dian路lu的de性xing能neng指zhi標biao，與yu前qian後hou級ji之zhi間jian的de關guan係xi，分fen析xi電dian路lu的de組zu成cheng形xing式shi

，選xuan擇ze最zui佳jia電dian路lu形xing式shi。由you於yu同tong樣yang的de電dian氣qi功gong能neng，可ke以yi由you很hen多duo種zhong電dian路lu形xing式shi和he結jie構gou來lai完wan成cheng，在zai選xuan擇ze電dian路lu方fang案an時shi要yao進jin行xing充chong分fen考kao慮lv。

具體設計進行時
，還可以參照經典的、成熟的、先xian進jin的de電dian路lu形xing式shi，也ye可ke以yi進jin行xing創chuang新xin和he改gai進jin，但dan都dou必bi須xu保bao證zheng性xing能neng要yao求qiu。而er且qie單dan元yuan電dian路lu本ben身shen要yao求qiu設she計ji公gong道dao
，各ge單dan元yuan電dian路lu也ye要yao互hu相xiang配pei合he，同tong時shi
，留liu意yi各ge部bu分fen的de輸shu進jin信xin號hao
、輸出信號和控製信號的關係。

3.2參數的計算

為了保證單元電路達到功能指標要求，就需要對參數進行計算，例如放大電路的各電阻阻值
、放大倍數

；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數。隻有很好的理解電路的工作原理，正確利用公式，計算出來的參數才能滿足設計要求。

參數計算時，可能計算出來的參數有多組數據，但應選擇能較好完成電路設計功能與指標的那組。同時，還要留意有關的題目。

（1）元器件的工作電流、電壓、頻率和功耗等參數應能滿足電路的指標要求。

（2）元器件的極限參數必須留有足夠餘量，一般應大於額定值的一定倍數（一般取1.5倍）。

（3） 電阻和電容的參數應選擇計算值四周的標稱值。

3.3元器件的選擇

在進行電子製作時
，要正確的選用電子元器件，了解元件的特性、規格和質量參數
，熟悉它們的管腳排列。考慮到產品在實際工作中可能碰到的環境條件
，在選用元器件時，工作參數要留有餘地。

從cong某mou意yi義yi上shang講jiang，電dian子zi電dian路lu的de設she計ji就jiu是shi選xuan擇ze合he適shi的de元yuan器qi件jian
，並bing把ba它ta們men最zui好hao的de組zu合he起qi來lai。因yin此ci在zai設she計ji過guo程cheng中zhong
，經jing常chang碰peng到dao選xuan擇ze元yuan器qi件jian的de題ti目mu
，不bu僅jin在zai設she計ji單dan元yuan電dian路lu和he總zong體ti電dian路lu及ji計ji算suan參can數shu時shi要yao考kao慮lv哪na些xie元yuan器qi件jian合he適shi
，而er且qie在zai提ti出chu方fang案an、fenxihebijiaofangandeyouquedianshi，youshiyexuyaokaolvnaxieyuanqijianyijitamendexingnengjiagebiruhedeng。zenyangxuanzeyuanqijian？bixugaoqinglianggetimu。diyi，genjujutitimuhefangan，xuyaonaxieyuanqijian，meigeyuanqijianyinggaijuyounaxiegongnenghexingnengzhibiao
；第di二er

，有you哪na些xie元yuan器qi件jian實shi驗yan室shi有you
，哪na些xie在zai市shi場chang上shang能neng買mai到dao，性xing能neng如ru何he
？價jia格ge如ru何he？體ti積ji多duo大da。電dian子zi元yuan器qi件jian種zhong類lei繁fan多duo，新xin產chan品pin不bu斷duan出chu現xian，這zhe就jiu需xu要yao經jing常chang關guan心xin元yuan器qi件jian的de信xin息xi和he新xin動dong向xiang，多duo查zha資zi料liao。

3.3.1 一般優先選擇集成電路

集成電路的應用越來越廣
，它不但減小了電子設備的體積、本(ben)錢(qian)
，進(jin)步(bu)了(le)可(ke)靠(kao)性(xing)，安(an)裝(zhuang)調(tiao)試(shi)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)
，而(er)且(qie)大(da)大(da)簡(jian)化(hua)了(le)設(she)計(ji)

，使(shi)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)的(de)設(she)計(ji)非(fei)常(chang)方(fang)便(bian)。現(xian)在(zai)各(ge)種(zhong)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)的(de)設(she)計(ji)比(bi)以(yi)前(qian)輕(qing)易(yi)的(de)多(duo)。

youyujichengdianlukeyishixianhenduodanyuandianlu，shenzhikeyishixianzhengjidianludegongneng。suoyi，xuanyongjichengdianlushejijifangbianyoulinghuo。tabujinshixitongtijixiao，erqiexingnengkekao，bianyutiaoshijiyunyong。zaishejidianlushihenshouhuanying。

但dan是shi
，不bu要yao以yi為wei采cai用yong集ji成cheng電dian路lu一yi定ding比bi分fen立li元yuan件jian好hao
，有you些xie功gong能neng相xiang當dang簡jian單dan的de電dian路lu

，隻zhi要yao用yong一yi隻zhi三san極ji管guan或huo二er極ji管guan就jiu能neng解jie決jue題ti目mu，若ruo采cai用yong集ji成cheng電dian路lu反fan而er會hui使shi電dian路lu複fu雜za
，本ben錢qian增zeng加jia。因yin此ci在zai頻pin率lv高gao、電壓高

、電流大或要求噪聲極低等特殊場合
，仍采用分立元件，必要時可畫出兩種電路進行比較。

3.3.2怎樣選擇集成電路

集成電路的品種很多，選用方法一般是“先粗後細”
，即先根據總體方案考慮應該選用什麼功能的集成電路

，然後考慮具體性能，最後根據價格等因素選用某種型號的集成電路。
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選用集成電路時，除上述以外，還必須留意以下幾點。

應熟悉集成電路的品種和幾種典型產品的型號
、性能

、價格等，以便在設計時能提出較好的方案
，較快的設計出單元電路和總電路。
選擇集成運放，應盡量選擇“全國集成電路標準化委員會提出的優選集成電路係列”（集成運放）中的產品。

同一種功能的數字電路可能既有CMOS產品，又有TTL產品，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產品
，CMOS數字器件也有普通型和高速型兩種不同產品。對於某些具體情況，設計者可根據其性能和特點靈活把握。 　CMOS器件可以與TTL器件混合使用在同一電路中
，為使二者的高低電平兼容
，CMOS器件應盡量使用+5V電源。但與用+15V電的情況相比
，某些性能有所下降。因此，必要時CMOS仍需+15V電源供電，此時，CMOS器件與TTL器件之間必須加電平轉換電路。

集成電路的常用封裝方式有三種：即扁平式

、豎立式和雙列直插式
，為了便於安裝、更換、調試和維修，一般情況下，應盡可能選用雙列直插式集成電路。

集成電路的型號、原理、功能、特性和參數可查閱有關手冊。

選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實現設計方案，而且也要滿足功耗、電壓
、價格等方麵的要求。

3.3.3阻容元件的選擇

電阻和電容是兩種常用的分立元件
，它們的種類很多，性能各異。阻值相同、品種不同的兩種電阻或容量相同、品種不同的兩種電容在同一電路中的同一位置
，可能效果不大一樣。此外

，價格和體積也可能相差很大。

所以
，設計者應當熟悉各種常用電阻和電容的種類
、性能和特點
，以便根據電路要求，進行選擇。

4　參數的計算

在電子電路的設計過程中

，常需要計算一些參數。對於一般情況，計算參數要留意以下點。

（1）各元器件的工作電壓、電流、頻率和功耗等應在答應範圍內

，並留有適當餘量
，以保證電路在規定的條件下，能正常工作，達到所要求的性能指標。

（2）對於環境溫度、交流電網電壓等工作條件
，計算參數時應按最不利的情況考慮。

（3）涉及元器件的極限參數（例如整流橋的耐壓值）時，必須留有足夠的餘量
，一般按1.5倍左右考慮。

（4）電阻值應盡可能選在1M歐範圍內
，最大不應超過10M歐，其數值應在常用電阻標稱值係列之內，並根據具體情況正確選擇電阻品種。

（5）非電解電容盡可能在100pF~0.1μF範圍內選擇
，其數值應在常用電容標稱值係列之內，並根據具體情況正確選擇電容的品種。

（6）在保證電路性能的條件下盡可能想法降低本錢，減小器件品種，減小元器件的功耗和體積
，為安裝調試創造有利條件。

（7）應把計算確定的各參數值標在電路圖的恰當位置。

5總電路圖的繪製

電路圖通常是在係統框圖、單元電路設計、參數計算和元器件選擇的基礎上繪製的。它是組裝、調試和維修的依據。

在設計好各單元電路以後，應畫出總電路圖。總電路圖是進行實驗和印製電路板設計製作的主要依據，也是進行生產、調試、維修的依據。因此
，畫好總電路圖很重要。

在繪製電路圖時要留意下麵幾點

（1）布局公道、排列均勻、畫麵清楚、便bian於yu看kan圖tu利li於yu對dui圖tu的de理li解jie和he閱yue讀du。有you時shi一yi個ge總zong電dian路lu有you幾ji部bu分fen組zu成cheng
，繪hui製zhi時shi應ying盡jin量liang把ba總zong電dian路lu畫hua在zai一yi張zhang圖tu樣yang上shang。假jia如ru電dian路lu比bi較jiao複fu雜za，需xu繪hui製zhi幾ji張zhang圖tu，則ze應ying把ba主zhu電dian路lu畫hua在zai同tong一yi張zhang圖tu樣yang上shang，而er把ba一yi些xie比bi較jiao獨du立li或huo次ci要yao的de部bu分fen（例如直流穩壓電源）huazailingwaidetuyangshang
，bingzaitudeduankouliangduanzuoshangbiaoji，biaochuxinhaocongyizhangtudaolingyizhangtudeyinchudianheyinjindian，huoyiqitadeshidangdefangshi，shuominggetuyangzaidianlulianxianzhijiandexinhaoguanxi。
為了看清各單元電路的功能關係
，每一個功能單元電路的元件應集中布置在一起
，並盡可能按工作順序排列。

（2）要yao留liu意yi信xin號hao流liu向xiang，通tong常chang從cong輸shu進jin端duan畫hua起qi，由you左zuo至zhi右you或huo由you上shang至zhi下xia按an信xin號hao的de流liu向xiang依yi次ci畫hua出chu各ge單dan元yuan電dian路lu，而er反fan饋kui通tong路lu的de信xin號hao流liu向xiang則ze與yu此ci相xiang反fan。但dan一yi般ban不bu要yao把ba電dian路lu圖tu畫hua成cheng很hen長chang的de窄zhai條tiao，必bi要yao是shi可ke按an信xin號hao流liu向xiang的de主zhu通tong道dao依yi次ci把ba各ge單dan元yuan電dian路lu排pai成cheng類lei似si字zi母mu“U”的外形，它的開口可以朝左
，也可以朝其他方向。

（3）圖形符號要標準，圖中應加適當的標注。電路圖中的中、daguimojichengdianluqijian，yibanyongkuangbiaoshi，zaikuangzhongbiaochutadexinghao
，zaikuangdebianxianliangcebiaochumeigenxiangongnengmingchengheguanjiaohao。suoyouyuanqijiandefuhaodouyingbiaozhunhua。

電(dian)路(lu)圖(tu)中(zhong)所(suo)有(you)的(de)連(lian)線(xian)都(dou)要(yao)表(biao)示(shi)清(qing)楚(chu)
，各(ge)元(yuan)器(qi)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)盡(jin)大(da)多(duo)數(shu)連(lian)線(xian)應(ying)在(zai)圖(tu)樣(yang)上(shang)畫(hua)出(chu)。連(lian)線(xian)通(tong)常(chang)畫(hua)成(cheng)水(shui)平(ping)線(xian)或(huo)豎(shu)線(xian)，一(yi)般(ban)不(bu)畫(hua)斜(xie)線(xian)。互(hu)相(xiang)連(lian)通(tong)的(de)交(jiao)叉(cha)線(xian)，應(ying)在(zai)交(jiao)叉(cha)處(chu)用(yong)圓(yuan)點(dian)標(biao)出(chu)。根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)，可(ke)以(yi)在(zai)連(lian)接(jie)線(xian)上(shang)加(jia)上(shang)信(xin)號(hao)名(ming)或(huo)其(qi)他(ta)標(biao)記(ji)，表(biao)示(shi)其(qi)功(gong)能(neng)或(huo)往(wang)向(xiang)。連(lian)線(xian)要(yao)盡(jin)量(liang)短(duan)

，電(dian)源(yuan)一(yi)般(ban)標(biao)出(chu)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)數(shu)值(zhi)（例如+5V，+15V，-15V等）。電dian路lu圖tu的de安an排pai要yao緊jin湊cou和he協xie調tiao，稀xi密mi恰qia當dang
，避bi免mian出chu現xian有you的de地di方fang畫hua的de很hen密mi，有you的de地di方fang卻que空kong出chu一yi大da塊kuai。總zong之zhi，要yao清qing楚chu明ming了le
，輕qing易yi看kan懂dong

，美mei觀guan協xie調tiao。

（4）電dian路lu圖tu中zhong的de中zhong大da規gui模mo集ji成cheng電dian路lu，通tong常chang用yong框kuang形xing表biao示shi。在zai框kuang中zhong標biao出chu它ta的de型xing號hao，框kuang的de邊bian線xian兩liang側ce標biao出chu每mei根gen連lian線xian的de功gong能neng名ming稱cheng和he管guan腳jiao號hao。除chu中zhong大da規gui模mo器qi件jian外wai
，其qi餘yu元yuan器qi件jian的de符fu號hao應ying當dang標biao準zhun化hua。集ji成cheng電dian路lu器qi件jian的de管guan腳jiao較jiao多duo

，多duo餘yu的de管guan腳jiao應ying當dang做zuo適shi當dang處chu理li。

（5）假(jia)如(ru)電(dian)路(lu)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)
，設(she)計(ji)者(zhe)經(jing)驗(yan)不(bu)足(zu)
，有(you)些(xie)題(ti)目(mu)在(zai)畫(hua)出(chu)總(zong)體(ti)電(dian)路(lu)之(zhi)前(qian)難(nan)以(yi)解(jie)決(jue)
，可(ke)以(yi)先(xian)畫(hua)出(chu)總(zong)電(dian)路(lu)的(de)草(cao)圖(tu)
，調(tiao)整(zheng)好(hao)布(bu)局(ju)和(he)連(lian)線(xian)之(zhi)後(hou)，再(zai)畫(hua)出(chu)正(zheng)式(shi)的(de)總(zong)電(dian)路(lu)圖(tu)。

（6）最好在坐標紙上畫電路圖，可以畫的既好又快。

設計的電路是否能滿足設計要求，還必須通過組裝、調試進行驗證。最後
，繪出的完整電路圖還要通過裝配成品後，再整理而成。

此外，圖中的個別參數值可能需要在實驗時作適當的調整。

在zai實shi際ji設she計ji過guo程cheng中zhong
，碰peng到dao題ti目mu時shi應ying善shan於yu理li論lun聯lian係xi實shi際ji，深shen進jin思si考kao

，分fen析xi原yuan因yin
，找zhao出chu解jie決jue題ti目mu的de辦ban法fa。經jing過guo測ce試shi，性xing能neng指zhi標biao全quan部bu到dao達da要yao求qiu後hou
，方fang可ke使shi用yong。

綜上所述，我們通過一係列的分析和設計、調試等過程
，即可設計出我們所需要的電子電路.

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