電子系統設計課程總結

2021-03-14 10:16:06 字數 4861 閱讀 8036

一、論述題:

1. 電子系統設計用到的軟體?

spice/pspice、 protel或者dxp multisim10 dsp 、 matlab、 keil c51、proteus、 dspbuilder 、modelsim、quartus、外殼設計(autocad)。

電原理圖繪製、印製電路板設計、數位電路**、可程式設計邏輯器件設計等功能

2. 電子設計要注意哪些事項?

1、搭接電路方面:

(1)總體布局,在安放積體電路時要考慮整體的布局,應盡量讓電流的流向合理,接線盡量短。

(2)應充分利用板子上的電源條,所有的正極、負極電源線都連成乙個網,不要混用。

(3)電源和地之間要接個大的電解電容作濾波。

(4)當乙個電子系統有多個電路單元組成時,每搭接成乙個單元時,一定要進行檢測,確認正確後再進行後路電路的設計。

(5)cmos電路的輸入端、控制端不能懸空。因mos管的柵極對地的電阻式無窮大的,如有感應電荷就洩放不掉。

2、除錯電路方面:

(1)首先檢查使用儀器(示波器、萬用表)是否正常。

(2)要考慮到儀器對電路的影響。

2、簡析題:

1、設計電路地線怎麼搞?有什麼準則?

地線定義為:訊號流回源的低阻抗路徑。

在低頻電路中,訊號的工作頻率小於1mhz,它的佈線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應採用一點接地。當訊號工作頻率大於10mhz時,地線阻抗變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,應採用就近多點接地。工作頻率介於1mhz~10mhz, 的電路採用混合接地式。

如果採用一點接地,其地線長度不應超過波長的1-20,否則應採用多點接地法。懸浮接地是系統的地與大地不直接連線,而是通過變壓器耦合或者直接不連線,處於懸浮狀態。

地線造成電磁干擾的主要原因是地線存在阻抗,當電流流過地線時,會在地線上產生電壓,這就是地線雜訊。在這個電壓的驅動下,會產生地線環路電流,形成地環路干擾。當兩個電路共用一段地線時,會形成公共阻抗耦合。

解決地環路干擾的方法有切斷地環路,增加地環路的阻抗,使用平衡電路等。解決公共阻抗耦合的方法是減小公共地線部分的阻抗,或採用併聯單點接地,徹底消除公共阻抗。

接地  1.地線的共阻抗干擾電路圖上的地線表示電路中的零電位,並用作電路中其它各點的公共參考點,在實際電路中由於地線(銅膜線)阻抗的存在,必然會帶來共阻抗干擾,因此在佈線時,不能將具有地線符號的點隨便連線在一起,這可能引起有害的耦合而影響電路的正常工作。  2.如何連接地線通常在乙個電子系統中,地線分為系統地、機殼地(遮蔽地)、數字地(邏輯地)和模擬地等幾種,在連接地線時應該注意以下幾點:  1)正確選擇單點接地與多點接地。

在低頻電路中,訊號頻率小於 1mhz,佈線和元件之間的電感可以忽略,而地線電路電阻上產生的壓降對電路影響較大,所以應該採用單點接地法。 當訊號的頻率大於 10mhz 時,地線電感的影響較大,所以宜採用就近接地的多點接地法。 當訊號頻率在 1~10mhz 之間時,如果採用單點接地法,地線長度不應該超過波長的 1/20,否則應該採用多點接地。

  2)數字地和模擬地分開。電路板上既有數位電路,又有模擬電路,應該使它們盡量分開,而且地線不能混接,應分別與電源的地線端連線(最好電源端也分別連線)。要盡量加大線性電路的面積。

一般數位電路的抗干擾能力強,ttl 電路的雜訊容限為 0.4~0.6v,cmos 數位電路的雜訊容限為電源電壓的 0.

3~0.45 倍,而模擬電路部分只要有微伏級的雜訊,就足以使其工作不正常。所以兩類電路應該分開布局和佈線。

  3)盡量加粗地線。若地線很細,接地電位會隨電流的變化而變化,導致電子系統的訊號受到干擾,特別是模擬電路部分,因此地線應該盡量寬,一般以大於 3mm 為宜。  4)將接地線構成閉環。

當電路板上只有數位電路時,應該使地線形成環路,這樣可以明顯提高抗干擾能力,這是因為當電路板上有很多積體電路時,若地線很細,會引起較大的接地電位差,而環形地線可以減少接地電阻,從而減小接地電位差。  5)同一級電路的接地點應該盡可能靠近,並且本級電路的電源濾波電容也應該接在本級的接地點上。  6)總地線的接法。

總地線必須嚴格按照高頻、中頻、低頻的順序一級級地從弱電到強電連線。高頻部分最好採用大面積包圍式地線,以保證有好的遮蔽效果。

2、什麼時候用遮蔽?

遮蔽體具有減弱干擾的功能。

(1)當干擾電磁場的頻率較高時,利用低電阻率的金屬材料中產生的渦流,形成對外來電磁波的抵消作用,從而達到遮蔽的效果。

(2)當干擾電磁波的頻率較低時,要採用高導磁率的材料,從而使磁力線限制在遮蔽體內部,防止擴散到遮蔽的空間去。

(3)在某些場合下,如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的遮蔽效果時,往往採用不同的金屬材料組成多層遮蔽體。

3、開關電源有哪些優點?

開關電源的主要優點:

體積小、重量輕(體積和重量只有線性電源的20~30%)、效率高(一般為60~70%,而線性電源只有30~40%)、自身抗干擾性強、輸出電壓範圍寬、模組化。

開關電源的主要缺點:

由於逆變電路中會產生高頻電壓,對周圍裝置有一定的干擾。需要良好的遮蔽及接地

開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的道通與截止.將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的一組或多組電壓!轉華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50hz高很多.所以開關變壓器可以做的很小,而且工作時不是很熱!!成本很低.如果不將50hz變為高頻那開關電源就沒有意義!!

開關變壓器也不神秘.就是乙個普通的變壓器!這就是開關電源。

4、電路模組間怎麼耦合?

耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電網路的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響,並通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現象;概括的說耦合就是指兩個或兩個以上的實體相互依賴於對方的乙個量度

非直接耦合:兩個模組之間沒有直接關係,它們之間的聯絡完全是通過主模組的控制和呼叫來實現的

資料耦合:乙個模組訪問另乙個模組時,彼此之間是通過簡單資料引數 (不是控制引數、公共資料結構或外部變數) 來交換輸入、輸出資訊的。

標記耦合 :一組模組通過參數列傳遞記錄資訊,就是標記耦合。這個記錄是某一資料結構的子結構,而不是簡單變數。

控制耦合:如果乙個模組通過傳送開關、標誌、名字等控制資訊,明顯地控制選擇另一模組的功能,就是控制耦合。

外部耦合:一組模組都訪問同一全域性簡單變數而不是同一全域性資料結構,而且不是通過參數列傳遞該全域性變數的資訊,則稱之為外部耦合。

公共耦合:若一組模組都訪問同乙個公共資料環境,則它們之間的耦合就稱為公共耦合。公共的資料環境可以是全域性資料結構、共享的通訊區、記憶體的公共覆蓋區等。

內容耦合:如果發生下列情形,兩個模組之間就發生了內容耦合

(1) 乙個模組直接訪問另乙個模組的內部資料;

(2) 乙個模組不通過正常入口轉到另一模組內部;

(3) 兩個模組有一部分程式**重迭(只可能出現在組合語言中);

(4) 乙個模組有多個入口。

3、分析題:

1、用什麼辦法解決溫室大棚中測溫度、濕度的儀器,溫度、濕度感測器被淋濕後出現故障,不能正常工作的問題(感測器的構造選擇防水的、位置)?

答:2、高壓殺蟲器裝置為了提供便攜高壓可變,會產生高壓脈衝導致微控制器不能正常工作怎麼辦(濾波、看門狗、穩壓、遮蔽)?

答:4、填空題:

1、頻寬?

2、運算放大器為什麼有運放?

運算放大器能夠應用到各種運算電路中的有整合的放大電路為了實現輸出電壓與輸入電壓的某種運算關係

3、微控制器為什麼要有中斷?

沒有中斷cpu效率低提高cpu的並行執行的效率

4、什麼是直流、交流、功率放大器?

直接耦合就是直流放大器阻容耦合的就是交流放大能夠向負載提供足夠的訊號功率的放大電路是功率放大器

5、負載大指什麼?

大負載就是能產生大電流的裝置負載,如110kw的直流電機就是大負載,20kw的直流電機就是小負載,負載的大小決定於其電流的大小。

所謂帶負載能力,是說電路的輸出電阻的大小,和電壓源(電流源)中的內阻是乙個意思

6、什麼是脈寬?

脈衝寬度調製是一種模擬控制方式,其根據相應載荷的變化來調製電晶體柵極或基極的偏置,來實現開關穩壓電源輸出電晶體或電晶體導通時間的改變,這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恆定,是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。

7、怎麼控制微控制器的正反?

用同乙個io來控制兩個不同的位口,延時的時間一定要一致,兩台電機同時轉(同時輸出相同電平訊號高或低),一台正轉同時另一台反轉(同時輸出相反電平

8、9、主頻過高會出現什麼情況?

產生射頻訊號會造成干擾。

10、每個ic系統的電源濾波怎麼放置?

在電子裝置或系統內安裝濾波器或放置濾波電路時要注意的是:在捆紮裝置電纜時,千萬不能把濾波器輸入端的電纜和濾波器輸出端的電纜捆紮在一起;pcb佈線時,千萬不能把濾波器輸入端的倍號線和濾波器輸出端的訊號線布置在一起,因為這無疑加劇了濾波器輸入輸出端之間的電磁耦合,形成串擾(關於如何防止串擾在第7章中進行描述),嚴重破壞濾波器和裝置遮蔽對干擾訊號的抑制能力。

另外,要求濾波器的外殼或濾波電路中共模濾波電容(有時也叫y電容)與系統大地之間有良好的低阻抗電氣連線,也就是說,要處理好濾波器的接地

11、要解決的問題就是針對「公共地阻抗耦合」和「低頻地環路」,

12、高頻電路設計時要考慮哪些問題?

高頻電路設計注意哪些問題

1、元器件選用適合用於高頻電路的,介質損耗要小

2、注意交流訊號和直流訊號遮蔽,走線盡量不要平行走線,電源線要略寬過交流訊號線。

3、大面積接地,接地線盡量寬。

4、高頻器件大多很脆弱,注意防靜電和防過壓。

5、直流源要乾淨,用大電容對電源紋波過濾好的電容耦合掉電源的高頻干擾

13、pcb做振動試驗的原因?

振動試驗是評定元器件、零部件及整機在預期的運輸及使用環境中的抵抗能力. 物體或質點相對於平衡位置所作的往復運動叫振動。

14、為什麼要用無鉛焊錫呢?

主要原因是為了環保鉛屬於重金屬,確實對人體是有害的。

15、單面板無法完成時怎麼辦?(用少量的飛線)

電子系統設計題目

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電子系統綜合設計報告

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綜合電子系統課程設計報告V3

2.3.2 工作原理和功能說明15 2.3.3 器件說明 含結構圖 管腳圖 功能表等162.4 功能模組三 實際名17 2.4.1 模組電路及引數計算18 2.4.2 工作原理和功能說明19 2.4.3 器件說明 含結構圖 管腳圖 功能表等20第三部分系統軟體的設計與實現 3.1 主程式流程圖21 ...