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电子钟设计的要求与基本方法

件的焊接和组装、整机调试和指标测试等工作。最终制作出符合指标要求的性能

样机。

(5)总结鉴定

考核样机是否全面达到给定技术指标要求,能否长期可靠地工作。同时写出设计

总结报告、只有通过鉴定后方可投入试生产。

由上述设计步骤可以看出,电子系统的设计最终是要制作出生产样机或定型产品。

整个过程是较复杂的。由于学时数有限和设备条件的限制,我们只能选择方案设计、方

案试验和写总结报告三个环节作为训练重点。

2、设计的基本方法

(1)根据技术指标和系统功能要求,把复杂的电路系统分解成若干个独立的功能单

元。每个单元可由若干个集成电路或分立元件来完成。分解的单元不宜太多,以免造成

单元间连接错误。但也不能太少,造成一个单元太复杂,一旦出故障难以查找。

(2)根据所划分单元的功能,选择合适的电路和器件来完成所需的功能,因此,要

求设计者不仅应具备电路方面的知识,还要熟悉各类器件的性能和特点。

(3)完成各单元电路间的相互连接。对逻辑电路,在时序上应协调一致。对模拟电

路,相位关系应相符。相邻单元间,在电气性能上应匹配,以保证各部分均能正常工作。

由于集成电路的迅速发展,许多单元功能电路已由生产器件的厂家完成。因此,

我们在设计时,搞清总体方案对各部分电路的要求之后,就可选择合适的集成电路。尽

量少用分立元件。这样不仅可以减少器件的数量,还可提高电路的可靠性,降低成本。

一个电路系统设计的好坏,首先是看是否达到技术指标要求,能否长期可靠地工

作。第二,是否经济实用,容易制作,使用、维修方便。故要设计一个比较理想实用的

电路,设计者除必需具备扎实的理论基础知识、丰富的实践经验和很强的想象力外,还

必需熟悉各种器件的功能和性能。

3、实验文件的标准格式

本课程着重训练学生在方案设计、方案试验和撰写总结报告三方面的能力,故在

整个设计过程中要求学生完成三个文件,即方案设计报告、方案试验预习报告和课程设

计总结报告。

对方案设计报告、必须按下述要求画出框图和电路图:

(1)比较简单的框图,一般由几个方框组成。复杂些的电路,一般由十几个方

框组成。通常所有的框图画在一张纸上。始当庞大的电路,可附加各单元电路的方框图。

所画的框图不必太详细,但也不能过于含糊.关键是要反映出电路系统的主要单元电路、

数据通路,输入和输出,以及控制点的设想。

(2)框图要清晰地表示出信息的流向。

(3)每个方框不必指出功能决中所包含的器件。

(4)所有连线必须清晰、整齐。

(5)所有器件符号均采用国际(或国家)标准符号。

方案试验报告包括:调试方法和步骤;指标测量内容和方法;所用仪器设备;记

录测量结果的表格等。

课程设计总结报告,应包括如下内容:任务要求;方案特点;框图组成及其工作

原理;单元电路的设计计算;总电路图;调试方法和步骤;实验结果(包括各点的数据、

波形和指标测量值);结果分析;改进意见和心得体会等。

§2设计课题

1.题目:改通用示波器为简易逻辑分析仪

一、示波器工作原理

1.组成

通用示波器通常由显示器件(阴极射线管)、垂直放大器、触发器或同步电路、时

基、水平放大器、门控放大器、电源等组成,其框图如下所示。

图9示波器方框图

2.工作原理

被测信号经垂直放大器后加到示波器的垂直(Y轴)的偏转系统,使电子射线的

垂直偏转距离正比于输入信号的瞬时值。在示波管的水平(X轴)偏转系统上加以随时

间线性变化的信号;使电子射线在水平偏转正比于时间,那么再示波管的屏幕上就得到

输入信号的时间波形。由于水平偏转系统所加线性变化的信号不可能无限增长,荧光

屏的尺寸也有限,故实际线性变化的信号(扫描信号)是一锯齿波,这样就能使输入信

号的时间波形在荧光屏上反复出现。当锯齿波的重复周期等于输入信号周期(或输入信

号周期的整数倍)时,每次重复出现的波形正好完全重合(同步)就可看到稳定的波形。

3.双踪示波器:

对于双踪示波器,则是由一个电子开关来控制Y轴偏移电压,使其在第一个扫描

周用内接通第一路信号,在第二个扫描周期接通第二路信号(在两个扫描周期可以加入

不同的偏移电压),交替进行。这样在屏幕上就可同时看到两个波形。如上图所示。实

际上示波器是分时工作。

4.示波器功能扩展

根据上述原理,

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