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第3章 模拟电子电路设计基础知识 模拟电子电路设计是综合运用模拟电子技术理论知识的过程，首先必须明确设计任务，对设计任务进行具体分析，根据任务选择方案，然后对方案中各部分进行单元电路设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起。由于电子元器件参数的离散性，加之设计者缺乏经验，理论上设计出来的电路，可能存在这样那样的问题，这就要求通过实验、调试来发现和纠正设计中存在的问题，使设计方案逐步完善，以达到设计要求。 第3章 模拟电子电路设计基础知识 3.1.1 确定设计方案 3.1.2 设计单元电路 3.1.3 计算电路参数 3.1.4 选择元器件 3.1.5 绘制电路图 3.2 模拟电子电路安装 3.2.1 元器件布局 3.2.2 合理布线 3.1.1 确定设计方案 设计方案是根据实际问题的要求和性能指标把要完成的任务分配给若干单元电路，并画出一个能反映出各单元功能的整体原理框图。在设计方案时，要对方案不断进行可行性分析和优缺点分析，明确反映各个组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。完成设计任务有多种途径，确定设计方案就要从多个方案中选择一个最优的方案。方案选择要合理、可靠、经济、功能齐全。 3.1.2 设计单元电路 在确定设计方案后，便开始着手单元电路的设计。单元电路是构成整个系统的基础，只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。 3.1.2 设计单元电路 在单元电路设计前，首先应根据各单元应完成的任务，拟定出各单元电路的性能指标，与其他单元电路之间的连接关系，并选择电路的基本结构形式。一般情况下可在保证电路性能指标的前提下，采用典型电路或参考较为成熟的常用电路；也可以在成熟电路的基础上进行改进和创新，以求保证良好的性能要求。 3.1.2 设计单元电路 在每个单元电路的设计过程中，不仅要注意本单元电路的合理性，还应考虑各单元之间的相互影响，前后之间要互相配合，同时注意各部分输入信号和输出信号之间的关系。另外，模拟电子电路设计中要特别注意阻抗的匹配。 3.1.3 计算电路参数 为保证单元电路达到功能指标要求，在电路基本形式确定之后，运用模拟电子技术的理论知识，对各单元电路的有关元器件参数进行分析计算。例如放大电路，应根据增益或输出电压、输入电阻、输出电阻、通频带、失真度和稳定性等指标，计算电源电压、各电阻的阻值和功率、各电容器的容量及工作电压等参数。 3.1.3 计算电路参数 在进行元件参数计算时，应在正确理解电路原理的基础上，正确运用计算公式，有的可以采用近似计算公式。对于计算的结果还要善于分析，并进行必要的处理，然后确定元器件的有关参数。一般来说，元器件的工作电流、工作电压、功耗和频率等参数，必须满足电路设计指标的要求；元器件的极限参数应留有足够的富裕量；电阻、电容的参数，应取与计算值相近的标称值。 3.1.4 选择元器件 在电子电路设计过程中，选择好元器件是很重要的一步。实践证明，电子电路的各种故障，往往以元器件的故障、损坏的形式表现出来。究其原因，并非都是元器件本身缺陷所造成的，而是由于元器件选用不当所致。因此，要多查资料，更多地了解元器件的性能、特点与使用要点 3.1.4 选择元器件 一般来说，选择元器件应考虑两个方面的问题。 (1) 从具体问题和电路的总体方案出发，确定需要哪些元器件，每个元器件应具备哪些功能。在计算单元电路的参数时，应根据电路指标要求、工作环境等，确定所选元器件参数的额定值，并留有足够的富裕量，使其在低于额定值的条件下工作。 3.1.4 选择元器件 (2) 在保证满足电路设计指标要求的前提下，尽可能减少元器件的品种和规格，以提高它们的复用率。要在仔细分析比较同类元器件在品种、规格、型号和制造厂商之间的差异后，选用便于安装、货源充足、价格低廉、信誉好、产品质量高的制造厂生产的元器件。 在模拟电子电路设计中，有大量的模拟信号需要处理，如交、直流放大、线性检波、振荡、有源滤波、运算等，可以选用功能齐全的各类模拟集成电路，但是不要以为集成电路一定比分立元件好，有些功能简单的电路，选用分立元件会更方便。 3.1.5 绘制电路图 完成上述各个步骤后，应画出总电路图，以便为电路的组装、调试和维护提供依据。当画出总体电路图后，还要注意仔细地全面地审图，找出错误或不合理的地方进行修改。 在绘制电路图的过程中应注意以下几点。 (1) 电路图中的信号流向，一般从输入端或信号源画起，由左到右、自下而上，按信号的流向依次画出各单元电路，而且要尽量画在同一张图上。如果电路比较复杂，也可分开画成几张图，但应把主电路图画在同一张图上，把一些相对独立或次要的部分画在另外的图上，并要适当标注。 3.1.5 绘制电路图 (2) 图形符号要标准，并加适当标注。元器件图