微波电路及其PCB设计(一)

微波电路及其PCB 设计

一．关于CAD 辅助设计软件与网络分析仪

对于高频电路设计，当前已经有了很好的CAD 类软件，其强大的功能足以克服人们在设计经验方面的不足及

繁琐的参数检索与计算，再配合功能强大的网络分析仪，按理应该是稍具经验者便能完成质量较好的射频部件。

但是，实际中却不是这回事。

CAD 设计软件依靠的是强大的库函数，包含了世界上绝大部分无线电器件生产商提供的元器件参数与基本性

能指标。不少射频工程师错误地认为：只要利用该工具软件进行设计，就不会有多大问题。但实际结果却总是与

愿望相反，原因是他们在错误认识下放弃高频电路设计基本概念的灵活应用及基本设计原则的应用经验积累，结

果在软件工具的应用中常犯下基本应用错误。射频电路设计CAD 软件属于透明可视化软件，利用其各类高频基本

组态模型库来完成对实际电路工作状态的模拟。至此，我们已经可以明白其中的关键环节:高频基本组态模型有

两类，一类属于集中参数形态之元器件模型，另一类属于常规设计中的局部功能模型。于是存在如下方面问题：

（1）元器件模型与CAD 软件长期互动发展，日趋完善，实际中可以基本相信模型的逼真度。但元器件模型

所考虑的应用环境（尤其是元器件应用的电环境）均为典型值。多数情况下，必须利用经验确定系列应用参数，

否则其实际结果有时甚至比不借助CAD 软件的设计结果相差更远。

（2）CAD 软件中建立的常规高频基本组态模型，通常限于目前应用条件下可预知的方面，而且只能局限于

基本功能模型（否则产品研发无须用人，仅靠CAD 一手包办而诞生各类产品）。

（3）特别值得注意的是：典型功能模型的建立，是以典型方式应用元器件并以典型完善的工艺方式构造（包

括PCB 构造）下完成的，其性能也达到“典型”的较高水平。但在实际中，就是完全模仿，也与模型状态相差甚

远。原因是：尽管选用的元器件及其参数一致，但它们的组合电环境却无法一致。在低频电路或数字电路中，这

种相差毫厘的情况妨碍不大，但在射频电路中，往往发生致命的错误。

（4）在利用CAD 软件进行设计中，软件的容错设计并不理睬是否发生与实际情况相违背的错误参数设置，

于是，按照其软件运行路径给出一理想的结果，实际中却是问题百出的结果。可以知道其关键错误环节在于没有

利用射频电路设计的基本原则去正确应用CAD 软件。

（5）CAD 软件仅仅属于设计辅助工具，利用其具备的实时模拟功能、强大的元器件模型库及其函数生成功

能、典型应用模型库等等方面来简化人们的繁琐设计与计算工作，到目前为为止，尚远远无法在具体设计方面代

替人工智能。

CAD 软件在射频PCB 辅助设计中所体现的强大功能是该软件大受欢迎的一个重要方面。但实际中，许多射频

工程师会经常“遭其暗算”。导致原因仍然是其对参数设置的容错特性。往往利用其仿真功能得出一理想的模型

（包括各个功能环节），一到实际调试中才发现：还不如利用自己的经验来设计。

所以，CAD 软件在PCB 设计中，仍然仅仅有利于拥有基本的射频设计经验与技巧的工程师，帮助他们从事繁

琐的过程设计（非基本原则设计）。

网络分析仪分为标量和矢量两种，是射频电路设计必不可少的仪器。通常的做法是：结合基本的射频电路设

２

计理念和原则完成电路及PCB 设计（或利用CAD 软件完成），按要求完成PCB 的样品加工并装配样机，然后利用

网络分析仪对各个环节的设计逐个进行网路分析，才有可能使电路达到最佳状态。但如此工作的代价是以至少

3~5 版的PCB 实际制作，而若没有基本的PCB 设计原则与基础理念，所需要的PCB 版本将更多（或者无法完成设

计）。

由上述可见：

（1）在利用网络分析仪对射频电路进行分析过程中，必须具有完备的高频电路PCB 设计理念和原则，必须

能通过分析结果而明确知道PCB 的设计缺陷棗仅此一项就要求相关工程师具备相当的经验。（2）对样机网路环节进行分析过程中，必须依靠熟练的实验经验和技巧来构造局部功能网络。因为很多时

候，通过网络分析仪所发现的电路缺陷，会同时存在多方面的导致因素，于是必须利用构造局部功能网路来加以

分析，彻查导致原因。这种实验性电路构造必须借助清晰的高频电路设计经验与熟练的电路PCB 构造原则。

二．本文的针对范畴

本文主要针对通讯产品的一个前沿范畴棗微波级高频电路及其PCB 设计方面的理念及其设计原则。之所以选

择微波级高频电路之PCB 设计原则，是因为该方面原则具有广泛的指导意义且属当前的高科技热门应用技术。从

微波电路PCB 设计理念过渡到高速无线网络（包括各类接入网）工程，也是一脉相通的，因为它们基于同一基本

原理棗双传输线理论。

有经验的射频工程师设计的数字电路或相对较低频率电路PCB，一次成功率是非常高的，因为他们的设计理

念是以“分布”参数为核心，而分布参数概念在较低频率电路（包括数字电路中）中的破坏作用，常为人们所忽

略。

长期以来，许多同行完成的电子产品（主要针对通讯产品）设计，往往问题重重。一方面固然与电原理设计

（包括冗余设计、可靠性设计等方面）的必要环节缺乏有关，但更重要的，是许多这类问题

在人们认为已经考虑

了各项必要环节下而发生的。针对这些问题，他们往往将精力花在对程序、电原理、参数冗余等方面的核查上，

却极少将精力花在对PCB 设计的审核方面，而往往正是由于PCB 设计缺陷，导致大量的产品性能问题。

PCB 设计原则涉及到许多方方面面，包括各项基本原则、抗干扰、电磁兼容、安全防护，等等。对于这些方

面，特别在高频电路（尤其在微波级高频电路）方面，相关理念的缺乏，往往导致整个研发项目的失败。许多人

还停留在“将电原理用导体连接起来发挥预定作用”基础上，甚至认为“PCB 设计属于结构、工艺和提高生产效

率等方面的考虑范畴”。许多专业射频工程师也没有充分认识到该环节在射频设计中，应是整个设计工作的特别

重点，而错误地将精力花费在选择高性能的元器件，结果是成本大幅上升，性能的提高却微乎其微。

应特别在此提出的是，数字电路依靠其强的抗干扰、检纠错以及可任意构造各个智能环节来确保电路的正常

功能。一个普通的数字应用电路而高附加地配置各类“确保正常”的环节，显然属于没有产品概念的举措。但往

往在认为“不值得”的环节，却导致产品的系列问题。原因是这类在产品工程角度看不值得构造可靠性保证的功

能环节，应该建立在数字电路本身的工作机理上，只是在电路设计（包括PCB 设计）中的错误构造，导致电路处

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于一种不稳定状态。这种不稳定状态的导致，与高频电路的类似问题属于同一概念下的基本应用。

在数字电路中，有三个方面值得认真对待：

（1）数字信号本身属于广谱信号。根据傅里叶函数结果，其包含的高频成份非常丰富，所以数字IC 在设计

中，均充分考虑了数字信号的高频分量。但除了数字IC 外，各功能环节内部及之间的信号过渡区域，若任意而

为，将会导致系列问题。尤其在数字与模拟和高频电路混合应用的电路场合。

（2）数字电路应用中的各类可靠性设计，与电路在实际应用中的可靠性要求及产品工程要求相关，不能将

采用常规设计完全能达到要求的电路附加各类高成本的“保障”部分。

（3）数字电路的工作速率正在以前所未有的发展迈向高频（例如目前的CPU，其主频已经达到1.7GHz 棗远

远超过微波频段下限）。尽管相关器件的可靠性保障功能也同步配套，但其建立在器件内部和典型外部信号特征

基础上。

三．双传输线理论对微波电路设计

及其PCB 布线原则指导意义综述

（一）双线理论下的PCB 概念

对于微波级高频电路，PCB 上每根相应带状线都与接地板形成微带线（非对称式），对于两

层以上的PCB，即

可形成微带线，又可形成带状线（对称式微带传输线）。各不同微带线（双面PCB）或带状线（多层PCB）相互

之间，又形成耦合微带线，由此又形成各类复杂的四端口网络，从而构成微波级电路PCB 的各种特性规律。

可见，微带传输线理论，是微波级高频电路PCB 的设计基础。

■对于800MHz 以上的RF-PCB 设计，天线附近的PCB 网路设计，应完全遵循微带理论基础（而不是仅仅将

微带概念用于改善集中参数器件性能的工具）。频率越高，微带理论的指导意义便越显著。■ 对于电路的集中参数与分布参数，虽然工作频率越低，分布参数的作用特性越弱，但分布参数却始终是

存在的。是否考虑分布参数对电路特性的影响，并没有明确的分界线。所以，微带概念的建立，对于数字电路与

相对中频电路PCB 设计，同样是重要的。

■ 微带理论的基础与概念和微波级RF 电路及PCB 设计概念，实际上是微波双传输线理论的一个应用方面，

对于RF-PCB 布线，每相邻信号线（包括异面相邻）间均形成遵循双线基础原理的特征（对此，后续将有明确的

阐述）。

■ 虽然通常的微波RF 电路均在其一面配置接地板，使得其上的微波信号传输线趋向复杂的四端口网路，

从而直接遵循耦合微带理论，但其基础却仍是双线理论。所以在设计实际中，双线理论所具有的指导意义更为广

泛。

■ 通常而言对于微波电路，微带理论具有定量指导意义，属于双线理论的特定应用，而双线理论具有更广

泛的定性指导意义。

■ 值得一提的是：双线理论给出的所有概念，从表面上看，似乎有些概念与实际设计工作并无联系（尤其

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是数字电路及低频电路），其实是一种错觉。双线理论可以指导一切电子电路设计中的概念问题，特别是PCB

线路设计概念方面的意义更为突出。

虽然双线理论是在微波高频电路前提下建立的，但这仅仅因为高频电路中分布参数的影响变得显著，使得指

导意义特别突出。在数字或中低频电路中，分布参数与集中参数元器件相比，达到可以忽略的地步，双线理论概

念变得相应模糊。

然而，如何分清高频与低频电路，在设计实际中却是经常容易忽略的方面。通常的数字逻辑或脉冲电路属于

哪一类？最明显的具非线性元器件之低频电路及中低频电路，一旦某些敏感条件改变，很容易体现出某些高频特

征。高档CPU 的主频已经到1.7GHz，远超过微波频率下限，但仍然属于数字电路。正因为这些不确定性，使的

PCB 设计异常重要。

■ 在许多情况下，电路中的无源元器件，均可等效为特定规格的传输线或微带线，并可用双传输线理论及

其相关参量去描述。

总之，可以认为双传输线理论是在综合所有电子电路特征基础上诞生的。因此，从严格意义上说，如果设计

实际中的每一环节，首先以双传输线理论所体现的概念为原则，那末相应的PCB 电路所面临的问题就会很少（无

论该电路是在什么工作条件下应用）。

(二)双传输线与微带线构造简介

1·微波双线的PCB 形式

微带线是由微波双线在特定条件下的具体应用。图1-a. 即为微波双线及其场分布示意图。在微波级工作频

率的PCB 基板上，可以构成常规的异面平行双线（图1-b.所示）或变异的异面平行双线（图1-c.所示）。当其

中一条状线与另一条状线相比可等效为无穷大时，便构成典型的微带线（如图1-d.所示）。从双传输线到微带，

仅边缘特性改变，定性特征基本一致。

注：在许多微波专业论述中，均仅仅描述由常规均匀圆柱形导体构成的双传输线，对PCB 电路的双线描述则

以矩形条状线为常规双传输线。

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2·微带线的双线特征

图2-a.为常规微波双线的场分布示意图。图2-b.为PCB 条状线场分布示意图。图2-c.为带有有限接地板的

微波双线场分布示意（注：图中双线之一和接地板连通）。图2-d 为具有相对无穷大接地板之双线场分布示意（注：

图中双线之一和接地板连通）。

图3-a.为典型偶模激励耦合微带线场分布示意。图3-b. 为典型奇模激励耦合微带线场分布示意。

从图1、图2、图3 所示场分布状态看，双线与微带线（包括耦合微带线）特性仅仅为边缘特性的不同。

四．PCB 平行双线中的电磁波传输特性

（一）分布参数概念与双传输线

对于集中参数电路，随着工作频率的提高，电路中的电感量和电容量都将相应减少，如图4 所示的振荡回路。

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当电路中电感量小到一定程度，将使线圈等效为直线（图4-b.）；当电容量小到一定程度，将由导线间分

布电容所替代（图4-c.）。

由上述定性描述得如下高频电路设计原则：

● 当工作频率较高时，集中参数将转化为分布参数，并起主导作用。这是微波电路的主要形式。

● 在分布参数PCB 电路中，沿导线处处分布电感，导线间处处分布电容。

● 在高频PCB 电路设计中，注意元器件标称值与实际值的离散性差别是相对于工作频率而定的。

● 由图可知，PCB 条状双线就是具有分布参数之电路的简单形式，除了可以传输电磁能外，还可作为谐振

回路使用。

（二）PCB 条状双线分布参数的等效方式

通常将一段双线导线分成许多小段（例如每段长度1cm），然后将每段双导线所具有的分布电感与电容量表

示为集中参数形式，如图5 所示。图中b 线，可以是PCB 上与a 同面并行之走线或地线，也可以是异面并行之走

线，为便于解释，这里指空气中两并行线。

在双线传输分析上，常将介质损耗忽略（即R1<<ωL1，G1<<ωC1），然后等效为图5 所示的“无耗传输线”

形式（即忽略电磁波衰耗）。根据电磁场理论，可知每1cm 的条状双传输线电感量与电容量分别为：

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L1≈ (μ/π)ln(2D/d) (H)

C1≈πε/ln(2D/d) (F)

式中，μ=线间介质磁导率（H/cm）。当介质为空气时，μ=μ0=4×E-5（H/cm）；ε=线间介电常数。当介

质为空气时，ε=ε0=8.85×E-10；D=双线间距；d=PCB 线厚度或宽度（具体定义详见后续说明）。

综合上述的设计概念如下：

● PCB 中，可分别近似认为d 为铜皮宽度（对电感）或铜皮厚度（对电容），前提是对无接地板的同面双

线。对于异面平行双线时，D 为PCB 厚度，d 为线宽。

● 工作于高频状态两层以上PCB 设计中，不仅要考虑同面走线间的分布参数，也需考虑异面走线间的分布

参数，而且更为重要（具接地板的RF-PCB 电路则属于另外的分析方式棗参见后续）。（三）电磁波在PCB 条状双线上的传输特点

图3 所示的PCB 条状双线等效电路中，在直流电源接入瞬间，从左到右，电压和电流是以依次向相邻电容充

电，然后向次级电容放电的过程形式传播的，称为电流行波。

若将图6 中电源换为简谐规律的交流源，可以推知，将有一电压行波从左至右传播。沿线电压值与时间位置

均有关。这种电压行波，在工作波长与所考察传输线长度可比拟时，是较为明显的。

有电压必有电场，有电流必有磁场，所以沿线电场与磁场是以简谐规律沿传输线传播的。综上所述，可知道微波级高频电路之PCB 特征如下：

● 当PCB 走线与工作波长可相比拟时，电压和电流从一端传到另一端的形式已不是电动势作用下的电流规

律，而是以行波形式传播，但不是向周围辐射。

● 行波的能量形式，体现为电磁波形式，而且在导体引导下沿线传播。工作频率越高，电磁波能量形式越

明显，通常意义下的集中参数器件之处理功能越弱。

● 必须明确：当频率足够高时，PCB 走线开始脱离经典的欧姆规律，而以“行波”或电磁波导向条形式体

现其在电路中的功能。

（四）行波的传播特性

1．入射波与反射波

对于理想的“无耗传输线”（忽略损耗），在简谐波作用下，可推出PCB 传输线上瞬时电流波表达式为：

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i(t , z) = Acos(ωt-βz)-cos(ωt+βz)

式中，t=传播时刻；z=传输线上位置（距起端距离）；A、B=与激励信号幅度及终端负载有关的常数（入射

波与反射波幅度）；ω=相角；β=相移常数。

由瞬时电流波表达式可知，在简谐波激励下，PCB 传输线上电流为两个简谐波电流的代数和。分别对式中两

项作函数图，可知：第一项电流为随时间沿+Z 方向（由电源到负载）的电流波；第二项为随时间沿-Z 方向（由

负载到电源）传输的电流波。前者称为入射电流波，后者称为反射电流波。

■ 即：稳态过程中，PCB 传输线上的电流是线上向相反方向传播的两个波叠加之结果。2．关系常数简介

■ α=衰减常数。若考虑PCB 传输线损耗，则α≠0。

■ β=相移常数。其为电磁波沿PCB 传输线传播单位长度的相移，与波长有关系：β=2π/λ。参照图2，

又有关系：

β=

■ γ=传播常数。考虑PCB 传输线损耗时，波的衰减常数α 与相移常数β 的变量和，即：γ=α+jβ■ Vp=相速，行波等相位点的传播速度。相速与β、ω 间存在关系：vp=ω/β。

当电磁波传播方向是与Z 方向平行，则有Vp=Vc(Vc 表示光速)。可以推出：

Vp=

在空气介质中则有Vp=Vc= = =3E-8（m/s）

综上所述，可以推知高频电路及其PCB 设计原则如下：

● 分布参数电路不仅仅体现在集中参数向分布参数的转化，更重要的是PCB 电路的信号处理与传输，都开

始部分地遵循电磁波的固有特性。工作频率越高，这种特性越突出。

● 反射波概念是提高电路输出功率或效率的根本概念，否则将导致与设计不符的一系列问题。

● 分布参数的考察，涉及电磁波理论中的一些基本物理定义，认真掌握这些物理定义在电路中的体现及计

算方式，是解决设计实际的根本手段之一。

● 微波级高频电路PCB 带装线的分布参数特性，可以通过一些关系常数所体现的表达式表征，并通过这些

常数达到PCB 设计目的。

关键应用

在产品工程中，PCB 的设计占据非常重要的位置，尤其在高频电设计中。

将高频电路之PCB 的设计原则与技巧应用于数字电路或具有非线性器件的低频电路，则可

以大幅提高成功率。

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五．PCB 传输线的工作状态

（一）PCB 传输线特性阻抗、匹配及反射

1．特性阻抗Zc

Zc 为PCB 传输线对入射波所呈现的阻抗，或在行波状态下线上电压与电流之比。对图2 电路，有：

进一步推导可得

及Zc≈120ln(2D/d)=276lg (2D/d)

上式中D 和d 的定义与“二——（二）”中的D、d 定义等同。

■ 可见，PCB 传输线特性阻抗Zc 仅与传输线参数（L1、C1、或D、d 等）有关，且呈现纯电阻特性，与实

际激励电源无关。PCB 传输线的特性阻抗值一般在250~700Ω 之间。

IC课设报告电流源负载共源极放大器的设计

IC课设报告 题号： 题目：电流源负载共源极放大器的设计指导老师： 院系： 专业班级： 学号： 同组成员： 姓名：

目录一．背景简介 1.CMOS 2.Hspice 二．设计目标 三．设计思路概述 1.流程 2.高频分析 四．具体设计步骤 1.选取W/L的值 2.仿真单个MOS的特性 3.相关参数计算 4.小信号等效电路及增益，带宽 5.整体仿真增益和带宽结果 五．电路相关曲线仿真 1.直流特性仿真 2.瞬态分析仿真

3.功耗分析仿真 4.相位仿真曲线 5.幅值仿真曲线 六．理论与实际的讨论 1.数据 2.继续思考 七．课程小结 1.收获和建议 2.成员工作量

一．背景简介 1.CMOS 当今世界,随着计算机、通讯、网络技术的迅猛发展和全球经济一体化进程的加快,发展微电子产业的重要性已日益为各国政府及有识之士所接受。当今社会进入到了一个崭新的信息化时代，微电子技术正是信息技术的核心技术。集成电路(Integrated Circuit,简称IC)就是将有源元件(二极管、晶体管等)和无源元件(电阻、电容等)以及它们的连线一起制作在半导体衬底上形成一个独立的整体. 集成电路的各个引出端就是该电路的输入，输出，电源和地。学习了解IC方面的知识已成为每一个当代大学生的基本要求。 共源极放大器是CMOS电路中的基本增益级。它是典型的反向放大器，负载可以是有源负载或者电流源。共源极放大器需要得到比有源负载放大器更大的增益。设计电流源负载共源极放大器对学习了解IC 有着本质的帮助和提高，这是理论与实践的相结合。下图是电流源负载共源放大器。这种结构采用电流源负载代替PMOS二极管连接的负载。电流源是共栅结构，采用栅极加直流电压偏置VGG2 的P沟道管实现。小信号性能可由模型中用gm2vout＝0（考虑M2 的栅极交流接地）来求得。

模拟电子技术课程设计报告模板

模拟电子技术课程设计报告 设计课题: 数字电子钟的设计 姓名: 学院: 专业: 电子信息工程 班级: 学号: 指导教师:

目录 1．设计的任务与要求 (1) 2.方案论证与选择 (1) 3.单元电路的设计和元器件的选择 (5) 3.1 六进制电路的设计 (6) 3.2 十进制计数电路的设计 (6) 3.3 六十进制计数电路的设计 (6) 3.4双六十进制计数电路的设计 (7) 3.5时间计数电路的设计 (8) 3.6 校正电路的设计 (8) 3.7 时钟电路的设计 (8) 3.8 整点报时电路的设计 (9) 3.9 主要元器件的选择 (10) 4.系统电路总图及原理 (10) 5.经验体会 (10) 参考文献 (11) 附录A：系统电路原理图 (12) 附录B：元器件清单 (13)

数字电子钟的设计 1. 设计的任务与要求 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，我们此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 1.1设计指标 1. 时间以12小时为一个周期； 2. 显示时、分、秒； 3. 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； 4. 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； 5. 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。1.2 设计要求 1. 画出电路原理图（或仿真电路图）； 2. 元器件及参数选择； 3. 编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 2. 方案论证与选择 2.1 数字钟的系统方案 数字钟实际上是一个对标准频率（1H Z）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1H Z时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

PCB板设计步骤

1.5 PCB 板的设计步骤 （1 ）方案分析 决定电路原理图如何设计，同时也影响到 PCB 板如何规划。根据设计要求进行方案比较、选择，元 器件的选择等，开发项目中最重要的环节。 （2 ）电路仿真 在设计电路原理图之前，有时会会对某一部分电路设计并不十分确定，因此需要通过电路方针来验 证。还可以用于确定电路中某些重要器件参数。 （3 ）设计原理图元件 PROTEL DXP 提供了丰富的原理图元件库，但不可能包括所有元件，必要时需动手设计原理图元件，建立 自己的元件库。 （4）绘制原理图 找到所有需要的原理元件后，开始原理图绘制。根据电路复杂程度决定是否需要使用层次原理图。完成原 理图后，用ERC （电气法则检查）工具查错。找到岀错原因并修改原理图电路，重新查错到没有原则性错误为 止。 5 ）设计元件圭寸装 和原理图元件一样， PROTEL DXF 也不可能提供所有元件的封装。需要时自行设计并建立新的元件封装库。 6）设计PCB 板 确认原理图没有错误之后，开始 PCB 板的绘制。首先绘岀 PCB 板的轮廓，确定工艺要求（如使用几层板 等）。然后将原理图传输到 PCB 板中，在网络表、设计规则和原理图的引导下布局和布线。利用设计规则查 错。是电路设计的另一个关键环节，它将决定该产品的实用性能，需要考虑的因素很多，不同的电路有不同 要求 （7 ）文档整理 对原理图、PCB 图及器件清单等文件予以保存，以便以后维护和修改 DXP 的元器件库有原理图元件库、 PCB 元件库和集成元件库，扩展名分别为 DXP 仍然可以打开并使用 Protel 以往版本的元件库文件。 在创建一个新的原理图文件后 ，DXP 默认为该文件装载两个集成元器件库: Miscellaneous Connectors.IntLib 。因为这两个集成元器件库中包含有最常用的元器件。 注意： Protel DXP 中，默认的工作组的文件名后缀为 .PrjGrp ，默认的项目文件名后缀为 .PrjPCB 。如 果新建的是 FPGA 设计项目建立的项目文件称后缀为 .PrjFpg 。 也可以将某个文件夹下的所有元件库一次性都添加进来， 方法是：采用类似于 Windows 的操作，先选中该文 件夹下的第一个元件库文件后，按住 Shift 键再选中元件库里的最后一个文件，这样就能选中该文件夹下的所 有文件，最后点打开按钮，即可完成添加元件库操作。 3.1原理图的设计方法和步骤 下面就以下图 所示的简单 555定时器电路图为例，介绍电路原理图的设计方法和步骤。 3.1.1创建一个新项目 电路设计主要包括原理图设计和 PCB 设计。首先创建一个新项目，然后在项目中添加原理图文件和 PCB 文件，创建一个新项目方法： ?单击设计管理窗口底部的 File 按钮，弹岀一个面板。 ? New 子面板中单击 Blank Project （ PCB ）选项，将弹岀 Projects 工作面板。 ?建立了一个新的项目后，执行菜单命令 File/Save Project As ，将新项目重命名为 "myProject1 . PrjPCB ”保存该项目到合适位置 3.1.2创建一张新的原理图图纸 ?执行菜单命令 New / Schematic 创建一张新的原理图文件。 ?可以看到 Sheetl.SchDoc 的原理图文件，同时原理图文件夹自动添加到项目中。 ?执行菜单命令 File/Save As ，将新原理 SchLib 、PcbLib 、IntLib 。但 Miscellaneous Devices 」ntLib 禾

电路课程设计报告分析

电路分析基础课程设计报告设计题目：MF-47指针式万用电表组装实验 专业建筑电气与智能化 班级建智141班 学号 201402050104 学生姓名张子涵 指导教师郭芳 设计时间2014-2015学年下学期 教师评分 2015年 6月 28日

目录 1.概述 (2) 1.1目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2. 万用表组装实验设计的内容 (2) 3.总结 (2) 3.1课程设计进行过程及步骤 (2) 3.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的 (7) 3.3体会收获及建议 (7) 3.4参考资料（书、论文、网络资料） (7) 4. 教师评语 (7) 5.成绩 (7)

1.概述 1.1目的 （1）通过万用表组装实验，进一步熟悉万用表结构、工作原理和使用方法。 （2）了解电路理论的实际应用，进一步学会分析电路，提高自身的能力。 1.2课程设计的组成部分 1.学习认识万能表 2.组装与检测万能表 3.讨论总结 2.万用表组装实验设计的内容 1.万用表套件材料 2.二极管极性的判断 3.色环的认识 4.元件引脚的弯制成型 5.焊接元器件的插放 6.元器件参数的检测和元器件的焊接 7. 线路板安装程序 3.总结 3.1课程设计进行过程及步骤 1.万用表套件材料

2.二极管极性的判断 判断二极管极性时可用实习室提供的万用表，将红表棒插在“＋”，黑表棒插在“－”，将二极管搭接在表棒两端，观察万用表指针的偏转情况，如果指针偏向右边，显示阻值很小，表示二极管与黑表棒连接的为正极，与红表棒连接的为负极，与实物相对照，黑色的一头为正极，白色的一头为负极，也就是说阻值很小时，与黑表棒搭接的时二极管的黑头，反之，如果显示阻值很大，那么与红表棒搭接的时二极管的正极。 3.色环的认识 黄电阻有4条色环，其中有一条色环与别的色环间相距较大，且色环较粗，读数时应将其放在右边。每条色环表示的意义，色环表格左边第一条色环表示第一位数字，第2个色环表示第2个数字，第3个色环表示乘数，第4个色环也就是离开较远并且较粗的色环，表示误差。由此可知，图3-3-1中的色环为红、紫、绿、棕，阻值为27×105Ω＝2.7MΩ，其误差为±0.5%。将所取电阻对照表格进行读数，比如说，第一个色环为绿色，表示5，第2个色环为蓝色表示6，第3个色环为黑色表示乘100，第4个色环为红色,那么表示它的阻值是56×100=56Ω误差为±2%，对照材料配套清单电阻栏目R19＝56Ω。蓝色或绿色的电阻，与黄电阻相似，首先找出表示误差的，比较粗的，而且间距较远的色环将它放在右边。从左向右，前三条色环分别表示三个数字，第4条色环表示乘数，第5条表示误差。比如：蓝紫绿黄棕表示675×104=6.75MΩ，误差为±1%。从上可知，金色和银色只能是乘数和允许误差，一定放在右边；表示允许误差的色环比别的色环稍宽，离别的色环稍远；本次实习使用的电阻大多数允许误差是±1%的，用棕色色环表示，因此棕色一般都在最右边。 4.元件引脚的弯制成形 左手用镊子紧靠电阻的本体，夹紧元件的引脚，使引脚的弯折处，

pcb板电路原理图分模块解析

PCB板电路原理图分模块解析 前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉，形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理，再复杂的电路,经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从２20 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图１。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时ＶD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电

青岛农业大学电子设计自动化与专用集成电路课程设计报告汇总

青岛农业大学 理学与信息科学学院 电子设计自动化及专用集成电路 课程设计报告 设计题目一、设计一个二人抢答器二、密码锁 学生专业班级 学生姓名（学号） 指导教师 完成时间 实习（设计）地点信息楼121 年 11 月 1 日

一、课程设计目的和任务 课程设计目的：本次课程设计是在学生学习完数字电路、模拟电路、电子设计自动化的相关课程之后进行的。通过对数字集成电路或模拟集成电路的模拟与仿真等，熟练使用相关软件设计具有较强功能的电路，提高实际动手，为将来设计大规模集成电路打下基础。 课程设计任务： 一、设计一个二人抢答器。要求： （1）两人抢答，先抢有效，用发光二极管显示是否抢到答题权。 （2）每人两位计分显示，打错不加分，答对可加10、20、30分。 （3）每题结束后，裁判按复位，重新抢答。 （4）累积加分，裁判可随时清除。 二、密码锁 设计四位十进制密码锁，输入密码正确，绿灯亮，开锁；不正确，红灯亮，不能开锁。密码可由用户自行设置。 二、分析与设计 1、设计任务分析 （1）二人抢答器用Verilog硬件描述语言设计抢答器，实现： 1、二人通过按键抢答，最先按下按键的人抢答成功，此后其他人抢答无效。 2、每次只有一人可获得抢答资格，一次抢答完后主持人通过复位按键复位，选手再从新抢答。 3、有从新开始游戏按键，游戏从新开始时每位选手初始分为零分，答对可选择加10分、20分，30分，最高九十分。 4、选手抢答成功时其对应的分数显示。 （2）密码锁 1、第一个数字控制键用来进行密码的输入 2、第二个按键控制数字位数的移动及调用密码判断程序。当确认后如果显示数据与预置密码相同，则LED 亮；如不相等，则无反应。按下复位键，计数等均复位

无线电能传输(课程设计)实验报告

实验报告 1.实验原理 与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚，实现电能的无线传输是人类多年的一个美好追求。无线电能传输技术（Wireless Power Transfer, WPT）也称之为非接触电能传输技术（ Contactless PowerTransmission, CPT），是一种借于空间无形软介质（如电场、磁场、微波等）实现将电能由电源端传递至用电设备的一种供电模式，该技术是集电磁场、电力电子、高频电子、电磁感应和耦合模理论等多学科交叉的基础研究与应用研究，是能源传输和接入的一次革命性进步。 无线电能传输技术解决了传统导线直接接触供电的缺陷，是一种有效、安全、便捷的电能传输方法，因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。该技术不仅在军事、航空航天、油田、矿井、水下作业、工业机器人、电动汽车、无线传感器网络、医疗器械、家用电器、RFID识别等领域具有重要的应用价值，而且对电磁理论的发展亦具有重要科学研究价值和实际意义。在中国科协成立五十周年的系列庆祝活动中，无线能量传输技术被列为“10 项引领未来的科学技术”之一。 到目前为止，根据电能传输原理，无线电能传输大致可以分为三类：感应耦合式、微波辐射式、磁耦合谐振式。作为一个新的无线电能传输技术，磁耦合谐振式是基于近场强耦合的概念，基本原理是两个具有相同谐振频率的物体之间可以实现高效的能量交换，而非谐振物体之间能量交换却很微弱。 磁耦合谐振式无线电能传输的传输尺度介于前两者之间，因此也被称之为中尺度（mid-range）能量传输技术，其尺度为几倍的接收设备尺寸（可扩展到几米到几十米）。 除了较大的传输距离，还存在以下优势：由于利用了强耦合谐振技术，可以实现较高的功率（可达到kW）和效率；系统采用磁场耦合（而非电场，电场会发生危险）和非辐射技术，使其对人体没有伤害；良好的穿透性，不受非金属障碍物的影响。因此该技术已经成为无线电能传输技术新的发展方向。

《电子设计基础》课程设计报告模板

课程设计报告册格式（本页不打印） 一、设计任务（四号、黑体，不加粗） 例如：十字路口交通灯控制系统设计（正文全部为宋体、小四，下同） 二、设计要求 教师下达的设计基本要求…… 三、设计内容 1.设计思想（宋体、小四、加粗） 对题目的理解，计划采用的实现方法 2.设计说明 对设计方案的简单综述，建议增加方案对比内容； 3.系统方案或者电路结构框图 包含对各个单元电路的详细分析； 保留详细的参数计算、卡诺图、状态转换图等设计内容； 4.设计方案 一个模块电路结构对应一个仿真波形和一段文字说明； 仿真及分析时，请捕捉关键点的波形数据，以确保设计结果具有良好的说服力； 5.电路原理总图 A4纸整张打印，打印出图纸边框 绘制原理图时，应注意加入电源、信号输入与输出端口； 芯片内部具有多个相同功能单元时，注意充分利用； 元器件在电路原理图中的布局应规范、紧凑； 6.PCB分层打印图 按照相同比例分别打印出顶层、底层、丝印层，并尽可能打印在同一张A4纸中； 在保证布通率的前提下，尽量选择较大的线宽、安全间距； 四、设计总结 个人真实的总结体会，不低于100字。 五、参考资料 包括网站、网页的资料；从网站上下载资料过多将被视为抄袭，一定要强调自己的设计思路，创新理念。 注： ——课程设计论文用A4纸打印，文中的计量单位、制图、制表、公式、缩略词和符号应遵循国家的有关规定。 ——实验报告采用A4纸双面打印，实验报告的内容全部手写，所有的打印图请牢固粘贴在实验报告上，不要使用QQ截图等低像素的截图工具。 ——封面与任务书双面打印在同一张A4纸；

1、设计题目 数字钟 2、设计内容和要求： 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 设计要求采用中小规模集成器件完成具有以下技术指标的数字钟： （1）显示时、分、秒； （2）24小时制计数； （3）具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟； （4）具有正点报时功能； （5）要求计时准确、稳定。 3、设计目的 （1）进一步熟悉各种进制计数器的功能及使用； （2）掌握译码器显示电路的应用； （3）熟悉集成芯片的内部结构及应用； （4）掌握数字电子钟的组成与工作原理； （5）提升对实际电路的设计和调试能力。 4、设计原理 数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路，一般由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等单元组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，在精度要求不高的时候，可选用555定时器构成的振荡器加分频器来实现，但精度要求高的电路中多采用晶体振荡器电路加分频器实现，在本设计中要求精度高，所以选用的是后者。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”可采用12进制也可采用24进制计数器，本实验采用24进制。最终完成一天的计数过程。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过六位LED 显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，去触发音频发生器实现报时。校时电路是对“时、分”显示数字进行校正和调整。其数字电子钟系统框图如图1所示。

电子科技大学模电课程设计报告——火灾报警电路

电子科技大学模电课程设计报告——火灾报警电路

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电子科技大学 《模拟电路基础》应用设计报告 设计题目：火灾报警电路 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 一、设计任务 通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。 正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。 当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。 二、电路原理 根据设计要求，把设计的电路分成以下三个模块（图1）： 图1 电路方框图 电路详细构成如下： 放大微 弱电压信 号 判断是否 需要报警 报警指 示

1.二极管温度传感器 仿真时，可用电压源ui1、ui2模拟温度引起的电压变化，但可用二极管作为实际的温度传感器。常温下，硅二极管正向导通时的导通电压约为0.7V。 流过二极管的正向电流固定时，温度每上升1度，正向电压下降大约2mV。 图2 二极管温度传感器 2.差分电压放大电路 发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV，根据后级的比较电压确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较 电压。 因此选择图三这样的电路可将微弱的电信号放大10倍左右。 图3 差分电压放大电路 ) ( 1 2I I f O u u R R u- ? =

3.单限电压比较器 差分电路输出的电压从U2的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电 压UT 进行比较。 图4 单限电压比较器 CC T oH o T o oL o T o V R R R U U u U u U u U u ?+= =>=<4 34 2121;;时，时，

微波电路课程设计报告(DOC)

重庆大学本科学生课程设计指导教师评定成绩表 说明：1、学院、专业、年级均填全称。 2、本表除评语、成绩和签名外均可采用计算机打印。 重庆大学本科学生课程设计任务书

2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。 摘要 本次主要涉及了低通滤波器，功分器，带通滤波器和放大器，用到了AWR，MATHCAD和ADS 软件。

在低通滤波器的设计中，采用了两种方法：第一种是根据设计要求，选择了合适的低通原型，利用了RICHARDS法则用传输线替代电感和电容，然后用Kuroda规则进行微带线串并联互换，反归一化得出各段微带线的特性阻抗，组后在AWR软件中用Txline算出微带线的长宽，画出原理图并仿真，其中包括S参数仿真，Smith圆图仿真和EM板仿真。第二种是利用低通原型，设计了高低阻抗低通滤波器，高低阻抗的长度均由公式算得出。 在功分器的设计中，首先根据要求的工作频率和功率分配比K，利用公式求得各段微带线的特性阻抗1，2，3端口所接电阻的阻抗值，再用AWR软件确定各段微带线的长度和宽度，设计出原理图，然后仿真，为了节省材料，又在原来的基础上设计了弯曲的功分器。同时通过对老师所给论文的学习，掌握到一种大功率比的分配器的设计，其较书上的简单威尔金森功分器有着优越的性能。 对于带通滤波器，首先根据要求选定低通原型，算出耦合传输线的奇模，偶模阻抗，再选定基板，用ADS的LineCalc计算耦合微带线的长和宽，组图后画出原理图并进行仿真。 设计放大器时，一是根据要求，选择合适的管子，需在选定的频率点满足增益，噪声放大系数等要求。二是设计匹配网络，采用了单项化射界和双边放大器设计两种方法。具体是用ADS中的Smith圆图工具SmitChaitUtility来辅助设计，得到了微带显得电长度，再选定基板，用ADS中的LineCalc计算微带线的长和宽。最后在ADS中画出原理图并进行仿真，主要是对S参数的仿真。为了达到所要求的增益，采用两级放大。其中第一级放大为低噪声放大，第二级放大为双共轭匹配放大。 由于在微波领域，很多时候要用经验值，而不是理论值，来达到所要求的元件特性，因此在算出理论值之后，常常需要进行一些调整来达到设计要求。 关键词：低通原型Kuroda规则功率分配比匹配网络微带线 课程设计正文 1.切比雪夫低通滤波器的设计 1.1 设计要求： 五阶微带低通滤波器： 截止频率2.5GHZ 止带频率：5GHZ 通带波纹：0.5dB 止带衰减大于42dB

课程设计报告【模板】

模拟电子技术课程设计报告设计题目：直流稳压电源设计 专业电子信息科学与技术 班级电信092 学号 200916022230 学生姓名夏惜 指导教师王瑞 设计时间2010-2011学年上学期 教师评分 2010年月日

昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 目录 1.概述 (2) 1.1直流稳压电源设计目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2.直流稳压电源设计的内容 (4) 2.1变压电路设计 (4) 2.2整流电路设计 (4) 2.3滤波电路设计 (8) 2.4稳压电路设计 (9) 2.5总电路设计 (10) 3.总结 (12) 3.1所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的12 3.3体会收获及建议 (12) 3.4参考资料（书、论文、网络资料） (13) 4.教师评语 (13) 5.成绩 (13)

昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 1.概述 电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分，直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成，具有体积小，重量轻，性能稳定可等优点，电压从零起连续可调，可串联或关联使用，直流输出纹波小，稳定度高，稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能，是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给，才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低，电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。 1.1直流稳压电源设计目的 （1）、学习直流稳压电源的设计方法； （2）、研究直流稳压电源的设计方案； （3）、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 1.2课程设计的组成部分 1.2.1 设计原理

射频微波技术课程设计

射频微波技术课程设计 专业班级： 学号： 学生姓名: 指导教师： 年月日

设计题目：圆极化微带天线仿真设计 一、内容摘要 微带天线（microstrip antenna）在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。微带天线分2 种：①贴片形状是一细长带条，则为微带振子天线。②贴片是一个面积单元时，则为微带天线。如果把接地板刻出缝隙，而在介质基片的另一面印制出微带线时，缝隙馈电，则构成微带缝隙天线。 二、设计任务及指标： 设计一种谐振频率为920MHz的圆极化贴片天线，利用Ansoft公司的HFSS13.0对其进行建模并对其进行仿真分析天线的远区辐射场特性并进行一系列优化。进一步理解微带天线的特性与应用，掌握微波天线的工程设计方法和技巧，熟悉三维电磁场仿真工具HFSS，了解微波天线产品的系统概念，提高专业素质和工程实践能力。 （1）工作频段：900~1200MHz。 （2）基板FR4：H=1.5mm，Er=4.4，tand=0.02。 （3）驻波比小于1.5。 （4）轴比小于3dB。 （5）方向性系数高于3dB。 （6）极化方式RHCP。 三、设计原理： 1.微带贴片天线的工作原理 微带贴片天线是由介质基片、在基片一面上有任意平面形状的导电贴片和基片另一面上的地板所构成。 天线要解决的两个重要问题是阻抗特性和方向特性。前者要解决天线与馈线的匹配问题； 后者要解决定向辐射或定向接收问题，也就是要解决提高发射功率或接收机灵敏度的问题。 而不论是阻抗特性还是方向特性都必须首先求出天线在远区的电磁场分布，为此要求解满足天线边界条件的麦克斯韦方程组。对于这样一个电磁场的边值问题，严格的数学求解是很困难的。因此，经常采用工程近似的方法进行研究，即用某种初始场的近似分布代替真实的准确分布来计算辐射场。 微带天线的辐射机理实际上是高频的电磁泄漏。一个微波电路如果不是被导体完全封闭，电路中的不连续处就会产生电磁辐射。例如微带电路的开路端，结构尺寸的突变、折弯等不连续处也会产生电磁辐射（泄漏）。当频率较低时，这些部分的电尺寸很小，因此泄漏也笑；但随着频率的增高，电尺寸增大，泄漏就大。在经过特殊设计，即放大成贴片状，并使其工作在谐振状态，辐射就明显增强，辐射效率就大大提高，从而成为有效的天线。 图1是一个简单的微带贴片天线的结构，由辐射元、介质层和参考地三部分组成。与天线性能相关的参数包括辐射元的长度L、辐射元的宽度W、介质层的厚度h、介质的相对介

PCB电路板原理图的设计步骤

PCB电路板原理图的设计步骤 PCB从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印刷板在未来设备的发展工程中，仍然保持着强大的生命力。那 么PCB是如何设计的呢？看完以下七大步骤就懂啦！ 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库，再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高，它直接影响PCB的安装；原理图SCH元件库要求相对宽松，但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB

板框，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成网络表（Design→Create Netlist），之后在PCB软件中导入网络表（Design →Import Netlist）。网络表导入成功后会存在于软件后台，通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接，这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序，越复杂的PCB板，布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度，对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计

电子线路课程设计报告

石英晶体好坏检测电路设计 设计要求 1. 利用高频电子线路及其先修课程模拟电路的知识设计一个电子线路2．利用该电子线路的要求是要求能够检测石英晶体的好坏 3. 要求设计的该电子线路能够进行仿真 4. 从仿真的结果能够直接判断出该石英晶体的好坏 5. 能够理解该电子线路检测的原理 6. 能够了解该电子线路的应用 成果简介设计的该电子线路能够检测不同频率石英晶体的好坏。当有该石英晶体（又称晶振）的时候，在输出端接上一个示波器能够有正弦波形输出,而当没有 该晶振的时候，输出的是直流，波形是一条直线。所以利用该电路可以在使 用晶振之前对其进行检测。 报告正文 （1）引言： 在高频电子线路中，石英晶体谐振器（也称石英振子）是一个重要的高频部件，它广泛应用于频率稳定性高的振荡器中，也用作高性能的窄带滤波 器和鉴频器。其中石英晶体振荡器就是利用石英晶体谐振器作滤波元件构成 的振荡器，其振荡频率由石英晶体谐振器决定。与LC谐振回路相比，石英晶 体谐振器有很高的标准性，采用品质因数，因此石英晶体振荡器具有较高的 频率稳定度，采用高精度和稳频措施后，石英晶体振荡器可以达到很高的频 率稳定度。正是因为石英晶体谐振器的这一广泛的应用和重要性，所以在选 择石英晶体谐振器的时候，应该选择质量好的。在选择的时候要对该晶振检 测才能够知道它的好坏，所以要设计一个检测石英晶体好坏的电路。 （2）设计内容： 设计该电路的原理如下：

如下图所示，BX为待测石英晶体(又名晶振)，插入插座X1、X2，按下按钮SB，如果BX是好的，则由三极管VT1、电容器C1、C2等构成的振荡器工作，振荡信号从VT1发射极输出，经C3耦合到VD2进行检波、C4滤波，变成直流信号电压，送至VT2基极，使VT2导通，发光二极管H发光，指示被测石英晶体是好的。若H不亮，则表明石英晶体是坏的。适当改变C1、C2的容值，即可用于测试不同频率的石英晶体。 图一石英晶体好坏检测电路检测原理图 在上面的电路中，晶振等效于电感的功能，与C1和C2构成电容三点式振荡电路，振荡频率主要由C1、C2和C3以及晶振构成的回路决定。即由晶振电 抗X e 与外部电容相等的条件决定，设外部电容为C L ,则=0,其中C l 是C1、 C2和C3的串联值。 （3）电路调试过程： 首先是电路的仿真过程，该电路的仿真是在EWB软件下进行的，下面是将原图画到该软件后的截图：

射频识别技术课程设计报告

宁波大学 机械工程与力学学院工业工程系 课程设计报告 2012 — 2013学年第1学期 课程名称现代物流设施与规划 设计题目RFID射频识别技术 组组员号 专业班级 2012年12月23日

目录 一、设计任务和要求 (3) 二、设计背景和意义 (3) 三、技术方案与技术路线 (4) 四、取得的成果 (6) 五、遇到的问题及解决方案 (8) 六、分析总结 (9) 参考文献 (9)

一、设计任务和要求 1、学会资料的查询：从Internet上搜寻RFID射频识别技术的相关文献，对射频识别技术有一个大概的认识和了解； 2、学会专研：通过帮助文档及相关资料的查阅，了解射频识别技术的原理和应用场合，寻找一个射频识别技术的应用场合并且设计一个相应的应用射频识别技术系统； 3、要求以小组为单位完成，组员全程参与及合作； 4、公开演示成果，并由老师随机向组员提问； 5、记小组分；第16周课提交资料并进行演示。 二、项目背景和和意义 我们小组选择医院这个社会矛盾的聚集点，设计一款可以帮助提高医院服务救助水平的应用RFID射频识别技术的系统。医院作为救死扶伤的场所也越来越多的引起了大家的关注。由于我国的医院服务救助水平和医务人员的素质都有待提高，不时会有一些恶性的医 疗事故的发生，使人们存在对医护人员排斥甚至厌恶感。针对医药费用的纠纷也常常见诸报纸等新闻媒介。 救死扶伤最重要的就是时间。时间就是生命这句话在医疗救助中绝对称得上是真理。众所周知，现代工业的高速发展给我们带来无比快捷舒适的生活方式的同时恶性疾病也在我国逐年快速增加。例如大家熟知的呼吸道疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等等。这些疾病的特点是发病迅速对抢救时间要求极高并且都极易因为抢救不及时造成病人的生命危险。急救车上有一系列的设备装置和药品，随时准备提供给患者。美国国民患者安全理事会首席专家说，2003年11月至2005年6月，由于急救车的问题引起了8起事故，都是由于相应的设备不在车上或药物过期造成的。这并非人为疏忽，而是在这些推车上至少有三种不同的物品，虽然有检查各物品是否配备的程序，尤其是在急救室执行急救过程中，迅速完成这项检查任务仍然很困难。如何及时了解患者情况，节约医护人员在救助过程中的时间就成了关键中的关键。我们小组成员针对紧急救助情况如何节约时间给出了方案。

PCB电路板设计的一般规范步骤

PCB设计步骤 一、电路版设计的先期工作 1、利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成对应的网络表。当然，有些特殊情况下，如电路版比较简单，已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统，在PCB设计系统中，可以直接取用零件封装，人工生成网络表。 2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上，没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB库专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等 1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修改。 2、规划电路版，主要是确定电路版的边框，包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm的螺丝可用6.5~8mm的外径和3.2~3.5mm内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard中调入。 注意：在绘制电路版地边框前，一定要将当前层设置成Keep Out层，即禁止布线层。 四、打开所有要用到的PCB库文件后，调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节，网络表是PCB自动布线的灵魂，也是原理图设计与印象电路版设计的接口，只有将网络表装入后，才能进行电路版的布线。 在原理图设计的过程中，ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此，原理图设计时，零件的封装可能被遗忘，在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。 当然，可以直接在PCB内人工生成网络表，并且指定零件封装。 五、布置零件封装的位置，也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局，运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令，你需要有足够的耐心。布线的关键是布局，多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件，按住鼠标左键不放，拖住这个元件到达目的地，放开左键，将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动

电子技术课程设计报告三端集成稳压电路

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：三端集成稳压电路

三端集成稳压电路 一、设计任务与要求 1. 掌握二极管的单向导电性及用途； 2.了解三端集成稳压器LM7805和LM317的用途及区别； 3.对桥式整流滤波电路进行了解； 4.对变压器知识进行回顾； 5.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力； 6.要求安全用电，正确使用元件 二、方案设计与论证 可调直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压把家用照明电交流电压220V变为所需要的低压交流电。桥式整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在1.25V-37V可调。 方案一、使用型号LM317三端稳压集成器。接入220V家用照明电源，通过降压变压器，使电压降到适合的值，然后使用IN4001型号二极管，电容等设计整流滤波电路，然后通过使用型号LM317三端稳压集成器，输出一个稳定直流电。 方案二、使用型号LM7805三端稳压集成器。接入220V家用照明电源，通过降压变压器，使电压降到适合的值，然后使用IN4007型号二极管，电容等设计整流滤波电路，然后通过使用型号LM7805三端稳压集成器，输出一个稳定直流电。 论证：由于设计要求通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在1.25V-37V可调。对于型号LM7805三端稳压集成器来说，输入电压为9V--20V，输出电压为固定值5，输出最大电流为1.5A；而型号LM317三端稳压集成器输入电压的要求范围比较大，输出电压为可调的，电压的范围1.25V-37V，输出电流的最大值与上面的相同，对于此设计来说LM317的选择性比较高，比较容易操作。 通过论证，最终确定选用方案一。

数字电路报告-微波炉控制器

数字电路报告-微波炉控制器

课程设计 课程名称：数字电子技术基础（数字部分） 设计题目：微波炉控制器 院（部）：电力学院 专业：电气工程及其自动化 班级： 学生姓名： 学号： 成绩：_____________ 指导教师： 完成时间：至 15

设计内容与设计要求 一．设计内容： 设计制作一个微波炉定时控制器电路，具有三档微波加热功能，分别表 示微波加热为烹调、烘烤、解冻，试验中用LED模拟。具体设计要求 如下： （1）实现工作步骤：复位待机——〉设置输出功能和定时器初值——〉启动定时和工作开始——〉结束烹调、音响提示。 （2）设置三个功能预置键：具有三档微波加热功能, 分别用三个按键来设置不同功能，表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试验时分别使用 三个LED来模拟输出（三个LED不能同时亮）。 （3）设置4位时间预置键：用四个消抖按键分别进行秒个位、秒十位、分个位和分十位的操作时间设置，采用十进制的递增计数方式预置定时器初 值，最大预设数为99分99秒。 （4）设置开启键：设定功能和时间初值后，按开启键，使计时电路以秒为单位作倒计时。当计时到时间为0则断开微波加热器，停止计时并给出声 音提示。 （5）设置复位键：在工作过程中按复位键时，微波加热被随时中止，处于待机状态，三个LED均不亮（即表示控制器输出的微波功率控制信号为 0），时间显示电路显示为00.00。 （6）功能扩展（自选）； 二、设计要求： 1．设计思路清晰，给出整体设计框图； 2．设计各单元电路，给出具体设计思路、电路工作原理，元器件清 15

单；完成电路仿真。 3．完成总电路设计，设计图纸完备； 4．安装调试电路； 5．写出设计报告； 三、主要设计条件 1.提供直流稳压电源、信号源、示波器等仪器； 2.提供各类TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接件等元器件。 3.提供电子综合实验装置。 四、说明书格式 1、课程设计封面； 2、课程设计任务书； 3、说明书目录； 4、设计总体思路，基本原理和框图； 5、单元电路设计（各单元电路图）； 6、总电路设计（总电路图）； 7、安装、调试步骤； 8、故障分析与电路改进； 9、总结与设计调试体会； 10、附录（元器件清单）； 11、参考文献； 12、课程设计成绩评分表。 15