电子工程设计基础课程内容.ppt
电子工程设计基础,电气工程与自动化系,过程自动化教研室,课程的教学目的,培养学生的创新思维与创新能力以实用电子系统（产品）的设计方法、制作技能为培训目的，与全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”科技作品竞赛的培训紧密结合的专业素质训练选修课程。在课程中对学生进行全面的、系统的、综合的电子工程设计的训练。,过程自动化教研室,电子工程设计课程的内容设置,实用电子设计基础常用电子元器件的选用电子制作的技能与技巧常用仪器仪表及工具软件的使用电子电路的安装与调试基本单元电路的设计与制作,电子工程设计,电子应用系统设计电子电路设计与仿真技术CPLD、FPGA应用技术电子电路测量技术实用测控系统综合设计与制作设计报告的写作,过程自动化教研室,课程的考核,过程自动化教研室,参考书籍（推荐）,电子制作基础,过程自动化教研室,参考书籍（推荐）,现代电子设计,过程自动化教研室,课程的教学内容,基本单元电路的设计与制作,电子电路的安装与调试,常用仪器仪表及工具软件的使用,电子制作的技能与技巧,常用电子元器件的选用,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,1、常用无源器件：电阻、电容、电感等。应注意使用功率、工作频率、噪声系数、工作损耗等参数进行选择。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,2、常用有源器件：半导体晶体管、集成电路等。使用中应注意关键的直流、交流参数，器件手册中推荐使用的条件和典型应用电路等。例如：极限工作参数、测试工作条件等等。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,3、特殊器件 气敏电阻 有一种煤气泄漏报警器，在瓦斯泄漏后会报警，甚至启动脱排油烟机通风。这种报警器内就是装置了一种气敏电阻。这种半导体在表面吸收了某种自身敏感的气体之后会发生反应，而使自身的电阻值改变。它一般有四个电极，两个为加热电极，另两个为测量电极。气敏电阻根据型号对不同的气体敏感。有的是对汽油，有的是对一氧化碳，有的是对酒精敏感。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,压敏电阻压敏电阻用作电路的过压保护。将压敏电阻和电路并联，其两端电压正常时电阻值很大，不起作用。一旦超过保护电压，它的电阻值迅速变小，使电流尽量从自己身上流过，从而保护了电路。,湿敏电阻湿敏电阻对环境湿度敏感，它吸收环境中的水分，直接把湿度变成电阻值的变化。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,霍尔器件霍尔器件几乎是每台计算机中都用的器件，另外在各种精密的工业设备中也有它的身影。它主要用来检测磁力，而且基本上都是以“集成霍尔传感器”的形式出现。用高灵敏的霍尔器件还可以制作电子罗盘呢。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,干簧管（干簧继电器）初听这个名字很怪，（习惯了就好），干簧管是一种磁敏的特殊开关。它的两个触点由特殊材料制成，被封装在真空 的玻璃管里。只要用磁铁接近它，干簧管两个节点就会吸合在一起，使电路导通。因此可以作为传感器用，用于计数，限位等等。有一种自行车公里计，就是在轮胎上粘上磁铁，在一旁固定上干簧管构成的。装在门上，可作为开门时的报警、问候等。在“断线报警器”的制作中，也会用到干簧管。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,热释电红外探测器利用人体发出的红外线进行检测，产生电信号输出，常用于门控及防盗报警等电路中。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,在电子电路中，为了控制电压和电流，需要用到电阻器。电阻器通常叫做电阻。电阻器的种类很多，从结构形式来分，有固定电阻、可变电阻和电位器三种。在电路原理图中，电阻器的符号如图所示。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,1.常用电阻的结构和特点表1 几种常用电阻的结构和特点,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,2.标称阻值和允许误差大多数电阻上，都标有电阻的数值，这就是电阻的标称阻值。电阻的标称阻值，往往和它的实际阻值不完全相符。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差，除以标称阻值所得的百分数，叫做电阻的误差。表2 常用电阻允许误差的等级,国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。误差越小的电阻，标称值越多。表3是普通电阻的标称阻值系列。表中的标称值可以乘以10、100、1000、比如1.0这个标称值，就有1、10、100、1k、10k、100k、。表3 普通固定电阻标称阻值系列,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,3.电阻的额定功率当电流通过电阻的时候，电阻由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它能承受的功率，电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率。电阻消耗的功率可以由电功率公式：电阻的额定功率也有标称值，常用的有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。在电路图中，常用以下所示的符号来表示电阻的标称功率。选用电阻的时候，要留一定的余量，选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。比如实际负荷1/4瓦，可以选用1/2瓦的电阻，实际负荷3瓦，可以选用5瓦的电阻。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,4.电阻的类别和符号为了区别不同种类的电阻，常用几个拉丁字母表示电阻类别，如图3所示。第一个字母R表示电阻，第二个字母表示导体材料，第三个字母表示形状性能。上图是碳膜电阻，下图是精密金属膜电阻。表4 电阻的类别和符号,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,表5 电阻的类别和符号,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,5.色环阻值 表示法碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环，其余顺次是二、三、四道色环，如图4所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字，第二道色环表示第二位数字，第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义如图所示。口诀：棕红橙黄绿蓝紫灰白黑,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,在各种电子设备中，调谐、耦合、滤波、去耦、隔断直流电、旁路交流电等，都需要用到电容器。电容器通常叫做电容。电容的种类很多，按结构形式来分，有固定电容、半可变电容、可变电容。在电路中，电容的符号如下所示。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,1.常用电容器的结构和特点常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。,2.标称容量和允许误差电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表8。常用固定电容的标称容量系列见表9。表7 常用固定电容允许误差的等级,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,表6 几种常用电容的结构和特点,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,2.标称容量和允许误差电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表8。常用固定电容的标称容量系列见表9。表8 常用固定电容的标称容量系列,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,3.电容的耐压电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。表9 常用固定电容的直流电压系列 表9 常用固定电容的直流电压系列,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,4.电容的绝缘电阻由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。,5.在电路图中电容单位的标注规则 通常在容量小于10000pF的时候，用pF做单位，大于10000pF的时候，用uF做单位。为了简便起见，大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。例如，3300就是3300pF，0.1就是0.1uF等。,过程自动化教研室,常用电子元器件的选用,6.电容使用常识 电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候，还要注意正负极不要接反。,不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容，滤波可以选用电解电容，旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象，并且核对它的电容值。安装的时候，要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到，以便核实。,过程自动化教研室,Diagram,过程自动化教研室,Diagram,过程自动化教研室,Diagram,Add Your Text,Add Your Text,Add Your Text,Add Your Text,过程自动化教研室,Diagram,Add Your Text,Add Your Text,Add Your Text,Add Your Title,过程自动化教研室,Diagram,Add Your Title,Text,Text,Text,过程自动化教研室,Cycle Diagram,过程自动化教研室,Diagram,过程自动化教研室,Diagram,2003.10 Add Your Text2003.10 Add Your Text2003.10 Add Your Text,2000,2001,2002,2003,Company History,2001.10 Add Your Text2001.10 Add Your Text2001.10 Add Your Text,2002.10 Add Your Text2002.10 Add Your Text2002.10 Add Your Text,2000.10 Add Your Text2000.10 Add Your Text2000.10 Add Your Text,过程自动化教研室,Diagram,Add Your Title,Add Your Title,ThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guild Design Inc.,ThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guild Design Inc.,过程自动化教研室,Block Diagram,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,过程自动化教研室,Table,过程自动化教研室,Diagram,过程自动化教研室,3-D Pie Chart,过程自动化教研室,Table,过程自动化教研室,Thank You!,
