设计一款电路？组合逻辑电路的设计方法

本文目录

• 设计一款电路
• 组合逻辑电路的设计方法
• 家装电路设计注意事项
• 如何设计电路
• 电路设计注意事项
• 电路设计有什么技巧
• 电路设计基础知识
• 电路设计与改造的注意事项
• 交通灯控制逻辑电路设计
• 用与非门设计一个十字路口交通信号灯控制电路

设计一款电路

以下是一个基本的桥式可逆PWM变换电路的设计，其中包含了对脉宽变化影响Ud大小的详细说明，以及电子器件的作用和工作原理：

电路设计：

1、桥式电路：由两个开关（电力电子开关，如晶体管或晶闸管）和两个二极管（整流二极管或肖特基二极管）组成。两个开关和两个二极管分别连接在一起，形成了一个H桥。

2、脉冲宽度调制（PWM）控制：使用PWM控制信号来控制开关的导通和关闭时间，从而控制输出电压Ud的大小。

3、反馈网络：由电阻和电容组成，用于稳定输出电压Ud。

工作原理：

1、当PWM控制信号为高电平时，开关S1导通，S2关闭。此时，电流从电源正极经S1、负载、二极管D2回到电源负极，形成回路。此阶段，负载电压等于电源电压。

2、当PWM控制信号为低电平时，开关S1关闭，S2导通。此时，电流从电源正极经S2、负载、二极管D1回到电源负极，形成回路。此阶段，负载电压等于0。

脉宽变化如何影响Ud的大小：

1、当PWM控制信号的脉宽增加时，开关S1的导通时间增加，开关S2的导通时间减少。因此，负载电压Ud的时间积分增加，导致输出电压Ud增加。

2、当PWM控制信号的脉宽减少时，开关S1的导通时间减少，开关S2的导通时间增加。因此，负载电压Ud的时间积分减少，导致输出电压Ud减少。

电子器件的作用：

1、开关（电力电子开关）：用于控制电流的通断和方向。通过开关的导通和关闭时间来控制输出电压Ud的大小。

2、二极管（整流二极管或肖特基二极管）：用于整流和续流。在开关S1关闭时，二极管D1和D2将负载电流整流为直流电流，从而保持负载电压Ud的稳定。同时，在开关S1和S2都关闭时，二极管D1和D2可防止反向电流的产生，保护电路安全。

3、电阻和电容（反馈网络）：用于稳定输出电压Ud。电阻用于分压，将输出电压的一部分引入反馈网络；电容用于滤波，将输出电压中的交流成分滤除，保留稳定的直流成分。反馈网络将输出电压Ud与参考电压进行比较，根据误差信号调整PWM控制信号的脉宽，从而控制输出电压Ud的大小。

关键波形图：

1、PWM控制信号波形图：描述了PWM控制信号的电压水平随时间的变化情况。高电平表示开关S1导通，低电平表示开关S2导通。

2、负载电压Ud波形图：描述了负载电压Ud随时间的变化情况。Ud的大小受PWM控制信号的脉宽影响，脉宽增加时Ud增加，脉宽减少时Ud减少。

组合逻辑电路的设计方法

组合逻辑电路的设计：是根据给定的实际逻辑问题，求出实现其逻辑功能的最简单的逻辑电路。

一、组合逻辑电路的设计方法

组合逻辑电路的设计可以按以下步骤进行：

1、分析设计要求，设置输入和输出变量

2、列真值表

3、写出逻辑表达式，并化简

4、画逻辑电路图

二、组合逻辑电路的设计方法的例示：有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外光感3种类型的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中2种或2种以上类型的探测器发出火灾探测信号时，报警系统才产生报警控制信号。试设计一个产生报警控制信号的电路。

解：令A，B，C分别代表烟感，温感和紫外光感三种火灾探测器发出的控制信号，用1表示发生火灾，用0表示无火灾；令Y代表报警控制信号，用1表示发出火灾报警控制信号，用0表示不发出火灾报警控制信号。

根据以上分析可以列出如表所示的真值表。

由表可以写出逻辑表达式为：

如果作以下变换：Y=AB+AC+BC，则可利用一个与或非门加一个非门实现，其逻辑电路图如图所示：

三、组合逻辑电路的分析：根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。

组合逻辑电路分析的主要步骤如下：

（1） 用逻辑图写表达式：可以从输入到输出逐级推导，写出电路输出端的逻辑表达式。

（2） 化简表达式：在需要时，用分式化简法或者卡诺图化简法将逻辑表达式化为最简式。

（3） 列真值表：将输入信号所有可能的取值组合代入化简后的逻辑表达式中进行计算，列出真值表。

（4） 描述逻辑功能：根据逻辑表达式和真值表，对电路进行分析，最后确定电路的功能。

家装电路设计注意事项

电路的设计一定要详细考虑可能性、可行性、可用性之后再确定。本文将从电路设计、插座、灯具、暗盒、音响线等方面为大家介绍家装电路设计的注意事项。:electric_plug:电路设计要灵活电路设计同时还应该注意其灵活性，有时候也不能太“周全”了。在电器插头比较集中的位置考虑将来接一个插线板，效果往往要好于设置满墙的插座。:electric_plug:插座位置要合理插座的位置很重要，常有插座正好位于床头柜后边，造成柜子不能靠墙的情况发生。让插座尽可能的把边一般不会出错，但如果你把插座的位置留得不当不正，就有可能与后期的家具摆放或者电器安装发生冲突。:light_bulb:灯具要考虑双控卧室顶灯可以考虑双控（床边和进门处）。客厅顶灯根据生活需要可以考虑装分控开关（进门厅和回主卧室门处）。:hole:暗盒要注意收费暗盒如何收费一定要事先说好，这是水电路改造最隐蔽、最黑暗的利润点。同学们为此白扔好几百块钱是很正常的事。记住五个字：使劲往下砍。:speaker_high_volume:音响线要埋好环绕的音响线应该在电路改造时就应埋好。

如何设计电路

进行电路设计的步骤：

1、要掌握基础的电子电路理论，最基础的书要看，比如：《模拟电子电路》、《数字电子电路》。

2、然后就是多积累一些基础的电路，以后设计大型的电路系统就会像搭积木一样，非常简单。

可以参考这篇文章《设计手势控制的LED灯：掌握基础电路后，设计电路就是搭积木》。

这篇文章可以给你灵感和启发。

3、开始使用一款EDA软件，比如AltiumDesigner，照着成熟的电路做一遍下来，从原理图到PCB，最终做出实物。

电路设计注意事项

墙内的跑线要设计好，这不但会关系到隐蔽工程的费用多少，而且还能够减少后期家居生活中的插板数量，有利于家中的整洁度提升。:electric_plug:预留网口在新房装修时候，注意在每个房间预留一个网口。无线路由器是可不错的选择，但是不稳定，雷雨天气最好别用。:electric_plug:电器摆放插座的设计很麻烦，但是业主可以事先将家中必须具备的用电产品的预设位置规划好。:electric_plug:漏电保护器安装漏电保护器和空气开关的分线盒的工程不能够省，而且不要放在室外要放在室内，还要注意质量。:light_bulb:灯的选择灯不能买哪种有顶的，清洗是个费力活。装灯带不适用，而且花费大。:potable_water:冷热水管所有龙头都装冷热水管，这样省去后期整改。而且使用也很方便。冷水管在墙里要有1CM的保护层，热水管是1.5CM，因此槽要开得深。

电路设计有什么技巧

1、使用框图：本技巧似乎显而易见，但往往被过分自信的人忽视，他们认为自己已经把要做的活都弄明白了。完全按照你的需要表述电路的方框图对电路的成功设计至关重要。在你开始工作之前，方框图为你提供了一个大纲，它还为将要查看和检查你电路的任何人提供了极好的参考资料。2、各个击破：在很多情况下，在设计电路时你可能不会单打独斗，所以花时间将设计划分为各功能块，每个块都有定义的接口，就可以实现各个击破的策略；参与电路设计的设计师可以专注于各个块。这些块可以独立地用于你目前正着手的项目，也可以在将来重复用于不同的电路设计。通过这种方法，你可以在事情不顺利的时候轻松排除故障，因为你将能够识别你遇到的麻烦是哪个块引起的。3、为电路网络命名：的确，对这一步可能会有疑惑，但确保对pcb上的每个网络进行命名并标注每个网络的用途，可在紧要关头，为你提供诸多帮助。当你必须调试或运行模拟时，它也很有用。网络命名可让你在出问题时，知道该在哪下手。请记住：使命名易于识别；使命名对其要传载的意义一目了然。4、记笔记：谈到电子设计，你的笔记就是你的灵丹妙药。重要的是记录研发过程的每一步，你遇到的每个坑、找到的每个解决方案、以及与你的设计相关的任何其它内容。请务必记下为什么为你的设计选用某些组件、逻辑表的式样、以及设计电路时的任何特殊注意事项。你的笔记有多种用途。5、文本放置保持一致：如果你指定某些名称或在图表上进行注释，你会发现，再次查看时很难弄清这些文字到底是什么意思。在原理图上放置符号和名称时，请确保与命名过程保持一致。写注释时，不要在电路的一部分横着写，而在所有其它部分竖着写。尽量确保名称之间有一些空白，这样包括你在内的读者就不会感到困惑。注释间不要害怕有空白。实际上，空白有助于减少将图示与书写混在一起引发的混乱。这同样适用于速记命名。如果你要以缩写表述任何内容，请尝试在下面添加解释的“段子”，或确保它们易于识别。6、流程化：不要削足适履试图将你的示意图（plan）和注释压缩进特定数量的页面。占页多少并不重要；不要苟且你原理图的质量。确保电路设计始终如一。这有助于提高可读性和更好的应用。在电子电路设计方面没有捷径；这完全取决于付出的努力和努力的结果。7、保留标题：为原理图的每页制作标题、进而提供了每页的更多信息，这会使你受益。除可读性更高外，这样做还可以更轻松地为你的原理图页编制索引。这在调试时会带来益处：当你需要引用电路的某个部分、但又太忙无暇翻遍每一页、只得救助大脑记忆试图找出所需图表的位置时——页索引会帮大忙。8、使连接器可见：你需要能立即区分所有连接器。最好的选择是在原理图中使用引脚表述连接器。通过简单的连接器识别，你将能够正确地追溯电路，且不会迷失在连接中。选用引脚之所以方便，是因为它将“坚守”其位置。与贴纸（sticker）或颜色不同，引脚能更突出引人注目，而不会在图表和笔记中占用太多空间。

电路设计基础知识

　　电路设计要学好，说难不难，说容易也不容易，那么你想知道关于有哪些吗?下面就由我为你带来，希望你喜欢。 　　之设计的基本步骤 　　1、 明确设计任务要求： 　　充分了解设计任务的具体要求如效能指标、内容及要求，明确设计任务。 　　2、 方案选择： 　　根据掌握的知识和资料，针对设计提出的任务、要求和条件，设计合理、可靠、经济、可行的设计框架，对其优缺点进行分析，做到心中有数。 　　3、 根据设计框架进行电路单元设计、引数计算和器件选择： 　　具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新，注意讯号之间的关系和限制;接着根据电路工作原理和分析方法，进行引数的估计与计算;器件选择时，元器件的工作、电压、频率和功耗等引数应满足电路指标要求，元器件的极限引数必须留有足够的裕量，一般应大于额定值的1.5倍，电阻和电容的引数应选择计算值附近的标称值。 　　4、 电路原理图的绘制： 　　电路原理图是组装、焊接、除错和检修的依据，绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图;讯号的流向一般从输入端或讯号源画起，由左至右或由上至下按讯号的流向依次画出务单元电路，反馈通路的讯号流向则与此相反;图形符号和标准，并加适当的标注;连线应为直线，并且交叉和折弯应最少，互相连通的交叉处用圆点表示，地线用接地符号表示。 　　之学会电子电路的组装 　　电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式，不管哪种方式，都要注意： 　　1.积体电路： 　　认清方向，找准第一脚，不要倒插，所有IC的插入方向一般应保持一致，管脚不能弯曲折断; 　　2. 元器件的装插： 　　去除元件管脚上的氧化层，根据电路图确定器件的位置，并按讯号的流向依次将元器件顺序连线; 　　3. 导线的选用与连线： 　　导线直径应与过孔***或插孔***相当，过大过细均不好;为检查电路方便，要根据不同用途，选择不同颜色的导线，一般习惯是正电源用红线，负电源用蓝线，地线用黑线，讯号线用其它颜色的线;连线用的导线要求紧贴板上，焊接或接触良好，连线线不允许跨越IC或其他器件，尽量做到横平竖直，便于查线和更换器件，但高频电路部分的连线应尽量短;电路之间要有公共地。 　　4. 在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱，以方便测量除错; 　　5. 布局合理和组装正确的电路，不仅电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排队故障。 　　之学会电子电路除错 　　实验和除错常用的仪器有：万用表、稳压电源、示波器、讯号发生器等。除错的主要步骤。 　　1. 除错前不加电源的检查 　　对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括错接、少接、多接等;用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好;元器件引脚之间有无短路，连线处有无接触不良，二极体、三极体、积体电路和电解电容的极性是否正确;电源供电包括极性、讯号源连线是否正确;电源端对地是否存在短路***用万用表测量电阻***。 　　若电路经过上述检查，确认无误后，可转入静态检测与除错。 　　2. 静态检测与除错 　　断开讯号源，把经过准确测量的电源接入电路，用万用表电压档监测电源电压，观察有无异常现象：如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫，电源短路等，如发现异常情况，立即切断电源，排除故障; 　　如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数位电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工作状态下，如不符，则调整电路元器件引数、更换元器件等，使电路最终工作在合适的工作状态; 　　对于放大电路还要用示波器观察是否有自激发生。 　　3. 动态检测与除错 　　动态除错是在静态除错的基础上进行的，除错的方法地在电路的输入端加上所需的讯号源，并循着讯号的注射逐级检测各有关点的波形、引数和效能指标是否满足设计要求，如必要，要对电路引数作进一步调整。发现问题，要设法找出原因，排除故障，继续进行。***详见检查故障的一般方法*** 　　4. 除错注意事项 　　***1***正确使用测量仪器的接地端，仪器的接地端与电路的接地端要可靠连线; 　　***2***在讯号较弱的输入端，尽可能使用遮蔽线连线，遮蔽线的外遮蔽层要接到公共地线上，在频率较高时要设法隔离连线线分布电容的影响，例如用示波器测量时应该使用示波器探头连线，以减少分布电容的影响。 　　***3***测量电压所用仪器的输入阻抗必须远大于被测处的等效阻抗。 　　***4***测量仪器的频宽必须大于被测量电路的频宽。 　　***5***正确选择测量点和测量 　　***6***认真观察记录实验过程，包括条件、现象、资料、波形、相位等。 　　***7***出现故障时要认真查询原因。 　　之学会判断电子电路的故障 　　对于新设计组装的电路来说，常见的故障原因有： 　　***1***实验电路与设计的原理图不符;元件使用不当或损坏; 　　***2***设计的电路本身就存在某些严重缺点，不能满足技术要求，连线发生短路和开路; 　　***3***焊点虚焊，接外挂接触不良，可变电阻器等接触不良; 　　***4***电源电压不合要求，效能差; 　　***5***仪器作用不当; 　　***6***接地处理不当; 　　***7***相互干扰引起的故障等。 　　检查故障的一般方法有：直接观察法、静态检查法、讯号寻迹法、对比法、部件替换法旁路法、短路法、断路法、暴露法等，下面主要介绍以下几种： 　　1. 直接观察法和讯号检查法：与前面介绍的除错前的直观检查和静态检查相似，只是更有目标针对性。 　　2. 讯号寻迹法：在输入端直接输入一定幅值、频率的讯号，用示波器由前级到后级逐级观察波形及幅值，如哪一级异常，则故障就在该级;对于各种复杂的电路，也可将各单元电路前后级断开，分别在各单元输入端加入适当讯号，检查输出端的输出是否满足设计要求。 　　3. 对比法：将存在问题的电路引数与工作状态和相同的正常电路中的引数***或理论分析和模拟分析的电流、电压、波形等引数***进行比对，判断故障点，找出原因。 　　4. 部件替换法：用同型号的好器件替换可能存在故障的部件。 　　5. 加速暴露法：有时故障不明显，或时有时无，或要较长时间才能出现，可采用加速暴露法，如敲击元件或电路板检查接触不良、虚焊等，用加热的方法检查热稳定性差等等。

电路设计与改造的注意事项

电路的设计需要将所有的可能性、可用性、可行性全部纳入考虑范围，而且还要做再三确认。其次，电路的灵活性也是一个很关键的影响因素。:electric_plug:插座和地面的距离插座和地面的距离通常都是30厘米，最低不可以低于20厘米。如果安装的矮柜或是榻榻米的话，那么和地面的距离可以适当地调高一些。同时，矮柜和墙面要保持一点距离，否则很可能会挡住插座。其次，开关和地面的最佳距离为130厘米。:electric_plug:电器插头的集中要知道将电器插头集中在一个插线板上的效果绝对比满墙的插座好。:electric_plug:电路改造的注意事项如果要进行电路改造，那么线路的增容一定要参考实际的用电情况。如果是安装即热式的电热水器，那么电线必须是标准的4平方毫米。

交通灯控制逻辑电路设计

　　交通灯控制逻辑电路工作流程图如下： 　　1、要求东西方向的红、 黄、 绿灯和南北方向的红、 黄、 绿灯按照上面的工作时序进行工作， 黄灯亮时应为闪烁状态； 　　2、 南北和东西车辆交替进行， 各通行时间24秒； 　　3、每次绿灯变红灯时， 黄灯先闪烁4秒， 才可以变换运行方向； 　　4、 十字路口要有数字显示作为时间提示，以倒计时按照时序要求进行显示。

用与非门设计一个十字路口交通信号灯控制电路

F（A，B，c），当F＝1时，为南北交通；当f＝0时，东西方向的流量，A为南北方向的特殊情况探查；B是东南方向的特殊情况探查，假设特殊情况是1，没有0，C为南北车的探头，c为1，有南北方向的车辆，0表示没有车辆。列出状态表，用图表简化写出逻辑表达式、中表达式和非表达式。

如果所有的输入都是高的（1），输出是低的（0），如果至少有一个输入是低的（0），输出是高的（1）。

扩展资料

而非门是与门与非门的结合，先非门再非门操作。如果输入用0和1表示，运算的结果是这两个数的乘积。如果1和1（两端都有信号），则输出为0，1和0，输出为1，0和0，输出是1。和门的结果是对两个输入信号进行运算的结果，然后对这个和的结果进行非运算的结果。简单地说，对与错是先对后错的。