电子设计中的创新思维(2009于杭州2)

浙江师范大学数理与信息工程学院余水宝[e-mail]“大学生电子设计竞赛”大学生电子设计竞赛是最佳的创新实践活动•七个选题----任选一题•每组三人----团结协作•四天三夜----吃苦耐劳•日夜鏖战----激情创造大学生电子设计竞赛•作品制作基本部分-------50分发挥部分-------50分•设计报告----20分工作原理----硬件软件测试数据讨论分析创新是主题是灵魂•创新是科技进步和发展的永恒主题,是民族强盛的灵魂和精髓。“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。•创新思维与训练是年轻人的一门必修课毛泽东主席曾说过：“青年人好象早晨8-9点钟的太阳，世界是你们的，也是我们的，但是归根结底是你们的”。年轻人是祖国未来创新生力军。•创新思维需要训练有位科学家曾说过：给我一个支点，就可以撬动整个地球。这是一个最有代表意义的创新思维。创新是主题是灵魂•创新需要实践和升华不久前两位美国学者在全美物理学家中做了一份调查，请他们提名有史以来最出色的十大物理试验，其中多数都是我们在中学课本中耳熟能详的经典之作。所有这些实验的另一共同之处是物理学家们都紧紧“抓”住了“最美丽”的科学之魂：用最基本的原理和最简单的仪器设备，创造最伟大的发现。创新是灵魂创新需要实践和升华★伽利略的自由落体试验在16世纪末，人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落的快。因为“伟大”的亚里士多德是这么说的。伽利略，当时在比萨大学数学系任职，他大胆向权威和公众的观点挑战，从斜塔上同时扔下一轻一重的物体，让大家亲眼看到两个物体是同时落地的。自由落体试验向世人展示了伽利略尊重科学而不畏权威的可贵精神。创新是灵魂创新需要实践和升华★牛顿的棱镜分解太阳光牛顿出生那年，伽利略已与世长辞。牛顿除了对力学三大定理的贡献以外，对光谱的理论也是他的光辉亮点。1665年牛顿毕业于剑桥大学，当时大家都认为白光是一种纯的没有其它颜色的光，而有色光是一种不知何故发生变化的光(又是亚利斯多德的理论)。为了验证这个假设，牛顿把一面三棱镜放在阳光下，透过三棱镜，光在墙上被分解为不同颜色，后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的五颜六色，但是他们认为那是因为不正常。牛顿的结论是：正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫有不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光。创新是灵魂创新需要实践和升华指南针的发明及其……创新是灵魂创新需要实践和升华创新是生产力，创新是财富生前花天酒地，死后风水宝地…哥伦布发现新大陆，探矿寻宝…l原理漏电(触电)保安器原理图创新设计1---漏电(触电)保安器l社会效益l经济效益创新是财富创新设计2-----电子镇流器l节能l启动快、启动电压低l美观精致、美化环境l减小频闪、保护视力创新是财富创新设计3----电子警棍l原理l社会效益和经济效益创新是财富创新设计4----电子灭蚊拍l原理l社会效益：卫生，环保l经济效益：l同类项——电池节能灯，电子捕鱼，煤气灶电子打火。创新是财富创新设计5----组合设计交流稳压器（1）l原理与创新l节能l降低成本、提高产品的市场竞争力l继续创新------用三只继电器实现能切换8档的交流稳压器创新是财富创新设计5----组合设计交流稳压器（2）创新是财富创新设计6----D/A电阻网络原理与创新创新是财富对图2和图3电路，设D0----D7=“1”时的电压为VH，当D0----D7=“0”时的电压为0，则有：)222(256771100DDDVVHO2)164128(RRVRVRVRIVHHHfO创新设计6----D/A电阻网络创新是财富创新设计6----D/A电阻网络国内首款《单片机原理》课堂教学示教板创新是财富创新设计7----新颖60秒旋转电子钟(1)创新是财富创新设计7----新颖60秒旋转电子钟(1)创新设计7----新颖60秒旋转电子钟(1)lCD4017集成电路的功能创新设计7----新颖60秒旋转电子钟(2)lCD4017集成电路的应用举例----轮流点亮十只LED发光管创新设计7----新颖60秒旋转电子钟(2)l巧妙的电子钟60秒旋转电路创新设计7----新颖60秒旋转电子钟(3)创新设计8----程控脉冲分配器（1）74LS138功能表输出反相时序脉冲创新设计8----程控脉冲分配器（2）输出同相时序脉冲创新设计8----程控脉冲分配器（3）l常规方波信号发生器----占空比不等于1/2特点：占空比不等于1/2，电路简洁2ln)+(112CRR2ln12CR创新设计9----555时基电路创新设计9----555时基电路l常规方波信号发生器----占空比等于1/2特点：占空比等于1/2，但电路复杂l新颖方波信号发生器----占空比等于1/2特点：占空比等于1/2，电路简洁创新设计9----555时基电路创新设计10----程控放大器（1）D/A转换原理fORIV-frefrefrefORRVRVRVV)2......128256()2......22(256771100DDDRRVVfrefOD/A电阻网络frefrefrefORRVRVRVV)2128256(创新设计10----程控放大器（1）fORIV•=ifORRV=frefrefrefORRVRVRVV)2128256()222(256771100DDDRRVVfrefO程控放大器原理创新设计10----程控放大器（1）增益小于1的程控放大器创新设计10----程控放大器（1）增益大于1的程控放大器创新设计10----程控放大器（2）增益大于1的程控放大器)222(256771100DDDVViO创新设计10----程控放大器（2）创新设计11----程控三角波信号发生器RCTVdtRCVViiO三角波信号发生器原理创新设计11----程控三角波信号发生器CRTVDDDViO256)222(771100程控三角波信号发生器原理创新设计11----程控三角波信号发生器CRTVDDDViO256)222(771100程控三角波信号发生器创新设计12----RC有源最佳滤波电路阻尼率：传递函数：212112022212212101)111()(CCRRsCRKCRCRsCCRRKsH])1([211221022112112CRCRKCRCRCRCR创新设计12----RC有源最佳滤波电路特点：电路最简，器件易选，调试方便，最佳阻尼，便于程控RCf2210截止频率公式：创新设计13---从正弦到方波最佳整形电路特点：电路最简，调试方便，性能稳定创新设计14----线性增益仪表放大器仪表放大器需具备的特质:1.差动输入：因此仪表放大器应该是个差动放大器；2.高输入阻抗：减小向前级（传感器）索取的电流，因此常采用同向放大器；3.增益可调或程控，以适应不同性能的传感器和不同的应用场合；4.最好是增益呈线性。创新设计14----线性增益仪表放大器仪表放大器1------差动放大器，增益固定1VA创新设计14----线性增益仪表放大器仪表放大器2----增益可调PVRRA221创新设计14----线性增益仪表放大器仪表放大器3-----增益程控，电阻选取困难滔滔大西洋浩浩瀚瀚海水终可斗量微微小电子奇奇妙妙创新永无止境献身小电子收获大人生谢谢大家！结束语-----创新永恒