原创 全国电子设计大赛-校赛

                     我的这么一个多月

   紧张而艰辛的校内预选赛终于落下了帷幕，这段时间真的是人生宝贵的经历。以下做简短总结。

   在校内预选赛上我是负责模拟电子线路部分，所以在第一天里倍感压力。手心里总是出汗。模电部分一共要做以下内容：1：第一级电路的扩流，要驱动10欧姆的负载。2：无源RC高通滤波器的设计。3：二阶有源低通滤波器的设计。4：有效值芯片的电路设计。由于第一部分是整个系统的第一级而且也是我最不熟悉的部分，所以放在首要的位置。开始的时候是有几种方案选择的，例如功率对管，LM386功放。最后还是决定用功率对管，是因为LM386最小都要放大20倍，如果想用要么首先衰减，要么小信号输出，这难免引来不必要的误差。对管的选择是首先要解决的问题，我的原则是尽量用手头的管子而且不用大功率的就不用。经过一段时间的计算S8050和S8550是可以达到要求的，所以选择了S8050和S8550。之后是电路的连接我的原则是尽量选用简单的电路，而且先以实现功能为主。我就在自己的板子上开始一部一部的试，没用仿真一是因为S8050和S8550不在仿真软件中二是我以前做时仿真没问题焊到板子上不是振荡就是不符合指标。

     首先我尝试以下电路。

想用晶体管工作在开关状态，这样功率会小些。而且Ube不对称引起的交越失真在负反馈回路中会很小，且输出阻抗也可以做的很小。但是焊上去之后发现交越失真还是无法解决，后来回想书上说的Ube是负温度系数这样即使负反馈也很难解决这个问题。之后又用到克服交越失真的一个电路。如下：

之后问题就出现在这个电路上，后来发现这个电路有个明显的缺陷。电流从100欧的电阻流下时克服失真的三极管会对这个电流有明显的放大，这个电流留给后级对管的Ib此时后级要承担很大的电流，8050的PCM是承受不了的。所以最后决定用最简单的克服交越失真的方法加二极管。电路图如下：

用这个电路之后交越失真的问题解决了但是新的问题又来了，15欧电阻还可以驱动但是10欧的限幅了，这个问题让我困扰了好久。终于经过了分析和大量的试验，发现给1N4148提供电流的电阻太大了，这样会使流入后级的Ib受到限制从而截止和饱和失真了。之后又想使电路完善些，我在S8050的集电极上加了个电阻承担三极管功率的负担。这是最终的电路。

最后就剩散热的问题使Pcm保持在一定范围内。由于TO-92封装没有专门的散热片所以我们自制了散热片。将0.5W的散热片锯成了两半，在里面加上了给CPU散热的硅脂问题解决了。经过这个电路的搭建，总结出设计方案时还是有些草率，没有完全分析好电路在搭建使得走了很多弯路，在以后的设计中方案的分析和论证是必不可少的。而且在遇到问题的时候一定要冷静要学会凭经验。比如这次就是饱和和截止失真可是还是让我分析了好久好久。

之后的制作变得顺利了许多，高通和低通都是我以前制作过的而且对电路和参数很了解，所以很快就做完了。至于绝对值电路都是芯片手册给的所以没有太多的心得。

在这次比赛中最最让我遗憾的是离比赛还有大概两个小时的时候我们的板子出了问题，之前还好好的可是加了测试点之后系统崩溃了，虽然单论某项指标可以完成功能可是总得系统出了问题。这让我们有些不知所措。我尽量冷静下了。因为数字电位器的部分是我的队友做的，所以有些力不从心。由于时间紧迫我只能负责写论文。我一步一步回忆我们的系统时间也一分一秒的过去，心跳开始加速。最后终于完成了可是非常不完善。

到了晚上测试，我们都很郁闷。这几天过的十分不轻松。我们之前的系统可以说是十分完善的，功能指标都完成了。成功要酝酿好久好久可是失败来的是那么迅速让人猝不及防。我们苦苦准备的成果，我们一个月来的奋不顾身。真的就这样白费了。真的就是这两个小时毁了我们的努力。很是遗憾很是不甘……吃饭时我大口大口的吃，我的队友几乎要掉下了眼泪。

测试时我们早早来到了实验室，我们很是不甘，希望老师给我们机会，真的不甘是这个原因被淘汰。测试时我看到了希望。这是真的很紧张，高考的时候也没这么紧张过浑身冒虚汗。我告诉自己一定要控制自己的情绪把电路连好，不要着急，我们相互鼓励，相互督促。我觉得在那天夜里的一个多小时我们真的尽了最大的努力，尽了最大的努力去挽回。

不管成绩如何，我觉得这几月真的值得去做，值得去奋不顾身做自己喜欢的事……

接下来就这一个多月的实验室学习经历做简短总结。

我是负责模电的，培训的时候指导老师说元器件的参数很重要，而且实际和理论的差距很大。我首先做的是补充基础知识。我买了老师推荐的数目《OP放大器的设计》、《运算放大器设计》、《晶体管电路设计 上、下》这些都是日本人编的书。老师说日本人讲究工程，所以编书以实际为主。看了这些书果然受益匪浅。当然学习芯片是培训时重要部分，每天都会留点时间学习芯片手册，我的原则是一切以手册为主。由于都是英文的手册开始时学起来有些吃力。可是经过一段时间的训练有了质的突破。网络是学习的重要来源我到实验室看书或是做电路累的时候会上上有关电子设计比赛的网站，里面的许多文章对我都有很大的帮助。我都会考到我的电脑里面经常理解着看看，有的重要的还会打印出来。对于做电路。我首先做的是仿真，开始一段时间把老师留的模拟部分的题目都仿真出来了。后来的进度比较慢，首先要焊板子，为了焊好专门到工训学了一上午的焊工。虽然进步不多可是理论是有了。之后是调板子。这是我们一起的。虽然我只负责了四路的滤波器。可是对于我们的系统还是要大家一起来完成，以后出错了还有个照应。小系统都调完了之后开始了在万用板上搭电路。这个过程是很慢的，远远慢于仿真和看书的过程。但我觉得这个过程一定要经历。我就一步一步来调零啊，防自激啊。焊了许多单元电路。包括：

1：比较器。包括393 361之类。这个东西看着容易，电路简单，可是太容易振荡了。幸好及时找了老师搭了个迟滞比较器，把问题解决了。这个用来给测频率用。

2：模拟开关：用的是MAX353。导通电阻很小响应时间也快，而且是美信的，可以申请的。用了一下，和小系统一起做了个交直流的电压表。

3：振荡器：这个最难做的。文氏桥是容易振可是很容易失真。这个是负反馈的问题可是很难解决。电阻要么自己调要么用JFET工作在变阻区，很难把握工作点。

4：各种放大电路：正相放大，反相放大，级联，仪用放大。了解了什么情况下用什么样的放大电路。仪用放大是了解了专用芯片。AD623，AD620，IN118（这个比较贵是从上届学长打包买的）。

5：各种各样的滤波器：低通，高通，带通，带阻。

6：电压源，电流源，电压对电流的转换，电流对电压的转换。当时做的是直流的直接使晶体管工作在甲类状态就可以了。要是多想想交流的，这次比赛就不会那么辛苦了.所以在以后的训练中一定要多多思考。

7：箝位，稳压电路之类。

具体的电路就是这些。学习的过程更重要的是互相的学习，所以我常问问老师问题然后记到本子上。还有就是与队友的交流和其他组队员的交流。与他们交流真的学到不少东西。

   在这一个多月的时间还是有很多遗憾的。首先我的学习不够系统。比较乱。很难找到方向。虽然都是围绕一个主题，但还是感觉进步慢。没怎么形成一个整体，和系统。还有就是重点有些找的不够准确，有些芯片还是应该提前使用下。

其次，太注重运放的设计，有点忽略分立元件。

    比赛毕竟不是一个人的事，与队友的及时交流是非常关键的。这次比赛之后是对我及我们组的磨练。只有真刀真枪的实战才能检验我们的队伍。也感谢这次失败使我们更加团结，更加冷静。