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一、题目：基于单片机的系统设计
增加：增加前端模拟部分信号处理 仪器放大器+带通滤波器
功能：实现对带噪声的1KHz微弱信号的数据采集（信号幅度100mV）
二、设计要求及完成情况 1、四层板，大小150mm*95mm ①实验截图![]()
②问题及心得 书中和许多的教程中只有双层板的教学，打开原理图布局的时候，下方的标签显示的是Top Layer和Bottom Layer，也就是仅有两层的板子。通过上网查阅了方法，我们选择从“Design”中找到了Layer Stack Manager,进入层叠界面，点击Add Layer直接添加了两层板，并设置好GND和VCC层，完成后进入编译好的原理图，下方的标签就成功的被改变为四层。之后的调试过程中，我们无法始终无法成功的导入网络，与同学讨论并且查阅资料后，我们发现原来是我们设置四层板的时候，中间的地层没有加net，导致之后可能没有网络出现，而且我们的工程中子层次图与整个工程的书写包括数字、字母大小写都必须一致，不然之后就会出现两个网络，得不到我们所想要的结果，并且修改后要对PCB进行update，保证修改的有效。最后，一定要注意，每一次的操作都需要保存，以保证出现了问题可以从之前的操作中修改，避免丢失严重。 2、仪器放大器AD620AR ①实验截图 （1）库文件和SO-8封装![]()
（2）放大倍数为5倍的原理图
（3）输入输出信号的仿真波形![]()
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②问题及心得 大二上学期的课程模拟电子电路的书本上有几章对放大器的原理和设计的详细讲解，我们参考书上的原理图，设计了比较合适的参数，绘制了如图的原理图。multisim对我们所设计的放大器进行了仿真，基本达到了我们所需的要求。于是，仪器放大器的元件库比较顺利的完成，为之后的绘图做好了准备。 3、二阶压控电压源带通滤波电路OP27GS ①实验截图 （1）库文件和SO-8封装![]()
（2）带通滤波器电路原理图 （中心频率f0=1KHz，通带宽度BW=100Hz）![]()
（3）电路的幅频响应曲线仿真图
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②问题及心得 同样，滤波器在模电的学习和实践中已经学习和了解过多次，此次设计我们所需的滤波器的要求是中心频率f0=1KHz，通带宽度BW=100Hz，在multisim的环境中我们进行了仿真与设计，首先是计算相应的参数，找到合适的参数之后在仿真软件中画出了原理图，我们得到了上图所示的结果，也就是基本达到了我们所需的效果。但是之后的操作中，问题出现了，载入网络表和载入元件engineer change order窗口中出现了unknown pin:pinC1-1的DXP错误警告，它的意思是软件没有找到定义的引脚，有两种错误的可能：1、我们在绘制原理图是没有注意定义引脚定义。2、我们原理图中的引脚标号和PCB封装库的引脚标号不匹配。此时我们的布局已经进行到一半，具体的问题如果要修改需要从每一个元件库中每一个元件每一个引脚的修改，通过查阅网络上别人的经验，我们找到了一个比较快捷的方法消除错误。在design中找到Net list中的Editnets...，删除现在板子上所有出现的net，然后再进行导入，就不会出现之前所出现的unknown pin:pin C1-1的DXP错误警告了。另一个相似的问题是在同样的窗口中，在add component class后面也出现了failed to add classmember的错误警告，同样，便捷的方法是从Design中的classes找到component classes，点击桌面配置母版中的delete classes，删掉之后，我们的原理图中就只剩下一个All的Component Classes了，同样进行重新导入的操作，问题便迎刃而解。 4、原理图和PCB板整体布局与走线 （要求：1.考虑电磁兼容和信号的完整性2.整体布局） ① 实验截图![]()
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②问题及心得 在PCB板手动布局和走线过程中我们遇到最多问题，虽然课本和上课中已经讲过了不少重要的布局原则和布线要求，但是我们对四层板完全不熟悉。我们先学习如何新增层数，修改层的属性、确定层的作用，然后从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑去进行布局。我们先布置了与机械尺寸有关的器件，然后对这些器件进行锁定，之后就布局占位置的器件和电路的核心元件，最后再将外围的小元件加入。 布局完成后，我们对布线问题又是无所适从。网上和课本都提供了很多布线规则或惯例，我们也有所吸取，不断摸索、修改和完善。 整个PCB板设计过程是我们经验最少而收获最多的，虽然对很多经验和规则还是似懂非懂，但是也算是有了初步了解。 二、实验总结和体会。 这次的实验跟之前的上机实验比，难度跨度还是比较大的。我们通过长时间的查阅资料和实践尝试，发现了许多课堂上没有遇到的问题以及许多没有想到的状况。学到了更多的经验和知识。同时，因为这是两个人一起做的实验，因此也教会了我们分工合作的重要性。正如老师经常说的，以后工作画板子，不可能一个人就画完，一般是一个人负责一层或一部分。因此，只有密切交流和沟通，而且不怕挫折，一起齐头并进，才能够完成大project。
二、设计要求及完成情况 1、四层板，大小150mm*95mm ①实验截图
②问题及心得 书中和许多的教程中只有双层板的教学，打开原理图布局的时候，下方的标签显示的是Top Layer和Bottom Layer，也就是仅有两层的板子。通过上网查阅了方法，我们选择从“Design”中找到了Layer Stack Manager,进入层叠界面，点击Add Layer直接添加了两层板，并设置好GND和VCC层，完成后进入编译好的原理图，下方的标签就成功的被改变为四层。之后的调试过程中，我们无法始终无法成功的导入网络，与同学讨论并且查阅资料后，我们发现原来是我们设置四层板的时候，中间的地层没有加net，导致之后可能没有网络出现，而且我们的工程中子层次图与整个工程的书写包括数字、字母大小写都必须一致，不然之后就会出现两个网络，得不到我们所想要的结果，并且修改后要对PCB进行update，保证修改的有效。最后，一定要注意，每一次的操作都需要保存，以保证出现了问题可以从之前的操作中修改，避免丢失严重。 2、仪器放大器AD620AR ①实验截图 （1）库文件和SO-8封装
（2）放大倍数为5倍的原理图
（3）输入输出信号的仿真波形
②问题及心得 大二上学期的课程模拟电子电路的书本上有几章对放大器的原理和设计的详细讲解，我们参考书上的原理图，设计了比较合适的参数，绘制了如图的原理图。multisim对我们所设计的放大器进行了仿真，基本达到了我们所需的要求。于是，仪器放大器的元件库比较顺利的完成，为之后的绘图做好了准备。 3、二阶压控电压源带通滤波电路OP27GS ①实验截图 （1）库文件和SO-8封装
（2）带通滤波器电路原理图 （中心频率f0=1KHz，通带宽度BW=100Hz）
（3）电路的幅频响应曲线仿真图
②问题及心得 同样，滤波器在模电的学习和实践中已经学习和了解过多次，此次设计我们所需的滤波器的要求是中心频率f0=1KHz，通带宽度BW=100Hz，在multisim的环境中我们进行了仿真与设计，首先是计算相应的参数，找到合适的参数之后在仿真软件中画出了原理图，我们得到了上图所示的结果，也就是基本达到了我们所需的效果。但是之后的操作中，问题出现了，载入网络表和载入元件engineer change order窗口中出现了unknown pin:pinC1-1的DXP错误警告，它的意思是软件没有找到定义的引脚，有两种错误的可能：1、我们在绘制原理图是没有注意定义引脚定义。2、我们原理图中的引脚标号和PCB封装库的引脚标号不匹配。此时我们的布局已经进行到一半，具体的问题如果要修改需要从每一个元件库中每一个元件每一个引脚的修改，通过查阅网络上别人的经验，我们找到了一个比较快捷的方法消除错误。在design中找到Net list中的Editnets...，删除现在板子上所有出现的net，然后再进行导入，就不会出现之前所出现的unknown pin:pin C1-1的DXP错误警告了。另一个相似的问题是在同样的窗口中，在add component class后面也出现了failed to add classmember的错误警告，同样，便捷的方法是从Design中的classes找到component classes，点击桌面配置母版中的delete classes，删掉之后，我们的原理图中就只剩下一个All的Component Classes了，同样进行重新导入的操作，问题便迎刃而解。 4、原理图和PCB板整体布局与走线 （要求：1.考虑电磁兼容和信号的完整性2.整体布局） ① 实验截图
②问题及心得 在PCB板手动布局和走线过程中我们遇到最多问题，虽然课本和上课中已经讲过了不少重要的布局原则和布线要求，但是我们对四层板完全不熟悉。我们先学习如何新增层数，修改层的属性、确定层的作用，然后从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑去进行布局。我们先布置了与机械尺寸有关的器件，然后对这些器件进行锁定，之后就布局占位置的器件和电路的核心元件，最后再将外围的小元件加入。 布局完成后，我们对布线问题又是无所适从。网上和课本都提供了很多布线规则或惯例，我们也有所吸取，不断摸索、修改和完善。 整个PCB板设计过程是我们经验最少而收获最多的，虽然对很多经验和规则还是似懂非懂，但是也算是有了初步了解。 二、实验总结和体会。 这次的实验跟之前的上机实验比，难度跨度还是比较大的。我们通过长时间的查阅资料和实践尝试，发现了许多课堂上没有遇到的问题以及许多没有想到的状况。学到了更多的经验和知识。同时，因为这是两个人一起做的实验，因此也教会了我们分工合作的重要性。正如老师经常说的，以后工作画板子，不可能一个人就画完，一般是一个人负责一层或一部分。因此，只有密切交流和沟通，而且不怕挫折，一起齐头并进，才能够完成大project。