2012级模电课程设计任务与实施方案.doc

2012级电子信息工程专业“模拟电子技术课程设计”实施方案一、设计任务1设计制作一个学生实验“连续可调直流稳压电源”2主要技术指标与要求：（1）输入电压在220V10%时，输出电压从512V可调(且尽量向低端扩展)，输出电流大于0.5A；（2）输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于510-2，输出内阻小于0.2欧；（3）主要调整元件由晶体管构成；3发挥部分：（1）具有过流保护、过压保护功能：输出电流超过0.7A时电路自动过流保护。（2）输入交流电压超过250V时电路自动过压保护。二、教学目标与要求1. 基本目标模电课程设计是电子信息类专业学生的第一个课程设计，其教学重点是通过一个小规模电子系统设计，让学生掌握电子电路设计的一般方法和设计流程，了解现代电子电路设计过程中常用的辅助工具及其使用方法，逐步培养学生电子技术设计能力、创新意识、工程实践能力和团队合作能力。因此，在本课程设计教学中引导学生优先采用以分立元件为主实现系统功能，要求学生根据课题要求，通过查阅资料、调查研究等，通过集体教学、小组活动、个人自学等多种学习形式完成课题的方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析，硬件电路的安装、调试与指标测试，撰写设计报告全部内容，不提倡学生追求系统规模和设计手段、设计内容的新颖性。通过本课程的教学，预期实现如下基本目标：（1）知识与技能：学生在实际工作的情境中，综合理论知识，掌握元件的特点应用、典型电路的应用及接口连接实现设计要求，锻炼实际操作的能力，同时培养学生的表达、交流与协作组织能力。（2）过程与方法：通过教师、同学间的帮助，感受实际工作中设计及制作的一般工作流程，学会分析、解决问题的过程和方法。（3）情感、态度与价值观：培养学生对工程实践的兴趣、以及与同伴合作交流意识，逐步形成良好的工程意识与职业素养。2. 具体要求（1）巩固和加深对模拟电子技术基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。（2）培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。（3）通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件，仿真分析，电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。（4）掌握常用的仪器、设备的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标的测试方法，提高动手能力和工程实践能力。（5）课程设计中购买材料和器件成为设计过程不可缺少的一个环节。考虑到设计方案多和元器件种类杂，要求学生在设计方案确定之前进行市场调研，去电子市场了解元器件购销情况。这可以锻炼学生查阅芯片资料、确定参数、寻求各器件的替代品、灵活修改电路的能力。（6）了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计报告，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。（7）培养严肃、认真的工作作风和科学态度，逐步建立正确的工程意识，培养团队合作能力与组织协调能力。三、教学活动与进度本课程教学采用基于项目研发过程的教学模式，通过引入具体的实践项目，营造一个基于电子产品研发、生产过程的学习情境（角色扮演：班电子科技有限公司；小组公司内项目研发小组；小组成员工程技术人员；小组组长项目经理；教师客户兼技术顾问；班长公司经理；学习委员总工程师），使学生在项目的“生产”过程中，形成经验和策略，从而引导学生“做中学、学中做”。本课程教学包括7个环节，时间安排为10周，为进一步营造企业工作环境，在教学实施时以小组活动为主，开展有指导的自主学习和协作学习教学活动，小组活动由组长负责组织，班级活动由班长、学习委员协助指导教师负责组织，指导教师全程参与所有活动。具体细节安排如下：1、布置任务（1单元，班级活动）（1）下达任务：教师根据任务需求讲解课程设计任务书并介绍相关技术（课程设计任务书主要包括设计应达到的要求、计划学时、完成任务及时间进度安排等，明确学生在设计过程中应该完成的工作和达到的结果，确定各设计阶段的时间表。使学生对设计过程做到心中有数，明确自己的任务和责任）。（2）学生分组：模拟企业实际工作，学生自由组合，每67人为1小组，并推选1人为小组长(项目经理)，并实行组长负责制。小组长应具有一定的组织、协调能力、有责任心，负责根据设计任务，组织本组同学协同完成各项工作。2、电路设计与仿真（3单元，小组活动）（1）电路设计。学生分组讨论，进行分工合作，查阅相关资料，选择方案，进行市场调研（确定作品应用对象），开展电路设计和器件选型，完成电路预设计方案，预设计方案包括电路方框图、详细的电路原理图、电路工作原理的说明和元器件清单(列出详细参数、规格、型号等)；在进行电路设计时，应考虑作品的产品化问题（产品化一直是学生设计制作过程中的薄弱环节。许多学生认为只要把东西做出来能正常工作就算完成任务了，却不知要成为一个实用的产品还有很远的路要走，如是否方便使用、电压调节是否方便、是否需要开关、电源指示、过流过压报警和输出电压、电流显示、是否选用一个外壳，既美观牢固又方便拆装，且价格又低，而且方便维修等等）。（2）电路仿真。学生在电路仿真与分析软件Proteus, Electronics Workbench(EWB)或其他仿真分析软件，对所设计的电路进行仿真，观察电路功能是否满足设计要求。分析主要元器件参数对电路指标的影响，初步了解电路静态和动态的工作情况，在仿真软件平台上调试电路使之达到技术指标；（3）电路布局设计。对安装时电路的布局进行设计，各个元件的位置与布线要以减少串扰、方便连线、便于调试与使用为原则。电源正、负引出线、可调电位器在实验板上的位置、电路与外接仪器的连接端及测试端要布置合理，便于操作。（5）准备班级汇报。各小组共同讨论、完成预设计方案报告，制作汇报课件（PPT），准备预设计方案论证答辩。本环节要求：（1）本环节活动主要由小组长负责组织，并及时与指导老师交流，解决遇到的各种问题。（2）要求每人都要提出自己的初步设计方案，小组成员在小组方案论证会上都要详细阐述自己的总体设计方案，并由小组成员相互提出修改意见，发挥团队精神，集思广益，经过充分论证后提出一个全小组认同的预设计方案。（3）小组内部分工，根据特长和个人意愿再分为理论设计（含报告准备）、硬件设计（含元器件选用、电路布局等）、电路模拟与仿真3个活动小组，原则上每组2人。然后根据分工开展工作，完成预设计方案准备的全部工作，做好班级论证答辩。（4）小组同学在分工的基础上进行充分的合作，预设计方案必须在小组内进行反复交流、讨论，互教互学，确保每位成员都能准确理解预设计方案、电路原理、参数设计与器件选型的方法和依据。本环节小组活动具体时间安排：第一周：每个同学完成自己的初步设计方案，召开小组方案论证会，形成小组预设计方案草案；第二周：召开小组长会议，了解工作进度，解决相关问题。小组成员分工合作开展电路设计、仿真、器件选型和电路布局等各项工作，完成小组初步设计工作；第三周：小组成员集体讨论、修改完善小组预设计方案，准备预设计方案班级论证答辩PPT；3、预设计方案班级论证（1个单元，班级活动）以答辩的形式对学生设计的电路进行论证及修改，包括电路的正确性与可行性、电路是否能够满足设计指标、电路的难易程度、电路采用的元器件是否合理等。（1）各小组推举的代表在班级方案论证会上阐述本组的预设计方案；（2）指导教师随机提问该小组的所有成员，由被提问的学生进行回答，允许其他学生给予补充；（3）其他小组的同学对设计方案进行质疑、提问，也可提出修改意见，该组成员进行答辩；（4）教师和小组长根据每个小组和每个学生的在小组活动和班级论证中的表现给予相应的平时成绩等级。4、实物制作（2个单元，小组活动） 每个学生根据本组设计的电路，自行组织元器件采购、安装、调试，完成电子电路实物制作，既可以保持预设计不变，也可根据需要和实际元器件情况进行修改或完善设计。5、调试与测量（3个单元，小组活动）学生分组对自己制作的实物进行调试与测量，记录测量结果（表格、图片等）。（1）进行全面调试，排除故障，检测电路功能和性能指标；（2）教师根据设计功能和技术指标的标准进行验收。要求：（1）在不通电的情况下按照设计电路图检查安装的线路；（2）用数字万用表“”档，查找有无虚焊、假焊等接触不良的连线与接点;（3）在加电的情况下进行对单元电路进行逐个检测、调试；（4）在单元电路调试的基础之上，逐步扩大调试范围，找出问题、修改电路参数、直到完全符合设计要求；（5）调试完毕后，比较电路实测的性能和计算机的仿真结果，认识计算机仿真在电路设计中所起的作用；（7）做好调试记录, 包括调试时遇到的电路故障及解决方法、测试结果等。6、撰写设计报告（0.5个单元，班级活动）学生独立完成设计报告（设计报告格式见附件3），交指导教师审查，不合格返回修改，逾期未交或不合格者没有成绩；准备参评最佳设计、最佳参与者和最佳小组长的准备汇报课件（PPT）。设计报告的要求（详见后面的模板）：（1）课程设计报告应符合技术文档的规范要求。其内容一般应包括设计任务与要求、总体方案设计、系统原理框图及电路图、主要电路设计与计算、系统功能及指标测试、总结等内容，并附元器件清单。（2）课程设计报告中必须有仿真结果，所有电路图应采用EDA软件正确绘制；（3）电路图中的图形符号必须符合国家或国际标准；（4）报告内容完整，格式正确，A4纸张打印，字数不少于3500字。7、班级汇报总结（0.5个单元，班级活动）（1）各个小组组长和准备参评最佳设计的同学用多媒体汇报自己的作品和小组活动情况；（2）全体同学一起分析、讨论实验结果及分享心得体会；（3）每班评出最佳设计作品、最佳参与者和最佳小组长，并发给证书，最佳作品由系里收购，作为展品保留。时间安排：12环节4周，3环节1周，45环节5周，67环节1周。三、成绩考核成绩分优、良、中、及格、不及格五等。成绩的评定是一个综合评定，其中包括考勤、纪律与态度、设计与仿真、组装与调试、设计报告等各个方面。评分分类如下：平时（40）、实物作品（40）、设计报告（20），其中后2项评分参考标准如下：考核内容考核标准单元电路及整体设计方案合理、正确仿真分析正确安装、调试的验收制作美观大方、技术指标或性能符合设计要求设计报告格式正确、内容充实、语言流畅、字数不低于3500字、A4纸张打印四、使用教材及参考资料1、模电课程设计参考资料（电子文档）2、张玉璞，李庆常.电子技术课程设计. 北京：北京理工大学出版社，3、梁宗善. 电子技术基础课程设计. 武汉：华中理工大学出版社，4、阎石. 数字电子技术基础（第五版）. 北京：高等教育出版社.5、康华光.电子技术基础（第五版）. 北京：高等教育出版社.6、童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第3版）.北京:高等教育出版社.7、孙肖子. 模拟电子电路及技术基础.西安:西安电子科技大学出版社. 五、其他注意事项1、特别强调独立完成设计报告，不得抄袭，但可以参考相关文献（要求列出参考文献）。2、完成时间：在本学期模拟电子技术课程设计安排时间内完成。设计报告模板衡阳师范学院报告评分批改老师物理与电子信息科学系 模拟电子技术课程设计报告 一号黑体，居中 （题目） 小二号粗黑体，居中专 业 班 级 学生姓名 指导教师 提交日期 年 月 日 小三号宋体，加粗目 录第一部分 设计任务1.1 设计题目及要求 11.2 备选方案设计与比较 21.2.1 方案一 31.2.2 方案二 41.2.3 方案三 51.2.4 各方案分析比较 6第二部分 设计方案 2.1 总体设计方案说明 72.2 模块结构与方框图 8第三部分 电路设计与器件选择3.1 功能模块一（实际名）93.1.1 模块电路及参数计算 103.1.2 工作原理和功能说明 113.1.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 123.2 功能模块二（实际名） 133.2.1 模块电路及参数计算 143.2.2 工作原理和功能说明 153.2.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 163.3 功能模块三（实际名 173.3.1 模块电路及参数计算 183.3.2 工作原理