2013年电子技术课程设计题(重修订,2012-11-19).doc

电子技术课程设计参考题1 音频小信号功率放大电路设计设计并制作音频小信号功率放大电路。具体要求如下：(1) 音频放大倍数AV1000；(2) 3dB带宽不小于100Hz10KHz；(3) 输入电阻RI1M；(4) 负载电阻为8时，输出功率2W； (5) 整机效率50%；(6) 输出信号无明显失真。发挥部分：（1）3dB带宽扩展至20Hz20KHz；（2）负载电阻为8时，输出功率5W；说明：(1) 功率放大电路用分立元件制作，不能选用集成音频功放；(2) 技术指标在输入正弦波信号峰值Vp=10mV的条件进行测试；(3) 设计报告中应有详细的测试数据说明设计结果； （4）输入电阻通过设计方案预以保证。主要参考元器件：NE5532/OPA2134，1N4148/1N40017，S8050/8550或2N3904/3906，TIP41/42或2N3055/MJ2955。2 数控直流稳压电源设计A设计并制作一个输出电压步进可调的直流稳压电源。电源有“电压增”（UP）和“电压减”（DOWN）两个键，按UP时输出电压步进增加，按DOWN时输出电压步进减小。具体要求如下：（1）输出电压范围为512V，步进为1V；（2）输出电压的误差0.1V；（3）最大输出电流1A。发挥部分：显示设定电压值；说明：（1）分别测试输出电压为5V、6V、7V、11V和12V的电压值；（2）最大输出电流通过设计方案预以保证。主要参考元器件：74HC191/193，74HC138， LM317，CD4511，S8050/8550，DAC0832，NE5532/TL082，TIP41或2N3055/3DD15。3 数控直流稳压电源设计B设计并制作一个数控直流稳压电源，电源有“电压增”（UP）和“电压减”（DOWN）两个键，按UP时输出电压步进增加，按DOWN时输出电压步进减小。具体要求如下： （1）输出电压为09.9V，步进为0.1V； （2）输出电压的误差0.05V； （2）用LED数码管显示输出电压的设定值； （3）最大输出电流1A。发挥部分：输出电压可在09.9V范围可以任意预置。主要参考元器件：74HC190/192，CD4511，DAC0832，NE5532/TL082，S8050/8550，TIP41或2N3055/3DD15。提示：用计数器和D/A实现电压预置和电压步进，控制稳压电源输出相应的电压值。4 数控直流电流源设计设计并制作一个数控直流电流源，电流源有“电流增”（UP）和“电流减”（DOWN）两个键，按UP时输出电流步进增加，按DOWN时输出流压步进减小。具体要求如下：（1） 电流设置范围为100mA800mA ，设置分辨率为10mA，设置精度为1%。（2） 当电子负载两端电压变化10V时，要求输出电流变化的绝对值小于变化前电流值的1。主要参考元器件：5 DDS信号源设计设计并制作一个DDS正弦波信号发生器，用“频率增”（UP）和“频率减”（DOWN）两个键，按UP时频率步进增加，按DOWN时频率步进减小。具体要求如下：(1) 输出正弦波信号的频率为100Hz1500Hz，步进为100Hz。(2) 要求输出信号无明显失真。发挥部分：扩大输出信号的频率范围为25Hz1575Hz，步进为25Hz。主要参考元器件：74HC283，74HC574，AT28C16，DAC0832/AD7520，NE5532/TL082。6 简易频率计设计设计并制作一个能够测量正弦波信号频率的电路。具体要求如下：（） 测频范围为09999Hz，精度为1Hz；（） 用数码管显示测频结果；（） 当信号频率1MHz时，设有超量程显示。发挥部分：扩大频率计的测频范围，设计超量程换档。说明：在输入正弦波信号峰值为100mV的情况下进行测试。主要参考元器件：74HC160，74HC00/32，CD4511, NE5532/TL082，CD4060和32768Hz晶体振荡器。7 交通灯控制器设计A由一条主干道和一条支干道汇成十字路口，在主、支干道分别设有红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则停止行驶（给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外）。设计并制作交通信号灯控制器，具体要求如下：(1) 主支干道交替允许通行。主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。(2) 由绿灯亮转换到红灯亮时，黄灯要亮5秒。注：用红、绿、黄发光二极管作为信号指示灯。主要参考元器件：74HC160/161，74HC190/192，74HC02/08/10/11/21，74HC151/153，74HC138/139，CD4511，NE555。提示：用Multisim软件仿真电路设计是否正确，无误后再制作电路。8 交通灯控制器设计B由一条主干道和一条支干道汇成十字路口，在主、支干道分别设有红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则停止行驶（给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外）。设计并制作交通信号灯控制器，具体要求如下：（1） 主干道处于常通行的状态，支干道有车时才交替通行。主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。（2）由绿灯亮转换到红灯亮时，黄灯要亮5秒；（3）用数码管进行计时显示。注：用红、绿、黄发光二极管作信号指示灯；用逻辑开关作为支干道检测车辆是否到来的信号。主要参考元器件：74HC160/161，74HC190/192，74HC02/08/10/11/21，74HC151/153，74HC138/139，CD4511，NE555。提示：用Multisim软件仿真电路设计是否正确，无误后再制作电路。9 LED控制器设计设计并制作一个LED数码管控制电路。具体要求如下： （1）在单个数码管上能够自动地依次显示自然数序列（09）、奇数序列（1、3、5、7和9）、音乐符号序列（07）和偶数序列（0、2、4、6和8），然后又依次循环显示； （2）上电时先显示自然数序列，然后按上述规律变化。主要参考元器件： 74HC160/161，74HC138/139，74HC153，CD4511，AT28C16，74HC00/10/27，NE555。提示：用Multisim软件仿真电路设计是否正确，无误后再制作电路。10 音响系统设计设计并制作一个音响系统，其组成框图如图X所示。系统由前置放大、主控电路和功率放大三部分组成。前置放大用于放大两路输入信号、均衡并进行混音；主控电路用于音量调节和音调调节（可选）；功率放大则对信号进行功率放大以推动扬声器。具体要求如下：（1）额定输出功率2W（负载阻抗为8时）；（2）带宽不小于100Hz10KHz；（3）输入阻抗Ri500k；（4）整机效率50%；（5）话筒灵敏度10mV；发挥部分：额定输出功率5W（负载阻抗为8时）主要参考元器件：NE5532/OPA2132，TDA2003/2030/LM1875。11 声音传输系统设计设计并制作由声音产生电路与接收电路两部分组成的声音传输系统。具体要求如下：(1) 声音产生电路产生的音频信号为周期性脉冲信号，如图X所示。声音频率不限，脉冲周期不限；(2) 接收电路能够接收声源发出的音频脉冲信号，用LED显示信号的有无；(3) 声音产生电路和接收电路相距20cm以上。 图X 信号波形示意图参考元器件：NE555，74HC160/161，74HC00，NE5532/TL082，S8050/S8550，TIP41/42或2N3055/3DD15，1N4148/1N40017，LM567。12 洗衣机定时控制器设计设计并制作一个洗衣机定时控制器。控制工作模式为： 图X 洗衣机控制器工作模式具体要求如下： (1) 洗涤时间在099分钟内由用户自行设定，单位为每分钟； (2) 用两位数码管对洗涤过程作计时显示（以分钟为单位），直到时间到而停机；(3) 当定时时间到时，使电机停止（用三个LED表示电机的状态）的同时发出音频信号提醒用户注意。主要参考元器件：74HC190/192，CD4511，74HC160/161，74HC138/139，74HC00/02/08，S8050/8550。13 LED点阵驱动电路设计LED点阵是由发光二极管构成的阵列，有88和1616多种规格。当行、列均有效时，其交叉点的LED被点亮。多个LED被点亮时即可显示字符或图案。LED点阵驱动器的原理框图如图X所示。 图X LED点阵驱动器原理框图设计88LED点阵驱动电路，具体要求如下：(1) 能够显示09、AZ或az，显示字符数量不少于8个；(2) 能手动或自动循环显示字符。发挥部分：能够显示内容的左右移动。主要参考元器件：74HC161、74HC138，AT28C16，NE555，74HC240/244，74HC573/574。14 宽带直流放大器设计设计并制作一个宽带低噪声放大器，输出为50阻性负载。具体要求如下：(1) 放大器电压增益40dB，并尽量减小带内波动； (2) 在最大增益下，放大器下限频率不高于20Hz，上限频率不低于2MHz；(3) 在输出负载上，放大器最大不失真输出电压峰峰值5V。发挥部分：(1) 在达到40dB电压增益的基础上，提高放大器上限频率使之不低于5MHz； (2) 尽可能降低放大器的输出噪声。主要参考元器件：OPA642/820或AD811/603。15 计数式A/D转换器设计根据计数式A/D转换器的工作原理，设计一个8位的A/D转换器，能够将05V的直流信号转换为8位二进制数，要求转换误差小于1/2LSB。计数式A/D转换器框图如图X所示。 图X 计数式A/D转换器框图主要参考元器件：LM393/339，74HC161，74HC573/574，74HC11，DAC0832，NE5532/TL082。16 逐次渐进式A/D转换器设计根据逐次渐进式A/D转换器的工作原理，设计一个8位的A/D转换器，能够将05V的直流信号转换为8位二进制数，要求转换误差小于1/2LSB。逐次渐进式A/D转换器框图如图Y所示。 图Y 逐次渐进式A/D转换器框图主要参考元器件： 74HC194，74HC74，DAC0832，LM339/393，74HC00/04，74HC573/574。17 双积分型A/D转换器设计根据双积分型A/D转换器的工作原理，设计一个8位的A/D转换器，能够将05V的直流信号转换为8位二进制数，要求转换误差小于1/2LSB。双积分型A/D转换器的实现原理如图Z所示。 图Z 双积分型A/D转换器的实现原理主要参考元器件：NE5532/OP07，LM339/393，74HC10/14，74HC112，CD4066。19 便携式脉搏测试仪的设计设计并制作一个便携式人体脉搏测试仪，该测试仪采用红光或红外光发射接收技术，从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息，并能实时显示被测者每分钟的脉搏数。其系统方框图如图Y所示。 图Y脉搏测试仪系统方框图具体要求如下：(1) 设计制作光电脉搏探头，发射红外光或红光作为探测信号，照射到指尖等人体组织后，接收其透射或反射信号；(2) 设计制作脉搏信号调理电路与信息处理电路，测量并显示被测人每分钟脉搏次数，以医学仪器产品同时测量值为对照，测量误差不大于3次； (3) 测试仪能在白天室内日常亮度环境下正常工作。说明：光电脉搏检测的基本原理是：随着心脏的搏动，人体组织半透明度随之改变。当血液送到人体组织时，组织的半透明度减小；当血液流回心脏，组织的半透明度增大，这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。利用波长600-1000nm的红光或红外发光二极管产生的光线照射到人体的手指尖、耳垂等部位，用装在该部位另一侧或同侧旁边的光电接收管来检测机体组织的透明程度，即可将搏动信息转换成电信号。20 温度采集电路设计设计并制作一个温度采集系统（如图X所示），采集温度信号并转换成电量（电压或电流），然后经ADC转换成数字信号，最后显示温度值。具体要求如下： 图X 温度采集系统框图 （1）被测温度范围0200C；（2）显示测量温度值，精度不低于1C。 主要参考元器件：AD590，NE5532/OP07，ADC0809/ICL7107，AT28C16，CD4511 说明：测试时验证0C、环境温度和100C沸水的测量值。21信号波形合成实验电路设计设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成为近似方波和其他信号。电路示意图如图1所示