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文档简介

1、电子技术课程设计一、课程设计目的: 1电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设 计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论 知识;2经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方 面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设 计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力;3课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过 熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研 工作打下基础。二、课程设计收获:1. 学习电路的基本设计方法

2、;加深对课堂知识的理解和应用。2. 完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡;3. 学会设计报告的撰写方法。三、课程设计教学方式:以学生独立设计为主,教师指导为辅。四、课程设计一般方法1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既 要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相 互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统 时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统 框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。

3、2. 电子系统内容步骤:总体方案框图 -单元电路设计与参数计算 -电子元件选择 - 单元电路之间连接 - 电路 搭接调试 -电路修改 - 绘制总体电路 -撰写设计报告 (课程设计说明书 )(1)总体方案框图:反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图:(2)单元电路设计与参数计算 - 电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处 理电路(电压比较器, 积分电路,微分电路,滤波电路等) ,集成功放电路等。 基本数字单元电路有: 脉冲波形产生与整形电路 (包括振荡器, 单稳态触发器, 施密特触发器),编码器,译

4、码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存 器,存储器等。为了保证单元电路达到设计要求, 必须对某些单元电路进行参数计算和电子元 件选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、 电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲 宽度的计算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。(3)单元电路之间连接: 电气特性方面的匹配:阻抗匹配、线性范围匹配、高低电平匹配、负载能力匹 配; 信号耦合方式:直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合; 信号时序配合:是数字系统设计时必须弄清的问题。纯模拟电路中 , 不存在时 序问题。(4)总体电路绘制:完成单元

5、电路设计及其相互连接之后,可绘制出 总体电路图即电路原理图 ,这是 电路安装、测试、分析、和绘制 PLB的依据,实际上是一张草图。当电路调整、测试 成功,满足设计要求后,可最终画出正式的、完整的总体电路图。绘制总体电路图要求:图纸布置合理,信号流向清晰;图形符号规范标准,管脚标注清晰,便于看懂原理;单子元件的文字符号、型 号、数值标在旁边,集成电路的文字符号、型号标在图形符号内或者旁边。 连线清晰,横平竖直,交叉相连用实心黑点标注,公共电源线、地线、时钟线 可用规定的符号标注。如电源+Vcc,+5V,时钟CP等。五、撰写课程设计报告课程设计报告也叫课程设计说明书,是学生最终需要上缴的重要文献,

6、它包括:1)设计报告名称(课程设计题目):xxx2)设计任务:课程设计所要达到的性能指标,所要完成的任务;3)总体方案框图4)各单元电路设计、电路参数计算及简要说明5)总体电路原理图及原理说明6)总体电路安装接线图7)安装调试(仪器选用、调试步骤、故障分析处理)8)心得体会9)电子元器件清单10)参考文献书目六、课程设计进度安排:1 调研、查找资料 1天2. 总体方案设计天3. 电路设计 2天(画原理图、参数计算)4. 撰写设计说明书 1 天(含答辩)七、课程设计成绩评定方法:1. 查阅资料能力占 10%2. 设计方案的正确性占 30;3. 设计说明书内容及规范程度占 40;4. 答辩占 20

7、(以上四项缺一不可)总成绩按:优、良、中、及格、不及格五级分制评定八、课程设计题目:(可选参考题 目)1. 函数发生器的设计设计任务:设计一个函数发生器,能产生方波、三角波、正弦波、锯齿波信号。主要技术指标:(1) 输出频率范围 100HZ1KHZ 、110KHZ 输出电压:方波Upp=6V,三角波Upp=6V,正弦波Upp>1V,锯齿波Upp=6V。2. 串联型直流稳压电源的设计设计任务: 设计一个直流稳压电源,能产生方波、三角波、正弦波、锯齿波信号。主要技术指标:(1) 输出电压可调范围: 520V(2) 最大输出电流: 3A3稳压系数Sr三。3. 多级低频阻容耦合放大器的设计设计任

8、务: 输入正弦波信号:有效值 UW 10mV、内阻Rs=50Q、频率f=30HN30KHZ ;(2)输出正弦波信号:有效值 Uo三3V、Ro三10Q;输入电阻:R三20k Q(4) 工作稳定:温度变化时闭环增益相对变化率为开环相对变化率的十分之一。(5) 消除自激振荡。4. 集成运放交流放大器设计设计任务:(1) 输入信号:有效值 UW 10mV、内阻Rs=50Q、频率f=20HZ-20KHZ ;(2) 输出信号:有效值 Uo三5V、ROW 10Q;输入电阻:R三20k Q,负载电阻:RL=2kQ5. 由集成运放和晶体管组成的 oCL 功率放大器设计 设计任务:(1) 输入信号:有效值 UiW

9、 200mV最大输出功率:Po三2W,负载电阻:Rl=8Q,(4) 通频带: BW=80HZ10kHZ 。6. 正弦波信号发生器的设计设计任务:(1) 输出频率范围: 20HZ20KHZ(2) 输出电压幅度: Upp>6V,7. 电阻炉温度控制器设计设计任务: 设计一个电阻炉温度控制器,使受控场所的环境温度维持在设定的温度范围内(1) 设计合适的电源电路(2) 用集成运放组成温度检测控制电路用继电接触控制电路控制加热器。b译匚时显秒显数字电子电路系统的设计时译分译时廿-1HZ8. 数字电子钟电路设计 设计任务: 设计并制作一个数字电子钟,要求如下:(1) 具有“时”、“分”、“秒”数字显

10、示。(2) 具有“时”、“分”、“秒”校时功能(3) 具有整点报时功能,在离整点10s时,便自动鸣叫, 声长1s,每隔1s鸣叫一次,前面四声是低音(500HZ), 最后一声为高音(1KHZ),共五次,并到达整点。9. 一种简易数字频率计电路设计 设计要求:设计并制作一种用于频率测量的数字频率计电路,(1 )频率测量范围:1010kHZ,显示位数:4位(2 )输入电压幅度:300mV3V,输入信号波形:任意周期信号(3 )手动清零(4 )测量误差最大为1(3) 电源:220V/50HZ10. 信号周期测量电路设计设计要求:设计并制作一种用于周期测量的数字电路,技术指标如下:(1) 周期测量范围:

11、1卩s999ms,显示位数:3位(2) 输入信号电压幅度:300mV3V,输入信号波形:任意周期信号(3) 电源:220V/50HZ11. 交通信号灯控制逻辑电路设计 设计任务:设计一个十字路口交通灯控制电路,要求:(1) 主干道、支干道交替通行;(2) 主干道放行时间较长(设为48s),支干道放行时间较短(设为32s),倒计时显 示;(3) 每次绿灯最后闪亮4s,接着黄灯闪亮4s,然后变红灯;(4) 电源:220V/50HZ(5) 采用中小规模集成电路设计,画出总体电路原理图,阐述基本原理12. 脉搏计数电路设计 设计任务:设计一个脉搏计,要求:(1) 实现在15s内测量1min的脉搏数,并

12、且显示其数字。(2) 正常人们脉搏数一般为 60150次。13. 多路智力竞赛抢答器逻辑电路设计 设计任务:(1) 设计一个至少可供6人进行的抢答器。(2) 系统设置复位按钮,按动后,重新开始抢答。(3)抢答器开始时数码管无显示,选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号 一直保持到主持人将系统清除为止。 抢答后显示优先抢答者序号, 同时发出音响。 并且不出现其他抢答者的序号。(4)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间有主持人设定,本抢答器的时 间设定为 60 秒,当主持人启动 “开始”开关后,定时器开始减计时,同时音乐盒有 短暂的声响。(5)设定的抢答时间内,选手可以抢答,这时定时器停止工

13、作,显示器上显示选 手的号码和抢答时间。并保持到主持人按复位键。(6)当设定的时间到,而无人抢答时,本次抢答无效,扬声器报警发出声音,并 禁止抢答。定时器上显示 00。14. 数字式红外线测速仪技术要求与指标:1、用红外线发光二极管,光敏三极管作为速度转换装置。2、测速范围: 10990 转 /分。3、三位数字显示,显示不允许闪烁。 设计原理与步骤:光电转换采用发光二极管 HG11 (红外)光敏三极管 3DU5C 组成。在被测速的主轴上装一遮光板, 板上打一小洞(或数个小洞),调整发光二极管、小洞、光敏三极管位置,输出一个脉冲,其它位置时, 由于遮光板的挡光作用,光敏三级管无输出。这样只要测量

14、一分钟内光敏三级管输出的脉冲个数,就知 道转速了,因为两者在数量上是一至的。 闸门是一个控制门,在开通期间,计数脉冲顺利通过,在关闭期间计数脉冲则通不过。我们采用主门打 开 6S 钟,即测量 6S 内的脉冲个数,转速就等于脉冲个数乘上10 倍,为了把这一数值显示出来,而又不闪烁,采用先锁存,再译码显示。为了第二次测量,在计数值锁存后需对计数器清零,所以在关闭期 间需完成锁存和清零功能,如以开门信号的后沿作标准,锁存延时为延时1,清零延时为延时 2,可用锁存延时的结束时间做为清零延时的触发控制。15. 简易电话计时器的设计设计任务:1.每 3 分钟通话计时一次2. 用数码管显示通话次数,最大99

15、 次3. 详细说明设计方案,并计算元件参数4. 当电路发生走时误差时,有手动复位功能5. 每 3 分钟通话,声音提醒16. 三位数字显示计时定时器设计设计任务: (1)计时功能。能任意启停,保持计时结果; (2)开机自动复位;( 3)最大计时显示为 9 分 59 秒;(4)定时报警17. 简易数字电容测量仪设计设计任务:(1)测量范围 1000pF999pF;( 2) 3 位数字显示。18. 基于 Multisim 数字钟电路仿真设计(1)介绍 Multisim 应用(2)绘制工作原理图;(3)仿真结果分析。温度控制器电路工作原理该温度控制器电路由 电源电路、温度检测控制电路和控制执行电路 组

16、成,如图所示电源电路由电源变压器 T、整流二极管 VD1VD4电阻器R1与R2、电源指示发光二极管VL1、滤波电容器 C1 和稳压二极管 VS 等组成。温度检测与控制电路 由热敏电阻器 RT、时基集成电路IC、电位器RP1RP4、电阻器R3与M和电容器 C2C4组成。执行电路由继电器 K1、发光二极管 VL2、二极管VD5交流接触器 KM和电热器EH组成。交流220V电压经T降压、VD1VD4整流、RI限流、C1滤波及vs稳压后,产生12V (Vcc)直流电压, 作为IC的工作电源。同时,经 R2限流降压后将 VL1点亮。IC 的 6 脚为基准电压端, 2 脚为温度检测控制端, 3 脚为控制输

17、出端。RP1用来设定温度的下限值,RP2用来设定温度的上限值。在受控场所的环境温度低于受控温度的下限值时,IC的3脚输岀高电平, 使VL2点亮,继电器K和交流接触器KM吸合,电热器EH通电开始加热。RT的阻值随着温度的上升而下降,当环境温度上升时,RT的阻值变小,使IC的2脚、6脚电压升高。当温度达到设定的上限值,IC的6脚电压将高于2Vcc/3时,3脚输岀低电平,VL2熄灭,K和KM释放,EH断电停止加热。随后受控场所的环境温度又开始逐渐 下降,IC的2脚、6脚电压也开始下降。当温度降至设定温度的下限值、IC的2脚电压低于 Vcc/3时,IC的3脚又输岀高电平,使 VL2点亮,K和KM又吸合,EH通电工作。如此周而复始,使受控场所的环 境温度维持在设定的温度范围内。元器件选择R1R4选用1 /4W碳膜

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