电子技术课程设计 - 副本

电子技术课程设计班级：姓名：学号：指导教师：电气与信息工程学院2015年3月目录目录 1第一章模电部分 21.1设计任务 21.2系统总体设计方案 21.3系统分析与设计 31.4系统安装、调试与参数测量 4第二章数电部分 62.1设计任务 62.2系统总体设计方案 62.3系统分析与设计 72.4系统安装、调试与参数测量 9第三章结论、改进意见及心得体会 10第四章参考文献 11第五章附录（总电路图、元器件清单、仪器仪表清单等） 12第一章模电部分1.1设计任务随着科技的发展和社会的进步，人们的环保意识和能源节约意识也不断增强，所以如何正确反应我们对身边能源的使用情况，也是我们当代大学生应该努力去设法解决的问题。我利用这次模拟电子课程设计的机会，利用所学电子技术基础的相关知识，设计了一个电池电压指示器。电池电压指示器能鉴别电池的供电能力，从而起到对能源充分利用的目的。本次实习设计的是一个3V到6V电池电压指示器，利用稳压管的稳压作用，三极管的放大作用，电池处于不同电压值时可以让发光二极管处于不同的发光状态。当电池电压小于3V时，只有VT3发光二极亮，VT1、VT2二极管都不亮；当电池电压大于4V，VT2二极管亮，VT1、VT3的仍不亮；当电池电压大于5V时，VT1二极管亮，VT2、VT3的灭。会选择合适的元件并连接成正确的电路，能通过发光二极管的亮灭情况来反应电池的电压范围。会利用仿真软件对所设计电路进行仿真实验，在仿真成功的基础上才能进行后续实验。能正确焊接电路，使其能完成相关功能。1.2系统总体设计方案图1.2.1系统的总体电路图每个小电路包含一个三极管、发光二极管和控制基极电压的分压器。第一个小电路由二极管VD1、三极管VT1 、发光二极管VL1 和电阻R1~R4组成，整定在3V电压；第二个小电路由二极管VD3、三极管VT2、发光二极管VL2和电阻R5~R8组成，整定在2.5V电压；第三个小电路由二极管VD3、三极管VT3、发光二极管VL3和电阻R9~R12组成，整定在2V电压。工作门限值取决于电阻R1、R5、R9的阻值和通过发光二极管的电流（约1mA）。后者取决于电阻R4、R8、R12的阻值。在被控制电池电压为额定值3V时，第二个和第三个小电路自动关闭。关闭是有二极管VD2和VD4保证的，他们通过导通三极管VT1的发射极-集电极跨接在分压器R5、R6和R9、R10下方的电阻上。第三个小电路在第二个小电路接通时，通过二极管VD5保证其关闭，它通过导通三极管VT2跨接在电阻R10上。1.3系统分析与设计图1.3.1如图1.3.1所示，是三极管3DG130的底面图，从这个图中可以看出该三极管的引脚是如何区分的，非常方便，也很好懂。如图1.3.2所示，是是二极管1N4001的立面图。特性：整流二极管是利用PN结的单向导电特性，把交流电变成脉动直流电。整流二极管流电流较大,多数采用面接触性料封装的二极管。整流二极管的外形如图1所示，另外，整流二极管的参数除前面介绍的几个外，还有最大整流电流，是指整流二极管长时间的工作所允许通过的最大电流值。它是整流二极管的主要参数，是选项用整流二极管的主要依据。特性曲线，如图1.3.3所示。图1.3.2图1.3.31.4系统安装、调试与参数测量电路板的焊接情况如图1.4.1所示。图1.4.1电路板焊接好后的通电情况，如图1.4.2。图1.4.2调试方法：指示器的调试在于校准和确定用过发光二极管的电流。为此，暂将电阻R5和R9与蓄电池板脱开，而二极管VD2、VD4、VD5与三极管VT1、VT2的集电极脱开。给指示器加上3V电压（由直流电压表监视），并选择电阻R1：在该电压下发光二极管VL3点亮，而当电压低到2.5V时，它应熄灭。类似的，可选择电阻R5：当电压为2.5V时，发光二极管VL2点亮，而电压降至2V时熄灭。选择电阻R9，使第三个小电路的门限电平为2V。通过发光二极管VL1~VL3的电流由电阻R4、R8、R12确定。最后将二极管VD2 、VD4、VD5与三极管VT1、VT2的集电极相连，检验装置的工作特性。平稳的增加指示器的电源电压，观察发光二极管VL1~VL3的燃灭情况，记下每一个小电路的门限值。当电压校准时，应该只有一个发光二极管点亮：2V时VL3亮；2.5V时VL2亮；3V时VL1亮。第二章数电部分2.1设计任务当今社会上，出现了许多煤气报警器，而这些产品大都是针对煤气泄漏所做出的相应的报警，即为家庭式。但是随着社会的发展，煤气报警器也在发展。微控制技术、传感器在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器等方面得到了广泛应用，显著提高了各种设备的技术水平和自动化程度。因此对这些原理和结构我们就需要很好的了解并掌握。该系统不仅能及时准确地检测出燃气的泄漏，发出声报警，因此特别适合于无条件建立或加入集群监控系统的广大燃气用户。2.2系统总体设计方案电路总电路图如图2.2.1所示。图2.2.1工作原理：有气敏元件MQ、电阻R1和电位器RP组成气体检漏电路；由集成电路A、电阻R2和R3及电容C1组成自激多谐震荡器。正常时，无泄漏气体，气敏元件MQ的A、B之间导电率很小，集成电路A的4脚电压为低电压（<0.7V）（调节电位器RP决定），振荡器不工作，扬声器不发声。当煤气或液化石油气等可燃气体达到一定浓度时，气敏元件MQ的A、B之间的导电率迅速增加，集成电路A的4脚为高电位，多谢振荡器工作，扬声器B发出报警信号。2.3系统分析与设计气敏元件如图2.3.1所示。图2.3.1工作原理：声表面波器件之波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜，当该气敏薄膜与待测气体相互作用（化学作用或生物作用，或者是物理吸附），使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时，引起压电晶体的声表面波频率发生漂移；气体浓度不同，膜层质量和导电率变化程度亦不同，即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。芯片NE555如图2.3.2所示。ne555的结构图Pin1(接地)-地线(或共同接地)，通常被连接到电路共同接地。Pin2(触发点)-这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3VCC，下缘须低于1/3VCC。Pin3(输出)-当时间周期开始555的输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200mA。Pin4(重置)-一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。Pin5(控制)-这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。Pin6(重置锁定)-Pin6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3VCC电压以下移至2/3VCC以上时启动这个动作。Pin7(放电)-这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，图2.3.2对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。Pin8(V+)-这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。5参数功能编辑·供应电压4.5-18V·供应电流10-15ma·输出电流225mA(max)·上升/下降时间100ns2.4系统安装、调试与参数测量系统安装后的电路图如图2.4.1所示。图2.4.1调试方法：接通电源，调节电位器RP,使555时基电路4脚电压小于1.7V，这是报警器不工作。然后将少量待测气体喷在气敏元件附近，调节RP使其报警。调节RP可改变装置的灵敏度。调节电阻R2、R3和电容C1的数值，可改变报警声的音调。第三章结论、改进意见及心得体会通过自己的努力和指导老师的指导，实习还是很圆满的完成了。我首先是查找相关资料，来了解这个设计。后来在图书馆查找相关书籍，在网上收集一些资料和在指导老师的帮助下，才慢慢对蓄电池电压指示器的设计有了初步的了解。通过此次课程设计让我亲身参予电子产品的设计使我更加深深地体会到：现代社会是灵活多变的社会，是信息的社会，很多与人们生活紧密相关的产品都是电子产品。比如决定现代社会发展方向的电脑以及几乎每个同学都拥有的收音机等等，无不说明电子产品的重要性。作为一名电子信息类专业，且已经大二的我们，我认识到我不仅要学好课本上的知识，还要学会将所学到的知识联系并应用到现实生活中，做到理论联系实际。在这次实习中，我通过自己动手制作电路板，在焊接过程中，发现自己在焊接方面还是存在不足的。比如：1.焊接中，没有事先做好部署，导致焊接的电路板比较乱，条理不清晰，给自己的检查带来很大的不便，而且，如果中间存在焊接错误的话，也会给自己的修改带来很多不便，也会给别人带来不好的印象。2.焊接中和同学们之间应该多沟通，自己存在很多不足，可以让同学们之间经验很好的交流，对自己的焊接技术会有长足的进步，而这一点在同学们之间还是不太普遍，自己应该注意一下往后。总体上说，这一次实习，对自己的锻炼还是比较大的，既锻炼了自己的动手焊接的能力，也让自己对上学期的课程有所复习。第四章参考文献1.方大千方亚敏.家庭电子小制作.新时代出版社。2.秦进平刘海成.数字电子与EDA技术.中国电力出版社。3.康华光.电子技术基础（模拟部分）.高等教育出版社。4.邱关源罗先觉.电路第五版.高等教育出版社。第五章附录模电电路系统总电路图如图1.2.1，数电电路系统总电路如图2.2.1。元件列表器件名称型号数量三极管3DG130三个二极管1N4001三个发光二极管LED