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1、电子技术课程设计题目备课讲稿 电子技术课程设计题 目 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
2、。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;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
3、框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 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
4、触发器),编码器,译码器,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
5、电路绘制: 完成单元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+V CC,+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
6、终需要上缴的重要文献,它包括: 1)设计报告名称(课程设计题目): 2)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 11.5天 2.总体方案设计 0.5天 3.电路设计 22.5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;
7、 3. 设计说明书内容及规范程度占40; 4. 答辩占20(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 (2)输出电压:方波U PP=6V,三角波U PP=6V,正弦波U PP1V,锯齿波U PP=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
8、电流:3A (3) 稳压系数Sr0.1。 3.多级低频阻容耦合放大器的设计 设计任务: (1)输入正弦波信号:有效值U i10mV、内阻R S=50、频率f=30HZ30KHZ; (2)输出正弦波信号:有效值U O3V、R O10; (3)输入电阻:R i20k (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U i10mV、内阻R S=50、频率f=20HZ20KHZ; (2)输出信号:有效值U O5V、R O10; (3)输入电阻:R i20k, (4)负载电阻:R L=2k 5.
9、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U i200mV (2) 最大输出功率:P O2W, (3) 负载电阻:R L=8, (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:U PP6V, 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 (3) 用继电接触控制电路控制加热器。 数字电子电路系统的设计 8.数字电子钟电路设计 设计
10、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,技术指标如下: (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/50HZ 10.信号周期测
11、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:1s999ms,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/50HZ 11.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; 主绿G 主红R 支红r 主黄Y 支绿g 支黄y 4s4s4s4s 28s 44s4s 44s4s (4)电
12、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
13、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
14、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
15、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1000pF999F; (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。
限制150内