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1、课程设计目的与要求 一 课程设计的性质 目的与任务 根据通信 电子 电测等专业教学培养计划要求 在必修完 模拟电子 线路 课程后 应该必修 模拟电子线路课程设计 课 其目的是针对本课 程所学的容进行的综合训练 使学生深入理解已学的有关模拟电子线路设计 的基本方法 进一步加深和巩固对课程容的理解和综合应用 提高分析问题 和解决实际问题的能力 为后续专业课的课程设计 生产实践 毕业设计等 环节奠定良好的基础 本设计的先修课程为 电路分析 模拟电子线路 二 课程设计的主要容与要求 1 函数信号发生器 2 串联直流稳压电源 3 放大器的设计 以上题目仅供参考 任课教师可根据具体情况进行选择 布置 也可
2、根据 学生情况自拟题目 以巩固所学课程 培养学生动手能力 以启发学生创造力为 目的 三 课程设计教学的基本要求 1 教学基本要求 教师应事先准备课程设计任务书 指导书以及设计所需要的规和 有关资料 在理论设计阶段安排答疑时间 指导学生 为加深学生对设计要求的理解 可安排学生查阅一些现有的设计 资料 2 培养要求 通过课程设计实践 培养学生查阅资料 选取设计方案的能力 培养学生模拟电路理论设计的能力 培养学生实验 调试的能力 培养学生严谨的科学态度和创新精神 培养学生对所学知识综合运用的能力 3 时间安排 序号容天数备注 1 布置任务 讲课 查阅资料1 2 方案选择 理论设计1 3 各单元电路设
3、计与调试5 5 4 质疑0 5 四 课程设计考核 1 每位学生上交一份课程设计报告 2 随机抽取 20 以上的学生对设计容质疑 3 根据课程设计报告 质疑成绩 课程设计中的表现 由指导教师按 5级记分制评定成绩 五 主要参考资料 1 模拟电子技术基础 高等教育 2 电子技术课程设计 理工大学 电子电路的一般设计方法 一 概述 模拟电子线路课程设计的主要容包括理论设计 安装调试及写出设计总 结报告等 理论设计包括选择总体方案 设计单元电路 选择元器件及计算 参数等步骤 是课程设计的关键环节 安装与调试是把理论付诸实践的过程 通过安装与调试 进一步完善电路 使之达到课题所要求的性能指标 使理 论设
4、计转变为实际产品 课程设计的最后要求写出设计总结报告 把理论实 际的容 组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结 把实践容 上升到理论的高度 二 电子电路的一般设计方法 电子电路的一般设计方法和步骤是 选择总体方案 设计单元电路 选择元器件 计算参数 画出总体电路图 进行组装和调试等 由于电子电路种类繁多 千差万别 设计方法和步骤也因情况不同而各 异 因而上述设计步骤需要交叉进行 有时甚至会出现反复 因此在设计时 应根据实际情况灵活掌握 1 总体方案的选择 设计电路的第一步就是选择总体方案 所谓总体方案是根据所提出的任 务 要求和性能指标 用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体 来实
5、 现各项功能 满足设计题目提出的要求和指标 由于符合要求的总体方案往往不止一个 应当针对任务 要求和条件 查阅有关资料 以广开思路 提出若干不同的方案 然后仔细分析每个方案 的可行性和优缺点 加以比较 从中取优 在选择过程中 常用框图表示各 种方案的基本原理 框图一般不必画的太详细 只要说明基本原理就可以了 但有些关键部分一定要画清楚 必要时尚需画出具体电路来加以分析 2 单元电路的设计 在确定了总体方案 画出详细框图之后 即可进行单元电路设计 设计单元电路的一般方法和步骤 1 根据设计要求和已选定的总体方案的原理图 确定对单元电路的设 计要求 必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标 2 拟订
6、出各单元电路的要求后 应全面检查一遍 确定无误后方可按 一定顺序分别设计各单元电路 3 选择单元电路的结构形式 一般情况下 应查阅有关资料 以丰富 知识 开阔界面 从而找到合适的电路 如确定找不到性能指标完全满足要 求的电路时 也可选用与设计要求比较接近的电路 然后调整电路参数 3 画出总电路图 设计好各单元电路以后 应画出总电路图 总电路图是进行实验和印制 电路板设计制作的主要依据 也是进行生产 调试 维修的依据 因此画好 一总电路图非常重要 画总电路图一般应注意信号的流向 尽量把总电路图画在同一图样上 电路图中所有的连线都要表示清楚 电路图中的规模集成电路 通常用框形 表示 若集成电路器件
7、的管脚较多 多余的管脚应作适当处理 如果电路比较复杂 设计者经验不足 有些问题在画出总体电路之前难 以解决 可以先画出总电路图的草图 调整好布局和连线之后 再画出正式 的总电路图 4 元器件的选择 电子电路的设计就是选择合适的元器件 并把它们最好地组合起来 因 此在设计过程中 经常遇到选择元器件的问题 不仅在设计单元电路和总体 电路及计算参数时要考虑选哪些元件合适 而且在提出方案 分析和比较方 案的优缺点时 有时也需要考虑用哪些元器件以及它们的性能价格比如何 等 选择元器件必须注意两个问题 第一 根据具体问题和方案 需要哪些 元器件 每个元器件应具有哪些功能和性能指标 第二 有哪些元器件实验
8、室有 哪些在市场上能买到 性能如何 价格如何 体积多大 电子元件种 类繁多 新产品不断出现 这就需要经常关心元器件的信息和新动向 多查 资料 1 一般优先选用集成电路 2 选用集成电路时 注意以下几点 应熟悉集成电路的品种和几种典型产品的型号 性能 价格等 以便 在设计时能提出较好的方案 较快地设计出单元电路和总电路 选择集成运放 应尽量选择 全国集成电路标准化委员会提出的优选 集成电路系列 集成运放 中的产品 5 计算参数 在电子电路的设计过程中 常常需要计算一些参数 例如 在设计积分 电路时 不仅要求出电阻值和电容值 而且还要估算出集成运放的开环电压 放大倍数 差模输入电阻 转换速率 输入
9、偏置电流 输入失调电压和输入 失调电流及温漂 才能根据计算结果选择元器件 至于计算参数的具体方法 主要在与正确运用在 模拟电子线路 课程中已经学过的分析方法 搞清电 路原理 灵活运用计算公式 对于一般情况 计算参数应注意以下几点 1 各元器件的工作电压 电流 频率和功耗等应在允许的围 并留有 适当裕量 以保证电路在规定的条件下 能正常工作 达到所要求的性能指 标 2 对于环境温度 交流电网电压等工作条件 计算参数时应按最不利 的情况考虑 3 涉及元器件的极限参数 例如整流桥的耐压 时 必须留有足够的 裕量 一般1 5 倍左右考虑 4 电阻值尽可能选在1M 围 最大一般不应超过10 M 其数值应
10、 在常用电阻标称值系列之 并根据具体情况正确选择电阻的品种 5 非电解电容尽可能在100pF 0 1 F 围选择 其数值应在常用电容 器标称值系列之 并根据具体情况正确选择电容的品种 6 在保证电路性能的前提下 尽可能设法降低成本 减少器件品种 减小元器件的功耗和体积 为安装调试创造有利条件 7 应把计算确定的各参数值标在电路图的恰当位置 设计一函数信号发生器 一 设计目的 通过该设计 要求掌握各种波形发生电路的设计方法 学习如何将各单 元电路组合起来完成实际要求的模拟函数信号源设计 二 函数信号发生器及其主要技术指标 1 通用模拟函数信号发生器 在测量技术 计算技术 自动控制 遥测遥控等领域
11、中 广泛采用各种 类型的信号发生器 常用的信号有正弦波 矩形波 方波 三角波和锯齿 波 尤其在小信号的输出上经常使用模拟式函数信号发生器 图 1 是一种市售的通用模拟式函数信号发生器的结构 其工作原理是以 三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波 同时 经由比较器的比较产生方波 2 设计题目及技术指标 1 正弦波 三角波及方波函数发生器 a 功能 三路信号可同时输出 且信号连续可调 b 技术指标 频率围 1 k 10k Hz 正弦波 Upp 6v 三角波 Upp 5 v 方波 Upp 14v 2 矩形波 锯齿波函数发生器 频率围 1 k 5k Hz 矩形波 Upp 6v 占
12、空比为 50 90 锯齿波 Upp 5v 斜率连续可调 Switch 正弦波 整形电路 三角波 产生电路 比较器方波产生 电路 功率 放大电路 10V 10V 衰减 电路 图 1 通用模拟函数信号发生器 3 自拟 4 方案选择 方案一 框图如图2 此方案的工作原理是根据振荡原理和波形转换原理产生各种不同波形 的函数发生器 方案二 见图1所示通用模拟式函数信号发生器 方案三 自选 四 设计报告要求 1 按题目要求设计电路 画出电路图 选择元器件的型号 标称值和额定 值 并计算参数 2 组装 调试设计电路 拟定设计步骤测试设计指标 若测试结果不满足 设计指标 需重新调整电路参数 使之达到设计指标要
13、求 3 写出设计 安装 调试 测试指标全过程的设计报告 4 总结完成该设计题目的体会 五 设计仪器 万用表 晶体管毫伏表 直流稳压电源 示波器 正弦波 电路 三角波 产生电路 方波 产生电路 图 2 Switch 正弦波 整形电路 三角波 产生电路 比较器方波产生 电路 图 3 设计二直流稳压电源 一 设计目的 通过该设计加深理解稳压电路的工作原理 性能指标的实际意义 学会 对具体电路的设计方法 器件选择 安装调试及指标测试 达到提高工程实 践能力的目的 二 电路组成 直流稳压电源的框图如图4 所示 由电源变压器 整流 滤波和稳压四 个环节组成 三 设计题目及技术指标 1 串联型直流稳压电源
14、1 设计要求 稳压电路要加有放大环节以改善稳定性 输出电压在一定围连续可调 要加有保护电路 2 技术指标 输入交流电压220v 输出直流电压Vo 9 15v 输出电流Io 300mA 稳压系数R0 0 1 2 小型晶体管收音机用稳压电源 技术指标 输入交流电压220v 输出直流电压Vo 4 5 6v 输出电流Io 20mA 输出纹波电压 100mv 四 设计容及要求 1 按题目要求设计电路 画出电路图 选择元器件的型号 标称值和额定 值 并计算参数 滤波电路整流电路电源 变压器 图 4 电源 变压器 2 组装 调试设计电路 拟定设计步骤 测试设计指标 若测试结果不满足 设计指标 需重新调整电路
15、参数 使之达到设计指标要求 3 写出设计 安装 调试 测试指标全过程的设计报告 4 总结完成该设计题目的体会 五 设计仪器 万用表 晶体管毫伏表 直流稳压电源 示波器 设计三放大器的设计 一 设计目的 通过该设计掌握放大器的基本工作原理 学会根据设计要求选择总体方 案 设计具体单元电路及各器件的选择 安装调试及指标测试 提高综合应 用能力 二 设计要求及技术指标 设计要求 设计一精密放大电路系统 系统的输入信号为双端差模小信号 输出为 单端输出 电路需抑制高频干扰和噪声 需有调零系统 性能指标 Av 70 120 f0 20Hz 三 设计方案 方案一 建议选用运算放大器 并采用多级放大电路和有源低通滤波电路 以提 高系统的稳定性 设计电路框图如图5 所示 方案二 自拟 四 设计容及要求 1 按题目要求设计电路 画出电路图 选择元器件的型号 标称值和额定 值 并计算参数 2 组装 调试单元设计电路 拟定设计步骤测试设计指标 若测试结果不 满足设计指标 需重新调整电路参数 使之达到设计指标要求 3 写出设计 安装 调试 测试指标全过程的设计报告 4 总结完成该设计题目的体会 调零电路低通滤波第一级 放大电路 图 5 第二级 放大电路 五 设计仪器 万用表 晶体管毫伏表 直流稳压电源 示波器 信号源
