电子技术课程设计课件

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1、电子技术课程设计电子技术课程设计目的目的 运运用用已已基基本本掌掌握握的的具具有有不不同同功功能能的的单单元元电电路路的的设设计计、安安装装和和调调试试方方法法，在在单单元元电电路路设设计计的的基基础础上上，设设计计出出具具有有各各种种不不同同用用途途和和一一定定工工程程意意义义的的电电子子装装置置。深深化化所所学学理理论论知知识识，培培养养综综合合运运用用能能力力，增增强强独独立立分分析析与与解解决决问问题题的的能能力力。训训练练培培养养严严肃肃认认真真的的工工作作作作风风和和科科学学态态度度，为为以以后后从从事事电电子子电电路路设设计计和研制电子产品打下初步基础。和研制电子产品打下初步基础

2、。 1要求要求 根根据据题题目目的的技技术术指指标标，独独立立进进行行电电路路选选取取、工工程程估估算算、实实验验测测试试与与调调整整，制制作作出出实实际际电电子子产产品品和和写写出出总总结结报报告。告。步骤步骤 选选择择总总体体方方案案，设设计计单单元元电电路路，选选择择元元器器件件，计计算算机机仿仿真真优优化化，硬硬件件装装配配调调试试，测测试试性性能能指指标标，写写出出总总结结报报告告，进行文档整理。进行文档整理。 衡量标准衡量标准 工工作作稳稳定定可可靠靠，能能达达到到所所要要求求的的性性能能指指标标，并并留留有有适适当当的的裕裕量量；电电路路简简单单；成成本本低低；功功耗耗低低；所所

3、采采用用元元器器件件的的品品种少、体积小且货源充足；便于生产、测试和维修种少、体积小且货源充足；便于生产、测试和维修 。2设计方法与步骤设计方法与步骤一、一、 系统设计系统设计二、二、 硬件组装、调试硬件组装、调试 三、三、 性能指标测试性能指标测试四、四、 实验报告，文档整理实验报告，文档整理 3一、一、 系统设计系统设计1.1.明确系统的设计任务要求明确系统的设计任务要求 对对系系统统的的设设计计任任务务进进行行具具体体分分析析，充充分分了了解解系系统统的的性性能能、指指标标、内内容容及及要要求求，明确系统应完成的任务。明确系统应完成的任务。 42 2总体方案选择总体方案选择 把系统要完成

4、的任务分配给若干个单元电路，把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，画出一个能表示各单元功能和关系的整机原画出一个能表示各单元功能和关系的整机原理框图。理框图。 方案选择的重要任务是针对系统提出的任务、方案选择的重要任务是针对系统提出的任务、 要求和条件，查阅资料，广开思路，提出要求和条件，查阅资料，广开思路，提出尽尽 量多的不同方案，仔细分析每个方案的可量多的不同方案，仔细分析每个方案的可行性行性 和优缺点，加以比较，从中选取合适的方案。和优缺点，加以比较，从中选取合适的方案。 在选择过程中，常用框图表示各种方案的基在选择过程中，常用框图表示各种方案的基本本 原理。框图一般不必画得太详细，只

5、要说明原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基基 本原理就可以了。最后设计出一本原理就可以了。最后设计出一 个完整框个完整框图。图。53 3单元电路的设计、参数计算和器件选择单元电路的设计、参数计算和器件选择 根据系统指标和功能框图，明确任务，进行各根据系统指标和功能框图，明确任务，进行各单元电路的设计单元电路的设计、参数计算参数计算和和元器件选择元器件选择。 （1 1）. . 单元电路设计单元电路设计每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标。细拟定出单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合和前后级之间的关系

6、，注意各单元电路之间的相互配合和前后级之间的关系，尽量简化电路结构。尽量简化电路结构。注意各部分输入信号、输出信号和控制信号的关系。注意各部分输入信号、输出信号和控制信号的关系。选择选择单元电路的组成形式，可以模仿成熟的先进的电单元电路的组成形式，可以模仿成熟的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。6（2 2）. . 参数计算参数计算 理解电路的工作原理，正确利用计算公式，满理解电路的工作原理，正确利用计算公式，满足设计要求。足设计要求。 （1 1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应

7、能满足电路指标的要求。参数应能满足电路指标的要求。（2 2）元器件的极限参数必须留有足够裕量，一）元器件的极限参数必须留有足够裕量，一般应大于额定值的般应大于额定值的1.51.5倍。倍。（3 3）电阻器和电容器的参数应选计算值附近的）电阻器和电容器的参数应选计算值附近的标称值。标称值。7（3 3）. . 元器件选择元器件选择 阻容元件的选择。阻容元件的选择。电阻器和电容器种类很电阻器和电容器种类很多，正确选择电阻器和电容器是很重要的。多，正确选择电阻器和电容器是很重要的。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率适的阻容元

8、件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。和耐压范围是否满足要求。8 分立元件包括二极管、晶体三极管、场分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、光电三极管、晶闸效应管、光电二极管、光电三极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。管等。根据其用途分别进行选择。分立元件的选择。分立元件的选择。选择的器件种类不同，注意事项也不同。选择的器件种类不同，注意事项也不同。例如选择晶体三极管时，首先注意是例如选择晶体三极管时，首先注意是NPN型型还是还是PNP型型管，是管，是高频管高频管还是还是低频管低频管，是，是大功率管大功率管还是还是小功率小功率管管，并注意管子的参数，并注意管子的

9、参数PCM、ICM、BUCEO、BUEBO、ICBO、fT和和f是否满足电路设计指标的要求，高频是否满足电路设计指标的要求，高频工作时要求工作时要求fT=(5-10)f，f为工作频率。为工作频率。9 由于集成电路可以实现很多单元由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活，路设计单元电路和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及安装，在设计电路时应首选。于调试及安装，在设计电路时应首选。 选择的集成电路不仅要在功能和特性选择的集成电路

10、不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面要求。度、价格等多方面要求。集成电路的选择。集成电路的选择。一般优先选集成电路一般优先选集成电路。集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。器件集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。器件的型号、功能、特性、管脚可查阅有关手册。的型号、功能、特性、管脚可查阅有关手册。10集集成成电电路路的的品品种种很很多多，选选用用方方法法一一般般是是“先先粗粗后后细细”，即即先先根根据据总总体体方方案案考考虑虑应应该该选选用用什什么么功功能能的的集集成成电电路路，然然后后考考虑虑具具体体性性能能，最最

11、后后根根据据价价格格等等因因素素选选用用某某种种型型号号的的集集成成电路电路 。应应熟熟悉悉集集成成电电路路的的品品种种和和几几种种典典型型产产晶晶的的型型号号、性性能能、价价格格等等，以以便便在在设设计计时时能能提提出出较较好好的的方方案案，较较快快地地设设计计出出单单元电路和总电路。元电路和总电路。 集集成成电电路路的的常常用用封封装装方方式式有有三三种种：扁扁平平式式、直直立立式式和和双双列列直直插插式式，为为便便于于安安装装、更更换换、调调试试和和维维修修，一一般般情情况况下下，应尽可能选用双列直插式集成电路。应尽可能选用双列直插式集成电路。114. 4. 电路图的绘电路图的绘制制 目

12、前比较流行的或应用广泛的绘制软件目前比较流行的或应用广泛的绘制软件包有包有PROTEL和和ORCAD/STD。亦可用电子亦可用电子工作平台工作平台multisim。绘制电路图时应注意：绘制电路图时应注意：12(1)布局合理、排列均匀、图面清晰、便于布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读。看图、有利于对图的理解和阅读。 有时一个总电路图由几部分组成，绘制时应尽有时一个总电路图由几部分组成，绘制时应尽量把总电路图画在一张纸上。如果电路比较复杂，量把总电路图画在一张纸上。如果电路比较复杂，需绘制几张图，则应把主电路图画在一张图纸上，需绘制几张图，则应把主电路图画在一张图纸上，

13、而把一些比较独立或次要的部分画在另外的图纸而把一些比较独立或次要的部分画在另外的图纸上，并在图的断口两端做上标记，标出信号从一上，并在图的断口两端做上标记，标出信号从一张图到另一张图的引出点和引入点，以此说明各张图到另一张图的引出点和引入点，以此说明各图纸在电路连线之间的关系。图纸在电路连线之间的关系。有时为了强调并便于看清各单元电路的功能关有时为了强调并便于看清各单元电路的功能关系，每一个功能单元电路的元件应集中布置在一系，每一个功能单元电路的元件应集中布置在一起，并尽可能按工作顺序排列。起，并尽可能按工作顺序排列。13 (2)注意信号的流向。注意信号的流向。一般从输入端或信号一般从输入端或

14、信号源画起，从左到右或从上到下按信号的流向源画起，从左到右或从上到下按信号的流向依次画出各单元电路，而反馈通路的信号流依次画出各单元电路，而反馈通路的信号流向则与此相反。向则与此相反。 (3)图形符号要标准，图中应加适当的标注。图形符号要标准，图中应加适当的标注。 电路图中的中、大规模集成电路器件，电路图中的中、大规模集成电路器件，一般用方框表示，在方框中标出它的型号，一般用方框表示，在方框中标出它的型号，在方框的边线两侧标出每根线的功能名称和在方框的边线两侧标出每根线的功能名称和管脚号。除中、大规模器件外，其余元器件管脚号。除中、大规模器件外，其余元器件符号应当标准化。符号应当标准化。14(

15、4)连接线应为直线，并且交叉和折弯应最少。连接线应为直线，并且交叉和折弯应最少。 v通常连接线可以水平布置或垂直布置，一般不通常连接线可以水平布置或垂直布置，一般不画斜线。互相连通的交叉线，应在交叉处用圆画斜线。互相连通的交叉线，应在交叉处用圆点表示。根据需要，可以在连接线上加注信号点表示。根据需要，可以在连接线上加注信号名或其它标记，表示其功能或其去向。有的连名或其它标记，表示其功能或其去向。有的连线可用符号表示，例如器件的电源一般标电源线可用符号表示，例如器件的电源一般标电源电压的数值，地线用符号电压的数值，地线用符号“”表示。表示。155. 计算机仿真优化计算机仿真优化 v电子系统的方案

16、选择、电路设计以及参数计算电子系统的方案选择、电路设计以及参数计算和元器件选择基本确定后，方案的选择是否合和元器件选择基本确定后，方案的选择是否合理，电路设计是否正确，元器件选择是否经济，理，电路设计是否正确，元器件选择是否经济，这些问题还有待于研究。传统的设计方法只能这些问题还有待于研究。传统的设计方法只能通过实验来解决以上问题，这样不仅延长了设通过实验来解决以上问题，这样不仅延长了设计时间，而且需要大量元器件，有时设计不当计时间，而且需要大量元器件，有时设计不当可能要烧坏元器件，因此设计成本高。而利用可能要烧坏元器件，因此设计成本高。而利用电子电路电子电路CAD技术，可对设计的电路进行分析

17、、技术，可对设计的电路进行分析、仿真、虚拟实验，不仅提高了设计效率，而且仿真、虚拟实验，不仅提高了设计效率，而且可以通过反复仿真得到一个最佳方案。目前应可以通过反复仿真得到一个最佳方案。目前应用较为广泛的电子电路仿真软件有用较为广泛的电子电路仿真软件有PSPICE、和和功能多、应用方便的功能多、应用方便的ELECTRONICS WORK BENCH和和multisim 。 16 6. 印刷电路板的设计印刷电路板的设计 借助计算机对印刷电路板进行辅助借助计算机对印刷电路板进行辅助设计已经取代了传统的手工设计，它不设计已经取代了传统的手工设计，它不仅可以使底图更整洁、标准，而且能够仅可以使底图更整

18、洁、标准，而且能够解决手工布线印刷导线不能过细和较窄解决手工布线印刷导线不能过细和较窄的间隙不易布线等问题，同时可彻底解的间隙不易布线等问题，同时可彻底解决双面板焊盘严格的一一对应问题。决双面板焊盘严格的一一对应问题。 PROTEL软件包是绘制印刷电路板的最软件包是绘制印刷电路板的最常用软件。常用软件。17二、硬件组装与调试二、硬件组装与调试1 1、电子电路的组装、电子电路的组装 （1 1）元器件的焊接技术）元器件的焊接技术当印刷电路板设计好后，需要将元器件接在印刷板当印刷电路板设计好后，需要将元器件接在印刷板上。焊接质量取决于四个条件：上。焊接质量取决于四个条件：焊接工具焊接工具、焊料焊料、

19、焊剂焊剂、焊接技术焊接技术。 焊接工具。焊接工具。 电烙铁是焊接的主要工具。要根据不同的焊接对象选择不电烙铁是焊接的主要工具。要根据不同的焊接对象选择不同功率的电烙铁。焊接集成电路一般可选用同功率的电烙铁。焊接集成电路一般可选用 25 W的，元器件的，元器件管脚较粗或印刷板焊盘面积较大时可选用管脚较粗或印刷板焊盘面积较大时可选用45W 或功率更大的。或功率更大的。焊接焊接CMOS电路一般选用电路一般选用20W 内热式电烙铁内热式电烙铁，而且，而且外壳要连外壳要连接良好的接地线接良好的接地线。若用外热式电烙铁，最好采用烙铁断电，用。若用外热式电烙铁，最好采用烙铁断电，用余热焊接，必要时还要采取人

20、体接地的措施。余热焊接，必要时还要采取人体接地的措施。 18焊料。焊料。 常用的焊料是常用的焊料是焊锡焊锡，焊锡是一种铅锡合金。，焊锡是一种铅锡合金。市场上出售的焊锡有两种：一种是将焊锡做成管状，市场上出售的焊锡有两种：一种是将焊锡做成管状，管内填有松香，称管内填有松香，称松香焊锡丝松香焊锡丝，使用这种焊锡丝时，使用这种焊锡丝时，可以不加助焊剂；另一种是可以不加助焊剂；另一种是无松香的焊锡丝无松香的焊锡丝，焊接，焊接时要加助焊剂。时要加助焊剂。 焊剂。焊剂。 焊接元器件通常使用的焊剂有焊接元器件通常使用的焊剂有松香松香和和松香松香酒精溶液酒精溶液，后者比前者焊接效果好。，后者比前者焊接效果好。

21、 19焊接技术。焊接技术。 首先要求焊接牢靠、无虚焊，其次是焊点的首先要求焊接牢靠、无虚焊，其次是焊点的大小、形状及表面粗糙度等。大小、形状及表面粗糙度等。焊接前，必须把焊焊接前，必须把焊点和焊件表面处理干净，轻的可用酒精擦洗，重点和焊件表面处理干净，轻的可用酒精擦洗，重的要用刀刮或砂纸磨，直到露出光亮金属后再醮的要用刀刮或砂纸磨，直到露出光亮金属后再醮上焊剂，镀上锡，将被焊的金属表面加热到焊锡上焊剂，镀上锡，将被焊的金属表面加热到焊锡熔化的温度。熔化的温度。焊接过程是这样的：焊接过程是这样的：把烙铁头放在把烙铁头放在焊件上，待焊件的温度达到焊锡熔化的温度时，焊件上，待焊件的温度达到焊锡熔化的

22、温度时，使焊锡丝接触焊件，当适量的焊锡丝熔化后，立使焊锡丝接触焊件，当适量的焊锡丝熔化后，立即移开焊锡丝，再移开烙铁，整个过程只需几秒即移开焊锡丝，再移开烙铁，整个过程只需几秒钟。钟。 20（2）在面包板上的插接技术）在面包板上的插接技术 集成电路的装插。集成电路的装插。 插接集成电路时首先应认清方向，不要倒插，所插接集成电路时首先应认清方向，不要倒插，所有集成电路的插入方向要保持一致。有集成电路的插入方向要保持一致。元器件的位置。元器件的位置。 根据电路图的各部分功能确定元器件在面包板上根据电路图的各部分功能确定元器件在面包板上的位置，并按信号的流向将元器件顺序地连接，以的位置，并按信号的流

23、向将元器件顺序地连接，以易于调试。易于调试。 在学生进行电子系统设计或课程设计过程中，在学生进行电子系统设计或课程设计过程中，为了提高元器件的重复利用率，往往在面包板上插为了提高元器件的重复利用率，往往在面包板上插接电路。下面介绍在面包板上用插接方式组装电路接电路。下面介绍在面包板上用插接方式组装电路的方法。的方法。21导线的选用和连接。导线的选用和连接。 连接用的导线要求紧贴在面包板上，避免接触不连接用的导线要求紧贴在面包板上，避免接触不良。连线不允许跨接在集成电路上，一般从集成电良。连线不允许跨接在集成电路上，一般从集成电路周围通过，尽量做到横平竖直，这样便于查线和路周围通过，尽量做到横平

24、竖直，这样便于查线和更换器件。更换器件。组装电路时要注意，电路之间要组装电路时要注意，电路之间要共地共地。正确。正确的组装方法和合理的布局，不仅使电路整齐的组装方法和合理的布局，不仅使电路整齐美观，而且能够提高电路工作的可靠性，便美观，而且能够提高电路工作的可靠性，便于检查和排除故障。于检查和排除故障。222、电子电路的调试、电子电路的调试 q边安装边调试。边安装边调试。把一个总电路按框图上的功能分成把一个总电路按框图上的功能分成若干单元电路，分别进行安装和调试，在完成各单若干单元电路，分别进行安装和调试，在完成各单元电路调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围，元电路调试的基础上逐步扩大安装和调

25、试的范围，最后完成整机调试。对于新设计的电路，此方法既最后完成整机调试。对于新设计的电路，此方法既便于调试，又可及时发现和解决问题。该方法适于便于调试，又可及时发现和解决问题。该方法适于课程设计中采用。课程设计中采用。q整个电路安装完毕，实行一次性调试。整个电路安装完毕，实行一次性调试。这种方法这种方法适于定型产品。适于定型产品。调试时应注意做好调试记录，准确记录电调试时应注意做好调试记录，准确记录电路各部分的测试数据和波形，以便于分析路各部分的测试数据和波形，以便于分析和运行时参考。和运行时参考。23调试步骤：调试步骤： （1）通电前检查）通电前检查 电路安装完毕，首先直观检查电路各部分接电

26、路安装完毕，首先直观检查电路各部分接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路，器件有无接错。件引脚之间有无短路，器件有无接错。 （2）通电检查）通电检查 接入电路所要求的电源电压，观察电路中各接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。如果出现异常现象，部分器件有无异常现象。如果出现异常现象，则应立即关断电源，待排除故障后方可重新通则应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。电。 24 在调试单元电路时应明确本部分的调试要求，在调试单元电路时应明确本部分的调试要求，按调试要求测试性能指标和观察波形。调试顺序按信按调试要求

27、测试性能指标和观察波形。调试顺序按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的整机联调创造条件。为后一级的输入信号，为最后的整机联调创造条件。电路调试包括静态和动态调试，通过调试掌握必要的电路调试包括静态和动态调试，通过调试掌握必要的数据、波形、现象，然后对电路进行分析、判断、排数据、波形、现象，然后对电路进行分析、判断、排除故障，完成调试要求。除故障，完成调试要求。（3 3）单元电路调试）单元电路调试 各单元电路调试完成后就为整机调试打下了各单元电路调试完成后就为整机调试打下了基础。整机联调时应观察各单元电路连接后

28、各级之间基础。整机联调时应观察各单元电路连接后各级之间的信号关系，主要观察动态结果，检查电路的性能和的信号关系，主要观察动态结果，检查电路的性能和参数，分析测量的数据和波形是否符合设计要求，对参数，分析测量的数据和波形是否符合设计要求，对发现的故障和问题及时采取处理措施。发现的故障和问题及时采取处理措施。 （4 4）整机联调）整机联调25电路故障的排除电路故障的排除（1 1）信号寻迹法）信号寻迹法： 寻找电路故障时，一般可以按信号的流程逐寻找电路故障时，一般可以按信号的流程逐级进行。从电路的输入端加入适当的信号，用示波器级进行。从电路的输入端加入适当的信号，用示波器或电压表等仪器逐级检查信号在

29、电路内各部分传输的或电压表等仪器逐级检查信号在电路内各部分传输的情况，根据电路的工作原理分析电路的功能是否正常，情况，根据电路的工作原理分析电路的功能是否正常，如果有问题，应及时处理。调试电路时也可以从输出如果有问题，应及时处理。调试电路时也可以从输出级向输入级倒推进行，信号从最后一级电路的输入端级向输入级倒推进行，信号从最后一级电路的输入端加入，观察输出端是否正常，然后逐级将适当信号加加入，观察输出端是否正常，然后逐级将适当信号加入前面一级电路输入端，继续进行检查。入前面一级电路输入端，继续进行检查。 26（2 2）对分法。）对分法。 把有故障的电路分为两部分，先检查这两部分中把有故障的电路

30、分为两部分，先检查这两部分中究竟是哪部分有故障，然后再对有故障的部分对分检究竟是哪部分有故障，然后再对有故障的部分对分检测，一直到找出故障为止。采用测，一直到找出故障为止。采用“对分法对分法”可减少调可减少调试工作量。试工作量。（3 3）分割测试法。）分割测试法。 对于一些有反馈的环行电路，如振荡器、稳压器对于一些有反馈的环行电路，如振荡器、稳压器等电路，它们各级的工作情况互相有牵连，这时可采等电路，它们各级的工作情况互相有牵连，这时可采取分割环路的方法，将反馈环去掉，然后逐级检查，取分割环路的方法，将反馈环去掉，然后逐级检查，可更快地查出故障部分。对自激振荡现象也可以用此可更快地查出故障部分

31、。对自激振荡现象也可以用此法检查。法检查。 27（4 4）电容器旁路法。）电容器旁路法。 如遇电路发生自激振荡或寄生调幅等故障，检测如遇电路发生自激振荡或寄生调幅等故障，检测时可用一只容量较大的电容器并联到故障电路的输入时可用一只容量较大的电容器并联到故障电路的输入或输出端，观察对故障现象的影响，据此分析故障的或输出端，观察对故障现象的影响，据此分析故障的部位。在放大电路中，旁路电容失效或开路，使负反部位。在放大电路中，旁路电容失效或开路，使负反馈加强，输出量下降，此时用适当的电容并联在旁路馈加强，输出量下降，此时用适当的电容并联在旁路电容两端，就可以看到输出幅值恢复正常，也就可以电容两端，就

32、可以看到输出幅值恢复正常，也就可以断定旁路电容的问题。这种检查可能要多处实验才有断定旁路电容的问题。这种检查可能要多处实验才有结果，这时要细心分析可能引起故障的原因。这种方结果，这时要细心分析可能引起故障的原因。这种方法也可用来检查电源滤波和去偶电路的故障。法也可用来检查电源滤波和去偶电路的故障。28（5 5）对比法。）对比法。 将有问题的电路的状态、参数与相同的正常电路将有问题的电路的状态、参数与相同的正常电路进行逐项对比。此方法可以比较快地从异常的参数中进行逐项对比。此方法可以比较快地从异常的参数中分析出故障。分析出故障。 （6 6）替代法。）替代法。 把已调试好的单元电路代替有故障或有疑

33、问的相把已调试好的单元电路代替有故障或有疑问的相同的单元电路（注意共地），这样可以很快判断故障同的单元电路（注意共地），这样可以很快判断故障部位。有时元器件的故障不很明显，如电容器漏电、部位。有时元器件的故障不很明显，如电容器漏电、电阻器变质、晶体管和集成电路性能下降等，这时用电阻器变质、晶体管和集成电路性能下降等，这时用相同规格的优质元器件逐一替代实验，就可以具体地相同规格的优质元器件逐一替代实验，就可以具体地判断故障点，加快查找故障点的速度，提高调试效率。判断故障点，加快查找故障点的速度，提高调试效率。 29（7 7）静态测试法。）静态测试法。 故障部位找到后，要确定是哪一个或哪几个元器故

34、障部位找到后，要确定是哪一个或哪几个元器件有问题，最常用的就是静态测试法和动态测试法。件有问题，最常用的就是静态测试法和动态测试法。静态测试是用万用表测试电阻值、电容器是否漏电、静态测试是用万用表测试电阻值、电容器是否漏电、电路是否断或短路，晶体管和集成电路的各引脚电压电路是否断或短路，晶体管和集成电路的各引脚电压是否正常等。这种测试是在电路不加信号时进行的，是否正常等。这种测试是在电路不加信号时进行的，所以叫所以叫静态测试静态测试。通过这种测试可发现元器件的故障。通过这种测试可发现元器件的故障。 （8 8）动态测试法。）动态测试法。 当静态测试还不能发现故障时，可采用当静态测试还不能发现故障

35、时，可采用动态测试动态测试法法。测试时在电路输入端加上适当的信号再测试元器。测试时在电路输入端加上适当的信号再测试元器件的工作情况，观察电路的工作状况，分析、判别故件的工作情况，观察电路的工作状况，分析、判别故障原因。障原因。 30三、三、性能指标测试性能指标测试v以系统的设计任务与要求为依据，应以系统的设计任务与要求为依据，应用电子仪器进行各项指标测试，观察是用电子仪器进行各项指标测试，观察是否达到要求。否达到要求。v记录测试条件，测试方法，详细测试记录测试条件，测试方法，详细测试数据及波形。数据及波形。31四、四、文档整理和撰写实验报告文档整理和撰写实验报告 电子系统设计的总结报告是对学生

36、写科学论文和电子系统设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告的能力训练。通过写报告，不仅把设计、科研总结报告的能力训练。通过写报告，不仅把设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且把实践内容上升组装、调试的内容进行全面总结，而且把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下几点：到理论高度。总结报告应包括以下几点：（1 1）课题名称。）课题名称。（2 2）内容摘要。）内容摘要。（3 3）设计内容及要求。）设计内容及要求。（4 4）比较和选定设计的系统方案，画出系统框图。）比较和选定设计的系统方案，画出系统框图。（5 5）单元电路设计、参数计算和元器件选择说明。）单元电路设计、参数计算和元器件

37、选择说明。（6 6）画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。）画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。 32（7 7）组装调试的内容。包括：）组装调试的内容。包括： 使用的主要仪器和仪表；使用的主要仪器和仪表； 调试电路的方法和技巧；调试电路的方法和技巧； 测试的数据和波形并与计算结果比较分析；测试的数据和波形并与计算结果比较分析； 调试中出现的故障、原因及排除方法。调试中出现的故障、原因及排除方法。（8 8）总结设计电路和方案的优缺点，指出课题的核心）总结设计电路和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，提出改进意见和展望。及实用价值，提出改进意见和展望。（9 9）列出系统需要的元器件。）列

38、出系统需要的元器件。（1010）收获、体会。）收获、体会。（1111）参考文献。）参考文献。33 多功能函数发生器多功能函数发生器 一、一、 设计任务书设计任务书二、二、 仪器与器件仪器与器件 三、三、 参考文献参考文献四、四、 设计思路提示设计思路提示 五、五、 系统安装调试方法步系统安装调试方法步骤骤34一设计任务书一设计任务书（1）设计一个能产生正弦波、矩形波、三角波、锯）设计一个能产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波的电路，要求波形的频率在一定范围内可调，矩齿波的电路，要求波形的频率在一定范围内可调，矩形波占空比在一定范围内可调；形波占空比在一定范围内可调；（2） 用数码管显示波形频率；

39、用数码管显示波形频率；（3）用中、小规模集成电路（双列直插式）组件和）用中、小规模集成电路（双列直插式）组件和阻容元件实现所选定的电路。阻容元件实现所选定的电路。（4）在计算机上用）在计算机上用multisim仿真优化仿真优化。（5）在模拟实验装置和逻辑实验箱上安装、调试。）在模拟实验装置和逻辑实验箱上安装、调试。（6）写出设计总结报告。）写出设计总结报告。 1题目题目 多功能函数发生器多功能函数发生器2设计要求设计要求35 （1）频率范围：）频率范围：150300Hz，连续可调；连续可调； （2）矩形波占空比：）矩形波占空比：30%60%，连续可调；，连续可调； （3）输出电压：矩形波）输出

40、电压：矩形波UP-P 12V；三角波三角波UP-P 12V；正弦波正弦波UP-P 1V； 。 （4）由三个数码管实时显示输出频率。由三个数码管实时显示输出频率。 （5）波形特性）波形特性： （略）（略） （6）负载能力：）负载能力： （略）（略）3主要技术指标主要技术指标36 译码、显示部分可直接利用译码、显示部分可直接利用实验箱上的三位实验箱上的三位LED显示器。显示器。二、仪器与器件二、仪器与器件1、仪器、仪器1)直流稳压电源直流稳压电源 1台台2)示波器示波器 1台台3)万用表万用表 1台台4)模拟实验装置模拟实验装置 1台台5)数字实验箱数字实验箱 1台台注意！注意！372、器件、器件

41、1)四运放四运放LM324 1块块2)2-5-10进制计数器进制计数器74LS90 3块块3)四位寄存器四位寄存器74LS194 3块块4)四四2输入与非门输入与非门74LS00 1块块5)555定时器定时器 1块块6)二极管、稳压管二极管、稳压管 若干若干7)电位器、电阻器、电容器电位器、电阻器、电容器 若干若干381)“模拟电子技术基础模拟电子技术基础”清华大学清华大学 童诗白主童诗白主编编2)“数字电子技术基础数字电子技术基础”清华大学清华大学 阎石主编阎石主编3)“电子技术基础电子技术基础” 康华光康华光主编主编4)“现代电子线路和技术实验简明教程现代电子线路和技术实验简明教程 孙肖子

42、主编孙肖子主编三、三、 参考文献参考文献39四、四、 设计思路提示设计思路提示1、系统简要框图、系统简要框图函数发生器函数发生器寄存器寄存器锁锁存存计数器计数器译码译码显示显示秒脉冲秒脉冲发生发生402、单元电路设计思路、单元电路设计思路（1）函数发生器）函数发生器RC桥式桥式振荡电路振荡电路滞回滞回比较器比较器积分积分电路电路滞回滞回比较器比较器积分积分电路电路滤波滤波电路电路用用模拟电路实现。多种方案：模拟电路实现。多种方案：建议建议C选选0.1 F 或或0.01 F 41（2）计数器）计数器用用74LS90构成构成3位位十进制计数器。十进制计数器。注意：清注意：清0方式及控制。方式及控制

43、。（3）秒脉冲产生）秒脉冲产生利用利用555555定时器构成秒脉冲发生器定时器构成秒脉冲发生器 正脉冲宽度为正脉冲宽度为1S1S 取取C=1F C=1F 或或 0.47 F 0.47 F 42（4）寄存器锁存）寄存器锁存用用74LS194构成构成3个四位寄存器。个四位寄存器。（5）译码显示）译码显示43五、系统安装调试方法步骤五、系统安装调试方法步骤 1 1在九孔板上搭接函数发生器电路在九孔板上搭接函数发生器电路： 按仿真调试后的原理图分别搭接正弦波按仿真调试后的原理图分别搭接正弦波发生器、矩形波发生器、三角波发生器等单元发生器、矩形波发生器、三角波发生器等单元电路。电路。 2 2在数字逻辑实

44、验箱上搭接电路在数字逻辑实验箱上搭接电路： 按仿真调试后的原理图分别搭接秒脉冲按仿真调试后的原理图分别搭接秒脉冲发生器、十进制计数器、寄存器锁存及置数控发生器、十进制计数器、寄存器锁存及置数控制等单元电路。制等单元电路。 44 （1 1）先按顺序调整好函数发生器；）先按顺序调整好函数发生器； （2 2）调整好计数器和锁存器电路；）调整好计数器和锁存器电路； （3 3）调好秒脉冲发生器；）调好秒脉冲发生器； （4 4）将秒脉冲引入计数器电路，在秒脉冲作用下，）将秒脉冲引入计数器电路，在秒脉冲作用下， 调整计数译码显示电路。调整计数译码显示电路。 （5 5）在模拟部分和数字部分均调试完毕，将两部）

45、在模拟部分和数字部分均调试完毕，将两部 分之间的连线接好，系统就可以按照设分之间的连线接好，系统就可以按照设计要计要 正常工作。正常工作。 3 3调试过程调试过程：4546时间安排：时间安排：1-5（五）：（五）： 仿真仿真 电气电气3、4班班 603实验室实验室1-8（一）：（一）： 仿真仿真 电气电气1、2班班 603实验室实验室1-910（二、三）：（二、三）： 硬件硬件 电气电气3、4班班 603实验室实验室1-1112（四、五）：（四、五）： 硬件硬件 电气电气1、2班班 603实验室实验室注意事项：注意事项：1、必须根据题目要求设计好电路再进实验室仿真；、必须根据题目要求设计好电路

46、再进实验室仿真；2、硬件实验前必须列出元件清单（一式、硬件实验前必须列出元件清单（一式2份），根据清单份），根据清单领取器件；领取器件；3、仿真必须单人单组；、仿真必须单人单组；4、硬件建议单人单组，确实有困难，可两人一组。、硬件建议单人单组，确实有困难，可两人一组。47时间安排：时间安排：1-4（四）：（四）： 仿真仿真 自动化自动化1、2 班班 601实验室实验室1-5（五）：（五）： 仿真仿真 自动化自动化3、4班班 601实验室实验室1-89（一、二）：（一、二）： 硬件硬件 自动化自动化1、2班班 601实验室实验室1-1011（三、四）：硬件（三、四）：硬件 自动化自动化3、4班班

47、 601实验室实验室注意事项：注意事项：1、必须根据题目要求设计好电路再进实验室仿真；、必须根据题目要求设计好电路再进实验室仿真；2、硬件实验前必须列出元件清单（一式、硬件实验前必须列出元件清单（一式2份），根据清单份），根据清单领取器件；领取器件；3、仿真必须单人单组；、仿真必须单人单组；4、硬件建议单人单组，确实有困难，可两人一组。、硬件建议单人单组，确实有困难，可两人一组。48时间安排：时间安排：1-4（四）上午，（四）上午， 1-5（五）（五）3-6节节 ： 仿真仿真 电子电子1、2 班班 503实验室实验室1-9（一）（一） 全天：全天： 仿真仿真 通信通信1、2班班 503实验实验室室1-910（二、三）：（二、三）： 硬件硬件 电子电子1、2班班 503实验室实验室1-1112（四、五）：（四、五）： 硬件硬件 通信通信1、2班班 503实验室实验室注意事项：注意事项：1、必须根据题目要求设计好电路再进实验室仿真；、必须根据题目要求设计好电路再进实验室仿真；2、硬件实验前必须列出元件清单（一式、硬件实验前必须列出元件清单（一式2份），根据清单份），根据清单领取器件；领取器件；3、仿真必须单人单组；、仿真必须单人单组；4、硬件建议单人单组，确实有困难，可两人一组。、硬件建议单人单组，确实有困难，可两人一组。49END50