电子技术(模拟电路部分)课程设计任务
一、课程设计要求
1、个人独立完成课程设计的原理电路设计和模拟仿真部分。
2、每小组3人,以小组为单位完成硬件调试部分。(按学号分组)
3、按要求各自独立完成课程设计报告(不少于15页)。
题目1:设计正弦波-方波-三角波函数转换器。(一班3组10人)(二班3组9人)
设计任务和要求
① 输出波形频率范围为10Hz~10kHz且连续可调,幅值为±3V;
②方波幅值为3V,占空比可调;
题目2:设计方波-三角波-正弦波函数发生器。(一班3组10人)(二班3组9人)
设计任务和要求:
①输出波形频率范围为10Hz~100Hz,幅值为±3V;
②方波幅值为3V,占空比可调;
题目3:设计一音频功率放大器(一班3组10人)(二班3组9人)
设计任务和要求:
① 输入信号为vi=10mV, 频率f=1KHz;
②额定输出功率Po≥2W;
③负载阻抗RL=8Ω;
题目4:有源滤波器的设计(3组9人)
设计任务和要求
①信号通过的频率范围为1kHz~2 kHz和8kHz~9 kHz。
公共部分:每人设计自己题目中所需要的直流稳压电源电路。
注意:详细技术指标的实现体现在设计报告中,实验室硬件调试只要验证电路功能的正确性(受元器件种类的限制);用双电源时,板子上的VCC接正,VEE接负,先要检查导线是否开路,板子上的器件是否能用。
二、 课程设计报告内容要求
(1)详细填写首页课程设计任务书
(2)设计说明书目录
(3)设计概述或原理
(3)设计内容和说明(包括电路方案的确定,单元电路分析,元器件参数计算等);
(4)元器件清单
(5)设计心得(体会)
(6)参考文献、附录: 总电路图及其仿真波形
主要参考资料:
电子技术基础,康华光,北京:高等教育出版社,2006
模拟电子技术基础,童诗白,华成英,北京:高等教育出版社,2006
模拟电子技术基础实验与课程设计,李万臣,哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2001
模拟电子技术基础设计仿真编程与实践,李万臣,哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005
电子电路实验及仿真,北京:清华大学出版社:北方交通大学出版社,2004
电子技术课程设计实用教程,陈明义,长沙:中南大学出版社,2002
电子技术课程设计指导,彭介华,北京:高等教育出版社,1997
电子技术实验与课程设计指导-模拟电路分册,郭永贞 东南大学出版社 2004
Multisim电路仿真入门与进阶,尹勇 李林凌,北京:科学出版社,2005
Multisim 2001及其在电子设计中的应用 蒋卓勤 邓玉元 西安:西安电子科技大学出版社,2003
三、时间安排:
周一:上午8:00,14-311,布置设计任务。选题,借阅(查阅)资料,原理电路设计等。
一班:周二~周三上午,硬件调试(J8-427)。
二班:周三下午~周四,硬件调试(J8-427)。
其余时间:方案设计、参数计算、器件选型、模拟仿真等工作,完成设计报告。
19周周1(6月24日)之前,课代表收齐设计报告交到办公室。
另外注意,每个人保留好本次设计的电路原理图,以便在下一学期的电子工艺实习中学习protel软件时,用protel软件绘制该原理图。
附录1:电子电路设计的一般步骤
原理电路设计:根据设计任务和要求,先进行总体方案的设计、比较和选择,再进行各部分单元电路的详细设计,详细设计包括参数计算和器件选型。
原理电路仿真:利用仿真软件对设计的电路进行仿真,验证设计的正确性,减少开发费用,提高设计效率。推荐的仿真软件为Multisim 2001,这款软件比较易学易用。
硬件电路调试:购买相应的元器件,根据原理图设计搭建硬件电路,并进行调试,调试结果若不满足要求要进行电路检查,发现并解决问题。对于简单电路的搭建,可借助面包板,插接元器件和导线构成实际电路,或在通用印刷电路板(PCB板)上,用手工焊接的方法构成实际电路。对于复杂的电路,要借助电路设计软件(protel99se\dxp 或者 altium designer)制作印刷电路板(PCB板),再进行元器件的焊接构成实际电路。
附录2:Multisim 20## 安装方法
一、打开文件夹中的Multisim 2001文件中,运行SETUP.EXE安装。
在安装时,重新启动计算机一次。
二、电脑从新启动后在“开始>程序”中找到STARTUP项,运行后,继续进行安装,安装过程中,第一次要求输入“CODE"码时,键入:“PP-0411-48015-7464-32084”后,会提示“VALID SERIAL NUMBER FOR MULTISIM 20## POWER-PRO”,按“确定”,又会出现一个“fea ture code”框,输入“FC-6424-04180-0044-13881”后,
在弹出的对话框中选择“取消”,一路确定即可完成安装。
三.1.运行VERILOG目录内的SETUP安装(这一步可以不做)
2.运行FPGA目录内的SETUP安装
3.将CRACK目录内的LICMGR.DLL拷贝到WINDOWS系统的SYSTEM 目录内
4.并将VERILOG安装目录内的同名文件(即LICMGR.DLL)删除
5.将SILOS.LIC文件拷到VERILOG安装目录内覆盖原文件,并作如下编辑:(编辑时用右键记事本打开,编辑好后保存)
6.将“COMPUTER_NAME”替换为你的机器名 (如果你是BC不知道计算机名就去控制面板里查看一下用户账户即可)
7.将“D:\MULTISIM\VERILOG\PATH_TO_SIMUCAD.EXE”替换为你的
实际安装路径。如此你便可以使用VERILOG了。
四:安装之后,运行MULTISIM2001,会要求输入“RELEASE CODE",不用着急,
记下“SERIAL NUMBER"和“SIGNATURE NUMBER",
下面以WIN2000操作系统为例说明如何获得注册码,在Multisim2001安装好后:
第一步:在硬盘上建立一个叫333的目录(文件夹),比如在D:下建立一个叫333的目录(文件夹)
第二步:把Multisim2001目录中的一个叫Crack的目录中的所有文件都复制到这个333目录中
第三步:复制好之后进入这个复制在333中的Crack目录,把其中的KEYGEN.EXE改名为reg.exe
第四步:选WINDOS“开始按钮”中的“运行...”,在运行中输入命令:command 这样就进入了DOS方式
如果是98或者其他操作系统直接进MS-DOS就可以了。
第五步:在DOS下,用CD命令进入D:\333 目录下, 否则DOS找不到reg.exe这个文件
cd d:\333 回车
第六步:当DOS提示符处于D:\333之后输入命令:
reg>>1.txt
或者
reg.exe>>1.txt
之后回车
回车后输入软件给你的SERIAL NUMBER,比如:PP-0411-48015-7464-32084
输入完成后回车,再输入软件给你的SIGNATURE NUMBER,比如:94405-14690
再回车就完成了!
在这个目录中会生成一个叫1.TXT的文件,注册码就在里面了!
(关键是运行keygen.exe时,要把生成码管道到一个文本文件中,否则运行后自动关闭看不到生成码)
操作结束之后,回到WINDOWS下,打开333的目录就会看到这个自动产生的叫1.TXT的文件,双击打开它就可以看到:
这个Request Code is : 012294364450
它就是注册机结合你的系统算出来的注册码了!需要注意的是,每台机器的都不一样。到此解密全部完成,你可以无限期无限制的使用Multisim2001了
附录3:下一学期第一周电子工艺实习主要任务安排
1、学习用protel软件设计PCB板(可以自己先自学,本专业学生必备工具,或者是altium designer软件)
2、手工焊接收音机/对讲机并调试(购买套件每人一套约20元)
模拟电子技术课程设计任务书
一、课程设计的性质
本课程是在前导验证性实验基础上,进行更高层次命题的课程设计,是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。 对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。
二、 课程设计目的
本课程旨在培养学生模拟电子电路知识,解决模拟电子技术方面常见实际问题的能力,促使学生积累实际电子制作经验,准备走向更复杂更实用的应用领域,是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程之一。目的在于巩固基础、注重设计、训练技能、追求创新、走向实用。
三、课程设计要求
1、 根据下面所给出的三个题目自行选择一个完成(2人合作一块板)设计;
2、 学生自行查找与设计题目有关的参考资料;
3、 提出设计方案,写出设计步骤,并进行理论设计;
4、 购买元器件并进行电路的焊接、组装(万能板及焊锡由物理学院提供,其他元件自购);
5、 熟悉常用工具和电子仪器操作使用和使用方法;
6、 学习电子电路的调试和测试技术,完善作品功能。
7、 撰写设计报告;
四、模拟电子技术课程设计的方法与步骤
设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择,最后将各部分连接在一起,画出一个符合设计要求的完整系统电路图。
1、设计任务分析
对系统的设计任务进行具体分析,充分了解系统的性能、指标内容及要求,以便明确系统应完成的任务。
2、方案论证
这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。
1
方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,针对系统提出的任务、要求和条件,完成系统的功能设计。在这个过程中要勇于探索和创新,力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进,并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析,最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能,清楚表示系统的基本组成和相互关系。
3、方案实现
1)单元电路设计
单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务,详细拟订出单元电路的性能指标,与前后级之间的关系,分析电路的组成形式。具体设计时可以模仿成熟的先进电路,也可以进行创新或改进,但都必须保证性能要求。而且,不仅单元电路本身要设计合理,各单元电路间也要相互配合,注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。
2)参数计算
为保证单元电路达到功能指标的要求,就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如,放大电路中各阻值、放大倍数的计算,振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数的计算。只有很好地理解电路的工作原理及每个元器件在电路中所起的作用,正确利用计算公式,计算的参数才能满足设计要求。
3)器件选择
阻容元件的选择:电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很重要的。不同的
电路对电阻和电容性能要求也不同,有些电路对电容的漏电要求很严,还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量铝电解电容,为滤掉高频通常还需并联小容量瓷片电容。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、频率和耐压范围是否满足要求。
其他分立元件的选择:包括二极管、晶体三极管、光电二(三)极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。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,首先注意是选择NPN型还是PNP型管,是高频管还是低频管,是大功率管还是小功率管,并注意管子的参数是否满足电路设计指标的要求。
集成电路的选择: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 选用集成电路来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,便于调试及运用,在设计电路时颇受欢迎。集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。国内外已生出大量集成电路,其器件的型号、原理、功能、特征可查阅有关手册。选择的集 2
成电路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、速度、价格等多方面的要求。
安装调试:
安装与调试过程应按照先局部后整机的原则,安装时要注意元器件的布局及走线的合理,以及万能板与外围器件联接处的定位。调试时根据信号的流向逐块调试,使各功能块都要达到各自技术指标的要求,然后把它们连接起来进行统调和系统测试。调试包括调整与测试两部分,调整主要是调节电路中可变元器件或更换器件,使之达到性能的改善。测试是采用电子仪器测量相关点的数据与波形,以便准确判断设计电路的性能。装配前必须对元器件进行性能参数测试。
五、设计题目
题目1: 波形发生电路(P440~442)
要求:设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波和三角波波形发生器。 基本指标: 输出频率分别为:102HZ、103HZ;输出电压峰峰值VPP≥20V
题目2: 音频功率放大电路
要求:设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8?。 基本指标:频带宽50HZ~20kHZ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于2W;
输入灵敏度为100mV。
题目3:串联型直流稳压电源(535~547)
要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标:1、输出电压6V、9V两档。
2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA(这个指标验收时可放松些);
3、纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv。
五、设计报告内容
1、设计题目
2、设计任务和要求
3、原理电路设计:
(1)方案比较与确定;(2)整体电路框图的确定(3)单元电路设计及元件选择;
4、电路调试过程与结果:
理论设计数据、实测数据、误差分析,必要的波形图
5、总结
3
总结作品的优点和不足的地方,以后可能的改进方案,通过这次课程设计的心得体会。 附录:完整的电路图和装配图。
六、主要参考书目:
1、童诗白、华成英,《模拟电子技术基础》
2、康华光,《电子技术基础》模拟部分
3、赵淑范 王宪伟,《电子技术实验与课程设计》
物理学院陈惠珊:
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