課程設(shè)計(jì)課題與可提供的PPT課件

1、設(shè)計(jì)題一 自選電路功能完整、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單先進(jìn)、成本較低、有個(gè)人特色功能完整、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單先進(jìn)、成本較低、有個(gè)人特色1 1、自已選自己喜歡、實(shí)用的電路。所選電路可包 括模擬或模擬和數(shù)電部分。2 2、所用元器件最好能在實(shí)驗(yàn)室可找。3 3、可以做成PCBPCB板。此題分值系數(shù)為1.2。本課題可由所有班級(jí)的同學(xué)選做。第1頁(yè)/共22頁(yè)設(shè)計(jì)題二 三極管值范圍分選電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)三極管值范圍分選電路的裝置。要求：1、值在100150范圍內(nèi)時(shí)顯示1，對(duì)該范圍以外顯示0。2、用數(shù)碼管顯示值的檔次；3、電路采用5V或5V電源供電。注：選做此題的分值系數(shù)為0.8。第2頁(yè)/共22頁(yè)設(shè)計(jì)題三：增益可自動(dòng)變換

2、的放大器1、設(shè)計(jì)任務(wù): 設(shè)計(jì)制作一個(gè)增益可自動(dòng)變換的交流放大器。2、設(shè)計(jì)要求 放大器增益可在1倍、2倍、3倍、4倍四檔間巡回切換，切換頻率為1Hz。電源采用+5V單電源供電。此題分值系數(shù)為0.8。 本課題可由所有班級(jí)的同學(xué)選做。第3頁(yè)/共22頁(yè) 用給定的集成運(yùn)算放大器、集成模擬開(kāi)關(guān)等器件設(shè)計(jì)一個(gè)增益自動(dòng)切換的電壓放大電路，輸入測(cè)試信號(hào)是頻率f1000Hz，Vi2V的正弦交流信號(hào)。具體要求如下： （1）當(dāng)0VVi 0.5V時(shí)，放大電路的增益為10倍； （2）當(dāng)0.5VVi 1.0V時(shí)，放大電路的增益為5倍； （3） 當(dāng)1.0VVi 2.0V時(shí)，放大電路的增益為2.5倍； （4）采用12V電源供電

3、；設(shè)計(jì)題四：增益自動(dòng)變換放大電路設(shè)計(jì)參考課本P454-P457。第4頁(yè)/共22頁(yè)設(shè)計(jì)題五 電容值測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 設(shè)計(jì)一個(gè)可測(cè)量電容值的電路。要求： 1、電容測(cè)量范圍為1000PF-2UF。 2、能實(shí)現(xiàn)電容的測(cè)試與顯示。 3、電源采用5V或5V供電。 注：選做此題的分值系數(shù)為1。本課題只由電聯(lián)班和物電班同學(xué)選做。預(yù)設(shè)計(jì)和報(bào)告的編寫由個(gè)人單獨(dú)完成，每人一份，不能雷同！在安裝調(diào)試電路時(shí)可兩人共同完成，但每人要安裝50%左右獨(dú)立的電路，兩人調(diào)試完畢再合并統(tǒng)調(diào)。第5頁(yè)/共22頁(yè) 電容測(cè)量的基本原理，就是先將電容量通過(guò)電路轉(zhuǎn)換成電壓、時(shí)間等參量，然后再將這些量以適當(dāng)?shù)姆绞斤@示出來(lái)。設(shè)計(jì)方法一:

4、參考課本P399習(xí)題7.26和P588-P592。設(shè)計(jì)方法二:采用脈寬調(diào)制法。參考課本P351-P355。 該方法的基本原理是將電容量轉(zhuǎn)換成時(shí)間間隔，然后通過(guò)數(shù)字方式顯示出時(shí)間間隔（電容量）。其由一個(gè)多諧振蕩器（P353圖6.5.6）和一個(gè)單穩(wěn)態(tài)(P351圖6.5.4)組成。當(dāng)R不變時(shí),改變電容C則輸出脈寬TW也隨之改變,由TW的脈寬就可求出電容的大小。TW=RCln3=1.1RC ; f=1/T=1.43/(R1+2R2)C1 ; q=TW/T=1.57RC/ (R1+2R2)C1 設(shè)計(jì)提示第6頁(yè)/共22頁(yè)元件選擇時(shí)，應(yīng)注意：1、f不要太高，d應(yīng)在50%左右。 f常選200Hz，一般頻率越高

5、，可測(cè)電容越小，但也造成測(cè)量誤差越大。2、RC不宜太小，因單穩(wěn)態(tài)的充電回路是電源R對(duì)C充電，但不是恒流充電，線性較差，故RC要盡量大，兼故到電阻的取值，取1ms-2ms為宜。3、為了保證一定的測(cè)量范圍，建議小范圍改變（通常為10倍）R值，大范圍改變C值4、電阻建議在1K-幾百K內(nèi)選擇，多諧振蕩器輸出接一個(gè)微分電路，控制單穩(wěn)輸入的負(fù)脈寬度。電容可選100PF左右，最后由實(shí)驗(yàn)確定。電容量的數(shù)字顯示原理框圖如下：與門標(biāo)準(zhǔn)脈沖源計(jì) 數(shù) 器譯碼與驅(qū)動(dòng)電路顯示電路門控控制計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖的振蕩頻率，使之與電容C大小成10n倍關(guān)系。第7頁(yè)/共22頁(yè)與門標(biāo)準(zhǔn)脈沖源計(jì) 數(shù) 器譯碼與驅(qū)動(dòng)電路

6、顯示電路門控控制計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)清零取樣時(shí)間t1t2t1t2清零 計(jì)數(shù) 保持單脈沖觸發(fā)器1 1K1 1J第8頁(yè)/共22頁(yè)設(shè)計(jì)題六 頻率/電壓變換器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 設(shè)計(jì)一個(gè)頻率/電壓變換器。要求： 1、當(dāng)正弦波信號(hào)的頻率fi在200HZ2KHZ范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)應(yīng) 的直流電壓VO在1V5V范圍內(nèi)線性變化。 2、正弦波信號(hào)由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器提供。 3、電源采用12V供電。 注：選做此題的分值系數(shù)為1。本課題只由電信(3)(4)班同學(xué)選做。第9頁(yè)/共22頁(yè) 通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，要求熟悉集成頻率/電壓變換器LM331的主要性能和典型應(yīng)用，掌握運(yùn)算放大器基本電路的原理，并掌握它們的設(shè)計(jì)、測(cè)量和調(diào)試方法。

7、本課題可供選擇的方案有兩種：1、用通用型運(yùn)算放大器構(gòu)成微分器，其輸出與輸入的的正弦信號(hào)頻率成正比。2、直接應(yīng)用頻率/電壓變換器LM331，其輸出與輸入的的脈沖信號(hào)重復(fù)頻率成正比。圖中VO=2.09RLRtCtfi/Rs RX=(VCC-2V)/0.2mA可見(jiàn)，當(dāng)RLRtCtRs 一定時(shí)，VO正比于fi，對(duì)于某一fi，要使VO為其對(duì)應(yīng)值，可調(diào)節(jié)RS的大小，由于恒流源電流I允許在10UA500UA范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，故RS可在190K3.8k內(nèi)調(diào)節(jié)。一般RS在10K左右取用。脈沖波VPP2V設(shè)計(jì)提示參考課本P345-P347。12V100K1.9V1K第10頁(yè)/共22頁(yè)fi i（HzHz）20020065

8、0650110011001550155020002000Vo(v)Vo(v)0.20.20.650.651.11.11.551.552 2VO和fi的關(guān)系系統(tǒng)框圖：（供參考）函數(shù)波形發(fā)生器正弦波fi=200Hz2KHz比較器方波VO1F/V變換反相器反相加法器直流VO20.2V2V-0.2V-2VVO3參考電壓VRVO1V5V第11頁(yè)/共22頁(yè)設(shè)計(jì)題七 音頻功率放大器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器。要求： 1、最大不失真輸出功率：Pom2W。 2、負(fù)載阻抗：RL=8 3、頻率響應(yīng)(無(wú)高低音提升和衰減時(shí))；50HZ20KHZ（3dB）。 4、音調(diào)調(diào)節(jié)范圍：低音（50HZ）為12dB

9、，高音（20KHZ）為12dB， 5、全諧波非線性失真：D 10% 6、輸入阻抗；10K。 7、輸入電壓；50mV 8、噪聲電壓：Vn 50mV 注：選做此題的分值系數(shù)為1。第12頁(yè)/共22頁(yè)給定條件：1、集成功率放大器采用TDA2030；2、集成前置放大電路采用LM324；3、高低音調(diào)調(diào)節(jié)電位器選用100K；4、音量調(diào)節(jié)電位器選用10K。安裝調(diào)試注意事項(xiàng)：1 1、音頻功率放大器功率較大，不適宜在面包板上工作，可選擇在通用板上進(jìn)行焊接。（先畫出PBCPBC板焊接圖）2 2、在進(jìn)行元件布局和走線時(shí)，應(yīng)使連線盡可能短而直，否則不僅產(chǎn)生自激，且難以清除。第13頁(yè)/共22頁(yè)設(shè)計(jì)題八 集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)易

10、測(cè)試儀的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 1、設(shè)計(jì)一臺(tái)能夠用來(lái)判斷運(yùn)算放大器好壞的簡(jiǎn)易測(cè)試儀。 2、設(shè)計(jì)本測(cè)試儀所需的直流穩(wěn)壓電源。注：選做此題的分值系數(shù)為1。（以集成LM741為例）注意：電路調(diào)試時(shí)，電源用實(shí)驗(yàn)室用的直流穩(wěn)壓電源代替，不用安裝自設(shè)計(jì)的電源電路。本課題只由微電班同學(xué)選做。第14頁(yè)/共22頁(yè) 原理框圖如下： 正弦波產(chǎn)生電路被測(cè)運(yùn)算放大器毫伏表電路直流穩(wěn)壓電源1、正弦波產(chǎn)生電路可采用文氏正弦波振蕩電路或RC移相式正弦信號(hào)產(chǎn)生電路。2、毫伏表電路可用集成運(yùn)放、整流電橋和電流表組成，使流過(guò)電流表的電流值正比于輸入電壓值，其原理電路如下圖所示：設(shè)計(jì)提示第15頁(yè)/共22頁(yè)VIRORPORFO1、由于運(yùn)放

11、開(kāi)環(huán)增益、輸入電阻很高，則其同相端和反相端電壓近似相等。2、流過(guò)RFO的電流等于流過(guò)RO的電流，則ifo=ui/RO,可見(jiàn)流過(guò)表頭的電流與VI成正比。參考課本P454-P457。VIRORPORFORVO原理電路圖交流表電路第16頁(yè)/共22頁(yè)設(shè)計(jì)任務(wù): 設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的高低電平報(bào)警器。要求 ： 1、輸入電壓VI2/3VCC或VI1/3VCC 時(shí)電路報(bào)警； 2、VI為010V步進(jìn)電源，步進(jìn)為1V，自設(shè)計(jì)，并仿真; 3、VCC=12V; 選做此題分值系數(shù)為1。 設(shè)計(jì)題九：高低電平報(bào)警器的設(shè)計(jì)注意：電路調(diào)試時(shí)，電源用實(shí)驗(yàn)室用的直流穩(wěn)壓電源代替，不 用安裝自設(shè)計(jì)的電源電路。本課題只由電信（1）（2）

12、班同學(xué)選做。第17頁(yè)/共22頁(yè)系統(tǒng)框圖：010V步進(jìn)電源VI010V窗口比較器報(bào)警電路步進(jìn)電源系統(tǒng)框圖：參考課本P514、 P554-P556。 由于要求輸出010V步進(jìn)電源，可選用三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器LM317，但 LM317輸出電壓范圍為1.2v37v，為了滿足輸出010V，可再選用一片LM337（輸出電壓范圍為-1.2v-37v）使之輸出-1.2V，與LM317的+1.2相加。從而使輸出達(dá)到0V。電源的步進(jìn)用開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)。 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方法較多，本課題可采用簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管和蜂鳴器報(bào)警。其電路可用矩形波發(fā)生器和單門限（過(guò)零）比較器組成，把矩形波發(fā)生器的UN（UC）端作為過(guò)零比較器的同相輸

13、入電壓，過(guò)零比較器輸出電壓用發(fā)光二極管和蜂鳴器組成報(bào)警電路。報(bào)警電路的設(shè)計(jì)：參考課本 P425、P 437-P438。窗口比較器的設(shè)計(jì)：參考課本P432。第18頁(yè)/共22頁(yè)實(shí)驗(yàn)室可提供的元器件（1）CD4511 ：CMOS BCD鎖存/7 段譯碼/驅(qū)動(dòng)器 CD4532：8位優(yōu)先編碼器 LM311：電壓比較器NE555：定時(shí)器NE556：雙路精密定時(shí)器74LS08：2輸入四正與門74LS47：譯碼/驅(qū)動(dòng)器CD40106：施密特六反相器CD4013：帶置位-復(fù)位雙D觸發(fā)器74LS74：正沿觸發(fā)雙D型觸發(fā)器(帶預(yù)置端和清除端) CD4011：四2輸入與非門發(fā)光二極管；按鈕開(kāi)關(guān)；拔動(dòng)開(kāi)關(guān)、整流二極管4001。 第19頁(yè)/共22頁(yè)實(shí)驗(yàn)室可提供的元器件（2）74LS14 ：六倒相器 74LS00： 2輸入四與非門CD4001：四2輸入或非門74L