課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書

《電子線路課程設(shè)計(jì)》指導(dǎo)書一、課程設(shè)計(jì)的目的通過電子線路課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生較系統(tǒng)地、較全面地掌握一般電子電路的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)步驟，參數(shù)計(jì)算，電子元件的選擇，電子電路的安裝與調(diào)試，并在此基礎(chǔ)上，逐步調(diào)試改進(jìn)、完善電路的性能。學(xué)會(huì)積極地按照設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，查閱并理解相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，能進(jìn)行方案的論證比較，方案的具體實(shí)施。使學(xué)生較深入地了解與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、動(dòng)手實(shí)踐的能力。電子線路課程設(shè)計(jì)對(duì)于提高學(xué)生的電子工程素質(zhì)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ浅Ｖ匾?，是電子技術(shù)人才培養(yǎng)成長的必由之路。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及基本要求2.1、基本要求1、以電子技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論為指導(dǎo)，將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)型和系統(tǒng)型兩個(gè)層次，基礎(chǔ)型指基本單元電路設(shè)計(jì)與調(diào)試，系統(tǒng)型指若干個(gè)模擬、數(shù)字基本單元電路組成并完成特定功能的電子電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試；2、熟悉常用電子儀器操作使用和測試方法；3、學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件輔助電路設(shè)計(jì)方法，能熟練應(yīng)用Protel99SE、Protel99PCBSE或ProtelDXP進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和印刷電路板的設(shè)計(jì)制作；4、學(xué)習(xí)電子系統(tǒng)電路的安裝調(diào)試技術(shù)；5、拓展電子電路的應(yīng)用領(lǐng)域，能設(shè)計(jì)、制作出滿足一定性能指標(biāo)或特定功能的電子電路設(shè)計(jì)任務(wù)。2.2實(shí)驗(yàn)方法1、學(xué)生自學(xué)與指定設(shè)計(jì)題目有關(guān)的參考資料；2、在規(guī)定時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)使用有關(guān)電路設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的方法3、學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)課題的要求，查找資料提出設(shè)計(jì)方案，寫出設(shè)計(jì)步驟，并進(jìn)行初步設(shè)計(jì)；4、學(xué)生必須完成基本設(shè)計(jì)任務(wù)后才能進(jìn)行選作實(shí)驗(yàn)；5、教師在課內(nèi)外給予及時(shí)指導(dǎo)和答疑6、設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的普遍問題，應(yīng)適當(dāng)講授。2.3、總結(jié)報(bào)告內(nèi)容1、設(shè)計(jì)題目2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求3、原理電路設(shè)計(jì)：（1）方案比較；（2）單元電路設(shè)計(jì)；（3）元件選擇；（4）整體電路（標(biāo)出原元件型號(hào)和參數(shù)、畫出必要波形圖）；（5）說明電路工作原理。4、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和測試波形，對(duì)模擬電路應(yīng)有理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)測數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)和誤差分析，數(shù)字電路應(yīng)有設(shè)計(jì)邏輯流程、波形圖、時(shí)序圖或真值表。5、實(shí)驗(yàn)困難問題及解決措施。6、實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)。三、課程設(shè)計(jì)步驟及進(jìn)度安排設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整系統(tǒng)電路圖。設(shè)計(jì)任務(wù)分析對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。2、方案論證這一步的工作要求是把系統(tǒng)的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路，并畫出一個(gè)能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識(shí)和資料，針對(duì)系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中要用于探索，勇于創(chuàng)新，力爭做到設(shè)計(jì)方案合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)，并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行可行性和優(yōu)缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖?？驁D必須正確反映系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分功能，清楚表示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。3、方案實(shí)現(xiàn)1）單元電路設(shè)計(jì)單元電路是整機(jī)的一部分，只有把各單元電路設(shè)計(jì)好才能提高整體設(shè)計(jì)水平。每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬訂出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級(jí)之間的關(guān)系，分析電路的組成形式。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以模仿成熟的先進(jìn)電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要設(shè)計(jì)合理，各單元電路間也要相互配合，注意各部分的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。2）參數(shù)計(jì)算為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，就需要用電子技術(shù)知識(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。例如，放大電路中各阻值、放大倍數(shù)的計(jì)算；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)的計(jì)算。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足設(shè)計(jì)要求。3）器件選擇阻容元件的選擇：電阻和電容種類很多，正確選擇電阻和電容是很重要的。不同的電路對(duì)電阻和電容性能要求也不同，有些電路對(duì)電容的漏電要求很嚴(yán)，還有些電路對(duì)電阻、電容的性能和容量要求很高。例如濾波電路中常用大容量鋁電解電容，為濾掉高頻通常還需并聯(lián)小容量瓷片電容。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。分立元件的選擇：分立元件包括二極管、晶體三極管、場效應(yīng)管、光電二（三）極管、晶閘管等。根據(jù)其用途分別進(jìn)行選擇。選擇的器件種類不同，注意事項(xiàng)也不同。例如選擇晶體三極管時(shí)，首先注意是選擇NPN型還是PNP型管，是高頻管還是低頻管，是大功率還是小功率，并注意管子的參數(shù)是否滿足電路設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。集成電路的選擇：由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)很多單元電路甚至整機(jī)電路的功能，所以選用集成電路來設(shè)計(jì)單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調(diào)試及運(yùn)用，在設(shè)計(jì)電路時(shí)頗受歡迎。集成電路有模擬集成電路和數(shù)字集成電路。國內(nèi)外已生出大量集成電路，其器件的型號(hào)、原理、功能、特征可查閱有關(guān)手冊。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，而且要滿足功耗、電壓、速度、價(jià)格等多方面的要求。4）整體電路的實(shí)際電路原理圖的實(shí)現(xiàn)和仿真：整體電路的實(shí)際電路原理圖用Multisim軟件繪制并仿真通過。具體實(shí)現(xiàn)圖見附錄。4、安裝調(diào)試：安裝與調(diào)試過程應(yīng)按照先局部后整機(jī)的原則，根據(jù)信號(hào)的流向逐塊調(diào)試，使各功能塊都要達(dá)到各自技術(shù)指標(biāo)的要求，然后把它們連接起來進(jìn)行統(tǒng)調(diào)和系統(tǒng)測試。調(diào)試包括調(diào)整與測試兩部分，調(diào)整主要是調(diào)節(jié)電路中可變元器件或更換器件，使之達(dá)到性能的改善。測試是采用電子儀器測量相關(guān)點(diǎn)的數(shù)據(jù)與波形，以便準(zhǔn)確判斷設(shè)計(jì)電路的性能。裝配前必須對(duì)元器件進(jìn)行性能參數(shù)測試。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的不同，有時(shí)需進(jìn)行印制電路板設(shè)計(jì)制作，并在印制電路板上進(jìn)行裝配調(diào)試。課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排，可以參考表一。表一課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排表序號(hào)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)1收集文獻(xiàn)資料理解設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)一天2確定設(shè)計(jì)方案方案論證、比較，確定總體設(shè)計(jì)方案半天3單元電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)單元電路，計(jì)算參數(shù)，器件選擇一天4組裝調(diào)試根據(jù)確定的方案安裝調(diào)試，驗(yàn)證各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)一天5課程設(shè)計(jì)報(bào)告按課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的要求，編寫設(shè)計(jì)報(bào)告并答辯一天半四、課程設(shè)計(jì)考核、成績評(píng)定電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)滿分為100分，按下列成績評(píng)定方式進(jìn)行成績評(píng)定。文獻(xiàn)收集、方案論證與方案設(shè)計(jì)、單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算、電子器件選擇等占20%安裝調(diào)試結(jié)果，是否滿足基本要求的各項(xiàng)功能及技術(shù)指標(biāo)占50%課程設(shè)計(jì)說明書，層次清晰，結(jié)構(gòu)合理，描述準(zhǔn)確，圖標(biāo)規(guī)范占30%五、學(xué)生撰寫課程設(shè)計(jì)的格式課程設(shè)計(jì)報(bào)告是課程設(shè)計(jì)工作的總結(jié)和提高，課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)反映出作者在課程設(shè)計(jì)過程中所做的主要工作及主要成果，以及作者在課程設(shè)計(jì)過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1．課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；2．方案論證，應(yīng)包含原理方框圖；3．單元電路設(shè)計(jì)，應(yīng)包含設(shè)計(jì)過程、步驟、元件參數(shù)計(jì)算以及元器件型號(hào)的確定；4．安裝調(diào)試步驟，調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果測試和誤差分析；5．小結(jié)附錄：完整的電路原理圖、裝配圖、電子元器件清單課程設(shè)計(jì)報(bào)告編寫基本要求1．每個(gè)學(xué)生必須獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告；2．課程設(shè)計(jì)報(bào)告書寫規(guī)范、文字通順、圖紙清晰、數(shù)據(jù)完整、結(jié)論明確；3．課程設(shè)計(jì)報(bào)告后應(yīng)附參考文獻(xiàn)；4．要求課程設(shè)計(jì)報(bào)告用A4紙打印裝訂成冊六、課程設(shè)計(jì)提交材料1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告（電子版和紙質(zhì)版），小組4人分開寫。2、電路仿真源文件3、課程設(shè)計(jì)實(shí)物七、課程設(shè)計(jì)參考書與資料[1]高等教育出版社彭介華主編《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[2]國防科技大學(xué)高吉祥主編《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》第二版[3]華中理工大學(xué)陳大欽主編《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)－電子電路實(shí)驗(yàn).設(shè)計(jì).仿真》第二版[34清華大學(xué)童詩白、華成英主編《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》第三版[5]清華大學(xué)閻石主編《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》第四版[6]國防工業(yè)出版社彥永軍李梅編《Protel99電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用》附錄課程設(shè)計(jì)題目一、聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì)1、題目概述設(shè)計(jì)聲光控制照明燈。2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求要求完成聲控?zé)綦娐返脑O(shè)計(jì)、仿真、制作和調(diào)試，（1）采用晶體管設(shè)計(jì)電路完成一個(gè)簡易聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì)；（2）該電路夜間有聲音信號(hào)時(shí)，照明燈（用LED發(fā)光管模擬）點(diǎn)亮；（3）無聲時(shí)延遲5秒后熄滅;（4）如聲音間隔小于5秒，則LED持續(xù)點(diǎn)亮；（5）白天有聲無聲均不點(diǎn)亮。（6）利用仿真軟件Multisim仿真電路，并繪制電路的原理圖，要求圖紙繪制清晰，布線合理，符合繪圖規(guī)范；（7）制作電路，完成電路的調(diào)試、測試和分析（7）完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。3、設(shè)計(jì)提示電路由聲控電路、光控電路及放大電路、單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路組成。聲音信號(hào)可采用駐極體話筒拾取，聲音信號(hào)的放大可采用運(yùn)放。延時(shí)電路可采用單穩(wěn)態(tài)電路，白天不亮晚上聲控功能的控制，可采用555電路。二、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)1、題目概述設(shè)計(jì)能夠方波/三角波/正弦波/鋸齒波函數(shù)發(fā)生器2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求要求完成能產(chǎn)生方波、三角波及正弦波等多種波形信號(hào)輸出的波形發(fā)生器電路的設(shè)計(jì)、仿真、制作和調(diào)試。（1）正弦波信號(hào)源：信號(hào)頻率范圍20Hz～20kHz連續(xù)可調(diào)；頻率穩(wěn)定度較高。信號(hào)幅度可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；（2）各種輸出波形幅值均連續(xù)可調(diào)，方波占空比可調(diào)；（3）設(shè)計(jì)完成后可以利用示波器測量出其輸出頻率的上限和下限，還可以進(jìn)一步測出其輸出電壓的范圍。（4）利用仿真軟件Multisim仿真電路，并繪制電路的原理圖，要求圖紙繪制清晰，布線合理，符合繪圖規(guī)范；（5）制作電路，完成電路的調(diào)試、測試和分析（6）完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。3、設(shè)計(jì)提示（1）遲滯電壓比較器和RC電路組成矩形波信號(hào)發(fā)生器。矩形波經(jīng)積分電路產(chǎn)生三角波（改變方波的占空比可得鋸齒波），三角波經(jīng)低通濾波產(chǎn)生正弦波。各種信號(hào)經(jīng)比例放大電路實(shí)現(xiàn)幅值的調(diào)節(jié)。三、高保真音頻功率放大器的設(shè)計(jì)1、題目概述。2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求要求完成音頻功率放大器電路的設(shè)計(jì)、仿真、制作和調(diào)試，具體要求如下：（1）音頻功率放大器的技術(shù)指標(biāo)：⑴負(fù)載阻抗；⑵額定功率；⑶帶寬≥；⑷失真度；⑸音調(diào)控制低音（100Hz）±12dB;高音（10kHz）±12dB;⑹頻率均衡特性符合RIAA標(biāo)準(zhǔn)；⑺輸入靈敏度話筒輸入端≤5mV;調(diào)諧器輸入端≤100mV;⑻輸入阻抗Ri≥500kΩ;⑼整機(jī)效率η≥50%；5.利用仿真軟件Multisim仿真電路，并繪制電路的原理圖，要求圖紙繪制清晰，布線合理，符合繪圖規(guī)范；6.完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。3、設(shè)計(jì)提示1．采用LM1875集成功放芯片。四、紅外報(bào)警器的設(shè)計(jì)1、題目概述設(shè)計(jì)制作紅外報(bào)警電路。2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求要求完成紅外報(bào)警器電路的設(shè)計(jì)、仿真、制作和調(diào)試。（1）設(shè)計(jì)一個(gè)紅外發(fā)射器，調(diào)整頻率為30KHZ（2）設(shè)計(jì)一個(gè)紅外接收器，當(dāng)無人遮擋紅外光時(shí)，報(bào)警器不發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)有人遮擋紅外光時(shí)，報(bào)警器發(fā)聲，報(bào)警信號(hào)頻率為800HZ。（3）利用仿真軟件Multisim仿真電路，并繪制電路的原理圖，要求圖紙繪制清晰，布線合理，符合繪圖規(guī)范；（4）制作電路，完成電路的調(diào)試、測試和分析（5）完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。3、設(shè)計(jì)提示1．設(shè)計(jì)一個(gè)紅外遙控報(bào)警器，當(dāng)有人紅外光時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。比較器比較器傳感器電源基準(zhǔn)電壓指示電路放大濾波五、可編程放大器的設(shè)計(jì)1、題目概述放大器的放大倍數(shù)一般可以通過電位器調(diào)節(jié)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，有時(shí)希望用計(jì)算機(jī)的指令來改變放大倍數(shù)，本題提出的任務(wù)就是屬于這種情況。。2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求要求完成可編程放大器電路的設(shè)計(jì)、仿真、制作和調(diào)試，具體要求如下：1．電壓放大倍數(shù)由給定數(shù)碼N決定，放大器的輸出電壓與輸入電壓符合下列函數(shù)關(guān)系：2．電壓放大倍數(shù)的實(shí)際值與上述函數(shù)關(guān)系中的N之差的絕對(duì)不超過，其條件是：⑴1≤N≤99；⑵vO的絕對(duì)值在1V至10V范圍以內(nèi)；⑶溫度在100C至⑷vI是變化緩慢的直流信號(hào)；3．輸入電阻不小于100MΩ。5.利用仿真軟件Multisim仿真電路，并繪制電路的原理圖，要求圖紙繪制清晰，布線合理，符合繪圖規(guī)范；6.完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。3、設(shè)計(jì)提示1．可將8只加權(quán)電阻分別與8只開關(guān)（它們的通斷狀態(tài)由數(shù)據(jù)鎖存器的輸出控制）相串聯(lián)，再把這8條支路并聯(lián)起來，作為反相比例電路中的電阻，便可構(gòu)成基本的可編程放大器。六、集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)1、題目概述集成三端穩(wěn)壓器性能較好，保護(hù)功能較完善（具有過流保護(hù)和過熱保護(hù)功能），體積小、價(jià)格低、品種多，是常用的穩(wěn)壓器件。用它和電源變壓器、整流元件、濾波電容等構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源不僅設(shè)計(jì)容易，安裝調(diào)試簡單，而且成本低，體積小。這種電源的具體實(shí)例之一是給集成