模擬電子線路課程設計

1、課程設計目的與要求一、 課程設計的性質、目的與任務根據(jù)通信、電子、電測等專業(yè)教學培養(yǎng)計劃要求，在必修完模擬電子線路課程后，應該必修模擬電子線路課程設計課。其目的是針對本課程所學的內容進行的綜合訓練，使學生深入理解已學的有關模擬電子線路設計的基本方法，進一步加深和鞏固對課程內容的理解和綜合應用，提高分析問題和解決實際問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課的課程設計、生產實踐、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)奠定良好的基礎。本設計的先修課程為：電路分析、模擬電子線路二、課程設計的主要內容與要求1函數(shù)信號發(fā)生器2串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源3. 放大器的設計以上題目僅供參考,任課教師可根據(jù)具體情況進行選擇、布置，也可根據(jù)學生情況自擬題目,以鞏

2、固所學課程,培養(yǎng)學生動手能力,以啟發(fā)學生創(chuàng)造力為目的。 三、 課程設計教學的基本要求1 教學基本要求 教師應事先準備課程設計任務書、指導書以及設計所需要的規(guī)范和有關資料，在理論設計階段安排答疑時間，指導學生。 為加深學生對設計要求的理解，可安排學生查閱一些現(xiàn)有的設計資料。2 培養(yǎng)要求 通過課程設計實踐，培養(yǎng)學生查閱資料、選取設計方案的能力，培養(yǎng)學生模擬電路理論設計的能力，培養(yǎng)學生實驗、調試的能力。 培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新精神。 培養(yǎng)學生對所學知識綜合運用的能力。3 時間安排序號內容天數(shù)備注1布置任務，講課、查閱資料12方案選擇、理論設計13各單元電路設計與調試5.54質疑0.5四、 課程

3、設計考核1 每位學生上交一份課程設計報告；2 隨機抽取20以上的學生對設計內容質疑；3 根據(jù)課程設計報告、質疑成績、課程設計中的表現(xiàn)，由指導教師按5級記分制評定成績。五、 主要參考資料1模擬電子技術基礎，高等教育出版社2電子技術課程設計，北京理工大學電子電路的一般設計方法一概述模擬電子線路課程設計的主要內容包括理論設計、安裝調試及寫出設計總結報告等。理論設計包括選擇總體方案、設計單元電路、選擇元器件及計算參數(shù)等步驟，是課程設計的關鍵環(huán)節(jié)。安裝與調試是把理論付諸實踐的過程，通過安裝與調試，進一步完善電路，使之達到課題所要求的性能指標，使理論設計轉變?yōu)閷嶋H產品。課程設計的最后要求寫出設計總結報告，

4、把理論實際的內容、組裝調試的過程及性能指標的測試結果進行全面的總結，把實踐內容上升到理論的高度。二電子電路的一般設計方法 電子電路的一般設計方法和步驟是：l 選擇總體方案l 設計單元電路l 選擇元器件l 計算參數(shù)l 畫出總體電路圖l 進行組裝和調試等由于電子電路種類繁多，千差萬別，設計方法和步驟也因情況不同而各異，因而上述設計步驟需要交叉進行，有時甚至會出現(xiàn)反復。因此在設計時。應根據(jù)實際情況靈活掌握。1 總體方案的選擇設計電路的第一步就是選擇總體方案。所謂總體方案是根據(jù)所提出的任務、要求和性能指標，用具有一定功能的若干單元電路組成一個整體，來實現(xiàn)各項功能，滿足設計題目提出的要求和指標。 由于符

5、合要求的總體方案往往不止一個，應當針對任務、要求和條件，查閱有關資料，以廣開思路，提出若干不同的方案，然后仔細分析每個方案的可行性和優(yōu)缺點，加以比較，從中取優(yōu)。在選擇過程中，常用框圖表示各種方案的基本原理?？驁D一般不必畫的太詳細，只要說明基本原理就可以了，但有些關鍵部分一定要畫清楚，必要時尚需畫出具體電路來加以分析。2 單元電路的設計在確定了總體方案、畫出詳細框圖之后，即可進行單元電路設計。設計單元電路的一般方法和步驟：1）根據(jù)設計要求和已選定的總體方案的原理圖，確定對單元電路的設計要求，必要時應詳細擬定主要單元電路的性能指標。 2） 擬訂出各單元電路的要求后，應全面檢查一遍，確定無誤后方可按

6、一定順序分別設計各單元電路。3）選擇單元電路的結構形式。一般情況下，應查閱有關資料，以豐富知識、開闊界面，從而找到合適的電路。如確定找不到性能指標完全滿足要求的電路時，也可選用與設計要求比較接近的電路，然后調整電路參數(shù)。3 畫出總電路圖設計好各單元電路以后，應畫出總電路圖。總電路圖是進行實驗和印制電路板設計制作的主要依據(jù)，也是進行生產、調試、維修的依據(jù)，因此畫好一張總電路圖非常重要。畫總電路圖一般應注意信號的流向，盡量把總電路圖畫在同一張圖樣上，電路圖中所有的連線都要表示清楚，電路圖中的中大規(guī)模集成電路，通常用框形表示，若集成電路器件的管腳較多，多余的管腳應作適當處理。如果電路比較復雜，設計者

7、經驗不足，有些問題在畫出總體電路之前難以解決?？梢韵犬嫵隹傠娐穲D的草圖，調整好布局和連線之后，再畫出正式的總電路圖。4 元器件的選擇電子電路的設計就是選擇合適的元器件，并把它們最好地組合起來。因此在設計過程中，經常遇到選擇元器件的問題，不僅在設計單元電路和總體電路及計算參數(shù)時要考慮選哪些元件合適，而且在提出方案、分析和比較方案的優(yōu)缺點時，有時也需要考慮用哪些元器件以及它們的性能價格比如何等。選擇元器件必須注意兩個問題。第一，根據(jù)具體問題和方案，需要哪些元器件，每個元器件應具有哪些功能和性能指標；第二，有哪些元器件實驗室有，哪些在市場上能買到，性能如何，價格如何？體積多大。電子元件種類繁多，新產

8、品不斷出現(xiàn)，這就需要經常關心元器件的信息和新動向，多查資料。1） 一般優(yōu)先選用集成電路2） 選用集成電路時，注意以下幾點：應熟悉集成電路的品種和幾種典型產品的型號、性能、價格等，以便在設計時能提出較好的方案，較快地設計出單元電路和總電路。選擇集成運放，應盡量選擇“全國集成電路標準化委員會提出的優(yōu)選集成電路系列”（集成運放）中的產品。5 計算參數(shù)在電子電路的設計過程中，常常需要計算一些參數(shù)。例如，在設計積分電路時，不僅要求出電阻值和電容值，而且還要估算出集成運放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻、轉換速率、輸入偏置電流、輸入失調電壓和輸入失調電流及溫漂，才能根據(jù)計算結果選擇元器件。至于計算參數(shù)的具

9、體方法，主要在與正確運用在“模擬電子線路”課程中已經學過的分析方法，搞清電路原理，靈活運用計算公式。對于一般情況，計算參數(shù)應注意以下幾點：1） 各元器件的工作電壓、電流、頻率和功耗等應在允許的范圍內，并留有適當裕量，以保證電路在規(guī)定的條件下，能正常工作，達到所要求的性能指標。2） 對于環(huán)境溫度、交流電網(wǎng)電壓等工作條件，計算參數(shù)時應按最不利的情況考慮。3） 涉及元器件的極限參數(shù)（例如整流橋的耐壓）時，必須留有足夠的裕量，一般1.5倍左右考慮。4） 電阻值盡可能選在1M范圍內，最大一般不應超過10 M，其數(shù)值應在常用電阻標稱值系列之內，并根據(jù)具體情況正確選擇電阻的品種。5） 非電解電容盡可能在10

10、0pF0.1F范圍內選擇，其數(shù)值應在常用電容器標稱值系列之內，并根據(jù)具體情況正確選擇電容的品種。6） 在保證電路性能的前提下，盡可能設法降低成本，減少器件品種，減小元器件的功耗和體積，為安裝調試創(chuàng)造有利條件。7） 應把計算確定的各參數(shù)值標在電路圖的恰當位置。設計一 函數(shù)信號發(fā)生器一、設計目的通過該設計，要求掌握各種波形發(fā)生電路的設計方法，學習如何將各單元電路組合起來完成實際要求的模擬函數(shù)信號源設計。二函數(shù)信號發(fā)生器及其主要技術指標1通用模擬函數(shù)信號發(fā)生器在測量技術、計算技術、自動控制、遙測遙控等領域中，廣泛采用各種類型的信號發(fā)生器，常用的信號有正弦波、矩形波（方波）、三角波和鋸齒波，尤其在小信

11、號的輸出上經常使用模擬式函數(shù)信號發(fā)生器。圖1是一種市售的通用模擬式函數(shù)信號發(fā)生器的結構，其工作原理是以三角波產生電路為基礎經二極管所構成的正弦波整型電路產生正弦波，同時經由比較器的比較產生方波。Switch正弦波整形電路三角波產生電路比較器方波產生電路功率放大電路+10V-10V衰減電路圖1 通用模擬函數(shù)信號發(fā)生器2設計題目及技術指標1） 正弦波、三角波及方波函數(shù)發(fā)生器a.功能：三路信號可同時輸出，且信號連續(xù)可調b.技術指標：頻率范圍：1 k10k Hz正弦波： Upp=6v三角波：Upp=5 v方波： Upp=14v2）矩形波、鋸齒波函數(shù)發(fā)生器頻率范圍：1 k5k Hz矩形波：Upp=6v，

12、占空比為50%90%鋸齒波：Upp=5v, 斜率連續(xù)可調3）自擬4 方案選擇方案一：框圖如圖2正弦波電路三角波產生電路方波產生電路圖2 此方案的工作原理是根據(jù)振蕩原理和波形轉換原理產生各種不同波形的函數(shù)發(fā)生器。方案二：見圖1所示通用模擬式函數(shù)信號發(fā)生器Switch正弦波整形電路三角波產生電路比較器方波產生電路圖3 方案三：自選四、設計報告要求1按題目要求設計電路，畫出電路圖，選擇元器件的型號、標稱值和額定值，并計算參數(shù)。2 組裝、調試設計電路，擬定設計步驟測試設計指標，若測試結果不滿足設計指標，需重新調整電路參數(shù)，使之達到設計指標要求。3 寫出設計、安裝、調試、測試指標全過程的設計報告。4總結

13、完成該設計題目的體會。五、設計儀器萬用表 晶體管毫伏表直流穩(wěn)壓電源示波器 設計二 直流穩(wěn)壓電源一設計目的通過該設計加深理解穩(wěn)壓電路的工作原理，性能指標的實際意義，學會對具體電路的設計方法，器件選擇，安裝調試及指標測試，達到提高工程實踐能力的目的。二電路組成直流穩(wěn)壓電源的框圖如圖4所示，由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)組成。濾波電路整流電路電源變壓器圖4電源變壓器 三設計題目及技術指標1 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源1）設計要求l 穩(wěn)壓電路要加有放大環(huán)節(jié)以改善穩(wěn)定性l 輸出電壓在一定范圍內連續(xù)可調l 要加有保護電路2） 技術指標 l 輸入交流電壓 220vl 輸出直流電壓 Vo=915vl 輸出電流

14、 Io300mAl 穩(wěn)壓系數(shù) R00.12 小型晶體管收音機用穩(wěn)壓電源 技術指標 l 輸入交流電壓 220vl 輸出直流電壓 Vo=4.56vl 輸出電流 Io20mAl 輸出紋波電壓 100mv四設計內容及要求1按題目要求設計電路，畫出電路圖，選擇元器件的型號、標稱值和額定值，并計算參數(shù)。2. 組裝、調試設計電路，擬定設計步驟，測試設計指標，若測試結果不滿足設計指標，需重新調整電路參數(shù)，使之達到設計指標要求。3. 寫出設計、安裝、調試、測試指標全過程的設計報告。4 總結完成該設計題目的體會。五、設計儀器萬用表 晶體管毫伏表直流穩(wěn)壓電源示波器設計三 放大器的設計一設計目的通過該設計掌握放大器的基本工作原理，學會根據(jù)設計要求選擇總體方案，設計具體單元電路及各器件的選擇、安裝調試及指標測試，提高綜合應用能力。二設計要求及技術指標設計要求：設計一精密放大電路系統(tǒng)，系統(tǒng)的輸入信號為雙端差模小信號，輸出為單端輸出，電路需抑制高頻干擾和噪聲，需有調零系統(tǒng)。性能指標：Av=70120f0=20Hz三設計方案方案一建議選用運算放大器，并采用多級放大電路和有源低通濾波電路，