《模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：04110191課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課適合專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)開設(shè)學(xué)期：第四學(xué)期考核方式：考查總學(xué)時(shí)數(shù)：課外學(xué)時(shí)4周學(xué)分：1一、教學(xué)目標(biāo)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是繼電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程之后進(jìn)行的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。它是在前導(dǎo)驗(yàn)證性認(rèn)知實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行更高層次的命題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，是在教師指導(dǎo)下獨(dú)立查閱資料、設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試特定功能的電子電路，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合模擬電路知識(shí)解決電子信息方面常見實(shí)際問題的能力。它對(duì)鞏固所學(xué)課程的理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力有著十分重要的作用，有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下目的：（1）學(xué)習(xí)實(shí)用模擬電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；（2）學(xué)會(huì)查閱技術(shù)資料和手冊(cè)，合理選用方案、電路和器件；（3）初步掌握簡(jiǎn)單模擬電子系統(tǒng)的安裝布線、調(diào)測(cè)、排除故障等基本技能；（4）提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問題的能力；（5）進(jìn)一步掌握常用電子儀器的使用方法；（6）撰寫規(guī)范的課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)的態(tài)度。二、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配課程設(shè)計(jì)題目通常應(yīng)包含模擬電子技術(shù)課程的重要單元電路，最好能將這些電路綜合應(yīng)用。選題內(nèi)容應(yīng)具有先進(jìn)性、綜合性、實(shí)踐性，適合實(shí)踐教學(xué)和啟發(fā)創(chuàng)新，難度要適中；最好結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行選題，反映模擬電子技術(shù)的新水平，并且有一定的實(shí)用價(jià)值；成果宜具有相對(duì)完整功能。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容可參考設(shè)計(jì)題目，也可根據(jù)情況自己擬定。參考設(shè)計(jì)題目如下：設(shè)計(jì)題目一：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)要求如下：（1）輸出波形：方波、三角波、正弦波。（2）頻率范圍：1Hz～100Hz，1kHz～10kHz。（3）輸出電壓：方波Vp-p≤25V；三角波Vp-p≤24V；正弦波Vp-p>10mV。（4）波形特征：方波tr<50μs，三角波γ△<2%，正弦波γ~<3%。教學(xué)要求：1．掌握方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法和測(cè)試技術(shù)；2．了解函數(shù)發(fā)生器8038的工作原理和應(yīng)用；3．學(xué)會(huì)安裝與調(diào)試由分立器件與集成電路組成的多級(jí)電子電路小系統(tǒng)4．掌握Multisim或者Proteus等電路仿真軟件的使用方法，能夠完成電路中各模塊的軟件仿真驗(yàn)證；掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目二：線性直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)線性直流穩(wěn)壓電源，其中電源變壓器、整流濾波電路和穩(wěn)壓電路都具有較好的性能，指標(biāo)要求如下：（1）輸出電壓：對(duì)稱輸出；（2）最大輸出電流：；（3）紋波電壓：。教學(xué)要求：1．學(xué)會(huì)選擇電源變壓器、整流二極管、濾波電容以及集成穩(wěn)壓器來(lái)設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓源；2．掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法；3．掌握直流穩(wěn)壓電源的原理及其應(yīng)用；4．掌握Multisim或者Proteus等電路仿真軟件的使用方法，能夠完成電路中各模塊的軟件仿真驗(yàn)證；掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目三：簡(jiǎn)易對(duì)講機(jī)放大電路設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：簡(jiǎn)易對(duì)講機(jī)是把話筒送來(lái)的微弱信號(hào)放大到足以使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。具體性能指標(biāo)如下 1．前置放大級(jí)技術(shù)指標(biāo)電壓放大倍數(shù)：Av=100；最大輸出電壓Vo=1V；頻率響應(yīng)：30Hz~30KHz；輸入電阻：ri>15KΩ；失真度：γ<10%；負(fù)載電阻：RL=2KΩ；電源電壓：Vcc=12V；2．功率放大器（輸出級(jí)）技術(shù)指標(biāo)最大輸出功率：Pom≥0.25W；負(fù)載電阻：RL=8Ω；失真度：γ≤5%效率：η≥50%輸入阻抗：Ri≥100KΩ教學(xué)要求：1.掌握前置放大電路和功放電路的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方案；2.能根據(jù)確定的電路方案分析計(jì)算各級(jí)電路元件參數(shù)；3.掌握Multisim或者Proteus等電路仿真軟件的使用方法，能夠完成電路中各模塊的軟件仿真驗(yàn)證；掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目四：音響放大電路設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)音響功率放大器使它具有話筒擴(kuò)音、音調(diào)控制、電子混響、卡拉OK伴唱等功能。音響放大器的額定功率P0≥1.2W；負(fù)載阻抗為8Ω；截止頻率40Hz，10KHz；音調(diào)控制特性：1KHz處增益為0dB，100教學(xué)要求：1．掌握集成運(yùn)放和功放的應(yīng)用；2．掌握對(duì)設(shè)計(jì)方案的選取和外圍電路參數(shù)的計(jì)算方法以及對(duì)整體電路的級(jí)聯(lián)統(tǒng)調(diào)和電路組裝、調(diào)試、測(cè)試的過程；3．掌握Multisim或者Proteus等電路仿真軟件的使用方法，能夠完成電路中各模塊的軟件仿真驗(yàn)證；掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目五：語(yǔ)音放大電路設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容： （1）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)由集成運(yùn)算放大器組成的語(yǔ)音放大電路。該電路能識(shí)別不同頻率范圍的小信號(hào)放大系統(tǒng)。 （2）前置放大器輸入信號(hào)：Vid≤10mV，輸入阻抗：Ri≥100kΩ； （3）有源帶通濾波器頻率范圍為：300Hz～3.4KHz； （4）功率放大器最大不失真輸出功率：Pom≥5W，負(fù)載阻抗：RL=4Ω；輸出功率連續(xù)可調(diào)直流輸出電壓≤50mV，靜態(tài)輸出電流≤100mA教學(xué)要求：1．掌握模擬電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，裝調(diào)技術(shù)及語(yǔ)音放大電路的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力和綜合分析問題、解決問題的能力。2．掌握常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?．學(xué)會(huì)運(yùn)用Multisim13仿真軟件對(duì)所作出的理論設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真測(cè)試，并能進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。4．掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試，熟悉常用儀表，了解電路調(diào)試的基本方法。設(shè)計(jì)題目六：有源濾波器設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)低通或高通或帶通的有源濾波器。并后接一個(gè)由TDA2030構(gòu)成的后級(jí)功率放大單元。最后利用隨身聽作信號(hào)源，利用實(shí)驗(yàn)箱自帶揚(yáng)聲器，進(jìn)行功能驗(yàn)證，根據(jù)揚(yáng)聲器的聲音是尖銳的還是低沉的低音，來(lái)判斷濾波器的效果。也可以利用示波器測(cè)出其分頻點(diǎn)。 教學(xué)要求：利用Proteus或Multisim仿真設(shè)計(jì)電路原理圖，確定電路元件參數(shù)、掌握電路工作原理并仿真實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試，熟悉常用儀表，掌握電路調(diào)試的基本方法，安裝調(diào)試有源濾波器電路并按規(guī)范要求格式完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目七：過/欠電壓保護(hù)提示電路 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)過欠電壓保護(hù)電路，當(dāng)電網(wǎng)交流電壓大于250V或小于180V時(shí)，經(jīng)3～4s本裝置將切斷用電設(shè)備的交流供電，并用LED發(fā)光警示。在電網(wǎng)交流電壓恢復(fù)正常后，經(jīng)本裝置延時(shí)3～5分鐘后恢復(fù)用電設(shè)備的交流供電。教學(xué)要求：1．掌握定時(shí)電路、直流穩(wěn)壓電源、延時(shí)啟動(dòng)電路、電壓檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)原理及方案。2．掌握對(duì)設(shè)計(jì)方案的選取和外圍電路參數(shù)的計(jì)算方法以及對(duì)整體電路的級(jí)聯(lián)統(tǒng)調(diào)和電路組裝、調(diào)試、測(cè)試的過程；3．掌握Multisim或者Proteus等電路仿真軟件的使用方法，能夠完成電路中各模塊的軟件仿真驗(yàn)證；掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目八：集成差分放大電路的設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)三個(gè)差分放大電路分別為：?jiǎn)芜\(yùn)放差分放大器、雙運(yùn)放差分放大器、三運(yùn)放差分放大器。實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)漂移抑制，差分放大。要求:（1）自行設(shè)計(jì)輸入信號(hào)源，0-2V幅值連續(xù)可調(diào)；（2）測(cè)出差分放大的實(shí)際倍數(shù)，并實(shí)現(xiàn)多種倍數(shù)可調(diào)；（3）三種差分放大器的輸入輸出阻抗測(cè)定（負(fù)載可用100Ω電阻）；（4）計(jì)算出三種電路的共模抑制比是多少。教學(xué)要求：1．掌握集成運(yùn)放的應(yīng)用；2．掌握對(duì)設(shè)計(jì)方案的選取和外圍電路參數(shù)的計(jì)算方法以及對(duì)整體電路的級(jí)聯(lián)統(tǒng)調(diào)和電路組裝、調(diào)試、測(cè)試的過程；3．掌握Multisim或者Proteus等電路仿真軟件的使用方法，能夠完成電路中各模塊的軟件仿真驗(yàn)證；掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目九：溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：利用溫度傳感器件、集成運(yùn)算放大器和半導(dǎo)體致冷器設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制器。

要求能控制密閉容器（容積>5cm*5cm*5cm）內(nèi)空氣溫度；測(cè)溫和控溫范圍為0℃~室溫；控溫精度±1教學(xué)要求：（1）利用Proteus或Multisim仿真設(shè)計(jì)電路原理圖，確定各級(jí)電路元件參數(shù)、掌握電路工作原理并仿真實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。（2）掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試，熟悉常用儀表，掌握電路調(diào)試的基本方法，安裝調(diào)試溫度測(cè)量控制電路并按規(guī)范要求格式完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。（3）掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；設(shè)計(jì)題目十：聲光控路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周層次：綜合性實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：利用自制直流穩(wěn)壓電源供電，根據(jù)光敏電阻的阻值變化判斷光線強(qiáng)弱，用話筒測(cè)聲音信號(hào)，LM324對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，和構(gòu)成比較電路，用繼電器控制驅(qū)動(dòng)燈泡。當(dāng)有較強(qiáng)光時(shí)無(wú)論有無(wú)聲音都不會(huì)亮，無(wú)光或光很暗時(shí)有聲音會(huì)亮，無(wú)聲音則不亮，延時(shí)時(shí)間是20秒。教學(xué)要求：1）利用Proteus或Multisim仿真設(shè)計(jì)電路原理圖，確定各級(jí)電路元件參數(shù)、掌握電路工作原理并仿真實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。（2）掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試，熟悉常用儀表，掌握電路調(diào)試的基本方法，安裝調(diào)試聲光控路燈控制系統(tǒng)電路并按規(guī)范要求格式完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。（3）掌握利用AD軟件設(shè)計(jì)PCB的方法，能夠利用PCB印制板、萬(wàn)能板或者面包板焊接或手工搭建電路完成硬件驗(yàn)證和測(cè)試；三、推薦教材與主要參考資料1．《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》自編指導(dǎo)書。2013.04；2．羅杰．電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試．4版．北京：電子工業(yè)出版社，2008；3．陳大欽．電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)．3版．北京：高等教育出版社，2008；4．高吉祥．電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)．3版．北京：電子工業(yè)出版社，2011；5．王天曦．電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)．2版．北京：清華大學(xué)出版社，2009；6．林占江．電子測(cè)量技術(shù)．3版．北京：電子工業(yè)出版社，2012；7．童詩(shī)白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)．4版．北京：高等教育出版社，2006；8．閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)．5版．北京：高等教育出版社，2006。四、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定1、考核內(nèi)容考核內(nèi)容包括課程設(shè)計(jì)方案、課程設(shè)計(jì)作品、課程設(shè)計(jì)報(bào)告、考勤等，其他項(xiàng)目由指導(dǎo)老師確定酌情扣分，最終成績(jī)按等級(jí)制優(yōu)秀（90~100分）、良好（80~89分）、中等（70~89分）、及格（60~69）、不及格（60分以