電子電路設(shè)計與制作（第2版）(教學(xué)大綱) 課程標(biāo)準(zhǔn) 最全最新

1、電子電路設(shè)計與制作 教學(xué)大綱1課程中文名稱：電子電路設(shè)計與制作2課程代碼：3課程類別：實踐教學(xué)環(huán)節(jié)4課程性質(zhì)：必修課 5課程屬性：獨(dú)立設(shè)課 6電子技術(shù)課程理論課總學(xué)時:256 總學(xué)分：16電子電路設(shè)計與制作學(xué)時：3周 課程設(shè)計學(xué)分：37適用專業(yè)：電子信息類各專業(yè)8先修課程：電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、PCB電路設(shè)計一、課程設(shè)計簡介實驗課、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)階段既相互聯(lián)系又相互區(qū)別的三大實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。實驗課是著眼于實驗驗證課程的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的初步實驗技能；畢業(yè)設(shè)計是針對本專業(yè)的要求所進(jìn)行的全面的綜合訓(xùn)練；而課程設(shè)計則是針對某幾門課程構(gòu)成的課程群的要求，對學(xué)生進(jìn)行綜合性

2、訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用課程群中所學(xué)到的理論學(xué)以致用，獨(dú)立地解決實際問題。電子電路設(shè)計與制作是電子信息類各專業(yè)必不可少的重要實踐環(huán)節(jié)，它包括設(shè)計方案的選擇、設(shè)計方案的論證、方案的電路原理圖設(shè)計、印制板電路（即PCB）設(shè)計、元器件的選型、元器件在PCB板上的安裝與焊接，電路的調(diào)試，撰寫設(shè)計報告等實踐內(nèi)容。電子電路設(shè)計與制作的全過程是以學(xué)生自學(xué)為主，實踐操作為主，教師的講授、指導(dǎo)、討論和研究相結(jié)合為輔的方式進(jìn)行，著重就設(shè)計題目的要求對設(shè)計思路、設(shè)計方案的形成、電路調(diào)試和參數(shù)測量等展開討論。由指導(dǎo)教師下達(dá)設(shè)計任務(wù)書（學(xué)生自選題目需要通過指導(dǎo)教師和教研室共同審核批準(zhǔn)），講解示范的案例，指導(dǎo)學(xué)生各自對自己考慮

3、到的多種可行的設(shè)計方案進(jìn)行比較，選擇其中的最佳方案并進(jìn)行論證，制作出滿足設(shè)計要求的電子產(chǎn)品，撰寫設(shè)計報告。 需要注意是，設(shè)計方案的原理圖須經(jīng)Proteus軟件仿真確信無誤后，才能進(jìn)行印刷電路圖的制作，硬件電路的制作，以避免造成覆銅板、元器件等材料的浪費(fèi)。電路系統(tǒng)經(jīng)反復(fù)調(diào)試，完全達(dá)到（或超過）設(shè)計要求后，再完善設(shè)計報告。設(shè)計的整個過程在創(chuàng)新實驗室或電子工藝實驗室中完成。二、電子電路設(shè)計與制作的教學(xué)目標(biāo)與基本要求 教學(xué)目標(biāo)： 1、通過課程設(shè)計鞏固、深化和擴(kuò)展學(xué)生的理論知識，提高綜合運(yùn)用知識的能力，逐步提升從事工程設(shè)計的能力。 2、注重培養(yǎng)學(xué)生正確的工程設(shè)計思想，掌握工程設(shè)計的思路、內(nèi)容、步驟和方法

4、。使學(xué)生能根據(jù)設(shè)計要求和性能參數(shù)，查閱文獻(xiàn)資料，收集、分析類似電路的性能，并通過設(shè)計、安裝、焊接、調(diào)試等實踐過程，使電子產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計任務(wù)書中要求的性能指標(biāo)的能力。 3、為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。課程設(shè)計的著眼點(diǎn)是讓學(xué)生開始從理論學(xué)習(xí)的軌道上逐漸轉(zhuǎn)向?qū)嶋H運(yùn)用，從已學(xué)過的定性分析、定量計算的方法，逐步掌握工程設(shè)計的步驟和方法，了解工程設(shè)計的程序和實施方法；通過課程設(shè)計的訓(xùn)練，可以給畢業(yè)設(shè)計提供堅實的鋪墊。 4、培養(yǎng)學(xué)生獲取信息和綜合處理信息的能力，文字和語言表達(dá)能力以及協(xié)調(diào)工作能力。課程設(shè)計報告的撰寫，為今后從事技術(shù)工作撰寫科技報告和技術(shù)文件打下基礎(chǔ)。 5、提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識和技能解決實際

5、問題的能力及其基本工程素質(zhì)。 基本要求： 1、能夠根據(jù)設(shè)計任務(wù)和指標(biāo)要求，綜合運(yùn)用電路分析、電子技術(shù)課程中所學(xué)到的理論知識與實踐操作技能獨(dú)立完成一個設(shè)計課題的工程設(shè)計能力。 2、會根據(jù)課題需要選擇參考書籍，查閱手冊、圖表等有關(guān)文獻(xiàn)資料。能獨(dú)立思考、深入鉆研課程設(shè)計中所遇到的問題，培養(yǎng)自己分析問韙、解決問題的能力。 3、熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用所需型號器件的原則。 4、學(xué)會電子電路的安裝、焊接與調(diào)試技能，掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法。利用“觀察、判斷、實驗、再判斷”的基本方法，解決設(shè)計與制作過程中出現(xiàn)的新問題。 5、學(xué)會撰寫課程設(shè)計報告。 6、通過課程設(shè)計，逐步形成嚴(yán)肅認(rèn)真、

6、一絲不茍、實事求是的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。要求學(xué)生在設(shè)計過程中，堅持勤儉節(jié)約的原則，從現(xiàn)有條件出發(fā)，力爭少損壞元件。 7、在課程設(shè)計過程中，要做到愛護(hù)公物、遵守紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作、注意安全。三、本課程設(shè)計的基本理論與基本技能1、基本技能: 電子元器件的選型與識別技能、Proter DXP 2004電路設(shè)計與仿真技能、焊接技能、電路元器件的安裝與調(diào)試技能、常用電子測量儀器的選用與測試技能。 2、電子技術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)的基本理論：低頻電子線路的基礎(chǔ)理論、數(shù)字邏輯電路的基礎(chǔ)理論、電路原理圖設(shè)計與PCB電路設(shè)計理論、焊接技術(shù)、電路元器件的安裝與調(diào)試技術(shù)、常用電子測量儀器的選

7、用與測試技術(shù)。四、課程設(shè)計的方法、特點(diǎn)與基本要求 電子電路設(shè)計與制作環(huán)節(jié)的特點(diǎn)：1、掌握以下模擬電子線路或數(shù)字邏輯電路某一核心內(nèi)容（或其它相關(guān)內(nèi)容）進(jìn)行難度適中的電路設(shè)計工作： （1）模擬電路部分：晶體管放大器的設(shè)計、場效應(yīng)管電路的設(shè)計、功率放大器的設(shè)計、差分放大電路的應(yīng)用設(shè)計、集成運(yùn)放電路的應(yīng)用設(shè)計、穩(wěn)壓電源的設(shè)計等。 （2）數(shù)字邏輯電路部分：中規(guī)模組合邏輯電路的應(yīng)用設(shè)計、中小規(guī)模時序邏輯電路的應(yīng)用設(shè)計、半導(dǎo)體存儲器和可編程器件的應(yīng)用設(shè)計、脈沖波形電路的應(yīng)用設(shè)計和數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換器件的應(yīng)用設(shè)計等。 2、通過電子電路設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，掌握設(shè)計工作的方案比較、設(shè)計和論證，能進(jìn)行電路參數(shù)的分析和計算，掌

8、握電路設(shè)計中儀器的使用與測量方法、測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果的分析。 3、掌握撰寫科學(xué)技術(shù)論文的內(nèi)容和方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)的態(tài)度?；疽螅?1掌握常用電阻、電容、二極管、三極管和集成電路的命名方法、圖形符號、選用、質(zhì)量好壞判別和代用；電感、變壓器和開關(guān)及接插件的識別和選用。了解當(dāng)前市場常用電子元器件的流行和發(fā)展趨勢。 2掌握印制電路板（即PCB）的設(shè)計和制作，并能利用Altium Designer10.0(或Proter DXP 2004)、Proteus等軟件進(jìn)行分析、設(shè)計和仿真。 3掌握焊接技術(shù)的基本知識、常用焊接工具的使用、焊接材料的選擇、手工焊接技藝和焊接質(zhì)量的檢查，了解工業(yè)生產(chǎn)中電子

9、產(chǎn)品的先進(jìn)焊接技術(shù)。 4掌握常用電子測量儀器與測試方法（如數(shù)字萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、半導(dǎo)體管特性圖示儀、頻率特性測試儀等儀器的使用與測量），掌握測量誤差的分析和數(shù)據(jù)的處理。五、主要儀器設(shè)備 030V直流穩(wěn)壓電源、 雙蹤示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、邏輯電平開關(guān)、邏輯電平顯示器、數(shù)字萬用表、交流毫伏表、直流毫安表、直流微安表、頻率特性測試儀等。6、 課程設(shè)計的參考題目（注意：學(xué)生自選題目需要通過指導(dǎo)教師和教研室共同審核批準(zhǔn)，自選題目的技術(shù)要求、功能要求、工藝要求不能低于參考題目的要求） 1 、低功耗多功能數(shù)字時鐘的設(shè)計； 2 、自動復(fù)位數(shù)字頻率計的設(shè)計； 3 、多量程數(shù)字電壓表的設(shè)計； 4

10、、基于 FPGA的函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計； 5 、多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 6 、紅外線探測數(shù)字轉(zhuǎn)速表的設(shè)計； 7 、車速數(shù)字監(jiān)測、超限報警裝置的設(shè)計； 8 、出租車計費(fèi)器的設(shè)計； 9 、基于FPGA的交通信號燈控制器的設(shè)計； 10、頻率合成器的設(shè)計； 11、低成本數(shù)字溫控器的設(shè)計； 12、數(shù)控避障小車的設(shè)計； 13、程控濾波器的設(shè)計； 14、居家不間斷太陽能供電控制器的設(shè)計； 15、高效率開關(guān)型穩(wěn)壓電源的設(shè)計； 16、數(shù)控自動進(jìn)給裝置的設(shè)計；17、電冰箱控制器的設(shè)計； 18、簡易心電圖儀的設(shè)計；19、高保真度音頻功率放大器的設(shè)計；20、醫(yī)院住院病人“呼喊”器的設(shè)計；21、多功能防盜報警器的設(shè)計；

11、 22、環(huán)境監(jiān)測超限報警器的設(shè)計23、流量測量儀的設(shè)計； 24、數(shù)控節(jié)能燈的設(shè)計25、低功耗電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計七、課程設(shè)計報告要求設(shè)計報告不少于1.5萬字，A4版面（每面按1.5千字計算），統(tǒng)一復(fù)印封面和課程設(shè)計任務(wù)書。（1）封面封面應(yīng)包含題目、專業(yè)、班級名稱、學(xué)生姓名、日期等相關(guān)信息。除封面外，其他地方不得出現(xiàn)學(xué)生名稱等信息。（2）摘要摘要要求在400字以內(nèi)。主要包括采用方案、實現(xiàn)的方法、實現(xiàn)的功能及特點(diǎn)、水平。摘要單獨(dú)一頁。（3）目錄。可用23級目錄結(jié)構(gòu)。（4）正文：正文應(yīng)包含表1中所列出的每一個項目的內(nèi)容。一般可按章節(jié)結(jié)構(gòu)來撰寫。第1章 方案設(shè)計與論證包含方案的比較、方案的正確性和方案的優(yōu)

12、良程度。方案的比較指對三個（或三個以上）的實現(xiàn)方案進(jìn)行明確的比較，并且對各個方案利弊有較充分的說明。正確性是指設(shè)計的方案和電路正確合理。優(yōu)良程度是指方案優(yōu)秀，或有特色。在方案比較中，提出的方案只需要框圖（即功能模塊級），并說明每一個方案所具有的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，然后說明本設(shè)計所采用的方案，為什么采用此方案。設(shè)計的正確性和優(yōu)良程度主要是對采用的方案評價。在原理框圖的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)行單元電路設(shè)計、說明。單元電路原理圖剪貼到相應(yīng)的說明部分。第2章 數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)計算要求完整、準(zhǔn)確。對方案論證與設(shè)計中的單元電路參數(shù)進(jìn)行必要的分析、計算。標(biāo)明每個元、器件的參數(shù)，選擇的依據(jù)，能否達(dá)到設(shè)計指標(biāo)的評價。對于定量測量系統(tǒng)

13、，需要進(jìn)行誤差分配和誤差分析，確保電路能達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。第3章 電路原理圖電路原理圖要保證完整性，即系統(tǒng)中各部分電路完整。電路原理圖要規(guī)范、清晰、工整、合乎標(biāo)準(zhǔn)，最好用Altium Designer10.0(或Proter DXP 2004)等CAD軟件繪制。撰寫設(shè)計報告時，第13章相關(guān)部分也可以合起來撰寫，至少單元電路原理圖要插入到相關(guān)說明的部分，最后還需附上一張或多張電路原理圖構(gòu)成的電路原理總圖。比較好的方法是方案分析與選擇作為一章，具體實現(xiàn)的各模塊單元電路說明、分析和計算作為一章，相應(yīng)圖表粘貼于合適位置，最后附上電路原理總圖。第4章 測試方法與數(shù)據(jù)1.測試方法：列出測試什么項目、怎么測

14、試。必要時，應(yīng)畫出儀器、儀表的連接圖，指明測試條件，即測試點(diǎn)選擇原則。2.列出所用的測試儀器的名稱、型號和規(guī)格，若可能的話還應(yīng)標(biāo)出生產(chǎn)廠家的名稱。正確選擇測試儀器是保證得到可靠的測試結(jié)果的條件之一。3.測試數(shù)據(jù)：根據(jù)測試方法及測試項目進(jìn)行測試，列表記錄測試結(jié)果。測試數(shù)據(jù)力求反映整個工作范圍。第5章 結(jié)果分析根據(jù)設(shè)計要求及實際測量結(jié)果分析，得出相應(yīng)的評價（結(jié)論）。必要時可列表說明，分析后的結(jié)論不可缺少。結(jié)果分析應(yīng)包括對作品的評估、存在的問題，產(chǎn)生問題的原因以及解決的辦法等。八、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn) 本課程為工科專業(yè)的必修科目，學(xué)生按要求上交設(shè)計實物和課程設(shè)計報告。教師對學(xué)生的實踐動手能力、實際

15、制作完成情況、課程設(shè)計報告等方面進(jìn)行綜合評分。其中，實際制作完成情況，占70%；設(shè)計報告占20%；平時考核占10%。并將實物和總結(jié)報告按要求裝訂好送交教研室存檔。設(shè)計報告的評分參照“全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽”設(shè)計報告的評分表（如表1所列）。從表1知，設(shè)計報告不能缺項，主要從方案的設(shè)計上論證、理論計算、電路圖及設(shè)計文件、測試方法及數(shù)據(jù)、結(jié)果分析及設(shè)計報告的工整性等方面來評價。表1 設(shè)計報告評分標(biāo)準(zhǔn)表 項 目內(nèi) 容滿分評分備注方案的設(shè)計與論證（28分）方案比較 8正確性 12優(yōu)良程度 8理論計算（28分）完成程度 16正確性 12電路圖及設(shè)計文件（12分）完整性 8規(guī)范程度 4測試方法與測試數(shù)據(jù)（1

16、8分）測試方法的正確性 8數(shù)據(jù)的完整性 8測試儀器的名稱及型號 2結(jié)果分析（8分） 8設(shè)計報告的工整性（6分） 6 總 分 100九、教材及主要參考資料 教材：電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作 梅開鄉(xiāng) 北京理工大學(xué)出版社 2010、1、 參考書： 電子線路設(shè)計實驗測試（第二版） 謝自美 華中科技大學(xué)出版社 電子電路設(shè)計與制作 彭介華 高等教育出版社 現(xiàn)代電子技術(shù)實踐課程指導(dǎo) 謝云、易波 機(jī)械工業(yè)出版社 電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計 蔡忠法 浙江大學(xué)出版社 執(zhí)筆人： 審核人： 批準(zhǔn)人： 審定日期：附： 電子電路設(shè)計與制作任務(wù)書舉例一、題目: 一款低成本低功耗數(shù)字鐘的設(shè)計與制作。二、教學(xué)目的: 1、鞏固和加深學(xué)生對

17、模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)等課程基本知識的理解, 綜合運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論知識去獨(dú)立完成本設(shè)計課題。 2、針對設(shè)計任務(wù)的要求，學(xué)會查閱手冊和文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析解決實際問題的能力。 3、通過對設(shè)計任務(wù)中“功能要求、技術(shù)要求、工藝要求”的分析，比較并選擇最佳方案，對最佳方案進(jìn)行論證，計算和選用元器件。通過電路組裝，調(diào)試和檢測環(huán)節(jié)，完善設(shè)計方案并掌握電路的分析方法和設(shè)計方法。 4、熟悉常用電子元、器件的類型和特性，并掌握合理選型的原則。 5、掌握運(yùn)用Altium Designer10.0(或Proter DXP 2004)來設(shè)計電路原理圖、PCB圖的方法，學(xué)會電路的安裝與調(diào)試。 6、掌握常

18、用電子儀器、儀表的使用方法，學(xué)會電路整機(jī)指標(biāo)的測試方法。三、設(shè)計要求 1、數(shù)字鐘的功能要求：以數(shù)字形式醒目顯示時、分、秒的時間，小時計時要求為“滿12進(jìn)1”，分和秒的計時要求為“滿60進(jìn)1”，有時間校準(zhǔn)功能。 2、技術(shù)參數(shù)要求： (1)24小時的計時誤差小于0.5秒; (2)十位顯示有滅零功能，整機(jī)工作電流低于150 mA。 (3) 整機(jī)制作成本低于25元。 3、制作實物的工藝要求（評分占70%）：（1） 重量較大的元、器件，安裝時應(yīng)留足固定支架的空間，或裝在底板上，對一些發(fā)熱元、器件應(yīng)考慮散熱的方法，熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。（2）在印制板上應(yīng)留出定位孔及固定支架所占用的位置。（3）按照電路的

19、信號流程來安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持方向一致。元、器件之間的連線應(yīng)盡可能 縮短，以減少它們間的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。（4） 焊點(diǎn)大小適中、呈錐狀、美觀、結(jié)實、光亮、無虛焊，對某些電位差較大的元、器件或?qū)Ь€，應(yīng)加大它們之間的距離，以避免放電引出意外短路，帶高電壓的元、器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及到的地方。（5） 對可調(diào)元、器件的布局應(yīng)考慮到整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，其位置布局應(yīng)方便于調(diào)整操作。（6） 印制導(dǎo)線的拐角應(yīng)彎成圓角或450角，直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能。 （7）電路中的輸入及輸出印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生干擾

20、，在這些導(dǎo)線之間的空間最好安裝一根隔離線接地。四、設(shè)計報告（評分占20%）： 1、設(shè)計報告不少于1萬字，A4版面，統(tǒng)一復(fù)印封面和任務(wù)書 （1）封面、實訓(xùn)任務(wù)書； （2）設(shè)計報告目錄及摘要； （3）數(shù)字鐘的功能及原理論述； （4）各單元電路的功能、原理，元、器件的選擇； （5）測試結(jié)果分析； （6）課程設(shè)計小結(jié)； （7）附錄-參考文獻(xiàn)。 2、需要提交設(shè)計圖紙內(nèi)容及張數(shù) （1）數(shù)字鐘的組成框圖（1張）； （2）電路原理總圖（包括“1HZ”信號源、“滿60進(jìn)1”的秒計數(shù)電路、“滿 60進(jìn)1”分計數(shù)電路、“滿12進(jìn)1”的小時計數(shù)電路、時間校準(zhǔn)電路、電源電路等）（1張）； （3）數(shù)字鐘的PCB圖（1張）