電子技術(shù)綜合訓(xùn)練指導(dǎo)書

1、電子技術(shù)綜合訓(xùn)練1.1目的與要求電子技術(shù)綜合訓(xùn)練是在學(xué)生學(xué)習(xí)完電子技術(shù)課程之后，針對課程的要求對學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識，聯(lián)系實(shí)際要求獨(dú)立設(shè)計(jì)，并進(jìn)行安裝調(diào)試的實(shí)際工作能力。通過本教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到如下基本要求：（1） 綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中所學(xué)到的理論知識，結(jié)合電子技術(shù)綜合訓(xùn)練任務(wù)要求適當(dāng)自學(xué)某些新知識，獨(dú)立完成一個課題的理論設(shè)計(jì)。（2） 會運(yùn)用EDA工具（如multisim,Proteus），對所作出的的理論設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬仿真測試，進(jìn)一步完善理論設(shè)計(jì)。（3） 通過查閱手冊和文獻(xiàn)資料，熟悉常用電子器件的類型和特性，并掌握合理選用元器件的原則

2、。（4） 掌握電子電路的安裝、測量與調(diào)試的基本技能，熟習(xí)電子儀器的正確使用方法，能獨(dú)立分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的正?；虿徽，F(xiàn)象（或數(shù)據(jù)），獨(dú)立解決調(diào)試中出現(xiàn)的正?；虿徽，F(xiàn)象（或數(shù)據(jù)），獨(dú)立解決調(diào)試中所遇到的問題。（5） 學(xué)會撰寫課程設(shè)計(jì)報告。（6） 培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。1.2教學(xué)過程1.2.1教學(xué)階段安排電子技術(shù)綜合訓(xùn)練的教學(xué)流程如圖1所示。理論設(shè)計(jì)運(yùn)用EDA工具進(jìn)行模擬仿真測試，進(jìn)一步完善理論設(shè)計(jì)實(shí)際電路的安裝與調(diào)試撰寫綜合訓(xùn)練報告答辯（圖1）1.2.2各教學(xué)階段基本要求1.理論設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有三種：自頂向下（TopDown）、自底向上（Bottom Up）、

3、自頂向下與自底向上結(jié)合。自頂向下方法按照“系統(tǒng)-子系統(tǒng)-功能模塊-單元電路-元器件-布線圖”的過程來設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)。自底向上的方法則按照相反的過程來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思路具有大局觀，從實(shí)際系統(tǒng)功能出發(fā)，概念清洗易懂。實(shí)際上，由于電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是IP技術(shù)的發(fā)展，有很多通用功能模塊可以選用，也就是說，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，有時只需涉及到功能模塊，再附加適當(dāng)?shù)脑骷⒓右院侠淼牟季€即可。應(yīng)該說這是一種自頂向下與自底向上相結(jié)合的方法。但在以IP核為基礎(chǔ)VLSI片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，自底向上的方法得到重視和應(yīng)用。但在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室

4、中，往往受到客觀條件的限制，也就是說，一般只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)室給出的元器件或某些功能模塊來進(jìn)行選擇。另外，為了使學(xué)生能牢固掌握基礎(chǔ)知識和基本技能，一般的課程設(shè)計(jì)都要求學(xué)生設(shè)計(jì)到元器件級。 在理論設(shè)計(jì)階段，要求學(xué)生按照課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求，在教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用模擬電路課程中學(xué)過的理論知識，適當(dāng)自學(xué)某些新知識，獨(dú)立完成包括下列內(nèi)容的理論設(shè)計(jì)。 （1） 總體設(shè)計(jì)方案的比較、選擇與確定 對于一個課程設(shè)計(jì)課題，可能有各種不同的設(shè)計(jì)方案可以實(shí)現(xiàn)。所以，首先要根據(jù)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，進(jìn)行仔細(xì)分析和研究，找到問題的關(guān)鍵，確定設(shè)計(jì)原理；接著還應(yīng)廣開思路，利用所學(xué)的理論知識，并查閱有關(guān)資料，提出盡可能多的設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行比

5、較；最終，根據(jù)原理正確、易于實(shí)現(xiàn)、且實(shí)驗(yàn)室有條件實(shí)現(xiàn)的原則確定設(shè)計(jì)方案，畫出總體設(shè)計(jì)功能框圖。（2） 功能塊的設(shè)計(jì)根據(jù)功能設(shè)計(jì)和技術(shù)指標(biāo)要求，確定每個功能塊應(yīng)選擇的單元電路，并注意功能塊之間耦合方式的合理選擇。（3） 單元電路的設(shè)計(jì) 對各功能塊選擇的單元電路，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算出滿足功能及技術(shù)指標(biāo)要求的電路，包括元器件選擇和電路靜態(tài)、動態(tài)參數(shù)的計(jì)算等，并要求對單元電路之間的適配進(jìn)行設(shè)計(jì)與核算，主要是考慮阻抗匹配，以便提高輸出功率、效率以及信噪比等。元器件的選擇很關(guān)鍵。在條件允許的情況下，應(yīng)盡量選擇通用性強(qiáng)的、新型的、調(diào)試容易的、性價比及集成度高的元器件。例如，設(shè)計(jì)一個模擬信號發(fā)生器，其主要電路

6、的元器件可以有三種選擇：晶體管；運(yùn)算放大器；專用集成電路。顯然，選擇第種最理想 ，但實(shí)驗(yàn)室可能沒有，那只好退而求其次，選擇第種。此外，近年來一些公司生產(chǎn)的可編程控制器件更為模擬電路的設(shè)計(jì)開辟了廣闊的空間。（4） 最后畫出總體電路原理圖，必要時畫出總體布線圖。 2.運(yùn)用EDA工具進(jìn)行模擬仿真測試并進(jìn)一步完善理論設(shè)計(jì)如果按設(shè)計(jì)好的總體電路原理圖直接進(jìn)行安裝調(diào)試，一般很難做到一次成功，可能要進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)、調(diào)試，頗為費(fèi)時費(fèi)力，甚至由于工作場地、實(shí)驗(yàn)儀器或元器件品種數(shù)量的限制，無法及時完成實(shí)驗(yàn)。所以運(yùn)用EDA工具進(jìn)行模擬仿真測試，是確定設(shè)計(jì)的正確性和進(jìn)一步修改完善設(shè)計(jì)的最好途徑。目前流行的電子線路仿真軟

7、件有multisim,Proteus等。例如multisim界面直觀，操作方便，學(xué)習(xí)和使用都很方便。multisim的元器件庫有數(shù)千種電路元器件 （及其參數(shù)）共選用，它的儀器庫中有7種模擬電子儀表，將所設(shè)計(jì)的電路原理圖在multisim界面下創(chuàng)建并用其儀器庫中的模擬儀表進(jìn)行仿真測試，若發(fā)現(xiàn)問題，可立即修改參數(shù)，重新調(diào)試直至得到滿意的設(shè)計(jì)。如果需要，軟件可將設(shè)計(jì)結(jié)果直接輸出至常見的印制線路板排版軟件形成PCB圖。 3.實(shí)際電路的安裝與調(diào)試 根據(jù)設(shè)計(jì)好的總體電路原理圖，經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，就可向?qū)嶒?yàn)室領(lǐng)取所需元器件、材料等，進(jìn)行電路組裝和調(diào)試。安裝調(diào)試的步驟如下：（1） 檢查所領(lǐng)取的元器件及材料

8、等，確定無損壞、型號及參數(shù)正確。（2） 根據(jù)所領(lǐng)取的實(shí)驗(yàn)裝置（如實(shí)驗(yàn)板或面包板），初步設(shè)計(jì)總體電路的安裝布局，一般采取和設(shè)計(jì)電路圖盡可能一致，從左至右從輸入到輸出的原則，電源從上引入，參考地在下方。 （3） 先按各單元電路分別進(jìn)行安裝并調(diào)試，在調(diào)試過程中要仔細(xì)觀察所出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，判斷是否正常，若不正常要及時查找故障原因，并及時記錄測試結(jié)果，例如，測試波形、數(shù)據(jù)等。各部分都測試成功后再連起來進(jìn)行總調(diào)。 （4） 測試時一定要遵守安全操作規(guī)程，安裝或更換元器件時要關(guān)斷電源，發(fā)現(xiàn)打火、冒煙、有異味等不正?，F(xiàn)象也要及時關(guān)斷電源，然后再查找原因。此外，使用電子儀器要注意其安全操作事項(xiàng)，電源和信號源一定不

9、要造成短路，使用萬用表、晶體管毫伏表和示波器時要注意選用合適的檔位，以免損壞儀器。 （5） 調(diào)試成功并請指導(dǎo)教師驗(yàn)收，確定合格后方可拆電路。將所領(lǐng)取的元器件、材料、實(shí)驗(yàn)裝置及使用的儀表按要求整理好后歸還實(shí)驗(yàn)室。4.答辯 教師可就方案的可改進(jìn)性、EDA的應(yīng)用、安裝、調(diào)試及測試結(jié)果與數(shù)據(jù)分析等方面的問題要求學(xué)生進(jìn)行答辯，以便進(jìn)一步了解學(xué)生在設(shè)計(jì)中掌握所學(xué)理論知識和實(shí)踐能力的全面情況，提高學(xué)生的總體素質(zhì)。5.撰寫報告 電子技術(shù)綜合訓(xùn)練報告是對設(shè)計(jì)全過程的系統(tǒng)總結(jié)，也是培養(yǎng)綜合科研素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)報告的主要內(nèi)容如下：（1） 課程名稱。（2） 設(shè)計(jì)任務(wù)、技術(shù)指標(biāo)和要求。；（3） 設(shè)計(jì)方案選擇和論證。；（4） 總體電路的功能框圖及其說明。；（5） 功能塊及單元電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算與說明。（6） 總體電路原理圖（必要時提供布線圖）及說明。（7） 所用的全部元器件型號參數(shù)等。（8） 調(diào)試方法與所用的儀器；調(diào)試中出現(xiàn)的問題或故障分析及解決措施；測試的結(jié)果及原始數(shù)據(jù)的記錄與分析。（9） 收獲、體會及改進(jìn)想法等。6.成績評定綜合訓(xùn)練成績主要根據(jù)以下幾方面來評定:（1） 設(shè)計(jì)方案的正確性、先進(jìn)性與創(chuàng)新性。