模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例

1、模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求 相關(guān)技術(shù)資料的搜集與整理方案選擇 單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇 （1）單元電路設(shè)計(jì) （2）參數(shù)計(jì)算 （3）器件選擇 阻容元件的選擇 分立元件的選擇 集成電路的選擇 一、電子電路的設(shè)計(jì)方法模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例5.電路圖的繪制為表示設(shè)計(jì)的整機(jī)電路及各單元電路的連接關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)需繪制完整電路圖。電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： （1）布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于看圖、有利于對(duì)圖的理解和閱讀。 （2）

2、注意信號(hào)的流向。 （3）圖形符號(hào)要標(biāo)準(zhǔn)，圖中應(yīng)加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。 （4）連接線應(yīng)為直線，并且交叉和折彎應(yīng)最少。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例二、電路的組裝、調(diào)試與總結(jié) 1.電子電路的組裝 集成電路的裝插集成電路的裝插: :認(rèn)清方向，不要倒插，所有集成電路的插入方向要保持一致，注意管腳不能彎曲。 元器件的位置元器件的位置: :根據(jù)電路圖的各部分功能確定元器件在線路板上的位置，力爭按信號(hào)的流向?qū)⒃骷樞虻剡B接，以易于調(diào)試。 導(dǎo)線的選用和連接：導(dǎo)線的選用和連接：導(dǎo)線應(yīng)選用不同的顏色，一般習(xí)慣是正電源用紅線，負(fù)電源用藍(lán)線，地線用黑線，信號(hào)線用其他顏色的線。連接用的導(dǎo)線不允許跨接在集成電路上，一般從集成電路周圍通

3、過，盡量做到橫平豎直，這樣便于查線和更換器件。 合理的布局：合理的布局：無相互干擾，便于散熱、電路整齊美觀 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例2.電子電路的調(diào)試 通常有以下兩種調(diào)試電路的方法： 第一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法。把一個(gè)總電路按框圖上的功能分成若干單元電路分別進(jìn)行安裝和調(diào)試，在完成各單元電路調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝和調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試。對(duì)于新設(shè)計(jì)的電路，此方法既便于調(diào)試，又可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。該方法適于課程設(shè)計(jì)中采用該方法適于課程設(shè)計(jì)中采用。 第二種方法是整個(gè)電路安裝完畢，實(shí)行一次性調(diào)試。這種方法適于定型產(chǎn)品這種方法適于定型產(chǎn)品。 調(diào)試時(shí)應(yīng)注意做好調(diào)試記錄做好調(diào)試記錄，準(zhǔn)確記錄電路各

4、部分的測試數(shù)據(jù)和波形，以便于分析和運(yùn)行時(shí)參考。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例3.一般調(diào)試步驟 電路調(diào)試包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試，通過調(diào)試掌握必要的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象，然后對(duì)電路進(jìn)行分析、判斷、排除故障，完成調(diào)試要求。 1)通電前檢查 電路安裝完畢，首先直觀檢查電路各部分接線是否正確，檢查電源、地線、信號(hào)線、元器件引腳之間有無短路，器件有無接錯(cuò)。 2)通電后檢查 接入電路所要求的電源電壓，觀察電路中各部分器件有無異?，F(xiàn)象。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新通電。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例3)單元電路調(diào)試 在調(diào)試單元電路時(shí)應(yīng)明確本部分的調(diào)試要求按調(diào)試要求測試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號(hào)的流

5、向進(jìn)行。可以把前面調(diào)試過的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的整機(jī)聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。4)整機(jī)聯(lián)調(diào) 整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)應(yīng)觀察各單元電路連接后各級(jí)之間的信號(hào)關(guān)系主要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，檢查電路的性能和參數(shù)，分析測量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障和問題及時(shí)采取處理措施。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例三、電子電路設(shè)計(jì)中常見問題三、電子電路設(shè)計(jì)中常見問題 1、電路功能模塊之間級(jí)聯(lián)時(shí)，注意數(shù)字電路的高低電平匹配、模擬電路阻抗匹配問題、耦合方式等問題。 2、芯片等元器件選擇（參數(shù)、電源電壓）。 3、PCB設(shè)計(jì)中要注意的問題（模擬、數(shù)字電路的布局、走線）。 4、電路的安裝調(diào)試（分塊調(diào)試、關(guān)鍵點(diǎn)測試）。 5、注意電路安裝工

6、藝。 6、電路板的焊接（虛焊、焊點(diǎn)適中）。 7、注意數(shù)字電路中濾波電容的使用。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例音樂彩燈控制器設(shè)計(jì)和制作音樂彩燈控制器設(shè)計(jì)和制作 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 一、設(shè)計(jì)任務(wù)一、設(shè)計(jì)任務(wù)1.1.要求要求（1）電路把輸入的音樂信號(hào)分為高、中、低三個(gè)頻段，電路把輸入的音樂信號(hào)分為高、中、低三個(gè)頻段，并且分別控制三種顏色的彩燈，輸入音樂信號(hào)并且分別控制三種顏色的彩燈，輸入音樂信號(hào)10mV 10mV 。（2 2）每組彩燈的亮度隨各自輸入音樂的變化而變化。）每組彩燈的亮度隨各自輸入音樂的變化而變化。（3）當(dāng)輸入信號(hào)的幅度小于當(dāng)輸入信號(hào)的幅度小于10mV時(shí)，要求彩燈全亮?xí)r，要求彩燈全亮 設(shè)計(jì)一個(gè)音

7、樂彩燈控制器。設(shè)計(jì)一個(gè)音樂彩燈控制器。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例（1） 基本要求基本要求 1）高頻段）高頻段20004000Hz，控制藍(lán)燈；，控制藍(lán)燈； 2）中頻段）中頻段500200 Hz，控制綠燈；，控制綠燈； 3）中頻段）中頻段50500Hz，控制紅燈；，控制紅燈； 4）彩燈供電電源為電壓直流）彩燈供電電源為電壓直流12V。 2.2.技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)（2） 發(fā)揮部分發(fā)揮部分 輸入信號(hào)的幅度小于輸入信號(hào)的幅度小于10mV10mV時(shí)，要求彩燈亮暗閃爍；時(shí)，要求彩燈亮暗閃爍； 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例二、總體設(shè)計(jì)方案二、總體設(shè)計(jì)方案1.1.基本原理基本原理根據(jù)題目要求：根據(jù)題目要求： 1 1）用濾波器把

8、音樂信號(hào)分成三個(gè)頻段；）用濾波器把音樂信號(hào)分成三個(gè)頻段； 2 2）經(jīng)放大器放大后經(jīng)過整流器變?yōu)橹绷?，其直流電）?jīng)放大器放大后經(jīng)過整流器變?yōu)橹绷鳎渲绷麟娖诫S音樂信號(hào)大小而上下浮動(dòng)；平隨音樂信號(hào)大小而上下浮動(dòng)； 3 3）此電平作為電壓比較器的參考電壓，由同步觸發(fā)）此電平作為電壓比較器的參考電壓，由同步觸發(fā)脈沖作為計(jì)數(shù)信號(hào)的比較器的輸出高電平的時(shí)間與參脈沖作為計(jì)數(shù)信號(hào)的比較器的輸出高電平的時(shí)間與參考電壓成正比，并控制與門打開時(shí)間，以決定放過同考電壓成正比，并控制與門打開時(shí)間，以決定放過同步脈沖的個(gè)數(shù)去觸發(fā)彩燈控制端；步脈沖的個(gè)數(shù)去觸發(fā)彩燈控制端； 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例方案一：方案一：音樂彩燈控制器

9、的電路框圖音樂彩燈控制器的電路框圖 音樂 信號(hào) 帶通 濾波器 放大器 整流器 電壓 比較器 1 10mV 音樂 信號(hào)鑒別器 階梯波 發(fā)生器 & 同步脈沖 發(fā)生器 彩燈控制電路 參考電壓參考電壓模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)此方案用模擬和數(shù)字兩種電路實(shí)現(xiàn)的。從掌握知識(shí)此方案用模擬和數(shù)字兩種電路實(shí)現(xiàn)的。從掌握知識(shí)的角度來看是好的。的角度來看是好的。采用濾波器來區(qū)分音樂的頻率較容易實(shí)現(xiàn)，方法也采用濾波器來區(qū)分音樂的頻率較容易實(shí)現(xiàn)，方法也很多。（有源、無源、數(shù)字）很多。（有源、無源、數(shù)字）2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn)從安裝調(diào)試的角度上看，要了解模擬電路與數(shù)字電路之間從安裝調(diào)試的角度上看，要了解模擬電路與

10、數(shù)字電路之間的連接關(guān)系。的連接關(guān)系。濾波器的設(shè)計(jì)、調(diào)試還是較為困難，尤其是二階以上的濾濾波器的設(shè)計(jì)、調(diào)試還是較為困難，尤其是二階以上的濾波器。波器。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例方案二：方案二： 音樂 信號(hào) 頻率電壓轉(zhuǎn)換器 放大及標(biāo)定 電壓 比較器 參考電壓產(chǎn)生電路 彩燈控制電路 電壓 比較器 電壓 比較器 10mv 電壓鑒別 電路 彩燈控制電路 彩燈控制電路 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)此方案用全部由模擬電路實(shí)現(xiàn)的。此方案用全部由模擬電路實(shí)現(xiàn)的。采用頻率電壓轉(zhuǎn)換電路來代替濾波器、較容易實(shí)現(xiàn)。采用頻率電壓轉(zhuǎn)換電路來代替濾波器、較容易實(shí)現(xiàn)。2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn)方案中沒有數(shù)字電路，有缺憾。方案中沒有數(shù)字電路

11、，有缺憾。利用電壓標(biāo)定來確定頻帶的截頻點(diǎn)，標(biāo)定時(shí)要準(zhǔn)確。利用電壓標(biāo)定來確定頻帶的截頻點(diǎn)，標(biāo)定時(shí)要準(zhǔn)確?？杉尤肟杉尤階/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例充電電池用充電器電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例一、常用充電電池的類型 電池是一種化學(xué)電源，通常分為一次電池和二次電池。一次電池是一次性應(yīng)用的電池，二次電池是可多次反復(fù)使用的電池，即可充電電池和蓄電池。目前經(jīng)常使用的充電電池有：鉛酸電池(LA)、鎘鎳電池(NiCd)、鎳氫電池(NiMH)和鋰離子電池(Li-ion)等。 小型充電器主要指的是對(duì)鎘鎳電池(NiCd)、鎳氫電池(NiMH)、鋰離子電池(Li-ion)三種類型電池充電。模電課程相關(guān)

12、設(shè)計(jì)案例二、常用充電電池的特點(diǎn)1. 鎘鎳電池 工作電壓為1.2V左右，具有優(yōu)良的大放電性能，可靠性高，電池種類多，充放電次數(shù)多（可重復(fù)500左右），使用壽命長，穩(wěn)定耐用。重量比能量為50，體積比能量為150。自放電率為每月15%30%。缺點(diǎn)是鎘價(jià)格較高且污染環(huán)境，鎘鎳電池還具有記憶效應(yīng)。 電池的記憶效應(yīng)是指電池放電不完全就再次充電，那么在下次再放電時(shí)就不能放出全部電量。因此，鎘鎳電池充電前每節(jié)電池應(yīng)放電至1V（放電終止電壓）以下。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例2. 鎳氫電池 工作電壓為1.2V左右，能量高，是鎘鎳電池的1.82倍。具有良好的沖放電性能，可隨充隨放、快充深放，無記憶效應(yīng)。不含有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)

13、境無污染。電池種類多。具有較好的低溫放電性。充放電次數(shù)多（可重復(fù)500次以上）。重量比能量為6080，體積比能量為240300。其缺點(diǎn)是自放電率較高，為每月25%35%；無耐過充特性，即在鎳氫電池端電壓達(dá)到要求值時(shí)應(yīng)停止充電。3. 鋰離子電池 工作電壓為3.6V左右，能量高。具有良好的沖放電性能，放電曲線平穩(wěn)，可隨充隨放，無記憶效應(yīng)。不含有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染。電池種類多。充放電次數(shù)多（可重復(fù)1000次以上）。重量比能量為120140，體積比能量為300。自放電率為每月2%5%。鋰離子電池在充電過程中的充電電壓高于規(guī)定電壓，充電電流超過規(guī)定電流；或在放電過程中有過大的放電電流；或放電到終止放電

14、電壓（電壓小于2.5V）后還繼續(xù)放電，這些都會(huì)損壞鋰離子電池或使之報(bào)廢。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例三、常用充電方法 充電電池充電的常用方法，以充電方式來分有恒定和脈沖兩種常見的方式；以充電電流來分有慢速充電（涓流充電）和快速充電（大電流充電）。 涓流充電是指用小電流長時(shí)間充電，在涓流充電的方式下，通常采用恒定電流和電壓方式進(jìn)行充電，這種方式實(shí)現(xiàn)的充電電路比較簡單，但充電時(shí)間很長，要求充電器的輸出電壓和輸出電流很穩(wěn)定。過長的充電時(shí)間會(huì)使電池內(nèi)部產(chǎn)生“極化”現(xiàn)象，從而降低充電電池的壽命。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 快速充電是指用大電流充電，用以減少充電時(shí)間。在這種方式下若還采用恒定大電流方式進(jìn)行充電，電池會(huì)發(fā)

15、熱。電池在充到80%以后，若繼續(xù)大電流充電，電池發(fā)熱會(huì)有較大增加。當(dāng)溫度過高時(shí)，電池中的氣體產(chǎn)生的壓力很大，一種情況是氣體通過減壓孔外溢，從而使電解液減少，因此會(huì)使電池的壽命減?。涣硪环N情況是電池中的氣體壓力過大，使得電池發(fā)生爆炸。同時(shí)恒定電流長時(shí)間充電同樣會(huì)產(chǎn)生“極化”現(xiàn)象。 因此，快速充電通常采用脈沖充電方式，即先向待充電電池進(jìn)行較長時(shí)間的恒定大電流充電，然后對(duì)待充電電池進(jìn)行暫短大電流放電（目的是消除“極化”現(xiàn)象），反復(fù)多次直至充到規(guī)定要求。充電電池上電壓達(dá)到要求后，電路斷開大電流充電電路，然后進(jìn)行長時(shí)間小電流（涓流）充電直至充滿（目的是減少電池的發(fā)熱）。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例四、電池充滿

16、電后的常用檢測方法1. 電壓檢測法 電壓檢測法是指檢測電池充電達(dá)到指定電壓即為充滿，但通常電池達(dá)到80%的容量時(shí)就會(huì)顯示已經(jīng)達(dá)到指定的充電電壓，為此在后面的涓流充電時(shí)通常用定時(shí)器進(jìn)行控制。 另一種電壓檢測法是檢測充電電池的最大電壓（峰值電壓）。鎘鎳電池和鎳氫電池最大充電電壓可達(dá)到1.4V，鋰離子電池的最大充電電壓可以達(dá)到4.1V。當(dāng)充電器檢測到最大電壓時(shí)即可認(rèn)為充滿。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例2. -V（負(fù)電壓）檢測法 -V （負(fù)電壓）檢測法是利用電池充到峰值電壓后電池電壓會(huì)下降的現(xiàn)象進(jìn)行檢測。為防止電壓波動(dòng)，通常采用多次檢測來確定充電電壓確實(shí)是電池充到峰值后開始下降。 3. 電池溫度檢測法 電池溫

17、度檢測法是利用電池在充滿電后，電池的溫度會(huì)有較大升高的現(xiàn)象進(jìn)行檢測的。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例五、充電器電路設(shè)計(jì)方案220V降壓整流濾波充電電路控制電路充電電路控制電路A/D數(shù)字顯示A/D數(shù)字顯示待充電池待充電池充電器電路設(shè)計(jì)方案框圖如下 降壓、整流和濾波電路組成一個(gè)直流電源電路，其作用之一，是向充電電路提供合適的電壓和電流；作用之二，是向其他電路提供相應(yīng)的直流電壓。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例220V降壓整流濾波充電電路控制電路充電電路控制電路A/D數(shù)字顯示A/D數(shù)字顯示待充電池待充電池 充電電路可以根據(jù)上述充電電池的特點(diǎn)和常用充電方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可以利用專用充電集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。控制電路主要是完成

18、快速充電電路的充放電控制和檢測控制等。目前，已經(jīng)有多種充電專用集成電路，其作用包括充電、監(jiān)測和保護(hù)等方面，使電路的設(shè)計(jì)簡單方便。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例六、A/D轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字顯示電路 為了更好的監(jiān)測充電電壓，電路可采用數(shù)字式電壓顯示電路，其中A/D轉(zhuǎn)換電路是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 1. A/D轉(zhuǎn)換的基本原理 A/D轉(zhuǎn)換的過程，是一個(gè)將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的編碼過程。 若模擬參考量為R，則輸出數(shù)字量D和輸入模擬量A之間的關(guān)系為 D A/RDA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器AR（UREF）A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換類似用天平測量質(zhì)量質(zhì)量天質(zhì)量天平儀平儀mX質(zhì)量天質(zhì)量天平儀平儀mX質(zhì)量天平儀mXmmin 數(shù)字D永遠(yuǎn)不能

19、精確地表示被測物體質(zhì)量mx，而只能以一個(gè)最小砝碼mmin的精度去逼近。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 mmin稱為量化單位。無論mmin多小，總不能是無窮小，由mmin不能是無窮小而帶來的誤差稱為量化誤差。 量化誤差是不能消除的。但A/D轉(zhuǎn)換得出的數(shù)字量可以提供較模擬量更多的有效數(shù)字，使得數(shù)據(jù)處理的總體精度大大提高。DAOLSB模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù) 分辨力：A/D轉(zhuǎn)換器分辨最小模擬量的能力。 分辨率：A/D轉(zhuǎn)換器的二進(jìn)制位數(shù)。 量化誤差：量化誤差通常是指1個(gè)LSB的輸出變化所對(duì)應(yīng)模擬量的范圍。 轉(zhuǎn)換精度：A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度不僅僅取決于量化誤差，而是由多種因素決定的。 A/

20、D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度一般表示為nLSB。 轉(zhuǎn)換時(shí)間：完成一次轉(zhuǎn)換所用的時(shí)間。 轉(zhuǎn)換速率：每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品舉例ADC0809特點(diǎn)：屬CMOS電路8路模擬輸入，8 bit 輸出(3S門)與常用P兼容采用逐次比較法，轉(zhuǎn)換時(shí)間約100s 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例ADC0809模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例ICL7106/7107 特點(diǎn)：直接輸出7段譯碼信號(hào)7106驅(qū)動(dòng)LCD；7107驅(qū)動(dòng)LED十進(jìn)制3位半A/D轉(zhuǎn)換器雙積分型電路，內(nèi)含基準(zhǔn)源 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例ICL7107ICL7107構(gòu)成直流電壓表構(gòu)成直流電壓表模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例2. 數(shù)字顯示譯碼器(1) 七段數(shù)碼管(2)

21、 七段顯示譯碼器共陰極共陽極：高電平亮：低電平亮每一段由一個(gè)發(fā)光二極管組成。輸入：二十進(jìn)制代碼輸出：譯碼結(jié)果，可驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的七段數(shù)碼管顯示正確的數(shù)字。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例七、檢查和調(diào)試1. 設(shè)計(jì)檢查2. 電路檢查（通用電路可以用仿真軟件仿真）3. 工藝檢查4. 參數(shù)檢查和調(diào)試5. 元器件檢查和調(diào)試 分階段、分層和分塊檢查、調(diào)試模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例八、設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫1. 封面（單獨(dú)一頁）2. 目錄（單獨(dú)一頁）3. 設(shè)計(jì)任務(wù)書（單獨(dú)一頁）4. 設(shè)計(jì)框圖及電路系統(tǒng)概述（可以包括不同方案的評(píng)價(jià)）5. 各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明（附：總電路圖和印刷電路板圖）6. 調(diào)試過程及結(jié)果分析（可以包括所選設(shè)計(jì)電

22、路的缺點(diǎn)）7. 設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)8. 參考文獻(xiàn)（單獨(dú)一頁）模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例九、成績?cè)u(píng)定1. 電路設(shè)計(jì)與調(diào)試 完成情況、工藝和制作、指標(biāo)完成情況2. 報(bào)告 是否規(guī)范、闡述是否清晰、體會(huì)3. 答辯 論述設(shè)計(jì)報(bào)告、回答提問4. 發(fā)揮 及格標(biāo)準(zhǔn)：完成設(shè)計(jì)和制作、撰寫報(bào)告、參加答辯模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電子電路課程設(shè)計(jì)電話線路防盜器模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例課程設(shè)計(jì)的流程一、分組：三人一組，小組成員分工合作；二、電路設(shè)計(jì)與仿真；三、購買元器件，準(zhǔn)備電路制作的工具與材料；四、電路板的焊接與調(diào)試；五、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；六、演示設(shè)計(jì)作品，答辯。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例購買元器件一、設(shè)計(jì)方案確定之后，組員去中關(guān)村購買

23、電路板、導(dǎo)線和元器件；二、必用器材，如電路板、導(dǎo)線、芯片底座、焊錫等，可以班級(jí)統(tǒng)一購買，節(jié)省金錢和時(shí)間；三、購買比較貴的集成模塊，如無線模塊、音樂模塊等，應(yīng)該索要說明書和收據(jù)，以方便以后的使用和更換。盡量讓售貨員先通電測試一下，再付錢；四、優(yōu)秀作品報(bào)銷需要提供發(fā)票。持收據(jù)去市場開發(fā)票，交5%的稅。單位寫“北京交通大學(xué)”，物品寫“元器件”。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電話線路防盜器的設(shè)計(jì)要求一、基本部分：1. 當(dāng)他人盜用你的電話時(shí)，使盜打電話無法正常通話；2. 能夠用聲音或燈光指示電話線路正在被盜打；3. 不影響本人的電話使用。二、發(fā)揮部分：1. 當(dāng)盜用者盜打時(shí)，盜打電話的聽筒發(fā)出警示音；2. 當(dāng)盜用者

24、電話結(jié)束后，仍能顯示電話被盜用過；3. 計(jì)數(shù)器顯示被盜打次數(shù)。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電話線路防盜器一、基本原理 電話線路的電壓在未被使用時(shí)大約為50V左右，正在使用時(shí)大約小于10V。當(dāng)主機(jī)掛機(jī)而有人盜打電話時(shí)，線路電壓低于某個(gè)電壓值，穩(wěn)壓管截止，防盜器開始工作。二、參考文獻(xiàn)1路勇. 電子電路實(shí)驗(yàn)與仿真. 北京: 清華大學(xué)出版社.2李金平. 模擬集成電路基礎(chǔ). 北京: 清華大學(xué)出版社. 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電話線路防盜器三、思考題： 1. 防盜器上應(yīng)該有幾個(gè)電話線接口？ 2.是否可以利用電話線電壓，不使用額外電源？ 四、參考元件： 二極管（穩(wěn)壓管）、三極管、電阻、電容、蜂鳴器（喇叭）、LED、電

25、話線插槽等。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電話線路防盜器原理框圖模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電話線路防盜器參考原理圖模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 設(shè)計(jì)技巧 焊接前，可以先借助仿真軟件驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路的正確性，提高元件布局的合理性。合理的元件布局可以提高焊接的速度，讓成品更加美觀。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 設(shè)計(jì)技巧 電路板和導(dǎo)線的購買很重要?？梢怨?jié)約焊接時(shí)間、提高焊接的成功率、讓電路美觀。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例PCB板模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例焊接技巧元件放置在電路板頂面，導(dǎo)線盡量都焊接在電路板底面；元件布局要求合理美觀，導(dǎo)線布局盡量整齊條理；集成芯片盡量不要直接焊接到電路板上，可以先焊接一個(gè)相應(yīng)大小的底座，然后把芯片插在底座上，這樣既

26、可以防止焊接的時(shí)候損壞芯片，也可以方便將來更換芯片；焊接與調(diào)試要交叉進(jìn)行。每完成一個(gè)模塊的焊接，都要進(jìn)行調(diào)試。全部焊接完成之后，再調(diào)試整體電路。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例外形美觀模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)小功率線性穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例小功率線性穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)一、基本部分1. 輸入電壓：交流220V、50HZ，電壓波動(dòng)范圍10%；2. 輸出直流電壓：雙路輸出，其中一路為固定輸出5V/1A；另一路為可調(diào)輸出915 V/1A；3. 穩(wěn)定系數(shù)：Su0.5%；4. 輸出紋波電壓：Up-p5mV；5. 電源內(nèi)阻：ROUo+2.5V模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例4. 過流保護(hù)過流

27、保護(hù)類型：恒流保護(hù)型型斷電保護(hù)型(1) 恒流保護(hù)型 當(dāng)電流達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)，保護(hù)電路起作用，原來的恒壓源變?yōu)楹懔髟础６鄶?shù)商品面板設(shè)有一電流調(diào)節(jié)旋鈕，該旋鈕用來設(shè)定恒流值。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例(2) 斷電保護(hù)型 當(dāng)電流達(dá)到某一固定值時(shí)，保護(hù)電路起作用，切斷穩(wěn)壓器的輸入，電源輸出為0，待故障排除后，恢復(fù)正常輸出。設(shè)計(jì)參考電路KR LM317 Kr R1 T1 WR2 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例5. 數(shù)碼顯示電路推薦芯片：7106 （LCD），40腳雙列直插式封裝 7107 （LED）， 40腳雙列直插式封裝數(shù)字電壓表技術(shù)指標(biāo)位數(shù)：三位半量程：000019.99V解決方案數(shù)字電壓表芯片A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)模電課

28、程相關(guān)設(shè)計(jì)案例6. 器件選擇 本設(shè)計(jì)所用器件多為功率器件，選用時(shí)要考慮其耗散功率，否則會(huì)因器件過熱而導(dǎo)致?lián)p壞，乃至系統(tǒng)癱瘓。導(dǎo)線：每平方毫米/2.5A；變壓器：次級(jí)電流大于電源輸出電流；功率為直流輸出總功率的2倍；整流橋：I 2Io；濾波電容耐壓：2變壓器次級(jí)電壓（有效值）；電阻功率：2倍電路功率； 穩(wěn)壓器電流：電源輸出電流； 顯示芯片：雙列直插。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例7. 組裝工藝(1) 集中接地（導(dǎo)線粗、短）；(2) R0要靠近穩(wěn)壓器，溫度系數(shù)、噪聲要??；(3) 調(diào)壓電位器Rp多圈、長柄，便于操作；(4) 穩(wěn)壓器與散熱片絕緣，接觸良好牢固；(5) 散熱片散熱面積足夠大（散熱功率大于穩(wěn)壓器最大

29、耗散功率）；(6) 電源部分PCB板要單面，顯示部分為雙面；(7) 所有芯片為雙列直插式，并配管座使用。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例簡易數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)簡易數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控電源；設(shè)計(jì)一個(gè)有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控電源；輸出電壓：范圍輸出電壓：范圍0 0+9.9V+9.9V，步進(jìn)，步進(jìn)0.1V0.1V，紋波電壓不，紋波電壓不大于大于10mV10mV；輸出電流：輸出電流：500mA500mA；輸出電壓值由數(shù)碼管顯示；輸出電壓值由數(shù)碼管顯示；由由“+”+”、“-”-”兩鍵分別控制輸出電壓增減；兩鍵分別控制輸出電壓增減；工作電源為工

30、作電源為220V220V。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例二、數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì) 數(shù)控直流電源的原理框圖數(shù)控直流電源的原理框圖直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)可逆計(jì)數(shù)器的工作原理及實(shí)現(xiàn)可逆計(jì)數(shù)器的工作原理及實(shí)現(xiàn)LM317調(diào)節(jié)電壓的產(chǎn)生調(diào)節(jié)電壓的產(chǎn)生輸出電壓值的數(shù)碼管顯示輸出電壓值的數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例1、數(shù)控直流電源原理框圖、數(shù)控直流電源原理框圖 “+”“”鍵可逆計(jì)數(shù)器數(shù)顯電路D/A轉(zhuǎn)換輸出調(diào)整穩(wěn)壓電源模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例2. 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)固定輸出的直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)成。固定輸出的直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)成。變壓器220V整流濾波穩(wěn)壓輸出模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例

31、輸出可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)成。輸出可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)成。變壓器220V整流濾波穩(wěn)壓輸出調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)電路模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 數(shù)字電路芯片需要數(shù)字電路芯片需要+5V+5V電源電源 D/AD/A轉(zhuǎn)換電路需要轉(zhuǎn)換電路需要+15V+15V和和-15V-15V電源電源 可調(diào)輸出電源需要可調(diào)輸出電源需要+15V+15V輸入電源輸入電源模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例3、可逆計(jì)數(shù)器的工作原理及實(shí)現(xiàn)、可逆計(jì)數(shù)器的工作原理及實(shí)現(xiàn) 可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)加法計(jì)數(shù)和減法計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。可實(shí)現(xiàn)加法計(jì)數(shù)和減法計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。 可逆計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)芯片：可逆計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)芯片：74LS192。 74LS192可預(yù)置的可預(yù)置的BCD/十進(jìn)制

32、加減計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例可逆計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)可逆計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn) 輸出電壓：范圍輸出電壓：范圍0 0+9.9V+9.9V，步進(jìn)，步進(jìn)0.1V0.1V。所以可逆計(jì)數(shù)。所以可逆計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍從器的計(jì)數(shù)范圍從099099。 因?yàn)橐驗(yàn)?4LS19274LS192是是0909十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以需要兩片十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以需要兩片74LS19274LS192構(gòu)成構(gòu)成099099十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例4 4、LM317LM317調(diào)節(jié)電壓的產(chǎn)生調(diào)節(jié)電壓的產(chǎn)生099個(gè)位計(jì)數(shù)器099十位計(jì)數(shù)器個(gè)位D/A轉(zhuǎn)換，權(quán)值為0.1v，產(chǎn)生00.9v電壓十位D/A轉(zhuǎn)換，權(quán)值為1v，

33、產(chǎn)生09v電壓加法器減法器09.9v1.25v-1.25v8.65vLM317模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 LM317LM317公共端的調(diào)節(jié)電壓可以通過數(shù)公共端的調(diào)節(jié)電壓可以通過數(shù)/ /模模(D/A)(D/A)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換，將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)節(jié)電壓。數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)節(jié)電壓。 DAC0832DAC0832是是8 8位的位的D/AD/A轉(zhuǎn)換芯片。能夠與多數(shù)通用的微處轉(zhuǎn)換芯片。能夠與多數(shù)通用的微處理器相接口，工作電源理器相接口，工作電源515V515V。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例5 5、輸出電壓值的數(shù)碼管顯示、輸出電壓值的數(shù)碼管顯示 74LS24874LS248是數(shù)顯譯碼驅(qū)動(dòng)集成電路。它把從計(jì)數(shù)器輸出是數(shù)顯譯

34、碼驅(qū)動(dòng)集成電路。它把從計(jì)數(shù)器輸出的的BCDBCD碼轉(zhuǎn)換成七段編碼，并驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。碼轉(zhuǎn)換成七段編碼，并驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。 采用兩塊采用兩塊74LS24874LS248集成塊，分別顯示兩位電壓的值。集成塊，分別顯示兩位電壓的值。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例數(shù)碼管與數(shù)字顯示數(shù)碼管與數(shù)字顯示h共陽極數(shù)碼管共陽極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例三、參考文獻(xiàn)三、參考文獻(xiàn)1 1 高吉祥。電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)。北京：電子工高吉祥。電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)。北京：電子工業(yè)出版社，業(yè)出版社，200220022 2 彭介華。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)。北京：高等教育出版彭介華。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)。北

35、京：高等教育出版社，社，199719973 3 畢滿清。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出畢滿清。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，版社，20012001模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)聲控玩具車控制電路模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電子電路課程設(shè)計(jì)流程：系統(tǒng)描述和分析選擇總體方案系統(tǒng)模塊劃分設(shè)計(jì)單元電路計(jì)算和調(diào)整參數(shù)時(shí)序和功能校驗(yàn)選擇元器件選擇元器件單元電路調(diào)試系統(tǒng)總體調(diào)試撰寫設(shè)計(jì)論文模擬電路模擬電路數(shù)字電路數(shù)字電路電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 1. 基本要求 (1) 采用電容話筒或錄音用的微型話筒接收音響； (2) 汽車聲可選擇發(fā)出警車聲、救護(hù)車聲、消防車聲等 ； (3

36、) 使用計(jì)數(shù)電路對(duì)小汽車行進(jìn)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)和顯示； (4) 汽車行進(jìn)時(shí)間控制在2-10s可調(diào)。 一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作聲控智能玩具車電路，將此電路板安裝在普通的玩具車上，可利用聲控指令使玩具車前進(jìn)，并可使玩具車發(fā)出聲音。二、技術(shù)指標(biāo)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例控制電路發(fā)聲電路計(jì)時(shí)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)聲音接收及轉(zhuǎn)換電路聲控智能玩具車電路結(jié)構(gòu)示意圖 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例2. 發(fā)揮部分發(fā)揮部分(1) 增加遙控功能，通過紅外遙控器實(shí)現(xiàn)對(duì)小車前進(jìn)的控制；增加遙控功能，通過紅外遙控器實(shí)現(xiàn)對(duì)小車前進(jìn)的控制；(2) 增加聲音控制口令種類，并控制玩具車具有倒車功能；增加聲音控制口令種類，并控制玩具車

37、具有倒車功能；(3) 增加小車行駛里程計(jì)數(shù)顯示。增加小車行駛里程計(jì)數(shù)顯示。 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 一、總體方案 由聲/電轉(zhuǎn)換電路、聲控開關(guān)、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、功率驅(qū)動(dòng)電路和發(fā)聲電路、計(jì)數(shù)及顯示電路等組成 。 方案一：采用集成芯片實(shí)現(xiàn) 由聲電轉(zhuǎn)換器，聲控集成電路，電動(dòng)機(jī)控制電路，語音發(fā)聲電路、計(jì)數(shù)顯示電路組成。可實(shí)現(xiàn)猝發(fā)聲音使發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的功能，并可發(fā)出警車或救護(hù)車的響聲。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)方案比較模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例方案四：采用單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控小車的整個(gè)行駛過程 本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，通過采集外圍傳感器的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生對(duì)小車的運(yùn)行進(jìn)行控制的信號(hào)。主要由以下部分組成：單片機(jī)、聲電轉(zhuǎn)換電

38、路、電機(jī)及其控制電路。 方案二：采用模擬放大器（分立元件）電路實(shí)現(xiàn)延時(shí)和驅(qū)動(dòng) 由聲電轉(zhuǎn)換器、基本模擬放大器電路、電動(dòng)機(jī)控制電路、語音發(fā)聲電路組成。方案三：采用NE555芯片實(shí)現(xiàn) 電路利用555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在聲電轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)控制下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并延時(shí)，從而達(dá)到了玩具車停走的目的。 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 二、 部分電路設(shè)計(jì)及器件簡介2. 延時(shí)電路1. 話筒電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例3. 計(jì)時(shí)顯示電路 秒脈沖發(fā)生器，可以采用石英晶體振蕩，經(jīng)過分頻后，得到一個(gè)穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。 秒脈沖發(fā)生器還可采用多諧振蕩器直接振蕩出1秒的脈沖。多諧振蕩器可采用555定時(shí)器組成，很

39、容易實(shí)現(xiàn)頻率為1Hz的振蕩信號(hào)。如圖所示為555定時(shí)器典型應(yīng)用。 8.4 6 5 7 555 3 2 1 Uo Ec 0.01F R2 C R1 T = 0.7(R1+2R2)C 秒脈沖發(fā)生器：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例計(jì)數(shù)、顯示電路 R7 a g D C B A74LS4774LS192CPD電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 三、 方案實(shí)施注意事項(xiàng) 系統(tǒng)方案錯(cuò)誤是致命的，如果在制作后期才發(fā)現(xiàn)它，幾乎就沒有挽救的辦法。 為避免方案錯(cuò)誤，在設(shè)計(jì)前要進(jìn)行周密的方案論證。這時(shí)要查找大量的文獻(xiàn)資料，必要時(shí)開發(fā)部分原型或進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。1. 方案確定 方案可行性論證：包括電路設(shè)計(jì)、元件選購

40、、是否符合指標(biāo)等幾個(gè)方面。2. 電路仿真電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 調(diào)試過程是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、改正錯(cuò)誤的過程。能夠越早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，糾正它的代價(jià)就越小。4. 電路調(diào)試 可以使用計(jì)算機(jī)對(duì)電路進(jìn)行模擬來避免錯(cuò)誤，例如器件選擇錯(cuò)誤，元件參數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤等。3. 元器件購買 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤主要是器件接線錯(cuò)誤或工作點(diǎn)設(shè)置錯(cuò)誤。查找實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)可以根據(jù)模擬的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照調(diào)試，或由電路的因果關(guān)系確定故障的位置。 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(1) 提供完整原理圖；(2) 規(guī)范布局；(3) 對(duì)單元電路單獨(dú)調(diào)試；(4) 可選擇制作PCB板；(5) 保證焊接質(zhì)量。調(diào)試中注意如下問題：模電課程相關(guān)

41、設(shè)計(jì)案例5. 成品組建模式(1) 購買玩具小車改裝電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例(2) 自行組裝玩具小車電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例四、參考資料 1 謝自美. 集成電路測試北京：高等教育出版社，2002.2 張雙慶等. 使用電子電路200例北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.3 陳永浦. 電子電路智能化設(shè)計(jì)實(shí)例與應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，2002. 4 陳永甫主編新編555集成電路應(yīng)用800例. 5 李金平. 模擬集成電路基礎(chǔ). 6 侯建軍. 數(shù)字電子技術(shù).模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電子課程設(shè)計(jì)概述電子課程設(shè)計(jì)概述模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例一、課程設(shè)計(jì)的必要性 在電子技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，電子

42、技術(shù)相關(guān)課在電子技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，電子技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)模式受到了很大的沖擊。隨著大規(guī)模集成電程的教學(xué)模式受到了很大的沖擊。隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段和路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段和方法需要不斷更新，這樣才能跟上時(shí)代的步伐，高校方法需要不斷更新，這樣才能跟上時(shí)代的步伐，高校培養(yǎng)的人才才能滿足社會(huì)發(fā)展的需要培養(yǎng)的人才才能滿足社會(huì)發(fā)展的需要 。 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)這門技術(shù)基礎(chǔ)型實(shí)踐課程是各電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)這門技術(shù)基礎(chǔ)型實(shí)踐課程是各工科院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)工科院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生把技術(shù)基礎(chǔ)理論應(yīng)用于解

43、決工程實(shí)際問題的一個(gè)重生把技術(shù)基礎(chǔ)理論應(yīng)用于解決工程實(shí)際問題的一個(gè)重要的階段。要的階段。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例二、課程設(shè)計(jì)的目的意義 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的主要目的是鞏固和加深“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”的理論知識(shí)和應(yīng)用技能； 通過一個(gè)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的完成過程，讓學(xué)生掌握常用電子電路的設(shè)計(jì)方法，熟悉現(xiàn)代電子電路設(shè)計(jì)過程中常用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具及其使用方法。 培養(yǎng)電子線路系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)能力； 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)；模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例三、課程設(shè)計(jì)的選題共2種選題方式：在指導(dǎo)教師提供的設(shè)計(jì)題目中任選或自選有興趣的設(shè)計(jì)題目;對(duì)于自選題目，難度不低于已有的題目；根據(jù)指導(dǎo)教師意見，每題的參于人數(shù)可在1-3人之間；

44、選題選定后沒特殊情況不能改變.模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例四、課程設(shè)計(jì)完成的一般步驟根據(jù)自身的特長和興趣選題；查找資料（教材、圖書館或網(wǎng)上），進(jìn)行方案分析、論證總體方案設(shè)計(jì)、選擇和優(yōu)化（開題報(bào)告）；功能電路的設(shè)計(jì)及電路參數(shù)計(jì)算，選擇元器件；電路原理圖設(shè)計(jì)（PROTEL99、WORKBENCH）；關(guān)鍵或局部功能電路仿真Multisim（或?qū)嶒?yàn)板試驗(yàn)）PCB 板的設(shè)計(jì)Protel畫電路板；器件采購-電子市場；電路的組裝調(diào)試 -使用多功能板進(jìn)行焊接 -注意成品的工藝，一體化；寫設(shè)計(jì)報(bào)告；交實(shí)物、設(shè)計(jì)報(bào)告以及電子文檔、答辯；模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例五、課程設(shè)計(jì)的主要訓(xùn)練內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)的主要訓(xùn)練內(nèi)容包括： 理論設(shè)計(jì)

45、、安裝與調(diào)試及編寫設(shè)計(jì)報(bào)告等 理論設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)包括總體方案選擇、單元電路設(shè)計(jì)、元器件的選擇及相關(guān)電路的參數(shù)計(jì)算等步驟，是課設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)； 安裝與調(diào)試安裝與調(diào)試是把理論付諸實(shí)踐的過程，通過安裝與調(diào)試，進(jìn)一步完善電路，使之達(dá)到課題所要求的指標(biāo)，使理論設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際產(chǎn)品； 課程設(shè)計(jì)的最后要求是寫出設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)報(bào)告，把理論設(shè)計(jì)的內(nèi)容、組裝調(diào)試的過程及性能指標(biāo)的測試結(jié)果進(jìn)行全面的總結(jié)，把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論的高度.模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例六、設(shè)計(jì)報(bào)告的編寫要求六、設(shè)計(jì)報(bào)告的編寫要求目目 錄錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)任務(wù)書二、電路設(shè)計(jì)框圖及系統(tǒng)概述二、電路設(shè)計(jì)框圖及系統(tǒng)概述三、各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明、參

46、數(shù)計(jì)算三、各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明、參數(shù)計(jì)算四、調(diào)試過程及結(jié)果分析四、調(diào)試過程及結(jié)果分析五、設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)五、設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)六、參考文獻(xiàn)六、參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)報(bào)告打印要求：使用設(shè)計(jì)報(bào)告打印要求：使用 Word 文檔，圖文并茂，文檔，圖文并茂，A4紙紙打印。打印。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例七、報(bào)告編寫主要內(nèi)容七、報(bào)告編寫主要內(nèi)容 建議在技術(shù)資料查詢及項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中開始積累報(bào)告素材，設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括如下幾方面內(nèi)容： （1）課題名稱、時(shí)間、班級(jí)、姓名、指導(dǎo)人； （2）內(nèi)容摘要、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求； （3）方案的選擇和論證； （4）系統(tǒng)原理框圖，總體電路圖，電路工作原理說明；單元電路圖的設(shè)計(jì)、

47、參數(shù)計(jì)算、說明等； （5）調(diào)試。包括所出現(xiàn)的問題及分析、測試記錄、結(jié)果分析；總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值，提出改進(jìn)意見和展望。 （6）收獲、體會(huì)、存在問題、進(jìn)一步的設(shè)想。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例電子電路課程設(shè)計(jì)汽車無線報(bào)警器模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例課程設(shè)計(jì)的流程一、分組：三人一組，小組成員分工合作；二、電路設(shè)計(jì)與仿真；三、購買元器件，準(zhǔn)備電路制作的工具與材料；四、電路板的焊接與調(diào)試；五、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；六、演示設(shè)計(jì)作品，答辯。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例購買元器件一、設(shè)計(jì)方案確定之后，組員去中關(guān)村購買電路板、導(dǎo)線和元器件；二、必用器材，如電路板、導(dǎo)線、芯片底座、焊錫等，可以班級(jí)統(tǒng)一

48、購買，節(jié)省金錢和時(shí)間；三、購買比較貴的集成模塊，如無線模塊、音樂模塊等，應(yīng)該索要說明書和收據(jù)，以方便以后的使用和更換。盡量讓售貨員先通電測試一下，再付錢；四、優(yōu)秀作品報(bào)銷需要提供發(fā)票。持收據(jù)去市場開發(fā)票，交5%的稅。單位寫“北京交通大學(xué)”，物品寫“元器件”。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例汽車無線報(bào)警器的設(shè)計(jì)要求一、基本部分1. 最少4路報(bào)警輸入，以短路節(jié)點(diǎn)方式提供。報(bào)警傳感器可以使用按鍵開關(guān)進(jìn)行模擬；2. 無報(bào)警時(shí)每隔一段時(shí)間發(fā)送一次汽車當(dāng)前的狀態(tài)，當(dāng)有報(bào)警時(shí)立即發(fā)送報(bào)警信息；3.報(bào)警接收端有n路與發(fā)送端相對(duì)應(yīng)的聲光指示，可以鎖存報(bào)警信息；4.無線傳輸所使用的信號(hào)調(diào)制、解調(diào)方式不限，可以使用成品模塊。二

49、、發(fā)揮部分1. 設(shè)計(jì)汽車報(bào)警傳感器，如震動(dòng)傳感器；2. 聲光指示部分可增加數(shù)碼顯示或音量可調(diào)等功能。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例汽車無線報(bào)警器一、基本原理 在發(fā)送端有n路并行的開關(guān)量輸入，首先將并行輸入進(jìn)行并串變換，進(jìn)行無線調(diào)制后通過無線信道進(jìn)行傳輸。在接收端無線解調(diào)后再進(jìn)行串并變換，對(duì)應(yīng)輸出與輸入開關(guān)量相應(yīng)的輸出量。具體設(shè)計(jì)要根據(jù)選購的無線模塊確定。 二、參考文獻(xiàn)1高吉祥電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)北京：電子工業(yè)出版社，2002年2彭介華電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：高等教育出版社，1997年3畢滿清電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001年 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例汽車無線報(bào)警器 三、參考元件：

50、 撥碼開關(guān)、無線發(fā)送接收模塊、電阻、電容、數(shù)字芯片、蜂鳴器、LED等。 四、思考題：1. 測量一下你的報(bào)警器無線報(bào)警距離是多少。無線報(bào)警的距離與哪些因素有關(guān)？2. 無線模塊的選用是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。如何在市場上選購最合適的無線模塊并合理使用？3. 是否需要定時(shí)電路和鎖存電路？ 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例汽車無線報(bào)警器方框圖 安全信號(hào)的生成安全信號(hào)的生成報(bào)警信號(hào)的生成報(bào)警信號(hào)的生成信號(hào)的邏輯處理信號(hào)的邏輯處理 信號(hào)的無線發(fā)射信號(hào)的無線發(fā)射信號(hào)的無線接收信號(hào)的無線接收信號(hào)的邏輯處理信號(hào)的邏輯處理信號(hào)的顯示信號(hào)的顯示信號(hào)的音頻報(bào)警信號(hào)的音頻報(bào)警模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 設(shè)計(jì)技巧 焊接前，可以先借助仿真軟件驗(yàn)證設(shè)計(jì)

51、電路的正確性，提高元件布局的合理性。合理的元件布局可以提高焊接的速度，讓成品更加美觀。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例可以制作PCB板模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例焊接技巧 元件放置在電路板頂面，導(dǎo)線盡量都焊接在電路板底面。元件布局要求合理美觀，導(dǎo)線布局盡量整齊條理。 集成芯片盡量不要直接焊接到電路板上，可以先焊接一個(gè)相應(yīng)大小的底座，然后把芯片插在底座上，這樣既可以防止焊接的時(shí)候損壞芯片，也可以方便將來更換芯片。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 信號(hào)源的設(shè)計(jì)和制作信號(hào)源的設(shè)計(jì)和制作 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 一、任務(wù)一、任務(wù) 在給定電源電壓條件下，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)正在給定電源電壓條件下，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)正弦波和脈沖波信號(hào)源。弦波和脈沖

52、波信號(hào)源。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例二、技術(shù)指標(biāo)二、技術(shù)指標(biāo) 1 基本要求基本要求 （1 1） 正弦波信號(hào)源正弦波信號(hào)源 1 1） 信號(hào)頻率：信號(hào)頻率：20Hz20Hz20kHz20kHz步進(jìn)調(diào)整，步長為步進(jìn)調(diào)整，步長為5Hz5Hz 2 2） 頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于1010-4-4 (2 (2） 脈沖波信號(hào)源脈沖波信號(hào)源 1 1） 信號(hào)頻率：信號(hào)頻率：20Hz20Hz20kHz20kHz步進(jìn)調(diào)整，步長為步進(jìn)調(diào)整，步長為5Hz5Hz 2 2） 上升和下降時(shí)間：上升和下降時(shí)間：1 1u us s 3 3） 脈沖占空比：脈沖占空比：2%2%98%98%步進(jìn)可調(diào)，步長為步進(jìn)可調(diào)，步長為2% 2%

53、（3） 上述兩個(gè)信號(hào)源公共要求上述兩個(gè)信號(hào)源公共要求 1） 頻率可預(yù)置頻率可預(yù)置 2） 在負(fù)載為在負(fù)載為600時(shí)輸出幅度為時(shí)輸出幅度為3V 3） 完成完成5位頻率的數(shù)字顯示位頻率的數(shù)字顯示模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 2 發(fā)揮部分發(fā)揮部分 （1 1）正弦波和脈沖波頻率步長改為）正弦波和脈沖波頻率步長改為1Hz1Hz。 （2 2）正弦波和脈沖波幅度可步進(jìn)調(diào)整，調(diào)整范圍）正弦波和脈沖波幅度可步進(jìn)調(diào)整，調(diào)整范圍 100mV100mV3V3V，步長為，步長為100mV100mV。 （3 3）正弦波和脈沖波頻率可自動(dòng)步進(jìn)，步長為）正弦波和脈沖波頻率可自動(dòng)步進(jìn)，步長為1Hz1Hz。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 三、三、

54、 總體方案總體方案 設(shè)計(jì)制作一個(gè)能產(chǎn)生正弦波和脈沖波信號(hào)源。要求信號(hào)頻設(shè)計(jì)制作一個(gè)能產(chǎn)生正弦波和脈沖波信號(hào)源。要求信號(hào)頻率在率在20Hz20Hz20kHz20kHz范圍內(nèi)能程控步進(jìn)調(diào)整，脈沖波的占空比在范圍內(nèi)能程控步進(jìn)調(diào)整，脈沖波的占空比在2%2%98%98%之間能程控步進(jìn)可調(diào)，且性能良好，滿足指標(biāo)。之間能程控步進(jìn)可調(diào)，且性能良好，滿足指標(biāo)。 1 1方案比較方案比較（1 1）正弦波產(chǎn)生）正弦波產(chǎn)生 方案一：采用單片函數(shù)發(fā)生器（方案一：采用單片函數(shù)發(fā)生器（80388038），），80388038可同時(shí)產(chǎn)生可同時(shí)產(chǎn)生正弦波、脈沖波，方法簡單，用正弦波、脈沖波，方法簡單，用D/AD/A轉(zhuǎn)換器的輸出來

55、改變調(diào)整電轉(zhuǎn)換器的輸出來改變調(diào)整電壓，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率，但步長難以滿足要求，且頻率壓，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率，但步長難以滿足要求，且頻率穩(wěn)定度不高。穩(wěn)定度不高。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例方案四：采用單片機(jī)控制動(dòng)態(tài)生成程序。該方法引入動(dòng)態(tài)編程方案四：采用單片機(jī)控制動(dòng)態(tài)生成程序。該方法引入動(dòng)態(tài)編程和吞時(shí)鐘技術(shù)，使用和吞時(shí)鐘技術(shù)，使用80318031便可產(chǎn)生便可產(chǎn)生50kHz50kHz的正弦波，能達(dá)到指標(biāo)的正弦波，能達(dá)到指標(biāo)要求。單片機(jī)在此不僅是控制器，還是信號(hào)發(fā)生器，用軟件產(chǎn)要求。單片機(jī)在此不僅是控制器，還是信號(hào)發(fā)生器，用軟件產(chǎn)生正弦波，使硬件開銷達(dá)到最省生正弦波，使硬件開銷達(dá)到最省。 方案二：

56、采用鎖相式頻率合成器，利用鎖相環(huán)，將壓控振蕩方案二：采用鎖相式頻率合成器，利用鎖相環(huán)，將壓控振蕩器（器（VCOVCO）的輸出頻率鎖定在所需頻率上，該方案性能良好，）的輸出頻率鎖定在所需頻率上，該方案性能良好，但難以達(dá)到輸出頻率覆蓋系數(shù)的要求，且電路復(fù)雜，不適于但難以達(dá)到輸出頻率覆蓋系數(shù)的要求，且電路復(fù)雜，不適于產(chǎn)生低頻信號(hào)。產(chǎn)生低頻信號(hào)。方案三：采用直接數(shù)字頻率合成器（方案三：采用直接數(shù)字頻率合成器（DDSDDS），可用硬件或軟件），可用硬件或軟件實(shí)現(xiàn)。即用累加器按頻率要求對(duì)相應(yīng)的相位增量進(jìn)行累加，實(shí)現(xiàn)。即用累加器按頻率要求對(duì)相應(yīng)的相位增量進(jìn)行累加，再以累加相位值作為地址碼，取存放于再以累加相

57、位值作為地址碼，取存放于ROMROM中的波形數(shù)據(jù)，中的波形數(shù)據(jù)，經(jīng)經(jīng)D/AD/A轉(zhuǎn)換、濾波即所得需要波形。方法簡單，頻率穩(wěn)定度高，轉(zhuǎn)換、濾波即所得需要波形。方法簡單，頻率穩(wěn)定度高，易于控制。易于控制。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例（2）方波的產(chǎn)生）方波的產(chǎn)生 方波可由正弦波整形得到，關(guān)鍵是如何控制占空比，對(duì)此方波可由正弦波整形得到，關(guān)鍵是如何控制占空比，對(duì)此有幾種方案。有幾種方案。 方案一：由方案一：由D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生占空比相應(yīng)的電壓，將之與正弦信轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生占空比相應(yīng)的電壓，將之與正弦信號(hào)進(jìn)行比較就可得到所需占空比方波。但這種方法精度較差，號(hào)進(jìn)行比較就可得到所需占空比方波。但這種方法精度較差，難以達(dá)到

58、難以達(dá)到2%的步進(jìn)要求。的步進(jìn)要求。方案二：先把正弦波變換為鋸齒波或三角波，然后進(jìn)行比較。方案二：先把正弦波變換為鋸齒波或三角波，然后進(jìn)行比較。這樣一來雖然可以提高精度，但電路復(fù)雜，成本高，調(diào)試也困這樣一來雖然可以提高精度，但電路復(fù)雜，成本高，調(diào)試也困難。難。方案三：采用計(jì)數(shù)定時(shí)方法，先將正弦波變換為方波，再用它方案三：采用計(jì)數(shù)定時(shí)方法，先將正弦波變換為方波，再用它的上升沿觸發(fā)一計(jì)時(shí)電路，該電路在計(jì)時(shí)期間輸出為高電平，的上升沿觸發(fā)一計(jì)時(shí)電路，該電路在計(jì)時(shí)期間輸出為高電平，計(jì)時(shí)終止后輸出為低電平，該輸出波形即為所需要波形。這種計(jì)時(shí)終止后輸出為低電平，該輸出波形即為所需要波形。這種方法計(jì)時(shí)精度高，

59、成本低。方法計(jì)時(shí)精度高，成本低。模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例 2實(shí)施方案實(shí)施方案根據(jù)以上分析，選用如下方案。根據(jù)以上分析，選用如下方案。（1）正弦波產(chǎn)生）正弦波產(chǎn)生 800Hz以下的正弦波產(chǎn)生采用軟件相位累加以下的正弦波產(chǎn)生采用軟件相位累加DDS方案來實(shí)方案來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)。800Hz50kHz的正弦波采用動(dòng)態(tài)生成程序的方法來實(shí)現(xiàn)。的正弦波采用動(dòng)態(tài)生成程序的方法來實(shí)現(xiàn)。 （2）方波的產(chǎn)生）方波的產(chǎn)生 方波由同頻率的正弦波產(chǎn)生，采用計(jì)數(shù)定時(shí)方案來實(shí)現(xiàn)占方波由同頻率的正弦波產(chǎn)生，采用計(jì)數(shù)定時(shí)方案來實(shí)現(xiàn)占空比的步進(jìn)調(diào)整。為提高占空比的精度，采用預(yù)分頻和擇優(yōu)技空比的步進(jìn)調(diào)整。為提高占空比的精度，采用預(yù)分頻和擇優(yōu)技術(shù)

60、。術(shù)。 模電課程相關(guān)設(shè)計(jì)案例四、硬件系統(tǒng)四、硬件系統(tǒng) 信號(hào)源的硬件系統(tǒng)框圖如圖所示。下面將分別介紹各組成信號(hào)源的硬件系統(tǒng)框圖如圖所示。下面將分別介紹各組成部分的功能和實(shí)現(xiàn)方法。部分的功能和實(shí)現(xiàn)方法。 單片機(jī)80C32鍵盤顯示82C79吞脈沖GAL動(dòng)態(tài)程序存儲(chǔ)器6264程序存儲(chǔ)器27C128晶振36MHz方波82C53DAC0808濾波器模擬開關(guān)CD4051輸出驅(qū)動(dòng)NE5532幅度控制DAC0832波形輸出 單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器，又是波形數(shù)據(jù)的產(chǎn)生器。作的控制器，又是波形數(shù)據(jù)的產(chǎn)生器。 單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng) 吞脈沖GA