西科大電子設計基礎課程設計全

1、電子設計基礎課程報告設計題目：變調(diào)警笛電路設計學生班級：通信1303學生學號：學生姓名：指導教師：黎恒時 間：2015.7.2西南科技大學信息工程學院實驗一 基于 Protel 的電路圖編輯一、實驗目的1.了解Protel 99SE的功能。2.了解庫文件中常用的元器件的位置及功能。3.了解常用元器件的屬性、封裝等信息。4.掌握Protel 99SE繪制電路原理圖的基本步驟。二、實驗內(nèi)容本次實驗設計采用在Protel 99S E的平臺下來設計相關的電路原理圖以及PCB設計；因為Protel 99SE是一款穩(wěn)定、 小巧、 功能強大的電腦PCB設計軟件，在Windows2000/xp下均能完美運行，

2、另外它的功能也比較全面設計流程很清晰 明了；因此采用在該平臺下設計是一個很好的選擇。實驗要求發(fā)光二極管按照“漸亮一漸滅一漸亮”的方式進行閃爍，系統(tǒng) 的核心器件為運算放大器U1A和U1B (同一雙運放集成器件U1內(nèi)部的兩個運算 放大器單元)。同時采用“退耦電容”的方式來濾除經(jīng)電源連接線傳至電路的高 頻噪聲。實驗步驟包括：(1)了解涉及到的元器件：電阻器、電解電容、運算放大器、無電性電容、 接插件、發(fā)光二極管、晶體管、電源、地線。(2)加載庫文件，在庫文件中找到對應的元器件。(3)在原理圖繪圖窗口中對元件進行調(diào)整及屬性修改，并對元器件進行封裝。(4)對已經(jīng)布局好的元件進行電氣連接、 電氣節(jié)電放置以

3、及布置電源和地線。(5)最后進行繪制總線、放置總線分支、放置網(wǎng)絡標號。電路原理圖：三、實驗總結這是我們第一次通過Protel 99 SE來繪制簡單的電路原理圖，第一次接觸這個軟 件感覺還有一點陌生，在做實驗時暴露了很多的問題，比如對于一些基本的操作 或者在瀏覽器件時還不是很熟悉這些操作； 不過在老師講解了一遍以后，在對于 簡單原理圖的繪制時就顯得要稍微輕松一點；總的來說這次試驗是很有意義的， 又讓我們了解一種新的工具，在對于將來的工作經(jīng)驗上有了一定的積累。實驗日期：2015 年 3 月 20 日實驗時間：18: 00 20: 35座位編號：16指導教師：曹文實驗二電路 PCB 版簡介、實驗目的

4、：1、 新建PCB文件： 單擊主菜單 【File】-【New】 選項， 出現(xiàn) 【New Document】 窗口，雙擊 【PCB Document】圖標，創(chuàng)建一個空白的PCB設計文件；雙擊新建的PCB文件進入PCB編輯狀態(tài)的工作界面；2、PCB前期準備工作：1）覆銅板，2）工作層面的設置：【TopLayer】 、【EottomLayer、TopOverLayer ,3）尺寸單位，4 ）PCE庫文件 的加載，5）設置PCB布線區(qū)域，6）定義PCB設計規(guī)則；3、 元器件調(diào)入PCB：1）先導入網(wǎng)絡表再導入網(wǎng)絡窗口中彈出選擇窗口，如果網(wǎng)絡表不在當前文件夾，可單擊【ADD從其他路徑找出來，2）直接使用網(wǎng)

5、絡表更新的原理圖，3）元器件的布局，4）布局的手工調(diào)整；4、 通過以上操作得出的PCB版如下圖所示：Pcb原理圖：1、了解電子電路仿真軟件2、了解電子電路設計軟件3、了解電子電路設計軟件二、實驗內(nèi)容：Multisim的基本應用；Protel的電路圖編輯基本應用;Protel的PCB編輯基本應用。K L飛3近*VWU WINFaturKIUJJ,U IaLJU U席Shtetl.Scb頂層: / ? w? r / z0/osS0_Jx -LKIlr?占r-JKHE5MJ三、實驗小結：本次試驗操作的步驟還非常多，并且protel99se軟件在編輯原理圖時很難操作，特別是對元器件進行封裝的時候，由于

6、對封裝信息不了解，生成了很多錯誤。 在那里花費了很長的時間，很容易就跟不上老師的節(jié)奏。1H4CT J2VC 3Q21IHiMCUGNt實驗三 基于Multisim軟件電路的設計與仿真一、實驗目的1.了解電子電路仿真軟件Multisim的基本應用；2.初步掌握Multisim基本方法和技術； 二、實驗內(nèi)容1回顧并熟悉Multisim仿真軟件。2了解仿真軟件的基本界面。3.熟悉快捷工具欄。4熟悉仿真元器件庫并進行操作：（1）庫元器件的調(diào)用。（2）元器件的放置及調(diào)整。（3）元器件參數(shù)的設置。（4）元器件的連續(xù)放置。5.了解虛擬儀器庫。（1）虛擬示波器。（2）虛擬邏輯分析儀。（3）虛擬萬用表。6模擬電

7、路的仿真：（1）仿真電路的電氣連線。（2）電源與信號源的使用。（3）調(diào)用虛擬示波器。 原理圖與仿真如下圖所示：實驗日期：2015 年 4 月 3 日座位編號：16實驗時間：18： 0020： 35指導教師：曹文三、實驗總結：這次試驗使用的是數(shù)模仿真軟件Multisim,對于這個軟件我很早就接觸過了，所以此次試驗完成起來非常輕松，老師也給了我們足夠多的時間，這次試驗相對于前兩次實驗來說還 是更簡單的。實驗日期：2015 年 4 月 17 日實驗時間：18: 0020: 35座位編號：16指導教師：胥磊實驗四電子元器件測試與焊接工藝訓練一、實驗目的1.初步掌握電路裝配的基本方法和要求;2.熟悉焊接

8、工藝；3.掌握電路調(diào)試的基本步驟與技巧。二、實驗內(nèi)容1認識各種電子元器件:（1） 阻抗元件的參數(shù)標稱值、標注方法（直標法、色標法、數(shù)碼法）。（2）電位器的主要技術指標、分類、合理選用及質量判斷。（3）電容器主要技術指標、分類、合理選用及檢測。（4）電感器基本參數(shù)、選擇使用。（5）變壓器的主要參數(shù)、檢測。2.電路焊接工藝：（1）知道焊接分類（熔焊、壓焊、干焊）（2）錫焊原理：浸潤是發(fā)生在固體表面和液體之間的一種物理現(xiàn)象。（3）錫焊條件：焊件必須具有良好的焊性，焊件表面必須保持清潔，使用合適 的助焊劑，焊件加熱溫度適當，適當?shù)暮附訒r間。（4）助焊劑：助焊劑的熔點應低于焊料，表面張力、粘度、密度應小

9、于焊料， 助焊劑的殘渣容易清楚，助焊劑不應腐蝕母材，助焊劑不應產(chǎn)生有害氣體和刺激 性氣味。（5）焊接工具：電烙鐵；輔助工具：鉗子、鑷子、螺釘旋具。3.手工焊接：明白手工焊接的操作姿勢，了解手工焊接的基本步驟，焊點質量分 析；4.學會手工拆焊。三、實驗總結：通過這次實驗課，我初步掌握了焊接的方法。雖然焊接出來的產(chǎn)品很粗糙，面相很是丑 陋，而且浪費了很多材料。經(jīng)過反復訓練，逐漸找到了一些感覺，作品也美觀不少。焊接訓 練要求注意安全，多操作，和其他實驗比較起來，這次試驗比較有趣，因為是實際操作，邊 操作邊學習，樂在其中。實驗日期：2015 年 5 月 8 日實驗時間：18: 0020: 35座位編號

10、：14_指導教師：黎恒實驗五電子產(chǎn)品的裝配與測試一、實驗目的1.初步掌握電路裝配的基本方法和要求;2.掌握電路調(diào)試的基本技巧及步驟。二、實驗內(nèi)容1.元器件的插裝：(1)臥式插裝(將元器件水平的貼近PCB的底層)，(2)立式插撞(豎直的插入PCB),(3)橫向插裝(垂直插入PCB后再將其水平倒置),(4)混合式插裝；2.集成電路的插裝。3.重型元器件的插裝。4.插裝前的準備工作：(1)元器件的型號、參數(shù)檢測。(2)元器件的質量檢測。(3)元器件的引腳可焊性檢測。(4)元器件的整形。5.焊接一個小型電路；6電路調(diào)試基本步驟：(1)預檢查。(2)通電測試。7.LED閃爍燈思考題回答如下：(1)Uia

11、及其外圍元件構成電壓比較器電路單元；(2)Uib及其外圍元件構成電壓跟隨器電路單元；(3)R1起到一個穩(wěn)壓限流的作用，R2形成一個偏置電阻；(4)T1的作用是實現(xiàn)電流的放大；(5)C2起到一個平衡電壓的作用；(6)R4能夠穩(wěn)定輸入電壓；(7)LED等不會再正常工作，因為交換后T1不能再放大電流三、實驗總結：這次試驗是本學期本門課最后一次實驗了， 按照老師的要求與相關原理圖， 我們連接出 來一個實物后，之后再到老師那里進行了測試。 比起上一次焊接電阻， 這一次算是第一次正 式焊接原件， 由于有了上次焊接工藝訓練的基礎， 這次試驗基本是很簡單的， 只要在焊接過 程中沒有誤操作，LED燈都會閃爍。本

12、次試驗讓我們真切的體會了成功的樂趣，也讓我學 會了如何排除問題，找到失敗的真正原因。本次實驗用到的工具-萬用表，這個基本的儀器，可以幫助我們排除很多電路的問題。本次試驗算得上一次真正的實踐課了，讓我們獲益良多。實驗日期： 2015 年 5 月 22 日實驗時間：18： 0020： 35座位編號：14指導教師：黎恒課程設計報告設計課題1.題目：變調(diào)警笛電路設計2.基本要求：1）.系統(tǒng)能夠驅動揚聲器發(fā)出類似警笛的變調(diào)聲響（用虛擬示波 器可以觀察到頻率變化情況），例如從200500Hz掃頻。2）.掃頻控制信號須自行 產(chǎn)生。擴展要求：掃頻控制信號波形可實現(xiàn)正弦波、三角波和矩形波，并通過一只按鈕開關控制

13、切換。二、設計內(nèi)容3.題目分析：本課題主要是要產(chǎn)生一個有規(guī)律頻率變化的電路。因此我們需要設計一個能產(chǎn)生高低頻率的電路，可以用兩片555定時器解決。4.方案選擇可用第一片555定時器產(chǎn)生一個方波信號，用來切換頻率，作為第二片555定時器的5號引腳的輸入信號。當?shù)谝黄?55輸出高電平的時候，頻率就會變低。 第二個波形頻率變化的時候，就是第一個波形電平切換的時候。因此第二片555定時器的3腳產(chǎn)生一個頻率不斷變化的信號。5.主要元器件介紹元器件：555定時器芯片，二極管，電阻，電容。555定時器簡介555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極型（TTL）工藝制作的稱為555,用互

14、補金屬氧化物（CMOS）工藝制作的稱為7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器556/7556。555定時器的電源電壓范圍寬，可在4.5V16V工作，7555可在318V工作，輸出驅動電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS或者模擬電路電平兼容。555定時器的集成電路外形、引腳、內(nèi)部結構如圖所示：a）外引線排列555定時器的功能555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC /3,C2的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC /3，

15、則比較器C2的輸出為0，可使RS觸 發(fā)器置1,使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3， 同時TR端的電壓大于VCC /3,貝U C1的輸出為0，C2的輸出為1,可將RS觸 發(fā)器置0，使輸出為低電平。它的各個引腳功能如下：1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。2腳：低觸發(fā)端TR。3腳：輸出端Vo4腳：是直接清零端。當此端接低電平，貝U時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為 “0”該端不用時應接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基 準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只0.01卩電容接地，以防引入干擾。6腳

16、：高觸發(fā)端TH。7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.5 16V,CMOS型 時基電路VCC的范圍為318V。一般用5V。在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個比較器A1、A2基準電壓分別為的情況 下，555時基電路的功能表如表61示。表61 555定時器的功能表555功能表如下:?555CM) fRour內(nèi)部結構團高觸境端 TH低觸發(fā)端 TRQ播電管 T功能0XQ導適直播清寒101X保持上一狀態(tài)保特上一聊態(tài)1101撼止蓋 11001截止1110導通清霍555的應用：555定時器（1）構成施密特觸發(fā)器，用于TTL系統(tǒng)的 接

17、口，整形電路或脈沖鑒幅等；（2）構成多諧振蕩器，組成信號產(chǎn)生電路；如右圖，振蕩周期：T=0.7（R1+2R2）C（3）構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用于定時延時整 形及一些定時開關中。555應用電路采用這3種方式中的1種或多種組合起來可以組成各種實用的電子電路， 如定時器、分頻器、脈沖信號發(fā)生器、 元件參數(shù)和電路檢測電路、玩具游戲機電路、音響告警電路、電源交換電路、頻 率變換電路、自動控制電路等。6.電路設計與計算555定時器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器555構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（上圖）由555定時器和外接定時元件R、C構成的單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器。D為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電 開關管T導通，輸出端V

18、o輸出低電平，當有一個外部負脈沖觸發(fā)信號加到Vi端。并使2端電位瞬時低于1/3VCC，低電平比較器動作，單穩(wěn)態(tài)電路即開始一個穩(wěn)態(tài)過程，電 容C開始充電，Vc按指數(shù)規(guī)律增長。 當Vc充電到2/3VCC時， 高電平比較器 動作， 比較器A1翻轉，輸出Vo從高電平返回低電平，放電開關管T重新導通， 電容C上的電荷很快經(jīng)放電開關管放電，暫態(tài)結束，恢復穩(wěn)定，為下個觸發(fā)脈 沖的來到作好準備。波形圖見下圖。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間Tw（即為延時時間）決定于外接元件R、C的大小。Tw=1.1RC通過改變R、C的大小，可使延時時間在幾個微秒和幾十分鐘之間變化。當 這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計時器時，可直接驅動小型繼電器，并可采

19、用復位端接地的 方法來終止暫態(tài)，重新計時。此外需用一個續(xù)流二極管與繼電器線圈并接，以防繼電器線圈反電勢損壞內(nèi)部功率管。多諧振蕩器：多諧振蕩器又稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， 它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在 電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過一段時間可以自行觸發(fā)翻轉到另一暫穩(wěn)態(tài)。 兩個暫 穩(wěn)態(tài)自行相互轉換而輸出一系列矩形波。多諧振蕩器可用作方波發(fā)生器。接通電 源后，輸出假定是高電平，則T截止，電容C充電。充電回路是VCCR1R2C地，按指數(shù)規(guī)律上升，當上升到2VCC/3時（TH、端電平 大于Vc），輸出翻轉為低電平。Vo是低電平，T導通，C放電，放電回路為CR2T地，按指數(shù)規(guī)律下降，當下降到Vcc/3時（

20、TH、端電平小于Vc），輸出翻轉為高電平，放電管T截止，電容再次充電，如此周而復始，產(chǎn)生振蕩, 經(jīng)分析可得輸出高電平時間T=(R1+R2)C In2輸出低電平時間T=R2CIn2振蕩周期T=(R1+2R2)CIn2輸出方波的占空比為A多諧振蕩電路7.總電路設計及PCBMultisim電路仿真：B.工作波形T RiElTHC .0.111FC | =0 OlnF2A匚十三-r mlEWDkULI i a B MM 4.示波器波形如下:C5illoscope-XSCler -iDiF-OLSqi.LEft-:扛L.； JLC2-咖:T2-T1I Tirrmba左CHirriift_&12.000 VCliiTinf-_A2 000 VR/erw I SMD C1jftp FHI-11LmwlPCB原理圖:._r劉cTUdZSnCrflta琴ra| n;-V4*4AH*Pcb布線后效果圖:旳U叭滬4制|LKH馴.SihCXJJFFaiwlJ.Sci Bi PCt-IX：B f g|LgMDkjWOV：E*FEklWJmafM NflBIJMOLIfWM1*D*&iwi!4WAI &h-