西科大電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)全

1、電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程報(bào)告設(shè)計(jì)題目：變調(diào)警笛電路設(shè)計(jì)學(xué)生班級(jí)：通信1303學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：黎恒時(shí) 間：2015.7.2西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)一 基于 Protel 的電路圖編輯一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解Protel 99SE的功能。2.了解庫(kù)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用在Protel 99S E的平臺(tái)下來(lái)設(shè)計(jì)相關(guān)的電路原理圖以及PCB設(shè)計(jì)；因?yàn)镻rotel 99SE是一款穩(wěn)定、 小巧、 功能強(qiáng)大的電腦PCB設(shè)計(jì)軟件，在Windows2000/xp下均能完美運(yùn)行，

2、另外它的功能也比較全面設(shè)計(jì)流程很清晰 明了；因此采用在該平臺(tái)下設(shè)計(jì)是一個(gè)很好的選擇。實(shí)驗(yàn)要求發(fā)光二極管按照“漸亮一漸滅一漸亮”的方式進(jìn)行閃爍，系統(tǒng) 的核心器件為運(yùn)算放大器U1A和U1B (同一雙運(yùn)放集成器件U1內(nèi)部的兩個(gè)運(yùn)算 放大器單元)。同時(shí)采用“退耦電容”的方式來(lái)濾除經(jīng)電源連接線傳至電路的高 頻噪聲。實(shí)驗(yàn)步驟包括：(1)了解涉及到的元器件：電阻器、電解電容、運(yùn)算放大器、無(wú)電性電容、 接插件、發(fā)光二極管、晶體管、電源、地線。(2)加載庫(kù)文件，在庫(kù)文件中找到對(duì)應(yīng)的元器件。(3)在原理圖繪圖窗口中對(duì)元件進(jìn)行調(diào)整及屬性修改，并對(duì)元器件進(jìn)行封裝。(4)對(duì)已經(jīng)布局好的元件進(jìn)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(jìn)行繪制總線、放置總線分支、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。電路原理圖：三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)這是我們第一次通過(guò)Protel 99 SE來(lái)繪制簡(jiǎn)單的電路原理圖，第一次接觸這個(gè)軟 件感覺(jué)還有一點(diǎn)陌生，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)暴露了很多的問(wèn)題，比如對(duì)于一些基本的操作 或者在瀏覽器件時(shí)還不是很熟悉這些操作； 不過(guò)在老師講解了一遍以后，在對(duì)于 簡(jiǎn)單原理圖的繪制時(shí)就顯得要稍微輕松一點(diǎn)；總的來(lái)說(shuō)這次試驗(yàn)是很有意義的， 又讓我們了解一種新的工具，在對(duì)于將來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)上有了一定的積累。實(shí)驗(yàn)日期：2015 年 3 月 20 日實(shí)驗(yàn)時(shí)間：18: 00 20: 35座位編號(hào)：16指導(dǎo)教師：曹文實(shí)驗(yàn)二電路 PCB 版簡(jiǎn)介、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

4、：1、 新建PCB文件： 單擊主菜單 【File】-【New】 選項(xiàng)， 出現(xiàn) 【New Document】 窗口，雙擊 【PCB Document】圖標(biāo)，創(chuàng)建一個(gè)空白的PCB設(shè)計(jì)文件；雙擊新建的PCB文件進(jìn)入PCB編輯狀態(tài)的工作界面；2、PCB前期準(zhǔn)備工作：1）覆銅板，2）工作層面的設(shè)置：【TopLayer】 、【EottomLayer、TopOverLayer ,3）尺寸單位，4 ）PCE庫(kù)文件 的加載，5）設(shè)置PCB布線區(qū)域，6）定義PCB設(shè)計(jì)規(guī)則；3、 元器件調(diào)入PCB：1）先導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表再導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)窗口中彈出選擇窗口，如果網(wǎng)絡(luò)表不在當(dāng)前文件夾，可單擊【ADD從其他路徑找出來(lái)，2）直接使用網(wǎng)

5、絡(luò)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(guò)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(shè)計(jì)軟件3、了解電子電路設(shè)計(jì)軟件二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：Multisim的基本應(yīng)用；Protel的電路圖編輯基本應(yīng)用;Protel的PCB編輯基本應(yīng)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(shí)驗(yàn)小結(jié)：本次試驗(yàn)操作的步驟還非常多，并且protel99se軟件在編輯原理圖時(shí)很難操作，特別是對(duì)元器件進(jìn)行封裝的時(shí)候，由于

6、對(duì)封裝信息不了解，生成了很多錯(cuò)誤。 在那里花費(fèi)了很長(zhǎng)的時(shí)間，很容易就跟不上老師的節(jié)奏。1H4CT J2VC 3Q21IHiMCUGNt實(shí)驗(yàn)三 基于Multisim軟件電路的設(shè)計(jì)與仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解電子電路仿真軟件Multisim的基本應(yīng)用；2.初步掌握Multisim基本方法和技術(shù)； 二、實(shí)驗(yàn)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(kù)并進(jìn)行操作：（1）庫(kù)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(shè)置。（4）元器件的連續(xù)放置。5.了解虛擬儀器庫(kù)。（1）虛擬示波器。（2）虛擬邏輯分析儀。（3）虛擬萬(wàn)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(hào)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(shí)驗(yàn)日期：2015 年 4 月 3 日座位編號(hào)：16實(shí)驗(yàn)時(shí)間：18： 0020： 35指導(dǎo)教師：曹文三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：這次試驗(yàn)使用的是數(shù)模仿真軟件Multisim,對(duì)于這個(gè)軟件我很早就接觸過(guò)了，所以此次試驗(yàn)完成起來(lái)非常輕松，老師也給了我們足夠多的時(shí)間，這次試驗(yàn)相對(duì)于前兩次實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)還 是更簡(jiǎn)單的。實(shí)驗(yàn)日期：2015 年 4 月 17 日實(shí)驗(yàn)時(shí)間：18: 0020: 35座位編號(hào)：16指導(dǎo)教師：胥磊實(shí)驗(yàn)四電子元器件測(cè)試與焊接工藝訓(xùn)練一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.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(shí)驗(yàn)內(nèi)容1認(rèn)識(shí)各種電子元器件:（1） 阻抗元件的參數(shù)標(biāo)稱(chēng)值、標(biāo)注方法（直標(biāo)法、色標(biāo)法、數(shù)碼法）。（2）電位器的主要技術(shù)指標(biāo)、分類(lèi)、合理選用及質(zhì)量判斷。（3）電容器主要技術(shù)指標(biāo)、分類(lèi)、合理選用及檢測(cè)。（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(cè)。2.電路焊接工藝：（1）知道焊接分類(lèi)（熔焊、壓焊、干焊）（2）錫焊原理：浸潤(rùn)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(dāng)，適當(dāng)?shù)暮附訒r(shí)間。（4）助焊劑：助焊劑的熔點(diǎn)應(yīng)低于焊料，表面張力、粘度、密度應(yīng)小

9、于焊料， 助焊劑的殘?jiān)菀浊宄?，助焊劑不?yīng)腐蝕母材，助焊劑不應(yīng)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(shì)，了解手工焊接的基本步驟，焊點(diǎn)質(zhì)量分 析；4.學(xué)會(huì)手工拆焊。三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)課，我初步掌握了焊接的方法。雖然焊接出來(lái)的產(chǎn)品很粗糙，面相很是丑 陋，而且浪費(fèi)了很多材料。經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，逐漸找到了一些感覺(jué)，作品也美觀不少。焊接訓(xùn) 練要求注意安全，多操作，和其他實(shí)驗(yàn)比較起來(lái)，這次試驗(yàn)比較有趣，因?yàn)槭菍?shí)際操作，邊 操作邊學(xué)習(xí)，樂(lè)在其中。實(shí)驗(yàn)日期：2015 年 5 月 8 日實(shí)驗(yàn)時(shí)間：18: 0020: 35座位編號(hào)

10、：14_指導(dǎo)教師：黎恒實(shí)驗(yàn)五電子產(chǎn)品的裝配與測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.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(shí)驗(yàn)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(zhǔn)備工作：(1)元器件的型號(hào)、參數(shù)檢測(cè)。(2)元器件的質(zhì)量檢測(cè)。(3)元器件的引腳可焊性檢測(cè)。(4)元器件的整形。5.焊接一個(gè)小型電路；6電路調(diào)試基本步驟：(1)預(yù)檢查。(2)通電測(cè)試。7.LED閃爍燈思考題回答如下：(1)Uia

11、及其外圍元件構(gòu)成電壓比較器電路單元；(2)Uib及其外圍元件構(gòu)成電壓跟隨器電路單元；(3)R1起到一個(gè)穩(wěn)壓限流的作用，R2形成一個(gè)偏置電阻；(4)T1的作用是實(shí)現(xiàn)電流的放大；(5)C2起到一個(gè)平衡電壓的作用；(6)R4能夠穩(wěn)定輸入電壓；(7)LED等不會(huì)再正常工作，因?yàn)榻粨Q后T1不能再放大電流三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：這次試驗(yàn)是本學(xué)期本門(mén)課最后一次實(shí)驗(yàn)了， 按照老師的要求與相關(guān)原理圖， 我們連接出 來(lái)一個(gè)實(shí)物后，之后再到老師那里進(jìn)行了測(cè)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(xùn)練的基礎(chǔ)， 這次試驗(yàn)基本是很簡(jiǎn)單的， 只要在焊接過(guò) 程中沒(méi)有誤操作，LED燈都會(huì)閃爍。本

12、次試驗(yàn)讓我們真切的體會(huì)了成功的樂(lè)趣，也讓我學(xué) 會(huì)了如何排除問(wèn)題，找到失敗的真正原因。本次實(shí)驗(yàn)用到的工具-萬(wàn)用表，這個(gè)基本的儀器，可以幫助我們排除很多電路的問(wèn)題。本次試驗(yàn)算得上一次真正的實(shí)踐課了，讓我們獲益良多。實(shí)驗(yàn)日期： 2015 年 5 月 22 日實(shí)驗(yàn)時(shí)間：18： 0020： 35座位編號(hào)：14指導(dǎo)教師：黎恒課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題1.題目：變調(diào)警笛電路設(shè)計(jì)2.基本要求：1）.系統(tǒng)能夠驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出類(lèi)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(hào)須自行 產(chǎn)生。擴(kuò)展要求：掃頻控制信號(hào)波形可實(shí)現(xiàn)正弦波、三角波和矩形波，并通過(guò)一只按鈕開(kāi)關(guān)控制

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

14、補(bǔ)金屬氧化物（CMOS）工藝制作的稱(chēng)為7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器556/7556。555定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在4.5V16V工作，7555可在318V工作，輸出驅(qū)動(dòng)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(shí)器的集成電路外形、引腳、內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示：a）外引線排列555定時(shí)器的功能555定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)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(dāng)5腳懸空時(shí)，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(shí)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(gè)引腳功能如下：1腳：外接電源負(fù)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(dāng)此端接低電平，貝U時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為 “0”該端不用時(shí)應(yīng)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?jī)蓚€(gè)比較器的基 準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)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(shí)器時(shí)電容的放電。8腳：外接電源VCC，雙極型時(shí)基電路VCC的范圍是4.5 16V,CMOS型 時(shí)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(gè)比較器A1、A2基準(zhǔn)電壓分別為的情況 下，555時(shí)基電路的功能表如表61示。表61 555定時(shí)器的功能表555功能表如下:?555CM) fRour內(nèi)部結(jié)構(gòu)團(tuán)高觸境端 TH低觸發(fā)端 TRQ播電管 T功能0XQ導(dǎo)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(dǎo)通清霍555的應(yīng)用：555定時(shí)器（1）構(gòu)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(gòu)成多諧振蕩器，組成信號(hào)產(chǎn)生電路；如右圖，振蕩周期：T=0.7（R1+2R2）C（3）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用于定時(shí)延時(shí)整 形及一些定時(shí)開(kāi)關(guān)中。555應(yīng)用電路采用這3種方式中的1種或多種組合起來(lái)可以組成各種實(shí)用的電子電路， 如定時(shí)器、分頻器、脈沖信號(hào)發(fā)生器、 元件參數(shù)和電路檢測(cè)電路、玩具游戲機(jī)電路、音響告警電路、電源交換電路、頻 率變換電路、自動(dòng)控制電路等。6.電路設(shè)計(jì)與計(jì)算555定時(shí)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（上圖）由555定時(shí)器和外接定時(shí)元件R、C構(gòu)成的單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器。D為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時(shí)555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電 開(kāi)關(guān)管T導(dǎo)通，輸出端V

18、o輸出低電平，當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號(hào)加到Vi端。并使2端電位瞬時(shí)低于1/3VCC，低電平比較器動(dòng)作，單穩(wěn)態(tài)電路即開(kāi)始一個(gè)穩(wěn)態(tài)過(guò)程，電 容C開(kāi)始充電，Vc按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。 當(dāng)Vc充電到2/3VCC時(shí)， 高電平比較器 動(dòng)作， 比較器A1翻轉(zhuǎn)，輸出Vo從高電平返回低電平，放電開(kāi)關(guān)管T重新導(dǎo)通， 電容C上的電荷很快經(jīng)放電開(kāi)關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)定，為下個(gè)觸發(fā)脈 沖的來(lái)到作好準(zhǔn)備。波形圖見(jiàn)下圖。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間Tw（即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件R、C的大小。Tw=1.1RC通過(guò)改變R、C的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒和幾十分鐘之間變化。當(dāng) 這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計(jì)時(shí)器時(shí)，可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器，并可采

19、用復(fù)位端接地的 方法來(lái)終止暫態(tài)，重新計(jì)時(shí)。此外需用一個(gè)續(xù)流二極管與繼電器線圈并接，以防繼電器線圈反電勢(shì)損壞內(nèi)部功率管。多諧振蕩器：多諧振蕩器又稱(chēng)為無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， 它沒(méi)有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。在 電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)。 兩個(gè)暫 穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)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(dāng)上升到2VCC/3時(shí)（TH、端電平 大于Vc），輸出翻轉(zhuǎn)為低電平。Vo是低電平，T導(dǎo)通，C放電，放電回路為CR2T地，按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)下降到Vcc/3時(shí)（

20、TH、端電平小于Vc），輸出翻轉(zhuǎn)為高電平，放電管T截止，電容再次充電，如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩, 經(jīng)分析可得輸出高電平時(shí)間T=(R1+R2)C In2輸出低電平時(shí)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(shè)計(jì)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-