電子技術基礎課程設計課件

1、電子技術基礎課程設計2022/10/14電子技術基礎課程設計電子技術基礎課程設計2022/10/11電子技術基礎課程設計1電子系統(tǒng)設計基礎知識電子系統(tǒng)的組成 電子系統(tǒng)設計步驟設計的基本方法實驗文件的標準格式電子技術基礎課程設計21電子系統(tǒng)設計基礎知識電子系統(tǒng)的組成 電子技術基礎課程1.1電子系統(tǒng)的組成電子系統(tǒng)通常由四部分組成，輸入電路，變換、控制運算電路，輸出電路和電源。輸入電路接收被測或被控對象的有關信息，經變換放大、運算，把結果送給輸出電路，輸出電路把送來的結果經輸出電路處理后去驅動執(zhí)行機構。電源是供給各部分必需的電壓和電流。電子技術基礎課程設計31.1電子系統(tǒng)的組成電子系統(tǒng)通常由四部分組

2、成，輸入電路，1.2電子系統(tǒng)設計步驟 （1）方案設計根據(jù)設計任務書給定的技術指標和條件，設計出完整的電路。在這一階段的主要任務是準備好實驗文件，它包括：A、畫出主要單元電路、數(shù)據(jù)通路、輸入、輸出及重要控制信號的概貌框圖。B、畫出構成電路的詳細電路圖。C、簡要說明系統(tǒng)的工作原理。（2）方案試驗對所定的設計方案進行裝調實驗。對一個僅從理論上設計出來的電路往往是不成熟的，可能存在許多問題，必須通過裝調試驗。發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與設計要求不相符的地方，通過分析、試驗，找出解決的方法，來不斷改善原設計方案，甚至修改原方案。（3）工藝設計完成制作實驗樣機所必需的文件資料，包括整機結構設計和印刷電路板設計。（4）樣

3、機制作和調試在修改和完善方案設計、工藝設計的基礎上，完成樣機外殼和構架的加工、元器件的焊接和組裝、整機調試和指標測試等工作。最終制作出符合指標要求的性能樣機。（5）總結鑒定考核樣機是否全面達到給定技術指標要求，能否長期可靠地工作。同時寫出設計總結報告、只有通過鑒定后方可投入試生產。 由上述設計步驟可以看出，電子系統(tǒng)的設計最終是要制作出生產樣機或定型產品。整個過程是較復雜的。由于學時數(shù)有限和設備條件的限制，我們只能選擇方案設計、方案試驗和寫總結報告三個環(huán)節(jié)作為訓練重點。 電子技術基礎課程設計41.2電子系統(tǒng)設計步驟 （1）方案設計由上述設計步驟可以1.3設計的基本方法 （1）根據(jù)技術指標和系統(tǒng)功

4、能要求，把復雜的電路系統(tǒng)分解成若干個獨立的功能單元。每個單元可由若干個集成電路或分立元件來完成。分解的單元不宜太多，以免造成單元間連接錯誤。但也不能太少，造成一個單元太復雜，一旦出故障難以查找。（2）根據(jù)所劃分單元的功能，選擇合適的電路和器件來完成所需的功能，因此，要求設計者不僅應具備電路方面的知識，還要熟悉各類器件的性能和特點。（3）完成各單元電路間的相互連接。對邏輯電路，在時序上應協(xié)調一致。對模擬電路，相位關系應相符。相鄰單元間，在電氣性能上應匹配，以保證各部分均能正常工作。由于集成電路的迅速發(fā)展，許多單元功能電路已由生產器件的廠家完成。因此，我們在設計時，搞清總體方案對各部分電路的要求之

5、后，就可選擇合適的集成電路。盡量少用分立元件。這樣不僅可以減少器件的數(shù)量，還可提高電路的可靠性，降低成本。一個電路系統(tǒng)設計的好壞，首先是看是否達到技術指標要求，能否長期可靠地工作。第二，是否經濟實用，容易制作，使用、維修方便。故要設計一個比較理想實用的電路，設計者除必需具備扎實的理論基礎知識、豐富的實踐經驗和很強的想象力外，還必需熟悉各種器件的功能和性能。電子技術基礎課程設計51.3設計的基本方法 （1）根據(jù)技術指標和系統(tǒng)功能要求，1.4實驗文件的標準格式 本課程著重訓練方案設計、方案試驗和撰寫總結報告三方面的能力，故在整個設計過程中要求完成三個文件，即方案設計報告、方案試驗預習報告和課程設計

6、總結報告。電子技術基礎課程設計61.4實驗文件的標準格式 本課程著重訓練方案設計、方案試方案設計報告必須按下述要求畫出框圖和電路圖：（1）比較簡單的框圖，一般由幾個方框組成。復雜些的電路，一般由十幾個方框組成。通常所有的框圖畫在一張紙上。始當龐大的電路，可附加各單元電路的方框圖。所畫的框圖不必太詳細，但也不能過于含糊關鍵是要反映出電路系統(tǒng)的主要單元電路、數(shù)據(jù)通路，輸入和輸出，以及控制點的設想。（2）框圖要清晰地表示出信息的流向。（3）每個方框不必指出功能決中所包含的器件。（4）所有連線必須清晰、整齊。（5）所有器件符號均采用國際（或國家）標準符號。電子技術基礎課程設計7方案設計報告電子技術基礎

7、課程設計7方案試驗報告包括：調試方法和步驟；指標測量內容和方法；所用儀器設備；記錄測量結果的表格等。課程設計總結報告包括：任務要求；方案特點；框圖組成及其工作原理；單元電路的設計計算；總電路圖；調試方法和步驟；實驗結果（包括各點的數(shù)據(jù)、波形和指標測量值）；結果分析；改進意見和心得體會等。 電子技術基礎課程設計8方案試驗報告包括：電子技術基礎課程設計82設計課題題目：改通用示波器為簡易邏輯分析儀 電子技術基礎課程設計92設計課題題目：改通用示波器為簡易邏輯分析儀 電子技術基雙蹤示波器邏輯分析儀設計目標 電子技術基礎課程設計10雙蹤示波器邏輯分析儀設計目標 電子技術基礎課程設計10一、示波器工作原

8、理 1組成通用示波器通常由顯示器件（陰極射線管）、垂直放大器、觸發(fā)器或同步電路、時基、水平放大器、門控放大器、電源等組成，其框圖如下所示。電子技術基礎課程設計11一、示波器工作原理 1組成電子技術基礎課程設計112工作原理 被測信號經垂直放大器后加到示波器的垂直（Y軸）的偏轉系統(tǒng)，使電子射線的垂直偏轉距離正比于輸入信號的瞬時值。在示波管的水平（X軸）偏轉系統(tǒng)上加以隨時間線性變化的信號；使電子射線在水平偏轉正比于時間，那么再示波管的屏幕上就得到輸入信號的時間波形。由于水平偏轉系統(tǒng)所加線性變化的信號不可能無限增長， 熒光屏的尺寸也有限，故實際線性變化的信號（掃描信號）是一鋸齒波，這樣就能使輸入信號

9、的時間波形在熒光屏上反復出現(xiàn)。當鋸齒波的重復周期等于輸入信號周期（或輸入信號周期的整數(shù)倍）時，每次重復出現(xiàn)的波形正好完全重合（同步）就可看到穩(wěn)定的波形。 電子技術基礎課程設計122工作原理電子技術基礎課程設計123雙蹤示波器： 對于雙蹤示波器，則是由一個電子開關來控制Y軸偏移電壓，使其在第一個掃描周用內接通第一路信號，在第二個掃描周期接通第二路信號（在兩個掃描周期可以加入不同的偏移電壓），交替進行。這樣在屏幕上就可同時看到兩個波形。如圖所示。實際上示波器是分時工作。電子技術基礎課程設計133雙蹤示波器：電子技術基礎課程設計13電子技術基礎課程設計14電子技術基礎課程設計144示波器功能擴展 根

10、據(jù)上述原理，若要示波器能夠同時觀察多個波形。只需在每個波形加入Y軸放大器（垂直放大器）的同時加一偏移電壓，然后調節(jié)掃描周明便能得到穩(wěn)定的多個波形。示波器觀察多個波形功能擴展框圖如下。 電子技術基礎課程設計154示波器功能擴展電子技術基礎課程設計15對邏輯電路只有“0”、“l(fā)”兩個狀態(tài)。在示波器上要顯示出“0”、“l(fā)”邏輯字符，可根據(jù)顯示李沙育圖形的原理，將兩個頻率相同，并有一定相位差（60 90）的正弦波，分別加到Y軸和X軸輸入端，示波器就可顯示字符“0”；若只有Y軸加信號，X軸不加信號，就可顯示字符“1”。若在Y軸和X軸加（或不加）信號的同時加上一定的偏移電壓，就可把“0”、“1”字符顯示在

11、熒光屏的不同位置上。示波器顯示邏輯字符功能擴展框圖見圖12。電子技術基礎課程設計16對邏輯電路只有“0”、“l(fā)”兩個狀態(tài)。在示波器上要顯示出“0電子技術基礎課程設計17電子技術基礎課程設計17 圖12 示波器顯示邏輯字符功能擴展框圖根據(jù)上述原理就可將通用示波器改為簡易數(shù)字邏輯分析儀。 電子技術基礎課程設計18 二、技術指標（簡易數(shù)字邏輯分析儀）1輸入、輸出信號與TTL集成電路電平相容；2輸人信號：輸入信號最高頻率l00KHZ； A、可同時輸入四個被測信號 B、外時鐘信號3、輸出信號： A、送至示波器Y軸輸人端信號幅度： “邏輯”狀態(tài)0.2VP-P “波形”狀態(tài)0.3VP-P B、送至示波器X軸

12、輸入端或外觸發(fā)輸入端信號幅度： 至X軸輸入端信號幅度0.1VP-P 至外觸發(fā)輸入端信號幅度3VP-P C、內時鐘信號輸出：約100KHZ D、“8421”編碼信號輸出4、簡易數(shù)字邏輯分析儀與示波器配合使用： A、可顯示16組由“0”、“1”字符組成的被測信號邏輯值 B、可顯示四個被測信號的邏輯波形5、電源電壓：+5V。電子技術基礎課程設計19二、技術指標（簡易數(shù)字邏輯分析儀）1輸入、輸出信號與TTL三、具體設計內容 1、根據(jù)技術指標要求，設計計算A、正弦波振蕩器。B、時鐘脈沖振蕩器；2、設計整機電路，畫出框圖和總電路圖3、在實驗板上接插電路，并進行單元電路和整機調試。 調試完成后，要寫出詳細總

13、結報告，包括：調試步驟、調試結果、晶體管工作狀態(tài)、原器件明細表、使用方法（例舉組合邏輯電路動態(tài)測試和時序電路測試的使用方法）等。 電子技術基礎課程設計20三、具體設計內容 1、根據(jù)技術指標要求，設計計算電子技術基礎四、器材和元件 建議選用如下中、小規(guī)模集成電路和分立元件來完成方案設計。1、六反相器74LS042、2-8進制計數(shù)器74LS933、雙4選l數(shù)據(jù)選擇器74LS1534、晶體三極管3DG6、3DK25、電阻器、電容器、電位器電子技術基礎課程設計21四、器材和元件 建議選用如下中、小規(guī)模集成電路和分立元五、儀器和設備 雙蹤示波器。三用表。直流穩(wěn)壓電源。接插板。電子技術基礎課程設計22五、

14、儀器和設備 雙蹤示波器。電子技術基礎課程設計22六、參考文獻 l、模擬電子技術基礎江曉安 主編2、數(shù)字電子技術基礎江曉安 主編電子技術基礎課程設計23六、參考文獻 l、模擬電子技術基礎江曉安 主編電子技術基七、簡易數(shù)字邏輯分析儀參考電路電子技術基礎課程設計24七、簡易數(shù)字邏輯分析儀參考電路電子技術基礎課程設計24電子技術基礎課程設計25電子技術基礎課程設計25八、集成電路引腳，邏輯圖及功能 74LS0474LS86（異或門）電子技術基礎課程設計26八、集成電路引腳，邏輯圖及功能 74LS0474LS86（異74LS93 （28進制計數(shù)器）注：NC為空腿。電子技術基礎課程設計2774LS93 （28進制計數(shù)器）電子技術基礎課程設計2774LS153（雙4選1數(shù)據(jù)選擇器）電子技術基礎課程設計2874LS153（雙4選1數(shù)據(jù)選擇器）電子技術基礎課程設計28741 單運放LM324 雙