电子技术综合指导书.docx

电子技术综合指导书.docx

《电子技术综合指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术综合指导书.docx（5页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

电子技术综合指导书

《电子技术综合》指导书

电子信息学院

2009.12

第一章概述

本课程为电子类、信息类专业开设的实践性很强的电子技术入门课，课程设计是重要的实践教学环节。

使学生运用所学模拟电子技术、数字电子技术的理论，对模拟电子线路、数字电子线路以及模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。

通过电子技术综合课程设计的综合训练，既可加深学生对基础知识的理解，又能培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力，还能培养工程实践能力、创新能力和综合设计能力。

通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：

根据设计任务和指标，初选电路；通过调查研究、设计计算，确定电路方案；选择元器件，安装电路，独立进行试验，并通过调试改进方案；分析实验结果，写出设计总结报告；学会自己分析、找出解决问题的方法；对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅资料，寻找答案；掌握一些测试电路的基本方法，实践中出现一般故障，能通过“分析、观察、判断、试验、再判断”的基本方法独立解决；能对实验结果进行分析和评价；

通过严格的科学训练和工程设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并培养学生具有一定的生产观、经济观及团结协作的精神。

第二章课程设计基本步骤和方法

1．方案设计——根据设计任务书给定的技术指标和条件，初步设计出完整的电路（这一阶段又称为“预设计”阶段）。

主要任务是准备好实验文件，其中包括：

画出方框图；画出构成框图的各单元的逻辑电路图；画出整体逻辑图；提出元器件清单；画出连接图。

要完成这一阶段的任务，需要设计者进行反复思考，大量参阅文献和资料，将各种方案进行比较及可行性论证，然后才能将方案确定下来。

具体步骤是：

⑴．明确待设计系统的总体方案；

⑵．把系统方案划分为若干相对独立的单元，每个单元的功能再由若干

个标准器件来实现，化分为单元的数目不宜太多，但也不能太少。

⑶．设计并实施各个单元电路。

在设计中应尽可能多地采用中、大规模集成电路，以减少器件数目，减少连接线，提高电路的可靠性，降低成本。

这要求设计者应熟悉器件的种类、功能和特点。

⑷．把单元电路组装成待设计系统。

设计者应考虑各单元之间的连接问题。

各单元电路在时序上应协调一致，电气特性上要匹配。

此外，还应考虑防止竞争冒险及电路的自启动问题。

衡量一个电路设计的好坏，主要是看是否达到了技术指标及能否长期可靠地工作。

此外还应考虑经济实用、容易操作、维修方便。

为了设计出比较合理的电路，设计者除了要具备丰富的经验和较强的想象力之外，还应该尽可能多地熟悉各种典型电路的功能。

只要将所学过的知识融会贯通，反复思考，周密设计，一个好的电路方案是不难得到的。

2．方案试验——对所选定的设计方案进行安装调试

由于生产实际的复杂性和电子元器件参数的离散性，加上设计者经验不足，一个仅从理论上设计出来的电路往往是不成熟的，可能存在许多问题，而这些问题不通过实验是不容易检查出来的，因此，在完成方案设计之后，需要进行电路的装配和调试，以发现实验现象与设计要求不相符合的情况。

该内容将在第五章详细讲述。

3．工艺设计——完成制作实验样机所必需的文件资料，包括整机结构设计及印制电路板设计等

4．样机制作及调试——包括组装、焊接、调试等。

5．总结鉴定——考核样机是否全面达到规定的技术指标，能否长期可靠地工作，同时写出设计总结报告。

第三章设计题目及内容

3.1简易信号发生器和简易频率计

3.1.1设计任务书

一、设计目的

1、掌握正弦波、方波及三角波信号发生器的设计、组装与调试方法；

2、掌握数字频率计的设计与调试方法；

二、设计任务及要求

1、设计一个的正弦波、方波和三角波方生器：

（1）频率可调范围：

2Hz—20KHz，分为4档：

2—20Hz；20—200Hz；200Hz—2KHz；2—20KHz；

（2）幅度可调范围：

0—5V；

（3）可调偏置。

2、设计一个简易数字频率计：

（1）测量频率范围：

1~100KHz，显示单位为Hz；

（2）输入电压幅度VPP：

100mV～10V；

（3）输入信号波形：

任意周期信号；

（4）显示方式:

6位十进制数显示。

三、总结报告

1、总结“简易信号发生器和频率计”的设计、安装与调试过程；

2、分析安装与调试中发现的问题及故障排除的方法；

3、写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸及心得体会。

3.1.2基本原理

一、信号发生器

简易信号发生器采用正弦波振荡电路产生正弦波，通过电容和电位器调节频率，由4个电容进行换档，分别控制4个量程，量程确定后通过电位器进行频率的微调。

为了得到对称的正弦波，运算放大器采用5V电源。

三角波产生电路中，可根据信号频率选择不同数值的电容。

电路中产生的正弦波、方波和三角波容易产生上下偏移，所以需要在电路中设置偏置电路，来调节偏移。

偏置电路可由运算放大器组成的加法电路来实现。

为了使输出波形的幅度可调，也可采用运算放大器实现，具体电路自行设计。

原理框图如3-1：

图3-1信号发生器原理框图

二、频率计

1．数字频率计的基本原理

频率是单位时间（1S）内信号发生周期变化的次数。

如果能在给定的1S时间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。

数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时基信号，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。

数字频率计的框图见图3-2。

图3-2频率计原理框图

数字频率计由放大整形电路、脉冲计数器、数据锁存电路、译码驱动、LED显示电路、时钟电路和产生清零脉冲的单稳态电路组成。

2．框图中各部分的实现方法及功能

1）放大整形电路

由双运算放大器NE5532组成，采用5V电源。

其中一个运算放大器对输入信号进行放大，另一个运算放大器接成过零电压比较器，对放大后的信号进行整形，产生5V的脉冲信号，为了得到0—5V的TTL电平，可用带限幅的过零比较器。