电子技术课程设计题.doc
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电气与信息工程学院
基础教学系
2009年电子技术课程设计题
1音频小信号前置放大电路设计（B）
设计并制作音频小信号前置放大电路。
具体要求如下：
（１）放大倍数AV≥1000；（40分）
（２）通频带20Hz~20KHz；（40分）
（３）放大电路的输入电阻RI≥1M;输出电阻RO＝600；（10分）
说明：
设计方案和器件根据题目要求自行选择，但要求在通用器件范围内。
测试条件：
技术指标在输入正弦波信号峰值Vpp=10mv的条件进行测试（输入输出电阻通过设计方案预以保证），设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。
评分标准：
（１）放大倍数AV≥1000，得满分；800≤AV<1000，得30分；500≤AV<800，得20分；放大倍数AV<500，不得分。
放大电路自激，得零分；
（２）通频带20Hz~20KHz，得满分；上限频率小于15KHz，扣10分；上限频率小于10KHz，扣20分。
下限频率>50Hz，扣10分。
（３）输入电阻不满足设计要求，扣10分；输出电阻不满足要求，扣10分；
发挥部分：
制作一稳压电源，能够为设计的前置放大电路提供电源。
（+5分）
参考元器件：
NE5532,TL082或TL084，LM7815和LM7915等
主要测试设备：
直流电源，信号源，示波器
2音频功率放大电路设计（A）
设计并制作一音频功率放大电路，具体要求如下：
（１）功率放大电路能够提供10倍的电压增益；（10分）
（２）功率放大电路的下限频率小于100Hz（20分），上限频率大于10KHz（30分）;
（３）在负载电阻为8的情况下，输出功率≥1W；（30分）
（４）功率放大电路效率大于50%；（5分）
（５）输出信号无明显失真。
（10分）
（６）输入电阻：
600（5分）
说明：
功率器件不能选用集成音频功率放大电路。
测试条件：
以上技术指标在输入正弦波信号峰峰值Vpp=1V的条件下进行测试。
设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。
评分标准：
（１）能够提供10倍的电压增益，得满分；电压增益小于8倍，扣10分；电压增益小于5倍，不得分；
（２）上限频率大于10KHz，得满分；上限频率8~10KHz，扣5分；上限频率5~8KHz，扣10分；上限频率<5KHz,不得分；
下限频率满足要求，得满分；下限频率100~200KHz，扣5分；下限频率200~500KHz，扣10分；下限频率>500Hz,不得分；
（3）输出功率≥1W,得满分；800mw≤输出功率≤1W,得20分；500mw≤输出功率≤800mw,得20分；输出功率≤500mw,不得分。
（4）设计效率大于50%,得满分；小于50%不得分。
（5）输出信号无明显失真,得满分，否则不得分。
参考元器件：
TL082，3DG6/3DG21,3AX83/3BX83,1N4148/1N4001/2CP10，3DD15中功率管或2N3055大功率管等
主要测试设备：
直流电源，信号源，示波器和8功率电阻
3可编程直流电源（B）
设计一线性输出电压可调的直流电源，电路形式不限，满足设计要求即可。
电源有电压增（+）和电压减（－）两个键，按电压增时电压步进增加，按电压减时电压步进减小。
具体要求如下：
（１）输出电压5~12V,步进1V；（40分）
（２）输出电压分）
（３）输出电流最大1A；（5误差最大±0.1V；（40分）
测试条件：
分别测试输出为5V、6V、7V、。
。
。
、12V的输出电压。
输出电流通过设计电路参数预以保证。
评分标准：
[注：
满分为90分]
（1）输出电压5~12V,步进1V，得满分，否则不得分；
（２）输出电压误差≤±0.1V，得满分；±0.1V≤输出电压误差≤±0.2V，扣10分；±0.2V≤输出电压误差≤±0.3V，扣20分；输出电压误差≥±0.5V，不得分。
发挥部分：
用LED或数码管显示电压设定值；（附加5分）
参考元器件：
74HC191/193,74HC138,三极管S8050/S8550，LM317，CD4511等
4信号发生器设计（B）
设计一个能够输出正弦波、三角波和矩形波的信号源电路，电路形式自行选择。
输出信号的频率可通过开关进行设定，具体要求如下：
（１）输出信号的频率范围为100~800Hz，步进为100Hz。
（60分）
（２）要求输出信号无明显失真，特别是正弦波信号。
（30分）
评分标准：
（１）范围满足设计要求得满分，否则酌情扣分。
（２）输出信号无明显失真可满分，有明显失真酌情扣分。
发挥部分（附加5分）：
进一步扩大输出信号范围和减小步进频率。
主要参考元器件：
NE5532，LM393,74HC191/193,74HC138等。
5频率计设计（A）
设计一个能够测量正弦波信号频率的电路。
具体要求如下：
（１）测频范围为1~9999Hz，精度为1Hz。
（50分）
（２）用数码管显示测频结果。
（30分）
（３）当信号频率超过规定的频段时，设有超量程显示。
（10分）
发挥部分：
扩大频率计的测频范围（超量程换档）。
（5分）
测试条件：
在输入信号峰值为0.1V的情况下测试。
参考元器件：
74HC160，74HC138,74HC573，74HC393、TL082，CD4511,CD4060晶振等。
6交通信号灯控制器（A）
设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则停止行驶（给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外）。
具体要求如下：
（１）用红、绿、黄发光二极管作信号指示灯。
（2）让主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。
可用逻辑开关作主支干道检测车辆是否到来的的信号。
（3）主支干道交替允许通行。
主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。
（4）在每次由绿灯亮转换到红灯亮的过程中，要亮5秒钟的黄灯作为过渡。
（5）设置45秒、25秒计时、5秒计时显示电路。
提示：
设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确，无误再制作实际电路。
参考元器件：
74HC160/161，74HC74，74HC00，74HC153，74HC138，74HC04，CD4060等。
7交通信号灯控制器（B）
设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则停止行驶（给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外）。
具体要求如下：
（１）用红、绿、黄发光二极管作信号指示灯。
（２）主支干道交替允许通行。
主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。
（３）在每次由绿灯亮转换到红灯亮的过程中，要亮5秒钟的黄灯作为过渡。
提示：
设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确，无误再制作实际电路。
参考元器件：
74HC160/161，74HC00，74HC138，CD4060，74HC04等。
8.数字电压表的设计（C）
设计一个简易数字电压表，能够测量直流电压的电压值。
具体要求如下：
（1）测量电压范围分二档：
0~199.9mV、0~1.999V。
（30分）
（2）档位为0~1.999V时，测量误差≤±0.1V；（50分）
（3）用数码管显示测量结果；（10分）
测试条件：
用直流电源产生直流电压进行测试。
发挥部分：
能够测量直流电流值或电阻值，具体指标可自行设定。
（5分）
提示：
可用双积分式A/D转换器。
参考元器件：
ICL7107或MC14433，CD4511，MC1403，MC1413等。
9彩灯控制器的设计（B）
功能要求：
（1）采用一个半导体数码管作为控制器的显示器，能够自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、1、2、3、4、5、6、7（音乐符号数列）和0、2、4、6、8（偶数列）,然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。
（2）打开电源时，控制器可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。
提示：
设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确，无误后再制作实际电路。
参考元器件：
74HC160/74HC161，74HC153，NE555等
10数控直流稳压电源设计（A）
设计一个数控直流稳压电源。
具体要求如下：
（1）输出电压：
0~9.9V步进可调，调整步距0.1V；（40分）
（2）输出电压值用LED数码管显示；（20分）
（3）电压调整：
由“+”、“-”两键分别控制输出电压的步进增减；（30分）
提示：
（1）（方案一）用可逆计数器和D/A实现电压预置和电压步进控制，用线性稳压电源实现；
（2）（方案二）用三端集成稳压块实现可控电源；
发挥部分：
输出电压可在0~9.9V范围任意预置。
（10分）
参考元器件：
74HC190,DAC0832，三极管S8050/8550，3DD15等.
11音响系统放大器设计（A）
设计题目说明：
前置放大器可分为信号前置放大器和主控前置放大器。
信号前置放大器的作用是均衡输入信号并改善其信噪比；主控前置放大器的功能是放大信号、控制并美化音质；功率放大器及电源部分的主要功能是提供整机电源及对前置放大器来的信号作功率放大以推动扬声器。
其组成框图如下图所示：
音量调节
平
衡
调
节
均衡放大器
唱机
功率放大器
扬声器
话筒
音调控制放大器
话筒放大器
主控前置放大器
信号前置放大器
2．设计任务：
设计一个音响系统放大器。
指标要求如下：
（１）负载阻抗；（10分）
（２）额定功率；（20分）
（３）带宽≥；（３0分）
（４）输入阻抗Ri≥500kΩ；（10分）
（５）整机效率η≥50%；（20分）
（６）输入灵敏度话筒输入端≤5mV；（20分）
参考元器件：
NE5532，TDA2030等。
12声音传输系统（A）
制作一个声音产生与接收系统。
指标要求如下：
（1）声源产生的信号为周期性音频脉冲信号，如图A所示，声音信号频率不限，脉冲周期不限。
（50分）
t
（2）接收部分能够准确地接收到声源发生的音频脉冲信号，并用LED显示。
（50分）
图A信号波形示意图
参考元器件：
NE555，74HC161,74HC00,TL082,S8050/S8550和3DD15，扬声器，LM567,发光三极管，电阻电容等。
13洗衣机定时控制器（B）
定时启动→正转20秒→暂停10秒→反转20秒→暂停10秒
定时未到
定时到
停机
设计说明：
洗涤常规模式为：
设计要求：
（1）洗涤时间在20分钟内由用户自行设定。
（2）用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。
（3）当定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号提醒用户注意。
14可编程彩灯控制器的设计（B）
彩灯是由发光二极管（LED）构成的8×8点阵。
当行、列有效时，其交叉点的LED被点亮，当多个LED被点亮时即可形成一定的图案或字符。
彩灯控制器结构框图
改变点亮方式将产生不同的效果。
举例8×8矩阵板显示“中”字图样以及对应的行译码器输出和和列存储器存储代码表。
高位地址
低位地址
行译码输出
列存储器存储的代码
A9~A3
A2A1A0
Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7
D7D6D5D4D3D2D1D0
全0
全0
全0
全0
全0
全0
全0
全0
000
001
010
011
100
101
110
111
10000000
01000000
00100000
00010000
00001000
00000100
00000010
00010001
00010000
00010000
11111110
10010010
10010010
11111110
00010000
00010000
设计要求（90分）：
（1）用LED设计安装一块8×8矩阵板及其驱动电路。
（2）用EEPROM存储器存放待显示的字符，字符数量不少于8个（如0~9,A-Z）。
（4）字符替换用手动开关切换控制。
发挥部分：
循环显示字符，提高显示字符的数量（+5分）。
15宽带直流放大器设计（A）
基本要求
（1）电压增益AV=20dB，输入电压有效值Vi=20mV。
AV可在0～40dB范围内手动连续调节。
（2）最大输出电压正弦波有效值Vo≥2V，输出信号波形无明显失真。
（3）3dB通频带0～1.5MHz；在0～1MHz通频带内增益起伏≤1dB。
（4）放大器的输入电阻≥50W，负载电阻（50±2）。
16A/D转换器设计（B）
根据反馈比较原理设计一个8位的A/D转换器，能够将0~5V的直流信号转换为8位二进制数。
要求转换误差小于0.1V。
参考元器件：
TL082，DAC0832，74HC161，74HC573，74HC11/74HC20
说明：
本次电子技术课程设计题目分为A、B、C三类，C类、B类、A类难度依次增加。
为其分值如下：
A类为100分，B类为95分，C类为90分。
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