电子技术课程设计报告.docx
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电子技术课程设计报告
电子技术课程设计报告
学院：
测控技术与通信工程学院
专业班级：
学生姓名：
指导教师：
完成时间：
2011/12/28
成绩：
评阅意见：
评阅教师日期
窗口电压音响显示电路设计报告
一.设计要求
设计一个窗口电压检测电路，电压检测范围为4-8V,输入信号为交流信号，当输入电压在检测范围内时，给出声音提示。
二.设计的作用、目的
1.掌握窗口比较器的主要性能和特点。
2.掌握窗口比较器的调试方法，学会用面包板对电路进行仿真。
3.掌握窗口比较器的设计方法。
4.培养自己的实践能力、独立分析问题和解决问题的能力。
5.培养自己的创新能力和创新思维。
三.设计的具体实现
1．系统概述
此电路由二极管，电阻，等元件组成。
电路工作原理：
窗口电压比较器负责对外部的输入电压进行检测，当在检测范围内时，电压比较器给出控制信号方波发生器产生方波，驱动蜂鸣器发声。
2．单元电路设计（或仿真）与分析
仿真结果：
3．电路的安装与调试
（1）在实际连电路时，会出现接触不好等情况。
这是由于试验箱的质量和试验器件的质量不好的关系。
这时可用万用表测量各个接头的电压来判断是否接触不好。
（2）要注意每个元器件的工作原理和功能，以及逻辑器件的管脚图，以免因此而造成不必要的损失。
（3）搭接工作完成后，做一次系统的检查，如果各部分连接正确，方可接通电源，进行调试。
调试中如果发现实验现象与设计要求不符合，可从简单部分或某一个预知特性的点开始，逐级进行查找，逐步缩小故障可能存在的范围，知道查出故障点并排除，使之达到预定的目的。
四．心得体会、存在问题和进一步的改进意见等
在电路组装过程中，遇到的最大问题是，当时设计时考虑不周全，芯片分布不够合理，出现了许多“特长线”。
不但影响布线速度，而且也会给后来的调试带来不必要的麻烦。
当时已经布线不少，不可能重新开始，再三权衡，最后只移动了一个芯片，问题就得到了很大改善。
其次就是布线，因为要求不准交叉，且横平竖直，所以在保证连通的情况下，在布线上也下了不少工夫。
调试过程中，第一轮用万用表欧姆档测试，就遇了实验板上有插孔不通的情况，导致芯片不能正常工作。
相对于别的办法，我选择了导线显式连通，因为其更明晰，更易实现。
对于高阻导线则只能换掉。
第二轮接电后，用万用表的电压档测试单元电路的状态。
4.3改进意见
（1）更换现有水平最好的传感器
（2）为了提高精确度，多次测量
（3）改用量程较细致的表
（4）在课程设计中运用所学知识将其付诸实践，这并不是在课后看书过程的深入理解，这需要的是一种理论联系实现的能力。
（5）在课程设计实习中通过对电路的链接懂得了如何通过设计的分析对所连电路的整体布局，如何让更好的放置芯片最合适的位置。
（6）遇到问题，先仔细检查，然后可以请教一些同学。
在设计时与同学互相交流，借鉴一些值得借鉴的地方。
（7）实验过程中不仅要求知识的掌握，更要有绝对的耐心与细心。
五．附录
窗口电压音响显示电路
六．参考文献
[1]童诗白主编.《模拟电子技术基础》（第三版）·高教出版社.2001
[2]杨素行主编.《模拟电子线路基础简明教程》杨素行（第二版）·高教出版社.1998
[3]王成华主编.《电子线路基础教程》.科学出版社.2000
[4]李万臣主编.《模拟电子技术基础实验与课程设计》（第一版）·哈尔滨工程大学出版社·2001
[5]孙梅生主编.<<电子技术基础课程设计>>.高教出版社.1989
[6]吴友宇.模拟电子技术基础.武汉：
清华大学出版社，2009.
[7]康华光．模拟电子技术基础．武汉：
高等教育出版社，2005.7．
[8]舒庆莹，凌玲．模拟电子技术基础实验．武汉：
武汉理工大学出版社，2008.2．
[9]徐国华.电子技能实训教程.北京:
北京航空航天大学出版社，2006
[10]谢自美.电子线路设计.第三版.武汉:
华中科技大学出版社，2006
[11]万嘉若，林康运.电子线路基础.上海:
高等教育出版社，2006
多用信号发生器设计报告
一.设计要求
（1）电路能输出正弦波、方波、三角波等三种波形；
（2）输出信号频率要求可调；
（3）拟定测试方案和设计步骤；
（4）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；
（5）在实验箱上按照电路图连电路；
（6）测试输出信号波形
二.设计的作用、目的
1.掌握信号发生器的设计方法和测试技术
2.了解信号发生器的工作原理和应用
3.掌握运算放大器的应用
三.设计的具体实现（三号宋体）
1．系统概述
通过两个运算放大器来实现波形的输出，不同位置有着不同的波形。
包括矩形波、三角波、正弦波。
运放A1
运放A2
矩形波
正弦波形输出
三角波
2．单元电路设计（或仿真）与分析
实验结果：
实物图：
3．电路的安装与调试
（1）在实际连电路时，会出现接触不好等情况。
这是由于试验箱的质量和试验器件的质量不好的关系。
这时可用万用表测量各个接头的电压来判断是否接触不好。
（2）要注意每个元器件的工作原理和功能，以及逻辑器件的管脚图，以免因此而造成不必要的损失。
（3）搭接工作完成后，做一次系统的检查，如果各部分连接正确，方可接通电源，进行调试。
调试中如果发现实验现象与设计要求不符合，可从简单部分或某一个预知特性的点开始，逐级进行查找，逐步缩小故障可能存在的范围，知道查出故障点并排除，使之达到预定的目的。
（4）本实验的主要问题是各元件参数的选取，以及元件的好坏。
4．心得体会、存在问题和进一步的改进意见等
（1）通过本次实验，让我更加了解了设计电路的程序，也让我了解了关于多信号发生器的基本原理与设计理念，要设计一个电路本来要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。
（2）在整个课程设计的过程当中出现一些问题。
比如说设计原理图时，我们必须懂得多用信号发生器的工作原理。
电路的设计过程及参数确定不大懂得如何把握才能使实验更加的精确。
还有就是在作品调试时，因为我所设计得电路相对于一些复杂的电路来说，应该算是比较简单的，所以应该比较容易把结果调试出来。
调试前需要检查每一个结点，以及元器件的参数。
（3）在做实验时，要有耐心，遇到问题时要有平常心和越挫越勇的决心。
而且，这次的实验强烈的激起了我对我们所学专业的兴趣，我想这次的课程设计对我以后的专业课程的学习将有很大的帮助。
（4）通过本次实验，也让我更加认识到自己的不足，我的理论基础不够扎实，认识到实践要用理论作指导。
只有在扎实的理论分析下，再加上一定的实践，才能获得较理想的结果。
（5）同时，能得到这次课程设计的完成，也一定要感谢老师的指导和帮助！
五．附录
多用信号发生器
六．参考文献
[1]童诗白主编.《模拟电子技术基础》（第三版）·高教出版社.2001
[2]杨素行主编.《模拟电子线路基础简明教程》杨素行（第二版）·高教出版社.1998
[3]王成华主编.《电子线路基础教程》.科学出版社.2000
[4]李万臣主编.《模拟电子技术基础实验与课程设计》（第一版）·哈尔滨工程大学出版社·2001
[5]孙梅生主编.<<电子技术基础课程设计>>.高教出版社.1989
[6]吴友宇.模拟电子技术基础.武汉：
清华大学出版社，2009.
[7]康华光．模拟电子技术基础．武汉：
高等教育出版社，2005.7．
[8]舒庆莹，凌玲．模拟电子技术基础实验．武汉：
武汉理工大学出版社，2008.2．
[9]徐国华.电子技能实训教程.北京:
北京航空航天大学出版社，2006
[10]谢自美.电子线路设计.第三版.武汉:
华中科技大学出版社，2006
[11]万嘉若，林康运.电子线路基础.上海:
高等教育出版社，2006
温度控制系统设计报告
一.设计要求
1.巩固所学的相关理论知识
2.实践所掌握的电子制作技能
3.会运用multism工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计
4.通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则
5．掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法。
6.能力分析实验中出现的正常或不正常现象（或数据）独立解决调试中所发生的问题
7.设计一个具有温度检测、放大与控制功能的温度检测系统。
用负温度热敏电阻器作为温度传感器检测加热装置，将加热装置R的温度控制在一定范围内。
具体要求：
当加热装置R温度小于50摄氏度，开关K接通，加热器升温；
当加热装置R温度大于60摄氏度，开关K断开，加热器自然降温；
当加热装置R温度小于40摄氏度或大于70摄氏度时，用发光二极管发光报警指示。
二、设计的作用、目的
1.学习电桥在温度信号采集中的应用，掌握由双臂电桥和差分输入集成运算放大器构成的桥式放大电路；
2.掌握滞回比较器的性能和调试方法；
3.学会温度检测系统的测量和调试方法。
三、设计的具体实现
1.系统概述
通过模拟温度感应器来提取周围环境的温度模拟信号，之后通过选择比较器来进行信号的筛选和传递，由控制部分对信号做出相应的反应，后控制开启关闭模拟温度调节系统开关以达到控制环境温度的目的。
模拟温度感应部
选择比较器
指示控制部分
模拟温度调节开关
2．单元电路设计（或仿真）与分析
3．电路的安装与调试
安装和调试过程中，主要问题有，对电路器件的不熟悉导致时长安装了错误线路，对模块的引脚作用没有熟记。
在安装各个电子器件之间的逻辑线路组合式，出现混乱的现象，导致电路没有正常按照设想工作，出现两个二极管都没有发亮和只有一个发亮而调节电阻后另一个任然没有按预期发光的现象。
解决措施：
按照设计图逐级检查线路的连接，然后用万用表对电路元器件进行检测看是否有问题。
最后由于导线断路影响实验结果。
4．色环电阻的辨别方法
对于用色环来表示的电阻，分为四色环和五色环两种表示法。
四色环表示法规则如下表：
颜色
无
银
金
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
第一位有效值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
第二位有效值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
第三位倍 乘
10-2
10-1
100
101
102
103
104
105
106
107
108
第四位误差/%
±20
±10
±5
四色环电阻的阻值快速识别步骤：
第一步
当我们拿到一个四色环电阻时，首先看它的第四道色环，第四道色环一般离其它三道色环的距离较远一些，容易找到，并且第四色环的颜色也只有金和银两种色，或者是没有第四道色环即无色。
之所以要先看第四道色环不仅仅是因为它位置特殊和颜色简单容易识别而已，而是因为它将决定第一道和第二道色环的颜色，这个重要的特征由标称值系列来决定的。
标称值系列
误差/%
电阻器标称值/Ω
E24
±5
1.0
1.1
1.2
1.3
1.5
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.7
3.0
3.3
3.6
3.9
4.3
4.7
5.1
5.6
6.2
6.8
7.5
8.2
9.1
E12
±10
1.0
1.2
1.5
1.8
2.2
2.7
3.3
3.9
4.7
5.6
6.8
8.2
E6
±20
1.0
1.5
2.2
3.3
4.7
6.8
标称值系列有E24、E12和E6三种，它们的误差分别是±5/%、±10/%、±20/%，而在四色环电阻中刚好用金银无这三种色来分别代表这三个系列的误差，也就是第四道色环
如果是金色的话，那么电阻器标称值就只有24个数值，
如果是银色的话就只有12个数值，
如果是无色的话就只有6个数值，
第二步
看完第四道色环后接着是先看第三道色环，第三道色环是快速读出阻值的关键一环，大家都知道第三环是倍乘，如果只是读出倍乘的话那将影响整个阻值读取过程，我们应该将倍乘直接读成阻值的单位，再加上第一二道色环的数值就是正确的结果
颜色
倍乘
数值范围
单位
金
10-1
1.0-9.1Ω
几点几欧
黑
100
10-91Ω
几十几欧
棕
101
100-910Ω
几百几十欧
红
102
1.0-9.1KΩ
几点几千欧
橙
103
10-91KΩ
几十几千欧
黄
104
100-910KΩ
几百几十千欧
绿
105
1.0-9.1MΩ
几点几兆欧
蓝
106
10-91MΩ
几十几兆欧
紫
107
100-910MΩ
几百几十兆欧
以上是第三道色环比较常用的颜色，而灰和白这两种色因为倍乘太大一般不会用，银这种色太小也不会常用，而无这种色因为没有相对应倍乘，所以这第三道色环不可能是无色。
第三步
然后再看第一二道色环，第一二道色环代表的是有效值，第一道色环一般会紧靠在色环电阻的某一端，紧接着的是第二道色环和第三道色环，然后再隔较远的距离才是第四道色环，如何快速读出第一二道色环数值？
请牢记下面这句口诀：
棕一红二橙三黄四绿五蓝六紫七灰八白九黑零
第四步
检查最后读出的阻值是否正确
①根据第四道色环的颜色所对应的标称系列来检查
第一二道色环是由棕红橙黄绿蓝紫灰白黑这种颜色每两种色组合而成，按道理可以配成1024种组合，但是我们在第一步时先看了第四道色环，因为E6和E12系列的阻值都是E24系列里重复的，不管第四道是金银无这三种颜色的任一种颜色，它们总共只有24个对应阻值，也就是说第一二道色环的颜色组合也只有24种，比如说第一二道色环若分别为
棕和黑，那么第四道色环可以是金银无三种颜色的任一种，因为三个标称值系列都有1.0对应阻值
棕和棕，那么第四道色环只能是金色了，因为只有E24标称值系列才有1.1对应阻值
棕和红，那么第四道色环是金或银了，因为E24和E12标称值系列都有1.2对应阻值
棕和黄，那么你可能是眼花没看清楚，因为三个标称值系列中都没有1.4对应阻值，这时你应该再仔细看一遍。
②根据第三道色环的颜色所对应的倍乘来检查
因为这第三道色环的倍乘，色环电阻的阻值就好像是科学计数法，所以第一道色环不可能是黑色，这里面的原因我们来举例说明，假如某个四色环电阻的色环排列是黑红黄金，这样读出来的阻值便是20KΩ，那么红黑橙金呢，读出来的阻值也是20KΩ，用科学计数法来表示黑红黄金是02×104,而红黑橙金表示是20×103,显然前面个数是不科学的，因为第一个零是无意义的，这样在做色环电阻时就会注意到，如果第一个色环是黑色的话那就会修改第三道色环的颜色来修改倍乘，从而保证了第一道色环不会是黑色。
③根据电子产品或电子电路的性质来分析这个电阻的阻值读数是否合理正确。
但是说实在的，现在的电阻产品，你要区分色环距离的大小的确很困难，哪一环是第一环，往往凭借经验来识别；对四色环而言，还有一点可以借鉴，那就是：
四色环电阻的第四环，不是金色，就是银色，而不会是其它颜色（这一点在五色环中不适用）；这样你就可以知道那一环该是第一环了。
五色环表示法规则如下表：
颜色
无
银
金
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
第一位有效值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
第二位有效值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
第三位有效值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
第四位倍 乘
10-2
10-1
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
第五位误差/%
±20
±10
±5
±1
±2
±0.5
±0.25
±0.1
±0.05
五色环电阻与四色环电阻之间的不同之处有：
前三色环是有效数值，第四色环是倍乘，第五色环是误差。
五色环电阻的阻值快速识别步骤：
①五色环电阻阻值识别步骤和四色环电阻识别的步骤是差不多的，依然是先看第五环（即最后一环），四色环电阻的最后一环只有金银无三种色，而五色环电阻的最后一环却有金银棕红绿蓝紫灰无九种色，这样使五色环的误差精度有所提高。
②五色环电阻阻值识别第二步同四色环电阻识别一样，也是看第四环（即倒数第二环）倍乘，因为前面三位有效数值，所以五色环电阻的倍乘与四色环电阻的倍乘完会不同，不同之处主要表现在第四色环的倍乘比四色环电阻的第三色环倍乘的倍率大101
颜色
倍乘
数值范围
单位
银
10-1
1.00-9.10Ω
几点几几欧
金
100
10.0-91.0Ω
几十几点几欧
黑
101
100-910Ω
几百几十几欧
棕
102
1.00-9.10KΩ
几点几几千欧
红
103
10.0-91.0KΩ
几十几点几千欧
橙
104
100-910KΩ
几百几十几千欧
黄
105
1.00-9.10MΩ
几点几几兆欧
绿
106
10.0-91.0MΩ
几十几点几兆欧
蓝
107
100-910MΩ
几百几十几兆欧
③五色环电阻的前三色环有效值识别方法和四色环电阻完全相同，由于有三个有效值，使得五色环电阻精确度比四色环电阻明显提高，所以五色环电阻一般作精密电阻使用了。
色环电阻的基本单位是欧姆，色环电容的基本单位是皮法，色环电感的基本单位是微亨。
色环电阻顺序的识别方法
色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型，无论怎样安装，维修者都能方便的读出其阻值，便于检测和更换。
但在实践中发现，有些色环电阻的排列顺序不甚分明，往往容易读错，在识别时，可运用如下技巧加以判断：
技巧1：
先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。
最常用的表示电阻误差的颜色是：
金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。
技巧2：
棕色环是否是误差标志的判别。
棕色环既常用做误差环，又常作为有效数字环，且常常在第一环和最末一环中同时出现，使人很难识别谁是第一环。
在实践中，可以按照色环之间的间隔加以判别：
比如对于一个五道色环的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判定色环的排列顺序。
技巧3：
在仅靠色环间距还无法判定色环顺序的情况下，还可以利用电阻的生产序列值来加以判别。
比如有一个电阻的色环读序是：
棕、黑、黑、黄、棕，其值为：
100×104Ω=1MΩ误差为1﹪，属于正常的电阻系列值，若是反顺序读：
棕、黄、黑、黑、棕，其值为140×100Ω=140Ω，误差为1﹪。
显然按照后一种排序所读出的电阻值，在电阻的生产系列中是没有的，故后一种色环顺序是不对的。
4．心得体会、存在问题和进一步的改进意见
4.1心得体会
本次课程设计过程中，根据温度测量与控制原理，将温度-电压变换电路，K-℃变换电路，反响放大器，比较器电路，继电器驱动电路连接起来，然后对电路按要求进行扩展与调试。
本次课程设计前期主要是对proteus软件的学习，熟悉与掌握基本的运用，中期就是查找资料与实践，这使我再一次的温习了模电的知识得到更大的巩固，后期就是制作了，在制作的过程中也遇到了很多问题，但都坚持下来了，过程很辛苦但收获很快乐。
同时这也是对我过去所学、问题解决能力的一次考验吧，让我清楚的认识到书本上学到的不一定能很好的运用到实践中。
这次课程设计主要是运用数字电路逻辑设计的一些相关知识，在整个实习过程中，都离不开对数字电路课程知识的再学习。
我在最开始，就先将实习用到的知识通过翻阅数电书回顾了一遍（这也是对这门课的复习，给以后的复习备考减少了很多负担），这样的回顾让我对知识的理解更加透彻，对后来的快速设计起了很好的铺垫作用。
而且还参考了数字电路实验指导书，关于芯片的管脚，里面有清晰的描述。
据老师介绍，这是大学里唯一一次比较大型的动手实践机会。
我当然不会错过。
课程设计，通过选择的题目，根据要求，运用所学知识将其付诸实践来完成。
这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是一种理论联系实践的能力。
理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论，而实际的动手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题。
有些知识在理论上可能完全没错但到了实际中则不然。
比如在动笔做题时我们是不用考虑导线、电阻是否连接的牢固合理，但在实际中，导线电阻有时是会带来时延造成花型变化的错乱，所以我们应尽量在连接电路时选择最短路径。
平时试验中，我就很认真，所以会比平时不动手的要轻松地多。
4.2存在的问题
温度的调控能力和传感器的反应速度有非常大的关系。
如果温度传感器对温度的敏感速度非常低，控制器就无法及时得在欲控制温度处停止降温，这样就起不到控制温度的目的了。
如果控制的密室温度上升速度再快点，或者密室再大点，控制的精度就又会降下来的。
因此，在温度传感器方面必须进行改进。
我的改进意见是加大传感器的表面积，或者是跟换效果最好的传感器，这样就会在更苛刻的条件下也可以有较大的精度了
在电路组装过程中，遇到的最大问题是，当时设计时考虑不周全，芯片分布不够合理，出现了许多“特长线”。
不但影响布线速度，而且也会给后来的调试带来不必要的麻烦。
当时已经布线不少，不可能重新开始，再三权衡，最后只移动了一个芯片，问题就得到了很大改善。
其次就是布线，因为要求不准交叉，且横平竖直，所以在保证连通的情况下，在布线上也下了不少工夫。
调试过程中，第一轮用万用表欧姆档测试，就遇了实验板上有插孔不通的情况，导致芯片不能正常工作。
相对于别的办法，我选择了导线显式连通，因为其更明晰，更易实现。
对于高阻导线则只能换掉。
第二轮接电后，用万用表的电压档测试单元电路的状态。
4.3改进意见
（1）更换现有水平最好的传感器
（2）为了提高精确度，多次测量
（3）改用量程较细致的表
（4）在课程设计中运用所学知识将其付诸实践，这并不是在课后看书过程的深入理解，这需要的是一种理论联系实现的能力。
（5）在课程设计实习中通过对电路的链接懂得了如何通过设计的分析对所连电路的整体布局，如何让更好的放置芯片最合适的位置。
（6）遇到问题，先仔细检查，然后可以请教一些同学。
在设计时与同学互相交流，借鉴一些值得借鉴的地方。
（7）实验过程中不仅要求知识的掌握，更要有绝对的耐心与细心
（8）在设计过程，自己查表来确定芯片，分析功能。
（9）做实验时，要有耐心，遇到问题时要有平常心和越挫越勇的决心。
（10）通过本次实验，也让我更加认识到自己的不足，我的理论基础不够扎实，认识到实践要用理论作指导。
只有在扎实的理论分析下，再加上一定的实践，才能获得较理想的结果。
（11）这次课程设计的完成，也一定要感谢老师的指导和帮助！
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