CDIO报告电子信息工程一级项目Word文档下载推荐.docx
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按安装方式分类：
插件电阻、贴片电阻.
按功能分分类：
负载电阻、采样电阻、分流电阻、保护电阻等。
（3）电阻标识：
1）数学计数法：
如，104，等于：
10X10000=100K。
如，473，等于47X1000pf=47K。
2）直接标识：
如，标称4R7，即4.7Ohm
3）四色环
用四条有颜色环代表阻值大小。
每种颜色代表不同的数字：
阻值：
黑-0，棕-1，红-2，橙-3，黄-4，绿-5，蓝-6，
紫-7，灰-8，白-9
误差：
金-0.1、银-0.01
各色环表示意义如下：
第一条色环：
阻值的第一位数字；
第二条色环：
阻值的第二位数字；
第三条色环：
10的幂数；
第四条色环：
误差表示。
4）五色环
用五条色环表示电阻的阻值大小，具体如下：
阻值的第三位数字；
阻值乘数的10的幂数；
第五条色环：
误差（常见是棕色，误差为1%）
如图1是电阻的实物图，图2是电阻的电气符号图
图1电阻实物图
图2电阻电气符号图
2.1.2电容
（1）电容的概念：
电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。
我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。
（2）电容分类：
常用的电容有固定电容和电解电容。
（3）电容标识：
容量标识的几种方法：
1）直接标识：
容量47uf，电容耐压25v。
2）使用单位nf：
标称4n7，即4.7nf，转换为pf即为4700pf。
如：
10n，即0.01uf；
33n，即0.033uf。
3）数学计数法：
如瓷介电容，标值104，容量就是：
10X10000pf=0.1uf。
如473，是47X1000pf=0.047uf。
332=33X100pf=3300pf。
4）色码表示法：
沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）
颜色：
黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、
紫=7灰=8白=9
如图3是电容的实物图，图4是电容的电气符号图
图3电容实物图
图4电容电气符号图
2.1.3电感
（1）电感的概念：
电感是指线圈在磁场中活动时，所能感应到的电流的强度，单位是“亨利”（H）。
也指利用此性质制成的元件。
（2）电感分类：
按导磁体性质分:
空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
按工作性质分:
天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈。
按绕线结构分:
单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
按电感形式分：
固定电感线圈、可变电感线圈。
（3）感量和误差的标注方法：
1）直标法
在电感线圈的外壳上直接用数字和文字标出电感线圈的电感量，允许误差及最大工作电流等主要参数。
2）色标法
与电阻标法相同，单位为μH
如图5是电感的实物图，图6是电感的电气符号图
图5电感实物图
图6电感电气符号图
2.1.4二极管
（1）二极管的概念：
二极管又称晶体二极管,简称二极管（diode）;
它只往一个方向传送电流的电子零件。
（2）二极管分类：
按照所用的半导体材料分类：
锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。
根据其不同用途分类：
检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。
按照管芯结构分类：
点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
（3）二极管的工作原理：
晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流Is当外加的反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。
如图7是二极管的实物图，图8是二极管的电气符号图
图7二极管实物图
图8二极管电气符号图
2.1.5三极管
（1）三极管的概念：
半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。
具有三个电极，能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。
在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个NPN（或PNP）结构。
中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C。
（2）三极管的工作原理：
三极管的基本结构是两个反向连结的PN结，可有PNP和NPN两种组合。
三个接出来的端点依序称为发射极（E）、基极（B）和集电极（C）.发射极特别被标出，箭号所指的极为N型半导体，为降压方向。
在没接外加偏压时，两个PN结都会形成耗尽区，将中性的P区和N区隔开。
三极管的电特性和两个PN结的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类。
三极管和两个反向相接的PN二极管最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。
以上述之偏压在正向PNP三极管为例，发射极的电洞注入基极的N型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极方向扩散，同时也被电子复合。
当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时，会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流Ic。
Ic的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。
如图9是三极管的实物图，图10是三极管的电气符号图
图9三极管实物图
图10三极管电气符号图
2.2常用仪表的使用方法
2.2.1万用表
（1）万用表的结构：
万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
（2）使用方法：
1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。
2）进行机械调零。
3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。
4）选择表笔插孔的位置。
5）测量电压：
测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；
如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。
量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。
A.交流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。
B.直流电压的测量：
将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。
若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。
6）测电流：
测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流挡，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。
测量时必须先断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。
如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。
其读数方法如下：
实际值＝指示值×
量程/满偏。
7）测电阻：
用万用表测量电阻时，应按下列方法*作：
A.机械调零。
在使用之前，应该先调节指针定位螺丝使电流示数为零，避免不必要的误差。
B.选择合适的倍率挡。
万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。
一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/3~2/3间。
C.欧姆调零。
测量电阻之前，应将2个表笔短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。
如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。
并且每换一次倍率挡，都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。
D.读数：
表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。
2.2.2毫伏表
（1）毫伏表的概念：
测量毫伏级电压值的仪表。
晶体管毫伏表由输入保护电路、前置放大器、衰减放大器、放大器、表头指示放大电路、整流器、监视输出及电源组成。
输入保护电路用来保护该电路的场效应管。
衰减控制器用来控制各档衰减的接通，使仪器在整个量程均能高精度地工作。
整流器是将放大了的交流信号进行整流，整流后的直流电流再送到表头。
监视输出功能主要是来检测仪器本身的技术指标是否符合出厂时的要求，同时也可作放大器使用。
1）开机前的准备工作：
①将通道输入端测试探头上的红、黑色鳄鱼夹短接；
②将量程开关选最高量程（300V）。
2）操作步骤：
①接通220V电源，按下电源开关，电源指示灯亮，仪器立刻工作。
为了保证仪器稳定性，需预热10秒钟后使用，开机后10秒钟内指针无规则摆动属正常；
②将输入测试探头上的红、黑鳄鱼夹断开后与被测电路并联（红鳄鱼夹接被测电路的正端，黑鳄鱼夹接地端），观察表头指针在刻度盘上所指的位置，若指针在起始点位置基本没动，说明被测电路中的电压甚小，且毫伏表量程选得过高，此时用递减法由高量程向低量程变换，直到表头指针指到满刻度的2/3左右即可；
③准确读数。
表头刻度盘上共刻有四条刻度。
第一条刻度和第二条刻度为测量交流电压有效值的专用刻度，第三条和第四条为测量分贝值的刻度。
当量程开关分别选1mV、10mV、100mV、1V、10V、100V档时，就从第一条刻度读数；
当量程开关分别选3mV、30mV、300mV、3V、30V、300V时，应从第二条刻度读数（逢1就从第一条刻度读数，逢3从第二刻度读数）。
例如：
将量程开关置“1V”档，就从第一条刻度读数。
若指针指的数字是在第一条刻度的“0.7”处，其实际测量值为0.7V；
若量程开关置“3V”档，就从第二条刻度读数。
若指针指在第二条刻度的“2”处，其实际测量值为2V。
以上举例说明，当量程开关选在哪个档位，比如，1V档位，此时毫伏表可以测量外电路中电压的范围是0～1V，满刻度的最大值也就是1V。
当用该仪表去测量外电路中的电平值时，就从第三、四条刻度读数，读数方法是，量程数加上指针指示值，等于实际测量值。
2.2.3示波器
（1）示波器的概念：
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。
示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。
在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。
利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。
下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。
1）选择Y轴耦合方式：
根据被测信号频率的高低，将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。
2）选择Y轴灵敏度：
根据被测信号的大约峰-峰值（如果采用衰减探头，应除以衰减倍数；
在耦合方式取DC档时，还要考虑叠加的直流电压值），将Y轴灵敏度选择V/div开关（或Y轴衰减开关）置于适当档级。
实际使用中如不需读测电压值，则可适当调节Y轴灵敏度微调（或Y轴增益）旋钮，使屏幕上显现所需要高度的波形。
3）选择触发（或同步）信号来源与极性：
通常将触发（或同步）信号极性开关置于“+”或“-”档。
4）选择扫描速度：
根据被测信号周期（或频率）的大约值，将X轴扫描速度t/div（或扫描范围）开关置于适当档级。
实际使用中如不需读测时间值，则可适当调节扫速t/div微调（或扫描微调）旋钮，使屏幕上显示测试所需周期数的波形。
如果需要观察的是信号的边沿部分，则扫速t/div开关应置于最快扫速档。
5）输入被测信号：
被测信号由探头衰减后（或由同轴电缆不衰减直接输入，但此时的输入阻抗降低、输入电容增大），通过Y轴输入端输入示波器。
2.3基本放大器设计
2.2.1设计电路图
如图11是基本放大器设计电路图
图11基本放大器设计电路图
如图12是PCB板图
图12PCB板图
2.2.2设计步骤
设计要求：
VCC=5V，
=2mA，β=200，RL=5k，f=1000Hz，RS=1k，Vs=11mV，带载至少放大20倍。
设计步骤：
1.取VE=0.2VCC=0.2×
5=1V
RE=
=
=500
2.取Vc=0.5VCC=0.5×
5=2.5V
RC=
=
=1.25k
3.取VB=VBE（on）+VE=0.7+1=1.7V
I1=10IB=10×
=10×
=0.1mA
则：
RB1=
=33k
RB2=
=17k
4.取电容C1：
电容C2：
取C1=C2=10uF
旁路电容Ce：
取Ce=20uF
2.2.3Multisim仿真结果
如图13是Multisim仿真电路图
图13Multisim仿真电路图
如图14是仿真波形图，可以看出输入输出波形不失真
图14仿真波形图
经过对静态工作点的调试，调试静态工作点Vc为3V左右，图15是输入、输出电压
图15输入（左）、输出电压
电压放大倍数：
Av=
=50，符合要求。
3、设计总结或结论
通过本次CDIO项目设计，了解了几种基本器件，学习了几种基本仪器的使用方法，掌握了基本放大器的设计方法和步骤，下面是我对项目设计的总结：
（1）、几种基本器件认识
了解了电阻，电容，电感，二极管及三极管的概念，熟悉了它们的基本参数或工作原理，这些器件是设计放大器的基本原件，所以必须牢固掌握。
（2）、常用仪表的使用方法
了解了万用表，毫伏表及示波器的使用方法，这些常用仪表是在设计或实验过程中经常要用到的测量仪表，如用万用表可以轻松地测得电阻的阻值，避免了计算的误差；
示波器可以清楚地看到输入或输出波形是否失真，并很容易操作。
这些仪表使用方法的熟练掌握可以对今后的项目设计提供很大的帮助。
（3）、基本放大器设计
掌握了基本放大器设计的电路原理图，熟悉了设计步骤，巩固了理论知识。
共发射极的放大器是最常用的一种放大器，因为他同时具有电压和电流放大作用，而且本次设计的设计电路图具有负反馈，可以稳定放大器的静态工作点，可谓典型的基本放大器设计电路图；
并且熟悉了设计步骤，一般设计放大器是从输出到输入，从第一级到第二级；
而且巩固了理论知识，将所学理论知识应用到实际设计中，加深对一些经验公式的印象。
通过实际设计发现，理论计算出来的数值与实际有较大差别，所以需要通过调试来使实际设计的放大器更完善，理论与实际的差别，调试占很大一部分比重。
4、参考文献
[1]康华光.电子技术基础（模拟部分）.北京：
高等教育出版社，1988
[2]衣承斌，刘京南.模拟集成电子技术基础.南京：
东南大学出版社，1993
[3]蔡惟铮，吴建强.常用电子元器件简明手册.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社，1989
[4]张风言.电子电路基础.北京：
高等教育出版社，1995
课程设计
评语
成绩
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