通信类开放实验室设计题目.docx
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通信类开放实验室设计题目
通信类开放实验室设计题目
课题一直流稳压电源
(一)设计目的
1、学习直流稳压电源的设计方法;
2、研究直流稳压电源的设计方案;
3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法;
(二)设计要求和技术指标
1、技术指标:
要求电源输出电压为±12V(或±9V/±5V),输入电压为交流220V,最大输出电流为Iomax=2000mA,纹波电压△VOP-P≤5mV,稳压系数Sr≤5%。
2、设计要求
(1)设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源;
(2)拟定测试方案和设计步骤;
(3)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;
(4)在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源;
(5)测量直流稳压电源的内阻;
(6)测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压;
(7)撰写设计报告。
(三)设计提示
1、设计电路框图如图所示
稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节,晶体管选用3DD或3DG等型号;若用集成电路选78XX和79XX稳压器。
测量稳压系数:
在负载电流为最大时,分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo,并将其中最大一个代入公式计算Sr,
当负载不变时,Sr=ΔVoVI/ΔVIVO。
测量内阻:
在输入交流为220V,分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo,ro=ΔVO/ΔIL。
纹波电压测量:
叠加在输出电压上的交流分量,一般为mV级。
可将其放大后,用示波器观测其峰-峰值△VOP-P;用可用交流毫伏表测量其有效值△VO,由于纹波电压不是正弦波,所以用有效值衡量存在一定误差。
2、实验仪器设备
自耦变压器一台、数字万用表、交流毫伏表、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器
3、设计用主要器件
变压器、整流二极管、集成稳压器(7812/7912/7809/7909/7805/7905)、电容、电阻若干
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格。
4、调试总结。
(五)设计总结
1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点,对设计方案进行比较。
2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。
题二简易信号发生器
(一)设计目的
1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能输出正弦波;
(2)输出信号的频率要求可调;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)测量输出信号的幅度和频率;
(7)撰写设计报告。
2、技术指标
频率范围:
100Hz~1KHz;
输出电压:
正弦波VP-P=1~5V。
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以使用555集成电路产生正弦波;
(2)也可用单片集成芯片IC8038实现,采用这种方案时要求幅度可调。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)双运放NE5532(或747)1只(或7412只)、三极管、电阻电容若干;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
1、总结信号发生器的设计和测试方法;
2、总结设计信号发生器所用的知识点;
课题三简易MIC放大器
(一)设计目的
1、掌握信号放大电路设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能将MIC信号放大并匹配给音频放大器;
(2)输出信号噪声要小;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)测量电路的通频带BW;
(7)撰写设计报告。
2、技术指标
频率范围:
100Hz~15KHz;
输出电压:
VP-P>=200mV。
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以使用NE5532集成运算放大器;
(2)也可用单片集成电路(自选型号)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)双运放NE5532、MIC1只、三极管、电阻电容若干;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
1、总结信号放大器的设计和测试方法;
2、总结设计信号发生器所用的知识点;
课题四简易声控开关
(一)设计目的
1、掌握信号放大及信号采集处理电路的设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能在声音控制下接通被控电路;
(2)被控电路使用5V电源;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
频率范围:
灵敏度根据实际情况而定;
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以使用MIC或者扬声器采集声音、用集成运放放大信号、驱动继电器等形式;
(2)也可用单片集成芯片实现。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)自选;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
课题五自动浇花机
(一)设计目的
1、掌握信号放大电路设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能实现当花盆缺水时自动交水,其缺水程度、浇水量可调;
(2)输出信号噪声要小;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以利用测量土壤阻抗的方法实现土壤缺水度测量,利用运放放大信号;
(2)也可以选用其他方案(自选型号)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)双运放741、三极管、电阻电容若干、其他所需材料自备;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
课题六流水线啤酒瓶计算器
(一)设计目的
1、掌握信号采集、放大、处理等电路设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能实现检测啤酒瓶在传送带上传送的数量,并显示(可以使用二进制的方式显示);
(2)要求无误操作;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以利用红外线检测;
(2)也可以选用其他方案(器件型号自选)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)自选;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
课题七数字频率计
(一)设计目的
1、掌握信号采集、放大、处理等电路设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能实现采集正弦信号的频率,并显示(可以使用二进制的方式显示);
(2)要求电路能采集频率为1~15HZ、Vpp=4V范围的正弦信号、显示出其频率大下;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以利用电压比较器检测频率、NE555P产生秒信号或者使用晶体振荡器产生;
(2)也可以选用其他方案(器件型号自选)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)自选;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
课题八水位报警器
(一)设计目的
1、掌握信号采集、放大、处理等电路设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能实现对水位进行检测,当被检查水位高于警戒水位时电路能够自动发出报警音(报警声音要求至少在两种声音之间交替且悦耳);
(2)要求无误操作;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以利用NE555P产生报警信号、利用测量电阻的方式检测水位;
(2)也可以选用其他方案(器件型号自选)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)自选;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
课题九简易电子琴
(一)设计目的
1、掌握信号产生、放大、处理等电路设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)电路能实现七个频率的音频信号产生,并根据按键发出相应的声音;
(2)要求各声音要与实际相似;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)产生基频信号,利用分频原理实现各按键声音;
(2)也可以选用其他方案(器件型号自选)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)自选;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
课题十篮球竞赛30S定时器
(一)设计目的
1、掌握定时器的工作原理及设计方法;
2、培养学生实际动手能力和理论联系实际的能力;
(二)设计要求和技术指标
1、技术指标
略
2、设计要求
(1)设计一个定时器,定时时间为24S,按减方式计时,每隔1s,定时器减1:
能以数字形式显示时间;
(2)设置两个外部控制开关,控制定时器的直接启动和复位计时、暂停和连续计时;
(3)当定时器递减计时到0时,定时器保持0不变,同时发出声光报警信号;
(4)拟定测试方案和设计步骤;
(5)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;
(6)要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图;
(7)在万能板或面包板或PCB板上制作篮球竞赛30S定时器;
(8)撰写设计报告。
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以使用555集成电路产生时钟信号,用74LS192作计数器。
用较高频率的矩形波信号(1KHZ)驱动扬声器时,扬声器才会发出声音。
(2)也可以选用其他方案(自选型号)。
2、实验仪器设备
数字万用表、、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器
3、设计用主要器件
74LS191(2片)、74LS192(1片)、74LS00(2片)、NE555(1片)74LS90(3片)、CD4511(2片)发光二级管(2只)、共阴极显示器(2只)扬声声器一个、电容、电阻若干。
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格。
4、调试总结。
(五)设计总结
1、总结定时器运用到的主要知识点,对设计方案进行比较。
2、了解用集成芯片控制报警电路的工作原理。
课题十一多路智力竞赛抢答器
(一)设计目的
1、掌握抢答器的工作原理及设计方法。
2、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号一一对应,S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7;
(2)给主持人设置一个控制开关,用来控制系统清零(编号显示数码管灭灯)和抢答开始;
(3)抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后,若有选手按抢答按钮,编号立即锁存,并在LED上显示选手的编号,同时扬声器给出音响提示。
此外封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
优先抢答的选手编号一直保持到主持人将系统清零为止;
(4)拟定测试方案和设计步骤;
(5)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;
(6)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(7)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成抢答电路,可用具有预置数功能的74LS192设计定时电路,555和三极管构成报警电路
(2)也可以选用其他方案(自选型号)。
2、设计用仪器设备:
数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)74LS148(2片)、74LS279(2片)、74LS48(4片)、74LS192(2片)、74LS00(2片)、NE555(2片)发光二级管(2只)、共阴极显示器(2只)、三极管(一个)、电阻电容若干;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
1、总结抢答器的工作原理和设计方法;
2、总结设计抢答器所用的知识点;
课题十二汽车尾灯控制电路
(一)设计目的
1、掌握汽车尾灯控制电路的设计方法、装调技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)设计一个汽车尾灯控制电路,实现对汽车尾灯显示状态的控制。
汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二级管来模拟),根据汽车运行情况,指示灯有5种不同的状态:
A、汽车正常行驶时,左右两侧的指示灯全部熄灭;
B、汽车右转弯行驶时,右侧3个指示灯按右循环点亮,左侧的指示灯熄灭;
C、汽车左转弯行驶时,左侧3个指示灯按右循环点亮,右侧的指示灯熄灭;
D、汽车临时刹车时,所有的指示灯全亮;
E、倒车时,尾部6个指示灯随CP时钟信号闪烁;
(2)用七段数码管显示汽车的几种工作状态,即正常行驶、右转弯、左转弯、刹车、倒车等功能;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(7)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可用74LS138和门电路构成尾灯电路,双JK触发器74LS76构成三进制计数器;
(2)也可用其他集成电路(自选型号)。
2、设计用仪器设备:
数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)74LS138(1片)、74LS76(1片)、74LS00(2片)、NE555(1片)、发光二极管6个、共阴极显示器(只);
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
1、在设计过程中会遇到那些故障?
如何排除故障?
2、总结设计汽车尾灯控制电路所用的知识点;
课题十三超温及降温报警器
(一)设计目的
1、掌握超温及降温报警器设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)温度超过和低于允许的温度范围时能够进行声光报警;
(2)能够对温度的上限和下限进行调节;
(3)采用检波二级管来感应温度的变化;
(4)拟定测试方案和设计步骤;
(5)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;
(6)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(7)撰写设计报告。
2、技术指标
对温度的分辨能力:
<1度;
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以使用CD4011四与非门集成电路构成超温及降温报警器
(2)也可其他方式实现。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)CD4011(1片)、压电蜂鸣器(1个)、检波二级管2AP9(2只)、电阻、电容若干;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
1、总结利用检波二级管来感应温度的原理与方法。
2、总结设计超温及降温报警器所用的知识点。
课题十四方波-三角波-正弦波函数发生器
(一)设计目的
1、掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)输出波形:
正弦波、方波、三角波;
(2)频率范围:
1-10hz,10-100hz;
(3)输出电压:
峰-峰值2V;
(4)输出波形失真小;
(5)拟定测试方案和设计步骤;
(6)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;
(7)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(8)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可利用单片集成电路函数发生器ICL8038来设计;
(2)也可以选用其他方案(自选型号)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)单运放741(2只)、三极管、电阻电容若干;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
1、三角波的输出幅度是否可以超过方波的幅度?
2、用差分放大器实现三角波-正弦波的变换,有何优缺点?
为什么?
课题十五15W纯甲类功放
(一)设计目的
1、掌握甲类功放的设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)输出功率15W;
(2)频率响应5HZ-50HZ;
(3)电压增益大于20DB;
(4)接入音频信号,输出声音流畅自然。
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)功率输出管可用东芝的2SC3281;
(2)也可以选用其他方案(器件型号自选)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板。
3、设计用主要器件:
(1)自选;
(四)设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、调试总结,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考
1、理解甲类功放的设计方法和测试技术;
2、总结设计甲类功放所用到的知识;
课题十六数字时钟
(一)设计目的
1、掌握数字电路设计方法和测试技术。
2、了解相关器件的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求
1、设计要求
(1)准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间;
(2)小时为“12翻1”分和秒的计时要求为60进位;
(3)能进行校正时间;
(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)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;
(6)撰写设计报告。
2、技术指标
略
(三)设计提示
1、方案提示:
(1)可以利用NE555与RC构成多谐振荡器;
(2)也可以选用其他方案(器件型号自选)。
2、设计用仪器设备:
示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生