模拟电路课程设计任务书.docx

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模拟电路课程设计任务书

课程设计的基本任务

    本课程设计的基本任务，是着重提高学生在模拟集成电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。

学生通过电路设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

课程设计的基本要求

   通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：

   1．初步掌握模拟电路分析和设计的基本方法。

包括：

   ⑴．根据设计任务和指标，初选电路；

   ⑵．通过调查研究、设计计算，确定电路方案；

   ⑶．选测元器件，安装电路，独立进行试验，并通过调试改进方案；

   ⑷．分析实验结果，写出设计总结报告。

   2．培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力。

包括：

   ⑴．学会自己分析、找出解决问题的方法；

   ⑵．对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅资料，寻找答案；

   ⑶．掌握一些测试电路的基本方法，实验中出现一般故障，能通过“分析、观察、判断、试验、再判断”的基本方法独立解决；

   ⑷．能对实验结果进行分析和评价。

   3．掌握安装、布线、调试等基本技能，巩固常用仪器的正确使用方法。

   4．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点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

课程设计的基本步骤和方法

   1．设计步骤

   整个设计过程大致可以分为以下几个阶段：

   ⑴．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）。

   这一阶段的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；画出各元件之间的连接图。

   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。

   ⑵．方案试验------对所选定的设计方案进行装调试验。

   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。

需要指出的是，在装配电路的时候，一定要认真仔细、一丝不苟，不要出现错接或漏接，以避免出现人为故障。

对某些较复杂的电路可以先对各单元的电路分别进行装配调试，达到指标要求之后，再联系起来统调。

实验中出现了故障和问题，不要急燥，要善于用理论与实践相结合的方法，去分析原因，要学会区分是由于接线错误造成的故障还是由于器件本身损坏而造成的故障，这样就可能较快地找出解决问题的方法和途径。

   在实验过程中，还会出现一些预先估计不到的现象，这就需要改变某些元件的参数或更换元器件，甚至需要修改方案。

   ⑶．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。

   ⑷．样机制作及调试------包括组装、焊接、调试等。

   ⑸．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。

   以上叙述了一个数字系统装置的设计制作全过程。

现在，已可用CAD在计算机上完成第一、二阶段的工作。

我们在进行课程设计教学的时候，因为受时间和条件限制，不能进行第三、四阶段的工作，为便于同学们掌握实际硬件装调技能，我们选用在实验箱上进行方案试验。

   2．方案设计的基本方法

    本课题采用设计模拟系统的自下而上的方法（试凑法）来进行设计。

   试凑法的具体步骤是：

   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。

课程设计实验文件的标准格式

   在整个课程设计的过程中，每个同学应完成三个文件：

预设计作业、方案实验预习报告及课程设计总结报告。

   1．预设计作业：

   应按下述原则画出框图和逻辑图交指导教师审阅。

   ⑴．画框图的原则：

   A．比较简单的逻辑电路的框图一般由几个方框构成，复杂一些的电路由十几个方框构成，所画的框图不必太详细，也不能过于含糊，关键是反映出逻辑电路的主要单元电路、信号通路、输入、输出以及控制点的设计思路。

   B．框图要能清晰地表示出控制信息和数据信息的流向。

   C．每个方框不必指出功能块中所包含的具体器件，但应标明各方框的功能名称。

   D．所有连线必须清晰整齐。

   ⑵．画逻辑图的原则：

   A．所有小规模器件应使用标准逻辑符号。

   B．中、大规模集成电路的符号，我们规定画成一个方框，框内应标明器件的型号或名称，引出脚的符号应标注清楚。

必要时还可以标注出引出脚的顺序号。

各引出脚不要求按顺序排列，可按设计者要求排列。

   C．电阻、电容、电感类元件应计算出具体值。

   D．若作为正式图纸还应列出元器件清单，放在图纸的右下角。

   2．方案试验预习报告应由学生自己拟定，内容包括：

调试和指标测试内容、方法及步骤，测试线路图，所用仪器设备，记录测试结果的表格等。

   3．课程设计总结报告要限期完成，内容及格式要求如下：

表一总结报告封面格式要求

《电子技术基础》课程设计（模拟部分）

总结报告

题目：

指导教师：

设计人员（学号）：

组号：

班级：

日期：

表二总结报告的格式要求

                                目     录

一．设计任务书

二．设计框图及整机概述

三．各单元电路的设计方案及原理说明

四．调试过程及结果分析

五．设计、安装及调试中的体会

六．对本次课程设计的意见及建议

七．附录（包括：

整机逻辑电路图和元器件清单）

设计课题中部分单元电路的原理说明

   详见课件内容

电子信息工程专业《模拟电路课程设计》参考选题与要求

指导教师：

王骥

选题一、多路防盗报警器

（一）任务与要求

1、设计任务

设计制作一台防盗报警器，适用于仓库、住宅、机关办公楼等地防盗报警。

2、设计要求

①    防盗数可根据需要任意扩展；

②    值班室可监视多处安全情况，一旦出现偷盗，用指示灯显示报警地点，并发出音响；

③    设置不间断电源，当电网停电时，备用直流电源自动转换供电。

选题二、音乐彩灯控制器

（一）任务与要求

1、设计任务

设计一台音乐声响与彩灯灯光相互组合的彩灯控制电路。

2、设计要求

①    有三路不同控制方法的彩灯，用不同颜色的LED表示；

②    第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样；

③    第二路按音量大小控制彩灯。

音量大时，彩灯亮度加大，且彩灯被点亮的数目增多，反之亦然；

④    第三路按音调高低控制彩灯，低音时，某一部分等点亮；高音时，另一部分灯点亮。

选题三、波形发生器

（一）任务与要求

1、设计任务

设计制作一台能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。

2、设计要求

①    输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调；

②    正弦波幅值为±10V，失真度小于2%；

③    方波幅值为10V；

④    三角波峰-峰值为20V；

⑤    各种波形幅值均连续可调；

⑥    设计电路所需的直流电源。

选题四、直流稳压电源

（一）任务与要求

1、设计制作一串联型连续可调直流稳压电源

2、主要技术指标与要求

（1）输出直流电压1.5∽10V可调；

（2）最大输出电流Icm=300mA；

（3）稳压系数Sr≤0.05；

（4）具有过流保护功能。

选题五、三极管β值测量分选仪

（一）任务与要求

1、设计对小功率硅三极管的直流电流放大系数β进行测量的分选仪；

2、β值的范围分5档：

1∽50，50∽100，100∽150，150∽200，200∽250。

选题六、OCL功率放大器

（一）任务与要求

1、采用全部或部分分立元件（末级必须用分立元件）设计一OCL音频功率放大器；

2、额定输出功率Po≥1W；

3、负载阻抗RL=8Ω；

4、失真度γ≤3%；

5、3dB带宽20∽30KHz；

6、输入灵敏度不低于150mV；

7、可使用实验室电源。

选题七、脉冲调宽型伺服放大器

（一）任务与要求

1、设计一脉冲调宽伺服放大器。

驱动直流伺服电机工作；

2、主要技术指标：

（1）伺服电机额定电压为6V，额定电流为300mA；

（2）可实现电机无级可逆调速，调速范围为0∽额定值；

（3）伺服放大器输出脉冲频率为1KHz。

选题八、电压/频率变换器

（一）任务与要求

1、设计V/F变换器。

输出直流VI，输出额定频率为fo的矩形波，且fo∝VI；

2、VI变化范围：

0∽10V；

3、fo变化范围：

0∽10KHz；

4、转换精度<1%。

选题九、宽带放大器

（一）任务与要求

1、频率范围：

10KHz∽4.5MHz。

2、输入阻抗≥1kΩ；单端输入，单端输出；放大器负载电阻600Ω；

3、3dB通频带10KHz∽4.5MHz，在频带内增益起伏≤1dB；

4、最大增益≥40dB，增益调节范围10dB∽40dB（增益值6级可调，步进间隔6dB，增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB），需显示预置增益值；

5、最大输出电压有效值≥3V，数字显示输出正弦电压有效值。

选题十简易电子琴电路设计

（1）当按下键盘组相对按键，喇叭会发出相对音阶单音，共有两个8度音阶。

（2）至多可以输入64个单音，可以一起演奏出来。

（3）演奏时可以按键来中断。

电子琴利用振荡器来产生固定频率的方波信号推动喇叭发出旋律，使用LCD显示器来显示音阶输入的相关消息，当按下键盘组相对按键，喇叭会发出相对音阶单音，共有两个8度音阶，DO～SI,HIDO～HISI,14个音阶.

使用说明

   1．本指导书可用于电类专业为期2周的课程设计，建议时间安排如下：

   ⑴．理论设计，确定预设计方案─3天。

要求画出框图，总体逻辑电路图，提出元器件清单。

   ⑵．安装调试，改进完善─6天。

要求在规定时间内安装调试完毕并达到技术指标，布线要求可靠并尽可能整齐。

集成块数量要求尽量少。

   ⑶．验收电路--0.5天。

各组装调好的电路经老师、组长验收其完成情况，包括功能、布线工艺、集成块数量。

   ⑷总结交流--0.5天。

在分组总结交流的基础上写出课程设计总结报告（1周后交），必要时可以组织一次全班性的交流。

2．本指导书还可用于电子技术专业相关课程为期一周的课程设计，建议只进行方案设计和总结鉴定两个阶段。

电路技术课程设计（模拟部分）

任务书

使用班级：

电子1041-1044

撰写（任课）教师：

王骥

日期：

2006.3.15