長安大學電工電子教學部
一、課程設計指導
二、數字頻率計的設計例項
三、整合直流穩壓電源的設計
四、電容數字測量儀的設計
五、多路資料採集系統的設計
附錄：參考文獻
軟體： word 、visio、 protel 、pspice、ewb、multisim等
一、課程設計指導
「電子技術課程設計」是電子技術課程的實踐性教學環節，是對學生學習電子技術的綜合性訓練，該訓練通過學生獨立進行某一課題的設計、安裝和除錯來完成。學生通過動腦、動手解決若干個實際問題，鞏固和運用在「模擬電子技術」、「數字電子技術」、「微控制器原理與應用」等課程中所學的理論知識和實驗技能，基本掌握常用電子電路的一般設計方法，提高設計能力和實驗技能，為以後從事電子電路設計、研製電子產品打下基礎。
（一）、電子技術課程教學目的與要求
實驗課、課程設計和畢業設計是大學階段既互相聯絡又互有區別的三大實踐性教學環節。實驗課著眼於通過實驗驗證課程的基本理論，培養學生的初步實驗技能。而課程設計則是針對某一門課程的要求，對學生進行綜合性訓練，培養學生運用課程中所學到的理論與實踐緊密結合，獨立地解決實際問題。
畢業設計雖然也是綜合性訓練，但它不是針對某一門課程，而是針對本專業的要求所進行的更為全面的綜合訓練。
電子技術課程設計應達到如下基本要求：
1. 鞏固和加強「模擬電子技術」、「數字電子技術」課程的理論知識。
2. 掌握電子電路的一般設計方法，了解電子產品的研製開發過程，培養學生創新能力和思維能力。
3. 掌握電子電路安裝與除錯方法及故障排除方法。
4. 提高學生電子電路技能及儀器使用能力、撰寫課程設計總結報告能力。
5. 通過查閱手冊和文獻資料，培養學生獨立分析、解決問題的能力。
（二）、電子技術課程設計教學安排
電子技術課程設計是在學完「模擬電子技術」和「數字電子技術」兩門課程之一後進行的，學生已有一定的理論基礎、實驗技能和自學能力。因此，課程設計應採用自學的教學方法，少講課，多實踐。具體來說，課程設計教學可以包括以下幾個方面：
1. 學生自學本教材中的有關內容，閱讀教師推薦的有關參考資料。
2. 學生針對課程設計中題目的內容和要求自己進行獨立的設計。
3. 教師給予指導和答疑，必要時可適當安排講課。
4. 學生進入實驗室進行獨立的安裝與除錯，並撰寫課程設計總結報告。
5. 教師進行驗收與考核。
電子技術課程設計的教學安排可參考圖1-1，下面對此圖作一些具體說明：
圖 1-1 電子技術課程設計教學安排示意圖
（虛線框內環節可視實際情況選擇）
1. 課程設計選題可根據學生具體情況由指導教師指定，也可由學生自己選定。
2. 應完成原理圖電路的設計，並畫出完整的電路圖、列出詳細的元器件清單之後，經指導教師同意，才能進行安裝除錯；
3. 在實驗電路安裝除錯後，由實驗教師驗收考核合格後，才能拆線，歸還元器件和工具。
4. 學生在實驗電路安裝除錯滿足基本功能後，如時間允許，還可在原有基礎上擴充套件功能，充分發揮學生的積極性和創造思維；
5. 指導教師驗收分四部分：
（1） 電路布局及安裝工藝；
（2） 基本功能及效能指標；
（3） 擴充套件功能；
（4） 回答有關問題。
（三）、電子技術課程設計成績評定
電子技術課程設計成績分為優秀、良好、中等、及格、不及格五種，成績的評定主要參照一下幾個方面：
1. 學生獨立設計電路能力。
2. 實驗電路完成情況。
3. 指導教師的考核及驗收。
4. 課程設計報告。
5. 有下列情況之一者，要酌情減分：
（1） 設計報告有抄襲行為或有意給別人抄襲；
（2） 損壞或丟失實驗時的物品，包括元器件、儀器裝置和工具；
（3） 遲交實驗報告。
（四）、電子技術課程設計報告要求
每人必須寫出乙份以上的課程設計報告，報告包括以下內容：題目名稱、前言、目錄、摘要、關鍵字、設計要求、正文、鳴謝、元器件明細表、附圖、參考文獻。其中，前言應包含設計題目的主要內容、資料收集與工作過程簡介。
正文參考格式如下：
第一章系統概述
簡單介紹系統設計思路與總體方案的可行性分析論證，各功能塊的劃分與組成，全面介紹總體工作過程或工作原理。
第二章單元電路設計與分析
詳細介紹各單元電路的選擇、設計及工作原理分析，並介紹有關引數的計算及元器件引數的選擇等。
第三章電路的安裝與除錯
介紹電路安裝除錯過程中所遇到的主要技術問題，給出現象記錄、原因分析、解決措施及效果，詳細介紹電路的效能指標或功能的測試方法、步驟、儀器裝置、記錄的圖表和資料。
第四章結束語
簡單介紹對設計題目的結論性意見，進一步完善或改進全部元器件，它的格式如表1-1所示：
參考文獻的格式如下:
序號·作者名·書刊名·出版社·出版時間（刊號）·
二 、數字頻率計的設計例項
（一）、.頻率計測量的工作原理
數字頻率計是用於測量訊號頻率的電路。測量訊號的頻率引數是最常用的測量方法之一。實現頻率測量的方法較多，在此我們主要介紹三種常用的方法：
時間門限測量法、標準頻率比較測量法、等精度測量法。
（1） 時間門限測量法
在一定的時間門限t內，如果測得輸入訊號的脈衝數為n,設待測訊號的頻率為fx，則該訊號的頻率為
改變時間t，則可改變測量頻率範圍。此方法的原理框圖如圖2-1所示，時序波形圖如圖2-2所示。
用時間門限測量方法測量時，電路實現起來較容易，但對產生的時間門限要求精度較高，測量的時間誤差最大是正負乙個待測訊號週期，即。
（2）標準頻率比較測量法
用兩組計數器在相同的時間門限內同時計數，測得待測訊號的脈衝個數為n1、已知的標準頻率訊號的脈衝個數為n2，設待測訊號的頻率為fx，已知的標準頻率訊號的頻率為f0；由於測量時間相同，則可得到如下等式：
從上式可得出待測訊號的頻率公式為：
標準頻率比較測量法對測量產生的時間門限的精度要求不高，對標準頻率訊號的頻率準確度和穩定度要求較高，標準訊號的頻率越高，測量的精度就越高。該方法的測量時間誤差與時間門限測量法的相同，可能的最大誤差為正負乙個待測訊號週期，即。測量時可能產生的誤差時序波形如圖2-3所示。
（3）等精度測量法
以上介紹的兩種測量頻率的方法實現電路容易，但是，測量的精度與待測訊號的頻率有關，待測訊號頻率越高，測量的精度就越高，反之，測量精度越低。為了提高測量低頻時的精度，使得測量的高、低頻率精度都一樣，一般採用等精度測量法。
上面介紹的兩種方法都是在閘門門限的控制下來實現計數器的計數開始和結束的。當閘門門限的上公升沿到來時，計數器計數開始，當閘門門限的下降沿到來時，計數器計數結束。如果測量訊號脈衝和閘門訊號不同步時，就可能產生乙個脈衝週期的最大誤差。
。當閘門門限的上公升沿到來時，如果待測訊號的上公升沿未到，則兩組計數器不計數，只有當待測訊號的上公升沿到來時，兩組計數器才開始計數；當閘門門限的下降沿到來時，如果待測訊號的乙個週期未結束，兩組計數器也不計數，只有當待測訊號的乙個週期結束時兩組計數器才停止計數。這樣就克服了待測訊號的脈衝週期不完整的問題，其誤差只由標準頻率訊號產生，與待測訊號的頻率無關。
最大誤差為正負乙個標準頻率週期，即。由於一般標準訊號頻率都在幾十mhz以上，因此誤差小於10-6。等精度測量法的時序波形圖如圖2-4所示。
（二）、頻率計電路設計
以上介紹的三種測量頻率的方法中，第一種方法的實現電路較容易實現，第
二、三種方法需要進行公式計算，用微處理機作為控制核心實現才比較容易。下面主要介紹時間門限測量法的電路設計。
例項： 設計一頻率計，要求：
（1） 測量的頻率範圍為1hz～10khz.
（2） 顯示位數用四位數碼顯示。
解：時間門限測量頻率的原理框圖如圖2-1所示，晶體振盪電路產生較高的標準頻率，經分頻電路可獲得各種時間基準脈衝（ t=1s，0.1s，10ms，1ms，…），由開關s控制選擇時基脈衝。
被測訊號經放大整形後變成脈衝訊號送到主控門的輸入端，只有在閘門訊號的閘門時間t內輸入訊號才能通過主控門進行計數。測頻電路的時序波形如圖2-2所示。
（三）、實現電路及說明
時間門限測量頻率電路圖如圖2-5所示。
電路中的振盪電路產生1mhz的頻率標準，經分頻器10分頻、102分頻、103分頻、104分頻、105分頻、106分頻，產生6種時基訊號10μs、0.1ms、1ms、10ms、0.1s、1s，分頻電路由十進位制計數器74ls90實現。
時基訊號由八選一資料選擇器（74ls151(d15)）實現選擇。當s2s1s0=000 時，選擇1s, s2s1s0=001時選擇0.1s, …,s2s1s0=101時選擇10μs。
選擇的時基訊號經觸發器構成對應時間寬度的時基門限。
計數顯示：計數器由四片74ls90十進位制計數器d7～d10實現，計數完成後資料鎖存由74ls374完成，鎖存後的資料經74ls48數碼管驅動器和共陰極數碼管進行顯示。顯示數值到下一次計數完成後重新整理。
可用發光管或其他方法提示頻率單位hz或khz。由於篇幅有限，讀者可自行設計。
三、整合直流穩壓電源的設計
（一）、實驗目的
通過整合直流穩壓電源的設計、安裝和除錯，要求學會：
（1） 選擇變壓器、整流二極體、濾波電容及整合穩壓器來設計直流穩壓電源：
（2） 掌握直流穩壓電路的除錯及主要技術指標的測試方法。
（二）、設計任務
1. 整合穩壓電源的主要技術指標
（1） 同時輸出±15v電壓、輸出電流為2a.
（2） 輸出紋波電壓小於5mv,穩壓係數小於5×10-3；輸出內阻小於0.1ω。
（3） 加輸出保護電路，最大輸出電流不超過2a。
2．設計要求
（1） 電源變壓器只作理論設計。
（2） 合理選擇整合穩壓器及擴流三極體。
（3） 保護電路擬採用限流型。
（4） 完成整個電路理論設計、安裝除錯、繪製電路圖，自製印刷板。
（5） 撰寫課程設計報告、除錯報告及使用說明書。
（三）、基本原理
1.直流穩壓電源的基本原理
直流穩壓電源一般由電源變壓器t、整流濾波電路及穩壓電路組成，基本框圖如圖3-1所示。各部分電路的作用如下：
(1) 電源變壓器t的作用是將電網220v的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓ui。
變壓器副邊與原邊的功率比為式中，為變壓器的效率。
（2）整流濾波電路
整流電路將交流電壓ui變換成脈動的直流電壓。再經濾波電路濾除紋波，輸出直流電壓u1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波、倍壓整流濾波電路如圖3-2（a）、（b）及（c）所示。
各濾波電容c滿足： 式中t為輸入交流訊號週期；rl1為整流濾波電路的等效負載電阻。
《電子技術》課程設計
一 設計指標及要求 題目 交通訊號燈控制電路的設計 要求 1 主幹道經常通行 2 支幹道有車才通行 3 主 支幹道均有車時，兩者交替通行，並要求主幹道每次至少放行30秒，支幹道每次至多放行20秒 4 每次綠燈變紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘 此時原紅燈不變 電路方框圖 本設計重點要求是設計出主控制器 計...
電子技術課程設計報告
功率放大器設計 院系 電氣工程學院 專業 測控技術與儀器 班級姓名 學號 1201104206 指導教師 王軍劉銀輝 2014年 6月 25日 第一章緒論 1 第二章系統總體設計及方案論證 2 2.功率放大器設計目的 2 2.2集成功率放大器 2 2.3放大器原理 2 2.4方案設計 3 2.4.1...
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