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光电电路课程设计指导书第二版_1[1]

光电电路课程设计指导书第二版_1[1]
光电电路课程设计指导书第二版_1[1]

光电电路设计指导书

光学与电子科技学院

2009年10月

目录

一、课程设计的目的和意义 (1)

二、课程设计的内容及安排 (1)

1、课程设计内容: (1)

2、课程设计的安排和要求: (1)

三、设计方案、设计要求及指标: (2)

1、方案1: (2)

2、方案2: (4)

3、方案3 (5)

四、基础知识: (7)

1、基本原理及概念 (7)

2、常用元器件介绍: (11)

五、常用电路介绍: (20)

1、方波发生电路: (20)

2、光发射驱动电路: (22)

3、光电转换电路: (25)

4、信号放大电路: (28)

5、带通滤波电路: (29)

6、整流电路: (32)

7、锁相电路: (32)

8、计数电路 (33)

9、译码电路 (34)

10、电源电路 (35)

六、电路板设计要点: (37)

1、电路板设计步骤 (37)

2、绘制电路原理图: (38)

3、设计印刷电路板: (39)

七、设计报告格式及要求 (42)

一、课程设计的目的和意义

光电电路设计是光信息科学与技术、光电信息工程专业学生在经过《电子技术》、《电路与电子技术实验》、《光电检测技术》等课程的学习后所进行的综合性设计课程,是该专业重要的实验教学环节。通过该课程设计学习,能使学生了解光电电路设计及制作的一般过程,学会正确使用基本的光电子、电子器件,掌握使用电脑辅助软件进行电路设计的技能,进一步熟悉仪器的操作,使学生能把所学的理论知识和实际运用结合起来,不仅能巩固己学的理论知识、提高动手能力,而且还能培养独立思考、分析问题、解决问题的能力,从而进一步开拓学生的创造力,为下一步更高层次的设计课程以及毕业设计打好扎实的基础。

二、课程设计的内容及安排

1、课程设计内容:

设计一套光电发射电路和光电接收电路,以电路为主(模电、数电),结合一些光电子器件的应用。

2、课程设计的安排和要求:

该课程设计分三阶段进行:

(1)理论教学阶段:

该阶段约占总学时的10%。该阶段通过课堂讲解,使同学了解设计的一般过程以及设计的一些方法,同时对一些典型的光电子电路

进行介绍,以开拓学生的思维。该阶段要求学生明确本设计的要求,确定设计的总体方案图,并起草具体的线路图。

(2)用电脑辅助软件进行电路设计:

该阶段约占总学时的25%。该阶段要求学生熟练掌握电路设计辅助软件(protel)的使用,并能应用该软件设计本设计题目的电子线路图和印刷电路图。

(3)制作与调试:

该阶段约占总学时65%。该阶段为本课程设计的实施和验证阶段,其中包括电子器件的安装、焊接、调试、记录实验数据并进行进一步的改进。该阶段要求同学掌握光电子、电子器件的安装和焊接,能熟练操作仪器,学会在实践过程中分析问题、解决问题。

(4)总结:

该阶段要求同学总结本次课程设计的经验、整理实验数据并写出书面报告。

三、设计方案、设计要求及指标:

(一)、光电传感检测电路专题:

1、方案1:

(1)工作原理:

该方案的系统框图如图1所示。方波发生器产生一定频率的方波,其中一路送给驱动电路驱动发光器件(LED、LD等)发出同频率的光信号,另一路给同步相关电路(锁相)提供参考信号;光电转

换电路接收光发射电路发送来的光信号,将光信号转换成电信号送给放大滤波电路;放大滤波电路将送来较小的电信号进行放大并初步滤除噪声后送给锁相电路;锁相电路起到提高信噪比的作用,它将噪声和干扰信号滤除,只选取与参考信号同频且相位固定的信号并转挽成直流信号送出。

图1 方案1系统方框图

(2)设计要求:

`参考图1系统框图,设计一套光发射和光接收电路,制作成实物,并上交相应的设计报告。电路原理图和印刷电路图需用电脑辅助设计软件完成。

(3)设计指标:

驱动频率:3KHz

放大倍数:100倍

放大器带宽::20KHz

锁相信噪比改善:1000

2、方案2:

图2 方案2系统方框图

(1)工作原理:

该方案的系统框图如图2所示。方波发生器产生一定频率的方波送给驱动电路驱动发光器件(LED、LD等)发出同频率的光信号;光电转换电路接收光发射电路发送来的光信号,将光信号转换成电信号送给放大电路进行放大并送给带通滤波电路;带通滤波器滤除噪声和干扰信号并将有用信号送给整流电路,整流电路将送来的交流信号转换成直流信号送出。

(2)设计要求:

参考图2系统框图,设计一套光发射和光接收电路,制作成实物,并上交相应的设计报告。电路原理图和印刷电路图需用电脑辅助设计软件完成。

(3)设计指标:

驱动频率:10KHz

放大倍数:250倍

放大器带宽::3KHz

(二)、光电测速、计数电路专题:

1、方案1:

图3 直流电机测速系统框图

(1)工作原理:

直流电机测速系统框图如图3所示。由发光电路驱动光电二极管发光,在发光电路和光电接收电路之间放置直流电机驱动叶片,当叶片转到透光处时,光电接收电路接收到信号,经过放大后,将开关电路打开,允许方波发生器产生一定频率的方波信号通过,送入到计数电路中。反之,当叶片转到不透光处,开关电路关闭,方波信号无法通过,计数器不计数。计数器的计数值送入译码器中,通过译码后,驱动数码显示器显示,从而实现对电机转速的测量。

(2)设计要求:

参考图3系统框图,设计一套系统,包括光电发射和光电接收电路,方波发生电路、计数电路和译码电路。并为电机制作一个均匀交替透光的叶片。并将设计具体化,制作成电路板,进行调试,实现所要求的功能。最终能够进行实物演示,进行验收,并上交相应的设计

报告。电路原理图和印刷电路图需用电脑辅助设计软件完成。

(3)设计指标:

方波频率:1KHz

放大倍数:100倍

计数范围:0---99

2、方案2:

(1)、工作原理:

图4 房间人数计数器方框图

房间人数计数器方案框图如图4所示,在房间的入口处安装一对光电检测装置。将光源A安装在入口的一侧,将光敏电阻B安装在入口的另一侧,保证光源A的光线能够照射到光敏电阻B上。当无人进入房间时,此时光敏电阻B可以接收到光信号,后续的信号采集电路中的电桥处于平衡状态,输出为低电平;当有人进入房间时,会将光路遮挡,使得光敏电阻接收不到光信号,从而阻值发生变化,使得电桥不平衡,输出电压,经过放大整形电路后,成为一个脉冲,送入到计数电路,累计加1,计数器中的值通过译码驱动电路和显示电路,将该计数值显示在数码管上。本计数器可以记录某一时间段内进入房间的总人数。此装置可以安装在诸如电影放映厅、大楼和办公

室的人口处。

(2)、设计要求:

参考图4中系统框图,设计一套系统,包括光电发射、光电接收电路、放大整形电路、计数电路和译码电路。做一个模拟的入口处,将发光单元和接收光单元固定在入口两侧。并将设计具体化,制作成电路板,进行调试,实现所要求的功能。最终能够进行实物演示,进行验收,并上交相应的设计报告。电路原理图和印刷电路图需用电脑辅助设计软件完成。

(3)、设计指标:

放大倍数:100倍

计数范围:0---99

四、基础知识:

1、基本原理及概念

⑴频率:

交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数,常用f或v表示,单位为赫兹(Hz)。

⑵周期:

交变电流完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期,常用T

表示。周期的单位是秒(s),也常用毫秒(ms)或微秒(us)做单位。如下图所示为一个正弦波的周期T。

图5 周期示意图

⑶占空比:

在一串理想的脉冲序列中(如方波),正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。即高电平所占周期时间与整个周期时间的比值,如下图所示。

图6 占空比示意图

⑷增益:

反映了放大电路在输入信号控制下,将供电电源能量转换为信号能量的能力。在放大电路中可分为电压增益、电流增益、互阻增益、互导增益等。表示相应电路参数的放大倍数,以相应的输出值同相应的输入值的比值的常用对数表示,单位为分贝(dB)。如下图所示,电压增益Av=20lg(V out/Vin)。

图7 增益示意图

⑸ 频率响应:

实际的放大电路中,总是存在一些电抗性元件,如电容、电感、电子器件的极间电容以及接线电容与接线电感等。因此,放大电路的输出和输入之间的关系必然和信号频率有关。放大电路的频率响应是指,在输入正弦信号情况下,输出随频率连续变化的稳态响应。

若考虑电抗性元件的作用和信号角频率变量,则放大电路的电压增益可表达为

()

()()

o V i V j A j V j ωωω=

或 ()()V V A A ω?ω=∠ 式中,ω为信号的角频率,()V A ω表示电压增益的模与角频率之间的关系,称为幅频响应;而()?ω表示放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率之间的关系,称为相频响应,二者综合起来可全面表征放大电路的频率响应。

如下图所示,为单管共射放大电路的频率响应。

图8 频率响应示意图

⑹ 带宽:

一般把幅频响应的高、低两个半功率点间的频率差定义为放大电路的带宽。半功率点是指在输入信号幅值保持不变条件下,增益下降3dB 的频率点,其输出功率约等于最高功率的一半。

f /Hz

2×10

2×10

2×10

/V A dB

图9 某音响系统放大电路的幅频响应及其带宽 ⑺ 锁相:

锁相环(PLL: Phase-locked loops)是一种利用反馈控制原理实现的频率及相位的同步技术,其作用是将电路输出的时钟与其外部的参考时钟保持同步。当参考时钟的频率或相位发生改变时,锁相环会检测到这种变化,并且通过其内部的反馈系统来调节输出频率,直到两者重新同步,这种同步又称为“锁相”。

2、常用元器件介绍:

常用器件主要有电阻、电容、电位器、三极管、二极管、集成电路、发光器件、光电器件、电源器件等,下面对这些器件进行必要的介绍:

⑴电阻:

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。

①电阻的阻值标法通常有色环法,数字法和数码法。如下图所示:

图10 直插式色环电阻

图11 色环的识别方法

图12 贴片电阻图13 可变电阻

②电阻的分类

a.按阻值特性

固定电阻、可调电阻

不能调节的,我们称之为固定电阻,而可以调节的,我们称之为可调电阻.常见的例如收音机音量调节的,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器。

b.按制造材料

碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻,捷比信电阻,薄膜电阻等.

c.按安装方式

插件电阻、贴片电阻

d.按功能分

负载电阻,采样电阻,分流电阻,保护电阻等

③电阻的主要参数

a.标称阻值:标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位: Ω, kΩ,

MΩ。标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的. 不是所有阻值的电阻器都存在.

b.允许误差:电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:F 、G 、J、K… (常见的误差范围是:

0.01%,0.05%,0.1%,0.5%,0.25%,1%,2%,5% 等)

c.额定功率:指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W 、1/8W 、1/4W 、1/2W 、1W 、2W 、5W 、10W。

⑵电容

电容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。电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质。电容的用途较广,是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。

主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。电容的符号是C。

C=Q/U

在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:

1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)

1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。

常用的电容按照材料可分为纸介电容器、有机薄膜电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容器、云母电容器、电解电容器等。电解电容器包括铝电解电容器和钽电解电容。其中瓷介电容器和铝电解电容器应用最为普遍。

按容值特性又可分为固定值电容和可变电容。可变电容器包括空气可变电容器、固体介质可变电容器和微调电容器,但可变电容器应用较少。

几种常见电容具体实物如下图所示:

瓷介电容钽电解电容铝电解电容

图14 各种材料电容

根据电容的封装方式,还可分为直插式电容和贴片式电容,下图所示为几种常见的贴片式电容:

瓷介贴片电容钽贴片电解电容铝贴片电容

图15 贴片电容

⑶晶体二极管

晶体二极管是由一个PN结、管壳、外引线等构成。普通晶体二

极管图形符号如图所示:

图16 二极管示意图

根据二极管的用途不同,二极管的类型有很多,下面给出常用二极管,如整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、光电二极管和发光二极管。

整流二极管:将交流电整流为直流电的二极管。

检波二级管:用于把叠加在高频载波上的低频信号检出来的器件。

开关二极管:在脉冲数字电路中,用于接通和关断电路的二极管。特点是反向回复时间短,能满足高频和超高频应用的需要。

稳压二极管:利用PN结反向击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化的特点,达到稳压的目的。

光电二极管:可把光照强弱转变成电信号。其中PN结硅光敏二极管是最简单、最具有代表性的光生伏特器件。

PIN型光敏二极管:为了提高PN结硅光敏二极管的时间响应,常采用在P区与N区之间生成I型层。

APD型雪崩光敏二极管:由于PIN管提高了PN结光敏二极管的时间响应,但未能提高器件的光电灵敏度,为了提高光敏二级管的灵

敏度,设计了雪崩光敏二极管。

以下为各种二极管的实物图:

整流二极管检波二极管开关二极管

稳压二极管发光二极管光电二极管

PIN光敏二极管APD雪崩光电二极管

图17 各种二极管实物图

⑷晶体三极管

按材料分有两种:锗管和硅管。每种又有NPN和PNP两种结构。经常使用的是硅NPN和锗PNP型三极管。两者除了电源极性不同外,工作原理相同。

图18 三极管实物图

⑸场效应管

场效应管(FET)是电压控制器件。用输入电压控制输出电流的变化。

图19 场效应管实物图

⑹光电三极管:

光电三极管是在光电二极管的基础上发展起来的光电器件,它本身具有放大功能,目前的光电三极管是采用硅材料制作而成的。这是由于硅元件较锗元件有小得多的暗电流和较小的温度系数。硅光电三极管是用N型硅单晶做成N—P—N结构的。管芯基区面积做得较大,发射区面积却做得较小,入射光线主要被基区吸收。与光电二极管一样,入射光在基区中激发出电子与空穴。在基区漂移场的作用下,电子被拉向集电区,而空穴被积聚在靠近发射区的一边。由于空穴的

电子电路课程设计密码锁(满分实验报告)

密码锁设计报告 摘要: 本系统是由键盘和报警系统所组成的密码锁。系统完成键盘输入、开锁、超时报警、输入位数显示、错误密码报警、复位等数字密码锁的基本功能。 关键字:数字密码锁GAL16V8 28C64 解锁与报警 1

目录: 一、系统结构与技术指标 1、系统功能要求 (4) 2、性能和电气指标 (5) 3、设计条件 (5) 二、整体方案设计 1、密码设定 (6) 2、密码判断 (6) 3、密码录入和判断结果显示 (6) 4、系统工作原理框面 (7) 三、单元电路设计 1、键盘录入和编码电路图 (8) 2、地址计数和存储电路 (12) 3、密码锁存与比较电路 (12) 2

4、判决与结果显示电路 (14) 5、延时电路 (15) 6、复位 (17) 7、整机电路图 (19) 8、元件清单……………………………………………19四、程序清单 1、第一片GAL (21) 2、第二片GAL (23) 五、测试与调整 1、单元电路测试 (25) 2、整体指标测试 (26) 3、测试结果 (26) 六、设计总结 1、设计任务完成情况 (27) 2、问题及改进 (27) 3、心得体会 (28) 3

一、系统结构与技术指标 1.系统功能要求 密码锁:用数字键方式输入开锁密码,输入密码时开锁;如 果输入密码有误或者输入时间过长,则发出警报。 密码锁的系统结构框图如下图所示,其中数字键盘用于输入 密码,密码锁用于判断密码的正误,也可用于修改密码。开锁LED1亮表示输入密码正确并开锁,报警LED2亮表示密码有误或者输入时间超时。 开锁green 键盘密码锁 错误red 4

数字电路课程设计题目选编

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路中设有报警信号锁定功能,即使现场的入侵人员走开,报警电路也将一直报警,直到人为解除后方能取消报警。 5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现 音乐门铃已为人们所熟知,在一些住宅楼中都 装有音乐门铃,当有客人来访时,只要按下门铃按 钮,就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲, 然而在一些已装修好的室内,若是装上有线门铃, 由于必须布线,从而破坏装修,让人感到非常麻烦。 采用CD4069设计一款无线音乐门铃,发射按键与接 收机间采用了无线方式传输信息。 6、基于时基电路555“叮咚”门铃的设计与实现 用NE555集成电路设计、制作一个“叮咚”门铃,使该装置能够 发出音色比较动听的“叮咚”声。 7、基于CD4511数显八路抢答器的设计与实现 CD4511是一块含BCD-7段锁存、译码、驱动电路于一体的集成 电路。设计一款基于CD4511八路抢答器,该电路包括抢答,编 码,优先,锁存,数显和复位。 8、基于NE555+CD4017流水彩灯的设计与实现 以NE555和CD4017为核心,设计制作一个流水彩灯,使之通 过调节电位器旋钮,可调整彩灯的流动速度。 9、基于用CD4067、CD4013、 NE555跑马灯的设计与实 现

《数字电路课程设计》

实验三旋转灯光电路与追逐闪光灯电路 一、实验目的 1.熟悉集成电路CD4029、CD4017、74LS138的逻辑功能。 2.学会用74LS04、CD4029、74LS138组装旋转灯光电路。 3. 学会用CD4069、CD4017组装追逐闪光灯电路。 二、实验电路与原理 1.旋转灯光电路: 图3-1 旋转灯光电路 将16只发光二极管排成一个圆形图案,按照顺序每次点亮一只发光二极管,形成旋转灯光。实现旋转灯光的电路如图3-1所示,图中IC1、R1、C1组成时钟脉冲发生器。IC2为16进制计数器,输出为4位二进制数,在每一个时钟脉冲作用下输出的二进制数加“1”。计数器计满后自动回“0”,重新开始计数,如此不断重复。 输入数据的低三位同时接到两个译码器的数据输入端,但是否能有译码器输出取决于使能端的状态。输入数据的第四位“D”接到IC3的低有效使能端G2和IC4的高有效使能端G1,当4位二进制数的高位D为“0”时,IC4的G1为“0”,IC4的使能端无效,IC4无译码输出,而IC3的G2为“0”,IC3使能端全部有效,低3位的CBA数据由IC3译码,输出D=0时的8个输出,即低8位输出(Y0~Y7)。当D为“1”时IC3的使能端处于无效状态,IC3无译码输出;IC4的使能端有效,低3位CBA数据由IC4译码,输出D=1时的8个输出,即高8位输出(Y8~Y15)。 由于输入二进制数不断加“1”,被点亮的发光二极管也不断地改变位置,形成灯光地“移动”。改变振荡器的振荡频率,就能改变灯光的“移动速度”。

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电路实验指导书

实验一万用表原理及应用 实验二电路中电位的研究 实验三戴维南定理 实验四典型信号的观察与测量 实验五变压器的原副边识别与同名端测试

实验一万用表原理及使用 一、实验目的 1、熟悉万用表的面板结构以及各旋钮各档位的作用。 2、掌握万用表测电阻、电压、电流等电路常用量大小的方法。 二、实验原理 1、万用表基本结构及工作原理 万用表分为指针式万用表、数字式万用表。从外观上万用表由万用表表笔及表体组成。从结构上是由转换开关、测量电路、模/数转换电路、显示部分组成。指针万用表外观图见后附。其基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表做表头,当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,因此通过在表头上并联串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压、电阻等。万用表是比较精密的仪器,如若使用不当,不仅会造成测量不准确且极易损坏。 1)直流电流表:并联一个小电阻 2)直流电压表:串联一个大电阻 3)交流电压表:在直流电压表基础上加入二极管 4)欧姆表

2、万用表的使用 (1)熟悉表盘上的各个符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。 (2)使用万用表之前,应先进行“机械调零”,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。 (3)选择表笔插孔的位置。 (4)根据被测量的种类和大小,选择转换开关的档位和量程,找出对应的刻度线。 (5)测量直流电压 a.测量电压时要选择好量程,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。然后逐步减小到合适的量程。 b.将转换开关调至直流电压档合适的量程档位,万用表的两表笔和被测电路与负载并联即可。 c.读数:实际值=指示值*(量程/满偏)。 (6)测直流电流 a.将万用表转换开关置于直流电流档合适的量程档位,量程的选择方法与电压测量一样。 b.测量时先要断开电路,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。如果将万用表与负载并联,则因表头的内阻很小,会造成短路烧坏仪表。 c.读数:实际值=指示值*(量程/满偏)。 (7)测电阻 a.选择合适的倍率档。万用表欧姆档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较稀的部分为宜,且指针接近刻度尺的中间,读数越准确。一般情况下,应使指针指在刻度尺的1/3~2/3之间。

数字电路课程设计报告

课程设计任务书 学生姓名:吴培力专业班级:信息SY1201 指导教师:刘可文工作单位:信息工程学院 题目: 数字式电子锁的设计与实现 初始条件: 本设计既可以使用集成电路和必要的元器件等,也可以使用单 片机系统构建数字密码电子锁。自行设计所需工作电源。电路组成 原理框图如图1,数字密码锁的实际锁体一般由电磁线圈、锁栓、 弹簧和锁柜构成。当线圈有电流时,产生磁力,吸动锁栓,即可开 锁。反之则不开锁。 图1 数字式电子锁原理框图要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周。 2、技术要求: 1)课程设计中,锁体用LED代替(如“绿灯亮”表示开锁,“红灯亮”表示闭锁)。 2)其密码为4位二进制代码,密码可以通过密码设定电路自行设定。 3)开锁指令为串行输入码,当开锁密码与存储密码一致时,锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时,可重复进行,若连续三次未将锁打开,电路则报警并实现自锁。(报警动作为响1分钟,停10秒) 4)选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。安装调试设计电路。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 1、年月日,布置作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、年月日至年月日,方案选择和电路设计。 3、年月日至年月日,电路调试和设计说明书撰写。 4、年月日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计 题目:直流降压斩波电路的设计 专业:电气自动化 班级:14电气 姓名:周方舟 学号: 指导教师:喻丽丽

目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2.3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1M a t l a b仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一.设计要求与方案 供电方案有两种选择。一,线性直流电源。线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压。二,升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的,实现升压型DC-DC变换器,输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求:设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器,这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源,所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制,用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生

模拟电子电路课程设计_带LED闪光灯的音响电路

模拟电子电路课程设计—带LED闪光灯的音响电路 指导老师: 专业班级:自动化09-05 姓名: 学号:3

目录 第1章内容摘要 (3) 1.1大概内容 (3) 1.2设计指标 (3) 第2章系统框图 (4) 第3章各单元电路设计 (5) 3.19V直流稳压电源 (5) 3.2语音放大电路 (5) 3.3555振荡电路 (5) 3.4LED闪烁电路 (5) 第4章电路原理图及工作原理 (6) 4.19V直流电源电路 (6) 4.2语音放大电路 (6) 4.3555振荡电路 (7) 4.4LED闪烁电路 (8) 第5章元器件清单 (10) 第6章电路特点 (11) 6.1电源电路 (11) 6.2语音放大电路 (11) 6.3555振荡电路和LED闪光灯 (11) 第7章心得体会 (12) 第8章参考文献 (13)

第1章内容摘要 1.1 大概内容 该系统由电源电路,语音放大电路,555振荡电路和LED电路四部分组成。由电源电路进行为两个系统供电,语音放大电路实现音频信号滤除和信号放大并在喇叭输出,555振荡电路产生矩形波控制LED灯进行闪烁,LED电路摆出形状引出电源引脚。 1.2 设计指标 该系统有三部分功能组成,一个是电源输出,一个是音响放大,还是一个是LED灯光闪烁。 电源要求输出9V直流电压,带载能力较强,电压稳定。 语音电路放大要求输出清晰的音响。 555控制电路要求输出矩形振荡波形。 LED电路围成一个太阳形状,共分三层,内层12个红色LED灯,中层6个黄色LED灯,外层6个红色LED灯。要求中层和外层交替闪烁,内层一直亮。

第2章系统框图

数字电路课程设计弹道设计

淮海工学院 课程设计报告书 课程名称:电子技术课程设计(二)题目:弹道计时器设计 系(院): ////// 学期: 2010-2011-1 专业班级: 88 姓名: 999999 学号: 555555

一、所选课题: 弹道计时器的设计 二、任务与要求 设计一个用来测量手枪子弹等发射物速度的便携式电池供电计时器,这种计时器可用来测定子弹或其他发射物的速度。竞赛射手通常用这种设备来测定装备的性能。 基本操作要求是:射手在两个分别产生起始测量脉冲和终止测量脉冲的光敏传感器上方射出一个发射物,两个光传感器(本例中假定为阴影传感器)分开放置,两者之间的距离已知。发射物在两个传感器之间的飞行时间直接与发射物的速度成正比。如下图所示,当子弹等发射物从上方经过起始传感器产生ST 信号,经过终止传感器时产生SP 信号。传感器之间的距离是固定的。通过测量子弹等发射物经过传感器之间的时间T 就可计算出子弹的速度V=S/t 。 图1 三、方案制定 使用中规模集成电路设计弹道计时器。此方案中主要用到555定时器、十进制计数器、译码器、七段数码管以及一些小型门电路和触发器等。 四、弹道计时器的原理 运用中规模集成电路设计本课题要分为一下几点: (1)传感器对计数器的控制。 在传感器的选择上,要注意传感器的输出信号能否直接控制下一级电路。此论文中采用天幕靶控制计数器的工作与停止。天幕靶是一种光电传感器,它能将光信号转变成电信号,在子弹遮蔽第一个天幕靶时,即会产生一个脉冲,此脉冲带动计数器工作,在子弹遮蔽下一个天幕靶时又产生一个脉冲,让计数器停止工作。若将此脉冲作为使能信号, 就必须使其从子弹到达第一个天幕靶一直维持到 起始传感器 终止传感器 阳光 弹道

电工电子技术课程设计之家庭电路设计

]电工电子实验中心 题目家庭照明电路设 班级装控11-1 学号111111111 姓名查 指导教师进昌 时间2013.3.4-3.12

目录 一、设计目的 (3) 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 (3) 三、设计的总体思路 (6) 四、照明电路设计 (8) 五、阳台灯的自动控制系统 (9) 六估计用电器用电线量及预算 (12) 七设计总结 (13)

家庭照明电路设计 一、设计目的 1、理解家庭电路的基本原理,巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。 2、学会查阅相关手册和资料,了解照明电灯的相关知识,培养独立分析与解决问题的能力。 3、掌握常用电子电路的一般设计方法,学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。 4、掌握平面图的正规设计与应用。 5、认真写好总结报告,培养严谨的作风与科学态度,提高我们从实践中提高的能力。 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 家庭照明电路组成部分主要包括电能表、闸刀、漏电开关、导线(包括火线和零线)、熔断器、电灯开关、电灯和插座这几部分。 1、电能表:电能表的作用是测量电路消耗了多少电能,计量每单位消耗的电能值,也就是度或者千瓦时。 2、闸刀 闸刀开关是一种手动配电电器。主要用来隔离电源或手动接通与断开交直流电路,也可用于不频繁的接通与分断额定电流以下的负载,如小型电动机、电炉等。闸刀刀开关是最经济但技术指标偏低的一种刀开关。 3、漏电开关

漏电开关保护主要作用是解决漏电问题(相线流出多少电流,中性线就要回来多少电流,一旦有电流缺失,比如人体触电,电流通过人体流到地上的时候,一般超过30毫安,漏电保护器就会工作,切断电源,从而杜绝了电流对人体伤害),但是一般专用的漏电保护开关是不起过载保护用的(现在大多带过载保护)。 4、电线 照明电路里的两根电线,一根叫火线,一般为红色或黄色或绿色;另一根则叫零线,一般为蓝色或黄色;此外还有地线,一般为黄绿色或黑色。火线和零线的区别在于它们对地的电压不同:火线的对地电压等于220V;零线的对地的电压等于零(它本身跟大地相连接在一起的)。所以当人的一部分碰上了火线,另一部分站在地上,人的这两个部分之间的电压等于220V,就有触电的危险了。反之人即使用手去抓零线,如果人是站在地上的话,由于零线的对地的电压等于零,所以人的身体各部分之间的电压等于零,人就没有触电的危险。火线是照明电路里的对地电压等于220V 的线,用家用试电笔可以测试出来。零线是变压器中性点引出的线路,与相线构成回路对用电设备进行供电,通常情况下,零线在变压器中性点处与地线重复接地,起到双重保护作用。 5、熔断器 熔断器也被称为保险丝,它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。熔断器其实就是一种短路保护器,广泛用于配电系统和控制系统,主要进行短路保护或严重过载保护。熔断器以金属导体作为熔体而分断电路的电器,串联于电路中,当过载或短路电流通过熔体时,熔体

电力电子实验指导书完全版范本

电力电子实验指导 书完全版

电力电子技术实验指导书 目录 实验一单相半波可控整流电路实验........................... 错误!未定义书签。实验二三相桥式全控整流电路实验........................... 错误!未定义书签。实验三单相交流调压电路实验 .................................. 错误!未定义书签。实验四三相交流调压电路实验 .................................. 错误!未定义书签。实验装置及控制组件介绍 ............................................ 错误!未定义书签。

实验一单相半波可控整流电路实验 一、实验目的 1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用; 2.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作做全 面分析; 3.了解续流二极管的作用; 二、实验线路及原理 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及线路图,了解各点波形形状。将单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”端接至晶闸管的门极和阴极, 即构成如图1-1所示的实验线路。 图1-1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路 三、实验内容 1.单结晶体管触发电路的调试; 2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察; 3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U2=f(α)特性的测定; 4.单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察;

四、实验设备 1.电力电子实验台 2.RTDL09实验箱 3.RTDL08实验箱 4.RTDL11实验箱 5.RTDJ37实验箱 6.示波器; 7.万用表; 五、预习要求 1.了解单结晶体管触发电路的工作原理,熟悉RTDL09实验箱; 2.复习单相半波可控整流电路的有关内容,掌握在接纯阻性负载和阻 感性负载时,电路各部分的电压和电流波形; 3.掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。 六、思考题 1.单相桥式半波可控整流电路接阻感性负载时会出现什么现象?如何 解决? 七、实验方法 1.单相半波可控整流电路接纯阻性负载 调试触发电路正常后,合上电源,用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压波形U VT,调节电位器RP1,观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、U VT波形,并测定直流输出电压Ud 和电源电压U2,记录于下表1-1中。

数字电路课程设计

数字电路课程设计 一、概述 任务:通过解决一两个实际问题,巩固和加深在课程教学中所学到的知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础。 设计环节:根据题目拟定性能指标,电路的预设计,实验,修改设计。 衡量设计的标准:工作稳定可靠,能达到所要求的性能指标,并留有适当的裕量;电路简单、成本低;功耗低;所采用的元器件的品种少、体积小并且货源充足;便于生产、测试和维修。 二、常用的电子电路的一般设计方法 常用的电子电路的一般设计方法是:选择总体方案,设计单元电路,选择元器件,计算参数,审图,实验(包括修改测试性能),画出总体电路图。 1.总体方案的选择 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标,用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体,来实现各项功能,满足设计题目提出的要求和技术指标。 由于符合要求的总体方案往往不止一个,应当针对任务、要求和条件,查阅有关资料,以广开思路,提出若干不同的方案,然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点,加以比较,从中取优。在选择过程中,常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细,只要说明基本原理就可以了,但有些关键部分一定要画清楚,必要时尚需画出具体电路来加以分析。 2.单元电路的设计 在确定了总体方案、画出详细框图之后,便可进行单元电路设计。 (1)根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,确定对各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标,应注意各单元电路的相互配合,要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路,以简化电路结构、降低成本。

数字逻辑电路课程设计电子密码锁

数字逻辑电路课程设计 课题:电子密码锁设计 姓名: 班级:13通信 学号: 成绩: 指导教师: 开课时间:

目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)

电子密码锁 摘要:设计一个密码锁的控制电路,当输入正确代码时,输出开锁信号以推动执行机构工作,用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁,用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁;在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码,当开锁按钮开关(可设置成6位至8位,其中实际有效为4位,其余为虚设)的输入代码等于储存代码时,开锁;从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开,则电路自动复位并进入自锁状态,使之无法再打开,并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160,555定时器组成的多谐振荡器,LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词:电子密码锁,计时电路,报警电路

一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求,完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路,当输入正确代码时,输出开锁信号以推动执行机构工作,用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁,用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁; 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码,当开锁按钮开关(可设置成6位至8位,其中实际有效为4位,其余为虚设)的输入代码等于储存代码时,开锁; 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开,则电路自动复位并进入自锁状态,使之无法再打开,并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排

电路实验指导书-

电路分析 实 验 指 导 书 安徽科技学院 数理与信息工程学院

实 验 内 容 实验一 电阻元件伏安特性的测量 一、实验目的 (1)学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方法。 (2)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表的使用方法。 二、实验原理及说明 (1)元件的伏安特性。如果把电阻元件的电压取为横坐标(纵坐标),电流取为纵坐标(横坐标),画出电压和电流的关系曲线,这条曲线称为该元件的伏安特性。 (2)线性电阻元件的伏安特性在μ-i(或i-μ)平面上是通过坐标原点的直线,与元件电压或电流的方向无关,是双向性的元件,如图2.1-1,元件上的电压和元件电流之间的关系服从欧姆定律。元件的电阻值可由下式确定:α=μ= tg m m i R i u ,其中m u 、m i 分别为电压和电流在μ-i平面坐标上的比例尺,α是伏安特性直线与电流轴之间的夹角。我们经常使用的电阻器,如金属膜电阻、绕线电阻等的伏安特性近似为直线,而电灯、电炉等器件的伏安特性曲线或多或少都是非线性的。 (3)非线性电阻元件的伏安特性不是一条通过原点的直线,所以元件上电压和元件电流之间不服从欧姆定律,而元件电阻将随电压或电流的改变而改变。有些非线性电阻元件的伏安特性还与电压或电流的方向有关,也就是说,当元件两端施加的电压方向不同时,流过它的电流完全不同,如晶体二极管、发光管等,就是单向元件,见图2.1-2。 根据常见非线性电阻元件的伏安特性,一般可分为下述三种类型: 1)电流控制型电阻元件。如果元件的端电压是流过该元件电流的单值函数,则称为电流控制型电阻元件,如图2.1-3(a )所示。 2)电压控制型电阻元件。如果通过元件的电流是该元件端电压的单值函数,则称为电压控制型电阻元件,如图2.1-3(b)所示。 3)如果元件的伏安特性曲线是单调增加或减小的。则该元件既是电流控制型又是电压控制型的电阻元件,如图2.1-3(c )所示。 (4)元件的伏安特性,可以通过实验方法测定。用电流表、电压表测定伏安特性的方法,叫伏安法。测试线性电阻元件的伏安特性,可采用改变元件两端电压测电流的方法得到,或采取改变通过元件的电流而测电压的方法得到。

数字电路课程设计

数字电路课程设计 姓名:李志波 专业:电子信息工程 年级:2012级

数字闹钟计时器 一.实验目的 1.通过这个实验进一步了解掌握各种功能芯片的功能,并能够在电路系统中正确应用。 2.强化巩固专业课课程内容,学会对电路的系统分析。 3.初步了解基础的电路设计思路和方法,锻炼自己的动手能力,巩固电子焊接技术。 二.实验原理 1.显示译码器 74LS248(74LS48)是BCD码到七段码的显示译码器,它可以直接驱动共阴极数码管。它的引脚图及功能如下: (a)要求输入数字0~15时“灭灯输入端”BI必须开路或保持高电平,如果不要灭十进制的0,则“动态灭灯 输入”RBI必须开路或者为高电平。 (b)当灭灯输入端BI接低电平时,不管其他输入端为何种电平,所有各端输出均为低电平。 (c)BI/RBO是线与关系,既是“灭灯输入端”BI又是“动态灭灯输出端”RBO。 2.数码显示器 LC5011-11就是一种共阴极数码显示器,它的管脚图如图1,X为共阴极,DP为小数点。其内部是八段发光二极管的负极连在一起的电路。当在a.b.c.d.e.f.g.DP加上正向电压时,各段

二极管就会被点亮,例如,利用74LS48和数码管组合成的显 示译码电路。 ABCD 四个引脚接上一级输出 LT,RBO/BI ,RBI 接高电平,或悬空。 3,十进制集成计数电路74LS90 74LS90时异步二-五-十进制计数器。其管脚图如图 U1 74LS90D Q A 12Q B 9Q D 11 Q C 8I N B 1 R 916 R 927R 012I N A 14R 02 3 G N D 10 V C C 5它的内部由两个计数电路组成,一个为二 进制,计数电路,计数脉冲输入端为CP1,输出端为QA QB QC QD.这两个计数器可独立使用,当QA 连到CP2时,可构成十进制计数器。 它具有复零输入端ROA,ROB 和复9输入端R9A R9B 。如果复零输入端ROA,ROB 皆为高电平时,计数器复零;如果复9输入端R9A,R9B 皆为高电平时,计数器复9。计数时ROA,ROB 其中之一接高电平或者二者都接高电平,并要求复9输入端R9A,R9B 其一接低电平或者同时接低电平。用74LS90接成的24 进 制 计 数 器 电 路 如 图

电子电路课程设计指导word文档

电子技术基础课程设计 (I) (基础训练部分) 张淑琴编撰 于枫校审 吉林大学电子信息工程2007年 9月

第一篇课程设计的基础知识 电子技术基础课程设计包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等教 学环节。本篇介绍课程设计的有关知识。 l-l 电子电路的设计方法 在设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择, 然后对方案中的各部分进行单元电路的设计、参数计算和器件选择,最后将各部分连接在一 起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一、明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析,充分了解系统的性 08、指标、内容及要求,以便明确 系统应完成的任务。 二、方案选择

这一步的工作要求是,把系统要完成的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各 单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,针对系统提出的任务、要求和条件,完 成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索,勇于创新,力争做到设计方案合理、可靠、 经济、功能齐全、技术先进。并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析;最后设计出一 个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分的功能,清楚表示系统的基 本组成和相互关系。 三、单元电路的设计、参数计算和器件选择 根据系统的指标和功能框图,明确各部分任务,进行各单元电路的设计、参数计算和器 件选择。 1.单元电路设计 单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整体设

计水平。

每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务,详细拟定出单元电路的性能指标,与前 后级之间的关系,分析电路的组成形式。具体设计时,可以模仿成熟的先进的电路,也可以 进行创新或改进,但都必须保证性能要求。而且,不仅单元电路本身要设计合理,各单元电 路间也要互相配合,注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2.参数计算 (1) 元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求; (2) 元器件的极限参数必须留有足够裕量,一般应大于额定值的 1.5倍; (3) 电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3.器件选择 (1) 阻容元件的选择:电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很重要的。不同 1

电路实验指导书

实验一元件伏安特性的测试 一、实验目的 1.掌握线性电阻元件,非线性电阻元件及电源元件伏安特性的测量方法。 2.学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验说明 电阻性元件的特性可用其端电压U与通过它的电源I之间的函数关系来表示,这种U与I的关系称为电阻的伏安关系。如果将这种关系表示在U~I平面上,则称为伏安特性曲线。 1.线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,该直线斜率的倒数就是电阻元件的电阻值。如图1-1所示。由图可知线性电阻的伏安特性对称于坐标原点,这种性质称为双向性,所有线性电阻元件都具有 这种特性。 -1 图 半导体二极管是一种非线性电阻元件,它的阻值随电流的变化而变化,电压、电流不服从欧姆定律。半导体二极管的电路符号用 表示,其伏安特性如图1-2所示。由图可见,半导体二极管的电阻值随着端电压的大小和极性的不同而不同,当直流电源的正极加于二极管的阳极而负极与阴极联接时, 二极管的电阻值很小,反之二极管的电阻值很大。 2.电压源 能保持其端电压为恒定值且内部没有能量损失的电压源称为理想电压源。理想电压源的符号和伏安特性曲线如图1-3(a)所示。 理想电压源实际上是存在的,实际电压源总具有一定的能量损失,这种实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联组合来作为模型(见图1-3b)。其端口的电压与电流的关系为: s s IR U U- = 式中电阻 s R为实际电压源的内阻,上式的关系曲线如图1-3b 所示。显然实际电压源的内阻越小,其特性越接近理想电压源。 实验箱内直流稳压电源的内阻很小,当通过的电流在规定的范围内变化时,可以近似地当作理想电压源来处理。 (a) (b) i s I 1

『数字电路』课程设计指导书

『数字电路』课程设计指导书

『数字电路』课程设计指导书 一、教学目标 (一)课程性质 课程设计。 (二)课程目的 训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识,独立设计比较复杂的数字电路的能力。 二、教学内容基本要求及学时分配 (一)课程设计题目 题目见附录I,原则上每人一题。 (二)设计内容 拿到题目后首先进行电路设计。然后在微机上进行原理图输入、编译和软件仿真,如满足设计要求,再进行下载和硬件实验。如硬件实验结果不满足要求,则修改设计,直到满足要求为止。 (三)设计要求 (1)按题目要求的逻辑功能进行设计,电路 2

各个组成部分须有设计说明; (2)必须采用原理图输入法; (3)软件仿真完成后,必须经教师允许方可进行下载; (四)使用的硬件和软件 硬件为可编程逻辑器件EPM7128S;软件为MAX+PLUSII。见附录。 三、主要教学环节 (一)设计安排 1. 课程设计时间为两周,每人一台微机; 2.第1、2天讲授设计需要的硬件和软件、 设计的要求、布置设计题目; 3.第3~8天学生进行设计; 4.第9、10天教师验收,然后学生撰写和 打印设计报告。 (二)指导与答疑 每天都有教师现场答疑,学生有疑难问题可找教师答疑。学时应充分发挥主观能动性,不应过 3

分依赖教师。 (三)设计的考评 设计全部完成后,须经教师验收。验收时学生要讲述自己设计电路的原理、仿真情况,还要演示硬件实验结果。 教师根据学生设计全过程的表现和验收情况给出成绩。 四、课程设计报告的内容和要求 (一)课程设计报告的内容 按附录中给出的报告模板进行编写,用A4纸打印,左侧装订。 (二)课程设计报告编写的基本要求 (1)按设计指导书中要求的格式书写,所有的内容一律打印; (2)报告内容包括设计过程、软件仿真的结果及分析、硬件仿真结果及分析; (3)要有整体电路原理图、各模块原理图; (4) 软件仿真包括各个模块的仿真和整体电路 4

模电课程设计(完整)

模拟电路课程设计指导书福州大学物理与信息工程学院

目录 一.模拟电子电路设计方法 (2) 1、总体方案的设计与选择 (3) 2.单元单路的设计与选择 (3) 3.元器件的选择与参数计算 (4) 4.总体电路图设计 (7) 5.电子电路的安装与调试 (9) 6.设计报告的撰写 (14) 设计一1W扩音机课程设计 (15) 设计二音响放大器设计 (20) 设计三程控放大器设计 (23) 设计四函数信号发生器电路设计 (24)

一.模拟电子电路设计方法 电子电路设计一般包括拟定性能指标、电路的预设计、实验和修改设计等环节。 衡量设计的标准:工作稳定可靠,能达到所要求的性能指标,并留有适当的余量;电路简单、成本低、功耗低;所采用元器件的品种少、体积小且货源充足;便于生产、测试和修改等。 电子电路设计一般步骤如图1-1所示。 图1-1 电子电路设计一般步骤 由于电子电路种类繁多,千差万别,设计方法和步骤也因情况不同而有所差异,因而上述设计步骤需要交叉进行,有时甚至会出现多次反复。因此在设计时,应根据实际情况灵活掌握。

1、总体方案的设计与选择 设计电路的第一步就是选择总体方案,所谓选择总体方案是根据设计任务、指标要求和给定的条件,分析所要求设计电路应完成的功能,并将总体功能分解成若干单元,分清主次和相互的关系,形成若干单元功能模块组成的总体方案。该方案可以有多个,需要通过实际的调查研究,查阅有关的资料或集体讨论等方式,着重从方案能否满足要求、结构是否简单、实现是否经济可行等方面,对几个方案进行比较和论证,择优选取。对选用的方案,常用方框图的形式表示出来。 选择方案应注意的几个问题: 应当针对关系到电路全局的问题,开动脑筋,多提些不同的方案,深入分析比较,有些关键部分,还要提出各种具体电路,根据设计要求进行分析比较,从而找出最优方案。 要考虑方案的可行性、性能、可靠性、成本、功耗和体积等实际问题。 选定一个满意的方案并非易事,在分析论证和设计过程中需要不断改进和完善,出现一些反复是在所难免的,但应尽量避免方案上的大反复,以免浪费时间和精力。 2.单元单路的设计与选择 在确定了总体方案,画出详细框图之后,便可进行单元电路设计。任何复杂的电子电路,都是由若干简单功能的单元电路组成的,这些单元电路的性能指标往往比较单一。在明确每个单元电路的技术指标后,要分析清楚单元电路的工作原理,设计出各单元的电路结构形式,尽量采用学过的或者熟悉的单元电路,要善于通过查询资料,分析研究一些新型电路,开发利用新型器件,亦可在与设计要求相近的电路基础上进行适当改进或进行创造性设计。 设计单元电路的一般方法和步骤: (1)根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,确定对各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合,但要尽量少用或者不用电平转换之类的接口电路,以简化电路结构、降低成本。

电路原理交流实验箱实验指导书

一、概述 交流电路实验箱是根据“电工基础”“电路原理”“电路分析”等课程所开发设计的强电类典型实验项目而设计的。版面设有Y型和△型变化法的三相灯组负载,日光灯实验组件,单相铁心变压器,电流互感器,R L C元件组,三相四线输入接线端子,三相电流插座,三相双掷开关及各种带绝缘护套的连接插头线,数字交流电压表、数字交流电流表、智能型多功能数字功率、功率因数表等。设计合理紧凑,操作方便。 二、技术性能指标 1、工作电源:三相四线AC380V±10%50Hz <180V A 2、使用环境条件:温度-10℃-40℃ 湿度<80% 3、实验箱外型尺寸:520mm×390mm×180mm 4、数字交流电压表: 三位半LED数码管显示,测量范围AC0~450V,精度0.5级。 5、数字交流电流表: 三位半LED数码管显示,测量范围AC0~2A,精度0.5级。 6、智能数字功率、功率因数表: 可测试:视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数,精度0.5级。 6.1产品的主要性能特点: 本仪表可应用于交流功率或直流功率的测量与控制。 6.2、五位LED数码管显示,前四位显示测量参数,从0.01~99.99W到1~9999KW,六档量程自动转换,最小分辨力为0.01W(10mW),末位数码管显示测量参数的单号符号。 6.3、视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数等参数通过按钮可轮换显示。 6.4、仪表具有上、下限报警控制功能,内置继电器及蜂鸣器;用户可根据需要自行选择设置视在功率、电流、电压报警。

三、操作方法及说明 1、将该仪器三相电源插头插入三相电源插座。插入前,要先检查电源应是三相四线380V。接入后面板上三相电源接线端子带电,方可引出使用。使用时要从保险管右边“U、V、W、N”引出。 2、打开仪表部分船形开关,仪表带电工作,方可使用,电压、电流表使用时正确接入即可;功率、功率因数使用说明如下。 仪表的面板上设有5个LED指示灯、3个设定控制按狃(分别为K4、K1、K2、K3)、1个蜂鸣器自锁开关K4。 High 指示灯亮:表示上限报警控制信号输出状态。 Low 指示灯亮:表示下限报警控制信号输出状态。 有功指示灯亮:表示仪表显示读数以KW(千瓦)为单位。 无功指示灯亮:表示仪表显示读数为无功功率。 K1键为在设定状态下为功能设定键及确认键。 K2键在设定状态下为左右移位键(←→);在测量状态为视在功率、有功功率、无功功率显示功能选择键。 K3在设定状态下为数字设定键和功能转换键(↑↓);在测量状态下为功率、电压、电流、频率、功率因数显示功能选择键。 显示部分: 末位数码管为被测参数符号指示管,“P”表示功率,“H”表示频率,“C”表示功率因数,“A”表示电流,“V”表示电压。 1、在功率测量状态下,如果功率值超过9999W,仪表的●KW指示灯亮,此时仪表显示读数以KW(千瓦)为单位。

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