电子技术基础课程设计

一个电路系统设计的好坏，首先是看是否达到技术指标要求，能否长期可靠地工 作。第二，是否经济实用，容易制作，使用、维修方便。故要设计一个比较理想实用 的电路，设计者除必需具备扎实的理论基础知识、丰富的实践经验和很强的想象力外， 还必需熟悉各种器件的功能和性能。
§1.4 实验文件的标准格式
本课程着重训练方案设计、方案试验和撰写 总结报告三方面的能力，故在整个设计过程中要 求完成三个文件，即方案设计报告、方案试验预 习报告和课程设计总结报告。
2．工作原理
被测信号经垂直放大器后加到示波器的垂直（Y轴）的 偏转系统，使电子射线的垂直偏转距离正比于输入信号的 瞬时值。在示波管的水平（X轴）偏转系统上加以随时间 线性变化的信号；使电子射线在水平偏转正比于时间，那 么再示波管的屏幕上就得到输入信号的时间波形。由于水 平偏转系统所加线性变化的信号不可能无限增长， 荧光屏
电子技术基础课程设计
改通用示波器为简易逻辑分析仪
§1 电子系统设计基础知识
电子系统的组成 电子系统设计步骤 设计的基本方法 实验文件的标准格式
§1.1 电子系统的组成
输入信号
Baidu Nhomakorabea
输入电路
变换、控制、 运算电路
输出电路
输出信号
电源
电子系统通常由四部分组成，输入电路，变换、控制运算电路，输 出电路和电源。
的尺寸也有限，故实际线性变化的信号（扫描信号）是一 锯齿波，这样就能使输入信号的时间波形在荧光屏上反复 出现。当锯齿波的重复周期等于输入信号周期（或输入信 号周期的整数倍）时，每次重复出现的波形正好完全重合 （同步）就可看到稳定的波形。
3．双踪示波器：
对于双踪示波器，则是由一个电子开 关来控制Y轴偏移电压，使其在第一个扫描 周用内接通第一路信号，在第二个扫描周期 接通第二路信号（在两个扫描周期可以加入 不同的偏移电压），交替进行。这样在屏幕 上就可同时看到两个波形。如图所示。实际 上示波器是分时工作。
（2）根据所划分单元的功能，选择合适的电路和器件来完成所需的功能，因此，要 求设计者不仅应具备电路方面的知识，还要熟悉各类器件的性能和特点。
（3）完成各单元电路间的相互连接。对逻辑电路，在时序上应协调一致。对模拟电 路，相位关系应相符。相邻单元间，在电气性能上应匹配，以保证各部分均能正 常工作。
由于集成电路的迅速发展，许多单元功能电路已由生产器件的厂家完成。因此， 我们在设计时，搞清总体方案对各部分电路的要求之后，就可选择合适的集成电路。 尽量少用分立元件。这样不仅可以减少器件的数量，还可提高电路的可靠性，降低成 本。
A、画出主要单元电路、数据通路、输入、输出及重要控制信号的概貌框图。 B、画出构成电路的详细电路图。 C、简要说明系统的工作原理。
（2）方案试验
对所定的设计方案进行装调实验。对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，必须通过装调试验。发现实验现象与设计要求不相符 的地方，通过分析、试验，找出解决的方法，来不断改善原设计方案，甚至修改原 方案。
（2）框图要清晰地表示出信息的流向。 （3）每个方框不必指出功能决中所包含的器件。 （4）所有连线必须清晰、整齐。 （5）所有器件符号均采用国际（或国家）标准符号。
方案试验报告包括：
调试方法和步骤； 指标测量内容和方法； 所用仪器设备； 记录测量结果的表格等。
课程设计总结报告包括：
任务要求； 方案特点； 框图组成及其工作原理； 单元电路的设计计算； 总电路图； 调试方法和步骤； 实验结果（包括各点的数据、波形和指标测量值）； 结果分析； 改进意见和心得体会等。
逻辑分析仪
双踪示波器
1010101010101010 1100110011001100 1111000011110000 1111111100000000
CH1 CH2
课程设计 电路系统
通道1 通道2
一、示波器工作原理
1．组成 通用示波器通常由显示器件（阴极射线管）、垂直放大 器、触发器或同步电路、时基、水平放大器、门控放大 器、电源等组成，其框图如下所示。
输入电路接收被测或被控对象的有关信息，经变换放大、运算，把 结果送给输出电路，输出电路把送来的结果经输出电路处理后去驱动执 行机构。电源是供给各部分必需的电压和电流。
§1.2 电子系统设计步骤
（1）方案设计
根据设计任务书给定的技术指标和条件，设计出完整的电路。在这一阶段的主 要任务是准备好实验文件，它包括：
方案设计报告
必须按下述要求画出框图和电路图：
（1）比较简单的框图，一般由几个方框组成。复杂些的电路，一般 由十几个方框组成。通常所有的框图画在一张纸上。始当庞大的 电路，可附加各单元电路的方框图。所画的框图不必太详细，但 也不能过于含糊．关键是要反映出电路系统的主要单元电路、数 据通路，输入和输出，以及控制点的设想。
由上述设 计步骤可以看 出，电子系统 的设计最终是 要制作出生产 样机或定型产 品。整个过程 是较复杂的。 由于学时数有 限和设备条件 的限制，我们 只能选择方案 设计、方案试 验和写总结报 告三个环节作 为训练重点。
§1.3 设计的基本方法
（1）根据技术指标和系统功能要求，把复杂的电路系统分解成若干个独立的功能单 元。每个单元可由若干个集成电路或分立元件来完成。分解的单元不宜太多，以 免造成单元间连接错误。但也不能太少，造成一个单元太复杂，一旦出故障难以 查找。
§2 设计课题
题目：改通用示波器为简易逻辑分析仪
设计目标
双踪示波器
CH1 CH2
双踪示波器
通道1 通道2
系统时钟信号 输入信号1 1 0 1 0 输入信号2 1 1 0 0 输入信号3 1 1 1 1 输入信号4 1 1 1 1
101010101010 110011001100 000011110000 111100000000
（3）工艺设计
完成制作实验样机所必需的文件资料，包括整机结构设计和印刷电路板设计。
（4）样机制作和调试
在修改和完善方案设计、工艺设计的基础上，完成样机外壳和构架的加工、元 器件的焊接和组装、整机调试和指标测试等工作。最终制作出符合指标要求的性能 样机。
（5）总结鉴定
考核样机是否全面达到给定技术指标要求，能否长期可靠地工作。同时写出设 计总结报告、只有通过鉴定后方可投入试生产。