模电数电课程设计1
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模电数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解模拟电子技术和数字电子技术的基本概念,掌握两者之间的区别与联系。
2. 学生能掌握常用电子元器件的特性、功能及其在电路中的应用。
3. 学生能解释并分析基本的模拟电路和数字电路的工作原理。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的模拟电路和数字电路。
2. 学生能使用相关仪器和软件对电路进行测试、调试和优化。
3. 学生具备一定的电路故障排查和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生养成积极主动、严谨求实的科学态度,对电子技术产生浓厚兴趣。
2. 学生具备团队协作精神,能够在小组合作中发挥个人优势,共同完成任务。
3. 学生认识到电子技术在现代社会中的重要性,树立为我国电子科技发展贡献力量的信心。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为高中电子技术课程,旨在让学生掌握模拟电子技术和数字电子技术的基本知识和技能。
学生具备一定的物理基础和逻辑思维能力,但实践操作经验不足。
因此,课程目标应注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力和创新能力。
二、教学内容1. 模拟电子技术基础:- 电子元器件:电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
- 放大电路:基本放大电路、负反馈放大电路、功率放大电路等。
- 模拟信号处理:滤波器、振荡器、调制与解调等。
2. 数字电子技术基础:- 数字逻辑:逻辑门、逻辑函数、逻辑代数等。
- 组合逻辑电路:编码器、译码器、数据选择器、数据分配器等。
- 时序逻辑电路:触发器、计数器、寄存器等。
3. 实践操作:- 电路仿真:使用Multisim、Proteus等软件进行电路设计与仿真。
- 实际操作:搭建和测试模拟电路、数字电路,进行故障排查和优化。
教学大纲安排:第一周:电子元器件及放大电路基础第二周:负反馈放大电路与功率放大电路第三周:模拟信号处理技术第四周:数字逻辑与组合逻辑电路第五周:时序逻辑电路第六周:实践操作(电路仿真与实际操作)教材章节关联:《电子技术基础》第四章:模拟电子技术《电子技术基础》第五章:数字电子技术《电子技术基础实验教程》:实践操作相关内容教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,使学生在掌握理论知识的同时,提高实践操作能力。
数电模电课设,沈阳理工大学专用课程设计任务书目录1 数字电子设计部分 (1) 1.1 课程设计的目的 (1)1.2计数器设计的总体框图 (1)1.3计数器设计过程 (1)1.4序列信号检测器设计的总体框图 (6)1.5序列信号检测器的设计过程 (6)1.6 组合逻辑电路的设计要求 (10)1.7组合逻辑电路的设计过程 (10)1.8设计的仿真电路图 (11)1.9设计的芯片原理图 (13)1.10实验仪器 (14)1.11实验结论 (15)1.12参考文献 (15)2 模拟电子设计部分 (15)2.1 课程设计的目的与作用 (15)2.2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (15)2.3差分比例运算电路 (16)2.3.1 电路模型建立 (17)2.3.2理论分析及计算 (17)2.3.3仿真结果分析 (18)2.4单相桥式整流电路 ................................ 错误!未定义书签。
2.4.1电路模型建立 (18)2.4.2理论分析及计算 (19)2.4.3 仿真结果分析 (19)2.5 反相求和电路 (21)2.5.1 电路模型建立 (21)2.5.2 理论分析及计算 (22)2.5.3 仿真结果分析 (22)2.6电容滤波电路 (23)2.6.1 电路模型建立 (23)2.6.2 理论分析及计算 (23)2.6.3仿真结果分析 (24)2.7矩形波发生电路 (25)2.7.1电路模型建立 (26)2.7.2理论分析及计算 (26)2.7.3 仿真结果分析 (26)3 总结和体会 (28)参考文献 (28)1 数字电子设计部分1.1 课程设计的目的1.加深对教材的理解和思考,并通过实验设计、验证正是理论的正确性。
2.学习自行设计一定难度并有用途的计数器、加法器、寄存器等。
3.检测自己的数字电子技术掌握能力。
1.2设计的总体框图下图为同步二进制加法计数器示意框图图1.2.11.3设计过程十四进制同步减法计数器,无效态为:0001,0010①根据题意可画出该计数器状态图:1111→1110→1101→1100→1011→1010 →1001←0011←0100←0101←0110←0111←1000图1.3.1②选择触发器,求时钟方程,画出卡诺图。
Multisim的模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解Multisim软件的基本操作流程,掌握建立模拟电路的基本方法。
2. 学生能运用Multisim软件分析常见的模拟电路,理解电路元件参数变化对电路性能的影响。
3. 学生能掌握课本中涉及的基本模拟电路原理,如放大器、滤波器等,并能在Multisim中进行仿真验证。
技能目标:1. 学生能独立使用Multisim软件构建和测试模拟电路,具备初步的电路设计与分析能力。
2. 学生通过Multisim软件的实际操作,培养解决实际问题的能力,提高动手实践和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过Multisim模电课程的学习,培养对电子工程领域的兴趣,增强对科学研究的热情。
2. 学生在学习过程中,养成团队协作、积极探讨的良好习惯,提高沟通与表达能力。
3. 学生能够认识到电子技术在现实生活中的应用,理解技术发展对社会的推动作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为模拟电子技术课程的实践环节,旨在通过Multisim软件的运用,提高学生对模拟电路的理解和动手实践能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对Multisim软件有初步了解,但实际操作能力有待提高。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,强调学生在操作实践中掌握知识,提高技能。
在教学过程中,关注学生的个别差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过教学评估,及时了解学生学习成果,为后续教学提供指导。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. Multisim软件入门:使学生熟悉Multisim软件的基本操作界面,掌握电路元件的选取、放置、连接等基本操作。
教材关联章节:第一章 Multisim软件介绍内容列举:软件安装与启动、基本操作界面、元件库的调用、简单电路的搭建与仿真。
2. 基本模拟电路分析:通过Multisim软件,让学生掌握放大器、滤波器、稳压器等基本模拟电路的原理与性能分析。
课题一:简易三极管特性曲线测试电路一、课题名称:简易三极管特性曲线测试电路二、主要技术指标1、设计任务:设计一个简易三极管特性曲线测试电路,可在示波器上用X—Y图示功能显示其Ib的特性曲线。
2、设计要求:(1)、三极管输出特性曲线可用示波器显示。
(2)、可显示至少四条特性曲线。
(3)、相邻特性曲线的间隔相同。
(4)、特性曲线的显示至下而上,且连续,无闪烁。
三、方案设计与论证:三极管输出特性曲线测试电路以三角波提供扫描电压,并叠加梯形波,从而显示完整的输出特性曲线。
三极管输出特性曲线是指在基极电流一定的情况下,集电极电流与电压Uce之间所对应的关系曲线。
因此,输出特性曲线是若干条曲线构成的曲线族。
要显示一条输出特性曲线,就必须给基极提供一个固定不变的电流(可转换成电压),在给三极管的集电极和发射极之间提供一个连续可变的扫描电压(即示波器的X轴输入)。
由于三极管的基极电流非常小,所以集电极电流可近似为发射极电流。
而从发射极电阻得到的发射极电位与发射极电流的变化规律是相同的。
因此,再将发射极电位送至示波器的Y 输入,三极管的一条输出特性曲线就会在示波器上显示出来。
而要显示一组输出特性曲线,就要在显示一条曲线的基础上,按照一定的时间间隔给三极管的基极提供增量相同的基极电流(阶梯信号),而且基极电流与C,E之间的电压变化必须同步。
另外,要想连续的显示输出特性曲线,基极电流和C,E之间的扫描电压就必须是周期相同且相位同步的信号。
为显示8条输出特性曲线,给三角波叠加的直流电位应该是8个间隔相同的电位即梯形波,这可以通过可编程放大器得到。
可编程放大器由八个模拟开关控制增益,再输入电压不变的情况下,增益的变化引起输出电压的变化,进而的到梯形波。
模拟开关则由CC4022构成的八进制时序计数器控制。
四、系统组成框:五、单元电路设计及说明:1.方波三角波产生电路三角波产生电路可由LM324运算放大器构成,采用±12V 双电源供电。
1 数字电子设计部分1.1 课程设计的目的与作用数字逻辑电路是实践性很强的一门学科,通过实践可以大大提高学生的理论水平和实际动手能力。
通过本次课程设计,使学生能够巩固已学专业基础课的理论知识,锻炼学生的实践动手能力,培养学生对电子电路的设计能力,加强学生在分析问题、解决问题能力上的训练和培养,为启发学生的创新意识和培养创新能力起到重要的作用,为其专业学习研究打下良好的基础。
同时培养学生科学实验研究的认真精神,使之明白理论与实践的紧密联系,使其养成良好的作业习惯,为其以后的工作研究打下良好的基础。
时序电路,触发器,序列发生器,是数电技术的基础,熟练掌握其工作特性才能为其以后在数电上的发展打下基础。
1.2设计任务1.利用在理论课上所学到的知识,结合对数字电子器件的认识,利用JK触发器,各种逻辑门电路设计出以010、001为无效态的三位二进制同步减法计数器。
并检查能否自启动,检查完毕,搭接电路,进行验证。
2. 利用JK触发器,各种逻辑门电路设计出串行序列发生电路,使其发生100111序列,并检查能否自启动,检查完毕,搭接电路,进行验证。
1.3 三位同步二进制减法计数器电路设计1.3.1抽象状态图获得驱动方程1.已知三位同步二进制减法计数器的无效状态为010、001,则抽象出状态图为1.3.1三位二进制减法计数器状态图2.根据三位同步二进制减法计数器状态图可得输出状Y的次态卡诺图。
1.3.2输出状态Y的卡诺图3.将输出状Y的次态卡诺图分解可得Q2n+1Q1n+1Qn+1的次态卡诺图。
1.3.3输出状态Q2n+1次态图1.3.4输出状态Q1n+1次态图1.3.5输出状态Q0n+1次态图4.根据图1.3.2、1.3.3、1.3.4、1.3.5中的输出状态Y及Q2n+1Q1n+1 Qn+1的次态卡诺图,可分别得到三位同步二进制减法计数器的输出状态Y的状态方程和三个JK触发器的驱动驱动方程。
状态方程 Q2n+1=nQnQ2+nQ2Q 1n+1=nQnQ1+nQ1Qn+1=则驱动方程为J 2 =nQJ1=nQJ=K 2=nQnQ1K1=K=11.3.2根据驱动方程画出电路图由于我们做的是三位同步二进制减法计数器,所以设计的电路所需的脉冲CP1=CP2=CP3=CP,所以选用一个就可以了。
数电模电电子技术课程设计数电模电电子技术课程设计是电子信息类专业的必修课程之一,主要涵盖数字电路、模拟电路和电子技术三个方面的基础知识和应用技能。
在课程设计中,学生需要利用所学知识和技能,独立完成一个完整的电子电路设计项目。
一、课程设计的基本要求1.项目选题清晰:学生需要选择一个明确的电子电路设计主题,确保自己能够对该项目进行全面的调查和研究,达到独立设计和开发的水平。
2.设计思路明确:学生需要结合所学知识和技能,合理分析和解决电路设计中的问题,找到切实可行的设计方案。
3.设计报告规范:学生需要编写完整的设计报告,包括对设计思路、参数计算、电路图纸和实验结果等方面的详细阐述,确保设计过程和结果能够得到清晰和完整的记录。
4.实验结果可靠:学生需要按照设计报告中的实验流程和步骤,精确配备实验器材,进行实验操作和数据采集,确保实验数据的准确和可靠性。
二、数电模电电子技术课程设计的主要内容1.数字电路设计项目数字电路设计项目通常涵盖基本逻辑电路设计、组合逻辑电路设计和时序逻辑电路设计。
学生需要选择一个适合自己的设计主题,分析和解决电路设计中的问题,实现一个完整的数字电路设计方案。
例如,可以选择设计电子计数器、时钟电路、跳变电压检测器等数字电路,同时掌握数字电路的基本设计流程和设计方法。
2.模拟电路设计项目模拟电路设计项目通常涵盖基本电路设计、放大电路设计和滤波器设计。
学生需要根据自己的设计主题,结合所学理论和实践技能,独立完成一个完整的模拟电路设计项目。
例如,可以选择设计放大器电路、反馈电路、滤波器等模拟电路设计项目,并通过实验验证自己的设计方案的正确性和实用性。
3.电子技术应用设计项目电子技术应用设计项目通常涵盖数字电路、模拟电路和系统电路三个方面,通过综合应用不同的电子技术,实现一个完整的电子产品设计方案。
例如,可以选择一个硬件调试系统、智能家居系统、电子商务平台等电子技术应用设计项目,结合实验操作和数据分析,实现电子产品的完整设计和开发。
模数电课程设计模电方面一、教学目标本课程旨在通过模数电课程设计,使学生掌握模电方面的基本概念、原理和方法,提高学生分析和解决实际问题的能力。
具体教学目标如下:1.知识目标:–了解模拟电路的基本组成、原理和特点;–掌握常用的模拟电路分析方法,如静态分析、动态分析和频率响应分析;–熟悉常用模拟电路的应用,如放大器、滤波器、振荡器等。
2.技能目标:–能够运用模拟电路的基本原理和分析方法,分析和解决实际问题;–具备基本的电路设计能力,能够根据需求设计简单的模拟电路;–能够使用常用的电路仿真软件,进行电路的仿真和优化。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的科学思维和创新能力,提高学生对科学技术的兴趣和热情;–培养学生的团队合作意识和沟通能力,提高学生解决问题的能力;–培养学生的工程伦理和社会责任感,使学生能够将所学知识应用于社会和人类的可持续发展。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括模拟电路的基本概念、原理和方法,以及常用模拟电路的应用。
具体教学内容如下:1.模拟电路的基本概念和原理:–模拟电路的定义、特点和基本组成;–模拟电路的基本定律和原理,如欧姆定律、基尔霍夫定律等;–模拟电路的信号类型和信号处理方法。
2.模拟电路的分析方法:–静态分析方法,如直流分析、交流分析等;–动态分析方法,如瞬态分析、稳态分析等;–频率响应分析方法,如频率特性分析、波特图等。
3.常用模拟电路的应用:–放大器的设计和应用,如电压放大器、功率放大器等;–滤波器的设计和应用,如低通滤波器、高通滤波器等;–振荡器的设计和应用,如LC振荡器、RC振荡器等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体教学方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,向学生传授模拟电路的基本概念、原理和方法;2.讨论法:通过小组讨论,引导学生主动思考和探索模拟电路的问题;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决;4.实验法:通过实验操作,使学生能够亲身体验和理解模拟电路的工作原理和应用。
有关模电的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握模拟电子技术的基本概念,如放大器、滤波器、振荡器等;2. 使学生了解并掌握常用电子元器件的原理与特性;3. 引导学生理解并运用模拟电路的基本分析方法。
技能目标:1. 培养学生能运用所学知识分析和设计简单模拟电路的能力;2. 提高学生实际操作和调试模拟电路的技能;3. 培养学生查阅资料、自主学习、团队协作解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨、认真的学习态度,养成良好的学习习惯;3. 引导学生认识电子技术在国家发展和社会进步中的重要作用,增强学生的社会责任感。
课程性质:本课程为电子技术专业课程,具有较强的理论性和实践性。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对模拟电子技术有一定的了解,但实际操作能力较弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化实际操作训练,提高学生的实际应用能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度和需求,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 模拟电子技术基本概念:介绍放大器、滤波器、振荡器等基本电路的工作原理和功能。
2. 常用电子元器件:讲解电阻、电容、电感、晶体管等元器件的原理、特性及在模拟电路中的应用。
3. 模拟电路分析方法:教授节点电压法、回路电流法、等效电路法等基本分析方法。
4. 模拟电路设计:结合实际案例,引导学生学习并掌握简单模拟电路的设计方法。
5. 实践操作:组织学生进行实际操作,包括电路搭建、调试和测量,提高学生的动手能力。
教学内容安排如下:第1周:模拟电子技术基本概念,教材第1章;第2周:常用电子元器件,教材第2章;第3周:模拟电路分析方法,教材第3章;第4周:模拟电路设计,教材第4章;第5周:实践操作,结合前四章内容进行。
关于数电模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路和模拟电路的基本概念、原理及分类;2. 掌握数字电路与模拟电路的基本元件、功能及应用;3. 学会分析简单的数字电路和模拟电路,并能进行基本的设计与计算;4. 了解数字电路与模拟电路在实际工程中的应用,如信号处理、通信系统等。
技能目标:1. 能够正确使用数字电路和模拟电路的相关仪器、设备进行实验操作;2. 培养学生动手实践能力,能独立完成简单的数字电路和模拟电路搭建与调试;3. 提高学生的问题分析、解决能力,使其能够运用所学知识解决实际问题;4. 培养学生的团队协作能力,能在小组合作中发挥个人优势,共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情,形成自主学习、探究学习的习惯;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,遵循实验操作规范;3. 增强学生的环保意识,关注电子技术在实际应用中的节能、减排问题;4. 培养学生的创新意识,鼓励学生敢于尝试、勇于实践,形成积极的创新精神。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,旨在帮助学生掌握数字电路和模拟电路的基本知识,培养实践操作能力和创新能力。
学生特点:学生已具备一定的电子技术基础知识,具有较强的求知欲和动手能力,但部分学生可能对理论知识的理解与应用存在一定难度。
教学要求:注重理论与实践相结合,注重培养学生的实践操作能力和创新能力,关注学生的个性化发展,提高教学效果。
通过本课程的学习,使学生能够达到以上所述课程目标,为后续相关课程学习及未来职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础:介绍数字电路的基本概念、原理,包括逻辑门、触发器、计数器等基本元件的工作原理与应用。
2. 模拟电路基础:讲解模拟电路的基本概念、原理,涉及放大器、滤波器、振荡器等基本元件的功能与使用。
3. 数字电路与模拟电路的设计与搭建:- 数字电路设计:学习数字电路的设计方法,掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计;- 模拟电路设计:了解模拟电路的设计原理,学习运算放大器电路、滤波器电路等的设计;- 搭建与调试:培养学生动手搭建和调试数字电路与模拟电路的能力。
模拟和数字电子电路基础教学设计引言模拟电路和数字电路是电子电路的两个基本分支,两者之间有较大的不同。
模拟电路指的是信号是连续模拟值的电路,而数字电路指的是信号由离散的信号线组成的电路。
本文将着重探讨如何设计一份好的模拟和数字电子电路基础教学设计。
课程目的本课程旨在介绍学生基本的模拟和数字电路的原理及应用。
通过本课程,学生应该能够了解以下方面内容:•模拟电路和数字电路的基本概念•常用的模拟和数字电路器件及其使用方式•常用的模拟和数字电路的设计方法•常用的模拟和数字电路的应用场景教学目标通过本课程的教学,学生应该能够达到以下目标:•掌握模拟电路和数字电路的基础知识•理解模拟电路和数字电路的设计原理•能够熟练使用模拟和数字电路常用器件•能够独立完成一定规模的模拟和数字电路的设计•能够了解模拟和数字电路在实际应用中的场景教学内容本课程从模拟和数字电路的基础概念出发,分别介绍这两个分支的基本原理和应用。
具体的教学内容包括:模拟电路1.模拟电路基础–模拟信号定义–模拟电路概述–模拟电路的分类2.基本电路–放大电路–滤波电路–整流电路3.常用器件–二极管–晶体管–运放4.电路设计–电路分析–电路仿真–电路实现数字电路1.数字电路基础–数字信号定义–数字电路概述–数字电路的分类2.基本电路–逻辑门–翻转器–寄存器3.常用器件–集成电路–FPGA–CPLD4.电路设计–电路分析–电路仿真–电路实现教学方法本课程采用讲授式和实践式相结合的教学方法。
具体包括:•授课:通过课堂教学,让学生了解模拟和数字电路的基础概念和原理。
•实验:通过实验,让学生亲身操作模拟和数字电路器件,掌握其使用方法和特点。
•设计:通过设计,让学生独立完成一定规模的模拟和数字电路设计,提高其综合应用能力。
教学评估本课程主要采用以下方式进行教学评估:•课堂测验:对学生课堂掌握情况进行考查,反馈学生对知识点的理解和学习效果。
•实验和设计:对学生的实际操作和综合应用能力进行评估。
前言Multisim软件环境介绍Multisim是加拿大IIT公司(Interrative Image Technologies Ltd)推出的基于Windows的电路仿真软件,由于采用交互式的界面,比较直观、操作方便,具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器,以及强大的分析功能等特点,因而得到了广泛的引用。
针对不同的用户,提供了多种版本,例如学生版、教育版、个人版、专业版和超级专业版。
其中教育版适合高校的教学用。
Multisim 7主界面。
启动Multisim,就会看到其主界面,主要是由菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、元件工具栏、仪器工具栏使用中元件列表、仿真开关、状态栏以及电路图编辑窗口等组成。
如下图A所示。
Multisim 7提供了丰富的元器件。
这些元器件按照不同的类型和种类分别存放在若干个分类库中。
这些元件包括现实元件和虚拟元件。
所谓的现实元件给出了具体的型号,它们的模型数据根据该型号元件参数的典型值确定。
而所谓的虚拟元件没有型号,它的模型参数是根据这种元件各种元件各种型号参数的典型值,而不是某一种特定型号的参数典型值确定。
另外,Multisim 7元件库中还提供一种3D虚拟元件,这种元件以三维的方式显示,比较形象、直观.。
Multisim 7容许用户根据自己的需要创建新的元器件,存放在用户元器件库中。
路B图所示。
A图Multisim 7提供了品种繁多、方便实用的虚拟仪器。
比如数字万用表、信号发生器、示波器等17种虚拟仪器。
点击主界面中仪表栏的相应的按钮即可方便地取用所需的虚拟仪器如C图所示。
B图C图Multisim 7提供了各种不同功能的分析工具。
点击分析按钮,即可拉出分析菜单,其中列出了Multisim 7的各种分析工具,例如直流工作点分析、交流分析、瞬态分析等。
课程设计任务书学院专业学生姓名学号设计题目数字电子设计题目:1、三位二进制加法计数器——无效项000 0102、串行序列信号检测器——检测序列0010模拟电子设计题目:1、电流串联负反馈电路仿真2、多级放大电路内容及要求:1.数字电子部分1)对题目要求进行分析,计算,设计;2)选择适当触发器,在数字电子实验平台上进行连接和测试结果。
以Multisim为平台分析了二阶低通滤波器电路。
使用虚拟示波器等虚拟元件,采用交流分析方法和参数扫描分析方法仿真分析了二阶低通滤波器电路的工作特性,及各元件参数对输入输出特性的影响,并演示了Multisim中虚拟仪器及各种分析方法的使用由低阶系统构建高阶系统是信号与系统设计性实验中的重要实验,本文运用子系统函数的级联、反馈构建高阶系统的思想来设计有源二阶滤波器,然后用节点法对设计的电路来进行分析验证,并用EDA仿真软件Multisim8进行电路仿真;这种教学方法用理论结合实践,达到了巩固知识和提高动手能力的双重效果,提高了教学质量。
二阶有源滤波器是运放的典型应用,也是学生常做的实验之一。
一般来说,学生对实验的理论推导和分析会存在一定的困难,对实验中的现象和问题也难以应付。
鉴于此本文采用了一种新的思路来设计实验,整个过程中既有设计,又有验证和仿真,有效的解决了上述问题。
模电部分课内部分(信号处理电路的multisim仿真)引言 (3)题目简介 (4)设计原理 (4)电路图参数表及仿真波形图 (7)课外部分(循环闪光彩灯控制器的设计)设计原理 (11)元件参数选择 (13)总结 (14)参考文献 (14)引言随着中国市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励电子产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。
投资者对电子行业的关注越来越密切,这使得中国电子行业的发展需求增大。
随着微电子技术和计算机技术的发展,现代电子信息系统的设计、功能实现、信息采集处理和应用的方式发生了根本性的变化,这对当今大学电子信息类学科专业人才的培养提出了严峻挑战。
如何培养理论基础扎实、创新能力强、综合素质高的人才成为电子信息类教学改革的重要目标。
放大电路是模拟电子电路中最常用、最基本的一种典型电路。
无论日常生活用的收音机、电视机,或者精密的测量仪表和复杂的自动控制系统等,其中一般都有各种各样不同类型的放大电路。
大学模电数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解模拟电子技术和数字电子技术的基本概念、原理及电路组成;2. 掌握常用模拟集成电路和数字集成电路的功能、应用及相互转换方法;3. 了解模拟电子技术和数字电子技术在现代电子系统中的应用。
技能目标:1. 能够分析并设计简单的模拟电路和数字电路;2. 学会使用相关软件(如Multisim、Proteus等)进行电路仿真和测试;3. 能够运用所学知识解决实际问题,具备一定的创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情,激发学习积极性;2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力;3. 增强学生的责任感,使其认识到电子技术在国家发展和社会进步中的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在帮助学生掌握模拟电子技术和数字电子技术的基本理论,提高实践操作能力,培养创新意识和团队协作精神。
课程目标分解为具体学习成果,以便后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生将能够具备一定的电子技术理论基础,为后续相关专业课程的学习和实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 模拟电子技术基础:- 模拟信号与模拟电路概念;- 基本放大电路原理与类型;- 模拟集成电路原理及应用;- 模拟信号处理技术。
2. 数字电子技术基础:- 数字信号与数字电路概念;- 逻辑门电路与组合逻辑电路;- 时序逻辑电路与触发器;- 数字集成电路及其应用。
3. 模数转换与数模转换:- 模数转换器(ADC)原理及类型;- 数模转换器(DAC)原理及类型;- 模数转换与数模转换在实际应用中的案例分析。
4. 仿真与实践:- 使用Multisim、Proteus等软件进行电路仿真;- 设计并搭建简单的模拟电路与数字电路;- 进行电路测试与分析,解决实际问题。
教学内容根据课程目标制定,涵盖模拟电子技术和数字电子技术的基本理论、电路设计及应用。
教学大纲明确教学内容安排和进度,与教材章节相对应。
模拟数字及电力电子技术课程设计设计概述本课程的设计目的是让学生深入了解模拟数字及电力电子技术,通过实践和研究加深对这些技术的理解和应用。
本设计主要包括三部分:模拟电路设计、数字电路设计和电力电子设计。
模拟电路设计实验一:基础模拟电路本实验旨在让学生了解模拟电路的基础概念和设计方法。
学生需要建立一个简单的放大器电路,使用示波器和万用表对电路进行测试和分析。
学生需要完成以下任务:•设计和建立一个基础的放大器电路•使用示波器和万用表对电路进行测试和分析•分析电路的增益、频率响应和输入阻抗实验二:放大器电路设计本实验旨在让学生深入了解放大器电路的设计和优化方法。
学生需要设计和优化一个放大器电路,并使用示波器和频率分析仪进行测试和分析。
学生需要完成以下任务:•设计和优化一个放大器电路•使用示波器和频率分析仪进行测试和分析•分析电路的增益、带宽和失真数字电路设计实验三:逻辑门电路设计本实验旨在让学生了解数字电路的基础概念和设计方法。
学生需要建立一个基础的逻辑门电路,使用万用表和逻辑分析仪对电路进行测试和分析。
学生需要完成以下任务:•设计和建立一个基础的逻辑门电路•使用万用表和逻辑分析仪对电路进行测试和分析•分析电路的真值表和逻辑特征实验四:组合逻辑电路设计本实验旨在让学生深入了解组合逻辑电路的设计和优化方法。
学生需要设计和优化一个组合逻辑电路,并使用万用表和逻辑分析仪进行测试和分析。
学生需要完成以下任务:•设计和优化一个组合逻辑电路•使用万用表和逻辑分析仪进行测试和分析•分析电路的真值表、运算特征和时序特性电力电子设计实验五:整流电路设计本实验旨在让学生了解电力电子的基础概念和设计方法。
学生需要建立一个基础的整流电路,使用万用表和示波器对电路进行测试和分析。
学生需要完成以下任务:•设计和建立一个基础的整流电路•使用万用表和示波器对电路进行测试和分析•分析电路的输出电压和纹波系数实验六:直流调速电路设计本实验旨在让学生深入了解直流调速电路的设计和优化方法。
大学生模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握模拟电子技术的基本原理,包括放大器、滤波器、振荡器等关键电路的工作原理和性能分析。
2. 学生能理解并运用常用模拟电子元件的特性,如运算放大器、二极管、晶体管等,并分析其在不同电路中的应用。
3. 学生能掌握模拟电路的仿真与设计方法,具备阅读和分析模拟电子电路的能力。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成简单的模拟电子电路的设计与搭建,并能进行性能测试与优化。
2. 学生能够运用模拟电路仿真软件进行电路仿真,验证设计方案的正确性,提高实践操作能力。
3. 学生能够通过团队合作,解决模拟电子电路设计过程中遇到的问题,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对模拟电子技术的兴趣,激发学习热情,形成积极向上的学习态度。
2. 学生能够认识到模拟电子技术在日常生活和国家发展中的重要作用,增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过课程学习,培养严谨、细致、创新的科学精神,提高自我探索和解决问题的能力。
本课程针对大学生开设,旨在使学生掌握模拟电子技术的基本知识和技能,具备一定的电路设计能力。
结合学生特点和教学要求,课程目标具体、可衡量,以便学生和教师在教学过程中能够明确预期成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面进行组织:1. 基本理论:- 模拟电子电路的基本原理,包括放大器、滤波器、振荡器等电路的工作原理和性能分析。
- 常用模拟电子元件的特性,如运算放大器、二极管、晶体管等,及其在不同电路中的应用。
教学内容参考教材相关章节,如第一章“模拟电子电路基础”和第二章“放大器电路”。
2. 实践操作:- 模拟电子电路的设计与搭建,包括简单的放大器、滤波器、振荡器等电路。
- 模拟电路仿真软件的使用,如Multisim、Proteus等,进行电路仿真和性能测试。
教学内容参考教材第三章“模拟电路设计与应用”和第四章“模拟电路仿真”。
数电模电结合课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电路与模拟电路的基本原理,掌握数电模电转换的基本概念。
2. 学生能运用所学知识,分析典型数电模电结合电路的工作原理,并进行电路设计。
3. 学生了解数电模电结合在实际应用中的重要性,如音频信号处理、传感器信号采集等。
技能目标:1. 学生能运用Multisim、Proteus等软件进行数电模电结合电路的仿真与设计。
2. 学生能通过实验操作,验证数电模电结合电路的功能,并解决实际问题。
3. 学生具备团队协作能力,能与他人共同完成数电模电结合的课程设计。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对电子技术的兴趣,提高学习的积极性和主动性。
2. 学生能够认识到数电模电结合技术在实际应用中的价值,增强实践操作的信心。
3. 学生在课程设计和实验过程中,培养严谨、细致的科学态度,提高解决问题的能力。
课程性质:本课程为电子技术专业选修课程,以数电模电结合技术为核心,注重理论联系实际,强调实践操作。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对数电模电结合技术有一定了解,但实践能力有待提高。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和团队协作能力,使学生在课程结束后能够独立完成简单的数电模电结合电路设计。
二、教学内容1. 数字电路与模拟电路基本原理回顾:重点复习数字电路的基本逻辑门、触发器,模拟电路的放大器、滤波器等基本知识。
2. 数电模电转换技术:介绍A/D、D/A转换器的原理、类型及性能参数,分析数电模电转换电路的应用。
3. 典型数电模电结合电路分析:结合教材,分析集成运算放大器、比较器、模拟开关等电路的工作原理和应用。
4. 数电模电结合电路设计:讲解基于Multisim、Proteus等软件的电路设计方法,指导学生进行实际电路设计。
5. 实验教学:安排数电模电结合电路的搭建与测试,让学生亲身体验电路设计、调试过程。
模电计数器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握模拟电子计数器的基本原理,理解计数器各部分功能及其相互关系。
2. 使学生能够运用所学知识,分析并设计简单的模拟电子计数器电路。
3. 帮助学生掌握计数器中常用电子元件的特性及选用方法。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够正确搭建和调试模拟电子计数器电路。
2. 提高学生的问题分析和解决能力,能够针对计数器电路故障进行诊断和维修。
3. 培养学生的团队合作意识,学会在小组合作中共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验过程的安全性。
3. 引导学生关注电子技术在日常生活中的应用,认识到科技对社会的推动作用。
本课程针对高中年级学生,结合模拟电子技术相关知识,以实用性和操作性为核心,旨在培养学生的电子技术基础知识和实践能力。
课程要求学生在理解基本原理的基础上,能够动手操作、解决问题,并在团队合作中发挥积极作用。
通过本课程的学习,使学生能够更好地理解电子技术,提高其综合素养。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 模拟电子计数器基本原理:介绍计数器的工作原理,重点讲解触发器、计数器逻辑电路的组成及其功能。
2. 常用电子元件:讲解计数器中常用的电子元件,如晶体管、二极管、电阻、电容等,以及它们的特性和选用方法。
3. 模拟电子计数器电路分析与设计:分析典型模拟电子计数器电路,如异步触发器、同步触发器、十进制计数器等,并进行电路设计。
4. 电路搭建与调试:指导学生动手搭建模拟电子计数器电路,学习电路调试方法,掌握常见故障诊断与维修技巧。
5. 实践项目:设置小组合作项目,让学生设计并实现一个简单的模拟电子计数器,培养学生的动手能力和团队协作能力。
教学内容安排和进度:第一课时:模拟电子计数器基本原理及常用电子元件介绍;第二课时:分析典型模拟电子计数器电路;第三课时:电路搭建与调试;第四课时:实践项目设计与实施。
合肥经济技术职业学院模数课程设计专业名称:应用电子学生班级:10应电班学生姓名:张东学生学号: 1015012目录模电部份第一章设计的目的及任务1设计目的 (3)2设计任务 (3)3课程设计的要求及技术指标 (3)第二章函数发生器的总方案及原理框图2.1 原理框图 (3)2.2 函数发生器的总方案 (4)第三章单元电路设计方波发生电路的工作原理 (4)---三角波转换电路的工作原理 (5)方波-三角波仿真 (9)3.4 利用中的注意事项 (9)第四章课程设计总结 (10)参考文献 (11)数电部份一.目的 (11)二.设计的任务及要求 (11)三.真值表 (11)四.模拟电路图 (12)五.交通灯的工作流程 (13)六.参考利用元器件 (13)七.心得体会 (13)第一章设计的目的及任务1.1 设计目的1.15 熟悉经常使用仪表,了解电路调试的大体方式1.2设计任务设计方波——三角波函数信号发生器1.3课程设计的要求及技术指标1.31设计、组装、调试函数发生器1.32输出波形:方波、三角波;1.33频率范围:在100Hz-1KHz,1 KHz-10 KHz范围内可调;1.34输出电压:方波UP-P≤24V,三角波UP-P=6V,方波tr小于1uS。
第二章函数发生器的总方案及原理框图2.1 原理框图图2-12.2 函数发生器的总方案函数发生器一样是指能自动产生正弦波、三角波、方涉及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
依照用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,利用的器件能够是分立器件,也能够采纳集成电路。
为进一步把握电路的大体理论及实验调试技术,本课题采纳由集成运算放大器与晶体管差分放大器一起组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方式。
产生方波、三角波的方案有多种,由积分电路将方波变成三角波;能够第一产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采纳先产生方波—三角波。
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器取得三角波,三角波到正弦波的变换电路要紧由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳固,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优势。
专门是作为直流放大器时,能够有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
第三章单元电路设计方波发生电路的工作原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC 充、放电实现输出状态的自动转换。
设某一时刻输出电压Uo=+Uz,那么同相输入端电位Up=+UT 。
Uo 通过R3对电容C 正向充电,如图中实线箭头所示。
反相输入端电位n 随时刻t 的增加而慢慢增高,当t 趋于无穷时,Un 趋于+Uz ;可是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo 从+Uz 跃变成-Uz,与此同时Up 从+Ut 跃变成-Ut 。
随后,Uo 又通过R3对电容C 反向充电,如图中虚线箭头所示。
Un 随时刻慢慢增加而减低,当t 趋于无穷大时,Un 趋于-Uz ;可是,一旦Un=-Ut,再减小,Uo 就从-Uz 跃变成+Uz ,Up 从-Ut 跃变成+Ut ,电容又开始正相充电。
上述进程周而复始,电路产生了自激振荡。
---三角波转换电路的工作原理图3-2所示的电路能自动产生方波—三角波。
电路工作原理假设下:假设开关A 断开,开关B 闭合,运放A1与R 一、R2及R3、RP3组织成比较器,R1成为平稳电阻,运放的反相端接基准电压,及U_=0,同相端接输入电压Uia ;比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc ,低电平等于负电源电压—VEE (|+Vcc|=|—VEE |),当比较器的U+=U-=0时,比较器翻转,输出U01从高电平+Vcc 跳到低电平—VEE ,或从低电平—VEE 跳到高电平+Vcc 。
设U01=+Vcc ,那么312231231()0CC ia R RP R U V U R R RP R R RP ++=++=++++ (3-2-1)式子中,RP1指的是电位器(以下同)。
将上式整理,得比较器翻转的下门限电位 223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++ (3-2-2)假设Uo1=—VEE ,那么比较器翻转的上门线电位 223131()EE CC ia R R U V V R RP R RP +-=-=++ (3-2-3)比较器的门限宽度2312H CC ia ia R U U U I R RP +-=-=+ (3-2-4)由式子(3-2-1)~(3-2-4)能够取得比较器的电压传输特性,如下图。
图3-3快关A 断开后开关B 闭合,运放A2与R4、RP3、C 二、及R5组成反相积分器,其输入信号为方波U01,那么积分器的输出 t U C RP R U o o d )(112142⎰+-=(3-2-5) 当U01=+Vcc 时, t C RP R U o 214CC2)(V +-=(3-2-6)当U01=-Vcc 时, t C RP R U o 214EE2)(V +=(3-2-7)可见积分器输入方波时,输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波,其波形如下图。
图3-4 方波—三角波波形当开关A 闭合,即比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,那么自动产生方波-三角波。
三角波的幅度为 2231O m CC R U V R RP =+ (3-2-8)方波—三角波的频率 3124224()R RP f R R RP C +=+ (3-2-9)由式子(3-8)及(3-9)能够得出以下结论:—三角波的输出频率时,一样可不能阻碍输出波形的幅度。
假设要求输出频率的范围比较宽,那么可用C2改变频率的范围,RP2实现频率微调。
2.方波的输出幅度约等于电源电压+Vcc 。
三角波的输出幅度不超过电源电压+Vcc 。
电位器RP1能够实现幅度微调,但会阻碍方波—三角波的频率。
0I ——差分放大器的恒定电流;T U ——温度的电压当量,当室温为25oc 时,UT ≈26mV 。
若是Uid 为三角波,设表达式为44434m id m U T t T U U Tt T ⎧⎛⎫- ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩ 022T t T t T ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭(3-3-3) 式中 Um ——三角波的幅度; T ——三角波的周期。
方波-三角波运放A1与A2用741,因为方波的幅度接近电源电压+V CC =+12V,-V EE =-12V.比较器A1与积分器A2的元件参数计算如下。
由式 (3-8)得411232132===+Vcc m Vo RP R R 取 210R K =Ω,则R3+RP1=40K Ω,取320R K =Ω,RP1为47K Ω的电位器。
平稳电阻R1=R2∥(R3+RP1)=8k Ω,取R 1K Ω由式(3-2-9)得3124224()R RP f R R RP C +=+即R 4+RP 2=(R 3+RP 1)/(4FC 2R 2)当100Hz ≤f ≤1kHz 时, 取C 2=0.1uF, 那么10K Ω<R 4+RP 2<100K Ω,取R 4=1k Ω, RP 2=100 k Ω。
当1kHz ≤f ≤10kH 时,取C 1=0.01uF 以实现频率波段的转换,R4及RP2的取值不变。
取平稳电阻R5=10K Ω。
3.4 利用中的注意事项为了保证成效,必需减小测量误差,提高测量精度。
为此,需注意以下几点:(1)正确利用测量仪器的接地端(2)测量电压所用仪器的输入端阻抗必需远大于被测处的等效阻抗。
因为,假设测量仪器输入阻抗小,那么在测量时会引发分流给测量结果带来专门大的误差。
(3)仪器的带宽必需大于被测电路的带宽。
(4)用同一台测量仪进行测量进,测量点不同,仪器内阻引发的误差大小将不同。
(5)调试进程中,不但要认真观看和测量,还要记录。
记录的内容包括实验条件,观看的现象,测量的数据,波形和相位关系等。
只有有了大量的靠得住实验记录并与理论结果加以比较,才能发觉电路设计上的问题,完善设计方案。
(6)调试时显现故障,要认真查找故障缘故,切不可一遇故障解决不了的问题就拆掉线路从头安装。
因为从头安装的线路仍可能存在各类问题。
咱们应该认真检查。
调试结果是不是正确,在专门大程度上受测量正确与否和测量精度的阻碍。
第四章课程设计总结该设计电路通过先产生方波-三角波,,最终艰巨而曲折的把简易信号发生器设计了出来该设计电路的优势是输出波形的频率和幅度都持续可调。
缺点是在调剂频率的进程中正弦波的幅度会有所改变,而且波形的稳固度和失真度都会有专门大的转变,这也就增加了电路调剂的难度,在制成PCB板后才突然醒悟在比较器部份应该接入一个加速电容C,用来加速比较器的翻转。
因此而留下了很多遗憾。
总之,由于知识的有限,仿真结果不可幸免的和设计要求产生了必然的误差。
通过对函数信号发生器的设计,我学到了很多的知识,一方面,我把握了经常使用元件的识别和测试方式;熟悉了经常使用的仪器仪表;和如何提高电路的性能等等。
另一方面,我深刻熟悉到了“理论联系实际”这句话的重要性与真实性。
而且通过对此课程的设计,我不但明白了以前不明白的理论知识,而且也巩固了以前明白的知识。
最重要的是在实践中明白得了书本上的知识,明白了学以致用的真理。
参考文献胡宴如主编. 模拟电子技术. 北京. 高等教育出版社,2000<完>数电部份1.把握/训练数字电路的综合设计方式;和对电路和真值表之间的转化。
2.学习把握逻辑电路。
设计一个十字交叉路口交通灯自动操纵电路,要求骨干道和支干道两条交叉道路上的车辆交替行驶通过,分为A,B两路口。
当A路口显现绿灯和黄灯时,B路口显现红灯,现在A路口绿灯三秒,黄灯一秒;B路口红灯四秒。
相反的当B路口绿灯三秒,黄灯一秒时;A路口红灯四秒.三.真值表.有真值表可得: X 3=A —B —C —+A —B —C+A —BC —=A —C —+A —B —X 2=A —BCX 1=AB —C —+AB —C+ABC —+ABC =AX 4=AB —C —+AB —C+ABC —=AC —+AB —X 6=ABCX 5=A —B —C —+A —B —C+A —BC —+A —BC =A —取得的电路图如下:时间 A 路口 时间 B 路口 0~2 X3 亮 0~3 X5 亮 3 X2 亮 4~6 X4 亮 4~7X1 亮7X6 亮十字路口的交通灯操纵器计数操纵.,显示器在0到2秒时,绿灯(A )X3亮,第3秒时黄灯(A)X2亮,从4到7秒时红灯(A)X1亮;在0到3秒时,红灯(B )X5亮,4,5,6秒绿灯(B )X4亮,第七秒黄灯亮,以此类推,往复循环下去。