课程设计课题与可提供的教案课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,课程设计课题与可提供的,设计题一 自选电路,功能完整、结构简单先进、成本较低、有个人特色,1,、自已选自己喜欢、实用的电路。所选电路可包 括模拟或模拟和数电部分。,2,、所用元器件最好能在实验室可找。,3,、可以做成,PCB,板。,此题分值系数为,1.2,。,本课题可由所有班级的同学选做。,第1页/共22页,设计题二 三极管,值范围分选电路的设计,设计任务和要求,设计制作一个三极管,值范围,分选电路,的装置。要求：,1,、,值在,100,150,范围内时,显示,1,，,对该范围以外显示,0,。,2,、用数码管显示,值的,档次,；,3,、电路采用,5V,或,5V,电源供电。,注：选做此题的分值系数为,0.8,。,第2页/共22页,设计题三：增益可自动变换的放大器,1,、设计任务,:,设计制作一个增益可自动变换的交流放大器。,2,、,设计要求,放大器增益可在,1,倍、,2,倍、,3,倍、,4,倍四档间巡回切换，切换频率为,1Hz,。,电源采用,+5V,单电源供电。,此题分值系数为,0.8,。,本课题可由所有班级的同学选做。,第3页/共22页,用给定的集成运算放大器、集成模拟开关等器件设计一个增益自动切换的电压放大电路，输入测试信号是频率,f,1000Hz,，,Vi2V,的正弦交流信号。具体要求如下：,（,1,）当,0VVi 0.5V,时，放大电路的增益为,10,倍；,（,2,）当,0.5VVi 1.0V,时，放大电路的增益为,5,倍；,（,3,）当,1.0VVi 2.0V,时，放大电路的增益为,2.5,倍；,（,4,）采用,12V,电源供电；,设计题四：增益自动变换放大电路设计,参考课本,P454-P457,。,第4页/共22页,设计题五,电容值测量仪的设计,设计任务和要求,设计一个可测量电容值的电路。要求：,1,、电容测量范围为,1000PF-2UF,。,2,、能实现电容的测试与显示。,3,、电源采用,5V,或,5V,供电。,注：选做此题的分值系数为,1,。,本课题只由电联班和物电班同学选做。,注意：,预设计和报告的编写由个人单独完成，每人一份，不能雷同！,在安装调试电路时可两人共同完成，但每人要安装,50%,左右独立的电路，两人调试完毕再合并统调。,第5页/共22页,电容测量的基本原理，就是先将电容量通过电路转换成电压、时间等,参量，然后再将这些量以适当的方式显示出来。,设计方法一,:,参考课本,P399,习题,7.26,和,P588-P592,。,设计方法二,:,采用脉宽调制法。,参考课本,P351-P355,。,该方法的基本原理是将电容量转换成时间间隔，然后通过数字方式显示出时,间间隔（电容量）。其由一个多谐振荡器（,P353,图,6.5.6,）和一个单稳态,(P351,图,6.5.4),组成。当,R,不变时,改变电容,C,则输出脉宽,T,W,也随之改变,由,T,W,的脉宽就可求,出电容的大小。,T,W,=RCln3=1.1RC;f=1/T=1.43/(R,1,+2R,2,)C,1,;,q=T,W,/T=1.57RC/(R,1,+2R,2,)C,1,设计提示,第6页/共22页,元件选择时，应注意：,1,、,f,不要太高，,d,应在,50%,左右。,f,常选,200Hz,，一般频率越高，可测电容越小，但,也造成测量误差越大。,2,、,RC,不宜太小，因单稳态的充电回路是电源,R,对,C,充电，但不是恒流充电，线性较,差，故,RC,要尽量大，兼故到电阻的取值，取,1ms-2ms,为宜。,3,、为了保证一定的测量范围，建议小范围改变（通常为,10,倍）,R,值，大范围改变,C,值,4,、电阻建议在,1K-,几百,K,内选择，多谐振荡器输出接一个微分电路，控制单稳输入的,负脉宽度。电容可选,100PF,左右，最后由实验确定。电容量的数字显示原理框图如下：,与,门,标准脉冲源,计 数 器,译码与驱动电路,显示电路,门控,控制计数脉冲的个数,设计时应考虑标准计数脉冲的振荡频率，使之与电容,C,大小成,10,n,倍关系。,第7页/共22页,与,门,标准脉冲源,计 数 器,译码与驱动电路,显示电路,门控,控制计数脉冲的个数,清零,取样时间,t1,t2,t1,t2,清零,计数 保持,单脉冲,触发器,1 1K,1 1J,第8页/共22页,设计题六,频率,/,电压变换器的设计,设计任务和要求,设计一个频率,/,电压变换器。要求：,1,、当,正弦波信号,的频率,f,i,在,200H,Z,2KH,Z,范围内变化时，对应,的直流电压,V,O,在,1V5V,范围内线性变化,。,2,、正弦波信号由函数信号发生器提供。,3,、电源采用,12V,供电。,注：选做此题的分值系数为,1,。,本课题只由电信,(3)(4),班同学选做。,第9页/共22页,通过本课题的设计，要求熟悉集成频率,/,电压变换器,LM331,的主要性能和典型,应用，掌握运算放大器基本电路的原理，并掌握它们的设计、测量和调试方法。,本课题可供选择的方案有两种：,1,、用通用型运算放大器构成微分器，其输出,与输入的的正弦信号频率成正比。,2,、直接应用频率,/,电压变换器,LM331,，其输出与,输入的的脉冲信号重复频率成正比。,图中,V,O,=2.09,R,L,R,t,C,t,f,i,/,R,s,R,X,=(V,CC,-2V)/0.2mA,可见，当,R,L,R,t,C,t,Rs,一定时，,V,O,正比于,f,i,，,对于某一,f,i,，要使,V,O,为其对应值，可调节,R,S,的大小，由于恒流源电流,I,允许在,10UA500UA,范围内调节，故,R,S,可在,190K3.8k,内调节。一般,R,S,在,10K,左右取用。,脉冲波,V,PP,2V,设计提示,参考课本,P345-P347,。,12V,100K,1.9V,1K,第10页/共22页,f,i,（,Hz,）,200,650,1100,1550,2000,Vo(v),0.2,0.65,1.1,1.55,2,V,O,和,f,i,的关系,系统框图：（供参考）,函数波形发生器,正弦波,f,i=200Hz2KHz,比较器,方波,V,O1,F/V,变换,反相器,反相,加法器,直流,V,O2,0.2V2V,-0.2V-2V,V,O3,参考电压,V,R,V,O,1V5V,第11页/共22页,设计题七,音频功率放大器的设计,设计任务和要求,设计一个音频功率放大器。要求：,1,、最大不失真输出功率：,Pom,2W,。,2,、负载阻抗：,RL=8,3,、频率响应,(,无高低音提升和衰减时,),；,50H,Z,20KH,Z,（,3dB,）。,4,、音调调节范围：低音（,50,H,Z,）为,12dB,，,高音（,20K,H,Z,）为,12dB,，,5,、全谐波非线性失真：,D,10%,6,、输入阻抗；,10K,。,7,、输入电压；,50mV,8,、噪声电压：,Vn,50mV,注：选做此题的分值系数为,1,。,第12页/共22页,给定条件：,1,、集成功率放大器采用,TDA2030,；,2,、集成前置放大电路采用,LM324,；,3,、高低音调调节电位器选用,100K,；,4,、音量调节电位器选用,10K,。,安装调试注意事项：,1,、音频功率放大器功率较大，不适宜在面包板上工作，可选择在通用板上进行焊接。,（先画出,PBC,板焊接图）,2,、在进行元件布局和走线时，应使连线尽可能短而直，否则不仅产生自激，且难以清除。,第13页/共22页,设计题八,集成运算放大器简易测试仪的设计,设计任务和要求,1,、,设计一台能够用来判断运算放大器好坏的简易测试仪。,2,、设计本测试仪所需的直流稳压电源。,注：选做此题的分值系数为,1,。（以集成,LM741,为例）,注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不用安装自设计的电源电路。,本课题只由微电班同学选做。,第14页/共22页,原理框图如下：,正弦波产生电路,被测运算放大器,毫伏表电路,直流稳压电源,1,、正弦波产生电路可采用文氏正弦波振荡电路或,RC,移相式正弦信号产生电路。,2,、毫伏表电路可用集成运放、整流电桥和电流表组成，使流过电流表,的电流值正比于输入电压值，其原理电路如下图所示：,设计提示,第15页/共22页,VI,R,O,R,PO,R,FO,1,、由于运放开环增益、输入电阻很高，则其同相端和反相端电压近似相等。,2,、流过,R,FO,的电流等于流过,R,O,的电流，则,i,fo,=ui/R,O,可见流过表头的电流与,VI,成正比。,参考课本,P454-P457,。,VI,R,O,R,PO,R,FO,R,V,O,原理电路图,交流表电路,第16页/共22页,设计任务,:,设计制作一个简易的高低电平报警器。要求：,1,、输入电压,V,I,2/3V,CC,或,V,I,1/3V,CC,时电路报警；,2,、,V,I,为,010V,步进电源，步进为,1V,，,自设计，并仿真,;,3,、,V,CC,=12V;,选做此题分值系数为,1,。,设计题九：高低电平报警器的设计,注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不,用安装自设计的电源电路。,本课题只由电信（,1,）（,2,）班同学选做。,第17页/共22页,系统框图：,010V,步进电源,VI,010V,窗口比较器,报警电路,步进电源,系统框图：参考课本,P514,、,P554-P556,。,由于要求输出,010V,步进电源，可选用三端可调输出集成稳压器,LM317,，但,LM317,输出电压范围为,1.2v37v,，为了满足输出,010V,，可再选用一片,LM337,（输出电压范围为,-1.2v-37v,）使之输出,-1.2V,，与,LM317,的,+1.2,相加,。从而使输出达到,0V,。,电源的步进用开关调节。,报警电路的设计方法较多，本课题可采用简单的发光二极管和蜂鸣器报警。其电路可用矩形波发生器和单门限（过零）比较器组成，把矩形波发生器的,U,N,（,U,C,）端作为过零比较器的同相输入电压，过零比较器输出电压用发光二极管和蜂鸣器组成报警电路。,报警电路的设计,：参考课本,P425,、,P 437-P438,。,窗口比较器的设计,：参考课本,P432,。,第18页/共22页,实验室可提供的元器件（,1,）,CD4511,：,CMOS BCD,锁存,/7,段译码,/,驱动器,CD4532,：,8,位优先编码器,LM311,：电压比较器,NE555,：定时器,NE556,：双路精密定时器,74LS08,：,2,输入四正与门,74LS47,：译码,/,驱动器,CD40106,：施密特六反相器,CD4013,：带置位,-,复位双,D,触发器,74LS74,：正沿触发双,D,型触发器,(,带预置端和清除端,),CD4011,：四,2,输入与非门,发光二极管；按钮开关；拔动开关、整流二极管,4001,。,第19页/共22页,实验室可提供的元器件（,2,）,74LS14,：六倒相器,74LS00,：,2,输入四与非门,CD4001,：四,2,输入或非门,74LS90,：二五十进制异步计数器,74LS161,：同步二进制计数器,74LS138,：,3-8,线译码器,CD4052,：双四选一模拟开关,CD4518,：十进制同步加,/,减计数器,CD4066,：四双向模拟开关,CD40110,：十进制加,/,减计数,/,译码,/,锁存,/,驱动器,LM741,：运算放大器,LM324,：四运算放大器,TDA2030,：,集成功率放大器,第20页/共22页,祝你顺利完成设计，,并有所收获！,第21页/共22页,感谢您的观看！,第22页/共22页,