电子技术课程设计题目

电 子 技 术 课 程 设 计 一、 课程设计目的： 1 电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计 并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面 解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、 设计步骤和设计工具, 提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3 课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟 悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打 下基础。 二、 课程设计收获： 1. 学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2. 完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3. 学会设计报告的撰写方法。 三、 课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、 课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考 虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。 由于各种通用、专用的模拟 、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电 子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电 子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图-单元电路设计与参数计算-电子元件选择-单元电路之间连接-电 路搭接调试-电路修改-绘制总体电路-撰写设计报告（课程设计说明书） （1） 总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2） 单元电路设计与参数计算-电子元件选择： 基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理 电路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器， 施密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器， 存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求，必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择，比如：放大电路中各个电阻值、放大倍数计算；振荡电路中的电阻、电容、 振荡频率、振荡幅值的计算；单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等；单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。 （3） 单元电路之间连接： 电气特性方面的匹配：阻抗匹配、线性范围匹配、高低电平匹配、负载能力匹配； 信号耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合； 信号时序配合：是数字系统设计时必须弄清的冋题。 纯模拟电路中，不存在时序冋 题。 （4） 总体电路绘制： 完成单元电路设计及其相互连接之后，可绘制出 总体电路图即电路原理图，这是电路 安装、测试、分析、和绘制PLB的依据，实际上是一张草图。当电路调整、测试成功，满 足设计要求后，可最终画出正式的、完整的总体电路图。 绘制总体电路图要求： 图纸布置合理，信号流向清晰； 图形符号规范标准，管脚标注清晰，便于看懂原理；单子元件的文字符号、型号、 数值标在旁边，集成电路的文字符号、型号标在图形符号内或者旁边。 连线清晰，横平竖直，交叉相连用实心黑点标注，公共电源线、地线、时钟线可 用规定的符号标注。如电源+VCC，+5V,时钟CP等。 五、 撰写课程设计报告 课程设计报告也叫课程设计说明书，是学生最终需要上缴的重要文献，它包括： 1） 设计报告名称（课程设计题目）：xxx 2） 设计任务：课程设计所要达到的性能指标，所要完成的任务； 3） 总体方案框图 4） 各单元电路设计、电路参数计算及简要说明 5） 总体电路原理图及原理说明 6） 总体电路安装接线图 7） 安装调试（仪器选用、调试步骤、故障分析处理） 8） 心得体会 9） 电子元器件清单 10） 参考文献书目 六、 课程设计进度安排： 1调研、查找资料 1 天 2. 总体方案设计 天 3. 电路设计 2 天（画原理图、参数计算） 4. 撰写设计说明书 1 天（含答辩） 七、 课程设计成绩评定方法： 1. 查阅资料能力 占10% 2. 设计方案的正确性 占30%; 3. 设计说明书内容及规范程度 占40%; 4. 答辩 占20%（以上四项缺一不可） 总成绩按：优、良、中、及格、不及格五级分制评定。 八、 课程设计题目：（可选参考题目） 1. 函数发生器的设计 设计任务： 设计一个函数发生器，能产生方波、三角波、正弦波、锯齿波信号。主要技术指标: 输出频率范围100HZ1KHZ 110KHZ 输出电压：方波UPP=6V,三角波UPP=6V,正弦波UPP1V,锯齿波UPP=6V。 2. 串联型直流稳压电源的设计 设计任务： 设计一个直流稳压电源，能产生方波、三角波、正弦波、锯齿波信号。主要技术指标: (1) 输出电压可调范围：520V (2) 最大输出电流：3A (3) 稳压系数Sr三。 3. 多级低频阻容耦合放大器的设计 设计任务： (1) 输入正弦波信号：有效值 U三10mV内阻RS=50Q、频率f =30HZ30KH； (2) 输出正弦波信号：有效值 UO三3V、ROW 10Q; (3) 输入电阻：R三20k Q (4) 工作稳定：温度变化时闭环增益相对变化率为开环相对变化率的十分之一。 (5) 消除自激振荡。 4. 集成运放交流放大器设计 设计任务： (1) 输入信号：有效值 U三10mV内阻 知50Q、频率f=20HZ20KH； (2) 输出信号：有效值 UO三5V、ROW 10Q; 输入电阻：R三20k Q, 负载电阻：R_=2kQ 5. 由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器设计 设计任务： (1) 输入信号：有效值U W 200mV (2) 最大输出功率：P。三2W (3) 负载电阻：R-=8Q, (4) 通频带：BW=80HZ10kHZ 6. 正弦波信号发生器的设计 设计任务： (1) 输出频率范围：20HZ20KHZ (2) 输出电压幅度：UPP6V, 7. 电阻炉温度控制器设计 设计任务： 设计一个电阻炉温度控制器，使受控场所的环境温度维持在设定的温度范围内 (1) 设计合适的电源电路 (2) 用集成运放组成温度检测控制电路 (3) 用继电接触控制电路控制加热器。 数字电子电路系统的设计 8. 数字电子钟电路设计 设计任务： 设计并制作一个数字电子钟，要求如下： (1) 具有“时”、“分”、“秒”数字显示 (2) 具有“时”、“分”、“秒”校时功能 ( 3)具有整点报时功能，在离整点 10s 时，便自动鸣叫，声长 1s ，每隔 1s 鸣叫一次， 前面四声是低音(500HZ，最后一声为高音(1KHZ)，共五次,并到达整点。 9. 一种简易数字频率计电路设计 设计要求：设计并制作一种用于频率测量的数字频率计电路，技术指标如下： (1) 频率测量范围：1010kHZ显示位数：4位 (2) 输入电压幅度：300mV3V输入信号波形：任意周期信号 ( 3)手动清零 ( 4)测量误差最大为 1 ( 3)电源： 220V/50HZ 10. 信号周期测量电路设计 设计要求：设计并制作一种用于周期测量的数字电路，技术指标如下： (1) 周期测量范围：1卩s999ms显示位数：3位 (2) 输入信号电压幅度：300mV3 V输入信号波形：任意周期信号 (3) 电源： 220V/50HZ 11. 交通信号灯控制逻辑电路设计 设计任务： 设计一个十字路口交通灯控制电路，要求 : ( 1 )主干道、支干道交替通行； (2) 主干道放行时间较长(设为48s)，支干道放行时间较短(设为32s)，倒计时显示; (3) 每次绿灯最后闪亮4s，接着黄灯闪亮4s,然后变红灯； ( 4)电源： 220V/50HZ ( 5)采用中小规模集成电路设计，画出总体电路原理图，阐述基本原理 12. 脉搏计数电路设计 设计任务： 设计一个脉搏计，要求 : ( 1)实现在 15s 内测量 1min 的脉搏数，并且显示其数字。 ( 2)正常人们脉搏数一般为 60150次。 13. 多路智力竞赛抢答器逻辑电路设计 设计任务： ( 1 )设计一个至少可供 6 人进行的抢答器。 ( 2)系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。 ( 3)抢答器开始时数码管无显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直 保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。，并且 不出现其他抢答者的序号。 ( 4)抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间有主持人设定，本抢答器的时间设 定为 60 秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计时，同时音乐盒有短暂的 声响。 ( 5) 设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器停止工作，显示器上显示选手 的号码和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 ( 6)当设定的时间到，而无人抢答时，本次抢答无效，扬声器报警发出声音，并禁止 抢答。定时器上显示 00。 14. 数字式红外线测速仪 技术要求与指标： 1、 用红外线发光二极管，光敏三极管作为速度转换装置。 2、 测速范围： 10990 转/ 分。 3 、 三位数字显示，显示不允许闪烁。 设计原理与步骤： 光电转换采用发光二极管 HG11(红外)光敏三极管 3DU5C 组成。在被测速的主轴上装一遮光板， 板上打 一小洞(或数个小洞)，调整发光二极管、小洞、光敏三极管位置，输出一个脉冲，其它位置时，由于遮光 板的挡光作用，光敏三级管无输出。这样只要测量一分钟内光敏三级管输出的脉冲个数，就知道转速了，因 为两者在数量上是一至的。 闸门是一个控制门，在开通期间，计数脉冲顺利通过，在关闭期间计数脉冲则通不过。 我们采用主门打开 6S 钟，即测量 6S 内的脉冲个数，转速就等于脉冲个数乘上 10 倍，为了把这一数值显示岀来，而又不闪烁，采 用先锁存，再译码显示。为了第二次测量，在计数值锁存后需对计数器清零，所以在关闭期间需完成锁存和 清零功能，如以开门信号的后沿作标准，锁存延时为延时 1，清零延时为延时 2，可用锁存延时的结束时间 做为清零延时的触发控制。 15. 简易电话计时器的设计 设计任务： 1. 每 3 分钟通话计时一次 2. 用数码管显示通话次数，最大 99 次 3. 详细说明设计方案，并计算元件参数 4. 当电路发生走时误差时，有手动复位功能 5. 每 3 分钟通话，声音提醒 16. 三位数字显示计时定时器设计 设计任务： (1) 计时功能。能任意启停，保持计时结果； (2) 开机自动复位； ( 3)最大计时显示为 9 分 59秒； (4) 定时报警 17. 简易数字电容测量仪设计 设计任务： (1)测量范围 1000pF999y F; (2)3 位数字显示。 18. 基于 Multisim 数字钟电路仿真设计 ( 1 )介绍 Multisim 应用 ( 2)绘制工作原理图； ( 3)仿真结果分析。 温度控制器电路工作原理 该温度控制器电路由 电源电路、温度检测控制电路和控制执行电路 组成，如图所示 电源电路 由电源变压器 T、整流二极管 VD1VD4 电阻器 R1 与 R2、电源指示发光二极管 VL1、滤波电容 器 C1 和稳压二极管 VS 等组成。 温度检测与控制电路 由热敏电阻器 RT、时基集成电路 IC、电位器 RP1RP4 电阻器 R3 与 M 和电容器 C2 C4 组成。 执行电路由继电器 K1、发光二极管 VL2、二极管 VD5 交流接触器 KM 和电热器 EH 组成。 交流 220V 电压经 T 降压、VD1VD4 整流、RI 限流、C1 滤波及 vs 稳压后，产生 12V (Vcc)直流电压，作 为 IC 的工作电源。同时，经 R2 限流降压后将 VL1 点亮。 IC 的 6 脚为基准电压端， 2 脚为温度检测控制端， 3 脚为控制输岀端。 RP1 用来设定温度的下限值， RP2 用来设定温度的上限值。 在受控场所的环境温度低于受控温度的下限值时， IC 的 3 脚输岀高电平， 使 VL2 点亮，继电器K和交流接 触器 KM 吸合，电热器 EH 通电开始加热。RT 的阻值随着温度的上升而下降，当环境温度上升时， RT 的阻值 变小，使 IC 的 2 脚、 6 脚电压升高。当温度达到设定的上限值， IC 的 6 脚电压将高于 2 Vcc 3 时， 3 脚输 岀低电平，VL2熄灭，K 和 KM 释放，EH 断电停止加热。随后受控场所的环境温度又开始逐渐下降， IC 的 2 脚、 6 脚电压也开始下降。当温度降至设定温度的下限值、 IC 的 2 脚电压低于 Vcc3 时， IC 的 3 脚又输岀 高电平，使 VL2 点亮，K 和 KM 又吸合，EH 通电工作。如此周而复始，使受控场所的环境温度维持在设定的 温度范围内。 元器件选择 R1R4 选用 1/4W 碳膜电阻器或金属膜电阻器。 RP1 和 RP2 均选用多圈高精度电位器； RP3 和 RP4 均选用膜式可变电阻器。 RT 选用负温度系数的热敏电阻器。 C1 选用耐压值为 25V 的铝电解电容器； C2C4 选用独石电容器或涤纶电容器。 VD1VD4 均选用 1N4007 型硅整流二极管； VD5 选用 1N4148 型硅开关二极管。 VS 选用 1W 12V 硅稳压二极管。 VL1 和 VL2 均选用$ 5mm 勺发光二极管，VL1 选红色，VL2 选绿色。 IC 选用 NE555 时基集成电路。 K 选用 12V 直流继电器。 KM 选用线圈电压为 220V 的交流接触器，其触头电流容量应根据 EH 的实际功率来选择。