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河北科技师范学院欧美学院模拟与数字电子技术课程设计模拟与数字电子技术课程设计 (指导书)课程名称课程名称: 模拟与数字电子技术课程设计模拟与数字电子技术课程设计/ A Course Design on Analogous Electronic Technology and Digital Electronic Technology周数周数/学分:学分: 2/2.0先修课程:先修课程: 电路原理、模拟电子技术、数字电子技术电路原理、模拟电子技术、数字电子技术适应专业:适应专业: 电气工程及其自动化专业电气工程及其自动化专业 一、课程设计的目的一、课程设计的目的通过课程设计,使学生加强对电子技术电路的理解,学会查寻资料、方案比较,以及设计计算及制作调试等环节,进一步提高分析解决实际问题的能力。对本次课程设计,原则上指导老师只给出大致的设计要求,在设计思路上不框定和约束同学们的思维,所以同学们可以发挥自己的创造性,有所发挥,并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。二、课程设计的内容和要求二、课程设计的内容和要求 在学习模拟电子技术和数字电子技术理论后进行一次电子设计与制作,锻炼学生分析、解决电子电路问题的实际本领。要求学生根据技术指标进行理论设计,并制作调试完成。课程设计题目由指导教师提供,一般 2-3 人一组。参考题目如下:1多路输出直流稳压电源的设计与制作多路输出直流稳压电源的设计与制作要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将 220V/50HZ 交流电转换为多路直流稳压输出:+12V/1A,-12V/1A,+5V/1A,-5V/1A 及一组可调正电压。2高保真音频功率放大器的设计与制作高保真音频功率放大器的设计与制作要求设计制作一个高保真音频功率放大器,输出功率 10W/8,频率响应 2020KHZ,效率60,失真小。3函数发生器的设计与制作函数发生器的设计与制作要求设计制作一个方波三角波正弦波发生器,频率范围 10100,1001KHz,1 KHz10 KHz;正弦波 Upp3v,三角波 Upp5v,方波Upp14v,幅度连续可调,线性失真小。4有源滤波器有源滤波器设计一个低通或高通或带通的有源滤波器。并后接一个由 TDA2030 构成的后级功率放大单元。最后利用随身听作信号源,利用实验箱自带扬声器,进行功能验证,根据扬声器的声音是尖锐的还是低沉的低音,来判断滤波器的效果。也可以利用示波器测出其分频点。5双向对讲机的设计双向对讲机的设计采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路,实现甲、乙双方异地有线通话对讲;双向对讲,互不影响;电源电压9V,功率0.5W。6模电自选题目模电自选题目在老师指导下,自选题目完成课程设计。7多功能数字钟电路的设计与制作多功能数字钟电路的设计与制作设计和制作一个多功能数字钟,要求能准确计时并以数字形式显示时、分、秒的时间,能校正时间;(如准点报时、定时闹钟等) 。8数字频率计的设计与制作数字频率计的设计与制作设计和制作一个数字频率计,要求可以测量方波、正弦波、三角波的频率并以四位十进制数字显示。9多路数字式竞赛抢答器的设计与制作多路数字式竞赛抢答器的设计与制作设计制作一个可供六组参赛的数字式竞赛抢答器,每组设置一个抢答按钮,要求具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能,具有计分及计时功能,设置犯规报警电路。 (电路具有鉴别和锁存功能,用数码管显示第一抢答组别且该组别对应指示灯亮,电路的自锁功能,使其余抢答开关不起作用;有主持人开关、有复位功能;增加部分扩展功能(如抢答计时及加分、减分电路等) 。10路灯控制器的设计与制作路灯控制器的设计与制作设计制作一个路灯自动照明的控制电路,当日照光亮到一定程度时使路灯自动熄灭,而日照光暗到一定程度时又能自动点亮,开启和关断的日照光亮度根据用户的要求进行调节。设计计时电路,显示路灯当前一次的连续开启时间,设计计数显示电路,统计路灯的开启次数。11拔河游戏机拔河游戏机设计拔河游戏机用 9 个发光二极管排成一行,开机后只有中间一个点亮,以此作为拔河的中心线,游戏双方各持一个按键,迅速地、不断地按动产生脉冲,谁按得快,亮点向谁的方向移动,每按一次,亮点移动一次。移到任一方终端二极管点亮,这一方就得胜,此时双方按键均无作用,输出保持,只有经复位后才使亮点恢复到中心线。用译码器、可逆计数器、十进制计数器、与门、异或门等组成电路。12水温控制系统的设计与制作水温控制系统的设计与制作设计制作一个可以测量和控制温度的温度控制器,测量和控制温度范围:室温800C,控制精度 10C,控制通道输出为双向晶闸管或继电器,一组转换接点为市电 220V,10A。13声光双控节能电灯的设计声光双控节能电灯的设计白天自动关闭,夜间当有人走近时,讲话声或脚步声等声响都可以令其自动点亮,并延迟一段时间后自动熄灭;点亮延迟时间能自行调控,例如:1 分钟。14温度测量越限报警数字显示仪的设计温度测量越限报警数字显示仪的设计自行设计5V 稳压电源;能将测试的环境温度进行数字显示,并能实现温度上限报警(借助于蜂鸣器或指示灯) 。15洗衣机控制电路设计洗衣机控制电路设计设计一个洗衣机控制器,具有如下功能:(1)采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器,控制洗衣机电机运转。(2)洗涤电机用两个继电器控制。(3)用两位数码管显示洗涤的预置时间(分钟数) ,按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直至时间到而停机。(4)当定时时间到达终点时,一方面使电机停转,同时发出音响信号提醒用户注意。(5)洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。16. 易燃气体报警器的设计与仿真易燃气体报警器的设计与仿真对气敏传感器进行选型;能将气敏传感器测试到的易燃气体非电信号转换为电信号进行越限报警,报警电路建议采用门控振荡器产生的音频信号驱动蜂鸣器来实现,可配以发光二极管电路辅助报警。17. 数字密码锁数字密码锁设定的密码为五位,由“09”十个数字组成。输入密码正确时,发出开锁信号;密码错误时,发出报警信号,报警时间为 1 分钟。输入密码后 50 秒,若无开锁信号,则电路进入自锁状态,并发出报警信号。用绿色发光二极管亮表示开锁,红色发光二极管亮(或扬声器发声)表示报警。18. 设计一个数字显示电路设计一个数字显示电路用编码器、译码器、按键、七段显示器设计一个数字显示电路,按下 09 中的一个数字键,要求该显示电路能显示出对应的数字。19. 投币电话控制器投币电话控制器20. 出租车里程计价器出租车里程计价器21. 音乐彩灯控制器音乐彩灯控制器22. 医院住院病人呼唤器医院住院病人呼唤器用 15 个开关模拟 5 个病房的呼叫输入信号,1 号优先级最高;15 优先级依次降低;用一个数码管显示呼叫信号的号码;没信号呼叫时显示 0;又多个信号呼叫时,显示优先级最高的呼叫号(其它呼叫号用指示灯显示) ;凡有呼叫发出 5 秒的呼叫声;参考方案:可选用 74LS148 设计,并配以数码显示器件,显示呼叫病室号。23. 太阳能热水器水位控制器太阳能热水器水位控制器24. 交通信号灯控制器(交通信号灯控制器(采用两位数码显示器显示南北方向时间)25. 篮球比赛数字记分牌篮球比赛数字记分牌分别记录两队得分情况;进球得分加 2 分,罚球进球得分加 1 分;纠正错判得分减 2分或 1 分;分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况。26. 十进制加法器电路十进制加法器电路试实现一个十进制的 1 位数加法器,并能用显示电路显示最后的计算结果。参考方案:利用两片 4 位二进制并行加法器 74LS283 和必要的门电路实现27. 三极管三极管 值自动测量分挡仪值自动测量分挡仪设计一个自动测量分挡仪,对低频小功率硅三极管的值进行分挡选出。用数码管显示被测三极管的挡次,共分六挡,其值的范围分别为5080,80120,120180,180270,270400,400 以上,分挡编号分别是1,2,3,4,5,6(显示误差越小越好) 。28. 数电自选题目数电自选题目三、设计要求三、设计要求(二)各题目具体要求1. 直流稳压电源方案要求:方案(1):可以产生两路输出正负电源输出。一路为大功率、大电压但对稳压性能要求略低;另一路为小功率、小电压但对稳压性能要求高。方案(2):输出电压可以在 310v 连续调节,且输出电流可扩展。两种方案都要求同学们适当考虑如何采取短路保护措施。并在实验过程中切忌由于操作不慎,发生输出短路,烧毁变压器。2. 信号发生器方案要求:可以产生正弦波、三角波和方波;输出频率和幅度可以在一定范围内连续可调;频率稳定度较高。设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限,还可以进一步测出其输出电压的范围。3. 功率放大器方案要求:利用集成运算放大器 uA741 做前级放大,利用 TDA2030A 做后级放大,利用实验箱现成电源或自己在实验箱上设计电源,构成一个完整的功率放大器。最后利用随身听作信号源,利用实验箱自带扬声器,进行功能验证。4. 有源滤波器方案要求:利用教材第八章所学有源滤波器理论知识,并查阅必要的资料,设计一个低通或高通或带通的有源滤波器。并后接一个由 TDA2030 构成的后级功率放大单元。最后利用随身听作信号源,利用实验箱自带扬声器,进行功能验证,根据扬声器的声音是尖锐的还是低沉的低音,来判断滤波器的效果。也可以利用示波器测出其分频点。5. 自选题目在老师指导下,自选题目要有合理、科学的方案设计,完成课程设计。四、设计流程:四、设计流程:1选题并由指导教师简要讲解题目2分析题意并查资料 3。初步确定设计方案并进行必要计算4到实验室进行功能验证、进行适当修改、进行简单答辩并由指导老师给出答辩成绩5编写设计说明书。6上交设计说明书。由老师批阅后给出论文成绩。7由指导教师给出总成绩。五、设计报告书要求:五、设计报告书要求:(一)格式要求:模拟电子技术课程设计报告书正文(标题用模拟电子技术课程设计报告书正文(标题用 3 号字)号字)一、设计题目:(小四号字)标题加黑,内容不需加黑,下同。一、设计题目:(小四号字)标题加黑,内容不需加黑,下同。二、设计要求:二、设计要求:三、题目分析:三、题目分析:四、整体构思:四、整体构思:五、具体实现:画出总体方框图和原理图并给出说明。原理图可以电脑画,也可以手五、具体实现:画出总体方框图和原理图并给出说明。原理图可以电脑画,也可以手画,但必须规整。画,但必须规整。 (也可以把原理图放在附录中)(也可以把原理图放在附录中)六、各部分定性说明以及定量计算:六、各部分定性说明以及定量计算:七、在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施:七、在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施:八、设计心得体会:八、设计心得体会:九、参考文献:九、参考文献:注:要求用注:要求用 A4 纸,上下左右页边距纸,上下左右页边距 2.0 厘米,装订线在左边,厘米,装订线在左边,1 厘米。厘米。(二)内容要求: 说明设计题目及要求。 对题目进行剖析并提出设计构想。 提出当前实际中实现此类方案常用的方法,分析其优缺点。并确定适合我们实验室条件的方案。 根据自己确定的设计方案进行细致构思和实现。画出总体原理图。 对自己的原理图进行深入剖析及定量计算,详尽说明各部分电路的原理并求出必要的参数值。 写出自己在实验室验证的过程中遇到的问题及如何排除故障。 写出自己在这一次课程设计中的心得体会。 打印论文。论文必须打印,原理图可以用手画,但必须规整。论文字数应在25003000 字。六、课程设计进度要求六、课程设计进度要求序号设计内容所用时间1布置任务及调研1 天2方案确定0.5 天3原理图的设计、仿真与调试1.5 天4撰写设计报告书1 天5答辩1 天6布置任务及调研1 天7方案确定0.5 天8制作与调试1.5 天9撰写设计报告书1 天10答辩1 天合
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