模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)：模擬電路課程設(shè)計(jì)課程講解

1、模擬電路課程設(shè)計(jì)模擬電路課程設(shè)計(jì) 參考資料參考資料模擬電路實(shí)驗(yàn)室 編課程設(shè)計(jì)教學(xué)目的課程設(shè)計(jì)教學(xué)目的知識(shí)的綜合運(yùn)用過(guò)程、理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程知識(shí)的綜合運(yùn)用過(guò)程、理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生通過(guò)解決一、二個(gè)實(shí)際問(wèn)題，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生通過(guò)解決一、二個(gè)實(shí)際問(wèn)題，鞏固和加深在鞏固和加深在“模電模電”和和“數(shù)電數(shù)電”課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，能，基本掌握電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)基本掌握電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＤ芰?。重點(diǎn)訓(xùn)練重點(diǎn)訓(xùn)練器件的選擇與匹配器件的選擇與匹配調(diào)試的方法與技巧

2、調(diào)試的方法與技巧把課程設(shè)計(jì)看作是對(duì)把課程設(shè)計(jì)看作是對(duì)思維的訓(xùn)練！思維的訓(xùn)練！電子電路設(shè)計(jì)的一般方法和步驟電子電路設(shè)計(jì)的一般方法和步驟 電子電路設(shè)計(jì)的一般方法和步驟：電子電路設(shè)計(jì)的一般方法和步驟：1.1.分析設(shè)計(jì)任務(wù)分析設(shè)計(jì)任務(wù), ,即即“做什么做什么” 和指標(biāo)要求，即和指標(biāo)要求，即“做到什么程度做到什么程度”; ;2.2.選定總體方案選定總體方案, ,畫出方框圖畫出方框圖; ;3.3.設(shè)計(jì)單元電路設(shè)計(jì)單元電路; ;4.4.選擇元器件與計(jì)算參數(shù)選擇元器件與計(jì)算參數(shù); ;5.5.畫出并設(shè)計(jì)總體電路圖畫出并設(shè)計(jì)總體電路圖; ;6.6.電路的安裝與調(diào)試、確定電路的安裝與調(diào)試、確定實(shí)際的總體電路等。實(shí)際

3、的總體電路等。電子電路設(shè)計(jì)流程圖 總體方案的設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)，畫出粗略框圖）總體方案的設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)，畫出粗略框圖） 設(shè)計(jì)電路的第一步就是選擇總體方案。根據(jù)課題的任務(wù)、要求和性設(shè)計(jì)電路的第一步就是選擇總體方案。根據(jù)課題的任務(wù)、要求和性能指標(biāo)，能指標(biāo)，應(yīng)提出幾種（應(yīng)提出幾種（2 23 3種）種）方案方案，以便作出更合理的選擇。，以便作出更合理的選擇。 原理方案提出后，必須對(duì)所提出的幾種方案進(jìn)行論證，確定設(shè)計(jì)方原理方案提出后，必須對(duì)所提出的幾種方案進(jìn)行論證，確定設(shè)計(jì)方案，元器件的可行性，設(shè)計(jì)的可行性。（難易程度如何？）案，元器件的可行性，設(shè)計(jì)的可行性。（難易程度如何？） 衡量方案可行性的標(biāo)準(zhǔn)：衡量方

4、案可行性的標(biāo)準(zhǔn)： （1）能達(dá)到所要求的功能指標(biāo)；）能達(dá)到所要求的功能指標(biāo)； （2）電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠，）電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠， （3）成本低、所采用的元器件的品種少、體積小且貨源充足；）成本低、所采用的元器件的品種少、體積小且貨源充足； （4）測(cè)試簡(jiǎn)單方便。）測(cè)試簡(jiǎn)單方便。原理方案的比較選擇（方案論證）原理方案的比較選擇（方案論證）功能完整、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單先進(jìn)、成本較低、有個(gè)人特色功能完整、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單先進(jìn)、成本較低、有個(gè)人特色3單元電路的設(shè)計(jì)單元電路的設(shè)計(jì)（）（） 畫出單元電路圖，介紹畫出單元電路圖，介紹單元電路單元電路的工作原理。滿足功能框要的工作原理。滿足功能框要求的單元電路可能不止一個(gè)，因

5、此必須進(jìn)行分析比較，擇優(yōu)選擇。如確求的單元電路可能不止一個(gè)，因此必須進(jìn)行分析比較，擇優(yōu)選擇。如確實(shí)找不到性能指標(biāo)完全滿足要求的電路時(shí)，也實(shí)找不到性能指標(biāo)完全滿足要求的電路時(shí)，也可選用與設(shè)計(jì)要求比較接可選用與設(shè)計(jì)要求比較接近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。 對(duì)選定單元電路的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在理論計(jì)算時(shí)，要注意公式對(duì)選定單元電路的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在理論計(jì)算時(shí)，要注意公式的完整性，計(jì)算的正確性；注意計(jì)算值與實(shí)際選擇的元件參數(shù)值的差別；的完整性，計(jì)算的正確性；注意計(jì)算值與實(shí)際選擇的元件參數(shù)值的差別；注意電路圖中元件符號(hào)、參數(shù)的標(biāo)注。注意電路圖中元件符號(hào)、參數(shù)的標(biāo)注。 選擇什么

6、樣的元器件最合適，需要進(jìn)行分析比較。首先應(yīng)考慮滿足選擇什么樣的元器件最合適，需要進(jìn)行分析比較。首先應(yīng)考慮滿足單元電路對(duì)元器件性能指標(biāo)的要求，單元電路對(duì)元器件性能指標(biāo)的要求，要選擇熟悉、通用、新型的元器件、要選擇熟悉、通用、新型的元器件、其次是考慮價(jià)格、貨源和元器件體積等方面的要求。其次是考慮價(jià)格、貨源和元器件體積等方面的要求。（）電路參數(shù)的計(jì)算，元器件的選擇（）電路參數(shù)的計(jì)算，元器件的選擇在功能條件相同，體積、成本占優(yōu)的情況下，我們通常選用合適的在功能條件相同，體積、成本占優(yōu)的情況下，我們通常選用合適的集成電路，但是優(yōu)先選用集成電路不等于什么場(chǎng)合都一定要用集成電路。集成電路，但是優(yōu)先選用集成電

7、路不等于什么場(chǎng)合都一定要用集成電路。在某些特殊情況，如：在高頻、寬頻帶、高電壓、大電流等場(chǎng)合，集成電在某些特殊情況，如：在高頻、寬頻帶、高電壓、大電流等場(chǎng)合，集成電路往往還不能適應(yīng)，有時(shí)仍需采用分立元件。另外，路往往還不能適應(yīng)，有時(shí)仍需采用分立元件。另外，對(duì)一些功能簡(jiǎn)單的電對(duì)一些功能簡(jiǎn)單的電路，往往只需少量三極管或二極管就能解決的問(wèn)題，便沒(méi)必要選用集成電路，往往只需少量三極管或二極管就能解決的問(wèn)題，便沒(méi)必要選用集成電路。路。 畫出總體電路圖畫出總體電路圖 對(duì)總體電路圖的繪制要求是：能清晰地反映電路的組成、工作原理、對(duì)總體電路圖的繪制要求是：能清晰地反映電路的組成、工作原理、各部分之間的關(guān)系以及

8、各種信號(hào)的流向。因此，圖紙的布局、圖形符號(hào)、各部分之間的關(guān)系以及各種信號(hào)的流向。因此，圖紙的布局、圖形符號(hào)、文字標(biāo)準(zhǔn)等都應(yīng)規(guī)范統(tǒng)一。繪制電路圖時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：文字標(biāo)準(zhǔn)等都應(yīng)規(guī)范統(tǒng)一。繪制電路圖時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： （）布局合理，排列均勻，（）布局合理，排列均勻，圖片清晰圖片清晰，便于看圖，有利于對(duì)圖的理，便于看圖，有利于對(duì)圖的理解和閱讀。解和閱讀。 （）總體電路圖（）總體電路圖盡可能畫在一張紙上盡可能畫在一張紙上，同時(shí)注意信號(hào)的流向，一般，同時(shí)注意信號(hào)的流向，一般從輸入端畫起，由左至右或由上至下按信號(hào)的流向依次畫出各單元電路。從輸入端畫起，由左至右或由上至下按信號(hào)的流向依次畫出各單元電路。 （

9、）圖形符號(hào)要標(biāo)準(zhǔn)，（）圖形符號(hào)要標(biāo)準(zhǔn)，圖中應(yīng)加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。圖中應(yīng)加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。電路圖中的中，大規(guī)電路圖中的中，大規(guī)模集成電路器件，一般用方框表示，在方框中標(biāo)出它的型號(hào)，在方框的模集成電路器件，一般用方框表示，在方框中標(biāo)出它的型號(hào)，在方框的兩側(cè)標(biāo)出每根線的功能名稱和管腳號(hào)。兩側(cè)標(biāo)出每根線的功能名稱和管腳號(hào)。 （）連線一般畫成水平線或垂直線，并盡可能減少交叉和拐彎。（）連線一般畫成水平線或垂直線，并盡可能減少交叉和拐彎。對(duì)于相互交叉的線，應(yīng)在交叉處用圓點(diǎn)標(biāo)出對(duì)于相互交叉的線，應(yīng)在交叉處用圓點(diǎn)標(biāo)出 。（）數(shù)字電路中的門電路、觸發(fā)器在總電原理圖中常用門電路符（）數(shù)字電路中的門電路、觸發(fā)器在總電原理圖中

10、常用門電路符號(hào)、觸發(fā)器符號(hào)來(lái)畫，而不按接線圖形式畫。如按接線圖形式畫，號(hào)、觸發(fā)器符號(hào)來(lái)畫，而不按接線圖形式畫。如按接線圖形式畫，由于集成電路不用的輸入端不能懸空，因此，要對(duì)不用的由于集成電路不用的輸入端不能懸空，因此，要對(duì)不用的輸入端進(jìn)行處理，否則該圖不正確。輸入端進(jìn)行處理，否則該圖不正確。電路的安裝電路的安裝1.集成電路的插裝集成電路的插裝 集成電路的布局，一般按主電路信號(hào)流向的順序在插板上直集成電路的布局，一般按主電路信號(hào)流向的順序在插板上直線排列，線排列，插入時(shí)應(yīng)使所有集成電路的插入方向一致，缺口朝左，插入時(shí)應(yīng)使所有集成電路的插入方向一致，缺口朝左，所有引腳均對(duì)準(zhǔn)插件電路板中央凹槽兩邊的

11、小孔，均勻用力按下，所有引腳均對(duì)準(zhǔn)插件電路板中央凹槽兩邊的小孔，均勻用力按下，注意管腳不能彎曲；拔出時(shí)用專用拔鉗夾住集成塊兩頭，垂直往注意管腳不能彎曲；拔出時(shí)用專用拔鉗夾住集成塊兩頭，垂直往上拔起，或用一字批對(duì)撬，以免集成塊受損。上拔起，或用一字批對(duì)撬，以免集成塊受損。2.2.元器件的插裝元器件的插裝 元器件應(yīng)元器件應(yīng)按信號(hào)的流向順序地連接。一般插板左端為輸入，按信號(hào)的流向順序地連接。一般插板左端為輸入，右端為輸出；同一塊插板上的同類元器件應(yīng)采用同一組裝方式，右端為輸出；同一塊插板上的同類元器件應(yīng)采用同一組裝方式，距離插板表面的高度應(yīng)大體一致，各元件間的距離應(yīng)視周圍元件距離插板表面的高度應(yīng)大體

12、一致，各元件間的距離應(yīng)視周圍元件的多少而定，一般不能太密，以方便檢查和調(diào)試電路。元器件型的多少而定，一般不能太密，以方便檢查和調(diào)試電路。元器件型號(hào)或標(biāo)稱值應(yīng)朝同一方向，并能看到其極性和標(biāo)志以便檢查。元號(hào)或標(biāo)稱值應(yīng)朝同一方向，并能看到其極性和標(biāo)志以便檢查。元器件的引線一般不宜剪得過(guò)短，以利重復(fù)使用。器件的引線一般不宜剪得過(guò)短，以利重復(fù)使用。 邏輯清晰、接線牢固、測(cè)試方便、美觀大方邏輯清晰、接線牢固、測(cè)試方便、美觀大方3.布線的原則布線的原則 布線要有步驟地進(jìn)行，一般是先布電源線和地線，然后按組布線要有步驟地進(jìn)行，一般是先布電源線和地線，然后按組裝圖從輸入級(jí)、中間級(jí)到輸出級(jí)依次連接好各元器件。在此

13、條件裝圖從輸入級(jí)、中間級(jí)到輸出級(jí)依次連接好各元器件。在此條件下，盡量做到接線短、接線少、測(cè)量方便，盡量使電源線和地線下，盡量做到接線短、接線少、測(cè)量方便，盡量使電源線和地線靠近電路板周邊。靠近電路板周邊。附件一附件一 電路安裝范例電路安裝范例附件一附件一 電路安裝電路安裝電路的檢測(cè)電路的檢測(cè)調(diào)試前的直觀檢查調(diào)試前的直觀檢查按照原理電路圖，檢查連線是否正確、檢查元器件安裝情況按照原理電路圖，檢查連線是否正確、檢查元器件安裝情況和電源的供電情況。和電源的供電情況。通電檢查通電檢查對(duì)照實(shí)驗(yàn)原理圖仔細(xì)復(fù)查一遍，無(wú)誤后接通電源，觀察有對(duì)照實(shí)驗(yàn)原理圖仔細(xì)復(fù)查一遍，無(wú)誤后接通電源，觀察有無(wú)冒煙、異常氣味，元

14、器件是否發(fā)熱，同時(shí)監(jiān)視直流穩(wěn)壓電源無(wú)冒煙、異常氣味，元器件是否發(fā)熱，同時(shí)監(jiān)視直流穩(wěn)壓電源電流表頭示數(shù)，若顯示電流較大電流表頭示數(shù)，若顯示電流較大(可能有短路可能有短路)，應(yīng)先關(guān)閉電源，應(yīng)先關(guān)閉電源，排除故障后才能通電。排除故障后才能通電。故障的檢測(cè)與排除故障的檢測(cè)與排除當(dāng)整機(jī)電路功能不正常時(shí)，可將整機(jī)電路分為若干模塊分當(dāng)整機(jī)電路功能不正常時(shí)，可將整機(jī)電路分為若干模塊分別進(jìn)行檢查，找出故障電路。別進(jìn)行檢查，找出故障電路。 模塊電路功能的檢查方法：模塊電路功能的檢查方法：1.靜態(tài)測(cè)試：靜態(tài)測(cè)試：把模塊的輸入端接邏輯電平開關(guān)，線路的輸出端把模塊的輸入端接邏輯電平開關(guān)，線路的輸出端接電平指示燈接電平指

15、示燈(發(fā)光二極管發(fā)光二極管)，按功能表或狀態(tài)表的要求，改變，按功能表或狀態(tài)表的要求，改變輸入狀態(tài)，觀察輸入與輸出之間的關(guān)系是否符合要求。不符輸入狀態(tài)，觀察輸入與輸出之間的關(guān)系是否符合要求。不符合，則故障可能在此模塊。（低電平合，則故障可能在此模塊。（低電平0.4, 高電平高電平3一般一般為供電電壓）為供電電壓）2. 動(dòng)態(tài)測(cè)試：動(dòng)態(tài)測(cè)試：在輸入端加入適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)信號(hào)，并按信號(hào)的流向在輸入端加入適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)信號(hào)，并按信號(hào)的流向逐級(jí)檢測(cè)各點(diǎn)有關(guān)波形、參數(shù)和性能指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求逐級(jí)檢測(cè)各點(diǎn)有關(guān)波形、參數(shù)和性能指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求.電路的調(diào)試與數(shù)據(jù)的測(cè)量電路的調(diào)試與數(shù)據(jù)的測(cè)量電路經(jīng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試正常之后

16、，即可電路經(jīng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試正常之后，即可對(duì)課題要求的技術(shù)指對(duì)課題要求的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均應(yīng)達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的要求。指標(biāo)測(cè)試時(shí)應(yīng)測(cè)試結(jié)果均應(yīng)達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的要求。指標(biāo)測(cè)試時(shí)應(yīng)認(rèn)真測(cè)量和記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后作出測(cè)認(rèn)真測(cè)量和記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后作出測(cè)試結(jié)論，確定電路的技術(shù)指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求。試結(jié)論，確定電路的技術(shù)指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求。 答辯要提交的資料答辯要提交的資料總體方案與框圖，并說(shuō)明電路工作原理；總體方案與框圖，并說(shuō)明電路工作原理；單元電路的選擇，元器件與參數(shù)的計(jì)算過(guò)程；單元電路的選擇，元器件與參數(shù)的計(jì)算過(guò)程；總體電路圖總體電路圖 ；元

17、器件清單（一式兩份）；元器件清單（一式兩份）；所要用到功能管腳的真值表所要用到功能管腳的真值表(設(shè)計(jì)電路圖上所對(duì)設(shè)計(jì)電路圖上所對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)電位值、相應(yīng)的波形圖和其它主要的數(shù)應(yīng)的各點(diǎn)電位值、相應(yīng)的波形圖和其它主要的數(shù)據(jù)。據(jù)。)。IC1IC3IC2輸輸入入電平值電平值電平值電平值輸輸出出課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)要求1 1、按時(shí)間表工作按時(shí)間表工作，未完成前不得缺勤、遲到。，未完成前不得缺勤、遲到。2 2、務(wù)必提前準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)方案，務(wù)必提前準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)禁抄襲嚴(yán)禁抄襲。3 3、設(shè)計(jì)作品采用的元件一般在設(shè)計(jì)作品采用的元件一般在給定的元件清單內(nèi)給定的元件清單內(nèi)選擇，選擇，否則自行否則自行購(gòu)買購(gòu)買；不得采用；

18、不得采用單片機(jī)設(shè)計(jì)單片機(jī)設(shè)計(jì)。4 4、電路仿真可自由選擇仿真工具，實(shí)驗(yàn)室提供電路仿真可自由選擇仿真工具，實(shí)驗(yàn)室提供EWBEWB和和Multisim Multisim 20012001軟件。軟件。5 5、設(shè)計(jì)作品使用設(shè)計(jì)作品使用實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)箱安裝，應(yīng)合理布線，作品外觀包含安裝，應(yīng)合理布線，作品外觀包含工藝分工藝分。6 6、詳細(xì)記錄詳細(xì)記錄設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、測(cè)量中的思路、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、排設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、測(cè)量中的思路、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、排障過(guò)程等，以備撰寫報(bào)告用。障過(guò)程等，以備撰寫報(bào)告用。7 7、按時(shí)提交設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告格式按時(shí)提交設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告格式嚴(yán)格按照?qǐng)?bào)告格式嚴(yán)格按照?qǐng)?bào)告格式進(jìn)行（在后面進(jìn)行（在后面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明），否則交回重寫。會(huì)詳細(xì)說(shuō)明），否則交回重寫。仿真過(guò)程注意事項(xiàng)仿真過(guò)程注意事項(xiàng) 仿真是輔助手段，仿真是輔助手段，不可將仿真之電路圖代替實(shí)不可將仿真之電路圖代替實(shí)際電路圖、將仿真結(jié)果代替實(shí)際測(cè)量結(jié)果。際電路圖、將仿真結(jié)果代替實(shí)際測(cè)量結(jié)果。 仿真時(shí)，若找不到某器件，可用仿真時(shí)，若找不到某器件，可用功能相似器件功能相似器件進(jìn)行替代。進(jìn)行替代。 實(shí)驗(yàn)室提供仿真軟件，但實(shí)驗(yàn)室提供仿真軟件