电子技术课程设计及见习
（电子信息工程学院2011级各专业）（5个班）
一、课程设计的任务和目的
使学生通过动脑动手解决一两个实际问题，巩固和运用在电子技术课程（《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程）中所学的理论知识和实验技能，基本掌握常用电子线路的一般设计方法，提高设计能力和动手能力，为以后从事电子线路设计、研制电子产品打下基础。
二、课程设计的基本要求
1、掌握电子电路分析和设计的基本方法。包括：根据设计任务和指标初选电路；调查研究和设计计算确定电路方案；选择元件、安装电路、调试改进；分析实验结果、写出设计总结报告。
2、培养一定的自学能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力。包括：学会自己分析解决问题的方法；对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查询工具书和参考文献来寻找解决方案，掌握电路测试的方法和一般规律；能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中出现的一般问题和各种故障；能对实验结果独立地进行分析，进而做出恰当的评价。
3、掌握普通电子电路的生产流程及安装、布线、焊接等基本技能。 4、巩固常用电子仪器的正确使用方法，掌握常用电子器件的测试技能。
5、通过严格的科学训练和设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。
6、从三个课题中任选一个，一人一组，要求完成实物制作和设计报告，课程设计报告格式符合要求，按老师要求的时间交作品和报告，并进行现场答辩验收。推迟提交作品和答辩者分数较低或不及格。
三、 课程设计报告主要内容包括（详见附件） 1）设计任务及主要技术指标和要求；
2）选定方案的论证及整体电路的工作原理说明；
3）单元电路的设计计算，元器件选择，要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图（画印制版图的
软件工具可自选）（请在电路版清楚标出电源正负数值，输入、出信号正负等主要特征量！）；
4）在PCB板上制作；（电路版上请标注清楚姓名、学号、班级）；
5）实际电路性能指标测试结果，并与理论指标进行对比分析； 6）按国家有关标准画出整体电路图，列出元件、器件明细表；
7）对设计成果作出评价，说明本设计特点和存在的问题，提出改进意见。
四、学生成绩评定方法：
1）设计方案的正确性、主要单元电路的设计计算占30％； 2）系统的电路制作及实验占30%；
3）设计说明书内容及规范程度占20％； 4）答辩占20％。
注：1、抄袭或拿别的同学或师兄姐的作品/制作来提交的，一经发现，按0分计；
2、电路版上请标注清楚姓名、学号、班级。
五、时间按排
要求第7周前完成， 第8、9、10周答辩验收、提交作品；推迟答辩和提交作品者分数较低或不及格。
六、课程设计任务
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课题一 可编程0~10V步进直流稳压电源的设计和制作
（一）设计目的
1）学习直流稳压电源的设计方法；研究直流稳压电源的设计方案；掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法；
2）熟悉常用数电路，掌握数字电路构成可编程控制信号的相关电路，熟悉常用数字集成电路的应用；
3）熟悉步进的控制实现，熟悉模拟开关的使用。 （二）设计要求和技术指标
1、技术指标
要求设计一个可编程0~10V步进输出的直流稳压电源，具体指标如下：
（1）输入电压为220V/50Hz交流电，电路中用的+5V直流电源自制，其它供电电源也自制； （2）可编程步进直流稳压电源输出电压为0~10V，步进为1V；
（3）最大输出电流为Iomax=100mA，纹波电压△VOP-P≤5mV，稳压系数Sr≤5×10-3。
2、设计要求
A、基本要求：用计数器及门电路再配合集成模拟开关完成可编程循环输出或直接设定输出不同直流电压；
B、提高要求：结合数A/D转换、译码显示，设计制作出数字显示式直流稳压电源（即把上述输出直接按数字方式显示）。（实现可加分） （三）设计提示
1、设计电路框图如图所示
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电，小功率的稳压电源是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四部分组成。稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整
四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。
测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出ΔVo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoVI/ΔVIVO。
测量内阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0（即空载时）及最大值时的Δvo，ro=ΔVO/ΔIL。
纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰－峰值△VOP-P；用可用交流毫伏表测量其有效值△VO，由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定误差。
电源变压器、整流、滤波部分的设计还可参见整流与稳压资料（课件PPT和WORD文档）。
由于要求输出0~10V步进电源，在此选用三端可调输出集成稳压器CW317，有关芯片介绍和电路设计原理可参见课题二（数显式稳压电源）。CW317输出电压范围为1.25V~37V，为了能满足技术要求输出0~10V，可再选用一片CW337（输出-1.25V~-37V），使之输出-1.25V，与CW317的+1.25V相加，从而使输出电压达到0V。参考电路如图5-4-2所示。（注意：图5-4-2中的下面的集成稳压器CW317应改为CW337）
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Vo1CW317100220V100u100k100kVo+300k80+0.1u{R28160320640+100u+470u100k-A1+0~10V100k100k100u+0.1u100CW317470u+Vo2图 5-4-2 0~10V步进电源参考电路
图5-4-2修正图
图中用4个开关的不同组合方式来调节CW317的输出电压Vo1，由3.10可知
Vo1?1.25(1?R2) R1改变R2即可改变Vo1，根据上式，读者可以很容易的推导出四个开关不同的闭合方式下Vo1的值。CW337的输出Vo2始终为1.25V。A1组成同相加法器，将Vo1与Vo2相加，即Vo=Vo1+Vo2。 A1同相加法输出：VO?RF?RPVO1VO2251(?)?300??(VO1?VO2)?VO1?VO2 RNR1R275100R2RR)?VO1?1.25(1?2)?1.25?1.25?2 R1R1R1VO?VO2?VO1?1.25(1?提示：调试时，先完工成图5-4-2手动式步进电源，再加可编程控制部分（参照课题三）。 2、实验测试仪器设备
自耦变压器一台、数字万用表、交流毫伏表、智能电工实验台、示波器等。 3、设计用主要器件
变压器、整流二极管（或整流硅堆）、集成稳压器（CW317/CW117/7912/7809/7909/7805/7905）、电容、电阻若干、电位器、
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4、主要参考书
1）模拟电子技术基础（第四版），成华英、童诗白编，高等教育出版社，2006年5月。 2）数字电子技术基础（第五版）阎石主编，高等教育出版社，2006年5月。 3）电子线路设计与应用，藏春华主编，高等教育出版社，2004年。
4）电子技术基础实验、综合设计实验与课程设计，侯建军主编，高等教育出版社，2007年。 5）晶体管直流稳压电源，辽宁科技出版社。
6）电子线路设计·实验·测试，华中科技大学出版社。
7）电子技术课程设计指导书，彭介华编著，高等教育出版社，2000年。 8）模拟电子电路设计性实验指导书，大连理工大学自编教材，2005年。
（四）设计报告要求（详见另附件）
1、选定设计方案；基本工作原理描述。
2、拟出设计步骤，成型电路原理图、画出实际电路总图，分析并计算主要元件参数值； 3、技术指标测试过程并列出测试数据表格。
4、调试过程及总结。
5、本电路的优缺点，能否改进。 （五）设计总结
1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点，对设计方案进行比较。 2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。
课题二 可编程的可变多输出直流稳压电源设计与制作
（一） 设计目的
1）掌握由三端可调式稳压器构成的稳压电路的设计与调试方法；掌握稳压电源一般性能指标的测试； 2）熟悉常用数电路，掌握数字电路构成可编程控制信号的相关电路，熟悉常用数字集成电路的应用； 3）熟悉步进的控制实现，熟悉模拟开关的使用。 （二）设计要求和技术指标
1、技术指标
1）可实现5V、9V、12V和15V的可编程多输出直流稳压电源。输出最大直流电流Io?400mA，电压调整率<0.1%，电流调整率?1%，纹波抑制比?60dB；
2）输入电压为220V/50Hz交流电，可编程等电路中用的+5V直流电源自制，其它供电电源也自制。 2、设计要求
A、基本型：实现基本功能和达到指标要求。
B、提高型：参考相关资料，完成指标所提要求，电压输出值误差?5%；或完成为数字显示形式（实现可加分）
（三）设计提示（原理）
1、原理
普通稳压电源及其工作原理与设计请参考有关书籍。这里主要介绍如何实现输出电压的可编程。 实现原理框图见图6-1-1所示，通过控制端选择输出量程，产生相应量程编码信号，控制相应电压开关接通，使输出稳定电压调整为预设值。
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AC降压AC整流DC变压器与滤波稳压电路Vo控制信号量程输出电压选择控制图6-1-1 原理框图
图6-1-2为实现可编程输出电压档位切换原理图。
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电子线路课程设计任务书（给学生）
