【模拟电路课程设计指导书红外线接近开关】.doc

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模拟电子技术课程设计指导模拟电子技术课程设计是在“模拟电子技术基础”课程之后，集中安排的重要实践性教学环节。学生运用所学的知识，动脑又动手，在教师指导下，结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验，培养和提高分析、解决实际电路问题的能力。它是高等学校电子、机电、计算机等工程类专业的学生必须进行的一种综合性训练。一、课程设计的任务与要求课程设计的任是通过让学生设计、组装并调试一个简单的电子电路装置。提高学生综合运用“模拟电子技术基础”知识的能力，学生必须经调查研究、查阅资料、方案论证与选定、设计和选取电路及元器件、组装和调试电路、测试指标及分析讨论等过程，一步一步地完成设计任务。课程设计不能停留在理论设计和书面答案上，需要运用实验检测手段，使理论设计逐步完善，做出达到指标要求的实际电路。通过这种综合训练，学生可以掌握电路设计的基本方法，提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领，为以后毕业设计和从事电子电路实际工作打下基础。课程设计主要是围绕一门课程的内容所做的综合练习。题目出自实际电路，一般没有固定的答案。但由于电路比较简单，又不是真实的生产、科研任务，所以学生基本上能有章可循，完成起来并不困难。这里的着眼点是让学生从理论学习的轨道上逐步引向实际方面来，把过去熟悉的定性分析、定量计算逐步和工程估算、实验调整等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。是今后从事技术工作的启蒙训练。从课程设计的任务出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：（1）巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。（2）培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册。图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。（3）通过电路方案的分析。论证和比较，设计计算和选取元器件，电路组装。调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。（4）掌握常用的仪器。设备的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标的测试方法，提高动手能力和从事电子电路实验的基本技能。（5）了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。（6）培养严肃、认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。二、电子电路一般设计方法电子电路种类很多，设计方法也不尽相同，尤其是随着集成电路的迅速发展，各种专用功能的新型器件大量涌现，使电路设计工作发生了巨大的变革。原始的分立元件电路的设计方法，已渐渐被集成块直接组装所取代。所以，要求设计者应把精力从单元电路的设计与计算，转移到整体方案的设计上来，不断熟悉各种集成电路的性能。指标，根据总体要求恰当选取集成器件，合理地进行连接实验，完成总体的系统设计。电子电路的一般设计过程由于电子电路种类繁多，使得电路的设计过程和步骤也不完全相同。不过多数情况下，还是有共同的规律可遵循。一般来说，对于简单的电子电路装置的设计步骤大体包括：选定总体方案与框图；分析单元电路的功能；选择器件与参数计算；画出预设计总体电路图；电路的安装与调试；确定实际的总体电路等。下面概要介绍各个步骤的主要工作。1、选定总体方案与框图根据设计任务。指标要求和给定的条件，分析所要设计的电路应该完成的功能，并将总体功能分解成若干单项的功能，分清主次和相互的关系，形成若干单元功能块组成的总体方案。该方案可以有多个，需要通过实际的调查研究。查阅有关资料和集体讨论等方式，着重从方案能否满足要求、构成是否简单、实现是否经济可行等方面，对几个方案进行比较和论证，择优选取。对选取的方案，常用方块图的形式表示出来。注意每个方块尽可能是完成某一种功能的单元电路，尤其是关键的功能块的作用与功能一定要表达清楚。还要表示出它们各自的作用和相互之间的关系，注明信息的走向和制约关系。2、分析单元电路的功能任何复杂的电子电路装置和设备，都是由若干具有简单功能的单元电路组成的。总体方案的每个方块，往往是由一个主要单元电路组成的，它的性能指标也比较单一。在明确每个单元电路的技术指标的前提下，要分析清楚各个单元电路的工作原理，设计出各单元电路的结构形式。要利用过去学过的或熟悉的单元电路，也要善于通过查阅资料、分析研究一些新型电路，开发利用一些新型器件。各单元电路之间要注意在外部条件。元器件使用。连接关系等方面的相互配合，尽可能减少元件的类型。电平转换和接口电路，以保证电路简单、工作可靠、经济实用。各单元电路拟定之后，应全面地检查一遍，看每个单元各自的功能是否能实现，信息是否能畅通，总体功能是否满足要求。如果存在问题，还要针对问题作局部调整。3、选择器件与参数计算单元电路确定之后，根据其工作原理和所要实现的功能，首先要选择在性能上能满足要求的集成器件。所选集成器件最好完全满足单元电路的要求。当然在多数情况下集成器件只能完成部分功能，或者需要同其他集成器件和电子元器件组合起来组成所需的单元电路。这里需灵活运用过去学过的知识，也需要十分熟悉各种集成电路的性能和指标，注意对新型器件的开发和利用。经常会出现这种情况，在花费了许多工夫之后仍然选不到合适的电路，或者性能指标达不到要求，或者电路大复杂实现十分困难。这就需要对总体方案作修正或改进，调整某些功能方块的分工和指标要求。可见，电路设计中有时要经过这样多次的反复修正和完善。每个单元电路的结构。形式确定之后，需对影响技术指标和参数的元器件进行计算。这种计算有的需根据电路理论的有关公式。有的按照工程估算方法，还有的需要用经验数据。用计算方法得到的器件参数，还要按照元器件的标称值选取实用的元器件。4、画出预设计总体电路图根据单元电路的设计。计算与元器件选取的结果，画出预设计的总体电路图。总体电路图应当包括总体电路原理图和实际元器件的接线图。还要做出印刷电路板的工艺设计。总体电路图应按元器件国标或部标的规定以及电路图的规范画出。图中要注意信号输入和输出的流向，通常信号流向是从左至右或从上至下，各单元电路也应尽可能按此规律排列，同时要注意布局合理。总体电路图尽可能画在一张图纸上。如果电路比较复杂，应当把主电路画在一张图纸上，而把一些比较独立或次要的单元电路画在另一张或几张图纸上，但要标明相互的连接关系。所有的连接线要“横平、竖直”，相连的交叉线要在交点上用圆点标出。电源线和地线尽可能统一，并标出电源电压数值。总体电路图画出之后，还要进行认真的审查。检查总体电路是否满足方案的要求，单元电路是否齐备；每个单元电路的工作原理是否正确，能否实现各自的功能；各单元电路之间的连接有无问题，电平和时序是否合适；图中标注的元器件型号。管脚。参数值等是否正确等。这种审查十分重要，以防在安装。调试中损坏器件。5、电路的安装与调试电路的安装与调试是完成课程设计的重要环节。它是把理论设计付诸实践，制做出符合设计要求的实际电路的过程。安装与调试为学生创造了一个动脑又动手，独立开展电路实验的机会。要求学生掌握电子电路的基本制作工艺和操作技能，运用实验的手段检验理论设计中的问题，运用学过的知识指导电路调试和检测工作，使理论与实际有机地结合起来，提高分析解决电路实际问题的能力。课程设计的电路安装，应根据题目的要求和教学条件，可以制作出实际的电子电路装置，也可以利用实验箱完成电路。前者还需要考虑电路的布局。制作专门的印刷电路板。焊接和组装电路等，同时还应设计好电路的调试方案和调试步骤，详细记录调试中出现的故障和检测排除措施。电路的实验结果，应该以能说明电路功能的数据和数据分析来说明。由于多种实际因素的影响，原来的理论设计可能要作修改，原来选择的元器件需要调整或改变参数，有时还需要增加一些电路或器件，以保证电路能稳定地工作。因此，调试之后很可能要对前面“选择器件和参数计算”一步中所确定的方案再作修改，最后完成实际的总体电路。6、确定实际的总体电路通过电路调试和技术指标的检测，达到了预期的设计要求，即可确定所要设计的总体电路及各元件的型号参数，列出元件明细表，电路安装图等技术文件，对于实际产品，还要进行工艺设计，外型设计等等。三、课程设计内容及要求1·布置设计任务书。课程设计任务书包含：（1）设计题目；（2）主要技术指标和要求；（3）给定的条件和所用的仪器设备；（4）参考文献等。2·教师针对学生的知识水平和设计课题讲解必要的电路原理和设计方法，对于需要深化和扩展的知识，还要补充讲授有关的内容，帮助学生明确任务。掌握工程设计方法。3·学生在教师指导下选择设计方案，进行设计计算，完成预设计。预设计方案经过教师审查通过后，方可开始安装和调试。4·安装调试是课程设计的重点和难点，学生应积极争取教师的指导和帮助。认真准备安装调试方案，在电路出现异常现象或故障时，按照量测观察。查找原因。调整电路、再进行实验的步骤，解决电路中的问题。5·电路调试达到设计要求后，学生要对设计的全过程作出系统总结报告，按照一定格式写出设计说明书。课程设计说明书主要内容有：1)设计题目；主要指标和要求；课题概述2)方案讨论及电路工作原理；3)各单元电路设计计算，元器件的选择，画出电路图等；4)安装、调试中遇到的问题，解决的方法以及实验效果等；5)电路性能指标测试结果，是否满足要求及对成果的评价；6)收获、体会和改进设计的建议。7)规范、详尽的电路原理图和元件明细表8)参考资料元件明细表格式四、设计应完成以下作业：1)设计报告一份，不少于3000字，内容应符合前述要求。并做到原理叙述清楚，计算正确，数据详尽，字迹端正。2)电路原理图一份，无原则性错误，布局均匀合理，符号、标注规范正确。3)元件明细表一份，格式符合范例序号。