电子技术课程设计报告

电子技术课程设计报告

设计题目：逻辑信号电平测试器

专业班级：电信09103

学生姓名：

学生学号：200911020302 20091102030x 指导教师：

设计时间：

学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟

电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。而我们课程设计需要又可以学到一下几点：

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；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。

而我们的课程设计题目是：逻辑信号电平测试器的设计。它的要求是以下几点：

a、测量范围：低电平<0.8V，高电平>3.5V；

b、用1KH Z的音响表示被测信号为高电平；

c、用800H Z的音响表示被测信号为低电平；

d、当被测信号在0.8~3.5V之间时，不发出音响；

e、输入电阻大于20KΩ；

f、工作电源为5V

鉴于以上题目要求我们的想法就是通过比较器的的筛选高低电平信号，再通过555定时器组成的多谐振荡定时器在输出特定的矩形脉冲从而通过扬声器发出声音，通过输入电路到判断逻辑状态判断电路到音响声调最后是扬声器发出声音。

一、输入电路的设计

以上是我们的输入电路，运放u3的2端口接的是0~3.5v以上的电压，同时接到运放u3的1端口做电压比较。U3的—端接的是3.5v电压，u4的+端接的是0.8v的电压。当Ui电压为0~0.8v之间时，u4输出高电平，u3输出低电平。当Ui电压为0.8v~3.5v之间时均输出低电平，当Ui电压大于3.5v时，u3输出高电平，u4输出低电平，而后面的555定时器在高电平下工作，在低电平下不工作。本电路的R的参数计算如下：

R2+R3/R1+R2+R3=3.5 R3/R1+R2+R3=0.8我们设R2=1k，就得到R1=0.56k，R3=0.3k

二、555定时器组成的多谐振荡器

向放电端放电，在和之间充电和放

T==0.7 =0.7R

t

由上升到所需的时间

根据以上原理和要求可以求得R4=4.3k R5=5K R6=10K R7=4K C1=C3=10uf C2=C4=100nf 根据需要不同的频率发出声音。

三、设计出总的电路图如下：

我们将上面的电路图用protues进行仿真也能通过，我们在protues中也遇到了一些问题，比如器件认识不够，操作不灵活。开始用它画电路图很麻烦，但现在好多了，我们2人在一起商量讨论最终把电路图画出来了，并且仿真成功。我们都很自豪的又学到了一个陌生的软件希望能用它能给我们以后的学习带来更多的方便。

四、实物的制作

实物的制作需要注意以下下几个方面：元器件常识，布局、布线技巧，焊接工艺技巧.

我们运放用的是LM324N，通过上网查到了它的引脚图如下：

我们在焊接这个芯片时选用的是左边2个运放，但是当我们做完后进行调试时发现它不能正常工作，我们果断的换了另一个运放，结果就好了，正是我们不怕辛苦不怕麻烦才找到了毛病。在布局方面我们也遇到了一些麻烦，我们想把每个用到的元件都焊接在上面，想法正确。但是后面的原件要与焊接过的需要焊接在一起时，就不好焊接了，所以又必须得把焊吸下来再焊接在一起就麻烦了，应该是先把要焊接在一起的必须提前考虑，这也使我们明白了

必须要有大局观念的意识。

而布线、布局技巧和焊接更是十分关键的，以下为详细内容：

一。、布线技巧

1、输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。

2、电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0. 05～0.07mm,电源线为1.2～2.5mm

3、数字电路与模拟电路的共地处理，数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定。

4、尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

二、焊接

目前电子元器件的焊接主要采用锡焊技术。锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能。

锡焊接的条件是:焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。

焊接一般分四步骤进行。①准备焊接:清洁被焊元件处的积尘及油污,再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰,让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡处,以免烙铁头伸向焊接处

时烫坏其他元器件。焊接新的元器件时,应对元器件的引线镀锡。②加热焊接:将沾有少许焊