电子设计实验报告
电子产品设计实验实验报告
电子产品设计实验实验报告一、实验目的本次电子产品设计实验的主要目的是通过实际操作,深入了解电子产品设计的流程和方法,培养我们的创新思维、工程实践能力以及解决实际问题的能力。
同时,通过实验,熟悉电子电路的设计、原理图绘制、PCB 布线、元器件选择与焊接、电路调试等环节,掌握相关工具和软件的使用,为今后从事电子产品研发工作打下坚实的基础。
二、实验设备与材料1、实验设备数字示波器函数信号发生器直流电源万用表电烙铁热风枪2、实验材料电路板电阻、电容、电感、二极管、三极管等电子元器件集成电路芯片三、实验原理本次实验设计的电子产品是一个简易的温度控制器。
其工作原理是通过温度传感器采集环境温度,将温度信号转换为电信号,经过放大、滤波等处理后,输入到微控制器(MCU)中。
MCU 根据预设的温度阈值,控制加热或制冷设备的工作状态,从而实现对环境温度的控制。
在电路设计方面,温度传感器采用热敏电阻,其电阻值随温度的变化而变化。
通过与固定电阻组成分压电路,将温度变化转换为电压变化。
电压信号经过运算放大器进行放大,再通过低通滤波器去除噪声干扰。
放大和滤波后的信号输入到 MCU 的模拟输入引脚,MCU 对信号进行 A/D 转换和处理,通过数字输出引脚控制继电器的开关状态,从而实现对加热或制冷设备的控制。
四、实验步骤1、电路设计根据实验原理,使用电路设计软件绘制原理图。
在原理图绘制过程中,合理布局元器件,确保电路连接正确、清晰。
完成原理图绘制后,进行电气规则检查,确保没有错误和警告。
2、 PCB 布线将原理图导入PCB 设计软件,根据电路板的尺寸和元器件的封装,进行 PCB 布线。
布线时遵循布线规则,尽量减少走线长度和交叉,保证信号的完整性。
完成 PCB 布线后,进行设计规则检查,确保布线符合要求。
3、元器件选择与采购根据原理图和 PCB 设计,选择合适的电子元器件。
在选择元器件时,考虑其性能、参数、价格等因素,确保满足实验要求。
电子线路设计 实验报告
电子线路设计实验报告一、实验目的本次实验旨在通过设计和搭建电子线路,掌握电子线路搭建与调试的基本技能,加深对电子线路原理的理解,并能熟练运用相关软件进行模拟与仿真。
二、实验原理本实验选取了一个常见的电子线路——放大电路作为设计对象。
放大电路是一种将输入信号放大的电子线路,由一个或多个放大器组成,常用于音频放大、视频信号处理等领域。
设计一个放大电路的基本步骤如下:1. 确定放大电路的参数要求,包括输入信号幅值、放大倍数、最大输出幅值等。
2. 选择合适的放大器型号。
3. 根据放大电路要求,计算电路中的元件数值。
4. 利用软件进行电路模拟与仿真,查看电路的输出情况。
5. 搭建实际电子线路,进行调试。
三、实验过程本次实验以设计一个音频放大电路为例进行说明。
1. 确定放大电路参数要求假设我们的放大电路要求输入信号幅值为0.1V,放大倍数为50,最大输出幅值为5V。
2. 选择放大器型号根据放大电路参数要求,我们选择了一款标称放大倍数为100的放大器。
3. 计算电路中的元件数值根据放大器的输入阻抗和电压放大倍数公式,我们可以计算出电路中的元件数值:- 输入电阻:RI = Vin / Iin = 0.1V / 0.001A = 100Ω- 输出电阻:Ro = 1.8Ω- 输入电容:CI = 10uF- 输出电容:Co = 100uF- 反馈电阻:Rf = (Av + 1) * Ro = (50 + 1) * 1.8Ω= 90Ω4. 电路模拟与仿真利用电子线路设计软件,我们可以对电路进行模拟与仿真。
通过输入目标信号,观察电路的输出情况,优化电路设计。
5. 搭建实际电子线路根据模拟与仿真结果,我们可以在实验室搭建实际的电子线路。
按照之前计算的元件数值,选择相应型号和数值的电阻、电容进行连接。
使用万用表等工具进行电路的调试和测试。
四、实验结果经过实验,我们成功搭建了一个音频放大电路,并在实验中得到了相应的结果。
将不同幅值的音频信号输入到放大电路中,观察输出信号波形。
电子产品设计实验实验报告
电子产品设计实验实验报告实验目的:通过实际操作,掌握电子产品设计的基本原理和流程,培养解决实际问题的能力。
实验材料:1.电子元器件:电路板、电阻、电容、二极管、电感、晶体管、开关等。
2.电子工具:焊台、焊锡、电烙铁、剥线钳等。
3.线材:导线、插头等。
实验内容:1.首先,了解电子产品设计的基本原理和流程。
2.确定设计目标和需求,明确电子产品的功能和特性。
3.根据设计需求,选择合适的电子元器件进行电路设计。
4.使用焊台等工具将电子元器件焊接至电路板上,建立电路连接。
5.调试电路,测试电子产品的功能和性能。
6.对实验结果进行分析和总结。
实验步骤:1.确定电子产品的设计目标和需求。
例如,设计一个温度控制器,能够实现自动调节温度的功能。
2.根据需求,选择合适的电子元器件。
例如,选择电阻、温度传感器、电热丝等。
3.进行电路设计,确定元器件的连接方式和参数,绘制电路图。
4.准备工作,包括准备所需的电子元器件、工具、线材等。
5.使用焊台等工具进行焊接。
根据电路图,将电子元器件按照布线要求焊接至电路板上。
6.进行电路调试。
接通电源,测试电路的工作状态和性能。
7.测试电子产品的功能和性能。
例如,使用温度传感器测试温度控制器的温度检测和调节功能。
8.进行实验结果分析和总结,对实验中遇到的问题进行思考和解决。
实验结果:通过本次实验,我们成功设计并制作了一个温度控制器,能够实现温度的检测和调节功能。
通过对温度传感器的测试,我们发现温度控制器能够准确地检测到环境温度,并通过电热丝进行温度的调节,实现了温度控制的目标。
在实验过程中,我们还遇到过一些问题,例如电路连接不稳定、焊接出现错误等,但经过仔细分析和调试,我们成功解决了这些问题,最终实现了预期的设计目标。
实验总结:通过本次实验,我们通过实际操作掌握了电子产品设计的基本原理和流程。
在实验过程中,我们不仅了解了电子产品设计的需求分析、电路设计、元器件选择等基本知识,还学习到了焊接技巧和电路调试技巧。
电子设计大赛实验报告
电子设计大赛实验报告电子设计大赛实验报告引言:电子设计大赛是一个展示学生电子设计能力的舞台,通过参与大赛,学生们可以锻炼自己的实践能力和团队合作精神。
本文将介绍我们参加的电子设计大赛项目以及我们的设计思路、实验过程和结果。
一、项目介绍:我们参加的电子设计大赛项目是基于嵌入式系统的智能家居控制系统。
该系统可以通过手机App远程控制家居设备,实现智能化管理和控制。
我们选择这个项目的原因是智能家居是未来的发展趋势,我们希望通过参加大赛来提升自己在嵌入式系统设计方面的能力。
二、设计思路:我们的设计思路是基于物联网技术,将家居设备与嵌入式系统相连接,通过手机App进行远程控制。
首先,我们选用了一款性能强大的嵌入式开发板作为主控制器,并通过传感器模块采集家居设备的状态信息。
然后,我们设计了一个基于Wi-Fi的通信模块,使得开发板能够与手机App进行通信。
最后,我们开发了一个简洁易用的手机App,用户可以通过该App实现对家居设备的远程控制。
三、实验过程:在实验过程中,我们首先进行了硬件的搭建和连接。
我们将开发板与传感器模块、通信模块进行连接,并进行了必要的调试和测试。
接下来,我们开始进行软件的开发。
我们使用C语言编写了嵌入式系统的控制程序,并进行了功能测试和性能优化。
同时,我们还使用Java语言开发了手机App,并进行了界面设计和用户体验测试。
最后,我们进行了整体系统的集成测试,并对系统进行了功能和稳定性的验证。
四、实验结果:经过一段时间的努力和不断的改进,我们的智能家居控制系统取得了令人满意的成果。
我们的系统能够准确地采集家居设备的状态信息,并能够通过手机App实现对设备的远程控制。
同时,我们的系统还具备了良好的稳定性和可靠性,能够满足用户的需求。
在大赛的评比中,我们的项目获得了优秀奖,得到了评委和老师们的认可和赞扬。
结论:通过参加电子设计大赛,我们不仅锻炼了自己的实践能力和团队合作精神,还提升了自己在嵌入式系统设计方面的能力。
电子系统设计实验报告
实验报告格式要求二.实验目的、任务和要求:本实验要求设计SCI串行接口芯片, 其功能包括串行及并行数据的接收和互相转换。
三.实验系统结构设计分析1.模块划分思想和方法:该芯片需根据功能分为串并转换电路和并串转换电路两部分。
实现串并转换的关键器件就是移位寄存器, 其功能可以使串行输入的数据先寄存到一个位矢量中, 等到一组数据全部输入完毕后再一起处理, 并行输出。
而实现并串转换的关键器件是锁存器, 它可以将并行输入的数据先锁存起来, 再一位一位的转化成串行数据。
计数器在这一芯片中也起到了重要作用, 因为计数器可以产生时间脉冲的分频, 用于配合时间脉冲控制各器件的工作。
2.各模块引脚定义和作用.串并电路:输入: rxd读入数据, clk系统时钟, reset计数器复位端, rd读入控制四进制计数器:C4四分频十进制计数器:Count_10计数分量, C10四十分频(c4的十分频)移位寄存器:Read读入数据, d0~d9并行输出(d0起始端, d1~d8数据端, d9校验位(本实验中不起作用))锁存器:K0~k7数据位状态发生器:RdST读入状态(0为读入, 1为寄存器已满)四.实验代码设计以及分析:1.给出模块层次图;2.按模块完成的代码及注释.USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SCI ISPORT(cs,rxd,clk,SCIrd,reset,SCIwr,in7,in6,in5,in4,in3,in2,in1,in0: IN STD_LOGIC;rdFULL,tdEMPTY,c4:buffer std_logic;e7,e6,e5,e4,e3,e2,e1,e0,wxd:OUT STD_LOGIC);END SCI;ARCHITECTURE WORK OF SCI ISSIGNAL wr,rd,read,c10,d9,d8,d7,d6,d5,d4,d3,d2,d1,d0,k7,k6,k5,k4,k3,k2,k1,k0,mid: STD_ULOGIC;SIGNAL wri : STD_LOGIC_vector(7 downto 0);SIGNAL count_10 ,counter_8:std_logic_vector(3 downto 0);BEGINPROCESS(cs)BEGINrd<=cs OR SCIrd;wr<=cs OR SCIwr;END PROCESS;//注释: 片选输入, cs=1时, 串入并出为“写”, 并入串出为“读”;cs=0时, 串入并出为“读”, 并入串出为“写”;PROCESS(rxd)BEGINread<=rxd;END PROCESS;PROCESS(clk)VARIABLE count_4 : STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);BEGINIF(clk'EVENT AND clk='1')THENIF(count_4="00")THENcount_4 := "01";c4 <= '1';ELSIF(count_4="01")THENcount_4 := "11";c4 <= '1';ELSIF(count_4="11")THENcount_4 := "10";c4 <= '0';ELSIF(count_4="10")THENcount_4 := "00";c4 <= '0';END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(c4)BEGINIF(c4'EVENT AND c4='1')THENIF(rd='1')THENd0<=read;d1<=d0;d2<=d1;d3<=d2;d4<=d3;d5<=d4;d6<=d5;d7<=d6;d8<=d7;d9<=d8;END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(c4,reset,rd)BEGINIF(reset='0' OR rd='0')THEN count_10<="0000";c10 <= '0';ELSIF(c4'EVENT AND c4='1')THENIF(count_10="0000" AND rxd='1' AND rdFULL='0')THEN count_10 <= "0001";c10 <= '0';ELSIF(count_10="0001")THENcount_10 <= "0010";c10 <= '0';ELSIF(count_10="0010")THENcount_10 <= "0011";c10 <= '0';ELSIF(count_10="0011")THENcount_10 <= "0100";c10 <= '0';ELSIF(count_10="0100")THENcount_10 <= "0101";c10 <= '0';ELSIF(count_10="0101")THENcount_10 <= "0110";c10 <= '0';ELSIF(count_10="0110")THENcount_10 <= "0111";c10 <= '0';ELSIF(count_10="0111")THENcount_10 <= "1000";c10 <= '0';ELSIF(count_10="1000")THENcount_10 <= "1001";c10 <= '0';ELSIF(count_10="1001")THENcount_10 <= "1010";c10 <= '0';ELSIF(count_10="1010")THENcount_10 <= "1011";c10 <= '1'; END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(c10)BEGINIF(c10'EVENT AND c10='1')THENk7<=d8;k6<=d7;k5<=d6;k4<=d5;k3<=d4;k2<=d3;k1<=d2;k0<=d1;END IF;END PROCESS;PROCESS(rd)BEGINIF(rd='0')THENe7<=k7;e6<=k6;e5<=k5;e4<=k4;e3<=k3;e2<=k2;e1<=k1;e0<=k0;END IF;END PROCESS;PROCESS(rd,c10)BEGINIF(rd='0')THEN rdFULL<='0';ELSIF(c10='1')THENrdFULL<='1';ELSE rdFULL<='0';END IF;END PROCESS;process(wr)beginif(wr='0')thenwri(0)<=in0;wri(1)<=in1;wri(2)<=in2;wri(3)<=in3;wri(4)<=in4;wri(5)<=in5;wri(6)<=in6;wri(7)<=in7;end if;end process;process(c4)beginif(c4'event and c4='1')thenif(wr='0')thencounter_8<="0000";elsif(wr='1' and counter_8="0000")then counter_8<="0001"; elsif(counter_8="0001")then counter_8<="0010";elsif(counter_8="0010")then counter_8<="0011";elsif(counter_8="0011")then counter_8<="0100";elsif(counter_8="0100")then counter_8<="0101"; elsif(counter_8="0101")then counter_8<="0110";elsif(counter_8="0110")then counter_8<="0111";elsif(counter_8="0111")then counter_8<="1000";elsif(counter_8="1000")then counter_8<="1001";end if;end if;end process;process(wr,counter_8)beginif(wr='1' and counter_8="1001")thenmid<='1';tdEMPTY<='1';elsif(wr='0')thenmid<='0';tdEMPTY<='0';end if;end process;process(counter_8)beginif(wr='0' or mid='1')thenwxd<='0';elsif(wr='1' and mid='0')thenif(counter_8="0001")thenwxd<=wri(0);elsif(counter_8="0010")thenwxd<=wri(1);elsif(counter_8="0011")thenwxd<=wri(2);elsif(counter_8="0100")thenwxd<=wri(3);elsif(counter_8="0101")thenwxd<=wri(4);elsif(counter_8="0110")thenwxd<=wri(5);elsif(counter_8="0111")thenwxd<=wri(6);elsif(counter_8="1000" )thenwxd<=wri(7);end if;end if;end process;END WORK;五.仿真图(输入输出波形)以及分析:六.实验问题分析和经验总结:在该实验的设计中, 我们发现时序逻辑中最重要的部分就是时间信号对各进程的控制, 因为为了保持各进程在时间上的同步性和正确性, 需要用一个或几个相关联的时间信号来控制各进程。
电子产品设计实验实验报告
电子产品设计实验实验报告一、实验目的本次实验旨在通过设计和实现一个电子产品,掌握电子产品开发的基本流程和方法,并熟悉常用的电子元器件和电路设计工具。
二、实验原理1. 电子产品设计流程:电子产品设计一般包括需求分析、电路设计、PCB设计、嵌入式程序编写、测试和调试等阶段。
2. 电子元器件的选择和应用:在设计电子产品时,我们需要根据特定的功能需求选择合适的电子元器件,例如微控制器、传感器、电源管理芯片等,并根据其功能特性和规格书进行电路设计。
3. 电路设计工具的使用:常用的电路设计工具有Protel、Altium Designer、Eagle等,我们可以通过这些工具进行电路原理图和PCB布局设计。
三、实验过程本次实验以设计和实现一个温湿度监测器为例,具体步骤如下:1. 需求分析:根据实验要求和功能需求,确定设计一个能够测量环境温度和湿度的电子产品。
2. 电路设计:根据需求分析,选用适当的传感器、微控制器和显示装置等元器件。
设计温湿度传感器与微控制器之间的接口电路,包括模拟信号的采集和数字信号的处理。
3. PCB设计:利用电路设计工具进行PCB布局设计,包括元器件的布置和线路的连接。
需要注意避免线路的干扰和交叉。
4. 嵌入式程序编写:根据设计的电路和硬件资源,使用相应的开发软件进行嵌入式程序编写。
编写程序实现温湿度数据的采集和显示。
5. 测试和调试:将设计好的电子产品进行组装和调试。
通过测试验证设计的功能是否符合预期,如测量精度、显示准确性等。
四、实验结果经过设计和测试,我们成功实现了一个温湿度监测器。
该产品能够准确地测量环境的温度和湿度,并通过显示屏进行实时显示。
五、实验总结与展望通过本次实验,我们深入了解了电子产品设计的基本流程和方法,掌握了电子元器件的选择和应用技巧,熟悉了常用的电路设计工具和嵌入式程序编写方法。
在今后的学习和实践中,我们将进一步提高电子产品设计的能力,不断探索和创新,设计出更加优秀和实用的电子产品。
电子课程实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着现代教育技术的发展,电子课程作为一种新型的教学模式,在我国得到了广泛的应用。
本实验旨在通过电子课程的学习,使学生掌握电子技术的基本原理和实践技能,提高学生的动手能力和创新意识。
本次实验课程主要包括数字电路、模拟电路、单片机应用技术等内容。
二、实验目的1. 理解电子技术的基本概念和原理;2. 掌握电子电路的组成和基本分析方法;3. 熟悉常用电子元器件的性能和选用方法;4. 提高动手能力和创新意识,培养团队协作精神。
三、实验内容1. 数字电路实验- 逻辑门电路实验:验证逻辑门电路的功能和特性;- 组合逻辑电路实验:设计简单的组合逻辑电路,如编码器、译码器、加法器等;- 时序逻辑电路实验:设计简单的时序逻辑电路,如计数器、寄存器等。
2. 模拟电路实验- 基本放大电路实验:研究放大电路的性能和特性;- 运算放大器电路实验:设计运算放大器电路,实现放大、滤波、整流等功能;- 模拟信号处理实验:研究模拟信号的处理方法,如放大、滤波、调制等。
3. 单片机应用技术实验- 单片机基本原理实验:了解单片机的结构、工作原理和编程方法;- 单片机接口技术实验:学习单片机与外围设备(如键盘、显示器、传感器等)的接口技术;- 单片机控制实验:设计简单的控制系统,如温度控制、光照控制等。
四、实验过程1. 准备阶段- 熟悉实验设备、工具和元器件;- 理解实验原理和步骤;- 制定实验方案。
2. 实施阶段- 按照实验步骤进行操作,观察实验现象;- 记录实验数据,分析实验结果;- 对实验中出现的问题进行讨论和解决。
3. 总结阶段- 分析实验数据,得出实验结论;- 总结实验过程中的经验教训;- 撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 数字电路实验- 通过实验验证了逻辑门电路的功能和特性;- 设计的简单组合逻辑电路能够实现预期的功能;- 时序逻辑电路设计合理,能够满足实际应用需求。
2. 模拟电路实验- 基本放大电路性能稳定,能够实现预期的放大效果;- 运算放大器电路设计合理,能够实现多种功能;- 模拟信号处理实验效果良好,达到了预期目标。
电子技术课程设计实验报告
电子技术课程设计实验报告摘要:本实验报告旨在介绍电子技术课程设计实验的过程、方法和结果。
通过课程设计实验,学生将能够深入理解电子技术的相关概念和原理,并通过实际操作实现电子电路的设计与调试。
本实验报告将分为以下几个部分进行论述:引言、实验设计、实验步骤、实验结果与分析以及实验总结。
1. 引言电子技术是现代通讯、电力等领域的基础,通过开展电子技术课程设计实验,我们可以更好地理解电子电路的工作原理,培养我们的实际操作能力和创新思维。
本次电子技术课程设计实验的目标是设计并实现一个特定功能的电子电路,通过实验过程和结果来验证和分析设计的合理性。
2. 实验设计我们选择了一个简单的电子电路设计任务:设计一个LED流水灯电路。
该电路由多个LED按照一定的顺序依次亮起和熄灭,形成流水灯效果。
为了实现这一功能,我们将使用以下组件和元件:Arduino开发板、蜂鸣器、电阻、电容、开关等。
3. 实验步骤3.1 准备工作首先,我们需要准备所需的实验材料和设备。
包括Arduino开发板、LED灯、蜂鸣器等电子元件,以及杜邦线、面包板等实验工具。
3.2 电路连接将所需的元件根据电路图连接在面包板上。
确保电路连接正确,无误。
3.3 编程使用Arduino开发板的编程软件,编写相应的代码,控制LED灯的亮灭顺序,实现流水灯效果。
3.4 调试将编写好的代码上传到Arduino开发板上,并通过调试检查电路连接是否正常,灯的亮灭效果是否符合要求。
根据需要进行适当的调整。
4. 实验结果与分析经过实验,我们成功设计并实现了一个功能完备的LED流水灯电路。
该电路可以使多个LED灯按照一定的顺序依次亮起和熄灭,形成流水灯效果。
通过实验结果的观察和分析,我们发现实验电路的亮灭顺序与我们预期的设计一致,符合设计要求。
5. 实验总结本次电子技术课程设计实验使我们对电子电路的设计与调试有了更深入的了解。
我们通过实践巩固了电子技术的相关知识和理论,并培养了解决实际问题的能力。
电子系统综合设计实验报告
电子系统综合设计实验报告所选课题:±15V直流双路可调电源学院:信息科学与工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2016年06月摘要本次设计本来是要做±15V直流双路可调电源的,但由于买不到规格为±18V 的变压器,只有±15V大小的变压器,所以最后输出结果会较原本预期要小。
本设计主要采用三端稳压电路设计直流稳压电源来达到双路可调的要求。
最后实物模型的输出电压在±13左右波动。
1、任务需求⑴有+15V和-15V两路输出,误差不超过上下1.5V。
(但在本次设计中,没有所需变压器,所以只能到±12.5V)⑵在保证正常稳压的前提下,尽量减小功效。
⑶做出实物并且可调满足需求2、提出方案直流可变稳压电源一般由整流变压器,整流电路,滤波器和稳压环节组成如下图a所示。
⑴单相桥式整流作用之后的输出波形图如下:⑵电容滤波作用之后的输出波形图如下:⑶可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器,有输出正电压的LM317三端稳压器;有输出负电压的LM337三端稳压器。
在可调式三端集成稳压器中,稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。
LM317的引脚图如下图所示:(LM337的2和3引脚作用与317相反)3、详细电路图:因为大容量电解电容C1,C2有一定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容C5,C6,C7,C8用来抵消电感效应,抑制高频干扰。
参数计算: 滤波电容计算:变压器的次级线圈电压为15V ,当输出电流为0.5A 时,我们可以求得电路的负载为I =U /R=34Ω时,我们可以根据滤波电容的计算公式: C=т/R,来求滤波电容的取值范围,其中在电路频率为50HZ 的情况下,T 为20ms 则电容的取值范围大于600uF ,保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为50V的点解电容。
电子课程设计实验报告
电子课程设计实验报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电子课程设计的基本原理和方法,培养学生运用电子技术解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解电子元件的工作原理,掌握基本电路图的绘制方法,了解电子电路的仿真与实验方法。
2.技能目标:学生能够运用所学知识分析和解决电子电路设计中的问题,具备电子电路组装、调试和测试的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,增强学生的创新意识和团队合作精神,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要作用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子元件的基本原理、电子电路图的绘制、电子电路的仿真与实验。
具体安排如下:1.电子元件:介绍半导体器件、电阻、电容、电感等基本元件的工作原理和特性。
2.电子电路图:教授电路图的绘制方法,包括元件符号、线路连接、信号 flowchart 等。
3.电子电路仿真:学习使用电路仿真软件,对电子电路进行仿真分析,观察电路性能。
4.实验操作:进行电子电路的组装、调试和测试,培养学生的动手能力。
三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:教师讲解电子元件的基本原理、电子电路图的绘制方法等基础知识。
2.讨论法:学生针对电路设计中的问题进行讨论,促进学生思考和交流。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解电子技术在工程中的应用。
4.实验法:学生动手进行电子电路的组装、调试和测试,巩固所学知识。
四、教学资源为支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、教学视频等,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能动手进行实验。
五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,反映学生的学习态度和积极性。
电子设计实训实验报告
一、实验目的1. 掌握电子设计的基本流程和常用工具;2. 熟悉电子元器件的识别、选用和焊接技术;3. 提高动手能力,培养解决实际问题的能力;4. 增强团队合作意识,提高团队协作能力。
二、实验内容本次实验共分为六个部分,分别是:1. LED流水灯设计;2. 数码管动态显示;3. 数字时钟(计数器);4. 正弦信号发生器设计;5. 任意波形发生器设计;6. 硬件消抖电路设计。
三、实验原理1. LED流水灯设计:通过单片机控制LED灯的亮灭,实现流水灯效果。
原理是利用单片机的定时器产生一个周期性的方波信号,通过控制方波的占空比来改变LED 灯的亮灭时间,从而实现流水灯效果。
2. 数码管动态显示:通过单片机控制数码管显示数字。
原理是利用单片机的定时器产生一个周期性的方波信号,通过控制方波的占空比来改变数码管上各个段码的亮灭,从而实现数字的动态显示。
3. 数字时钟(计数器):通过单片机实现一个简单的数字时钟。
原理是利用单片机的定时器产生一个周期性的方波信号,通过计数器对时钟信号进行计数,得到当前时间。
4. 正弦信号发生器设计:通过单片机产生正弦波信号。
原理是利用单片机的定时器产生一个周期性的方波信号,通过查表法得到正弦波信号。
5. 任意波形发生器设计:通过单片机产生任意波形信号。
原理是利用单片机的定时器产生一个周期性的方波信号,通过改变占空比和波形参数,得到所需的任意波形信号。
6. 硬件消抖电路设计:通过设计硬件电路,消除按键输入信号中的抖动。
原理是利用电容和电阻组成的RC电路,对输入信号进行滤波,消除抖动。
四、实验器材1. 单片机开发板;2. LED灯;3. 数码管;4. 按键;5. 电容、电阻、三极管等常用电子元器件;6. 万用表;7. 焊接工具;8. 电路板等。
五、实验步骤1. LED流水灯设计(1)搭建电路:将LED灯与单片机的IO口相连,设置IO口为输出模式。
(2)编写程序:编写单片机程序,实现LED流水灯效果。
电子电路设计(ADS)实验报告
电子电路设计实验(一)实验报告一、实验名称:低通滤波器的设计二、低通滤波器的作用及组成:低通滤波器就是让某一频率以下的信号分量通过,而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。
低通滤波器容许低频信号通过, 但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过。
三、仿真原理图:四、仿真过程:1、建立工程,编辑工程文件。
选择电容、电感、电阻、接地和Simulation-S_Param 元器件,放置在合适的位置,用导线连接各元件(详见仿真电路图)。
2、设置S参数控件参数。
双击S参数控件,打开参数设置窗口,将“Step-size”设置为0.5GHz,在【display】选项卡勾选需要显示的参量,单击OK,保存退出。
3、显示仿真数据。
执行菜单命令【Simulate】/【Simulate】,开始仿真,显示相关的状态信息。
选择矩形图图标以方块图显示数据,选择S(2,1)参数,显示低通滤波器的响应曲线。
执行菜单命令【Marker】/【New】,将三角标志放置到仿真曲线上。
4、保存数据窗口。
5、调整滤波器电路。
调整原理图显示方式,使其与当前窗口的大小相适应,单击调谐图标,选中L1和C2,在数据窗口调节L1和C2的值,在调节过程中,单击“Update Schematic”按钮更新原理图中相应元件的参数值。
在调整到仿真曲线达到技术指标后,保存参数退出。
五、仿真结果:六、实验总结:通过本次实验,我初步掌握了ADS2009仿真软件的使用方法,并按要求使用该软件设计了一个低通滤波器,而且仿真成功,得到了理想的实验数据。
在实验操作过程中,我逐渐熟悉了ADS20009仿真软件的各项功能,并且能够熟练操作,这为将来使用该仿真软件打下了基础。
电子电路设计实验(二)实验报告一、实验名称:直流仿真二、直流仿真介绍:直流仿真用于测试所设计电路的直流工作点特性,可以检测电路的拓扑结构、功耗等。
对于交流仿真和S参数仿真,直流仿真用于确定非线性元件的线性模型。
电子设计实验报告
电子设计实验报告电子设计实验报告引言电子设计实验是电子工程专业的基础实验之一,通过实践操作和实验数据的分析,帮助学生巩固和拓展所学的电子设计理论知识。
本文将对我在电子设计实验中的实验内容、实验过程和实验结果进行详细阐述。
实验内容本次电子设计实验的主题是“放大器设计与实现”。
实验要求我们设计并实现一个特定功能的放大器电路,并通过实验数据验证其性能指标。
放大器是电子设备中非常重要的一种电路,它能够将输入信号放大到所需的幅度,并保持其波形不失真。
在实验中,我们需要选择合适的放大器类型、电路拓扑和元器件参数,以满足给定的放大倍数、频率响应和失真要求。
实验过程首先,我们在实验前进行了必要的理论学习,包括放大器的基本原理、不同类型放大器的特点和应用场景等。
然后,我们根据实验要求选择了适合的放大器类型和电路拓扑,并设计了相应的电路图。
在设计过程中,我们需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等因素,以及元器件的可获得性和成本等因素。
接下来,我们准备了所需的元器件和实验设备,并进行了电路的组装和连接。
在组装过程中,我们需要注意元器件的正确安装和连接,以及电路的可靠性和稳定性。
一旦电路组装完成,我们就可以进行实验测试了。
在实验测试中,我们首先对电路进行了静态工作点的调整,以确保电路在正常工作范围内。
然后,我们通过信号发生器输入不同频率和幅度的信号,测量输出信号的幅度、相位和失真程度等参数。
通过对实验数据的分析,我们可以评估电路的增益、带宽、噪声和非线性失真等性能指标,以及对不同频率信号的放大效果。
实验结果根据实验数据的分析,我们得出了以下结论:1. 电路的放大倍数在设计要求范围内,并且在整个频率范围内保持相对稳定。
2. 电路的频率响应满足要求,能够在给定的频率范围内放大信号。
3. 电路的失真程度较低,能够保持输入信号的波形基本不失真。
4. 电路的噪声水平较低,对输入信号的干扰较小。
结论通过本次电子设计实验,我深入理解了放大器的工作原理和设计方法,并通过实践操作和实验数据的分析,巩固了所学的电子设计理论知识。
电子电路设计实验报告
电子电路设计实验报告
实验目的
本实验的目的是通过设计和搭建多种电子电路,验证和应用电路设计的原理和知识。
实验材料
- 电子元器件:电阻、电容、二极管、晶体管等
- 工具:示波器、万用表、电源等
实验步骤
1. 根据实验指导书给出的电路图,搭建基本电子电路。
2. 使用万用表和示波器对电路进行测量和观察。
3. 调整电路参数,观察电路的变化和性能。
4. 记录实验数据,并进行数据分析和处理。
实验结果
通过实验的搭建和观察,我们验证了电子电路设计的原理和知识。
通过调整电路参数,我们观察到了电路的不同性能表现,并记录了相应的实验数据。
实验结论
本实验对我们加深了对电子电路设计的理解,可以更好地将理
论知识应用于实际电路设计中。
同时,通过实验的数据分析和处理,我们可以得出一些结论和启示,进一步完善和优化电路设计的方法
和策略。
注意事项
- 在搭建电路时,需按照实验指导书给出的电路图进行操作。
- 在实验过程中,保持仪器的正确使用和操作。
- 记录实验数据时,要准确、清晰地记录相关数据,方便后续
的数据分析。
电子设计(EDA)实验报告(4位二进制加法器)
电子设计(EDA)实验报告(4位二进制加法器)一、实验名称4位二进制加法器二、实验目的掌握输入编辑原理图文件的方法;掌握编译原理图文件的方法;掌握仿真原理图文件的方法;理解Quartus 2 器件编程的方法三、实验环境计算机与Quartus 2 工具软件四、实验原理图、源程序entity halfadd isport(a1,b1:in bit;s1,c1:out bit);end ;architecture a of halfadd isbeginprocess(a1,b1)begins1<=a1 xor b1 after 10ns;c1<=a1 and b1 after 10ns;end process;end a;entity orgate isport(a,b:in bit;o:out bit);end orgate;architecture a of orgate isbegino<=a or b;end a;entity fulladd isport(i1,i2,c_in:in bit;fs,c_out:out bit);end ;architecture a of fulladd issignal temp_s,temp_c1,temp_c2:bit; component halfaddport(a1,b1:in bit;s1,c1:out bit);end component;component orgate port(a,b:in bit;o:out bit);end component;beginu0:halfadd port map(i1,i2,temp_s,temp_c1);u1:halfadd port map(temp_s,c_in,fs,temp_c2); u2:orgate port map(temp_c1,temp_c2,c_out); end a;entity add4 isport(a,b:in bit_vector(3 downto 0);cin:in bit;fs:out bit_vector(3 downto 0);cout:out bit);end add4;architecture a of add4 issignal temp_co0,temp_co1,temp_co2:bit; component fulladd isport(i1,i2,c_in:in bit;fs,c_out:out bit);end component;beginu0:fulladd port map(a(0),b(0),cin,fs(0),temp_co0);u1:fulladd port map(a(1),b(1),temp_co0,fs(1),temp_co1);u2:fulladd port map(a(2),b(2),temp_co1,fs(2),temp_co2);u3:fulladd port map(a(3),b(3),temp_co2,fs(3),cout);end a;五、实验波形图及分析延迟12.08ns。
电子电路设计实验报告
电子电路设计实验报告电子线路专题实验Ⅱ一、实验要求:1. 认真阅读学习系统线路及相关资料2. 将键盘阵列定义为0. 1. 2------ E. F,编程实现将键盘输入内容显示在LCD显示器上。
3. 编程实现将日历、时钟显示在LED显示屏上〔注意仔细阅读PCF8563资料〕,日历、时钟轮回显示。
4. 利用D/A转换通道〔下行通道〕实现锯齿波发生器;输出〔1~5V〕固定电压转换成〔4~20mA〕电流。
5. 利用A/D转换通道〔上行通道〕实现数据采集,将采集信号显示在LED屏上。
程序要求分别具有平均值滤波、中值滤波和滑动滤波功能。
6. 将按键阵列定义成与16个语音段对应,编写程序,实现按键播放不同的语音段。
二、实验设计思路:本次实验用c语言实现,主要包括LCD,LED,AD,DA,日历芯片,测温传感芯片。
受到嵌入式系统实验的启发,将LCD,LED,I2C总线协议,键盘扫描模块接口写成一个文件库〔放在library文件夹下〕,尽量做到调用时与底层硬件无关。
通过调用库文件中的函数,实现代码的重用性。
键盘,LCD的代码由于与嵌入式实验具有相通之处,因此可将高层的函数〔与底层硬件无关的函数〕方便地移植过来。
三、实验设计:1.矩阵键盘扫描模块4×4的矩阵键盘,通过扫描可得到按下键的行列值,将行列值转换为相应的对应数字0~F。
函数GetKey()实现获得按键的键值。
对于键盘模块对于对按键的键值识别主要是通过两次扫描而取得。
对于第一次扫描,给四行键全部赋予1,然后读回键盘值,对于第二次扫描,逐行为键盘送1,每次送1后再读回键盘值,假设非零,说明此行有键按下,最终确定键值。
通过调用GetKey函数构造GetChar()函数,实现获取键盘字符〔’0’~’F’〕的功能。
通过调用GetChar()函数构造GetDec()函数,实现获取键盘输入整数的功能,整数范围在0~99999。
有按’C’键回退一格,按’E’清空当前未完输入,按’F’键结束输入的功能。
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇
电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器5篇第一篇:电子技术实验报告—实验10集成运算放大器构成的电压比较器电子技术实验报告实验名称:集成运算放大器构成的电压比较器系别:班号:实验者姓名:学号:实验日期:实验报告完成日期:目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1.集成运算放大器构成的单限电压比较器...........................3 2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器. (4)三、实验仪器 (4)四、实验内容 (5)1.单限电压比较器...............................................5 2.施密特电压比较器.. (10)五、实验小结与疑问 (1)3一、实验目的1.掌握电压比较器的模型及工作原理2.掌握电压比较器的应用二、实验原理电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器;根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平;或波形变换;将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。
常用的电压比较器为:单限电压比较器;施密特电压比较器窗口电压比较器;台阶电压比较器。
下面以集成运放为例,说明构成各种电压比较器的原理。
1.集成运算放大器构成的单限电压比较器集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1(a)所示。
由于理想集成运放在开环应用时,AV→∞、Ri→∞、Ro→0;则当ViER 时,VO=VOL;由于输出与输入反相,故称之为反相单限电压比较器;通过改变ER值,即可改变转换电平VT(VT≈ER);当ER=0时,电路称为“过零比较器”。
同理,将Vi与ER对调连接,则电路为同相单限电压比较器。
2.集成运算放大器构成的施密特电压比较器集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2(a)所示。
当VO=VOH时,V+1=VT+=R当VO=VOL时,V+2=VT−=R回差电平:△VT=VT+−VT−R22+R3VOH+RVOL+RR32+R3ER;VT+称为上触发电平;R22+R3R32+R3ER;VT-称为下触发电平;当Vi从足够低往上升,若Vi>VT+时,则Vo由VOH翻转为VOL;当Vi从足够高往下降,若Vi三、实验仪器1.示波器1台2.函数信号发生器1台3.数字万用表1台4.多功能电路实验箱1台四、实验内容1.单限电压比较器(1)按图1(a)搭接电路,其中R1=R2=10kΩ,ER由实验箱提供;(2)观察图1(a)电路的电压传输特性曲线;电压传输特性曲线的测量方法:用缓慢变化信号(正弦、三角)作Vi(Vip-p=15V、f=200Hz),将Vi=接示波器X(CH1)输入,VO 接示波器Y(CH2)输入,令示波器工作在外扫描方式(X-Y);观察电压传输特性曲线。
电路实验报告(8篇)
电路实验报告(8篇)电路实验报告(8篇)电路实验报告1一、实验题目利用类实现阶梯型电阻电路计算二、实验目的利用类改造试验三种构造的计算程序,实现类的封装。
通过这种改造理解类实现数据和功能封装的作用,掌握类的设计与编程。
三、实验原理程序要求用户输入的电势差和电阻总数,并且验证数据的有效性:电势差必须大于0,电阻总数必须大于0小于等于100的偶数。
再要求用户输入每个电阻的电阻值,并且验证电阻值的有效性:必须大于零。
此功能是由类CLadderNetwork的InputParameter ()函数实现的。
且该函数对输入的数据进行临界判断,若所输入数据不满足要求,要重新输入,直到满足要求为止。
本实验构造了两个类,一个CResistance类,封装了电阻的属性和操作,和一个CLadderNetwork类,封装了阶梯型电阻电路的属性和操作。
用户输入的电势差、电阻总数、电阻值,并赋给CladderNetwork的数据,此功能是由类CLadderNetwork的InputParameter 函数实现的。
输出用户输入的电势差、电阻总数、电阻值,以便检查,,此功能是由类CLadderNetwork的PrintEveryPart()函数实现的。
根据用户输入的电势差、电阻总数、电阻值换算出每个电阻上的电压和电流。
此功能是由类CLadderNetwork的Calculate ()函数实现的。
最后输出每个电阻上的电压和电流,此功能是由类CLadderNetwork 的PrintResult()函数实现的'。
此程序很好的体现了面向对象编程的技术:封装性:类的方法和属性都集成在了对象当中。
继承性:可以继承使用已经封装好的类,也可以直接引用。
多态性:本实验未使用到多态性。
安全性:对重要数据不能直接操作,保证数据的安全性。
以下是各个类的说明:class CResistance //电阻类private:double voltage;double resistance;double current;public:void InitParameter(); //初始化数据void SetResist(double r); //设置resistance的值void SetCur(double cur); //设置current的值void SetVol(double vol); //设置voltage的值void CalculateCurrent(); //由电阻的电压和电阻求电流double GetResist(){return resistance;} //获得resistance的值保证数据的安全性double GetCur(){return current;} //获得current的值double GetVol(){return voltage;} //获得voltage的值class CResistance //电阻类{private:CResistance resists[MAX_NUM]; //电阻数组int num;double srcPotential;public:void InitParameter(); //初始化数据void InputParameter(); //输入数据void Calculate(); //计算void PrintEveryPart(); //显示输入的数据以便检查void PrintResult(); //显示结果四、实验结果程序开始界面:错误输入-1(不能小于0)错误输入0 (不能为0)输入正确数据3输入错误数据-1输入错误数据0输入正确数据4同样给电阻输入数据也必须是正数现在一次输入2,2,1,1得到正确结果。
电子课程设计实验报告
电子课程设计实验报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子课程设计的基本原理和方法,理解电路图的构成和功能。
2. 培养学生运用电子元器件设计简单电路的能力,了解常见电子元器件的特性和应用。
3. 使学生掌握基本的电路分析方法,如等效电路、节点电压法等。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够正确使用电子仪器、设备和工具进行电路搭建和调试。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能够根据需求设计简单的电子电路。
3. 提高学生的团队协作能力,学会在小组内部分工合作,共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子科学的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成科学、规范的操作习惯。
3. 引导学生关注电子技术在日常生活中的应用,认识到科技对生活的影响,培养其社会责任感。
本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,培养其动手实践能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够掌握电子课程设计的基本知识和技能,为后续学习打下坚实基础。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,使其在学习过程中形成正确的价值观和人生观。
二、教学内容1. 电子元器件认知:介绍常用电子元器件(如电阻、电容、二极管、三极管等)的结构、原理、符号及参数,使学生了解各元器件的作用和相互关系。
2. 电路原理及分析方法:讲解电路基本原理,包括欧姆定律、基尔霍夫定律等,引导学生掌握等效电路、节点电压法等电路分析方法。
3. 电子电路设计:结合教材相关章节,指导学生设计简单的电子电路,如放大器、滤波器等,培养学生动手实践能力。
4. 电路搭建与调试:教授学生如何使用电子仪器、设备和工具进行电路搭建,学会调试和排故,提高实际操作能力。
5. 电子技术应用:分析电子技术在日常生活中的应用实例,让学生认识到所学知识在实际生活中的价值。
电子实验报告结论(3篇)
第1篇实验名称:XXX电子电路实验实验日期:XXXX年XX月XX日实验地点:XXX实验室一、实验目的本次实验旨在通过搭建XXX电子电路,验证电路原理,掌握电路元件的特性和应用,提高学生对电子电路设计和调试的能力。
二、实验原理本次实验所涉及的XXX电子电路,其基本原理为XXX。
具体来说,电路通过XXX元件实现XXX功能,其工作过程如下:1. XXX元件的输入信号经过XXX处理,转换为XXX信号;2. XXX信号通过XXX元件,进行XXX操作;3. 处理后的信号通过XXX元件输出,实现XXX功能。
三、实验内容及步骤1. 搭建实验电路:根据实验原理图,将电路元件按照要求连接起来,确保电路连接正确无误。
2. 测试电路性能:使用示波器、万用表等仪器对电路进行测试,观察电路输出信号是否符合预期。
3. 分析实验数据:对实验数据进行整理和分析,找出电路性能的优缺点。
4. 调试电路:根据实验结果,对电路进行调试,优化电路性能。
四、实验结果与分析1. 电路性能测试结果:实验结果显示,电路输出信号稳定,符合预期。
通过示波器观察,信号波形清晰,无明显失真。
2. 电路性能分析:a. 电路整体性能良好,达到了实验目的;b. 电路元件选择合理,性能稳定;c. 电路布局合理,布线清晰,便于维护;d. 电路调试过程中,发现XXX元件存在一定程度的干扰,需进一步优化。
五、实验结论1. 通过本次实验,成功搭建了XXX电子电路,验证了电路原理,掌握了电路元件的特性和应用。
2. 实验结果表明,所搭建的电路性能稳定,输出信号符合预期。
但在调试过程中,发现部分元件存在干扰,需进一步优化。
3. 本次实验提高了学生对电子电路设计和调试的能力,为后续深入学习电子电路技术奠定了基础。
4. 针对实验中发现的问题,提出以下改进措施:a. 优化电路布局,降低元件干扰;b. 选用更高性能的元件,提高电路整体性能;c. 加强对电路原理的理解,提高电路设计水平。
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电子技术课程设计报告目录1. 电子琴 (2)(1.1 )设计要求 (2)(1.2 )设计的作用. 目的 (2)(1.3 )设计的具体实现 (3)(1.4)心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (7)(1.5)附录 (8)(1.6 )参考文献 (9)(1.7 )附图 (9)2. 温度控制电路 (10)2.1 )设计要求 (10)(2.2 )设计的作用. 目的 (10)(2.3 )设计的具体实现 (10)(2.4)心得体会、存在问题和进一步的改进意见等12(2.5)附录 (12)(2.6 )参考文献 (13)3. ...................................................... 信号发生器13(3.1 )设计要求 (13)(3.2 )设计的作用. 目的 (13)(3.3 )设计的具体实现 (14)(3.4)心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (17)(3.5)附录 (17)(3.6 )参考文献 (17)4. ...................................................... 音频放大器18(4.1 )设计要求 (18)(4.2 )设计的作用. 目的 (18)(4.3 )设计的具体实现 (18)4.4)心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (21)(4.5) .......................................... 附录21(4.6 )参考文献 (21)简易电子琴设计报告一.设计要求本设计是基于学校实验室的环境,根据实验室提供的实验条件来完成设计任务,设计一个简易电子琴。
(1).按下不同琴键即改变RC 值,能发出C 调的八个基本音阶,采用运算放大器构成振荡电路,用集成功放电路输出。
(2).选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数并记录对应不同音阶时的电路参数值、元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
(3).连接安装调试电路。
(4).写出设计总结报告。
二. 设计的作用、目的1. 学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。
培养创新能力和创新思维,锻炼学生自学软件的能力,通过查阅手册和文献资料,培养独立分析问题和解决问题的能力。
2. 培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
3. 通过课程设计,使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。
4. 掌握电子电路的一般设计方法,了解电子产品研制开发过程,巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
5. 为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。
三.设计的具体实现1. 系统概述本课程设计采用模拟电路中的RC正弦振荡原理。
设计出的电子琴音阶频率满足国际标准,La调频率满足国际标准音C调频率440 Hz。
模拟电路中的RC 正弦波振荡电路具有一定的选频特性,乐声中的各音阶频率也是以固定的声音频率为机理的。
简易电子琴是由RC选频网络、集成运算放大器、功率放大电路组成。
其框图如图下所示:其核心是集成运算放大器构成RC正弦波振荡器,实验板上提供了8个音节电阻和电容(C串兀并=0.068卩f固定)构成RC串并联选频网络,分别取不同的电阻值(通过琴键开关接通RC串并联网络的8对电阻)使振荡器产生八个音阶信号。
最后,通过扬声器发出乐音。
2. 单元电路设计(仿真)与分析(1) 八个音阶的频率设计电子琴,就要进行八个音阶的调试。
查阅资料得知C调各音的振荡频率如下表。
表(2) 振荡电路的选择与设计接着我们选择振荡电路,由于RC振荡电路,一般用来产生1HZ~1MHZ£围内的低频信号;而LC振荡电路一般用来产生1MHZ以上的高频信号,由上表我们可以知道选择RC振荡电路。
其基本电路为RC文氏电桥振荡电路,如下图所示:原理如下:当f=f0=1/2 n RC时Uo与Ui同相,并且|F|=Ui /Uo=1/3。
而同相比例运算电路的电压放大倍数为|Au|= Ui /Uo=1+R/R1,可见。
Rf=2R1时|Au|=3,|AuF|=1 0 Uo与Ui同相,也就是电路具有正反馈。
起振时|AuF| > 1,|Au| > 3•随着振荡幅度的增大,|Au|能自动减小,直到满足|Au|=3或|AuF|=1时, 振幅达到稳定,以后可以自动稳幅。
决定用RC振荡电路后就可以根据其选频特性画出振荡部分的电路图,如下图:IN4I43E 讯…RZ : : :1k!;(3) 八个电阻的选择知道了电容值通过公式 f=fO=1 /2 n RC 结合表一,即可计算出八个音阶对应的电阻值,分别为 R6=36.3K D, R7=28.65 K Q, R8=23.23 K D, R9=20.4K D, R10=16.13K Q, R11 = 13.06K Q, R12=10.32K Q, R13=9.07 K Q,通过值选择电阻器件(就 近原则)。
设计中所用电阻的实际阻值为 R6=36.4K Q, R7=28.7 K Q, R8=23.3 K Q,R9=20.5K Q, R10=16.2K Q, R11= 13.1K Q, R12=10.3K Q, R13=9.1 K Q,(4) 稳幅方式的选择不光要使电路能够振荡,还要考虑稳幅。
稳幅的方式有好几种,比如R2用热敏电阻代替,或者利用 JFET 工作在可变电阻区,而本次试验我们选择的是采 用两个二极管进行稳幅,如上图,原理是当U1幅值很小时,两个二极管相当于开路,则R2,两个二极管的电阻为 R2的大小,Av > 3,有利于起振,而当U1 幅值较大时,两个二极管有一个导通,总的电阻变小,Av 变小,U1幅值达到稳i - Key = An R1■|:6k] IN4 ;VEE 〕〕------------ H i14?------------ H i42VVEE:胸20习^-1 ■ ■ | ------------1甦严血庐才雜y=J;陛W 征妤丿1 k 紬专—---- [ "■• [ ----------------------- --1------------ 丄 -------------- 1ROS|)J C1G2c^e X^tO&iiFv« :hU245 kJ J 耐g 匕f^CC12V(5) 功率放大电路的设计or -::C4 ■—■ 10uP^4-血::电路的接法如图,通过三极管放大电路能较有效的放到功率使喇叭能正常在 工作。
为了防止出现高频自激(输出波形上叠加有毛刺),通过大小为 10u F 的电 容C3,能较有效的解决这个问题。
3. 电路的安装与调试(1) .在设计过程中,还是出现了比较多的问题,最简单也是最经常出现的 问题是出现连线错误,通过逐步地检查更正这些错误。
实验中,我按照老师画好 的电路在插槽板上连接好之后,进行加电测试,结什么都没显示,果后来我又检 查了几遍,和所给画电路图一样,但始终实现不了,不仅浪费时间,最终也没实现。
最后经过多方排查发现原来是三极管的 b 脚与e 连接是短路。
还有在连接电 路时,应该先对电路总体进行规划好位置, 以节省导线,而且电路连接出来也好 看,尤其是在真正设计电路时,合理布局将能节省成本。
(2) .在连线过程中,检查好电路后,接入电源,在没有按下无自锁按键时, 喇叭就开始出噪音,原因是八个无自锁按键和电阻并联且没有接地。
经过修改, 便能过真确的出声音。
在条件允许的情况下,有效的检查电路故障的方法如下:a) 芯片测试R J -- ::400:^—HF10uFri h I d ■:1AD将芯片插在模拟实验包里面的芯片座上,将缺口朝左,用导线连接成反相比例电路。
如下图所示:100Ko —1 2V接好之后将输入端接地,然后用万用表打在直流电压档,测试输出端是否为 零,如果不是则调零,如果能进行调零则说明芯片是好的。
同理LM38也是如此。
b ) 振荡电路测试将芯片插在事先安装好的底座上面, 然后根据引脚的功能在底座上面用导线 连接,11脚接模拟实验箱上面的+12V, 4脚接-12V ,打开开关,按住电路板上 的开关,调节电位器,直到出现了相似的声音即可。
也可以通过将六脚连接在示 波器的输入端,观察示波器上面数值算出各自的频率和幅值,便可计算误差。
误差分析:出现的误差可能的原因是选择的电阻值没有很接近所计算的值, 从而导致产生的频率不是所给的频率; 还有一种可能就是示波器的问题, 这就是 仪器硬件问题了。
c ) 电子琴的测试再接好功放电路,进行最后的测试。
将模拟实验箱上面的+12V 接到6脚上的+VCC 上,依次按住电路板上面的开关,看是否能通过扬声器发出八种声音, 如果能则说明成功了,否则要耐心地检查电路那边接错了或少接了, 或者芯片在 测试过程中由于接的不恰当被烧坏了,这些都是需要考虑的问题。
四. 心得体会、存在问题和进一步的改进意见等本次的电子琴课程设计让我们初次接触到了模拟电子电路的课程设计,此次设计中我们通过了相关的设计计算和电路的连接调试让我们深层次的了解了我 们之前所学的基LTiRt 1 OKR P 】OOK+ 12V9础知识,不仅提高了我们自主学习的能力,更重要的是锻炼了我们动手和自主分析解决问题的能力。
设计电路的过程当中,我发现很多平时不懂的地方渐渐地懂了。
整个课设完成之后我明白了把理论运用于实际比单单学习理论知识更重要,因为在平时的学习过程当中我们只是把知识点一学,觉得懂了会做题了就一切无忧了,可是在这次设计的过程当中发现这是远远不够的。
在设计的过程当中还是有很多不会的,而且就算会但是有很多地方还需要注意到实际的应用性以及节省性。
毕竟实际当中是需要利益的最大化,所以还是要学会很多的技巧。
这次课程设技我学会了很多,也发现有很多地方要改善,我想这对于以后的学习会有很大的帮助。
对于本次实验最大的感受是实际的应用是很重要的,以前学习的东西都是些理论知识,从没有接触过具体的实物,不知道做一个东西从哪里下手,如何去规划,很是茫然。
在接触了之后,慢慢的从中寻找到了它的乐趣,当一件完整并且成功的电子琴奏出了声音时,那种感觉是很激动美妙的。
虽然实验中也出现了很多问题,首先我们注意的事项是很多的,这是课程设计中必备的要求,接线要注意不能短路和断路等等。
最后调试的时候我们也出现了些问题,线路连接的错误,以及没有把振荡电路调试好就照成了最后出现了失真的问题,经过老师的指点和建议后取得了很好的效果。
此次课程设计我们学到很多东西,不仅仅是知识上还包括与同学之间的合作都是我们所需要的。