电子技术课程设计教学大纲和题目
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1.目的与任务
电子技术课程设计课程设计是模拟电子技术和数字电子技术课程重要的实践性教学环节,是对学生学习模拟电子技术和数字电子技术的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计、安装和调试来完成的。学生必须独立完成一个选题或自定选题的设计任务。
通过电子技术课程设计要求学生:
根据给定的技术指标,从稳定可靠、使用方便、高性能价格比出发来选择方案,运用所学过的各种电子器件和电子线路知识,设计出相应的功能电路。
通过查阅手册和文献资料,培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。
了解常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。
学会电子电路的安装与调试技能,掌握电子电路的测试方法及了解印刷线路板的设计,制作方法。
进一步熟悉电子仪器的使用方法。
学会撰写课程设计总结报告。
培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
2.进度安排及方式:
第一单元:集中讲课,主要内容如下:
(1)课程设计的目的与要求
(2)课程设计的教学过程
(3)课程设计的评分标准
(4)课设题目介绍
(5)学生自由组合,选择题目。
第二单元:确定题目,教师就题目的基本要求答疑。学生讨论、查资料。
第三、四、五单元:查资料、设计、EDA仿真、写报告。
学生根据课题要求,独立完成课题的设计方案,并可以运用MULTISIM软件在微机上完成对所设计电路的仿真。
最后考试:笔试或分组口试。
3.考核内容与成绩评定
1、考核内容:
(1)设计能力
(2)组装或焊接调试情况
(3)解决问题的能力
(4)总结报告情况
(5)出勤情况、工作作风和科学态度。
2、成绩评定:
设计的正确性、合理性和EDA仿真情况40分,总结报告40分,考试或口试20分。
3、电子课程设计完成时间:
布置任务后,同学们可以根据设计要求和参考题目(或自定题目)通过查阅相关资料提出方案和进行学习,本学期结束对设计有一个初稿和基本认识,暑假继续完善和补充,在下一学期开学第一周周末交设计报告和电子文档。开学第二周进行有关设计介绍和答辩,每人5分钟左右时间,介绍有关设计思路、电路分析、仿真、收获与体会等,要求做出介绍的ppt 幻灯片。
4.电子技术课程设计方法及设计中应当注意的问题
1) 课程设计类型
课程设计可分成三种类型或模式:一种是纯理论性的课程设计模式,在设计完成后画出设计图纸,写成设计报告,但不作实验验证;第二种是理论设计与虚拟实验相结合的课程设计模式,在设计完成后,通过计算机软件进行仿真实验,以便检查设计中存在的问题,并对存在的问题进行修改,直到达到设计要求为止;第三种是理论设计与实验验证相结合的课程设计模式,设计完成后,要搭建实验电路进行实验验证,并根据实验中出现的问题对电路进行修改,直到达到设计要求为止。第三种课程设计模式最接近于实际情况,设计和调试难度最大,它不仅要求学生有扎实的理论知识,还要求学生们有较强的动手操作能力,才能解决和克服调试过程中出现的各种问题。
三种课程设计模式各有优点:第一种课程设计模式偏重于理论设计,学生们能够有足够的时间对课程设计中遇到的理论问题进行深入的研究;第三种课程设计模式强调理论与实践并重,由于实验过程会消耗大量的时间,在课程设计时间较短时不要选择难度太大的设计题目,否则在规定的时间内将难以完成;第二种课程设计模式是第一种和第三种设计模式的折中,能较好地解决理论设计与实验验证的问题。
有些专业在课程设计之前,还没有进行电子工艺实习,学生们还不会识别和测量电子元器件,不会识别印刷板电路图,也没有掌握焊接技术、电路的测量和调试方法等实践技能,这些学生在做课程设计之前,要先自学有关的实践知识,这样才能保证课程设计顺利进行。
2)电子电路课程设计的方法和步骤
不同类型的电子电路有不同的设计方法,这些方法虽然千差万别,但基本上可归纳为明确设计任务与要求、总体方案论证、单元电路设计、参数计算、元器件选择、画出设计图纸、实验验证与调试、写成设计报告等,如下图所示。
1、明确设计任务与要求
对设计任务进行认真分析,充分了解系统的设计要求和性能指标,这是电路设计中最基础的工作,必须做好
2、总体方案论证
根据设计任务,设计出由若干电路或功能模块组成的整体电路,各单元点路可用框图表示。在这个过程中,要确定每一个单元电路的性能指标,一般使总体设计方案能够达到设计要求。
由于能实现设计功能的方案可能不止一个,因此还需要对多个设计方案进行比较,从性能、价格等方面选择出最优的设计方案。
3、单元电路设计、参数计算和元器件选择
根据总体设计方案中对单元电路的性能指标要求,选择合适的单元电路,并对电路元器件的参数进行计算和选择。电路中的元器件众多,其参数都能影响整个电路的性能指标。元器件参数选择时,一定要结合实际元器件性能、体积、价格等因素综合考虑,使各个元器件的参数搭配合理,从而得到性价比高、体积小、安装调试方便的电子产品。
4、画出设计图纸、列出元器件清单
在单元电路设计完成后,要画出总电路图,列出元器件清单。在画总电路图时,要注意以下问题:
(1)注意信号的流向。通常,信号的流向是从左到右,从上到下。
(2)电路的布局要合理,排列均匀。如果需要用多张图纸,可将主电路画在一张图纸上,把有密切关系的电路画在相同的图纸上,并标明各图纸间信号的流向。
(3)连接线通常都画成水平线或垂直线,一般不要画斜线,尽量减少导线的交叉。四端连接的交叉点应当在连接处加小黑圆点表示,三端连接处可不画黑圆点。
电源线和地线可以用符号表示,以减少连接线的数量。
为避免连接线的交叉,有时要将连接线在电路图中断开,在断开处要用符号表示清楚它们的连接关系。
(4)在图纸上要对元器件进行编号。如果电路不太复杂,可以使用统一的编号;如果电路比较复杂,要对各单元电路的元器件分别进行编号。对元器件编号后,就可列出元器件清单,再根据此清单购买相应的元器件进行实验验证。
5、实验验证
有两种实验验证方法:第一种方法是对各单元电路分别进行实验验证,然后将各单元电路连接在一起,在进行整机实验验证,这种方法适合于初学者;第二种方法是将整体电路连接后,统一进行实验验证,这种方法适合于有经验的设计人员。
实验验证往往与故障检查、调试结合在一起,若有设计错误,实验验证将不会通过,这时就要修改设计方案或更换元器件的参数。
6、写成设计报告
电子电路的课程设计报告一般包括以下内容:设计题目、设计要求、总体设计方案、单元电路设计、设计图纸、元器件清单、调试过程、测试结果、调试过程中出现的问题及解决办法、参考文献、收获与体会等。目前,各个学校对课程设计报告的格式都有严格要求,应当遵守这些格式进行书写。
2) 电子电路设计中应充分考虑的问题
电子电路设计中应当充分考虑电路的保护和抗干扰措施。
(1)充分考虑电路的保护措施