第6章电子技术课程设计6.1 课程设计的任务与基本要求电子技术课程设计的任务：通过设计题目的完成提高学生在电子技术方面的实践技能，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，熟悉电子电路设计的基本思想方法和程序。

电子技术课程设计的基本要求：一、掌握电子电路设计的基本过程和思想方法，设计的基本过程是：1、根据设计任务和指标初选电路模型，即方案设计。

2、参数设计计算。

3、确定详细的电路方案。

4、选测元器件。

5、组装、调试、改进电路。

6、确定最后电路并写出总结报告。

基本思想方法：首先将所设计电路分解为不同功能电路的组合，然后设计实现各功能电路。

实现各功能电路的思想方法是选用功能电路。

第三步是进行功能电路的参数设计计算和功能电路之间联接的实现。

二、培养一定的自学能力和分析、解决问题的能力。

学会分析、解决问题的方法，对设计中遇到的问题能通过独立思考，查阅工具书、参考文献找到答案。

三、学会一定的动手能力和操作技能。

学会元器件的识别、测试、使用技能，学会用面包板组装电路的技能，掌握电路试验、测量技能、电子仪器使用技能。

四、熟悉典型集成块的使用。

集成块的种类很多，应用非常广泛，在课程设计中不可能一一应用。

我们仅以应用最广泛的运算放大器、BE555定时器集成计数器、集成触发器、集成门电路为例，通过这些集成块的应用，掌握集成电路的使用方法、特点、注意事项。

五、进一步熟悉掌握典型功能电路的设计方法。

如时序电路的设计，单级放大电路的设计等。

6.2 电子电路设计的基本过程与思想方法电子系统设计的最终目标是做出生产样机或定型产品，整个过程大致可分为以下几个阶段：1、方案设计根据设计任务书给定的要求和指标，进行电路的型式设计。

完成该部分任务的思想方法：首先将总体电路分解为不同功能电路的组合。

尽可能大量查阅参考资料和文献，广泛调查研究，寻找在实际中已获得应用，证明是可靠、先进的各种功能电路。

然后进行组合，最终寻找出最佳电路型式。

在绝大多数情况下，虽然你所设计的是一个全新的产品，但构成该产品的各功能电路通常是已有的。

如果你需要某种新的、目前尚不存在的功能电路，这时，你必须进行这种功能电路的原理设计，这要求较高的技巧和水平，是一种发明创造。

所以在电路型式设计时，首先将所设计电路分解为功能电路，然后选用功能电路，设计功能电路的有机组合方法。

在选用达不到要求时，再考虑进行全部或部分功能电路的设计。

2、电路参数的设计计算电路型式确定以后，只是实现了所要求的功能，并没有实现具体的性能指标。

必须进一步进行电路结构的详细设计，以及元器件的选用和参数的设计计算。

在进行该步工作中，有可能发现电路型式设计的不合理，这时须对电路型式进行修改。

3、元器件的购置与测试要将你设计的电子电路变成一个电子装置，必须购置到全部元器件。

有时，由于某些原因，可能某些元器件无法得到或性能参数达不到要求，这时你必须修改设计。

4、样机制作及调试这一步要完成构件的加工，元器件的组装，进行整机调试、指标测试，根据测试结果进行方案调整和参数调整。

最后做出符合要求的样机。

课程设计中此步是用面包板搭接电路，不做外壳和印刷电路板等。

5、工艺设计根据产品的批量和其他因素，设计出该电子装置的制造工艺。

课程设计不进行这一步工作。

6、总结鉴定，形成所需要的全部文件资料这一步工作是提交该产品鉴定、生产、维修、使用等所必须的各种文件。

如：原理图、接线图、元器件明细表、工艺要求、试验、检验方法、使用、维护须知等。

课程设计中，要求每一位同学必须提供元器件明细表、原理图、接线图、电路分析及参数设计计算报告，实验结果与数据等。

下面通过一个例子说明电子电路设计的过程与思想方法。

温度、湿度显示、报警、控制电路的设计：1.首先可以将该电路分解为以下几部分功能电路：①温度检测电路②湿度检测电路③温度控制电路④湿度控制电路⑤温度显示、报警电路⑥湿度显示、报警电路2.广泛查阅资料，寻找每个功能电路的最佳电路型式，并设计出各功能电路之间的联接方式。

3. 决定电路的详细结构，进行电路参数的设计计算。

4. 选购、测试元器件。

5. 制作样机电路，进行调试、改进。

6. 工艺设计。

7. 整理并完成全部文件资料。

由以上所述可见，一个电子装置的设计、试制过程是比较复杂的，而且往往需要多次反复。

我们在进行课程设计时受到时间、资金、设备的限制，不可能使同学们参加所有环节的训练。

从某种意义上讲，课程设计只是实验室的模拟练兵。

要真正做出商业产品比较困难。

我们认为可以把前五步以及每一步的分析总结报告作为训练的重点。

6.3 非电专业电子技术课程设计题目题目一电平显示电路一、设计内容：设计两个电平显示电路，分别用发光二极管显示—5V——+5V和0V——10V两种电压信号。

当电压较低时，发光二极管的个数较少，当电压较高时，发光二极管的个数较多。

用八个发光二极管指示电平的高低。

二、任务与要求：1. 完成电路设计，画出原理图。

2. 写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3. 画出接线图，完成电路联接并进行演示。

4. 写出总结报告。

三、提示：可由集成运算放大器构成该电路。

题目二六十进制秒计时器一、设计内容：能对秒信号进行六十进制计数，并用LED显示。

二、任务与要求：1. 完成电路设计，画出原理图。

2. 写出设计过程和电路原理分析报告。

3. 画出接线图，完成计数器的设计并进行演示。

4. 写出总结报告。

三、提示：1. 脉冲信号可用石英晶体振荡器和分频器产生，也可用555定时器产生。

2.计数器可选用同步计数器，如74LS160。

题目三晚会彩灯控制一、设计内容：某晚会用红绿黄三组彩灯采光，三组灯亮的顺序为：红灯亮→绿灯亮→黄灯亮→全亮→全暗→红灯亮→……重复以上过程。

试用J—K触发器设计该时序电路，实现对三组彩灯的控制。

二、任务与要求：1. 完成电路设计，画出原理图。

2. 写出电路设计过程及原理分析报告。

3. 画出接线图，接线并进行电路功能演示。

4. 写出总结报告。

三、提示：1. 可用数字学习机提供脉冲信号。

2. 红灯、绿灯、黄灯分别用红、绿、黄发光二极管代替。

3. J—K触发器采用74LS112。

题目四窗口比较、指示器一、设计内容：该窗口比较电路有上限电压V u，下限电压V l，输入电压为V t，当V l<V t<V u时，发光二极管发光，并产生1000Hz幅值为±5V的振荡信号，该信号产生音响。

当V t<V l或V t<V u时，发光二极管灭，并产生4000Hz幅值为±5V的振荡信号，该信号产生高频音响。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，进行接线和电路功能演示。

4.写出总结报告。

三、提示：1. 该电路可由运放741和555定时器电路实现。

2. 窗口宽度及电平值可调。

本设计中设：V l=6V V u=8V题目五三角波发生器一、设计内容：设计一三角波发生器，频率2000Hz，正负峰值相等，分别为±6V。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，用示波器观察波形，并测量频率和峰值。

4.写出总结报告。

三、提示：可由集成运放完成该电路。

题目六锯齿波发生器一、设计内容：设计一锯齿波发生器，频率2000Hz，上升边占总周期的3/4，下降边占总周期的1/4，幅值为±6V。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，用示波器观察波形，并测量频率和峰值。

4.写出总结报告。

三、提示：可由集成运放完成该电路。

题目七频率和占空比可独立调节的方波发生器一、设计内容：设计一方波发生器，频率和占空比可独立调节，频率调节范围400Hz—4000Hz，占空比调节范围1%—99%，峰值电压为±6V。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，用示波器观察波形，并测量频率和峰值。

4.写出总结报告。

三、提示：可由运放741完成该电路。

题目八多音门铃一、设计内容：按不同的键，该电路可产生不同的音调。

其振荡频率分别为1000Hz、2000Hz、3000Hz、4000Hz，信号幅值为±6V。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，进行演示并测量信号的频率和峰值。

4.写出总结报告。

三、提示：可由集成运放完成该电路。

题目九火警音响电路一、设计内容：音频信号的频率发生周期性变化，将产生变化的声调，从而产生各种音响效果。

要求音频信号的波动频率为0.7Hz~14Hz，音频信号的频率范围为870Hz~8700Hz，占空比40%，信号幅值为+10V。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，进行演示。

4.写出总结报告。

三、提示：1. 火警信号的频率波动规律音频信号的频率按锯齿波规律线性变化，控制NE555的5脚可产生此种效果。

2. 可用两片NE555或运放与555实现。

题目十救护车音响电路一、设计内容：音频信号的以两个不同频率产生振荡。

低频700Hz，高频1400Hz，波动频率为0.9Hz~14.4Hz，信号幅值为+10V。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，进行演示。

4.写出总结报告。

三、提示：可用NE555实现该电路。

题目十一警车音响电路一、设计内容：音频信号的频率按三角形的规律变化，即音频信号的频率线性增大，然后再线性减小，如此不断重复，将产生警车音响效果，要求音频信号的波动频率为0.7Hz~14Hz，音频信号的频率范围为800Hz~8000Hz，信号幅值为+10V。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，进行演示。

4.写出总结报告。

三、提示：可用运放和NE555完成该电路。

题目十二长延时电路一、设计内容：电路被触发后即输出高电平，该电平可维持很长时间，且可调节。

延时时间到后电路恢复初始状态。

设计该电路，设延时时间为30分钟。

二、任务与要求：1.完成电路设计，画出原理图。

2.写出电路原理分析及参数设计计算报告。

3.画出接线图，完成接线，进行演示。

4.写出总结报告。

三、提示：1. 可用发光二极管指示延时信号。

2. 可用NE555级联实现长延时。

题目十三压控占空比电路一、设计内容：方波的振荡频率为1000Hz，占空比调节范围5%—95%，峰值电压为±10V。