课程设计课题与可提供IC

2012年课程设计课题与可提供IC第一页，共27页。课题说明四个结合：模、数结合；软、硬结合；理论与实际相结合；功能与工艺相结合课题自由选择：每一道题分基础部分和选做部分，分别采取不同的分值系数（0.8～1.2）。同学可以根据自己能力自由选择。成绩计分方法为：

最终成绩=原始得分（满分100）×分值系数例如：采用0.8系数的题目，完成成绩为90分，最终成绩为72分。第二页，共27页。设计题一自选电路功能完整、结构简单先进、成本较低、有个人特色1、自已选自己喜欢、实用的电路。所选电路可包

括模拟或模拟和数电部分。

2、所用元器件最好能在实验室可找。

3、可以做成PCB板。此题分值系数为1.2。本课题可由所有班级的同学选做。第三页，共27页。设计题二（1）三极管β值范围分选电路的设计设计任务和要求设计制作一个三极管β值范围分选电路的装置。要求：1、β值的范围小于200及大于200对应的分档编号分别是1、2；待测三极管为空时显示0。2、用数码管显示β值的档次；3、电路采用5V或±5V电源供电。4、设计本测试仪所需的直流稳压电源。注：选做此题的分值系数为1。本课题供(3、4)班同学选做。注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不用安装自设计的电源电路。第四页，共27页。设计题二（2）电容值范围分选电路的设计设计任务和要求设计制作一个电容值范围分选电路的装置。要求：1、电容值在1UF～10UF范围内时显示1，对该范围以外显示0。2、用数码管显示电容值的档次；3、电路采用5V或±5V电源供电。4、设计本测试仪所需的直流稳压电源。注：选做此题的分值系数为。注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不用安装自设计的电源电路。本课题供(?)班同学选做。第五页，共27页。设计题三(1)：增益可自动变换的放大器1、设计任务:设计制作一个增益可自动变换的交流放大器。2、设计要求（1）基本功能放大器增益可在1倍、2倍、3倍、4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz。电源采用+5V单电源供电。（2）发挥部分a、可以随机对当前增益进行保持，保持时间为4S，保持完后继续巡回状态b、对指定的任意一种增益进行选择和保持（保持时间为4S），保持完后返回巡回状态。并通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示1、2、3、4倍即可。

本课题只供（2）班同学选做。第六页，共27页。用给定的集成运算放大器、集成模拟开关等器件设计一个增益自动切换的电压放大电路，输入测试信号是频率f＝1000Hz，Vi≤2V的正弦交流信号。具体要求如下：

（1）当0V<Vi<1V时，放大电路的增益为3倍；（2）当1V≤Vi<2.0V时，放大电路的增益为2倍；（3）当Vi≥2.0V时，放大电路的增益为0.5倍；（4）设计本测试仪所需的直流稳压电源。设计题三（2）：增益自动变换放大电路设计参考课本<<模拟电子技术基础>>P454-P457。本课题只由（1）班同学选做。注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不用安装自设计的电源电路。第七页，共27页。设计题四半导体三极管β值测量仪设计任务和要求

设计一个可测量NPN型硅三极管的β值大小的显示测量电路（β<200）,要求：

1、三极管β值大小的个位、十位分别用数码管显示，百位用发光二极管表示，显示范围为0-199。

2、响应时间不超过2秒,显示器显示读数清晰，注意避免出现“叠加现象”。

3、电源采用5V或±5V供电。

注：选做此题的分值系数为1.2。本课题只供有兴趣的同学选做。第八页，共27页。设计思路

1、被测三极管通过β-V转换电路把三极管的β值转换成对应的电压（参见题2原理），然后再通过压控振荡器把电压转换成频率，若计数时间及电路参数选择合适，在计数时间内通过的脉冲个数即为被测三极管的β值。

2、由于β值范围为0-199，因此百位数只有0和1两种情况，因此百位显示可以考虑不用译码管直接输出显示（0时无显示，1时显示1），总共只用两个译码管即可。第九页，共27页。方框图被测三极管Β-V转换电路压控振荡器计数时间产生电路计数器译码电路&显示第十页，共27页。设计题五电容值测量仪的设计设计任务和要求

设计一个可测量电容值的电路。要求：

1、电容测量范围自定。（至少能测量三个电容值）

2、能实现电容的测试与显示。

3、电源采用5V或±5V供电。

注：选做此题的分值系数为1.2。注意：预设计和报告的编写由个人单独完成，每人一份，不能雷同！！在安装调试电路时可两人共同完成，但每人要安装50%左右独立的电路，两人调试完毕再合并统调。本课题只供有兴趣的同学选做。第十一页，共27页。电容测量的基本原理，就是先将电容量通过电路转换成电压、时间等参量，然后再将这些量以适当的方式显示出来。设计方法一:参考课本<<模拟电子技术基础>>P399习题7.26和P588-P592。设计方法二:采用脉宽调制法。参考课本<<数字电子技术基础>>P351-P355。该方法的基本原理是将电容量转换成时间间隔，然后通过数字方式显示出时间间隔（电容量）。其由一个多谐振荡器（P353图6.5.6）和一个单稳态(P351图6.5.4)组成。当R不变时,改变电容C则输出脉宽TW也随之改变,由TW的脉宽就可求出电容的大小。TW=RCln3=1.1RC;f=1/T=1.43/(R1+2R2)C1;q=TW/T=1.57RC/(R1+2R2)C1

设计提示第十二页，共27页。元件选择时，应注意：1、f不要太高，d应在50%左右。f常选200Hz，一般频率越高，可测电容越小，但也造成测量误差越大。2、RC不宜太小，因单稳态的充电回路是电源R对C充电，但不是恒流充电，线性较差，故RC要尽量大，兼故到电阻的取值，取1ms-2ms为宜。3、为了保证一定的测量范围，建议小范围改变（通常为10倍）R值，大范围改变C值4、电阻建议在1K-几百K内选择，多谐振荡器输出接一个微分电路，控制单稳输入的负脉宽度。电容可选100PF左右，最后由实验确定。电容量的数字显示原理框图如下：与门标准脉冲源计数器译码与驱动电路显示电路门控控制计数脉冲的个数设计时应考虑标准计数脉冲的振荡频率，使之与电容C大小成10n倍关系。第十三页，共27页。与门标准脉冲源计数器译码与驱动电路显示电路门控控制计数脉冲的个数清零取样时间t1t2t1t2清零

计数保持单脉冲触发器11K11J第十四页，共27页。设计题六频率/电压变换器的设计设计任务和要求

设计一个频率/电压变换器。要求：

1、当正弦波信号的频率fi在200HZ~2KHZ范围内变化时，对应的直流电压VO在1V~5V范围内线性变化。

2、正弦波信号由函数信号发生器提供。

3、电源采用±12V供电。

注：选做此题的分值系数为1。本课题只由电信(3)(4)班同学选做。第十五页，共27页。

通过本课题的设计，要求熟悉集成频率/电压变换器LM331的主要性能和典型应用，掌握运算放大器基本电路的原理，并掌握它们的设计、测量和调试方法。本课题可供选择的方案有两种：1、用通用型运算放大器构成微分器，其输出与输入的的正弦信号频率成正比。2、直接应用频率/电压变换器LM331，其输出与输入的的脉冲信号重复频率成正比。图中VO=2.09RLRtCtfi/Rs

RX=(VCC-2V)/0.2mA可见，当RLRtCtRs一定时，VO正比于fi，对于某一fi，要使VO为其对应值，可调节RS的大小，由于恒流源电流I允许在10UA~500UA范围内调节，故RS可在190K~3.8k内调节。一般RS在10K左右取用。脉冲波VPP≥2V设计提示参考课本<<数字电子技术基础>>P345-P347。12V100K1.9V1K第十六页，共27页。fi（Hz）200650110015502000Vo(v)0.20.651.11.552VO和fi的关系系统框图：（供参考）函数波形发生器正弦波fi=200Hz~2KHz比较器方波VO1F/V变换反相器反相加法器直流VO20.2V~2V-0.2V~-2VVO3参考电压VRVO1V~5V第十七页，共27页。设计题七音频功率放大器的设计设计任务和要求

设计一个音频功率放大器。要求：

1、最大不失真输出功率：Pom＞2W。

2、负载阻抗：RL=8Ω3、频率响应(无高低音提升和衰减时)；50HZ～20KHZ（±3dB）。

4、音调调节范围：低音（50HZ）为±12dB，高音（20KHZ）为±12dB，

5、全谐波非线性失真：D＜10%

6、输入阻抗；＞10K。7、输入电压；＜50mV

8、噪声电压：Vn≤50mV注：选做此题的分值系数为1.2。本课题只供有兴趣的同学选做。第十八页，共27页。给定条件：1、集成功率放大器采用TDA2030；2、集成前置放大电路采用LM324；3、高低音调调节电位器选用100KΩ；4、音量调节电位器选用10KΩ。安装调试注意事项：1、音频功率放大器功率较大，不适宜在面包板上工作，可选择在通用板上进行焊接。（先画出PBC板焊接图）2、在进行元件布局和走线时，应使连线尽可能短而直，否则不仅产生自激，且难以清除。第十九页，共27页。设计题八集成运算放大器简易测试仪的设计设计任务和要求

1、设计一台能够用来判断运算放大器好坏的简易测试仪。

2、设计本测试仪所需的直流稳压电源。注：选做此题的分值系数为1。（以集成LM741为例）注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不用安装自设计的电源电路。本课题供(5)(6)班同学选做。第二十页，共27页。

原理框图如下：

正弦波产生电路被测运算放大器毫伏表电路直流稳压电源1、正弦波产生电路可采用文氏正弦波振荡电路或RC移相式正弦信号产生电路。2、毫伏表电路可用集成运放、整流电桥和电流表组成，使流过电流表的电流值正比于输入电压值，其原理电路如下图所示：设计提示第二十一页，共27页。VIRORPORFO1、由于运放开环增益、输入电阻很高，则其同相端和反相端电压近似相等。2、流过RFO的电流等于流过RO的电流，则ifo=ui/RO,可见流过表头的电流与VI成正比。参考课本<<模拟电子技术基础>>P454-P457。VIRORPORFORVO原理电路图交流表电路第二十二页，共27页。设计任务:设计制作一个简易的高低电平报警器。要求：1、输入电压VI≥2/3VCC或VI≤1/3VCC

时电路报警；2、VI为0~10V步进电源，步进为1V，自设计，并仿真;

3、VCC=12V;

选做此题分值系数为1。

设计题九：高低电平报警器的设计注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不用安装自设计的电源电路。本课题只由电信（3）（4）班同学选做。第二十三页，共27页。系统框图：0~10V步进电源VI0~10V窗口比较器报警电路步进电源系统框图：参考课本<<模拟电子技术基础>>P514、P554-P556。由于要求输出0~10V步进电源，可选用三端可调输出集成稳压器LM317，但LM317输出电压范围为1.2v~37v，为了满足输出0~10V，可再选用一片LM337（输出电压范围为-1.2v~-37v）使之输出-1.2V，与LM317的+1.2相加。从而使输出达到0V。电源的步进用开关调节。报警电路的设计方法较多，本课题可采用简单的发光二极管和蜂鸣器报警。其电路可用矩形波发生器和单门限（过零）比较器组成，把矩形波发生器的UN（UC）端作为过零比较器的同相输入电压，过零比较器输出电压用发光二极管和蜂鸣器组成报警电路。报警电路的设计：参考课本<<模拟电子技术基础>>