昆工短學(xué)期電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、昆明理工大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告指導(dǎo)教師: 陳 頎 學(xué)院： 信息工程與自動(dòng)化學(xué)院 班級： 姓名： 學(xué)號： 學(xué)期：20142015 學(xué)年 短 學(xué)期時(shí)間： 題目：1、壓控振蕩電路的仿真實(shí)驗(yàn)與分析 監(jiān)測報(bào)警電路設(shè)計(jì) 2、MF47型萬用表裝配 目 錄電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1一、 Multisim仿真實(shí)驗(yàn) 3（一） 壓控振蕩電路 41. 方案論證 32. 電路分析 33. 各單元電路和電路總圖 44. Multisim電路原理圖和不同電路參數(shù)下數(shù)據(jù)分析截圖5（二） 監(jiān)測報(bào)警電路 51.方案論證 82.電路分析 83.各單元電路和電路總圖 94.Multisim電路原理圖和不同電路參數(shù)下數(shù)據(jù)分析截圖 1

2、0二、 MF-47型萬用表裝配 111.課題任務(wù)和要求 112.萬用表原理簡要說明 113.裝配過程記錄 124.安裝、調(diào)試過程記錄 13三、 課程總結(jié) 14參考文獻(xiàn) 16 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課題1（1）壓控振蕩電路一、課題任務(wù)：壓控振蕩電路的設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)與分析二、課題要求：1. 設(shè)計(jì)一壓控振蕩電路，簡述該電路的原理；2. 當(dāng)輸入電壓ui為-5V、-2V時(shí)，輸出電壓uo的頻率為多少，觀察uo1、uo的波形并分析；3. 當(dāng)輸入電壓ui為-4-12的鋸齒波時(shí)，輸出電壓uo1是什么波形，為什么？4. Multisim仿真： （1）Multisim仿真演示；（2）Multisim環(huán)境下電路原理圖

3、截圖；（3）Multisim環(huán)境下不同電路參數(shù)情況時(shí)數(shù)據(jù)分析截圖。（2）監(jiān)測報(bào)警電路設(shè)計(jì) 一、課題任務(wù)：設(shè)計(jì)一電路能對環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)（例如火災(zāi)等危險(xiǎn)情況）實(shí)施監(jiān)測報(bào)警；二、課題要求：1、在環(huán)境參數(shù)發(fā)生改變并達(dá)到系統(tǒng)設(shè)置報(bào)警限時(shí)，系統(tǒng)能通過聲光報(bào)警發(fā)出警示；2、環(huán)境參數(shù)恢復(fù)正常時(shí)，系統(tǒng)停止聲光報(bào)警；3、Multisim仿真： （1）Multisim仿真演示；（2）Multisim環(huán)境下電路原理圖截圖；（3）Multisim環(huán)境下不同電路參數(shù)情況時(shí)數(shù)據(jù)分析截圖。課題2 MF47型萬用表裝配任務(wù)和要求：1、完成MF47型萬用表裝配：2、實(shí)現(xiàn)其功能。一 Multisim仿真實(shí)驗(yàn)（一）壓控振蕩電路的

4、設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)與分析1、方案論證：對所采用電路進(jìn)行工作原理闡述；本次設(shè)計(jì)應(yīng)用集成運(yùn)放和電阻電容組成反相積分電路，再和多個(gè)電阻構(gòu)成滯回比較器電壓比較器，分別給兩個(gè)電路輸入兩個(gè)參考電壓，然后由反饋電阻控制二極管的導(dǎo)通和截止，此電路由直流源輸入，直流源經(jīng)過積分器得到一個(gè)uo1的波形為鋸齒波，然后波經(jīng)過一個(gè)比較器把鋸齒波轉(zhuǎn)變成脈沖波。在反相積分電路的輸入端接入不同大小的直流源，從而來控制電容的充放電的時(shí)間，以此來控制輸出頻率的變化，從而實(shí)現(xiàn)電壓控制頻率的這一目的。2、電路分析：分單元對電路進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)計(jì)算，選用元件；（1）反向積分電路下圖是一個(gè)典型的積分電路圖，由電阻和電容以及運(yùn)放組成?？梢钥闯觯?/p>

5、入信號經(jīng)過了一個(gè)電阻后經(jīng)過反饋流到電容上，但此時(shí)認(rèn)為電容的初始電量為零，故此時(shí)給電容充電。為了滿足設(shè)計(jì)要求，故選用了50K的電阻和20nF的電容來構(gòu)成反相積分電路。（2）滯回比較器滯回比較器由電阻和穩(wěn)壓二極管組成。可用于產(chǎn)生矩形波、三角波和鋸齒波等各種非正弦波信號，也可用于波形交換電路。當(dāng)集成運(yùn)放反相端和同相端的電位相等，輸出端的狀態(tài)將發(fā)生跳變。本次設(shè)計(jì)的電路圖中比較器為同相比較器，由同相端輸入，翻向端接地，即參考電壓為0V，所以積分電路的輸出（比較器輸入）Uo1等于0時(shí)發(fā)生跳變。 為滿足設(shè)計(jì)，要求采用理想比較器和2個(gè)穩(wěn)壓二極管1N754A以及不同阻值的電阻來構(gòu)成滯回電壓比較電路，滯回比較器電

6、路中引人了正反饋。 3、各單元電路和電路總圖；（1）反向積分電路圖 1（2）同相滯回比較電路圖 2（3）電路總圖圖 3圖5所示電路中U3是積分電路，U2是同相輸入滯回比較器，它起開關(guān)作用。開始時(shí)直流源給C1充電，Uo1電位升高，當(dāng)滯回比較器U2同相端電位高于0時(shí)，Uo2跳變?yōu)?Uz，輸出為高電平，二極管D3導(dǎo)通，電容放電，構(gòu)成逆時(shí)針放電回路。因?yàn)榛芈分蠷5比R1小很多，所以放電很快，Uo1電位下降很快，U2的同相端很快下降至小于0，此時(shí)Uo2從+Uz跳變?yōu)?Uz，輸出為低電平，二極管截止，直流源經(jīng)R1繼續(xù)向C1充電。如此循環(huán)，產(chǎn)生振蕩。4、Multisim電路原理圖截圖和不同電路參數(shù)情況下數(shù)據(jù)

7、分析截圖。（1）當(dāng)輸入電壓ui為-5V、-2V時(shí)，電路圖和波形如下圖 4圖 5圖 6圖 7Ui=-5時(shí)，輸出電壓周期T=1.126ms，頻率f=888.1HzUi=-2時(shí)，輸出電壓周期T=2.555ms，頻率f=391.4Hz在積分電路的輸入端接入的直流源的幅值越大，對于同一個(gè)電容的充放電的時(shí)間就越短，會導(dǎo)致電路中產(chǎn)生的振蕩周期越小，則對應(yīng)的頻率就越大。（2）當(dāng)輸入電壓Ui為-4-12的鋸齒波時(shí)， 電路和波形如下圖 8圖 9 圖 10（二）監(jiān)測報(bào)警電路設(shè)計(jì)1、方案論證：對所采用電路進(jìn)行工作原理闡述；監(jiān)測電路中有可變電阻，當(dāng)環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可變電阻的阻值會發(fā)生變化而控制必列運(yùn)算電路的輸入電壓

8、；比例運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電壓差。并用輸出控制單限比較器；不同的電壓使單限比較器輸出不同的電平，一定范圍的電平使二極管和晶體管導(dǎo)通，控制報(bào)警電路；導(dǎo)通后二極管發(fā)光，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。 2、電路分析：分單元對電路進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)計(jì)算，選用元件；（1）比例運(yùn)算電路： 從可變電阻采集到環(huán)境參數(shù)的變化，數(shù)值輸入比例運(yùn)算放大器，由電阻引入負(fù)反饋，構(gòu)成差分比例運(yùn)算電路；比例運(yùn)算電路的輸出端電壓傳到單限電壓比較電路。（2）單限電壓比較器根據(jù)(-Rf/R)U 算出差分比例電路U1處輸出的電壓放大三倍，單限比較器U2處設(shè)置的參考電壓為3V，與輸入電壓比較，閥值電壓為3V。當(dāng)U2處輸入電壓小于閥值電壓時(shí)輸出低電平，發(fā)光二極管和蜂

9、鳴器不工作。當(dāng)輸入電壓大于閥值電壓時(shí)輸出高電平，此時(shí)發(fā)光二極管和蜂鳴器同時(shí)工作。（3）聲光報(bào)警電路若運(yùn)算放大器輸出的電壓大于單限電壓比較器的閾值電壓，則就可以通過單限電壓比較器，然后作用在發(fā)光二極管LED燈和蜂鳴器上。 若運(yùn)算放大器輸出電壓小于閾值電壓，則電流不會通過單限電壓比較器，此時(shí)二極管工作在低電平狀態(tài)，就不會發(fā)光，不會有任何警報(bào)。當(dāng)輸入電壓達(dá)到發(fā)光二極管LED燈和三極管正常工作電壓時(shí)，二極管發(fā)光，蜂鳴器發(fā)聲，實(shí)現(xiàn)報(bào)警，否則，不能實(shí)現(xiàn)報(bào)警。3、各單元電路和電路總圖；（1）比例運(yùn)算電路圖 11（2）單限電壓比較器圖 12（3）聲光報(bào)警電路圖 13（4）電路總圖圖 144、Multisim電

10、路原理圖截圖和不同電路參數(shù)情況下數(shù)據(jù)分析截圖。（1）滑動(dòng)變阻器小于等于50%時(shí)，二極管LED不發(fā)光，不報(bào)警。圖 15（2）滑動(dòng)變阻器大于50%時(shí)，二極管LED發(fā)光，報(bào)警。圖 16二 MF-47型萬用表裝配1、課題的任務(wù)和要求；（1）完成MF47型萬用表裝配： （2）實(shí)現(xiàn)其功能。 2、萬用表原理簡要說明；圖 17萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表） 做表頭。當(dāng)微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，所以，必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。指針表讀取精度較差，但指針擺動(dòng)的過程比較直觀，其擺動(dòng)速度幅度有時(shí)也能比較客觀

11、地反映了被測量的大?。粩?shù)字表讀數(shù)直觀，但數(shù)字變化的過程看起來很雜亂，不太容易觀看。本次焊接的是指針表指針表內(nèi)一般有兩塊電池，一塊低電壓的1.5V,一塊是高電壓的9V,其黑表筆相對紅表筆來說是正端。在電阻檔，指針表的表筆輸出電流很大，用R×1檔可以使揚(yáng)聲器發(fā)出響亮的“噠”聲，用R×10k檔甚至可以點(diǎn)亮發(fā)光二極管。 在電壓檔，指針表內(nèi)阻相對數(shù)字表來說比較小，測量精度相比較差。某些高電壓微電流的場合甚至無法測準(zhǔn)，因?yàn)槠鋬?nèi)阻會對被測電路造成影響。數(shù)字表電壓檔的內(nèi)阻很大，至少在兆歐級，對被測電路影響很小。但極高的輸出阻抗使其易受感應(yīng)電壓的影響，在一些電磁干擾比較強(qiáng)的場合測出的數(shù)據(jù)可能

12、是虛的。 總之，在相對來說大電流高電壓的模擬電路測量中適用指針表，在低電壓小電流的數(shù)字電路測量中適用數(shù)字表，不是絕對的，可根據(jù)情況選用指針表和數(shù)字表。3、裝配過程記錄；a.電子元器件的檢測與篩選 （1）在焊接前，我們應(yīng)該檢查萬用表的元件清單，清點(diǎn)完后將材料放回塑料袋，檢查所有元器件，應(yīng)保證元器件上的各種型號、規(guī)格、標(biāo)志清晰；元器件應(yīng)完整無損；元器件各項(xiàng)參數(shù)符合要求，元器件齊全無誤。 （2）首先在萬用表的清單上找出所有電阻的阻值，然后取出所有普通電阻，根據(jù)電阻上的色環(huán)來讀出每個(gè)電阻的阻值，分別將讀出來的電阻插到對應(yīng)的29個(gè)電阻的位置上，完成后，用數(shù)字萬用表分別檢測每個(gè)電阻的阻值，看是否有電阻讀錯(cuò)

13、。將六個(gè)二極管也插到上面。 b.焊接步驟及工藝要求（1）焊接主板。參考MF47型萬用表的原理圖，插接元件進(jìn)行焊接。元件應(yīng)排列整齊，焊接牢固；焊點(diǎn)應(yīng)均勻，表面應(yīng)光滑圓潤，無裂痕氣孔；保證無虛焊、假焊。首先焊接電阻和二極管和電容。注意二極管和電容的正負(fù)極性。然后根據(jù)裝配圖固定4個(gè)支架，晶體管插座，保險(xiǎn)絲夾，零歐姆調(diào)節(jié)電位器和蜂鳴器。（2）焊接表頭。將表頭正極與電路板焊接，然后用數(shù)字式萬用表將表頭與WH2電位器串聯(lián)的阻值調(diào)至2.5歐。然后將表頭的負(fù)極接入主板上。 （3）電刷的安裝。應(yīng)首先將檔位開關(guān)旋鈕打到交流250伏檔位上，將電刷旋鈕安裝卡轉(zhuǎn)向朝上，V形電刷有一個(gè)缺口，應(yīng)該放在左下角。c.機(jī)械部件的

14、安裝調(diào)整；萬用表故障的排除；圖 18圖 194、安裝、調(diào)試過程記錄。首先查看自己組裝的萬用表的指針是否對準(zhǔn)零刻度線，如果沒有對準(zhǔn)，則進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。然后裝入一節(jié)1.5伏的二號電池和一節(jié)9伏的電池。 （1）檔位開關(guān)旋鈕打到BUZZ音頻檔，在萬用表的正面插入表筆，然后將它們短接，聽是否有鳴叫的聲音。如果沒有，則說明安裝的蜂鳴器線路有問題。 （2）檔位開關(guān)旋鈕打到歐姆檔的各個(gè)量程，分別將表筆短接，然后調(diào)節(jié)電位器旋扭，觀察指針是否能夠指到零刻度線。 （3）檔位開關(guān)旋鈕打到直流電壓2.5伏檔，用表筆測量一節(jié)1.5伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉(zhuǎn)是否正確。 （4）檔位開關(guān)旋鈕打到直流電壓10伏檔，用表筆測量

15、一節(jié)9伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉(zhuǎn)是否正確。 （5）檔位開關(guān)旋鈕打到交流電壓250伏檔，用表筆測量插座上的交流電壓。（6）檔位開關(guān)旋鈕打到10K歐姆檔，測量一個(gè)實(shí)際電阻。 （7）然后依次檢測其它歐姆檔位。 如果有標(biāo)準(zhǔn)的萬用表，則可以將測量的值進(jìn)行比較，各檔檢測符合要求后，即可投入使用。三 課題總結(jié)通過這一周的課程設(shè)計(jì)，我收獲了很多，學(xué)到了很多書本上沒有的東西。首先，課程設(shè)計(jì)包含了兩個(gè)部分，電路的仿真和萬用表的裝配。這次課程設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識得到了很大程度的鍛煉和提高。一方面，通過在計(jì)算機(jī)上借助Multisim軟件對學(xué)習(xí)過的模擬電路進(jìn)行仿真，對簡單的知識點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合加以應(yīng)用，讓我對模擬電子技術(shù)這門課

16、程的知識有了更深刻的鞏固，掌握并熟悉了更多電子儀器的使用方法，掌握電子電路的測試方法，了解常用電子器件的類型和特性，同時(shí)掌握如何合理選用電子器件的原則。另一方面，裝配MF-47萬用表是對理論知識的實(shí)際操作和體會，通過自己動(dòng)手對實(shí)用型模擬電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了我運(yùn)用課程中所學(xué)的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，獨(dú)立地解決實(shí)際問題的能力。在課程設(shè)計(jì)過程中，我更加熟悉了一些基本的元器件，如電阻、二極管、電容等等。 并且對元器件的檢測也有了更多的了解。如：可以根據(jù)電阻元件上的色環(huán)讀出電阻的阻值，二極管的極性的簡單辨認(rèn)，電容的分類，像有極電容和無極電容等。除此之外，我還學(xué)會了使用萬用表和制作調(diào)試萬用表

17、。如測電阻、測電流、測直流電壓、測交流電壓、測通路、測三極管的極性、萬用表的內(nèi)部接線和元器件的分配、使用電烙鐵和錫焊技術(shù)的練習(xí)。一個(gè)好的焊點(diǎn)，首先應(yīng)該注意在使用電烙鐵前，應(yīng)該在烙鐵加熱的過程中給烙鐵頭鍍錫，元件的表面沒有氧化層。 焊接時(shí)先將電烙鐵在線路板上加熱，大約兩秒鐘后，送焊錫絲，觀察焊錫量的多少，不能太多，也不能太少，應(yīng)該根據(jù)焊點(diǎn)的大小適當(dāng)?shù)乃秃稿a。當(dāng)焊錫熔化，發(fā)出光澤時(shí)，應(yīng)立即將焊錫絲移開，再將電烙鐵移開。在移開電烙鐵時(shí)，應(yīng)該注意將電烙鐵沿著元件的引腳向上抬起，這樣便可以形成一個(gè)光亮的三角形，焊點(diǎn)也不會偏位。如果焊點(diǎn)送錫太少，應(yīng)該再次送錫，這時(shí)不宜加太多的錫。這樣，焊接時(shí)便可以焊接出一

18、個(gè)好的焊點(diǎn)。 通過這次課程，我體會到動(dòng)手能力和獨(dú)立解決問題的重要性。特別是在安裝萬用表的時(shí)候，常常會遇到一些意想不到的問題，若想取得最后的成功，就必須學(xué)會自己探索問題的出處，多練習(xí)摸索到熟能生巧的竅門，并且盡全力來解決。同時(shí)我還要認(rèn)真細(xì)心的安裝設(shè)計(jì)和檢查以減少錯(cuò)誤。 課程設(shè)計(jì)是我們的綜合能力，要想作品的順利進(jìn)行，不但要掌握理論知識，還要有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，才能保證電路的正常工作，以及萬用表的組裝和調(diào)試順利進(jìn)行。這次設(shè)計(jì)，對于我們今后的學(xué)習(xí)也有很大的幫助。一方面，這一類練習(xí)對于動(dòng)手能力的培養(yǎng)和敏捷思維方式的形成起到很大的作用。設(shè)計(jì)一個(gè)電路首先要有合理的原理，再有正確的原理圖，對于大型的電路還要注意分層分塊的完成然后系統(tǒng)連接。在以后的工作中對于我們的實(shí)踐訓(xùn)練這是很重要的。另一方面電子電路的安裝與調(diào)試技能培養(yǎng)了我的創(chuàng)新能力和對治學(xué)要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。 雖然我們的理論學(xué)習(xí)多于實(shí)踐。但是我們還要明白另一點(diǎn)，實(shí)踐必須要基于熟練的理論知識，我們應(yīng)當(dāng)學(xué)會多積累理論知識來充實(shí)知識面，以便我們今后的實(shí)踐能更得心應(yīng)手。在平時(shí)，我們要學(xué)會提高自己的實(shí)踐能力，多參加學(xué)校組織的相關(guān)興趣小組等來提高自己動(dòng)手能力。多動(dòng)手，多動(dòng)腦。這次課程為我們從事以后工作打下了良好的專業(yè)基礎(chǔ)。經(jīng)過為期兩個(gè)周的課程設(shè)計(jì)讓我的身心也得到了改善，自身素質(zhì)也有所提高，