课程设计要求

发布 2022-10-01 09:38:28 阅读 1187

许多国家的经验表明,以教育为本,加速人才培养是实现现代化的关键。加强工程实践教育,注重学生能力的培养与提高,是人才培养的最重要内容之一。我们要求从事电子技术的大学生,既要具有扎实、宽广的理论知识基础,而且具有综合运用知识解决实际问题的能力及实践动手能力。

模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”是电类专业必修的一门专业基础课,是电类专业十分重要的主干课程之一,是一门理论和实践紧密结合的课程。电子技术课程设计是电子技术实践性的一个体现,是电类专业一本重要的集基本技能、职业技能训练、理论知识的综合与应用于一体的教材,是对“电子技术”课程的巩固与提高。

电子技术课程设计包括电路设计、印制板设计、电路的组装和调试等实践内容,其中电路设计反映学生理论知识的实际应用能力,扎实的电子技术理论知识是成功设计电路的基础,课程设计不仅巩固理论知识,同时提高学生的实践能力,使理论和实践得到了统一。

电子技术课程设计具有三个性质:一是实践性,它属于实践教学环节;二是教学性,学生在教师指导下依据电子技术课程来学习工程设计的方法;三是创造性,课程设计以学生为主体,教师起指导作用,设计任务主要由学生独立完成,这样就能够调动学生的积极性,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习热情。因此,电子技术课程设计有利于培养学生的职业能力、创新精神、实践能力和立业创业能力。

电子技术课程设计要求学生在教师指导下独立进行查阅资料、设计方案与组织实验等工作,并写出报告。通过课程设计要使学生将学过的理论知识再创造后用于工程实际,从而培养学生善于调查研究,勤于创造思维,勇于大胆开拓的学习和工作作风。电子技术课程设计的任务是使学生具有作为在电子与信息技术领域生产、服务和管理第一线工作的高级技术专门人才所需的基本理论知识、基本技能和初步职业技能,为学生学习专业知识,增强工程能力打下一定的基础。

电子电路制作的一般过程如图5-1-1所示。电子电路设计的质量对产品性能的优劣和经济效益具有举足轻重的作用。如果设计时所采用的方法和电路不好,选用的元器件太贵或筛选困难等,往往会造成产品性能差、生产困难、成本高、销路不畅、经济效益低等问题,甚至不得不重新设计,但那时也许错失良机,以致造成整个研制工作的失败。

工艺设计包括印制电路板的布线、编写各部件(例如插件板、面板等)之间的接线表、画出各插头、插座的接线图和机箱加工图等。

样机制作完成后,可根据具体情况试生产若干台,并交付使用单位试用。若发现问题,应及时改进,做出合格的定型产品,再进行鉴定。在确信有令人满意的经济效益前提下,才能投入批量生产。

通过课程设计,学生应了解电子产品设计与制作的一般过程,掌握电子电路设计的基本方法和一般过程,能用**软件对电子技术进行**设计,能用protel等软件绘制pcb图,掌握电子电路调试的方法,能正确使用电子仪器对电子电路进行调试,能独立解决设计与调试**现的一般问题,能正确选用元器件与材料,能对所设计电路的指标和性能进行测试并提出改进意见,能查阅各种有关手册,能正确编写设计报告。

图5-1-1电子电路制作过程。

1.纪律要求。

课程设计属于实践性教学环节,是学生必修的教学环节,在课程和专业学习中占有非常的重要位置。

第一,要求同学们在思想上重视课程设计,遵守课堂纪律,不迟到、不早退。电子技术课程设计是一门独立的课程,独立考核,课堂纪律也是成绩考核中的一项。

第二,要求同学们做事认真细心,具有实事求是的科学态度、严谨负责的工作作风和吃苦耐劳的敬业精神。

第三,要求同学们树立安全生产意识,养成良好的职业习惯。在任何情况下,不能用手触摸带电部分来判断是否有电;开关的保险丝烧断后不能用铜、铅导线代替;更换保险丝,耍先切断电源,不能带电操作;焊接时注意烙铁不能乱搁,以免烫伤自己或他人;酒精、香蕉水等易燃品不能放在明火附近;工作台面耍保持干净整洁,剪下的线头要及时清理,东西不能乱堆乱放;仪器使用完毕后,记住切断电源,面板上各旋钮拨至合适的位置。

2.知识要求。

电子技术课程设计是在学完《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》课程后进行,学生已经具有一定的理论基础、实践技能和自学能力,因此,课程设计通常采用以自学为主的学习方法。在设计之前教师给予学生必要的设计思路分析与提示,主要要靠学生自己去解决问题,从而让学生在解决实际问题中得到提高。学生应开动脑筋,多思考,复习与课程设计任务有关的单元电路,理清头绪,按照电子电路的一般设计步骤进行设计。

3.技能要求。

选定具体的电路后,要求学生具有以下技能:

1)能进行简单的电路**。电路**及参数调整主要是在电子工作平台上画电路图,会使用multisim中的各种仪器,并根据仪器显示的结果对电路进行修改,确定元器件的参数。

2)能生成简单的pcb图。了解印制板设计的基本知识和protel——pcb的基本界面、基本操作方法,能将本课程设计的课题生成pcb图。

3)具有一定的市场调查能力。购买元器件、制作pcb板等过程需要在电子市场进行调查和购买。

4)具各元器件检测能力。元器件的准备主要是能识别各种元器件,并对各元器件的***坏进行检测。

5)具有装配、调试和指标测量的能力。在老师的指导下,掌握元器件、紧固件等装配技术,能使用电子仪器对电路进行测试,能根据要求调试出较好的性能。

6)具备一定的分析、总结能力,写出一份较为完备的课程设计报告。

4.电子技术课程设计说明书的要求。

编写课程设计的说明书是对学生写科学**和科研说明书的能力训练,通过编写设计报告,不仅把设计、组装、调试的内容进行全面总结,以提高学生的文字组织表达能力,而且也把实践内容上升到理论高度。

课程设计结束后要在规定的时间内交一份设计说明书,要求课程设计说明书的设计观点、理论分析、方案结论、计算等必须正确,尽量做到纲目分明、逻辑清楚、内容充实、轻重得当、文字通顺、图样清晰规范。说明书的首页包括课题名称、课程设计时间、学生姓名、班级和指导教师等。

课程设计说明书主要内容:

1)选题:从所给出的题目范围中,选择设计题目;或自选题目,但要先提交预设计报告,经指导教师批准后确定题目。

2)分析任务:主要指标及要求。

3)方案论证:通过调查研究和查阅资料,拟定几种设计方案,分析比较,择优选用,确定总体设计方案。

4)设计硬件电路:按总体方案设计电路,首先画出电路的功能框图,明确各功能单元电路要求,然后设计各单元电路(包括每块电路的逻辑分析,元器件参数及型号,选择元器件的依据),最后画出总体原理电路图。

5)**和实验:使用multisim对设计方案的各部分进行**调试,关键部分要进行实验测试,最后整体联调,完成整个系统。

6)列出元器件清单。

7)绘制pcb图或布线图。

8)组装和调试:包括使用的主要仪器和仪表,调试电路的方法和技巧,测试的数据和波形并与计算结果比较分析,调试**现的故障、原因及排除方法。

9)结果汇总:记录**结果,包括示波器、逻辑分析仪等虚拟仪器的运行结果,并提交绘制的pcb图,以及上交电子制作实物作品。

10)总结:总结设计电路的特点和方案的优缺点,指出课题的核心及使用价值,提出改进意见和展望。

11)心得体会。

12)列出参考文献。

设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标,用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体,来实现各项功能,满足设计题目提出的要求和技术指标。

由于符合要求的总体方案往往不止一个,应当针对任务、要求和条件,查阅有关资料,以广开思路,提出若干不同的方案,然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点,加以比较,从中取优。在选择过程中,常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细,只要说明基本原理就可以了,但有些关键部分一定要画清楚,必要时尚需画出具体电路来加以分析。

在确定了总体方案、画出详细框图之后,便可进行单元电路设计。设计单元电路的一般方法和步骤:

1.根据设计要求和己选定的总体方案的原理框图,确定对各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。应注意各单元电路之间的相互配合,但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路,以简化电路结构、降低成木。

2.拟定出各单元电路的要求后,应全面检查一遍,确实无误后方可按一定顺序分别设计各单元电路。

3.选择单元电路的结构形式。一般情况下,应查阅有关资料,以丰富知识、开阔眼界,从而找到合用的电路。

如确实找不到性能指标完全满足要求的电路时,也可选用与设计要求接比较接近的电路,然后调整电路参数。

从某种意义上讲,电子电路的设计就是选择最合适的元器件,并把它们最好地组合起来。因此在设计过程中,经常遇到选择元器件的问题,不仅在设计单元电路和总体电路及计算参数时要考虑选哪些元器件合适,而且在提出方案、分析和比较方案的优缺点时,有时也需要考虑用哪些元器件以及它们的性能**比如何等。怎样选择元器件呢?

必须搞清两个问题。第一,根据具体问题和方案,需要哪些元器件,每个元器件应具有哪些功能和性能指标;第二,有哪些元器件实验室有,哪些在市场上能买到,性能如何?**如何?

体积多大。电子元器件种类繁多,新产品不断出现,这就需要经常关心元器件的信息和新动向,多查资料。

1.一般优先选用集成电路。

集成电路的应用越来越广泛,它不但减小了电子设备的体积、成本,提高了可靠性,安装、调试比较简单,而且大大简化了设计,使数字电路的设计非常方便。现在各种模拟集成电路的应用也使得放大器、稳压电源和其他一些模拟电路的设计比以前容易得多。例如:

十5v直流稳压电源的稳压电路,以前常用晶体管等分立元件构成串联式稳压电路,现在一般都用集成三端稳压器w7805构成,二者相比,显然后者比前者简单得多,而且很容易设计制作,成本低、体积小、重量轻、维修简单。

但是,不要以为采用集成电路一定比用分立元件好,有些功能相当简单的电路,只要用一只三极管或二极管就能解决司题,若采用集成电路反而会使电路复杂,成本增加。例如5~10mhz的正弦信号发生器,用一只高频三极管构成电容三点式lc振荡器即可满足要求。若采用集成运放构成同频率的正弦波信号发生器,由于宽频带集成运放**高,成本必然高。

因此在频率高、电压高、电流大或要求噪声极低等特殊场合,仍需采用分立元件,必要时可画出两种电路进行比较。

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