高频电子线路。
课程设计指导书。
孙绪保王立奎。
山东科技大学信息与电气工程学院。
第一章概述3
1.1 何谓课程设计3
1.2 课程设计的目的要求4
1.3 课程设计的主要步骤4
第二章线路板的组装与调试6
2.1 元器件的识别与应用6
2.2 焊接技术9
2.3 调试技术9
第三章高频电路课程设计14
课题一小型等幅(调幅)发射机的设计与制作14
课题二高频信号发生器的设计与制作22
附录:常用阻容元件性能与规格32
第一章概述。
在高等学校课程设计是一个重要的教学环节,它与实验、生产实习、毕业设计构成实践性教学体系。由此规定了课程设计的三个性质:一是教学性,学生在教师指导下针对某一门课程学习工程设计;二是实践性,课程设计包括电路设计、印刷板设计、电路的组装和调试等实践内容;三是群众性或主动性,课程设计以学生为主体,要求人人动手,教师只起引导作用,主要任务由学生独立完成,学生的主观能动性对课程设计的完成起决定性作用。
学生较强的动手能力就是依靠实践性教学体系来培养的。
1.1 何谓课程设计
所谓课程设计就是大型实验,是具有独立制作和调试的设计性实验,其基本属性体现在工程设计上。但课程设计毕竟不同于一般实验。
首先是时间和规模不同,一般实验只有两学时,充其量为四学时;而课程设计一般为一~两周。实验所要达到的目的较小。通常只是为了验证某一种理论、掌握某一种参数的测量方法、学习某一种仪器的使用方法等等;而课程没计则是涉及一门课程甚至几门课程的综合运用,所以课程设计是大型的。
其次,完成任务的独立性不同,一般实验学生采用教师事先安排好的实验板和仪器,实验指导书上详细地介绍了做什么和如何做,实验时还有教师现场指导,学生主要任务是搭接电路,用仪器观察现象和读取数据,因此实验是比较容易完成的;而课程设计不同,课程设计只给出所要设计的部件或整机的性能参数,由学生自己去设计电路、设计和制作印刷电路板,然后焊接和调试电路,以达到性能要求。
课程设计和毕业设计性质非常接近,毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计则是工程设计实践的初步训练,它为毕业设计打下一定基础。课程设计与毕业设计在规模上和要求上,大小高低不同,但它们都属于工程设计,因此工作步骤是类似的。
1.2 课程设计的目的要求。
1、课程设计的目的是帮助学生综合运用所学的理论知识,把一些单元电路有机地组合起来,组成小的系统,使学生建立系统的概念;并使学生巩固和加强已学理论知识。并掌握一般电子电路分析和设计的基本步骤。
2、掌握常用元器件的检测、识别方法及常用电子仪器的正确使用方法。
3、掌握印制板的制作流程以及电路板的安装、布线、焊接等基本技能。
(1) 按规定的印刷线路的大小设计印制板图,并通过描图、腐蚀、钻孔等过程制作电路印制板。
2)对要求的电路进行元器件的安装、焊接,要求安装整齐,焊点光滑,无虚焊、错焊。
4、培养一定的独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题能通过独立思考、查阅有关资料,寻找解决问题的途径;对调试**现的故障,能通过独立分析,找到故障发生原因及排除办法。
5、通过课程设计培养学生树立经济观点、全局观点,培养他们实事求是的科学态度和一丝不苟的严谨作风。
1.3 课程设计的主要步骤。
1、方案论证根据设计指标要求查阅资料,确定采用晶体管电路还是集成电路,采用模拟电路还是数字电路,或者采用它们的混合电路。分析比较这些电路的性能、繁易程度,再从性能、**、实现难易等几方面进行方案论证。然后,确定电路方框图,并将总体指标分配给每个小框,即明确每个小框的性能要求。
2、工程估算确定每一个小框的单元电路,计算单元电路以达到分部指标的要求,计算本级时要特别注意相邻级对本级性能的影响,因此计算时要按一定的顺序进行。确定本级元器件的数据和型号。电路计算与元器件的确定这两步通常需要反复进行,按照经验选取某些数值的元器件,计算结果不一定符合分部指标要求;按指标要求计算出元器件值,却又不一定能找到这种规格的元器件,只得选取相近的元器件再行计算。
这种反复计算和计算中容许的近似最能体现工程设计的特点。
3、备料及设计制作非标准件电阻器、电容器、晶体管、集成电路、开关和接插件等是标准件,变压器、电感器、波段开关、设备外壳等既有标准件,也可能需要非标准件,非标准件市场上没有现货,需要订制或自制。印刷电路板是非标准件,必须订制或自行设计、制作。
4、根据所设计方案组装电路并调试。在印刷电路板上焊接电路,或在面包板上搭接电路,然后进行调试,使电路性能达到设计要术。调试包括修改电路和用仪器测量两个内容,修改电路主要是更换元器件,部分电路的更改也是有的。
采用电子仪器测量才能准确地判断设计电路的性能,这是电子产品试制过程中不可忽视的一环,那种靠主观感觉判断性能的业余方法是很不可靠的。
5、分析实验结果,写出课程设计报告。设计报告应包括从指标要求到调试结果分析等各个方面。特别对于作为学习环节的课程设计和毕业设计来说,书写设计报告更是十分重要的一环,通过书写报告可以系统地掌握工程设计方法,可以更深刻地理解所学到的理论知识。
第二章线路板的组装与调试。
2.1 元器件的识别与应用。
一、元器件识别。
元器件识别第一步应区分是什么元器件,其次是判断元器件外引线功能,然后才能进行测试。安装前元器件的测试(也称筛选或认证)是整机制造中最重要的工序之一。
元器件凡正式产品一定有标注,通常元件标注量值和单位。根据单位即容易区分是什么元件,标注欧姆(ω、kω、mω)的是电阻器;标注法拉(μf、pf)的是电容器;标注亨利(h、mh、μh)的是电感器。从形状看,电阻器总是长圆柱形;而电容器外形就较多,有长圆柱形的电解电容,又有扁圆片形的陶瓷电容、涤纶电容,还有长方形的云母电容,至于可变电容形状则比较特殊;可变电阻器(电位器)也有圆盘形和柱形两种;电感器由漆包线绕制而成,漆包线可以一眼看出,从形状看也有长圆柱形、圆环形多种;变压器是电感器的特例,它有4根以上引出端(两根初级,两根以上次级)。
总之,从形状不易区分元件,只要多熟悉、多使用元器件,经验多了区分并不困难。
二、元器件外引线识别。
电阻器和电感器两只外引线性能相同,不存在区分问题。多数电容器也如此,但电解电容器有极性,需要识别正、负。它在外壳上已注明(+)号;或者只有一只外引线,则此外引线为正,外壳为负;或者两只外引线一长一短,则长者为正,短者为负。
变压器外引线区分也是看标注,如果是电源变压器,由于总是降压的(升流),则初、次级漆包线粗细不同,初级线细、次级线粗,通常初级在内部(有利于安全),次级在外部。
晶体管外引线识别如图1-1所示。外引线对准自己,从凸嘴开始,顺时针数为e、b、c,如果有第四脚则为屏蔽极s;如果是场效应管,也从凸嘴开始顺时针数为d(漏极)、s(源极)、g(栅极);如果是大功率晶体管,可能只有两条外引线,如图所示,此时外引线对准自己,外引线在上端,右上角外引线为e(射极),左上角外引线为b(基极),外壳为c(集电极)。
图1-1 晶体管外引线识别。
需要指出,晶体管外引线并不统一,也有例外的。因此,正规方法还是根据型号查晶体管手册,或查厂家提供的使用手册。如果晶体管没有型号,可用万用表判断,将万用表打到ω×100档,任测两条外引线,如果电阻值相差不大,则第三条外引线必为基极;将万用表打到ω×1k档,用黑表笔(内电池正极)接基极,红表笔接其他极,如果电阻小,则为npn管,电阻大,则为pnp管。
下面判断e、c极:以基极为准,测pn结正向电阻,正向电阻小的为发射极,大的为集电极。万用表判断晶体管并不很准,特别是性能难定,最好的方法还是用晶体管特性图示仪。
集成电路外引线很多,要区分每条引线的作用,除了查手册外没有其他办法。手册上注明外引线号及作用。关于外引线序号,扁平封装的,将型号标记对准自己,从左上角开始顺时针计数;双列直插式封装的,将型号标记正对准自己,从左下角开始逆时针计数;金属壳封装的,将型号标记对准自己,从凸嘴开始逆时针计数。
三、元器件使用注意事项。
电阻器的使用不仅要注意阻值符合要求,还要注意功率,特别在电流较大的电路中功率更重要,应保持电阻额定功率大于实际消耗功率,否则很容易过热而烧毁。电阻器高频应用时要注意引线电感,精密测量电路中要注意电阻的精度及稳定性。用万用表测电阻时不要用手捏住电极,以免将人体电阻并入,特别是待测电阻阻值大时,人体电阻将带来很大测量误差。
使用电容器不仅要注意容量,还要注意耐压,应保持额定击穿电压大于实际工作电压,特别是电容上既有直流电压又有交流电压的情况下,要注意总电压的数值。电解电容(铝电解电容和钽电解电容)使用时要注意极性,外加电压不能接反,在既有直流电压又有交流电压的情况下,将总电压的高电位接到正极。接反了电压不仅会破坏电介质造成电容损坏,而且很容易过热而**,伤及人身。
判断电容好坏,简易方法是用万用表测电阻,对于电解电容可用×1档,用万用表中的电池对电容充电,开始电流大阻值小,指针向ω零端摆动,随着充电电流减小,指示阻值渐大最后达到∞,不能到达∞,说明有漏电,实际使用时阻值足够大即可。根据指针摆动的快慢可判断容量的大小,容量越小摆动越快,容量太小指针将来不及摆动,所以小于1f的电容改用ω×10档,指针有摆动则为好电容,完全不动则电容内部可能断路,但要排除容量太小的可能。测电容时也要注意不得并入人体电阻。
高频电子线路课程设计
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高频电子线路课程设计
目录。摘要3第一章概述4 第一节设计的选择及优缺点4 第二章调谐回路5 第一节输入调谐回路的作用与要求5 第二节输入调谐回路的组成与工作原理5 第三章变频回路6 第一节变频电路的作用与要求6 第二节变频电路的组成与变频原理7 第四章中频放大电路 检波和自动增益控制电路10 第一节中频放大电路10 第...
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