【正文】 數字電子技術課程設計指導書第二版物理與光電工程學院一、 數字電子技術課程設計的目的與意義 電子技術是一門實踐性很強的課程，加強工程訓練，特別是技能的培養(yǎng)，對于培養(yǎng)工程人員的素質和能力具有十分重要的作用。在電子信息類本科教學中，電子技術課程設計是一個重要的實踐環(huán)節(jié)，它包括選擇課題、電子電路設計、組裝、調試和編寫總結報告等實踐內容。通過課程設計要實現(xiàn)以下兩個目標：第一，讓學生初步掌握電子線路的試驗、設計方法。即學生根據設計要求和性能參數，查閱文獻資料，收集、分析類似電路的性能，并通過組裝調試等實踐活動，使電路達到性能指標；第二，課程設計為后續(xù)的畢業(yè)設計打好基礎。畢業(yè)設計是系統(tǒng)的工程設計實踐，而課程設計的著眼點是讓學生開始從理論學習的軌道上逐漸引向實際運用，從已學過的定性分析、定量計算的方法，逐步掌握工程設計的步驟和方法，了解科學實驗的程序和實施方法，同時，課程設計報告的書寫，為今后從事技術工作撰寫科技報告和技術資料打下基礎。二、數字電子技術課程設計的方法和步驟設計一個電子電路系統(tǒng)時，首先必須明確系統(tǒng)的設計任務，根據任務進行方案選擇，然后對方案中的各部分進行單元的設計、參數計算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個符合設計要求的完整系統(tǒng)電路圖。 設計任務分析 對系統(tǒng)的設計任務進行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標內容及要求，以便明確系統(tǒng)應完成的任務。 方案論證 這一步的工作要求是把系統(tǒng)的任務分配給若干個單元電路，并畫出一個能表示各單元功能的整機原理框圖。 方案選擇的重要任務是根據掌握的知識和資料，針對系統(tǒng)提出的任務、要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設計。在這個過程中要勇于探索，勇于創(chuàng)新，力爭做到設計方案合理、可靠、經濟、功能齊全、技術先進，并且對方案要不斷進行可行性和優(yōu)缺點的分析，最后設計出一個完整框圖。框圖必須正確反映系統(tǒng)應完成的任務和各組成部分功能，清楚表示系統(tǒng)的基本組成和相互關系。 方案實現(xiàn)1）單元電路設計單元電路是整機的一部分，只有把各單元電路設計好才能提高整體設計水平。每個單元電路設計前都需明確本單元電路的任務，詳細擬訂出單元電路的性能指標，與前后級之間的關系，分析電路的組成形式。具體設計時，可以模仿成熟的先進電路，也可以進行創(chuàng)新或改進，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要設計合理，各單元電路間也要相互配合，注意各部分的輸入信號、輸出信號和控制信號的關系。2）參數計算 為保證單元電路達到功能指標要求，就需要用電子技術知識對參數進行計算。例如，放大電路中各阻值、放大倍數的計算；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數的計算。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計算公式，計算的參數才能滿足設計要求。3）器件選擇阻容元件的選擇：電阻和電容種類很多，正確選擇電阻和電容是很重要的。不同的電路對電阻和電容性能要求也不同，有些電路對電容的漏電要求很嚴，還有些電路對電阻、電容的性能和容量要求很高。例如濾波電路中常用大容量鋁電解電容，為濾掉高頻通常還需并聯(lián)小容量瓷片電容。設計時要根據電路的要求選擇性能和參數合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。分立元件的選擇：分立元件包括二極管、晶體三極管、場效應管、光電二（三）極管、晶閘管等。根據其用途分別進行選擇。選擇的器件種類不同，注意事項也不同。例如選擇晶體三極管時，首先注意是選擇NPN型還是PNP型管，是高頻管還是低頻管，是大功率還是小功率，并注意管子的參數是否滿足電路設計指標的要求。集成電路的選擇：由于集成電路可以實現(xiàn)很多單元電路甚至整機電路的功能，所以 選用集成電路來設計單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調試及運用，在設計電路時頗受歡迎。集成電路有模擬集成電路和數字集成電路。國內外已生出大量集成電路，其器件的型號、原理、功能、特征可查閱有關手冊。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實現(xiàn)設計方案，而且要滿足功耗、電壓、速度、價格等多方面的要求。安裝調試： 安裝與調試過程應按照先局部后整機的原則，根據信號的流向逐塊調試，使各功能塊都要達到各自技術指標的要求，然后把它們連接起來進行統(tǒng)調和系統(tǒng)測試。調試包括調整與測試兩部分，調整主要是調節(jié)電路中可變元器件或更換器件，使之達到性能的改善。測試是采用電子儀器測量相關點的數據與波形，以便準確判斷設計電路的性能。裝配前必須對元器件進行性能參數測試。根據設計任務的不同，有時需進行印制電路板設計制作，并在印制電路板上進行裝配調試。二、 數字電子技術課程設計題目（五題任選一題）A：多功能數字鐘的電路設計數字鐘是采用數字電路實現(xiàn)“時”、“分”、“秒”數字顯示的計時裝置。鐘表的數字化在提高報時精度的同時，也大大擴展了它的功能，諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、定時啟閉路燈等。因此，研究數字鐘及擴大其應用，有著非常現(xiàn)實的意義。 設計目的1）掌握數字鐘的設計、組裝與調試方法。2）熟悉集成電路的使用方法。 設計任務與要求 1）時鐘顯示功能，能夠以十進制顯示“時”、“分”、“秒”。2）具有校準時、分的功能。3）整點自動報時，在整