【正文】 四、擴展 設置不間斷電源，當電網(wǎng)停電時，備用直流電源自動轉(zhuǎn)換供電。 思考題： 如何實現(xiàn)無線 雙工對講，畫出方框圖。 二、原理框圖 三、主要參考元器件 電源變壓器，整流二極管，濾波電容， LM317，電阻、電容、二極管若干。 由于諸多因素的影響，原來的理論設計可能要作修改，選擇的元器件需要調(diào)整或改變參數(shù)，有時可能還要增加一些電路或元器件，以保證電路能穩(wěn)定地工作。在這個閉環(huán)回路中只要有一個模塊出故障，則整個系統(tǒng)都存在故障現(xiàn)象。 ③測量元器件接線端的電源電壓。 ②元器件使用不當。出現(xiàn)故障時，不要手忙腳亂，馬虎從事，要認真查找故障原因，仔細作出判斷，切不可一遇到故障解決不了時就拆線重新安裝。 調(diào)試注意事項 ①測試之前要熟悉各種儀器的使用方法，并仔細加以檢查，避免由于儀器使用不當或出現(xiàn)故障而作出錯誤判斷。一般是測試電平的轉(zhuǎn)換和工作速度等。這里僅介紹分塊調(diào)試。 ④分塊調(diào)試包括測試和調(diào)整兩個方面。因此，調(diào)試必須按一定的方法和步驟進行。 顯然，上述單點接地的方法可以 完全消除各級之間通過地線產(chǎn)生的相互影響，但接地方式比較麻煩，且接地線比較長，容易產(chǎn)生寄生振蕩。 合理布置接地線。當芯片多，而板面有限時，則布成一個“ U”字形，“ U”字形的口一般應盡量靠近電路板的引出線處，以利于第一級的輸入線、末級的輸出線與電路板引出線之間的連線。前述七項布局的原則是從技術(shù)角度出發(fā)提出來的，在盡量滿足這些原則的前提下 ，應特別注意安裝、調(diào)試和維修方便，以及整體美觀。分塊的原則是按 電路功能分塊，不一定一塊一個功能，可以一塊有幾個功能的電路。為此，大功率管應加裝散熱片，并布置在靠近裝置的外殼，且開鑿通風孔，必 要時加裝小型排風扇。 電子電路的安裝 備好按總體電路圖所需要的元器件等以后，如何把這些元器件按電路圖組裝起來，電路各部分應放在什么位置，是用一塊電路板，還是用多塊電路板組裝，一塊板上電路元件又是如何布置等等，這都屬于電路安裝布局的問題。例如，如果實際電路中三極管 c、 e、兩端的電壓 UCE的最大值為 20V，挑選三極管時應按 U(BR)CEO≥ 30V考慮。阻值相同、品種不同的兩種電阻或容量相同、品種不同的兩種電容用在同一電路中的同一位置，可能效果大不一樣；此外， 價格和體積也可能相差很大。 ②選擇集成運放，應盡量選擇“全國集成電路標準化委員會提出的優(yōu)選集成電路系列”(集成運放 )中的產(chǎn)品。例如 5～ 10MHz的正弦信號發(fā)生器，用一只高頻三極管構(gòu)成電容三點式 LC 振蕩器即可滿足要求。因此在設計過程中，經(jīng)常遇到選擇元器件的問題，不僅在設計單元電路和總體電路及計算參數(shù)時要考慮選哪些元器件合適，而且在提出方案、分析和比較方案的優(yōu)缺點時，有時也需要考慮用哪些元器件以及它們的性能價格比如何等。 (2)十五分頻和二分頻器 電路如圖 113所示，由 SN74161組成十五進制計數(shù)器，進行十五分頻，然后用 CC4013組成二分頻電路，產(chǎn)生一個周期為 30s的方波，即一個脈寬為 15s秒脈沖發(fā)生器 十五分頻器 二分頻電路 圖 110 基準時間產(chǎn)生電路框圖 圖 111 石英晶體振蕩器 圖 112 秒脈沖發(fā)生器 C6 成都信息工程學院電子基礎教學實驗中心實驗指導系列教材 10 的脈沖信號。其中異或門選用了 CC4070。 R R7 ， R8 l5kΩ， ， C C3 F 5)電平轉(zhuǎn)換電路：由比較器輸出的脈沖信號是一個正負脈沖信號，不滿足計數(shù)器要求的脈沖信號，故采用電平轉(zhuǎn)換電路，見圖 17。 3） 有源濾波電路：采用了二階壓控有源低通濾波電路，如圖 16 所示，作用是把脈搏信號中的高頻干擾信號去掉，同時把脈搏信號加以放大，考慮到去掉脈搏信號中的干擾尖脈沖，所以有源濾波電路的截止頻率為 lkHz左右。 單元電路的設計： 放大與整形電路 如上所述，此部分電路的功能是由傳感器將脈搏信號轉(zhuǎn)換為電信號，一般為幾十毫伏，必須加以放大，以達到整形電路所需的電壓，一般為幾伏。 3) 門控電路 控制基準脈沖信號進入 8位二進制計數(shù)器。 上述測量過程中，由于對脈沖進行了 4 倍頻，計數(shù)時間也相應地縮短了 4 倍 (15s)，而數(shù)碼管顯示的數(shù)字卻是 lmin的脈搏跳動次數(shù)。 方案 I 如圖 11所示，圖中各部分的作用如下： 1)傳感器 將脈搏跳動信號轉(zhuǎn)換為與此相對應的電脈沖信號。因此在設計時，應根據(jù)實際情況靈活掌握。④答辯情況 (課題的論述和回答問題的情況 )。 ④方案的原理框圖，總體電路圖、布線圖，以及它們的說明；單元電 路設計與計算說明； 元器件選擇和電路參數(shù)計算的說明等。此階段約占課程設計總學時的 30％。 (3)進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，并掌握合理選用的原則。然而，要完成一個課題將涉及到許多方面的知識，既要涉及到許多理論知識 (設計原理 與方法 )，還要涉及到許多實際知識與技能 (安裝、調(diào)試與測量技術(shù) )。畢業(yè)設計雖然也是一種綜合性訓練，但它不是針對某一門課程，而是針對本專業(yè)的要求所進行的更為全面 的綜合訓練。 1． 2 課程設計的教學過程 1．設計與計算階段 (也稱預設計 階段 ) 學生根 據(jù)所選課題的任務、要求和條件進行總體方案的設計，通過論證與選擇，確定總體 方案 。成都信息工程學院電子基礎教學實驗中心實驗指導系列教材 5 說 明書的主要內(nèi)容有：①課題名稱。 5．評分 課程設計結(jié)束后，教師將根據(jù)以下幾方面來評定成績：①設計方案的正確性與合理性。 優(yōu)秀：在良好基礎上，擴展部分電路設計正確安裝調(diào)試成功；或選綜合提高部分的設計題目電路設計、安裝調(diào)試正確。由給出的設計技術(shù)指標可知，脈搏計是用來測量頻率較低的小信號 (傳感器輸出電壓一般為幾個毫伏 )，它的基本功能應該是： ①用傳感器將脈博的跳動轉(zhuǎn)換為電壓信號，并加以放大、整形和濾波 。 5)控制電路 用以保證在基準時間控制下，使 4倍頻后的脈沖信號送到計數(shù)、顯示電路中。 1 次／ min。 （ 2）方案比較 方案Ⅰ結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，但測量精度偏低；方案Ⅱ電路結(jié)構(gòu)復雜，成本高，測量精度較高。用 +5V電源供電， R1取500Ω， R2取 10kΩ。電源電壓177。 電容器 c的作用是為了增加延遲時間，從而加大輸出脈沖寬度。為了保證基準時間的準確，采用了石英晶體振蕩電路，石英晶體的主頻為 32． 768kHz，反相器采用 CMOS器件， R15可在 5～ 30MΩ 范圍內(nèi)選擇， R16可在 10～ 150kΩ 范圍內(nèi)選擇，振蕩頻率基本等于石英晶體的諧振頻率，改變 C7的大小對振蕩頻率有微調(diào)的作用。 控制電路 控制電路的作用主要是控制脈搏信號經(jīng)放大、整形、倍頻后進入計數(shù)器的時間，另外還應具有為各部分電路清零等功能，如圖 116 所示。例如： +5V直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓電路，以前常用晶體管等分立元件構(gòu)成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路，現(xiàn)在一般 都用集成三端穩(wěn)壓器 7805構(gòu)成。為此就必須了解 8038的具體性能和價格。因此，必要時 CMOS器件仍需 +15V電源供電，此時， CMOS器件與 TTL器件之間必須加電平轉(zhuǎn)換電路。對于 一般情況，計算參數(shù)應注意以下幾點： ①各元器件的工作電壓、電流、頻率和功耗等應在允許的范圍內(nèi)，并留有適當裕量，以保證電路在規(guī)定的條件下，能正常工作，達到所要求的性能指標。 電子電路安裝與調(diào)試 電子電路設計完畢以后，需要進行電路安裝。 整體結(jié)構(gòu)布局沒有一個固定的模式，只有一些應遵循的原則： ’ 1．注意電子裝置的重心平衡與穩(wěn)定。此外，輸入級也應盡可能遠離輸出級。強電流線與弱電流線應分開走，輸入級的輸入線應與輸出級成都信息工程學院電子基礎教學實驗中心實驗指導系列教材 15 的輸出線分開走。布局的優(yōu)劣不僅影響到電路板的走線、調(diào)試、維修以及外觀，也對電路板的電氣性能有一定影響。如果有發(fā)熱量較大的元器件，則應注意它與集成塊或晶體管之間的間距應足夠大些。 118 地線布置 成都信息工程學院電子基礎教學實驗中心實驗指導系列教材 16 ③輸入信號的“地”應就近接在輸入級的地線上。為此，集成塊的安置方式 應盡量一致，不要橫的橫、豎的豎，電阻、電容等元器件亦應如此。 ③通電檢查 把經(jīng)過準確測量的電源電壓加入電路，但暫不接入信號源信號。采用這種方法能及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，這是常用的方法，對于新設計的電路更為有效。如測試模擬電路的靜態(tài)工作點，數(shù)字電路的各輸入、輸出電平及邏輯關(guān)系等，將測試獲得的數(shù)據(jù)與設計值進行比較，若超出指標范圍，應分析原因，并進行處理。 調(diào)試過程中不能單憑感覺和印象，要始終借助儀器觀察。依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)才能把實際觀察的現(xiàn)象和理論預計的結(jié)果加以定量比較，從中發(fā)現(xiàn)問題，加以改進，最終完善設計方案。首先要通過對原理圖的分析，把系統(tǒng)分成不同功能的電路模塊，通過逐一 測量找出故障所在區(qū)域，然后對故障模塊區(qū)域內(nèi)部加以測量并找出故障，即從一個系統(tǒng)或模塊的預期功能出發(fā)，通過實際測量，確定其功能的實現(xiàn)是否正常來判斷是否存在故障，然后逐步深入，進而找出故障并加以排除。找到故障模塊后，要對該模塊產(chǎn)生故障的原因進行分析、檢查。在電路中，由于安裝前經(jīng)過調(diào)試，元器件損壞的可能性很小。遇到這種情況不要急于更換器件，首先應檢查電路本身的負載能力及提供輸入信號的信號源的負載能力。 二、原理框圖 用正弦波振蕩器實現(xiàn) 用多諧振蕩器實現(xiàn) 三、主要參