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電子技術課程設計基礎教材(參考版)

2024-11-11 05:25本頁面
  

【正文】 由外供正弦信號源經變換電路產生正、負極性的對稱方波;頻率為 1000Hz,上升和傳感觸發(fā)電路 備用直流電源 單穩(wěn)態(tài)電路 電子 開關 語 音
。 防盜數可根據需要任意擴展。 二、原理框圖 三、主要參考元器件 NE555, LQ46(人體紅外傳感器) , LM386, 繼電器 ,揚聲器,二極管、電阻、電容若干。 四、擴展 制作所需的穩(wěn)壓電 源。 多路 紅外 遙控器 一、設計要求 用中小規(guī)模集成芯片設計并制作多路家用電器遙控器,具體要求如下: 最少可實現 6 路遙控; 遙控距離 5~10m。 三、主要參考 元器件 LM386 兩片, 駐極體麥克風, 8Ω 揚聲器,電阻、電容若干 ,音頻變壓器(可選) 。 4— 2 線變換的實現電路實現消側音的功能。 二、原理框圖 圖 23 直流穩(wěn)壓電源原理框 變壓電路 整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路 輸出電流擴展電路 關機保護 ~220V UO 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 22 說明: CALL 呼叫的功能。 音頻失真度小于 10%。 四、擴展 輸出電流達到 2A; LM317 的關機保 護。 文氏橋 振蕩 方波 形成電路 三角波 形成電路 頻率 選擇控制 直流電源 正弦波 三角波 方波 圖 22 波形發(fā)生器原理框圖 圖 21 波形發(fā)生器原理框圖 方波產生電路 三角波形成電路 正弦波形成電路 頻率選擇控制 直流電源 正弦波 三角波 方波 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 21 多功能直流穩(wěn)壓電源 一、設計要求 用中小規(guī)模集成芯片設計并制作一個直流穩(wěn)壓電源,具體要求如下: 輸出電壓范圍 +3V~+9V,連續(xù)可調; 輸出電流最大為 800mA; 輸出紋波電壓 5mV; 穩(wěn)壓系數 3 103; 輸出內阻 歐姆。 二、原理框圖 用正弦波振蕩器實現 用多諧振蕩器實現 三、主要參考元器件 ICL8038 一片, LM353 兩片,電阻、電容若干。 10V,失真度小于 %; 方波幅值 177。因此,調試之后很可能要對前面的“選擇元器件和參數計算”一步中所確定的方案再作修改,最后完成實際的總體電路,制作出符合設計要求的電子設備。如斷開負載電路仍不能正常工作,則要檢查輸入信號波形是否符合要求。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。對于自己設計的系統(tǒng)或非常熟悉的電路,可以采用觀察判斷法,通過儀器、儀表觀察到結果,直接判斷故障發(fā)生的原因和部位,從而準確、迅速地找到故障并加以排除。查找故障需要把反饋回路斷開,接入一個合適的輸入信號 使系統(tǒng)成為一個開環(huán)系統(tǒng),然后再逐一查找發(fā)生故障的模塊及故障元器件等。 ⑥反饋回路的故障判斷是比較困難的,因為它是把輸出信號的部分或全部以某種方式送到模塊的輸入端口,使系統(tǒng)形成一個閉環(huán)回路。在電路中,由于安裝前經過調試,元器件損壞的可能性很小。 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 19 ⑤檢查元器件使用是否得當或已經損壞。使用接插板做實驗出現故障時,應檢查是否因接線端不良而導致元器件本身沒有正常工作。 ②檢查安裝的線路與原理是否一致,包括連線、元件的極性及參數、集成電路的安裝位置是否正確等。找到故障模塊后,要對該模塊產生故障的原因進行分析、檢查。 查找故障的方法 查找故障的通用方法是把合適的信號或 某個模塊的輸出信號引到其他模塊上,然后依次對每個模塊進行測試,直到找到故障模塊為止。 ③設計的原理本身不滿足要求。 調試中常見的故障原因 ①實際電路與設計的原理圖不符。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。分析故障現象、解決故障問題可以提高實踐和動手能力。因為重新安裝的線路仍然存在各種問題,況且原理上的問題也不是重新安裝電路就能解決的。 ⑤安裝和調試自始至終要有嚴謹 的科學作風,不能抱有僥幸心理。依據記錄的數據才能把實際觀察的現象和理論預計的結果加以定量比較,從中發(fā)現問題,加以改進,最終完善設計方案。 ④調試過程中,不但要認真觀察和檢測,還要認真記錄。 ②測試儀器和被測電路應具有良好的共地,只有使儀器和電路之間建立一個 公共地參考點,測試的結果才是準確的。被測信號的頻率應處在示波器能夠穩(wěn)定顯示的頻率范圍內,如果頻率太低,觀察不到穩(wěn)定波形時,應改變電路參數后測量。 調試過程中不能單憑感覺和印象,要始終借助儀器觀察。只要做好各功能塊之間接口電路的調試工作,再把全部電路接通,就可以實現整機聯(lián)調。 把靜態(tài)和動態(tài)的測試結果與設計的指標進行比較,經進一步分析后對電路參數實施合理的修正。模擬電路比較復雜,而對數字電路來說, 由于集成度比較高,一般調試工作量不大,只要元器件選擇合適,直流工作點狀態(tài)正常,邏輯關系就不會有太大問題。如測試模擬電路的靜態(tài)工作點,數字電路的各輸入、輸出電平及邏輯關系等,將測試獲得的數據與設計值進行比較,若超出指標范圍,應分析原因,并進行處理。分塊調試分為靜態(tài)調試和動態(tài)調試。 分塊調試是把電路按功能分成不同的部分,把每個部分看成一個模塊進行調試。這種方法適用于簡單電路或定型產品。采用這種方法能及時發(fā)現問題和解決問題,這是常用的方法,對于新設計的電路更為有效。 調試方法有兩種。測試是在安裝后對電路的參數及工作狀態(tài)進行測量;調整則是在測試的基礎上對電路的結構或參數進行修正,使之滿足設計要求。如果出現異常,應立即切斷電源,排除故障后方可重新通電。 ③通電檢查 把經過準確測量的電源電壓加入電路,但暫不接入信號源信號。無論哪種方法,在檢查中都要對已經檢查過的連線做標記,使用萬用表檢查連線很有幫助。 調試的方法和步驟 ①不通電檢查 電路安裝完 畢后,不要急于通電,應首先認真檢查接線是否正確,包括多線、少線、錯線等,尤其是電源線不能接錯或接反,以免通電后燒壞電路或元器件。 調試過程是利用符合指標要求的各種電子測量儀器,如示波器、萬用表、信號發(fā)生器、頻率計、邏輯分析儀等,對安裝好的電路或電子裝置進行調整和測量,以保證電路或裝置正常工作,同時,判別其性能的好壞、各項指標是否符合要求等。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。為了盡量抑制這種干擾,常常采用加粗和縮短地線的方法,以減小地線電阻。因此,在印刷電路板的地線布置上常常采用另一種地線布置方式,即串聯(lián)接地方式,如圖 118(b) 所示,各級地一級級直接相連后再接到公共的地上。 ⑤各種高頻和低頻退耦電容的接“地”端應遠離第一級的地。 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。 ( a)一點接地 ( b)串聯(lián)接地 根據上述一點接地的原則,布置地線時應注意如下幾點: ①輸出級與輸入級不允許共用一條地線。為避免各級電流通過地線時產生相互間的干擾,特別是末級電流通過地線對第一級的反饋干擾,以及數字電路部分電流通過地線對模擬電路產生干擾,通常采用地線割裂法使各級地線自成回路,然后再分別一點接地,如圖 118( a)所示。其原則是,第一級輸入線與末級的輸出線,強電流線與弱電流線、高頻線與低頻線等應分開走,其間距離應足夠大,以避免相互干擾。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。其原則是,按級就近布置。此外,集成塊之間的間距 (即空余面積 )應視其周圍元器件的多少而定。安排的原則是,按主電路信號流向的順序布置各級的集成塊和晶體管。布局的優(yōu)劣不僅影響到電路板的走線、調試、維修以及外觀,也對電路板的電氣性能有一定影響。插接方式是在面包板上進行,電路元器件和連線均接插在面包板的孔中;焊接方式是在印刷板上進行,電路元器件焊接在印刷板上,電路連線則為特制的印刷線。否則,不是一個好的整體布局,甚至是一個無法實現的整體布局。 8.注意安裝、調試和維修的方便,并盡可能注意整體布局的美觀。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。此外,與指示和顯示有關的電路板最好是安裝在面板附近。電路板的布置可以臥式,也可以立式布置,這要視具體空間而定。如果電路規(guī)模不大或電路規(guī)模雖大但安裝空間沒有限制,則盡可能采用一塊電路板,否則采用多塊電路板。此外,輸入級也應盡可能遠離輸出級。 4.注意電磁干擾對電路正常工作的影響,容易接受干擾的元器件 (如高放大倍數放大器的第一級等 )應盡可能遠離干擾源 (如變壓器、高頻振蕩器、繼電器、接觸器等 )。 3.注意發(fā)熱部件的熱干擾。 2.注意發(fā)熱部件的通風散熱。 整體結構布局沒有一個固定
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