VLSI设计基础复习资料
1.为什么CMOS（含BiCMOS）工艺成为VLSI主流工艺？其最大特点是什么？
在微电子技术领域，集成电路的制造有两个主要的实现技术：双极技术与MOS 技术。CMOS以其结构简单，集成度高，耗散功率小等优点，成为当今VLSI制造的主流技术。其最大特点是耗散功率小。
2.说明MOS器件的基本工作原理。它与BJT基本工作原理的区别是什么？
MOS器件基于表面感应的原理，是利用垂直的栅压V GS实现对水平I DS的控制。它是多子（多数载流子）器件。用跨导描述其放大能力。
双极型晶体管(BJT)是利用发射结、集电结成的体内器件，由基极电流控制集电极电流的两种载流子均起作用的器件。用电流放大系数描述其放大能力。
3.为什么说硅栅工艺优于铝栅工艺？
硅栅工艺是利用重掺杂的多晶硅来代替铝做为MOS管的栅电极，使MOS电路特性得到很大改善，它使|V TP|下降1.1V，也容易获得合适的V TN值并能提高开关速度和集成度。硅栅工艺具有自对准作用，这是由于硅具有耐高温的性质。栅电极，更确切的说是在栅电极下面的介质层，是限定源、漏扩散区边界的扩散掩膜，使栅区与源、漏交迭的密勒电容大大减小，也使其它寄生电容减小，使器件的频率特性得到提高。另外，在源、漏扩散之前进行栅氧化，也意味着可得到浅结。铝栅工艺为了保证栅金属与漏极铝引线之间看一定的间隔，要求漏扩散区面积要大些。而在硅栅工艺中覆盖源漏极的铝引线可重迭到栅区，这是因为有一绝缘层将栅区与源漏极引线隔开，从而可使结面积减少30%-40%。硅栅工艺还可提高集成度，这不仅
是因为扩散自对准作用可使单元面积大为缩小，而且因为硅栅工艺可以使用“二层半布线”即一层铝布线，一层重掺杂多晶硅布线，一层重掺杂的扩散层布线。由于在制作扩散层时，多晶硅要起掩膜作用，所以扩散层不能与多晶硅层交叉，故称为两层半布线．铝栅工艺只有两层布线：一层铝布线，一层扩散层布线。硅栅工艺由于有两层半布线，既可使芯片面积比铝栅缩小50%又可增加布线灵活性。
当然，硅栅工艺较之铝栅工艺复杂得多，需增加多晶硅淀积、等离子刻蚀工序，而且由于表面层次多，台阶比较高，表面断铝，增加了光刻的困难，所以又发展了以Si3N4作掩膜的局部氧化LOCOS (Local Oxidation Isolation for MOSIC) 工艺，或称等平面硅栅工艺。
4.画出MOS器件的输出特性曲线。指出MOS器件和BJT输出特性曲线的异同。
双极性晶体管的输出特性曲线形状与MOS器件的输出特性曲线相似，但线性区与饱和区恰好相反。MOS器件的输出特性曲线的参变量是V GS ，双极性晶体管的输出特性曲线的参变量是基极电流I B。
5.画出增强型(Enhancement) NMOS晶体管和耗尽型(Depletion)NMOS晶体管的
输出特性曲线。标出它们阈值电压V T(Threshold voltage)、夹断电压V P (pinch-off)的符号。
耗尽型NMOS晶体管夹断电压V P的符号为负。增强型NMOS晶体管阈值电压V T的符号为正。
6.列出影响MOS晶的阈值电压V T的因素。为什么硅栅NMOS器件相对于铝栅
NMOS器件容易获得增强型器件？
第一个影响阈值电压的因素是作为介质的二氧化硅(栅氧化层)中的电荷Q ss以及电荷的性质。第二个影响阈值电压的因素是衬底的掺杂浓度。
第三个影响阈值电压的因素是由栅氧化层厚度t OX决定的单位面积栅电容的大小。第四个对器件阈值电压具有重要影响的参数是栅材料与硅衬底的功函数差ΦMS的数值。铝栅的ΦMS为-0.3V硅栅为+0.8V。所以硅栅NMOS器件相对于铝栅NMOS 器件容易获得增强型器件。
7.写出MOS晶体管的线性区、饱和区和截止区的电流-电压特性方程。何谓萨式
方程？
萨式方程就有MOS晶体管的电流-电压特性方程。
8.说明MOS晶体管的最高工作频率同栅极输入电容之间的关系。
MOS晶体管的最高工作频率栅极输入电容正比于栅区面积乘单位面积栅电容。
9.什么是MOS晶体管的衬底偏置效应？CMOS倒相器有衬底偏置效应吗？
当MOS晶体管的源极和衬底不相连时，即V BS (Bulk-Source)≠0 的情况，由基本的pn结理论可知，处于反偏的pn结的耗尽层将展宽。由于栅电容两边电荷守衡，所以，在栅上电荷没有改变的情况下，耗尽层电荷的增加，必然导致沟道中可动电荷的减少，从而导致导电水平下降。若要维持原有的导电水平，必须增加栅压，即增加栅上的电荷数。对器件而言，衬底偏置电压的存在，将使MOS晶体管的阈值电压的数值提高。对NMOS，V TN更正，对PMOS，V TP更负，即阈值电压的绝对值提高了。CMOS倒相器没有衬底偏置效应，但CMOS传输门有。
10.为什么通常PMOS管的(W／L)P 比NMOS管的宽长比(W／L)N大？大多少
倍？
因为有效电子迁移率比有效空穴迁移率约高出2.5倍，为保证导电因子相等，进而保证有对称的电流特性、跨导等，往往在设计输出级电路时，要求PMOS管的(W ／L)P 比NMOS管的宽长比(W／L)N大2.5倍。
11.NMOS传输门和PMOS传输门在传输高电平和低电平时，各有什么特点。
NMOS传输门在传输高电平时，有阈值电压损耗，NMOS传输门可以完全地传
输低电平。PMOS传输门在传输低电平时，有阈值电压损耗，PMOS传输门可以完全地传输高电平。
12.何谓三态逻辑？
三态门是一种非常有用的逻辑部件，它被广泛地应用在总线结构的电路系统中。所谓三态逻辑，是指该逻辑门除了正常的“0”、“1”两种输出状态外，还存在第三态：高阻输出态(Z)。
13.画出CMOS传输门的电路图，它有衬底偏置效应吗？
CMOS传输门有衬底偏置效应。
14.电学设计规则包括哪些内容？
包括3个方面，即工艺参数、晶体管的电学参数、电阻参数。
15.工艺对设计的制约包括哪些方面？
l) 最小加工尺寸和集成度对设计的制约。任何一条工艺线均有标称加工尺寸，这样的标称尺寸就决定了我们设计的MOS器件的沟道长度L。另一方面，即使是具有相同的标称尺寸，在各图形具体的加工精度上还有差别。工艺线的加工还有一个最大芯片尺寸(粗略地反应了集成度)的限制。2)标准工艺流程对特殊工艺要求的制约。通常是要求设计迁就工艺，如果不是特别的需要，设计者尽量地不要增加额外的工艺要求。3)工艺参数对设计的制约。由工艺决定的电路的重
要参数有阈值电压、薄层电阻和单位面积电容等。
16.版图设计规则包括哪些内容？
设计规则由两个子集组成：几何设计规则和电学设计规则。几何设计规则给出的是一组版图设计的最小允许尺寸，设计者不能突破这些最小尺寸的限制，也就是说，在设计版图时对这些位置的版图图形尺寸，只能是大于或等于设计规则的描述，而不能小于这些尺寸，它是集成电路版图设计的依据。这些规定是以掩膜版各层几何图形的宽度、间距及重叠量等最小容许值的形式出现的。设计规则本身并不代表光刻、化学腐蚀、对准容差的极限尺寸，它所代表的是容差的要求。电学设计规则给出的是将具体的工艺参数及其结果抽象出的电学参数，是电路与系统设计、模拟的依据
17.说明图4-4所示硅栅NMOS或非结构ROM的局部版图的区别。
图4-4(a)所示的硅栅NMOS或非结构ROM的版图，以多晶硅条为字线(图中水平线)，以铝线做位线(图中竖直线)，以n+扩散区做地线，并且地线间隔排列即采用共用地线(共用源区)结构，在需要制作NMOS管的字线、位线交叉点处做一个n+扩散区形成源漏，与水平硅栅构成NMOS晶体管。图4-4(b)则显示了另一种结构的硅
栅NMOS ROM。与(a)图不同的是，它在所有的字线、位线交义点都制作NMOS管，所不同的是有的NMOS管能够在正常信号下工作，有的则不能工作。它采用离子注入的方法，在不需要NMOS管的地方，预先在多晶硅下注入硼离子，使此处的衬底表面P型杂质浓度提高，使NMOS管的阈值电压提高到大于电源电压，这样，字线上的信号不能使此处的NMOS管导通，从而该NMOS管不起作用，达到选择的效果。
在这两种结构中值得注意的是，由于用扩散区做地线，为防止扩散电阻使地线的串联电阻过大，ROM块不能很大，对大容量ROM应分块处理。
18.说明采用离子注入方法确定晶体管选择的优点。
采用离子注入的方法确定晶体管的选择的优点是：结构简单，对不同的数据或逻辑，只需—块掩模版就可以加以确定；保密性好，由于离子注入采用的是光刻胶保护，注入完毕后去除光刻胶，在硅片表面不留图形痕迹。
19.说明如图所示采用标准CMOS结构MUX电路中，逻辑电平提升电路的工作原
理。
逻辑电平提升电路是一个由倒相器和PMOS管组成的正反馈回路。当NMOS 结构的MUX在传输高电平时，随着Z端电位不断地上升(对节点电容充电)，倒相器的输出电位不断地下降，使得PMOS管由原先的截止转向导通，加快了Z点电位的提升速度，这时，即使MUX中的NMOS管已经截止(因为阈值损耗)，通过导通的PMOS管仍然能够将Z点的电位提升到电源电压VDD。另一方面，在MUX的输出端还同时得到了一个反相的信号，增加了逻辑运用的灵活性。
20. 依据下表，设计一个实现四种逻辑操作的电路，其中控制信号为K1K0，逻辑输入为A 、B ，当K1K0=00时，实现A 、B 的与非操作；当K1K0=01时，实现A 、B 的或非操作；当K1K0=10时，实现A 、B 的异或操作；当K1K0=11时，实现A 信号的倒相操作。
分析：首先，我们可以确定采用四到一MUX 能够实现所需的四种逻辑操作，A B ?A B ?A B ?A B ?()
A ,
B Z A
B +A
?B
A
B ?A
B ?+?A
B ?A
B ?A B A B ?+?A
B A +B
B
A +B
A +
接下来的任务是产生所需的四种控制编码C3~C0，同时，这四种控制编码又对应了外部的二位控制信号K1K0，因此，该逻辑应由两部分组成：编码产生与控制逻辑和四到一的MUX 。
查表可知，当实现A 、B 与非操作时，C0~C3为1110；当实现A 、B 或非操作时，C0~C3为1000；当实现A 、B 异或操作时，C0~C3为0110；当实现A 信号倒相操作时，C0~C3为1010；
21. 用或非-或非结构的PLA 设计一个实现四种逻辑操作的电路，其中控制信号为K1K0，逻辑输入为A 、B ，当K1K0=00时，实现A 、B 的与非操作；当K1K0=01时，实现A 、B 的或非操作；当K1K0=10时，实现A 、B 的异或操作；当K1K0=11时，实现A 信号的倒相操作。
解：依题意可知，
()()() 01010101010101010101A K K A B K K A B K K B A K K B K K A K K A
K K A B A B K K B A K K B A K K Z ??+???+???+???+??+??=??+?+???++??+???=
22.门阵列的单元库通常提供什么信息？
门阵列的单元库可提供如下信息：(1)单元库具备单元电路图、逻辑图、功能描述、电学参数等电路单元信息，并以手册形式提供给ASIC设计者选用；(2)提供门阵列设计所需要的图形符号库，电路功能库、单元内部版图数据库，以供特定的CAD系统应用；(3)提供与工艺制造相关的资料、信息；(4)提供单元电路的几何尺寸、版图数据。
23.为什么通常用四管单元做为CMOS门阵列的标准门？
所谓的标准门是用于定义门阵列规模的参考。以现在被广泛应用的CMOS门阵列为例，它的规模是用标准二输入“与非门”或二输入“或非门”进行定义。这样的一个标准门有两对MOS管：两只PMOS和两只NMOS，它也被称为四管单元。四管单元又可构成一个倒相器和一个传输门。如果说4000门规模，则表示在门阵列的内部将有16000只MOS管，这里并未计及I/O单元引入的晶体管数量。
24.如果门阵列采用双层金属布线，通常采用何种布线方式？
如果门阵列的布线结构采用水平布线和垂直布线严格分层的设计规则。是双层金属引线，通常也是一层为水平布线，一层为垂直布线。
25.已知下列版图，提取出相应的电路图。
26.微处理器内部结构由哪几部分构成？
微处理器的内部结构主要包括数据通路、控制通路和总线接口。数据通路为进行算术/逻辑运算的运算器，有存放操作数和中间结果的寄存器堆和移位器等。控制通路包括指令寄存器、指令译码器和控制电路。总线接口部分包括数据总线和地址总线的缓冲器等。
27.下图是ALU的外部信号结构图。简要说明ALU是如何工作的。
ALU是数据空间的最重要的单元，是微处理器的运算核心，程序所需的各种主要的算术运算和逻辑操作都是通过ALU完成。在控制代码的控制下产生不同的逻辑和算术函数，完成输入数据的处理，实现多种功能。
ALU内部不需要对数据进行寄存，对输入数据立即产生反应，是组合逻辑结构。操作数A和B提供基本的输入数据，操作码作为控制信息，对所需的操作进行选择和控制，标志位表达操作属性。操作数的位数有微处理器的基本数据宽度决定，操作码的位数有所需进行的操作与运算类型数量决定。
ALU的核心是全加器，配合相应的函数发生器即可进行多种算术运算和逻辑操作。
28.什么是全加器？
算术逻辑单元ALU是进行各种基本运算的部件，包括加、减等算术运算，与、或等逻辑运算以及移位运算，其中最主要的是加法。当两个输入的二进制数相加时，考虑到有进位的加法器称为全加器。
29.如图所示电路实现了四种逻辑操作，分析电路逻辑，完成下表。
30. 说明微处理器中堆栈的工作原理。
堆栈是微处理器中的另一个重要的存储单元，它采用先进后出的存储和移位结构，一位堆栈的基本结构如图下所示。
B A +B A ?B A +B A +B
A B A ?+?A K 1
K 0 A i B i S i 0 0
B
0 1 B
1 0 A B 1 1 A 1
在微处理器中，对堆栈的基本操作是压栈操作(PUSH)和弹出操作(POP)。压栈操作是将数据存入堆栈，并且每进行一个数据的压栈操作，前一次压入的数据往堆栈内部递进一位。弹出操作是将原先存入堆栈的数据取出，但每次弹出的数据是在堆栈中最靠近入口的数据，即后进先出。从图可以看出，堆栈是两个简单移位寄存器的重叠结构，其中一个是左进右出，另一个是右进左出。左进右出的移位寄存器是M1→倒相器1 → M6 →倒相器2 → M3 →倒相器3 → M8 →倒相器4 →……。右进左出的移位寄存器是……倒相器4 → M4 →倒相器3 → M7 →倒相器2 → M2 →倒相器l → M5。数据出入堆栈的过程实际上是进行的数据的左右移位。
堆栈的工作分为压栈，保持、弹出三种情况。
控制信号SHR和TRR有效时，在Φ1、Φ2的控制下进行数据的压栈操作。在图所示结构中，数据通过M1被压入堆栈。
当TRR和TRL有效时，在Φ1和Φ2的作用下，数据是在由两级移位寄存器首尾相接的闭环中移动。在图中画有两个保持数据的闭环；倒相器1→M6→倒相器2→M2，倒相器3→M8→倒相器4→M4。在控制信号SHL和TRL有效时，在Φ1、Φ2的控制下进行数据的弹出操作，数据经M5弹出。
将多组这样的一位堆栈组织在一起，可以实现所需要字宽的堆栈。
课程设计(论文) 题目名称数字温度计 课程名称电子技术课程设计 学生姓名屈鹏 学号1141201112 系、专业电气工程系电气工程及其自动化 指导教师李海娜 2013年12月17日
邵阳学院课程设计（论文）任务书 年级专业11级电气工程及其自动化学生姓名屈鹏学号1141201112 题目名称数字温度计设计设计时间2013.12.9—2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电工电子实验室408、409 一、课程设计（论文）目的 电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节，是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成，着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力，并要求能设计出完整的电路或产品，从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。 二、已知技术参数和条件 用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，具体要求如下： 1、温度范围0-100度。 2、测量精度0.2度。 3、三位LED数码管显示温度。 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有：①课题名称。②设计任务和要求。③方案选择与论证。④方案的原理框图，系统电路图，以及运行说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。 ⑤必须用proteus或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效； 2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
电子技术课程设计一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： 基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理 电路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求，必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择，比如：放大电路中各个电阻值、放大倍数计算；振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算；单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等；单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。
电子技术课程设计PWM调制解调器 班级：电信1301 姓名：曹剑钰 学号：3130503028
一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM（脉冲宽度调制）电路，利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度（占空比）。 信号频率10kHz； 占空比调制范围10%~90%； 设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求： 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制： 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管； 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调； 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案： 方案一：三角波脉宽调制，三角波电路波形可以由积分电路实现，把方波电压作为积分电路的输入电压，经过积分电路之后就形成三角波，再通过电压比较器与可调直流电压进行比较，通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二：锯齿波脉宽调制，锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器，和方案一相似，利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三：利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较：方案一结构简单，思路清晰，容易实现，元器件常用 方案二与方案一相似，缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进，思路不如方案一清晰简单，最好先择了方案一 2.正弦波产生方案： 方案一：RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号，由RC 串并联网络组成，也称为文氏桥振荡电路，串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC，为了产生振荡，要求电路满足自激震荡条件，振荡器在某一频率振荡的条件为：AF=1.该电路主要用来产生低频信号。
《电子技术基础》课程设计题目 一、脚步声控制照明灯 要求：1.白天光线较强，照明灯不会点亮； 2.晚上又脚步声照明灯被点亮，脚步声小时后灯亮延时十秒再自动熄灭； 3.元件：功率集成电路家分立元件; 二、报警声响发生器 要求：1.能发出消防车报警，救护车报警灯的报警声; 2.输出功率≥1W 要求：1.当池中水位低于设定点时水泵自动抽水；； 3.元件：NE555时基电路加分立元件； 三、水位控制器 2.当水位到达设定点时水泵自动停止； 3.元件：NE555电路加分立元件； 4.说明：水泵工作可用灯泡亮灭进行模拟； 四、金属探测器； 要求：1.能探测木材中≥5mm深处的残留铁钉； 2.当探测到金属物时能用声或光报警； 3.元件：与非们加分立元件，探头可用带铁芯线圈自制； 五、循环灯 要求：1.有四路输出，单循环； 2.能带动6V小灯泡四只； 3.元件：J-K触发器、555时基电路、分立元件； 六、数字水位探测器 要求：1.能测出水位的高度，精度韦1/16； 2.能输出数字形式（即二进制）； 3.能以模拟电压输出； 七、直流电压升压器 要求：1.输入电压30V；输出电压45V； 2.输出电流能达到0.5A； 八、上下课铃声识别系统 要求：1.设计一个开关电路仅对学校的上课、下课铃声敏感； 2.铃声来时输出高电平； 3.能识别出上课铃声和下课铃声； 九、厕所冲水控制器 要求：1.能识别有无人进出厕所； 2.当进出人数每达6人次时，电路输出一个脉冲； 十、步进电机及启动电路 要求：1.利用数电知识设计一个步进电机驱动电路； 2.能由两根线的输入电平组合使电机能向前进、后退、保持； 十一．教室用电节能控制电路
《电子技术课程设计》教学大纲 一、性质及目的 电子技术课程设计是自动化、电子信息工程等专业的主要实践性教学环节。通过利用数字电路和模拟电路各种具有不同功能单元电路的设计、安装和调试方法，在单元电路设计的基础上，让学生根据题目要求的技术指标，独立进行电路设计估算、实验测试与调整，制作出一个实际电子产品和写出总结报告。把定性分析、定量估算和实验调整三者有机地结合起来。要做到理论指导下的实践。并通过这一综合性训练培养学生严肃认真的工作作风和科学态度，为以后从事电子电路设计和研制电子产品打下初步基础。 本大纲根据电子科学技术的发展和我校的具体情况制定。 二、培养目标 1．总体目标：本课程的目标是让学生在掌握模拟和数字电子技术的基础上，通过典型实践题目的设计与实现，使其加深对模拟和数字电子技术知识的理解，初步掌握现代电子系统的设计方法，培养分析、解决实际问题的能力，提高工程设计的技能。 2．知识目标： （1）熟悉各种模拟电路和数字电路的内容； （2）按要求完成整个电路的分析和设计； （3）对整个系统仿真并会调试。 3．能力目标: (1) 能熟练掌握操作万用表、信号发生器、示波器、稳压电源等常用电子仪器仪表； （2）能熟练查阅常用电子元器件和芯片的规格、型号等资料； （3）能熟练用Multisim对系统进行仿真； （4）完成整个电路的硬件连接，并学会排错、解决故障； （5）掌握整个系统的连调。
4．素质目标 （1）具有良好的职业道德、规范操作意识； （2）具备良好的团队合作精神和组织协调能力； （3）具备严谨的科学作风和不断创新的能力； （4）具有良好的语言文字表达能力。 三、内容及要求 项目一：方波-三角波-正弦波函数发生器 1．任务：用555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器 2．要求：（1）方波发生器电路输出频率范围：10-1KH可调；占空比0-100%连续可调；输出方波 Vp_p<=12v;输出三角波Vp-p>0.2v;输出正弦波Vp-p<1v; （2）设计以上电路工作电源。 项目二：篮球竞赛30秒定时电路 1．任务：设计一个符合功能的30秒篮球计时器电路 2．要求：（1）具有显示30秒的计时功能； （2）设置外部操作开关，控制计时器的直接置数、清零、启动和暂停； （3）计时器为连续30秒递减计时时，其计时间间隔为1秒； （4）当计时器递减计时到零时，数码管显示器不能灭灯，LED变亮报警。 项目三：数控直流稳压电源 1．任务：设计一符合要求的数控直流稳压电源 2．要求：（1）直流电源要求输出精度高，步进电压在0.1V 左右，并且调整方便； （2）使用通用器件； （3）要求输出电压在0~9.9V 项目四：数字式温度测量电路 1．任务：设计一能对物体进行温度测量的电路 2．要求：（1）被测温度和控制温度均可数字显示； （2）测量温度为0~1200C，精度为±0．50C； （3）控制温度连续可调，精度±1OC； （4）温度超过额定值时，产生声、光报警信号。 项目五：声控小夜灯 1．任务：设计一声光控灯控制系统 2．要求：（1）同时实现光控和声控；
电子技术课程设计的基本方法和步骤
电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成
电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: （1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 （2）元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式
1.目的与任务 电子技术课程设计课程设计是模拟电子技术和数字电子技术课程重要的实践性教学环节，是对学生学习模拟电子技术和数字电子技术的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计、安装和调试来完成的。学生必须独立完成一个选题或自定选题的设计任务。 通过电子技术课程设计要求学生： 根据给定的技术指标，从稳定可靠、使用方便、高性能价格比出发来选择方案，运用所学过的各种电子器件和电子线路知识，设计出相应的功能电路。 通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 学会电子电路的安装与调试技能，掌握电子电路的测试方法及了解印刷线路板的设计，制作方法。 进一步熟悉电子仪器的使用方法。 学会撰写课程设计总结报告。 培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 2.进度安排及方式： 第一单元：集中讲课，主要内容如下： （1）课程设计的目的与要求 （2）课程设计的教学过程 （3）课程设计的评分标准 （4）课设题目介绍 （5）学生自由组合，选择题目。 第二单元：确定题目，教师就题目的基本要求答疑。学生讨论、查资料。 第三、四、五单元：查资料、设计、EDA仿真、写报告。 学生根据课题要求，独立完成课题的设计方案，并可以运用MULTISIM软件在微机上完成对所设计电路的仿真。 最后考试：笔试或分组口试。 3.考核内容与成绩评定 1、考核内容： （1）设计能力 （2）组装或焊接调试情况 （3）解决问题的能力 （4）总结报告情况 （5）出勤情况、工作作风和科学态度。
2、成绩评定： 设计的正确性、合理性和EDA仿真情况40分，总结报告40分，考试或口试20分。 3、电子课程设计完成时间： 布置任务后，同学们可以根据设计要求和参考题目（或自定题目）通过查阅相关资料提出方案和进行学习，本学期结束对设计有一个初稿和基本认识，暑假继续完善和补充，在下一学期开学第一周周末交设计报告和电子文档。开学第二周进行有关设计介绍和答辩，每人5分钟左右时间，介绍有关设计思路、电路分析、仿真、收获与体会等，要求做出介绍的ppt 幻灯片。 4.电子技术课程设计方法及设计中应当注意的问题 1) 课程设计类型 课程设计可分成三种类型或模式：一种是纯理论性的课程设计模式，在设计完成后画出设计图纸，写成设计报告，但不作实验验证；第二种是理论设计与虚拟实验相结合的课程设计模式，在设计完成后，通过计算机软件进行仿真实验，以便检查设计中存在的问题，并对存在的问题进行修改，直到达到设计要求为止；第三种是理论设计与实验验证相结合的课程设计模式，设计完成后，要搭建实验电路进行实验验证，并根据实验中出现的问题对电路进行修改，直到达到设计要求为止。第三种课程设计模式最接近于实际情况，设计和调试难度最大，它不仅要求学生有扎实的理论知识，还要求学生们有较强的动手操作能力，才能解决和克服调试过程中出现的各种问题。 三种课程设计模式各有优点：第一种课程设计模式偏重于理论设计，学生们能够有足够的时间对课程设计中遇到的理论问题进行深入的研究；第三种课程设计模式强调理论与实践并重，由于实验过程会消耗大量的时间，在课程设计时间较短时不要选择难度太大的设计题目，否则在规定的时间内将难以完成；第二种课程设计模式是第一种和第三种设计模式的折中，能较好地解决理论设计与实验验证的问题。 有些专业在课程设计之前，还没有进行电子工艺实习，学生们还不会识别和测量电子元器件，不会识别印刷板电路图，也没有掌握焊接技术、电路的测量和调试方法等实践技能，这些学生在做课程设计之前，要先自学有关的实践知识，这样才能保证课程设计顺利进行。 2)电子电路课程设计的方法和步骤 不同类型的电子电路有不同的设计方法，这些方法虽然千差万别，但基本上可归纳为明确设计任务与要求、总体方案论证、单元电路设计、参数计算、元器件选择、画出设计图纸、实验验证与调试、写成设计报告等，如下图所示。
贵州理工学院 电子技术课程设计指导书(电气工程及其自动化专业) 主撰人：明德刚 主审人： 电气工程学院 2015年8月
前言 电子技术课程设计是在“电路原理”和“模拟电子技术”等课程后专门开设的集中实践课程。着重介绍电子线路的分析和设计方法，相关模拟、数字集成电路的原理和应用。 本课程的任务是：培养学生掌握电子线路的基础知识结构，基本理论体系及基本实验技能。使学生掌握基本概念，基本电路的工作原理及分析方法，掌握各种单元电路的特性及使用方法、性能扩展方法，通过各种实验实践教学的配合，培养学生动手能力及分析解决实际问题的能力，为今后续课程的学习打好基础。 电子技术是一门实践性很强的课程，在掌握好理论知识的同时，也应加强实践教学环节的学习。培养学生的实践动手能力。电气自动化类专业的一大特色是采用弱电电路来控制强电电路，因此在实践教学环节中首先应当培养学生的安全意识；其次，模块化是目前电子、电气技术发展的趋势，应当培养学生以全局的观念来设计电路，以模块的思想来规划子电路；再次，当代电路对工艺和抗电磁干扰的要求越来越高，应当培养学生具有良好的线路布局和焊接技能。用理论知识来指导实践，用实践来提高理论水平是自动化专业开设相关实践课程的主要目的。 电学基础类课程的实践教学分为实验和课程设计两大环节。通过实验环节，要求学生巩固电子技术的基本知识，培养实践动手能力和解决实际问题的能力；通过课程设计环节，要求学生初步具备电路的设计能力和分析能力，在焊接和调试电路的过程中了解电路的工艺和布局。课程设计时间为两周，在课程所在学期进行。分别进行模拟电路和数字电路的简单设计 本课程设计指导书以电子技术实验指导书为基础，首先通过每一个简单的实验来提高学习兴趣，了解电子线路的基本测试和使用方法，一方面提高理论水平，另一方面培养实践动手能力。进而通过查阅资料和不断的练习来提高分析和设计电路的基本能力。 需要特别说明的是，现代电子技术飞速发展，电路功能越来越强大，结构越来越复杂。单靠实验教学中的实验箱是解决不了问题的，如果设计、调试每一个电路
湖北文理学院物理与电子工程学院《模拟电子技术基础》 课 程 设 计 指 导 书
前S 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深在模拟电子技术基础（或低频电子技术）课程中所学的理论知识和实践技能，基本掌握常用电子电路一般设计方法，提高电子电路的设计和实践能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真、安装与调试方法及写出设计总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案设计、单元电路设计、选择元器件及计算参数等步骤，是课程设计的关键环节。安装与调试是把理论付诸实践的过程，通过安装与调试，进一步完善电路，使之达到课程所要求的性能指标，使理论设计转变为实际产品。课程设计的最后要求写出设计报告，把理论设计的内容、仿真、组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结，把实践内容上升到理论的高度。
第一章课程设计的一般设计方法 （一）、总体方案的选择 1、选择总体方案的一般过程。 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体案根据所提出的任务、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，然后分析每个方案的可能性和优缺点，加以比较，从中取优。在选择过程中，常用框图表示务种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理即可。 2、选择方案应注意的几个问题 （1）应当针对关系到电路全局的问题，多提出不同的方案，深入分析比较。从而找出最优方案。 （2）既要考虑方案的可行性，又要考虑性能、可靠性、成本、功耗等实际问题。 （二）、单元电路的设计 在确定了总体方案、画出框图之后，便可进行单元电路设计。一般方法和步骤： 1、根据设计要求和己选择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
电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题：串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计地点：31-225 设计时间：2014-7-7～2014-7-14
电子技术 课程设计 课程设计名称：串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点：31-225 课程设计时间：2014-7-7～2014-7-14
电子技术课程设计任务书
目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)
1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展，科学技术的不断进步，对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生，不仅要将理论知识学
会，更应该将其应用与我们的日常生活中去，使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节，能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前，各种直流电源产品充斥着市场，电源技术已经比较成熟。然而，基于成本的考虑，对于电源性能要求不是很高的场合，可采用带有过流保护的集成稳压电路，同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源：先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波，滤波后再通过LM7812（具体参数参照手册）输出一个固定的12V电压，这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3，调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2，这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻，以及相关技术的掌握，和反复的调试，经过自己的不断的努力，老师的耐心的指导，终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成：变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 （1）变压电路：本电路使用的降压电路是单相交流变压器，选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 （2）整流电路：整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 （3）半波整流：
《电子技术课程设计》教学大纲 课程名称：电子技术综合课程设计 学分：2 学时：2周制定人： 一、电子技术课程设计开设目的 本课程是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。综合设计实验对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试的综合性试验。旨在培养学生综合模拟、数字、高频电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，并了解一般电子电路与单片机构成简单系统及简单编程的方法。促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域，是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 二、电子电路设计的基本要求 2.1、基本要求 1、以电子技术基础的基本理论为指导，将设计实验分为基础型和系统型两个层次，基础型指基本单元电路设计与调试，系统型指若干个模拟、数字、高频基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试； 2、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法； 3、学习计算机软件辅助电路设计方法，能熟练应用 multisim进行电路设计和印刷电路板的设计制作； 4、学习电子系统电路的安装调试技术； 5、拓展电子电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。 2.2实验方法 1、学生自学与指定设计题目有关的参考资料； 2、在规定时间内学习使用有关电路设计软件进行电路设计的方法 3、学生针对实验课题的要求，查找资料提出设计方案，写出设计步骤，并进行初步设计； 4、学生必须完成基本设计任务后才能进行选作实验； 5、教师在课内外给予及时指导和答疑 6、设计过程中出现的普遍问题，应适当讲授。 2.3、总结报告内容 1、设计题目 2、设计任务和要求 3、原理电路设计：（1）方案比较；（2）单元电路设计；（3）元件选择；（4）整体电路（标出原元件型号和参数、画出必要波形图）；（5）说明电路工作原理。 4、整理实验数据和测试波形，对模拟电路应有理论设计数据、实测数据、仿真数据和误差分析，数字电路应有设计逻辑流程、波形图、时序图或真值表。 5、实验困难问题及解决措施。 6、实验参考文献。 三、电子电路设计的一般方法 3.1、方案论证（方案比较）与总体设计（举例说明）
《模拟电子技术》课程设计指导书 《模拟电子技术》课程设计的主要任务是通过解决一个实际问题，巩固和加深在《模拟电子技术基础》课程中所学的理论知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 课程设计的主要内容包括理论设计、安装与调试及写出设计总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案、设计单元电路、选择元器件及计算参数等步骤，是课程设计的关键环节。安装与调试是把理论付诸实践的过程，通过安装与调试，进一步完善电路，使之达到课题所要求的性能指标，使理论设计转变为实际产品。课程设计的最后要求写出设计总结报告，把理论设计的内容、组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结，把实践内容上升到理论的高度。 衡量课程设计完成好坏的标准是：理论设计正确无误；产品工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标；电路设计性能价格比高，便于生产、测试和维修；设计总结报告翔实，数据完整可靠等。 一、设计任务 设计一个供电电源为交流220V、50Hz的占空比可调的矩形波、三角波、锯齿波发生器。主要电路指标要求波形频率为1KHz~10KHz，波形幅值小于12V，其它指标要求尽可能多的信号多样性。本设计是设计一个完整的信号发生器，单元电路必须包括整流电路、滤波电路、稳压电路、信号发生电路。 设计过程中的硬件电路安装调试借助启动计算机厂有限公司的“模拟电路试验箱”进行，有关可利用单元电路组件、元器件见附录一。 设计完成后要提交课程设计报告。 二、设计的一般步骤 1.选定总体方案，画出方框图； 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
摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成，分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性，我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词：彩灯；时钟脉冲产生电路模块；彩灯开关控制；花样输出电路
目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)
1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简洁，而且能提高电路的可靠性，降低成本。因此，用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观，小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的，能通过外部开关的操作，来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用，这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义，LED彩灯广泛应用于商业街广告灯，也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作，实现彩灯的两亮两灭
教学大纲 课程名称数字电子技术课程设计课程负责人 开课系部机电工程系 教研室电气自动化 二0一四年四月一日
《数字电子技术课程设计》教学大纲 一、课程基本信息 课程编号： 课程名称：数字电子技术课程设计 英文名称：A Course Design on Digital Electronic Technology 适用专业：电气工程及其自动化类专业 先修课程：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术 课程性质：专业基础课 设计周数：1周 学分：1分 二、课程设计的性质、目的和任务 数字电子技术课程设计是电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程，目的在于提高和增强学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。这对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。数字电子技术课程设计应达到以下目的： （1）加深对所学理论知识的理解，并能将其熟练应用，做到理论与实际相结合； （2）学会查寻资料、方案比较，以及设计计算及制作调试等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力； （3）要求学生根据技术指标进行理论设计，并制作调试完成，培养学生分析问题、解决问题的实践能力。 对本次课程设计，原则上指导老师只给出大致的设计要求，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，所以同学们可以发挥自己的创造性，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 三、课程设计的内容 以《电路分析》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程中所涉及到的电阻、电容、电感元件、无源滤波电路、变压器、二极管、三极管、场效应管及
基本放大电路、功率放大电路、集成运算放大电路、信号发生器、直流电源、门电路及触发器、小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI为基础，两人一组分工协作、独立设计具有可靠性高及功能明确的实际应用价值的电子电路，最后编写课程设计总结报告。设计内容可参考设计题目，也可根据自身情况自己拟定。 参考题目如下： 1．数字电子钟逻辑电路设计：设计一个多功能数字钟，要求能准确计时并以数字形式显示时、分、秒的时间，能校正时间；（如准点报时、定时闹钟等）2．智力竞赛抢答器逻辑电路设计：设计一个可供四组参赛的数字式竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮，要求具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能，具有计分及计时功能，设置犯规报警电路。（电路具有鉴别和锁存功能，用数码管显示第一抢答组别且该组别对应指示灯亮，电路的自锁功能，使其余抢答开关不起作用；有主持人开关、有复位功能；增加部分扩展功能(如抢答计时及加分、减分电路等) 3．交通信号灯控制器逻辑电路设计：满足绿灯30秒，黄灯5秒，红灯35秒的时序。采用两位数码显示器显示南北方向时间。 4．汽车尾灯控制电路设计：转向侧的3灯应按全灭、1灯亮、2灯亮、3灯亮得顺序动作，周期性明亮与暗，一周约需一秒；当紧急闪烁起作用时，六个尾灯大约以1Hz的频率一致地闪烁着亮与暗；制动时，若转弯开关未合上（或错误地将两个开关均合上的情况）所有六个尾灯均连续燃亮。 5．数字温度计逻辑电路设计：设计一个可以测量温度范围0-800C的数字式温度计，精度± 10C。 6．多路防盗报警电路设计：采用多路输入、同一报警输出方式实现，输入端带延时触发功能，具有显示报警地点功能。 7．电梯控制电路设计：设计一个简易4层电梯控制电路，能记忆电梯内、外的所有请求信号，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个信号保留至执行后消失。 8．倒计时计时器的设计：最长记时时间为999秒，有三位数码管显示记数状态。 9．洗衣机控制电路设计： 设计一个洗衣机控制器，具有如下功能：
电子技术课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录（包括整机逻辑电路图和元 器件清单） 八、参考文献 一、设计目的
巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解，使学生掌握常用模拟、数字集成电路（运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等）的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 图1 红外线心率计的原理框图 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动，由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的，因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器，这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3位计数器电路，译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来，然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路
3、滤波电路
由三脚输入信号，六脚输出信号 4、整形电路
信息与电气工程学院 课程设计指导书 课程设计名称：电子技术课程设计适用专业：通信工程 制订时间： 2017年6月 通信工程系
一.目的和任务 总体目的：课程设计是本课程集中实践环节的主要内容之一，也是学习专业课所需的必要教学环节。通过课程设计的教学实践，巩固学生的基础理论和专业知识，并培养学生运用所学理论知识解决实际问题能力。本课程设计的目的和任务如下： 1. 巩固已学习的《电子技术(模拟和数字部分)》理论知识； 2. 熟悉电子系统开发技术； 3. 熟悉电子应用系统开发过程和步骤； 4. 掌握虚拟仿真软件(Multisim、EWB、Proteus等)的使用； 5. 掌握电子应用系统设计、仿真和电路图绘制(Protel/Altium Designer软件)以及PCB版生成； 6. 培养学生的工程实践能力和创新能力。 二.设计内容（任选其一） 任务1：数字频率设计 采用数字集成电路设计实现数字频率计，采用虚拟仿真软件进行仿真调试并采用Protel/Altium Designer软件绘出硬件电路图和PCB版图。 设计要求： (1) 说明频率计电路的工作原理； (2) 该频率计能够检测出输入的正弦波、三角波和方波信号频率，并在LED上显示该波形频率； 测量频率范围为0-9999Hz； (3) 最大读数为9999Hz，闸门信号采样时间为1s； (4) 测量误差小于±0.1%； (5) 分析影响频率测量的因素； (6) 添加其它功能（可选） (7) 采用虚拟软件进行仿真调试。 (8)采用Protel/Altium Designer软件绘制PCB版图。 任务2：简易定时器设计 设计简易定时器，采用虚拟仿真软件进行仿真调试并采用Protel/Altium Designer软件绘出硬件电路图和PCB版图。 设计要求： (1) 说明定时器电路的工作原理； (2) 定时时间不少于2个，可以为30s 或60 s；也可以是其它整10值； (3) 在LED数码管上显示该定时时间；并具有声音和指示灯提示功能； (4) 添加其它功能（可选） (5) 采用虚拟软件进行仿真调试； (6)采用Protel/Altium Designer软件绘制PCB版图。
XX XX大学 电子技术基础课程设计报告题目：电子设计课程三实验 院别： 专业： 姓名： 学号： 日期：2018年1月
摘要 本设计主要分为三个模块，第一个模块是直流稳压电源设计，第二个模块是复合信号发生器，第三个模块是数字时钟，用第一模块的一个输出电压作为第二、第三模块的工作电压。 直流稳压电源设计主要由电源变压器、整流滤波电路和稳压电路组成，能够输 出多路、稳定的直流电压，通过实际测量获得了输出纹波的波形，输入和输出电压 等参数，电源负载性能良好，符合设计指标要求。 复合信号发生器设计主要由RC谐振产生方波和四分频模块产生的5KHz方 波、积分电路实现三角波、同相加法器、滤波器的五个电路模块组成，采用通用四 运放324芯片和双触发器74HC74芯片，实现以上五种波形的产生，把以上两个模 块联通，示波器观察到的五种输出波形经测量，达到性能要求，滤波结果基本正 确。 数控时钟设计主要由晶振、分频、计数、进位、校时、BCD译码和LED显示七个模块组成。针对进位、校时两个模块中需要的逻辑运算使用二极管和三极管分别实现了与门和非门的逻辑关系，校时模块通过开关选择计数器输入的时钟信号为进位信号还是校时的8Hz时钟信号。 关键词：直流稳压电源；复合信号发生器；数字钟；单电源
Abstract: The design is mainly divided into three modules. The first module is the DC regulated power supply design. The second module is the composite signal generator. The third module is the digital clock. And the output voltage of the first module is used as the working voltage of second and third modules. The design of DC regulated power supply is mainly composed of a power transformer, a rectifier filter circuit and a voltage stabilizing circuit. DC voltage output can, through actual measurements obtained output ripple waveform parameters, input and output voltage of power supply load. Good performance, meet the design requirement. The design of composite signal generator is mainly composed of five modules. RC resonant generate 5KHz square wave, four frequency division module generate 5KHz square wave, integral circuit realizes triangular wave module, phase adder module, filter module. Using the universal four operational amplifier chip 324 and double trigger 74HC74 chip to achieve the above five kinds of waveform generation. Connect the above two modules. The oscilloscope observed five output waveforms with measurements to achieve performance requirements, the filtering result is basically correct. The design of CNC clock is mainly composed of seven modules: crystal oscillator, frequency division, counting, entry, school time, BCD decoding and LED display. According to the logical relationship AND and NOT realize the logic operation requires two modules, carry the school at the time of using diode and triode respectively, timing module through the switch selection of the clock signal of the counter input 8Hz clock signal to carry signals or timing. Key words: DC regulated power; composite signal generator; digital clock; single power