2017年电子技术课程设计题

1信息学院2017年电子技术课程设计题1音频小信号功率放大电路设计(A)设计并制作音频小信号功率放大电路。具体要求如下：（１）放大倍数AV≥1000；（20分）（２）通频带100Hz~10KHz；（20分）（３）放大电路的输入电阻RI≥1M;（5分）（４）在负载电阻为8的情况下，输出功率≥2W；（30分）（５）功率放大电路效率大于50%；（5分）（６）输出信号无明显失真。（20分）说明：设计方案和器件根据题目要求自行选择，但要求在通用器件范围内。不能选用集成音频功放。测试条件：技术指标在输入正弦波信号峰值Vp=10mV的条件进行测试（输入电阻通过设计方案预以保证），设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。评分标准：(1)提供1000倍的电压增益，得满分；电压增益小于800倍，扣5分；电压增益小于500倍，不得分；(2)上限频率大于10kHz，得10分；上限频率5~10kHz，得5分；上限频率5kHz,不得分；下限频率满足要求，得10分；下限频率100~500Hz，扣5分,下限频率500Hz,不得分；(3)输出功率≥2W，得满分；1W≤输出功率≤2W,得20分；500mW≤输出功率≤1W,得10分；输出功率≤500mw,不得分。(4)设计效率大于50%,得满分，小于50%不得分。(5)输出信号无明显失真,得满分，否则不得分。参考元器件:NE5532/TL082,LM324/TL084，，S8050/S8550，2N3904/2N3906，1N4148/1N4001~7，TIP41/42中功率三极管或2N3055/MJ2955大功率三极管等。主要测试设备：直流电源，信号源，示波器和8功率电阻。2数控直流电源的设计（B）设计一线性输出电压可调的直流电源。电源有电压增（UP）和电压减（DOWN）两个键，按UP键时电压步进增加，按DOWN键时电压步进减小。具体要求如下：（１）输出电压5~12V，步进为1V；（40分）（２）输出电压误差最大±0.1V；(40分)（３）输出电流不小于1A；(5分)测试条件：分别测试输出为5V、6V、7V、。。。、12V的输出电压。输出电流通过设计预以保证。评分标准：[注：满分为95分]（1）输出电压5~12V,步进1V，得满分，否则不得分；(２)输出电压误差≤±0.1V，得满分；±0.1V≤输出电压误差≤±0.2V，扣10分；±0.2V≤输出电压误差≤±0.3V，扣20分；输出电压误差≥±0.5V，不得分。发挥部分：用LED或数码管显示电压设定值；参考元器件：74LS193,74HC138,三极管S8050/S8550/CD406/CD4051/AD7501/AD7503，LM317，CD4511等。3数控直流稳压电源设计（A）2设计一个数控直流稳压电源。具体要求如下：（1）输出电压：0~9.9V步进可调，调整步距0.1V；（40分）（2）输出电压值用LED数码管显示；（20分）（3）电压调整：由“+”、“-”两键分别控制输出电压的步进增减；（30分）提示：（1）用可逆计数器和D/A实现电压预置和电压步进控制；（2）用线性电源实现可控电源；发挥部分：输出电压可在0~9.9V范围任意预置。（10分）参考元器件：74HC192，CD4511，DAC0832，三极管S8050/8550，3DD15等。4DDS信号源的设计(A)设计一个简单的DDS正弦波信号发生器，有频率增（UP）和频率减（DOWN）两个键，按UP时频率步进增加，按DOWN时频率频率步进减小。具体要求如下：（１）输出信号的频率范围为10Hz~1000Hz，步进为10Hz。（70分）（２）要求输出信号无明显失真。（30分）评分标准：（１）范围满足设计要求得满分，否则酌情扣分。（２）输出信号无明显失真可满分，有明显失真酌情扣分。发挥部分：（１）可输出矩形波和三角波；（２）进一步扩大输出信号范围或减小步进频率。主要参考元器件：74LS192和74HC161，74HC32，AT29C512，DAC0832，NE5532等。5简易频率计的设计(A)设计一个能够测量正弦波信号频率的电路。具体要求如下：（１）测频范围为1~9999Hz，精度为1Hz。（50分）（２）用数码管显示测频结果。（30分）（３）当信号频率超过规定的频段时，设有超量程显示。（10分）发挥部分：扩大频率计的测频范围（超量程换档）。（5分）测试条件：在输入信号峰值为100mV的情况下测试。参考元器件：NE5532/TL082/TL084，74HC160和74HC161，74HC00，74HC32，74HC14，SN74123，CD4511,CD4060和32768Hz晶振等。6交通灯控制器的设计（B）设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则停止行驶（给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外）。具体要求如下：（１）用红、绿、黄发光二极管作信号指示灯。（２）主支干道交替允许通行。主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。（３）在每次由绿灯亮转换到红灯亮的过程中，要亮5秒钟的黄灯作为过渡。提示：设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确，无误后再制作实际电路。参考元器件：74HC160/190，74HC161，74HC00，74HC08，74HC20，74HC153，74HC138/139，CD4511，CD4060/NE555等。7智能交通灯控制器的设计（A）设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则停止行驶（给行驶中的车辆有时间停在禁行线以外）。具体要求如下：（１）用红、绿、黄发光二极管作信号指示灯。3（2）让主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。可用逻辑开关作主支干道检测车辆是否到来的的信号。（3）主支干道交替允许通行。主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。（4）在每次由绿灯亮转换到红灯亮的过程中，要亮5秒钟的黄灯作为过渡。（5）设置45秒、25秒计时、5秒计时显示电路。提示：设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确，无误再制作实际电路。参考元器件：74HC160/190，74HC161，74HC00，74HC08，74HC20，74HC153，74HC138/139，CD4511，CD4060/NE555等。8LED控制器的设计（B）功能要求：（1）采用一个半导体数码管作为控制器的显示器，能够自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7（音乐符号数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。（2）打开电源时，控制器可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。提示：设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确，无误后再制作实际电路。参考元器件：74HC160/74HC161，74HC153，74HC00，NE555。9音响系统设计（A）设计一个音响系统，放大器分为前置放大、主控电路和功率放大器三部分。前置放大器的作用是放大输入信号，均衡并改善其信噪比，主控电路用于调节并美化音质；功率放大器的主要功能是信号作功率放大以推动扬声器。其组成框图如下图所示：唱机放大器话筒放大器平衡调节平衡调节唱机话筒音量调节音调控制器功率放大器扬声器信号前置放大主控前置放大功率放大指标要求如下：（１）负载阻抗８LR；（10分）（２）额定功率WPO２；（20分）（３）带宽BW≥kHzHz10~00１；（３0分）（４）输入阻抗Ri≥500kΩ；（10分）（５）整机效率η≥50%；（20分）（６）输入灵敏度话筒输入端≤5mV；（20分）参考元器件：NE5532，TDA2003/TDA2030。10声音传输系统（A）制作一个声音产生与接收系统。4指标要求如下：(1)声源产生的信号为周期性音频脉冲信号，如图A所示，声音信号频率不限，脉冲周期不限。（50分）(2)收部分能够准确地接收到声源发生的音频脉冲信号，并用LED显示。（50分）图A信号波形示意图参考元器件：NE555，74HC161,74HC00,TL082,S8050/S8550和3DD15，扬声器，LM567,LED。11洗衣机定时控制器（B）设计一个泳衣机定时控制器，洗涤模式为：设计要求：(1)洗涤时间在99分钟内由用户自行设定，单位为分钟。(2)用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。(3)当定时时间达到终点时，一方面使电机停机（用三个LED表示电机的状态），同时发出音响信号提醒用户注意。参考元器件：74HC160/161，74HC138，74LS192，CD4511，74HC00，74HC08，74HC27，74HC32。12LED点阵控制器的设计（B）LED点阵是由LED构成的8×8点阵。当行、列均有效时，其交叉点的LED被点亮，当多个LED被点亮时即可形成一定的图案或字符。改变点亮方式将产生不同的效果。举例8×8矩阵板显示“中”字图样以及对应的行译码器输出和和列存储器存储代码表。高位地址低位地址行译码输出列存储器存储的代码A9A3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7D7D6D5D4D3D2D1D0全0全0全0全0全0全0全0全000000101001110010111011110000000010000000010000000010000000010000000010000000010000100010001000000010000111111101001001010010010111111100001000000010000LED点阵控制器结构框图如下图所示。t定时启动→正转20秒→暂停10秒→反转20秒→暂停10秒定时未到定时到停机5LED点阵控制器结构框图设计要求：(1)设计8×8LED点阵其驱动电路。(2)用E2PROM存储器存放待显示的字符，能够显示0~9和a~z，显示字符数量不少于8个。(3)手动控制显示内容。发挥部分：循环显示字符，增加显示字符的数量。参考元器件：74HC161、AT29C040、74HC138，8*8LED点阵，NE555，74HC240/244等13宽带直流放大器设计（A）基本要求（1）电压增益AV=20dB，输入电压有效值Vi=20mV。AV可在0～40dB范围内手动连续调节。（2）最大输出电压正弦波有效值Vo≥2V，输出信号波形无明显失真。（3）3dB通频带0～1.5MHz；在0～1MHz通频带内增益起伏≤1dB。（4）放大器的输入电阻，负载电阻（50±2）。参考元器件：OPA642，AD811，AD60314简易A/D转换器设计（B）根据计数式反馈比较原理设计一个8位的A/D转换器，能够将0~5V的直流信号转换为8位二进制数。要求转换误差小于0.1V。参考元器件：TL082，DAC0832，74HC161，74HC573，74HC11/74HC2015逐次渐进式A/D转换器设计（A）根据逐次渐进式反馈比较原理设计一个8位的A/D转换器，能够将0~5V的直流信号转换为8位二进制数。要求转换误差小于0.1V。提示：使用可编程逻辑器件（EDA技术）参考元器件：TL082，DAC0832，74HC573，EPM240/EPM570说明：本次电子技术课程设计题目分为A、B两类，A类比B类难度有所增加。因此其起评分值如下：A类为：70分、B类为60分。