综合电子设计实验大纲

《综合电子设计与实践》实验教学大纲

一、课程标识

中文名称：综合电子设计与实践

英文名称：The Practice and Design of Electronic System

实验学时：36

实验课性质：非独立设课

适合专业：电子信息工程

二、实验教学目的

《综合电子设计与实践》是一门独立的、以实践为主的必修综合实验技术课。该课程以电子系统设计方法为主线，将模拟系统设计、数字系统设计、单片机应用系统设计，以及传感器与控制等相关技术融为一体，培养学生综合电子系统的设计能力，以适应电子信息时代对相关专业学生知识结构与实践能力的要求。

三、实验要求

1．实验操作要求

通过实验，牢固地掌握所学理论知识的基本内容，掌握实验设备的控制以及微机的安装调试方法，从而训练学生分析问题、解决问题的能力和撰写小论文的能力，培养严肃认真的科学作风，提高专业的技术技能。

进一步巩固和加深理论课基本知识的理解，提高综合运用所学知识的能力。

能正确使用仪器设备，并能运用实验设备完成自己的实验。

能独立设计满足要求的综合实验线路，完成实验后综合设计。

2．实验报告要求

在实验前要明确实验目的和要求，然后了解各种实验的原理、构造和操作规程。按统一格式完成实验报告，整理并分析实验数据，记录实验中所遇到的问题，完成思考题。

四、实验项目与学时分配

五、仪器设备配置：

模拟电子技术实验箱、EDA实验箱、单片机实验箱、双踪示波器、数显稳压电源、各类元器件。

六、实验内容

实验一各类元器件的认识与测量

实验目的：

1.学会用万用表测量、鉴别二极管、三极管的性能。

2.学会用万用表测量电阻、电容。

3.学会测量晶体管的输入输出特性曲线并熟悉其物理意义。

4.进一步熟悉常用仪器的使用。

实验要求：

通过学习理解电子元器件的测试方法及原理，了解测量仪器的组成及使用方法。集中参数元件的等效，集中参数元件的测量方法、工作原理及电桥、Q 表、晶体管特性图示仪的组成及使用。

实验内容及方法：

1.电阻器的检测

（1）检查电池

⑵机械调零

⑶选择倍率挡

⑷电阻挡调零

⑷测量电阻

2.电容器的检测

⑴电容器的充放电检测

⑵电容器漏电电阻的检测

3.二极管的简易测量

⑴用指针式万用表测试二极管

⑵用数字式万用表测试二极管

4.晶体三极管的简易测试

实验仪器设备、元器件清单：

1.二极管、三极管、稳压管、电阻、电容若干。

2.万用表、示波器、信号发生器、直流稳压电源、毫伏表

3.电位器一支

实验注意事项：

1.万用表使用时注意不要接反正负极。

2.做完实验后要将电阻等电子元器件放到原来的位置。

3.温度不要过高，否则会将一些元件烧坏。

实验二各类传感器的认识与使用

实验目的：

1．通过实验，使学生掌握各类传感器的基本结构、基本原理，学会传感器实验的基本方法，熟练一些常用检测设备的使用方法。

2. 学会用学过的知识熟练地分析判断已有的各类自动控制系统与传感器有关的故障，能熟练使用、更换相关的传感器及配套电路。

实验要求：

观察现象，验证理论，学习传感器调试方法，学习使用各种测试仪器。具备正确处理实验数据的能力，培养运用所学理论解决实际问题的能力，分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力，在实验中严肃认真的态度和踏实细致、实事求是的作风。

具体要求如下：

1.使用实训仪器、设备、设施，要严格按照指导教师规定的安全操作规程及正确、规范的操作方法进行操作。

2.本课程要求学生提前阅读实验指导书，在教师指导下自己动手，亲自实践，边作边想，认真记录。

3.按照实验指导书中所介绍的方法完成各项实验内容，客观认真地将实验数据填入实验报告，对不合理的实验数据需重测或补测。

实验内容及方法：

验证和巩固课堂讲授的理论知识，通过实验，了解各种传感器的结构和原理，熟悉其性能和被测量的含义。重点掌握传感器的应用、对应的接口电路、调试方法和故障诊断等。实验仪器设备、元器件清单：

AD590温度传感器、DS18B20温度传感器、MAX6646/MAX6647温度传感器、压阻式压力传感器（MPM388型）、MPX4105气压传感器、开关型系列霍尔传感器、OPTOTRIAC光电耦合器、MOC3041光电耦合器、74HC4093（施密特触发器）。

实验注意事项：

1．防止硬物撞击划伤实验台面及防止实验模块跌落。

2．做完实验后要将模块、传感器、配件、及连线全部整理好。

3．搭接线路时，应断开电源，以防误操作损坏器件。

4．避免在过潮或温度过高的环境使用仪器。

实验三DDS信号发生器

实验目的：

1.熟悉DDS（直接数字合成）的工作原理

2.掌握专用DDS芯片的使用

3.了解使用FPGA+D/A的方式构成DDS

实验要求：能用实验室提供的相关器件连接并制作DDS信号发生器，并使其输出各种基本信号，完成课本上的实验并能进行相关扩展。

实验内容及方法：

1.使用DDS 原理设计信号发生器，产生正弦信号100Hz ～100kHz ，步进100Hz ，输出幅度3V 。可以使用DDS 专用芯片，也可以使用FPGA 加DAC0832

2.输出电压幅度可控制，范围在0.5V ～5V ，输出阻抗1k

（扩展）：产生正弦信号10Hz ～1MHz ，步进10Hz ，输出幅度3V 。 （扩展）：输出双路正弦信号，相位差可控）。

实验仪器设备、元器件清单：

数字万用表、数字示波器、函数信号发生器、AD9833可编程波形发生器、MAX 波形发生芯片、UA741运放、74HC4046。

实验注意事项： 1.连接电路要正确。

2.注意芯片的各个管脚的作用和用途。

3.实验做完将元器件放到指定位置。

实验四 滤波器的设计

实验目的： 1． 学习滤波器的设计方法。 2． 掌握有源滤波器的安装与调试方法。 3． 了解电阻、电容和Q 值对滤波器性能的影响。 实验要求：

1.根据滤波器的技术指标要求，选用滤波器电路，计算电路中各元件的数值。设计出 满足技术指标要求的滤波器。

2.制定出实验方案，选择实验用的仪器设备。

3.要对一个波形进行滤波，得到低、中、高频分量的波形 实验内容及方法：

1.设计一个低通滤波器，指标要求为 截止频率：

kHz

f c 1=

通带电压放大倍数： 1

=uo A

在

c

f f 10=时，要求幅度衰减大于35dB 。

2.设计一个高通滤波器，指标要求为： 截止频率：

Hz

f c 500=，

通带电压放大倍数：5

=uo A

在

c

f f 1.0= 时，幅度至少衰减30dB 。

3.（选作）设计一个带通滤波器，指标要求为： 通带中心频率：

kHz

f 10=

通带电压放大倍数：

2

uo A

实验仪器设备、元器件清单：

整流桥、UA741运放、信号发生器、电源，变压器、电阻、电容。 实验注意事项：

1.整流桥的接法要注意。

2.电阻电容要注意温度。

3.实验做完要把连接的线拆除，并把元件放回。

4. 搭接线路时，应断开电源，以防误操作损坏器件。

实验五 交通灯设计(Quartus II)

实验目的：

学会 实验要求：

1． 2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验六 单片机最小系统设计

实验目的：

学会 实验要求：

1． 2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验七数字温度计

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验八水温控制系统

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验九信号发生器

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验十带宽放大器

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验十一车辆自动检测器

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验十二数字存储示波器

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验十三简易逻辑分析仪

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验十四数控直流稳压电源

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

实验十五韦根传感器筛选器

实验目的：

学会

实验要求：

1．

2．

实验内容及方法：

1．

实验仪器设备、元器件清单：

实验注意事项：

七、考核方式及成绩评定

理论课程与实验课程5:5比例共同计成绩。

八、实验教材、参考书

1.综合电子系统设计与实践.臧春华.北京航空航天大学出版社，2009.5.