电子制作课程设计

智能电子产品设计与制作实训课程安排

一、课程教学目标

1.通过该课程的学习，掌握multisim 11.0的使用。要求利用该软件设计简单电路并仿真以及给出印制板的三维图形。对于较复杂的电路，在给出原理图情况下可以利用multisim画出电路图，并进行仿真。

2.可以利用面包板搭接简单电路。

二、授课对象

2013级电子信息工程专业和汽车电子专业学生。

三、课程内容及所占分数

1．Multisim11.0软件安装；（10分）

2. 简易抢答器的仿真；（5分）

3. 简易信号发生器的仿真；（5分）

4. 简易测频仪电路的仿真；（5分）

5. 集成功放电路的仿真；（5分）

6. 双路防盗报警器的仿真；（5分）

7. 简易秒表的仿真、组装与调试。（5分）

8. 用面包板搭接一位计数器电路；（20分）

以上内容都要求独立完成。如果已经自主完成某项内容，经老师检查并认可后将获得以上分数。

四、授课地点

S1-210(信息工程系主任办公室兼实训室)。

五、授课方式

由文建国老师根据学生名单分批来S1-210进行讲授或检查，课表将另发。学生也可自由来办公室找文老师。

六、考核方式

教师将预约学生来S1-210进行考核验收，要进行询问和操作测试，根据理解和完成情况给分。学生如果自主提早完成了以上项目，可以随时来S1-210找

老师验收并登记分数。

七、成绩计算

参加了系里组织的电子设计仿真竞赛并提交了答卷的同学自动获得30分，获得特等奖的同学另加10分，获一、二、三等奖的同学、分别加8、6、5分。装好软件10分，独立正确完成6个仿真题共30分（要求提供三维PCB板图），独立完成一个面包板实现实际电路题，经测试功能正确20分。共100分。

八、参考资料

1.高职院校技能抽查题库《应用电子及技术》，湖南大学出版社。

2.NI电路设计套件快速入门+（辅导员提供）。

九、相关电路及说明

1．简易抢答器的仿真，原图见《应用电子技术》P29

图1. 简易抢答器的电路

原理图见图1，图2为PCB板图，图3为PCB板立体图

(1)4名选手编号为：1、2、3、4.各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的

编号对应，也分别为S1、S2、S3、S4。

(2)K1给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。

(3)抢答器具有数据所存和显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示其编号，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

(4)74LS373为地址锁存器，G端为锁存控制端。

图2.简易抢答器的PCB板图

图3.简易抢答器的PCB板三维图

2. 简易信号发生器的仿真，原图见《应用电子技术》P30

图4. 简易信号发生器原理图

图5.简易信号发生器波形图

该简易信号发生器电路产生两种波形，一种为正弦波，另一种为矩形波。故电路也就由正弦波发生器和过零比较器两大部分组成。

根据原理电路（见图4）分析，由放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节组成的正弦波振荡电路当达到起振条件，即AF>1时产生正弦波，同时用稳

幅二极管来维持输出电压幅度的稳定，正弦波振荡电路的输出端作为电压比较器的反相输入端，同相输入端接参考电压UREF，通过输入电压与上下门限电压的比较，使比较器发生反转，产生方波。注意图2中很多元器件是黑色的，说明这些器件是虚拟器件，要换成实际器件才能转换成PCB板电路，请自行完成此工作。用图4中的虚拟示波器可以测试输出波形，图5是虚拟示波器测出来的波形图。

3.简易测频仪电路的仿真，原图见《应用电子技术》P34

图6. 简易测频仪原理图

测频仪是一种基本的测量仪器，是用数字显示被测信号频率的仪器。它的基本测量原理是，在定时的同时，要用计数器开始计数，记录下定时时间中走过的脉冲个数，即频率。

简易测频仪是由时基集成电路NE555、十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器CD40110、四二输入与非门CD4011及周围元件组成，可以测量由F-IN输入的1-99Hz方波信号，每按下一次S1键，就重新测量一次。

工作原理如下：

1、时基集成电路NE555U1及周围元件构成一个单稳态触发器，正常工作时，其第3脚为低电平，LED1不亮，U4A与非门关闭，F-IN端输入信号无效。

2、每按下一次S1，U1第3脚变为高电平（暂稳态），使得LED1亮，同时U2和U3复位清零，U4A与非门开启，F-IN输入信号有效，U3和U4开始计数，同时数码管显示相应的数值，延时一定时间后，U1第3脚又自动恢复为低电平，U4A 关闭，测量结束，此时数码管显示的数字即为输入信号的频率。

3、根据以上原理，应调节RP1使得按下S1时，U1第3脚的高电平保持时间为1秒，计算1秒钟时间内的输入信号脉冲个数即为频率值，调试时可借助带频率显示的信号发生器来校准，其输出信号接本电路中的F-IN处，信号峰峰值为5V，频率范围为1-99Hz的方波。

注意图6中很多元器件是黑色的，说明这些器件是虚拟器件，要换成实际器件才能转换成PCB板电路，请自行完成此工作。以下各电路同此要求，不再说明。

4.集成功放电路的仿真，原图见《应用电子技术》P38

TDA2030功放电路（见图7），其制作简单，价格低廉，输出功率大，保真性好，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于10W，频率响应为10-1400HZ，输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级，中间级和输出级，具有短路保护盒过热保护，可确保电路工作安全可靠，TDA2030使用方便，外围所需元器件少，一般不需要调试即可成功。

图7. 集成功放原理图