全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)課

核自院電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽指導(dǎo)教師組

第一講

1、 何謂“電子系統(tǒng)”

由電子元器件構(gòu)成，能完成特定功能（非電量-電信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)產(chǎn)生、處理、顯示、傳輸、、、）的物理實(shí)體。

2、 開(kāi)設(shè)本課的目的

（1） 我國(guó)當(dāng)前的科技現(xiàn)狀

麥肯錫咨詢(xún)報(bào)告

（2） 人才市場(chǎng)的需求

（3） 電子信息技術(shù)的兩個(gè)重要特征

高速的發(fā)展（知識(shí)、More定律、計(jì)算機(jī)）

強(qiáng)烈的實(shí)踐屬性

（4） 電子信息類(lèi)本科畢業(yè)生的培養(yǎng)目標(biāo)

（5） 電子信息類(lèi)本科畢業(yè)生應(yīng)具有的能力

分析（讀圖）

設(shè)計(jì)（元器件正確使用、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件程序編寫(xiě)、工藝設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試）

（6） 當(dāng)前大多數(shù)學(xué)生的狀態(tài)

（7） 本課的內(nèi)容

a. 補(bǔ)充欠缺的知識(shí)；

b. 學(xué)會(huì)單元電路和小規(guī)模系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方法；

c. 學(xué)習(xí)必要的新知識(shí)；

（8） 網(wǎng)站/數(shù)據(jù)庫(kù)

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)

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………….

3、 教學(xué)方式

自學(xué)+討論+實(shí)踐

4、 教材

《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》（基礎(chǔ)篇）（第2版）

《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》（專(zhuān)題篇）

《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系列培訓(xùn)教程》電子工業(yè)出版社

…………..

5、 時(shí)間安排

第一階段：3月中~6月

第二階段：6月底~8月底

本次課自學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介

設(shè)計(jì)練習(xí)

設(shè)計(jì)的電路所用的元器件（LED除外）必須標(biāo)明其具體參數(shù)，如：IC須給出型號(hào)；R須給出種類(lèi)、額定功率、標(biāo)稱(chēng)阻值、允許誤差。

可以直接在黑板上畫(huà)，也可以使用PPT。

1、 利用LED為 ~200V交流電設(shè)計(jì)一個(gè)指示燈電路。

提示：LED特性參閱2.9.2。

2、ATC51擬用某I/O口驅(qū)動(dòng)一只LED來(lái)顯示系統(tǒng)運(yùn)行的某種狀態(tài)，試設(shè)計(jì)相應(yīng)電路。

3、某HCMOS數(shù)字芯片的VOH=3.3V，IOH=-4mA（拉電流），VOL=0V，IOL=4mA(灌電流)，擬利用其中的一根I/O線(xiàn)驅(qū)動(dòng)紅、綠二只LED，以指示該I/O口線(xiàn)的高低電平，試設(shè)計(jì)其電路。

4、ICL7135是數(shù)字萬(wàn)用表中常用的4 1/2位的ADC，其參考電壓要求VR=2.000V，基準(zhǔn)電壓源若采用MC1403（VOUT=2.5V），試設(shè)計(jì)一提供符合VR要求的電路。

提示：自行查閱MC1403有關(guān)資料。

5、欲數(shù)控VPP=5V正弦信號(hào)的幅度，步進(jìn)0.1V，請(qǐng)利用數(shù)字電位器完成這一功能，并請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出相應(yīng)的控制電路。

6、某便攜式電子設(shè)備，采用10.8V鋰電池組供電，負(fù)載電流IL=0.5A。要求當(dāng)電池電壓下降至9V時(shí)，自動(dòng)切斷電池供電，并由LED進(jìn)行電池欠壓提示，試設(shè)計(jì)該電路。

提示：該電路由欠壓檢測(cè)和電源開(kāi)關(guān)管組成。因?yàn)槭请姵毓╇?，所以所用開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通功耗應(yīng)<0.1W。

第二講

一、 設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)

二、 本次課自學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介

三、 設(shè)計(jì)練習(xí)

1、 某全橋整流電路其平均整流電流0.5A，變壓器次級(jí)繞組的V=9V，試為其選擇相應(yīng)的整流元件。

2、 某設(shè)備需要12V0.5A的直流供電，擬由~220V交流和和8節(jié)1號(hào)電池供電。當(dāng)有交流電時(shí)，由交流供電；交流斷電時(shí)自動(dòng)切換為電池供電。切換時(shí)允許斷電時(shí)間小于1mS。試設(shè)計(jì)包括整流穩(wěn)壓電路在內(nèi)的完整電路。

3、 某化學(xué)分析儀器，需要由集成芯片控制一個(gè)20W、~220V交流電機(jī)的通斷，試設(shè)計(jì)相應(yīng)電路。

4、 試為2.8節(jié)LCD液晶顯示器所需的驅(qū)動(dòng)方波設(shè)計(jì)一個(gè)f=100Hz的產(chǎn)生電路，要求其DR（占空比）=50%±0.1%。

5、 試設(shè)計(jì)一個(gè)最大計(jì)數(shù)值為999的計(jì)數(shù)、顯示電路。要求價(jià)格最低。所用器件價(jià)格自行了解，并給出總價(jià)。

6、 試為NBA設(shè)計(jì)一個(gè)24S倒計(jì)時(shí)器，包括秒發(fā)生器，24s倒計(jì)數(shù)電路，0.5英寸

LED數(shù)碼管以及相應(yīng)的譯碼、驅(qū)動(dòng)。要求具有前零消隱功能，顯示分辨率0.1S。用何種器

件不限。

7、 若將上述電路改為電池供電、LCD顯示，試設(shè)計(jì)相應(yīng)電路。

8、為了調(diào)試電路方便，擬制做一個(gè)能利用6F22型層疊電池（數(shù)字萬(wàn)用表電池V=9V）供電，由LM336-5基準(zhǔn)電壓器件（自行查閱相關(guān)資料）穩(wěn)壓，輸出電阻=100Ω，用帶度

盤(pán)可調(diào)整10圈的電位器調(diào)整輸出電壓為0~5V的電路。

提示：LM336-5的輸出電壓雖制造時(shí)經(jīng)過(guò)激光校準(zhǔn)，仍可能有±1%的容差。

二、自學(xué)內(nèi)容

3.3 3.4

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三、設(shè)計(jì)練習(xí)

1、試設(shè)計(jì)一個(gè)帶寬為20Hz~20kHz，輸出電壓Vi(min)=10mV，G>=400，輸入電阻=100kΩ，輸出電阻=600Ω的【放大器】（2009年數(shù)字幅頻【均衡功率放大器】（F題）

中的前置電路）。

2、制作功率放大電路，對(duì)數(shù)字均衡后的輸出信號(hào)v3進(jìn)行功率放大，要求末級(jí)功放管

采用分立的大功率MOS晶體管。

（1）當(dāng)輸入正弦信號(hào)vi電壓有效值為5mV、功率放大器接8?電阻負(fù)載（一端接地）時(shí)，要求輸出功率≥10W，輸出電壓波形無(wú)明顯失真。

（2）功率放大電路的-3dB通頻帶為20Hz～20kHz。

（3）功率放大電路的效率≥60％。

（2009年數(shù)字幅頻均衡功率放大器（F題）中的發(fā)揮部分）

3、AD590是一款電流源型的溫度傳感器，供電電壓5~18V，輸出電流靈敏度為1μA/?K。試為其設(shè)計(jì)一個(gè)【前置電路】，要求電路輸出電壓在℃時(shí)為0，在100℃時(shí)為2V。

4、某儀器為單電源12V供電,擬將直流0.1V的信號(hào)【放大】為10V的輸出信號(hào)，試設(shè)計(jì)出電路。

5、某設(shè)備為雙電源15V供電,擬將峰值1V、寬度為5μS的理想負(fù)脈沖信號(hào)，【放大】為10V的負(fù)脈沖信號(hào)，要求輸出電壓誤差為±0.5%，前后沿時(shí)間小于0.5μS。試設(shè)計(jì)出該電路。

6、試為某ADC設(shè)計(jì)一個(gè)【抗混疊低通濾波器】，Vimin=0.1mV， Vimax=2.5V，截止頻率10Hz，增益為1。

7、試設(shè)計(jì)一個(gè)Vo=0~5.0V，Io=0.5A，步進(jìn) 0.1V的【數(shù)控穩(wěn)壓電源】。

8、試設(shè)計(jì)一個(gè)Io=10~1000mA，步進(jìn) 10mA的【數(shù)控穩(wěn)流電源】。