電子電路范文
時間:2023-03-31 05:23:20
導語:如何才能寫好一篇電子電路,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
【關鍵詞】電子電路;安裝;調試;技術
對于電子工業來說,技術是電子工業發展的基礎和動力,而在電子工程技術中,電子電路的安裝調試占有舉足輕重的地位。通過電子電路的安裝調試,能將電子電路的理論知識應用到實踐中,把具體的設計在實際操作中展現出來,并找出不足,不斷的完善設計,并拓展電子電路的應用。總而言之,電子電路的安裝是將設計展現出來,調試則是檢測電路設計的各項指標,通過測量各個參數,判斷數據的合理性,再進行調整,再測量直到各個參數合格,這是一個系統的過程,通過這一系列的調試,能讓電子電路達到既定的標準,繼而更好的被運用在電子工業中。
1.電子電路的安裝
1.1 集成電路和元器件檢測
在電子電路安裝之前,要注意集成電路和元器件接錯以及損壞引起電路故障,造成電子電路制作失敗。因此,電子電路安裝之前要對所使用的集成電路和元器件檢測。
1.2 集成電路的裝插
為防止集成電路芯片受損,在插入和拔出芯片時要非常細心。插入時應使器件的方向一致,注意管腳不能彎曲,使所有引腳均對準插座板上的小孔,均勻用力按下;拔出時,必須用專用拔鉗,夾住集成塊兩端,垂直向上拔起,另一種方法也可以用小起子對撬,可以避免芯片的引腳由于受力不均勻引起的斷裂或彎曲,影響性能。
1.3 元器件的裝插
根據電路圖的各部分功能確定元器件在實驗板(或實驗箱)的插接板上的位置,并按信號的流向將元件順序連接,以易于調試。
1.4 正確合理布線
(1)導線的選擇:導線直徑應和插接板的插孔直徑一致,長度適中。
(2)正確合理布線:在電子電路中,由于布線錯誤而引起的故障占有很大比例。為避免或減少故障,要求布線合理和準確。這就要在布線的時候做到以下幾點:第一、為了便于檢查和布線整潔,電路中不同功能的線路應盡量采用不同顏色的導線,如一般來說,黑色表示接地線的顏色,紅色表示電源線的顏色,藍線表示負電源的顏色,信號線用其它顏色的線等。第二、布線時要注意在器件周圍走線,不允許導線在集成塊上方跨過,盡量做到橫平豎直,以便進行檢查和排除故障。第三、電路之間要共地。
2.電路調試和故障的檢查與排除
2.1 直觀檢查
接線完后,不宜直接通電,首先要通過對安裝的各個關鍵部位的安裝進行檢查,確保各個關鍵點安裝合格后才能進行更進一步的檢查。電子電路的安裝比較復雜,在直觀檢查時主主要檢查連線、電路元件的安裝準確性,一般來說,檢察人員的專業知識尤為重要,對于有一定檢查和安裝調試經驗的施工人員來說,檢查更為方便和全面。
2.1.1 檢查連線的正確性
在所有的線路完成后,一定要對照設計的電路圖,對接線的各個部位進行檢查,注意沒有多線、漏線以及錯線的現象,對于關鍵的接點處特別注意,一旦發生問題,要及時排除。
2.1.2 電路元件安裝情況檢查
在一個電子電路中,會有很多電路元件,各個電路元件的安裝有一定的要求,手下要保證各個元件的引腳間有沒有短路的情況,確保合格后,再對一些常見元件,如晶體管、二極管以及集成塊進行檢查,確保各個元件的引腳插對,不會引起電路事故。
2.1.3 檢查電源與各個設備的連接
在電子電路中,如果電源與設備的連接不對,極易造成電路或者燒壞電源的情況,所以,在直觀檢查中,對于電源與各個設備的連接進行檢查,特別是與信號線的連接要正確。在對于電源的檢查中,應用一個極大電阻的萬能表,來檢查地線與電源之間的電阻值,避免地線與電源之間容易發生的短路現象或者開路,影響整個電路。
2.2 通電檢查
2.2.1 直接觀察
上述檢查無誤后給電路通電,然后用手觸模元器件,檢查有無異常現象(包括有無冒煙、有無異味和手摸器件是否發燙等)。如圖1共發射極放大電路所示,共發射極放大電路,通電一會用手摸晶體三極管,檢查該元器件是否發燙,果發燙說明該電路存在故障。立即切斷電源,檢查三極管引腳是否接對。
圖1 共發射極放大電路
2.2.2 測電壓法
用萬用表測量電路中電源、晶體管的靜態工作點電壓及集成電路引腳對地電位是否符合要求。以共發射極放大電路(如圖1所示)的故障檢查為例,正常工作時F點的電位為8V左右,若檢測得F點的電位12V,說明三極管內部斷路。
2.2.3 采用動態逐級跟蹤法
對于模擬電路,給電路輸入端加一個有規律的信號,用示波器依次檢查各級波形,并與正常波形對照,根據電路工作原理判斷故障點的位置。如圖1共發射極放大電路所示,輸入端加入一正弦波,通過示波觀察輸出波形。若調節可調電阻阻值,輸出波形不變或變化不大,說明三極管損壞。對于數字電路,還可用發光二極管來逐級顯示電路的輸入、輸出信號,觀察輸入輸出信號是否符合電路的要求,若不符合電路要求,則說明對應的邏輯電路出現故障。以計數譯碼顯示電路(圖2)為例,將電路分三部分進行檢測,首先檢測74LS290 計數器是否正常工作,然后檢測74LS248譯碼器是否正常工作,最后檢測七段數碼顯示器是否正常工作。如果與正常工作不相符,則說明該電路有故障。
圖2 計數譯碼顯示電路
2.2.4 元器件替代法
不改變電路的接線,通過故障分析更換懷疑可能有故障一些元器件來發現故障。如圖2計數譯碼顯示電路所示,通電后觀察電路工作情況,對電路進行故障分析,電路中可能出現故障的是集成電路74LS290,用好的74LS290更換電路中的74LS290,通電后電路仍然不能正常工作,說明不是74LS290出現故障。
2.2.5 電路不良影響的消除
電路工作頻率較高時,應采取如下措施消除電路的不良影響。(1)各輸入、輸出線和交、 直流引線不能混雜,并盡量使輸入、輸出線遠離時鐘脈沖線。(2)縮短引線長度,減小干擾信號。如存在負反饋的兩極放大電路中連線過長會使反饋不明顯。
3.電子電路系統的精度極其可靠性
對于一個電子電路來說,安裝調試的質量決定著系統的精度極其可靠性,一般來說,只有當測量電路的精度達到了一定要求后,才能正確投入使用。在對于精度的控制中,一個重要的方面就是對于電路元件的精度控制,首先對每個接入電路的元件進行精度測試,例如對電容的測試,要用高精度的電容表來進行測量,作為校準電容,確保精度準確且合格后才能接入正確的電路中。
對于安裝調試完成的正式產品來說,就要對電子電路四個方面的性能進行測試,包括抗機械振動的能力、電網電壓及環境溫度變化對裝置的影響、抗干擾能力以及長期運行實驗的穩定性,通過這四個方面性能的測試,合格后才表示電子電路的安裝調試成功。同時,電子電路安裝調試過程中出現故障也是在所難免的,這就要求安裝調試人員有一定的分析故障的能力,通過對于易發故障點的檢查,逐漸縮小故障發生的范圍,最終確定故障發生的位置并用有效的措施進行排除。
4.結束語
電子電路的安裝調試是一項專業性強的系統工程,在安裝時,一定要規范操作,采用正確的安裝方法。電子電路的調試更要結合理論,對各個關鍵環節進行把握,總之,只有充分掌握電子技術的基本理論和基本知識,注意上述電子電路在安裝調試中的幾個方面內容,勤學多練,就不難用邏輯思維的方法判斷和排除故障,獲得完善、可靠、性能優良的電子電路。
參考文獻
[1]劉敬慧.關于電子電路虛擬實驗系統的設計[J].才智, 2011(24).
[2]初強.自動化在應用電子當中的實現與應用[J].中國科教創新導刊,2011(35).
[3]呂俊霞.電子設備的可靠性技術[J].電子質量,2010,07.
篇2
1.1電子電路元件擊穿
因為電子電路的組成部分都是比較精密的線路和元件,所以會受到其自身性能的影響,如果運行環境的溫度較高或者電壓、電流負荷過大的情況下,超出了自身能夠承受的極限,就會出現擊穿現象,這種擊穿為稱為熱擊穿,表現特征為短路或者斷路,并且這種故障往往是無法恢復的,只能通過更換元件來維修。
1.2電子電路元件老化、退化
在電子電路系統長期運行的過程中,由于受到油污、高溫以及灼蝕影響,會導致絕緣性能下降,繼電器失靈等現象。這類故障主要是與運行的環境有關,所以為了減少故障的發生,要保持運行環境的清潔度,注意日常用車的養護。
1.3電子電路元件線路故障
在電子電路組成中的線路部分,內部的金屬線以及外部的絕緣層都具有一定的極限范圍,當絕緣失效或者金屬線斷開時,就是發生短路、短路以及旁路等現象而出現故障。此外,由于上次維修時對于線路的搭接不夠牢固,在使用的過程中容易導致觸電松動而脫落以及接觸不良等引起的故障。這類故障與元件本身的性能無關,一般都是由運行環境或者人為因素導致的。
2汽車電子電路故障的應急修理
2.1分析電子電路的原理,了解總體電路之間的關系。
不管是什么類型的維修工作,了解電子電路的整體情況是所有維修工作的前提條件,在此基礎上才能進一步展開維修工作。
2.2采用排除法由外至內進行排除。
汽車上許多電子電路,出于性能要求和技術保護等多種原因,往往采用不可拆卸封裝,如厚膜封裝調節器、固封點火電路等。如若某一故障可能涉及到其內部時,則往往難以判斷,需要先從逐一排除,最后確定它們是否損壞。
2.3注意元件替代的可行性。
如一些進口汽車上的電子電路,雖然可以拆卸,但往往缺少同型號分立元件代換,故往往需要設法以國產或其它進口元件替代,這涉及到元件替換的可行性問題。
2.4不允許采用“試火”的辦法判明故障部位與原因。
傳統汽車電器故障,往往可用“試火”的辦法逐一判明故障部位與原因。在裝有電子線路的進口汽車上,則不允許使用這種方法。因為“試火”產生過電流,會給某些電路或元件帶來意想不到的損害。
2.5防止電流過載。
不允許使用歐姆表及萬用表的Rx100以下低阻歐姆檔檢測小功率晶體管,以免使之電流過載而損壞。
2.6當心靜電擊穿三極管。
更換三極管時,應首先接入基極;拆卸時,則應最后拆卸基極。焊接時,應從電源上拔下烙鐵插頭,防止烙鐵燙壞元件。
3汽車電子電路故障的預防
3.1線路和接頭的日常維護
在汽車的日常維護中,每次檢修都要對線路和接頭進行檢查,要保證各個連接點都牢固緊致,相鄰的線路和接頭之間不能出現碰擦的現象,也不能出現銹蝕、脫焊的現象,保持線路和接頭的清潔,絕緣組件要保持正常狀態,不能有老化開裂的現象出現,上述情況一旦發現,就要馬上進行處理,或更換零件或采取相應的措施防止其再度發生。
3.2點火線圈的日常維護
引起點火線圈故障的主要原因是溫度過高,針對這個情況,在日常維護中應當做到以下幾點:3.2.1在較長時間停車等待或其他情況下發動機不運作的時候,及時的關閉點火開關,減少耗損。3.2.2電流過大是引起高溫的另一因素,因此要正確的串入附加電阻,更換時要選擇阻值正確的替換件。3.2.3經常觀察發電機的輸出電壓是否正常,一旦發現異常要及時檢修,以免產生超過電路負荷的電壓。3.2.4發動機在運作的過程中,要避免因絕緣體漏電,而引起的高壓電未進入缸內點火,在火花塞絕緣體頂端跳火的現象。3.2.5為避免點火線圈的溫度超過負荷,火花塞的間隙不能過大。
3.3白金燒蝕的日常維護
白金燒蝕是導致發動機啟動故障的常見原因之一,而針對此類故障的表現特征以及引發原因進行分析后,可以采取相應的預防措施。最基本的措施就是要保持白金的間隙處于正常范圍,在常規檢查中,對其進行調整,確保其間隙處于0.35~0.45毫米之間。與此同時還應該對白金的接面進行清潔處理,保證接合面表面的清潔和平整。為了減少因為電容器的運轉不良對白金造成燒蝕不平,所以應該對電容器的工作狀況實行定期檢查,及時發現問題及時處理。為減少因為分電器過分的摩擦損耗而導致搖擺不定,要做好凸輪電器軸的工作,保證在運轉期間處于狀態。對于運行電路的電壓電流要做好檢查工作,避免因為線路和元件因為超負荷運行而出現短路和斷路。
4結束語
篇3
關鍵詞:可進化硬件遺傳算法電子電路設計現場可編程門陣列
在人類的科學研究中,有不少研究成果得益于大自然的啟發,例如仿生學技術。隨著計算機技術和電子技術的發展,許多的科學研究越來越與生物學緊密相聯。在人工智能方面,已經實現了能用計算機和電子設備模仿人類生物體的看、聽、和思維等能力;另一方面,受進化論的啟發,科學家們提出了基于生物學的電子電路設計技術,將進化理論的方法應用于電子電路的設計中,使得新的電子電路能像生物一樣具有對環境變化的適應、免疫、自我進化及自我復制等特性,用來實現高適應、高可靠的電子系統。這類電子電路常稱為可進化硬件(EHW,EvolvableHardWare)。本文主要介紹可進化硬件EHW的機理及其相關技術并根據這種機理對高可靠性電子電路的設計進行討論。
1EHW的機理及相關技術
計算機系統所要求解決的問題日趨復雜,與此同時,計算機系統本身的結構也越來越復雜。而復雜性的提高就意味著可靠性的降低,實踐經驗表明,要想使如此復雜的實時系統實現零出錯率幾乎是不可能的,因此人們寄希望于系統的容錯性能:即系統在出現錯誤的情況下的適應能力。對于如何同時實現系統的復雜性和可靠性,大自然給了我們近乎完美的藍本。人體是迄今為止我們所知道的最復雜的生物系統,通過千萬年基因進化,使得人體可以在某些細胞發生病變的情況下,不斷地進行自我診斷,并最終自愈。因此借用這一機理,科學家們研究出可進化硬件(EHW,EvolvableHardWare),理想的可進化硬件不但同樣具有自我診斷能力,能夠通過自我重構消除錯誤,而且可以在設計要求或系統工作環境發生變化的情況下,通過自我重構來使電路適應這種變化而繼續正常工作。嚴格地說,EHW具有兩個方面的目的,一方面是把進化算法應用于電子電路的設計中;另一方面是硬件具有通過動態地、自主地重構自己實現在線適應變化的能力。前者強調的是進化算法在電子設計中可替代傳統基于規范的設計方法;后者強調的是硬件的可適應機理。當然二者的區別也是很模糊的。本文主要討論的是EHW在第一個方面的問題。
對EHW的研究主要采用了進化理論中的進化計算(EvolutionaryComputing)算法,特別是遺傳算法(GA)為設計算法,在數字電路中以現場可編程門陣列(FPGA)為媒介,在模擬電路設計中以現場可編程模擬陣列(FPAA)為媒介來進行的。此外還有建立在晶體管級的現場可編程晶體管陣列(FPTA),它為同時設計數字電路和和模擬電路提供了一個可靠的平臺。下面主要介紹一下遺傳算法和現場可編程門陣列的相關知識,并以數字電路為例介紹可進化硬件設計方法。
1.1遺傳算法
遺傳算法是模擬生物在自然環境中的遺傳和進化過程的一種自適應全局優化算法,它借鑒了物種進化的思想,將欲求解問題編碼,把可行解表示成字符串形式,稱為染色體或個體。先通過初始化隨機產生一群個體,稱為種群,它們都是假設解。然后把這些假設解置于問題的“環境”中,根據適應值或某種競爭機制選擇個體(適應值就是解的滿意程度),使用各種遺傳操作算子(包括選擇,變異,交叉等等)產生下一代(下一代可以完全替代原種群,即非重疊種群;也可以部分替代原種群中一些較差的個體,即重疊種群),如此進化下去,直到滿足期望的終止條件,得到問題的最優解為止。
1.2現場可編程邏輯陣列(FPGA)
現場可編程邏輯陣列是一種基于查找表(LUT,Lookupbr)結構的可在線編程的邏輯電路。它由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態,工作時需要對片內的RAM進行編程。當用戶通過原理圖或硬件描述語言(HDL)描述了一個邏輯電路以后,FPGA開發軟件會把設計方案通過編譯形成數據流,并將數據流下載至RAM中。這些RAM中的數據流決定電路的邏輯關系。掉電后,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用,灌入不同的數據流就會獲得不同的硬件系統,這就是可編程特性。這一特性是實現EHW的重要特性。目前在可進化電子電路的設計中,用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。
2進化電子電路設計架構
本節以設計高容錯性的數字電路設計為例來闡述EHW的設計架構及主要設計步驟。對于通過進化理論的遺傳算法來產生容錯性,所設計的電路系統可以看作一個具有持續性地、實時地適應變化的硬件系統。對于電子電路來說,所謂的變化的來源很多,如硬件故障導致的錯誤,設計要求和規則的改變,環境的改變(各種干擾的出現)等。
從進化論的角度來看,當這些變化發生時,個體的適應度會作相應的改變。當進化進行時,個體會適應這些變化重新獲得高的適應度。基于進化論的電子電路設計就是利用這種原理,通過對設計結果進行多次地進化來提高其適應變化的能力。
電子電路進化設計架構如圖1所示。圖中給出了電子電路的設計的兩種進化,分別是內部進化和外部進化。其中內部進化是指硬件內部結構的進化,而外部進化是指軟件模擬的電路的進化。這兩種進化是相互獨立的,當然通過外部進化得到的最終設計結果還是要由硬件結構的變化來實際體現。從圖中可以看出,進化過程是一個循環往復的過程,其中是根據進化算法(遺傳算法)的計算結果來進行的。整個進化設計包括以下步驟:
(1)根據設計的目的,產生初步的方案,并把初步方案用一組染色體(一組“0”和“1”表示的數據串)來表示,其中每個個體表示的是設計的一部分。染色體轉化成控制數據流下載到FPGA上,用來定義FPGA的開關狀態,從而確定可重構硬件內部各單元的聯結,形成了初步的硬件系統。用來設計進化硬件的FPGA器件可以接受任意組合的數據流下載,而不會導致器件的損害。
(2)將設計結果與目標要求進行比較,并用某種誤差表示作為描述系統適應度的衡量準則。這需要一定的檢測手段和評估軟件的支持。對不同的個體,根據適應度進行排序,下一代的個體將由最優的個體來產生。
(3)根據適應度再對新的個體組進行統計,并根據統計結果挑選一些個體。一
部分被選個體保持原樣,另一部分個體根據遺傳算法進行修改,如進行交叉和變異,而這種交叉和變異的目的是為了產生更具適應性的下一代。把新一代染色體轉化成控制數據流下載到FPGA中對硬件進行進化。
(4)重復上述步驟,產生新的數代個體,直到新的個體表示的設計方案表現出接近要求的適應能力為止。
一般來說通過遺傳算法最后會得到一個或數個設計結果,最后設計方案具有對設計要求和系統工作環境的最佳適應性。這一過程又叫內部進化或硬件進化。
圖中的右邊展示了另一種設計可進化電路的方法,即用模擬軟件來代替可重構器件,染色體每一位確定的是軟件模擬電路的連接方式,而不是可重構器件各單元的連接方式。這一方法叫外部進化或軟件進化。這種方法中進化過程完全模擬進行,只有最后的結果才在器件上實施。
進化電子電路設計中,最關鍵的是遺傳算法的應用。在遺傳算法的應用過程中,變異因子的確定是需要慎重考慮的,它的大小既關系到個體變異的程度,也關系到個體對環境變化做出反應的能力,而這兩個因素相互抵觸。變異因子越大,個體更容易適應環境變化,對系統出現的錯誤做出快速反應,但個體更容易發生突變。而變異因子較小時,系統的反應力變差,但系統一旦獲得高適應度的設計方案時可以保持穩定。
對于可進化數字電路的設計,可以在兩個層面上進行。一個是在基本的“與”、“或”、“非”門的基礎上進行進化設計,一個是在功能塊如觸發器、加法器和多路選擇器的基礎上進行。前一種方法更為靈活,而后一種更適于工業應用。有人提出了一種基于進化細胞機(CellularAutomaton)的神經網絡模塊設計架構。采用這一結構設計時,只需要定義整個模塊的適應度,而對于每一模塊如何實現它復雜的功能可以不予理睬,對于超大規模線路的設計可以采用這一方法來將電路進行整體優化設計。
3可進化電路設計環境
上面描述的軟硬件進化電子電路設計可在圖2所示的設計系統環境下進行。這一設計系統環境對于測試可重構硬件的構架及展示在FPGA可重構硬件上的進化設計很有用處。該設計系統環境包括遺傳算法軟件包、FPGA開發系統板、數據采集軟硬件、適應度評估軟件、用戶接口程序及電路模擬仿真軟件。
遺傳算法由計算機上運行的一個程序包實現。由它來實現進化計算并產生染色體組。表示硬件描述的染色體通過通信電纜由計算機下載到有FPGA器件的實驗板上。然后通過接口將布線結果傳回計算機。適應度評估建立在儀器數據采集硬件及軟件上,一個接口碼將GA與硬件連接起來,可能的設計方案在此得到評估。同時還有一個圖形用戶接口以便于設計結果的可視化和將問題形式化。通過執行遺傳算法在每一代染色體組都會產生新的染色體群組,并被轉化為數據流傳入實驗板上。至于通過軟件進化的電子電路設計,可采用Spice軟件作為線路模擬仿真軟件,把染色體變成模擬電路并通過仿真軟件來仿真電路的運行情況,通過相應軟件來評估設計結果。
篇4
創新實驗是各個大學正在認真實施及探討的一個重要課題,也是擺在教師和學生面前的一項首要任務,創新性實驗的開發需要創新性的教學平臺,幾年來,我們根據電子專業的教學特點,將電子電路專業的實驗同大學生創新創業實踐項目、大學生挑戰杯項目和畢業論文設計實踐這一系列創新內容相結合[1],實現了從“傳統教育模式”轉型為“創新教育模式”[2-3].例如:設計PNP和NPN三極管電流分配關系演示實驗儀,設計聲光控傳感器件性能的演示電路,設計可控硅導通特性演示電路,設計COMS集成電路特性演示電路等先進行電路的仿真實驗,進而制作成有創意的演示教具,開發設計了一系列創新實驗內容,既培養了學生的創新精神,又為實驗教學奠定了一定基礎.
2創新實驗電路舉例
幾年來山西師范大學物信學院電子專業通過開放性多種實驗訓練方式,學生制作出有特色的多種創新電路及創新電路實驗演示板,例如:圖1是用數字集成電路制作的三極管電流分配關系演示儀,接通電源,該演示儀能模擬PNP和NPN三極管3個電極電流的流動Ie=Ib+Ic,使學生對三極管的結構、特性達到深刻的理解.圖2是圖1三極管電流分配關系演示儀圖2單雙向可控硅導通性能演示實驗裝置用數字集成電路設計制作的單雙向可控硅導通性能演示實驗裝置[4-5].圖3是單向可控硅導通性能模擬演示圖,圖4是雙向可控硅導通性能模擬演示圖,該演示裝置如果將充電開關按下,電路左邊的充電回路就有閃閃發光的充電電流在流動,如果將觸發開關按下,右邊回路里就有閃閃發光可控硅導通電流在流動,單向可控硅電流只能有一個方向導通電流,而雙向可控硅可以有2種觸發方式,控制2個方向導通電流在流動,模擬導通電流如圖3~4所示,演示效果形象逼真,電路設計說服力強.圖5是聲光控特性原理設計框圖,圖6是聲光控特性演示實驗裝置圖,該實驗裝置可通過聲光傳感器將聲光信號送給功放電路及可控硅導通電路分別將聲光傳感器的導通特性通過1組發光管進行形象演示,使學生對聲光傳感器件的特性加深了理解.圖7是用多種數字集成塊巧妙組合而成的CMOS門電路邏輯功能特性演示實驗裝置,該裝置是對數字電路的綜合應用,用譯碼器、數碼管顯示器、555時基電路、計數器以及多個控制開關組成的數字門電路特性演示器,它可將各種門電路的輸出狀態通過發光管亮暗的方式、數碼管顯示“0”“1”的方式、計數器輸出端LED依次流動發光的方式,同時演示給學生,使學生對門電路的功能特性達到深刻的理解.圖8、圖9是學生制作的中學物理演示實驗內容,圖8將中學物理中二極管的單向導通、電容2個振動波的合成、聲波信號的演示、電磁感應現象等中學物理實驗電路用電子電路進行模擬演示,當有信號時電路右邊的輸出端接在二極管倍壓整流電路的輸入端,輸出端接的是1組高亮發光管,顯示感應電流的大小、方向等現象,顯示方式生動活潑、形象逼真.圖7CMOS門電路邏輯功能演示裝置電路顯示圖10是仿真電路的創新設計,它將圖7的CMOS門電路邏輯功能演示裝置進行仿真演示,圖8中學物理實驗演示儀裝置圖9LED型倍壓整流電路演示板從另一個方面演示了門電路邏輯功能特性,也是對實驗電路的一種創新設計,可以將各種創新電路都可以進行計算機仿真演示,這里就不一一例舉
3結束語
篇5
我在實驗教學中使用的朗威DISLabV6.5系統提供了20多種物理量傳感器,在電子電路實驗中常用的傳感器有電壓傳感器、電流傳感器、磁傳感器和微電流傳感器等。DISLab的軟件分為專用軟件和通用軟件。專用軟件用于完成預先設計好的演示實驗和學生實驗,針對不同的實驗提供各具特色的數據記錄、分析和演示界面。通用軟件的功能豐富,支持實驗數據的手動或自動記錄,可以選擇數據的采集頻率和顯示方式(數字、儀表和示波等),同時具有繪圖、擬合、運算等數據分析功能。在電子電路實驗中,我們常用通用軟件模塊。
2DISLab在電子電路實驗教學中的優勢
2.1有助于深入研究電路相關知識
DISLab具有強大的繪圖和圖像處理功能,通過“組合圖線”窗口可以實現繪圖、圖線分析、圖線控制和圖線回放等功能,為直觀揭示各種電路現象與電路物理量之間的關系創造了極好的條件。DISLab設有兩個“組合圖線”窗口,可同時觀察不同的物理量之間的關系,如同一個實驗中電流、電壓與時間的關系、電壓與電流的關系等。通過圖線分析功能,可對圖線進行多種擬合、求導、積分等分析和處理。通過圖線控制功能,可實現圖像的橫向、縱向自由縮放,既可展示圖線的具體細節,又能把握數據變化的全過程。通過圖線回放功能,可重新播放做過的實驗圖線,以便仔細觀察和進一步研究。通過圖線“鎖定”功能,可將圖線作為歷史參照保留在窗口內,當改變實驗條件重復實驗時,可將新獲得的圖線與參照圖線進行比較,總結實驗條件改變對實驗結果的影響。如在“三極管輸出特性曲線”實驗中,先將基極電流IB保持為恒定,得到一條ICE-IC曲線,再調整基極電流IB并保持為恒定,可得到第二條UCE-IC曲線。如果在繪制第二條UCE-IC曲線之前鎖定第一條曲線,我們可同時看到兩組曲線。借助于這樣的技術支撐,我們能直觀地觀察出相關物理量之間的關系,并對物理現象進行多角度的認識和深入研究。
2.2DISLab拓寬了傳統演示實驗的領域
DISLab依靠高靈敏度的傳感器和高速數據采集器,使過去令老師只能“黑板”上談兵的瞬間變化或可見度小的實驗過程變得顯而易見,比如電容的充放電、雙穩態電路、振蕩電路、自感現象等。DISLab中,數據采集器可將大量的數據在非常短的時間內記錄并傳送到電腦中,并通過配套的軟件直接處理和顯示,使得在傳統實驗設備中不容易檢測與觀察的物理量直觀地表現出來,增加了學生的體驗和感受,同時激發了試驗探究和和探求知識的欲望。例如:在電容充放電實驗中,因為電流的變化速度很快,如果用傳統的實驗儀器和手段測量電流誤差很大,而且無法觀察其變化規律。而利用DISLab后,實驗過程簡便直觀,探測靈敏度提高,實驗結果直觀,激發了學生的探究興趣。1)實驗過程:(1)將電壓和電流傳感器分別接入數據采集器;(2)按照圖1所示的實驗原理圖連接實驗裝置;(3)對傳感器“調零”;(4)按“組合圖線”按鈕啟動圖線功能,添加“U1-t、I1-t”圖線;(5)點擊“開始”按鈕,開始記錄實驗數據;(6)將開關撥到1(充電)位置;(7)當充電曲線穩定后,再把開關撥到2(放電)位置。完成以上幾個步驟后,在“組合圖線”窗口中可以看到如圖2所示的實驗曲線。2)實驗結論:當開關撥到1位置時,電容開始充電,電容兩端的電壓逐漸增加并趨于穩定,最終等于電源電動勢。在開關接通的瞬間電流很大,但電流隨著電壓的增加而逐漸減小,最終等于零。當開關撥到2位置時,電容開始放電,電容兩端的電壓逐漸減小并最終等于零。在開關接通2位置的瞬間,電路中產生很大的反向電流,但電流隨著電壓的減小而逐漸減小,最終等于零。該實驗中,DISLab直觀地顯示電流和電壓的瞬間變化,順利突破了教學難點,使學生輕松掌握電容的工作原理,顯著提升了教學效率。DISLab優化和挖掘傳統實驗儀器的測量和記錄功能,使得原來無法測量和無法觀察的實驗過程變得易如反掌,有效地延伸了人的感官功能,提升了實驗教學效果,在數字化實驗領域引領了革命性的變革。
2.3DISLab支持自制教具和實驗內容的擴充
DISLab提供的多種傳感器和功能豐富的軟件平臺,為教師發揮自己的主觀能動性、自助設計和制作教具提供了有力支持,為實驗課的教與學增添了活力,提高了實驗教學效果和質量。在實際教學中,我們還可以不斷地優化和創新實驗內容,通過把傳感器跟傳統實驗儀器、設備有效地組合,開發更多的學生實驗和演示實驗。通過優化實驗過程和內容、自制高效的實驗教具,還能不斷地擴充實驗平臺的功能,為學生提供更加直觀、形象和生動的示范和創造性的學習環境。
3結語
篇6
關鍵詞:電子電路 檢修工藝 操作技巧
一、較復雜電子電路故障檢修的步驟
1.電子電路類型識別
電子電路檢修前,必須對檢修的電子電路進行性質識別。判斷電路是模擬電路、數字電路還是集成運算放大電路;是處理、放大信號的,還是產生信號的振蕩電路;是電源電路還是開關電路。不同性質的電路,其檢修的方法、測量的手段,分析故障的要點等都不相同。
2.根據故障現象在電路圖上分析故障范圍
根據電子電路的功能、信號等方面進行區域劃分,結合故障現象,確定檢查的區域范圍。
3.確定電路檢測方案
確定電子電路的性質后,針對其特點,確定對電路進行檢測選用的儀器儀表、步驟、方法、測量點。
4.用測量法確定故障點
運用檢查工具和測量測試儀器儀表,對各個測量點進行測量判斷。根據儀器、儀表顯示的結果,遵循測量步驟,進行測量分析,直至查找到故障點。
5.檢修故障點,并通電試機
對電子電路進行器件檢修或更換后,必須進行調試,使其符合原來電路的要求。
6.整理現場
斷開電子電路的電源開關,將桌面雜物清理干凈。最后將電烙鐵斷開電源,將工具、儀表和材料擺放整齊。
7.作好維修記錄
記錄內容可包括:電子設備的型號、名稱、編號,故障發生日期,故障的現象、部位、原因,損壞的電器,修復措施及修復的運行情況等。記錄的目的是作為檔案以備日后維修的參考,并通過對歷次故障的分析,采取相應的有效措施,防止類似事故的再次發生或對電氣設備本身的設計提出改進意見等。
故障檢修的操作要點:一是測量在線電子元器件時,通過對換表筆進行測量結果比較,能較好地避免判斷失誤。二是在測量法檢查故障點時,一定要保證各種測量工具和儀表完好,使用方法正確,還要注意感應電對其他電子元器件、電子電路的影響,以免擴大故障范圍。三是檢修完畢后,應將檢修過程涉及的各焊點重新檢測一遍,是否有虛焊、漏焊現象;各連接導線應整理規范美觀,同時,將印制電路板及箱殼內的灰塵、雜物清理干凈。四是每次排除故障后,都應及時總結經驗,并做好維修記錄。
二、較復雜電子電路故障檢修注意事項
1.較復雜電子電路故障檢修應注意的問題
(1)在處理故障時,與電路圖中的參數進行比較,可以少走彎路。
(2)根據需要,需補焊的焊點按焊接工藝要求補焊,該更換的電子元器件按同型號同參數的要求更換。
2.元器件的拆法和重新焊接應注意的幾個問題
(1)引腳較少的元器件的拆法。一手拿電烙鐵加熱待拆元器件的引腳焊點,熔化原焊點上的焊錫,一手用鑷子夾住元器件輕輕往外拉。
(2)多焊點元器件且元器件引腳較硬的拆法。①采用吸錫器、吸錫材料或吸錫式電烙鐵逐個將焊點上焊錫吸掉后,再將元器件拉出。②采用專用工具,一次將所有焊點加熱熔化,取下被焊物。
(3)重新焊接。重焊電路板上的元器件,首先將元器件孔疏通,再根據孔距用鑷子彎好元器件引腳,然后插入元件進行焊接。
三、較復雜電子電路故障的檢修方法
1.直流電壓檢查法
對整個電子電路某些關鍵點在有無信號時的直流電壓進行測量,并與正常值相比較,經過分析便可確定故障范圍,然后再測量此故障電路中有關點的直流電壓,就能較快地找出故障所在點。
2.交流電壓檢查法
交流電壓檢查主要是用來測量交流電路是否正常。對于音頻輸出電路或場輸出電路,有時也可以用萬用表dB擋或交流電壓擋串聯一只高壓電容器,來檢測有無脈沖或音頻信號,由于所測量的是脈沖或音頻電壓,萬用表的讀數只作為判斷電路是否正常的參數,不能代表實際電壓值。
3.電阻檢查法
電阻檢查通常在關機狀態下進行,主要檢查內容如下:
(1)用來測量交流和穩壓直流電源的各輸出端對地電阻,以檢查電源的負載有無短路或漏電。
(2)用來測量電源調整管、音頻輸出管和其他中、大功率管的集電極對地電阻,以防止這些晶體管集電極對地短路或漏電。
(3)測量集成電路各腳對地電阻,以判斷集成電路是否損壞或漏電。
(4)直接測量其他元器件,以判斷這些元器件是否損壞。
4.電流檢查法
直流電流檢查,常用來檢查電源的輸出電流,各單元電路的工作電流,尤其是輸出極的工作電流,這種方法更能定量反映電路的靜態工作是否正常。
5.示波器測量法
篇7
關鍵詞電子電路;實踐教學;考核方式;教學效果
1電子電路實踐課程的教學目標
電子電路實踐教學是電子信息工程與通信工程專業的一門重要的實踐性課程,它集電子電路設計、軟件設計、電路仿真與調試于一體,目的是培養學生從事電子技術類工作的職業能力,在課程中體現為電子電路設計與制作的能力。該實踐課程以電子產品為載體,強調以工作過程作為學生的主要學習手段,通過分析、設計、制作和調試實用電子電路,促進學生掌握現代電子技術專業技能,促進電子技術在工程中的應用,培養學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力,提高學生電子電路技術的實踐技能,了解開展科學實踐的流程和基本方法,并逐步形成嚴肅、認真、實事求是的科學作風,以滿足社會對高技能人才的要求。
2電子電路實踐課程的教學要求
為了培養學生的良好的學風,充分發揮學生的主觀能動性,培養學生的綜合能力和創新意識,保證實踐項目順利完成,對學生有下述要求。
2.1實驗前的要求
做實驗前應認真閱讀實驗指導書,明確實驗目的,了解實驗原理、實驗內容,掌握試驗中所用儀器的性能和使用方法,掌握實驗步驟及注意事項。
2.2實驗過程中的要求
進入實驗室要遵守學生守則及實驗室的各項規章制度,按照實驗設計認真接線,合理布局,按照操作流程正確使用制作工具和測試設備。在實驗過程中如果遇到問題,或儀器設備發生故障,應該立即切斷電源并報告老師。在實驗過程中要認真記錄實驗數據并及時保存,離開實驗室時要將實驗物品整理好并關閉電源。2.3實驗后的要求做完實驗后要求認真撰寫實驗總結報告。實驗項目的最終結果需體現在實驗總結報告中,因此實驗總結報告是課程設計非常重要的環節。實驗總結報告內容要齊全,應包括實驗儀器的名稱、型號和編號,實驗所用耗材,實驗電路原理圖,實驗結果,實驗數據的整理,實驗現象的分析、實驗方法、儀器使用、問題分析、討論、改進建議和總結等。實驗總結報告完成后按要求及時交給老師。在整個教學過程中,理論知識的學習伴隨實驗任務的實施,做到融教、學、做為一體。
2.4實驗操作的具體要求
(1)能正確識別、檢測和選用電子元器件(2)能對電子電路進行分析和計算(3)能讀懂電子電路原理圖(4)能按照電路原理圖在面包版上搭接實用電路(5)能按照電路原理圖制作并焊接實用電路(6)熟練使用萬用表、示波器等電子測量儀器進行電路參數的測量(7)能對制作完成的電路進行測量、調試以滿足設計要求(8)能按要求完成實踐課程的總結報告。
3考核方式及成績評定方法
每個項目均要提交電路實物、項目設計報告,并現場進行演示,最終以學生實際任務的完成情況、項目報告撰寫情況和演示情況作為學業評價依據??偝煽兊臉嫵桑喉椖靠荚u成績占總成績的80%。平時成績占總成績的20%。即總成績=平時成績×20%+項目考評成績×80%??己藰藴剩海?)良好①正確識別觸發器、計數器、編碼器、譯碼器、數碼管,能檢測其好壞。②能畫出電路圖,正確分析電路的工作原理。③具備較強的實操能力,基本能獨立搭接、調試電路,要求布線清晰、合理。④按時完成項目設計報告,并且報告結構完整、條理清晰,具有較好的表達能力。⑤演示時回答問題正確,表述清楚。(2)優秀在達到良好的基礎上,同時又具備以下條件①理論分析透徹、概念準確,能獨立完成項目設計全部內容。②能客觀地進行自我評價、分析判斷并論證各種信息。(3)合格①對電路工作原理分析基本正確,但條理不夠清楚;②能自主制作電路,但出現問題不能獨立解決;③按時完成項目設計報告,報告結構和內容基本完整。(4)不合格有下列情況之一者為不合格①無故不參加項目設計;②未能按時遞交操作結果或項目設計報告;③抄襲他人項目設計報告;④未達到合格條件。不合格的同學需重做本項目直到合格為止。
4結論
電子電路實踐課程改革歷經兩年的實際檢驗顯示出巨大的效果,學生對實踐課程的興趣有很大提高,能制作出符合實驗要求的產品,提升了學生對項目的想象力,創造力和執行力。這極大提高了學生應對社會發展的信心,提升了學生跟進信息技術發展的能力,證明了電子電路實踐課程教學改革的效果。當然。改革不是一蹴而就的,需要持續不斷的進步和完善,期待將來有更好的教學效果。
參考文獻
[1]高低頻電路設計與制作[M].科學出版社,[日]鈴木雅臣,鄧學,2017
[2]電子電路設計與實踐[M].國防工業出版社,劉妍妍,周文良,2015
篇8
一般情況下,半導體集成電路常用直流電壓,電網中的電壓通常是交流電壓,若要將電網中交流電的電壓換成直流電壓,則需要借由電壓變壓器進行降壓,再經由整流電路實現交流電壓轉換為直流電壓的目的。但是,整流過后的直流電壓內還存在著交流電壓的成分,應采用濾波電路濾除夾雜的交流電壓,得到平滑純正的直流電壓。通過利用Protel98軟件進行模擬仿真和分析發現,沒有接連濾波電路之前,整流電路所輸出電壓的波形呈現為直流電壓。而將濾波電容器加在電路中以后,不僅可以降低整流輸出脈動直流電壓,并使電容器的容量得以改變,還能夠改變電路開關電源的波紋。如果需要較小的電路開關電源波紋,受負載電流大小的影響,應該將電容量調大。由于電流大的時候,放電的速度比較快,最電容量的要求就會增大。而當電路交流成分減少時,也會使電容器的容量減少,因此容量改變以后所輸出的計算結果也會不同于容量改變前的計算結果。通過采用示波器進行測試后發現,利用Protel98軟件模擬仿真后輸出來圖形同實際電路測試輸出的波形相同。由此可見,若要改變電子電路中的某個元件,只需要利用Protel98軟件修改參數就可以實現,從而達到模擬仿真應實現的目標。Protel98軟件成為修改和優化設計電子電路的有效輔助工具,也是電子電路設計模擬仿真的重要手段。利用Protel98軟件模擬仿真電路設計的具體步驟包括以下幾個方面:第一,根據電子電路設計的主要目標和所需規模繪制準確的電路原理圖。在繪制原理圖時,應選用比較簡單和普及的電路,從而有效實現模擬仿真的目的。第二,繪制完電路原理圖之后,借由Protel98軟件設置元件的參數,通過鼠標選中元件并雙擊元件的性質項目后,就可以修改元件的參數。修改結果可以利用電子電氣法進行測試和檢查,從而找出出現錯誤的地方,再通過有效的分析和科學的修改,就可以完善電路設計。第三,再用Protel98軟件模擬繪制出的電路原理圖,并對電路功能進行仿真和驗證,從而判斷所設計的電路是否具有可行性。
2基本邏輯門電路的模擬實驗
Protel98軟件的仿真器由實用的數模與模擬混合而組成,利用網表文件將電路的所有元素結合起來,使數字仿真與模擬間的壁壘被有機的打破,再利用波形記錄分析系統將數字波形的結果同模擬結果一起顯示出來,組合成一個各種門電路。在進行模擬實驗時,應首先輸入繪制出來的電路圖,并編輯激勵信號波形和跟蹤誤差信號的波形,再從電子元件的數據庫里找出相關的數據,利用這些數據進行電路模擬,并計算出波形模擬的結果。而從繪制的波形圖中可以發現,當輸入信號的電平組合表現為高—高、高—低、低—低和低—高時,基本邏輯門電路輸出的信號和輸入的信號之間具有可行的邏輯性關系。由此可見,利用Protel98軟件對數字電路進行模擬仿真,不僅能擴大模擬電路設計規模,而且對其進行定時的精確度也非常高,通過采取輸入不同激勵信號波形的方式,可以準確修改基本邏輯門電路數據庫的特性。不但如此,Protel98軟件進行電路模擬仿真,其良好界面對于分析電路設計和修改電路設計具有重要的意義。
3結束語
篇9
1方案
我們的方案是:利用Proteus構建虛擬實驗室,教師給出設計任務書,學生在PC機上根據任務書在Proteus上設計電路,并利用系統提供的功能完成電氣檢查及仿真調試,當仿真結果滿足任務書要求后,再在面包板上進行實物的安裝調試。下面以數字鐘的設計為例加以說明。
1.1進行Proteus軟件的講授
Proteus軟件與學生之前學過的Protel99se具有相似之處,其電路原理圖的設計流程是一致的,都包含新建設計文檔、設置編輯環境、放置元器件、原理圖布線、建立網絡表、電氣檢查、仿真、存盤輸出的基本過程。在教學中應充分利用知識的遷移作用,把Proteus與Protell99聯系起來,使新舊知識建立聯系,從而降低學習的難度。在這里主要要求學生掌握Proteus的界面組成、菜單、工具欄的使用方法以及電路原理圖的設計流程。
1.2布置任務書
數字鐘的設計可以用多種元件來實現,但為了便于組織教學,在任務書中可對元件進行統一規定。任務書如下:設計要求:1)用Proteus畫出原理圖并進行仿真調試2)在面包板上用6只LED數碼管輸出顯示時、分、秒3)寫出詳細的設計報告所用元器件:1)集成電路:74LS1606片,CD45116片,與非門74LS005片,CC7555定時器1片,2)電阻:10K電阻2個3)電容:47μF1個,0.01μF1個4)其他:共陰極顯示器6片
1.3原理圖的設計與仿真
1)教師給出電路框圖,并分析各單元電路的功能。電路框圖是整個課程設計的總體框架,教師直接給出電路框圖,可以避免學生設計的盲目性,提高針對性,數字鐘的電路框圖如圖1所示2)電路原理圖的設計這項工作是整個課程設計的核心工作。第一步,教師可對學生學過的555定時器構成的多諧振蕩器、計數器、譯碼器及數碼管的知識進行針對性的復習,指導學生查閱74LS160、CD4511、74LS00及CC7555定時器的功能及引腳圖。第二步,學生根據教師給定的元件在Proteus平臺上行各單元電路原理圖的設計??刹捎迷O計與仿真調試交叉進行的方法。按照由易到難的原則,可采用如下的設計順序:①振蕩器的設計與仿真調試;②顯示器、譯碼器的設計與仿真調試;③計數器的設計與仿真調試。設計的基本操作步驟是:①選擇、放置元件;②設置元件的屬性;③連線。仿真調試的基本操作步驟是:①單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真;②系統自動檢測電路,如有錯誤,會有出錯提示?;蛘哌\行結果不符合任務書要求時,可單擊仿真工具欄上的停止按鈕;③修改電路;④再仿真,直至運行結果符合要求為止。3)總電路的設計把上述已設計好的各單元電路按照電路框圖連接起來,即可得到總電路原理圖。4)總電路的仿真單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真,如有錯誤,則對電路進行修改,再進行仿真,直至6只數碼管均能正常顯示時間為止。
1.4在面包板上完成搭建并調試
經過前期在Proteus上的設計及仿真成功,已經證明電路圖的正確性。在面包板上的搭建及調試,主要是鍛煉學生的實踐動手能力,培養認真細致的工作態度,熟練掌握常用儀器的使用方法。
2注意事項
篇10
課程設計,顧名思義,應該是在老師的指導下由學生親自去設計。只有把設計這個環節交給學生,讓學生成為設計的主體,才能督促學生去復習有關的電子電路知識,并開動腦筋運用所學知識去設計,從而鞏固和提高已學知識,培養設計能力,提高他們的創新精神及創新能力。然而,現有的實驗室設計平臺具有工作效率低、耗時、費力、可擴展性差、經濟成本高的缺點,致使一些學生對設計望而生畏。筆者認為,把Proteus軟件運用于電子電路課程設計的教學,可以大大節約設計時間和經濟,提高學生的學習興趣,從而鍛煉學生的設計能力,培養學生的創新精神。
Proteus是英國LabcenterElectronics公司研發的一款多功能EDA工具軟件,它含有30多個元件庫及萬種以上的元器件、多種現實存在的虛擬儀器儀表如示波器、豐富的測試信號源用于電路的測試以及先進的混合仿真系統。它除了具有和其他EDA工具軟件一樣的原理圖繪制、PCB自動或人工布線及電路仿真外,其電路仿真還具有互動性,如有顯示和輸出,還能看到運行后輸入輸出的效果。
1方案
我們的方案是:利用Proteus構建虛擬實驗室,教師給出設計任務書,學生在PC機上根據任務書在Proteus上設計電路,并利用系統提供的功能完成電氣檢查及仿真調試,當仿真結果滿足任務書要求后,再在面包板上進行實物的安裝調試。下面以數字鐘的設計為例加以說明。
1.1進行Proteus軟件的講授
Proteus軟件與學生之前學過的Protel99se具有相似之處,其電路原理圖的設計流程是一致的,都包含新建設計文檔、設置編輯環境、放置元器件、原理圖布線、建立網絡表、電氣檢查、仿真、存盤輸出的基本過程。在教學中應充分利用知識的遷移作用,把Proteus與Protell99聯系起來,使新舊知識建立聯系,從而降低學習的難度。在這里主要要求學生掌握Proteus的界面組成、菜單、工具欄的使用方法以及電路原理圖的設計流程。
1.2布置任務書
數字鐘的設計可以用多種元件來實現,但為了便于組織教學,在任務書中可對元件進行統一規定。任務書如下:
設計要求:
1)用Proteus畫出原理圖并進行仿真調試
2)在面包板上用6只LED數碼管輸出顯示時、分、秒
3)寫出詳細的設計報告
所用元器件:
1)集成電路:74LS1606片,CD45116片,與非門74LS005片,CC7555定時器1片,
2)電阻:10K電阻2個
3)電容:47μF1個,0.01μF1個
4)其他:共陰極顯示器6片
1.3原理圖的設計與仿真
1)教師給出電路框圖,并分析各單元電路的功能。電路框圖是整個課程設計的總體框架,教師直接給出電路框圖,可以避免學生設計的盲目性,提高針對性,數字鐘的電路框圖如圖1所示
2)電路原理圖的設計這項工作是整個課程設計的核心工作。
第一步,教師可對學生學過的555定時器構成的多諧振蕩器、計數器、譯碼器及數碼管的知識進行針對性的復習,指導學生查閱74LS160、CD4511、74LS00及CC7555定時器的功能及引腳圖。
第二步,學生根據教師給定的元件在Proteus平臺上進行各單元電路原理圖的設計。可采用設計與仿真調試交叉進行的方法。按照由易到難的原則,可采用如下的設計順序:①振蕩器的設計與仿真調試;②顯示器、譯碼器的設計與仿真調試;③計數器的設計與仿真調試。設計的基本操作步驟是:①選擇、放置元件;②設置元件的屬性;③連線。仿真調試的基本操作步驟是:①單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真;②系統自動檢測電路,如有錯誤,會有出錯提示?;蛘哌\行結果不符合任務書要求時,可單擊仿真工具欄上的停止按鈕;③修改電路;④再仿真,直至運行結果符合要求為止。
3)總電路的設計
把上述已設計好的各單元電路按照電路框圖連接起來,即可得到總電路原理圖。
4)總電路的仿真單擊仿真工具欄中的“開始”按鈕,即可進行仿真,如有錯誤,則對電路進行修改,再進行仿真,直至6只數碼管均能正常顯示時間為止。
1.4在面包板上完成搭建并調試
經過前期在Proteus上的設計及仿真成功,已經證明電路圖的正確性。在面包板上的搭建及調試,主要是鍛煉學生的實踐動手能力,培養認真細致的工作態度,熟練掌握常用儀器的使用方法。
2注意事項