电子设计综合实验-要求及交流信号测量.ppt

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1、电子设计综合实验课程整体安排30学时：设计制作基础训练、输入通道设计训练、输出通道设计训练、控制单元及接口电路设计训练、系统设计训练要求良好的自学精神，当堂实验完成不了的，自行找时间在下次实验开始前完成。个别元器件自行解决，留好发票和元器件清单。提交：设计报告（后附：实物清晰的照片，设计成员和实物的合影）设计项目的ppt报告视频文件考核方法：设计实物及设计报告成绩（60分）实验过程及作业（40分）电子设计竞赛的要求及知识需求基本知识涵盖电路分析、模拟与数字电路、高频/非线性电子电路主要知识点；单元电路分析、验证、设计方法；电路主

2、要性能指标测量方法；重要基本概念：时域与频域、频率与相位、功率与效率，瞬态与稳态，有源与无源，调制与解调、传输与接收、同步与异步、集中与分布，线性与非线性，捕捉与跟踪，反馈、动态范围、精度、分辨力、阻抗、匹配、稳定度、调整能力等等。基本技能元器件识别、寻找、运用常用仪器工作原理、使用方法；资料查阅：书、刊、网；电路设计与仿真；印刷电路板设计；工装：焊接、装配电子测量方法：参数测量，准确度与误差分析调试方法：故障分析和排除文档整理：章节、文字、图表的规范化。基本设计能力掌握先进仪器使用方法（如数字存储示波器、逻辑分析仪等）；掌握单

3、片机/嵌入式、CPLD/FPGA、*DSP基本知识；掌握更先进的工具软件、开发系统，结合硬件实现较小电子系统的能力；掌握一些系统分析软件，能完成单元、系统设计；综合设计能力实现小系统的设计实现能力；掌握常用传感器、执行机构的基本知识，和用简单的或与本专业有关的光、机、电一体化组成系统的能力；能在网上查阅相关元器件资料，具有一定的选择能力，并能根据要求正确使用；具有绘制印刷板能力，并有初步的电磁兼容知识；具有接受和掌握“嵌入式系统”的开发能力；具有接受和掌握“SOC”的开发能力；电子系统设计过程确定设计目标需求分析：从非技术和技术

4、两方面分析；性能设计：功能，技术性能与指标；支撑技术：关键技术，相关技术；实现方法：技术方法，技术路线；完成形式：原理/性能样机，实用样机。系统分析：系统可以按功能分解成若干个功能相对独立、单一的单元模块;设计过程模块设计与实现系统调试系统测试文档整理系统分析系统分析：单片机+FPGA小系统MCUFPGAKeyBoardRS232/CANLCD/LEDMemoryADCDACI/OInterfaceExtSTDInterface电子系统设计过程确定设计目标系统分析：系统可以按功能分解成若干个功能相对独立、单一的单元模块;设计过程

5、模块设计与实现系统调试系统测试文档整理软件调试，硬件调试，系统联调功能调试与指标调试调试内容、方法与手段调试步骤测试内容与测试方案测试仪器与测试工具功能测试与指标测试测试数据记录与结果分析确定电路形式/确定软件框图与基本算法；理论分析与计算元、器件选择电路设计与仿真电路装配电路调试电路测试方案论证与方案比较理论分析与参数计算单元电路设计与实现软件设计系统测试与数据处理结果分析/结论课程讲解安排设计安排5-9周3项目一：交流电压参数的测量。完成放大电路、比较器的设计。实现：用信号发生器产生弱信号，用示波器的两个通道分别观察输入和输

6、出信号。4完成AD转换。实现：用MCU采集转换后的数字量。5完成幅度的测量。实现：对AD转换器输出的信号进行测量，并能显示3位测量值（幅度）。6完成频率的测量。实现：对比较器输出的信号频率进行测量，并能显示3位测量值（频率）。7项目验收：交流电压参数的测量8-11周项目二：2013年全国电子设计竞赛题（本科）12项目验收3课程安排、设计制作基础训练及项目讲解4传感器电路5单片机6嵌入式系统的软件设计及开发82013年全国电子设计竞赛项目讲解基本要求：1.用给定运放制作一个放大器（20分）增益：>20dB；带宽：>100KHz2.

7、用MCU或FPGA作为主控单元，和已设计的放大器制作一个频率计（30分）测量范围：10Hz～100KHz，显示：3位发挥部分：1.提高放大器性能（20分）：增益：60dB；带宽：500KHz2.增加测量参数（20分）：电压幅度，测量范围：输入信号越小越好3.显示以下幅值（10分）：Asin20°Asin40°Asin60°Asin80°项目一：交流电压参数的测量LED或液晶均可元件清单运放：TLV2464、LM324比较器：TLC372AD变换器：ADC0820（或MCU内部自带的ADC）设计框图放大器AD变换比较器MCU/FP

8、GA3位显示被测信号10….01，实现幅度测量实现频率测量基准信号思考对于只知频率范围的周期信号，如何实现幅度的测量。如何实现周期信号频率的测量。设计电路分解：1.基本放大器设计：增益>20dB；带宽>100KHz2.提高放大器性能：增益60dB；带宽500KH