电子设计课件1.ppt

电子技术综合设计与实践 课程目标 本课程是在学习完《模拟电子技术》、《数字电子技术》和《高频电子线路》后开设的实践性教学课程。课程通过一个工程性题目的设计训练，综合运用以上三门课程的知识解决一个实际问题，通过训练，达到以下目的： 1、加深对以上三门课程所学内容的理解； 2、能够在设计中综合运用所学知识解决实际问题； 3、初步掌握工程设计的一般方法，具备一定的工程设计能力。 4．培养独立思考和独立解决问题的能力，培养科学精神和严谨的工作作风 。 实习任务 以《模拟电子技术》、《数字电子技术》和《高频电子线路》课程的知识为基础，结合一些常用及部分新型的器件和电路，按照设计任务书的要求，完成一个综合模拟电路、数字电路和高频电子知识的电路系统的设计。 1.完成教师给定题目的设计任务，要求初步掌握工程设计的一般步骤和常用方法。包括审题、明确技术要求和指标、查阅资料、初步确定技术方案、系统框图确定； 2．单元电路设计、电路仿真。要求学习常用CAD软件的使用方法，在条件具备时在设计中应运用这些软件。 3．安装调试、电路测试。要求认识一些常用的元器件及其技术参数，掌握一定的电子安装工艺，学会常用仪器、仪表和工具的使用。 4．电路测试及验收。 5．设计报告的书写等环节. 实习学时分配 实习成绩评定 设计成果是符合任务要求的实物、电路原理图和设计报告。 ?根据训练过程中的表现、设计出的实物、电原理图、设计报告、答辩以及考勤进行成绩评定，各项所占比例为20%∶30%∶20%∶20%∶10%。成绩分优秀、良好、中等、合格和不合格5档。 实习题目：二选一 题目1. 数字锁相频率合成器 . . 题目2. 3位半数字显示温度计; 也可自选,但必须经指导教师认可设计题目后方可进行设计。 要求：16周（1、2班）、18周（3、4班）周一前拿出电路系统框图及电路实现的方案。 设计内容 题目1.数字锁相频率合成器 . 设计要求和设计指标 （一）设计指标 利用锁相环设计的频率合成器： 要求：输入频率fi=100 Hz； 输出频率fO=100Hz～99.9 KHz； 倍频系数:N=1～999 参考芯片: 锁相环芯片CD4046 、可编程4位BCD码1/N计数器MCI4522。 （二）实验测试要求 1．测VCO曲线，即压控振荡器曲线； 2．测VCO中心频率f0； 3．求VCO增益：K=Δf/ΔV； 4．测锁相环锁定范围：fL～fH； 5．求频率合成器的阶数。 题目分析和设计步骤： 1.根据给出的技术指标的要求，确定使用的电路结构形式； 2.确定输入电压值： 3. 电路的各器件的选择： 4.各电路参数计算 根据给出的设计指标（参数），对各部分电路参数进行计算； 5.调试与检测 电路性能的实验。以检验设计是否合适，如果不合适，还需对电路进行修改，直到合适为止。 前期工作 1.了解锁相环路的工作原理和特点及基本结构，掌握其VCO压控振荡器的工作原理与作用； 2.熟悉相关芯片的性能参数及使用方法。 3.收集锁相环式数字频率合成器的电路各组成器件的相关资料，掌握其工作原理后进行预设计。 锁相环路的原理和基本结构 一)、锁相环基本构成 锁相环（PLL）是一个相位的负反馈控制系统。在电子设备中用于频率合成、频率调制与解调、信号检测等方面。在通信、雷达、遥控测控及自动控制等领域得到广泛的应用。 锁相环基本构成如图1。是由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三个基本部件组成。 图1 锁相环路的基本构成 二)、锁相环的原理 工作过程： 鉴相器依据输入参考信号fi和压控输出信号的相位差Δθ输出相应的误差电压Ud，Ud经环路滤波滤除高频分量和噪声后输出控制电压Uc，用Uc去控制压控振荡器的频率，使压控振荡频率fV向参考信号fi靠拢。 环路正常工作时，最终使两者频率相等而仅保持一个较小的剩余相差。此时鉴相器输出控制电压为直流，压控振荡频率不再变化，环路维持这一平衡状态。 当外界环境的参数发生变化时压控振荡频率发生变化时，参考信号fi和压控输出信号的相位差、误差电压及控制电压都将随之改变，系统自调整结果使之达到新的平衡，其对应的是一个新的剩余相差和控制电压来维持其工作。 参数指标： ①相位差转换为误差电压： 式中Ud为鉴相器输出电压振幅 ②VCO的压控特性 压控振荡器是一个电压―频率变换装置，在环中作为被控振荡器，它的振荡频率随输入控制电压线性地变化，即应有变换关系 K0为控制灵敏度或称增