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1、2023/4/3,Chapter 4:,1,小型电子琴的 设计和制作,主讲：路勇,2023/4/3,Chapter 4:,2,培养学生的工程素质和团队精神。提高查阅和利用资料的能力。培养学生综合设计和实践能力。熟悉电子电路设计中的各个环节。掌握滤波器、比较器以及彩灯驱动电路的设计和调试。了解数字电子芯片的应用。,一、课程性质：是模拟电子技术和数字电子技术的应用实践课程。,二、课程目的：,2023/4/3,Chapter 4:,3,三、课程设计要求：,设计并制作出能实物11周开始至13周结束以小组为单位（3-5人一组），自由组合3.13周课程设计答辩（交作品与设计报告）4.可自选或自命题5.注重
2、结果同时更注重过程,2023/4/3,Chapter 4:,4,四、设计任务,1、实验基本要求及设计指标：（1）玩具电子琴设有八个音阶1、2、3、4、5、6、7、1，每按一下琴键，扬声器发出一个音符的声音。（2）电子琴键采用普通按钮，并能用数码显示所按琴键。,设计一个玩具电子琴的设计。,2023/4/3,Chapter 4:,5,（1）基本要求 1）功能实现；2）音准满足下表中的设计频率；3）仿真结果；,2、技术指标,2023/4/3,Chapter 4:,6,（2）发挥部分：1）演奏时音量可以调节，并有一定的节拍以满足演奏歌曲的要求。2）设置扩展开关自动演奏音乐。（用单片机控制）3）USB口
3、供电,2023/4/3,Chapter 4:,7,五、总体设计方案,1、基本原理根据题目要求：1）当物体振动时，能够发出声音。振动的频率不同，声音的音调就不同。2）在电子琴里，虽然没有振动的弦、簧、管等物体，却有许多特殊的电装置，每个电装置一工作，就会使喇叭发出一定频率的声音。当按动某个琴键时，就会使与它对应的电装置工作，从而使喇叭发出某种音调的声音。,2023/4/3,Chapter 4:,8,方案一：,玩具电子琴的电路框图,2023/4/3,Chapter 4:,9,玩具电子琴的电路原理图,2023/4/3,Chapter 4:,10,2023/4/3,Chapter 4:,11,方案二：
4、,T=1+T2=0.7(RA+2RB)C,玩具电子琴的电路原理图,2023/4/3,Chapter 4:,12,2023/4/3,Chapter 4:,13,六、电子电路设计的一般过程,1、总体方案设计（关键步骤、体现设计思想，涉及到设计的成败）2、方案的优化和选择（简化、精度、成本）3、功能电路的设计及参数计算 4、画出总体电路图 5、仿真EWB或Multisim（或实验板试验）6、选择元器件7、PCB版的设计Protell8、安装调试,2023/4/3,Chapter 4:,14,七、电子电路设计中常见问题,1、模块之间的级联（数字电路的高低电平匹配、模拟电路阻抗匹配问题、耦合方式）2、芯
5、片选择（参数、电源电压）3、PCB设计中要注意的问题（手动、元件安排）4、安装调试方法（布局、分块调试、关键点显示）5、工艺细节（导线的整理、定位螺钉）6、焊接（不虚焊、焊点大小适中、且有光泽）,2023/4/3,Chapter 4:,15,1、先布集成电路和晶体管的位置 2、其它器件按着距离核心器件的远近、连线方便。3、如有发热器件要远离集成电路和晶体管 4、合理布置地线（入出、模数、去耦与入）5、电磁干扰（干扰源远离放大器）5、检修方便,布线原则：,2023/4/3,Chapter 4:,16,当两个电路连接在一起时，,驱动能力：输出电阻和负载电阻最小值的比值，即,一、阻抗匹配,7-1 电
6、子电路功率的基本概念,负载RL,越大越好,（1）稳态输出驱动能力：电路处于稳定状态时所具有的输出驱动能力。,2023/4/3,Chapter 4:,17,功率匹配：输出电路和负载电路之间实现最大功率传输。,电路B的输入功率 Pi=VI=V2/R2,要使Pi最大，必须有dPi/dR2=0，则R2=R1,功率匹配的条件：输出电路的电阻与输入电路的电阻相等。,证明：,二、功率匹配,7-3 交流功率放大电路,2023/4/3,Chapter 4:,18,八、实例展示,2023/4/3,Chapter 4:,19,2023/4/3,Chapter 4:,20,2023/4/3,Chapter 4:,21
7、,2023/4/3,Chapter 4:,22,2023/4/3,Chapter 4:,23,九、考核与成绩评定,课程设计的考核分为三个部分。1实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、总结体会等。成绩分为优、良、中、及格和不及格。2课程设计答辩：考察学生实际掌握的能力和表达能力。成绩分为优、良、中、及格和不及格。3设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。成绩分为优、良、中、及格和不及格。综合上述三个成绩，评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。,2023/4/3,Chapter 4:,24,九、报告的编写要求,目 录一、设计任务书二、设计框图及电路系统概述三、各单元电路的设计方案及原理说明四、调试过程及结果分析五、设计、安装及调试中的体会六、参考文献,
