《电工电子技术》课程设计

一、   课程性质           

《电工电子技术》课程是矿山开采，矿山通风专业的一门专业基础课程，是矿业类专业培养高技能人才必须具备的理论和实践基础，旨在培养学生的电工电子专业知识和基本技能。

二、   教学目标

1.直流电路的基础知识

通过学习直流电路模型；掌握电阻，电容，电感等理想元件的原理和作用；理解电压、电流、功率等基本概念及计算方法；掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律；掌握简单电阻电路的计算；掌握支路电流分析法、叠加定理；掌握万用表的基本使用方法；

2.正弦交流电路

学习正弦交流电的基本知识，掌握单相正弦交流电路的分析和计算方法；会功率因数的计算并掌握其补偿方法；学习三相交流电的基本知识，掌握三相交流电星形连接和三角形连接的缝隙和计算。

3.磁路分析与变压器

掌握磁路的基本定律和电磁感应定律；认识铁磁材料及其特性；认识变压器的基本结构和工作原理，掌握变压器功率、效率的计算方法；了解自耦变压器、仪用互感器、电焊机变压器的原理及应用。

4.电力系统与安全用电

了解电力系统的基本知识，掌握工厂供电的要求和系统组成；介绍安全用电的常识、了解触电的种类和方式、掌握安全用电措施和防雷技术，了解节约用电的意义和实施方法。

5.二极管与整流滤波电路

    了解半导体的基本知识，掌握二极管的结构和伏安特性；掌握直流电路分析方法及参数计算；掌握滤波电路和稳压电路的分析方法；了解发光二极管和光电二极管等特殊二极管。

   6.三极管及基本放大电路

    掌握半导体三极管的基本结构和伏安特性；了解放大电路的基本知识；掌握共射级放大电路组成和分析方法；掌握多级放大电路的结构，掌握其放大倍数的计算方法；了解集成运算放大电路的基本知识；了解集成运算放大电路的应用。

    7.数字电路基础

     了解数字电路的概念，掌握数制与码制的基本知识；掌握与逻辑、或逻辑、非逻辑等基本的逻辑门电路及其应用；了解组合逻辑电路；掌握时序逻辑门电路及其应用。

三、能力目标

1.会正确使用万用表、示波器等常用电工仪表和工具；

会用万用表测量电路中的电压和电流，能用万用表测量电阻的阻值，电感和电容的工作状态，了解THETDE-1型电工电子实验台的基本功能和使用方法。

2.能读懂简单电气原理图和接线图，能连接简单的电气线路。

    能够根据电气原理图设计的日光灯照明电路，并根据电气接线图连接日光灯照明电路，并能分析并排除日光灯电路的故障。能连接三相交流电的三角形或星形照明电路。

    3.能分析变压器参数和效率的能力

能正确连接变压器，并计算其变压比、变流比、阻抗变换和效率。

4.能看懂电力系统原理图，会连接触电保护接线

能看懂电力系统和工厂供电系统的电气系统图，会保护接零和保护接地等电气保护措施的连接方法。

5.能搭接二极管整流电路的能力

能根据电路图搭接二极管半波整流电路和桥式整流电路。能计算半波整流和桥式整流电路的输出电压，能连接滤波电路和稳压管稳压电路。

    6.连接三极管单管放大电路和集成运算放大电路的能力

能计算连接共射级单管放大电路，并计算其静态工作点和放大倍数；能选择集成运算放大器的参数，并连接和调试集成运算放大应用电路。

7.连接分析数字电路的能力

用基本逻辑门电路连接数字电路实现特定功能的能力，能分析简单数字集成电。测试数字电路输出电平，并能排除电路故障。

四、教学设计

                                                                                                  机电工程系：马卫超

第二篇：声控灯__电工电子技术_课程设计

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创新产品设计报告书

题 目： 声控灯开关

系 （院）： 机械工程学院

专业班级： 机械092班

姓 名： 邵彩宽

学 号： 200906233

时 间： 20xx年7月8号

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1概念设计

根据技术要求，此声控灯开关可由以下几个单元组成：

图1整体框图

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图2 声光控制电路图

根据图2电路，原理如下：

由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的220v50hz交流电压变换成脉动直流。该脉动直流电压一路由R3和R1、C3分压并滤波后得

到传感及逻辑控制电路所用的电压VCC；另一路接到晶闸管BT169的阳极。

当BT169的控制极（栅极）为高电平且输入的交流信号Vi=COS（wt+Φ）

处于正半周期时，电流由D2→地→D4→灯流过而将灯点亮。当Vi处于负

半周期时，电流由灯→D3→地→D1而将灯点亮。当BT169的控制极为低电

平时，晶闸管截止，此时不会产生驱动灯的电流，此时灯是熄灭的。由此可见，灯的亮灭是由晶闸管的控制极电平决定的。因此，关键的问题是如何控制其栅极电平的高低。

有光时灯灭；无光无声时灯灭；无光有声时灯亮。参见图2，对光敏电阻RW而言，当有光时，RW<2kΩ，此时HD14011的1脚亦即第一个

与非门的一个输入端为低电平（地），所以3脚为高电平、4脚为低电平，10脚为高电平，11脚为低电平（后文设上述由左至右四个与非门的输出分别为A,B,C,D），则此时晶闸管截止，灯泡是暗的。相反，如果无光时，RW>2MΩ，此时HD14011的1脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决

于2脚的状态，而2脚的状态将由噪声传感器来决定，当没有声音时，2脚为低电平，因此A为高电平，B为低电平，C为高电平，D为低电平，此时晶闸管截止，灯泡为暗。当有声音产生时，在麦克两端产生一个交流信号，经过电容而将2脚置成高电平，此时A为低电平，B为高电平，C为低电平，D为高电平，从而将晶闸管触发导通，灯泡点亮，同时由于B点为高电平，可对电容C2充电，这样，当声音消失之后，由于C2和R7的存在，使C点维持在低电平直到C2放电结束，在此过程中，灯泡将

会一直保持在亮的状态直至此过程结束。

3． 电路图功能设计

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图4 等效图

3.4 整流电路设计

整流电路有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，单相全波整流电路等

本系统选用单相桥式整流电路。

单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图5所示。

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图5单相桥式整流电路图及波形图

3.5 电容滤波电路

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图7 电容滤波过程

当放电时间常数RLC增加时，t1点要右移， t2点要左移，二极管关断时加长，导通角减小，见图7中的曲线；反之， RLC减少时，导通角增加。显然当RL很小，即IL很大时，电容滤波的效果不好，见图7中的曲线。反之，当ＲL很大，即IL很小时，尽管C较小, RLC仍很大，电容滤波的效果也很好，见图7中的曲线。

3.6 晶闸管的工作原理

晶闸管的工作原理分析：晶闸管可用两个不同极性（P-N-P和N-P-N）晶体管来模拟，如图G1所示。当晶闸管的栅极悬空时，BG1和BG2都处于截止状态，此时电路基本上没有电流流过负载电阻RL，当栅极输入一个正脉冲电压时BG2道通，使BG1的基极电位下降，BG1因此开始道通，BG1的道通使得BG2的基极电位进一步升高，BG1的基极电位进一步下降，经过这一个正反馈过程使BG1和BG2进入饱和道通状态。电路很快从截止状态进入道通状态，这时栅极就算没有触发脉冲电路由于正反馈的作用将保持道通状态不变。如果此时在阳极和阴极加上反向电压，由于BG1和BG2均处于反向偏置状态所以电路很快截止，另外如果加大负载电阻RL的阻值使电路电流减少BG1和BG2的基电流也将减少，当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用，电路将很快从道通状态翻转为截止状态，

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图9 总原理图

安装介绍：

1所需的基本工具：

电烙铁（焊枪）、烙铁架、松香、万用表、镊子、偏口钳、螺丝刀。 2焊接工艺要求:

1、在焊接之前要仔细的查看个元件的个数，以及用万能表测试个元件性能是否为良好的。2、要清楚的识别元件种类和作用3、在撤离电烙铁的同时要保证电路板不要晃动以免产生虚焊。4、在焊接三极管的时候要注意分清它的集电极、基础极和发射极。5、在焊接中要服从后级向前级安装，先小后大的原则。

焊接工艺实训的体会：在电焊的收音机的时候，学会电焊应该是我最大的收获，下面简单介绍以下焊接的体会，焊接最需要注意的是焊接的温度和时间，焊接时要使电烙铁的温度高于焊锡，但是不能太高，以烙铁接头的松香刚刚冒烟为好，焊接的时间不能太短。

电 子电工 技 术 创新产品 设 计 报 告 书 3焊元件：

对着电路原理图和PCB图，在电路板上标记各个元件的位置。元件都已进行测试好了，一一的把元件焊达指定的位置上。焊前要把那层油墨除去，焊元件时要注意电烙铁的温度，锡的好坏，元件的脚不要过长。 4 具体的流程如下：

（1） 根据所学的知识，分析电路图的功能是否能实现。

（2） 根据电路图购买电子元件。

（3） 利用软件protel99画出电路原理图，完成后转成PCB图，合理的

布局布线，可以容易质量高的焊好元件的前提下，尽可能的布成一层线路、面积小、线路美观。

（4） 打印PCB图，印在铜板上，制作电路板。

（5） 对元件进行测试，辨别好坏和管脚，把元件焊在电路板上。

（6） 对制作好的电子产品进行试验检测，调试。

调试时要用到万用表测量各个点位上的电压值，先将光敏电阻的光档住，将AB分别接在电灯的开关上，用手轻拍声音传感器，这时灯应该亮。若用光照射光敏电阻，再用手轻拍声音传感器，这时灯应该不亮。说明光敏电阻完好，这时表示制作成功。

若调试不成功，要先将焊好的电路板对照电路图检查一遍。不要有错焊、漏焊、短路等现象。

若没有上诉现象，用电压表测试个点的电压值，若与理论值出入太大则可能是元器件问题，可能被烧坏或内部短路等。

5 总结

经过这次电子技术课程设计，我终于知道了在做这样的一个课程设计的时候，应该从什么地方着手，应该怎样构造自己的思路，怎样利用已学知识来实现自己的设计方案，并通过不断地查找资料来实现它的功能。在此过程中，不但让我体会到设计的繁琐与艰辛，同时也让我更好

电 子电工 技 术 创新产品 设 计 报 告 书 地巩固了以前所学的知识。

这次我不但收获了努力的成果——“声控开关”，还从中充分感受到了“只要功夫深，铁杵磨成针”。并坚信再难的困难我们也会努力去克服。通过这次课程设计我相信这对于我在以后的发展中具有深远的影响。 ：