本次题目内容
夏日炎炎,在炎热的暑假里面,为了增强同学们对电子专业的了解,提高大家对专业知识运用的能力,以及为接下来的2023年全国大学生电子设计大赛打下基础,哈尔滨工程大学电子协会特别推出了针对2023年全国大学生电子设计大赛的培训。
本次培训旨在为参赛者提供全面的电子设计技能和知识,包括但不限于嘉立创EDA软件的使用、电路原理分析、PCB制板下单以及电路焊接等。
培训将由电子协会的资深学长学姐主持,他们将通过实际操作,详细讲解每一个步骤。
培训周期为期一个月,从每天的早上八点到晚上十点。培训过程中,我们将会进行以下内容:
嘉立创EDA软件:在这里,我们将深入了解嘉立创EDA软件的功能和使用方法,从基本操作到高级应用,一应俱全。
电路原理分析:我们将带领大家学习如何阅读并理解电路原理图,同时也会进行一些案例分析,帮助大家更好地理解和应用电路原理。
PCB制板下单:在这个部分,我们将一起学习如何从原理图转化为实际的PCB板设计,包括选择元件库、元件布局、布线等步骤。
电路焊接:在这里,我们不仅会教授焊接技巧和方法,还会讲解如何解决焊接中可能出现的问题。
以下是本次培训的第一次任务介绍
一、题目要求
设计并制作一个简易电路特性测试+失真度测量装置。用来测量特定放大器电路的特性,进而判断该放大器由于元器件变化而引起故障或变化的原因。该测试仪仅有一个输入端口和一个输出端口,与特定放大器电路连接如图 1 所示。
图 1 特定放大器电路与电路特性测试仪连接图
制作图 1 中被测放大器电路,该电路板上的元件按图 1 电路图布局,保留元件引脚,尽量采用可靠的插接方式接入电路,确保每个元件可以容易替换。电路中采用的电阻相对误差的绝对值不超过 5%,电容相对误差 的绝对值不超过 20%。晶体管型号为 9013,其β在 60~300 之间皆可。电路特性测试仪的输出端口接放大器的输入端 Ui,电路特性测试仪的输入端口接放大器的输出端 Uo。
二.要求
1. 基本要求
(1) 电路特性测试仪输出1kHz正弦波信号,自动测量并显示该放大器的输入电阻。输入电阻测量范围 1kΩ~50kΩ,相对误差的绝对值不超过10%。
(2) 电路特性测试仪输出1kHz正弦波信号,自动测量并显示该放大器的输出电阻。输出电阻测量范围 500Ω~5kΩ,相对误差的绝对值不超过10%。
(3) 自动测量并显示该放大器在输入 1kHz 频率时的增益。相对误差的绝对值不超过10%。
(4) 自动测量并显示该放大器的频幅特性曲线。显示上限频率值,相对误差的绝对值不超过 25%。
2. 发挥部分
(1) 该电路特性测试仪能判断放大器电路元器件变化而引起故障或变化的原因。任意开路或短路R1~R4 中的一个电阻,电路特性测试仪 能够判断并显示故障原因。
(2) 任意开路 C1~C3 中的一个电容,电路特性测试仪能够判断并显示故 障原因。
(3) 任意增大 C1~C3 中的一个电容的容量,使其达到原来值的两倍。电路特性测试仪能够判断并显示该变化的原因。
(4) 在判断准确的前提下,提高判断速度,每项判断时间不超过 2 秒。
(5) 自动测量并显示该放大器的相频特性曲线。
(6) 调整静态工作点,使放大器能够输出有“顶部失真”的信号。
(7) 调整静态工作点,使放大器能够输出有“底部失真”的信号。
(8) 调整静态工作点,使放大器能够输出有“双向失真”的信号。
(9) 分别测量并显示上述三种输出信号的“总谐波失真”的近似值。
实验培训现场照片
(1)本次题目的主干部分由三极管电路组成,在完成本次题目之前,学长贴心地为没有学习过专业课的大一同学讲解三极管电路。
(2)同学们在做题途中遇到问题时,进行激烈地讨论。
(3)部分作品展示
总结:
本次培训得到了嘉立创EDA公司的赞助支持,为同学们提供了丰富的元器件和耗材,让大家能够亲身感受电子制作的全过程。
培训过程中将宣传国产EDA设计软件在高校的应用,弘扬国产精神,培养更多的电子爱好者。
通过本次培训,同学们将能够更加深入地了解和掌握电子设计的知识和技能,不仅能够为参赛者打下坚实的基础,还能够拓宽电子爱好者的视野和提升其实践能力。同时,通过与全国其他高校参赛者的交流与学习,也可以促进电子行业的发展和繁荣。