自动化专业数模电课程设计：从理论到实践

"数电及模电课程设计" 本次数电及模电课程设计涵盖了数字电子设计和模拟电子设计两个部分，旨在让学生通过实践操作深化理解并应用所学知识。数字电子设计部分包括了三位二进制加法计数器的设计，要求排除无效项010和011，以及序列信号发生器的构建，目标是生成特定序列101110。模拟电子设计部分则涉及到电流串联负反馈电路的仿真以及长尾式差分放大电路的构建。 对于数字电子设计的第一题，三位二进制加法计数器的设计，学生需要分析题目要求，计算并设计出一个能够跳过无效状态010和011的计数器。这通常需要选用不同类型的触发器，如D触发器或JK触发器，并结合逻辑门电路实现。设计过程中，学生需要绘制状态图，确定触发器的初始状态和转换条件，然后根据状态转换关系推导出输出方程和状态方程。最后，利用数字电子实验平台连接并测试设计的电路，验证其是否能按预期工作，并生成相应的时序图。 第二题是序列信号发生器的构建，要求生成序列101110。这通常需要设计一个能循环产生该序列的移位寄存器。学生需要理解序列发生器的工作原理，结合所选触发器的特性，通过适当的逻辑门组合来实现所需序列的输出。 在模拟电子设计部分，学生将面临电流串联负反馈电路的仿真。这是一种常见的电路设计，用于稳定放大器的增益和输入阻抗。学生需要使用Multisim软件建立电路模型，进行理论分析和计算，包括反馈系数的确定、闭环增益的计算等。通过仿真，观察电路的动态性能，绘制仿真波形图，分析电路的稳定性和频率响应。 另一题是长尾式差分放大电路的设计，这种电路能有效减小共模干扰，提高信号的信噪比。学生需要在Multisim环境下搭建电路，进行参数设置和调整，分析其放大性能和输入输出特性，同样需要给出仿真波形图以证明设计的有效性。 整个课程设计过程分为两周进行，第一周专注于数字电子设计，学生需要在三天内完成从设计到验收的全部工作，并进行答辩。第二周则侧重于模拟电子设计，同样包括设计、仿真和答辩环节。在每阶段结束时，学生都需要提交课程设计报告，总结设计思路、过程和结果。 这个课程设计旨在通过实际操作训练学生的电路分析、设计和仿真能力，加深他们对数电和模电基础知识的理解，为未来从事相关领域的研究和工作打下坚实基础。