2022届电计系电子科学与技术专业优秀毕业设计作品
一、本届毕业设计概况
电子科学与技术专业2022届毕业生共计34人，指导教师包括石坚、孟照伟、朱晋、何勇、张针海和扈晓等，本专业的毕业设计选题主要围绕本专业“集成电路设计”和“电子系统设计”两个人才培养方向开展，从2021年10月选题工作开始到2022年5月完成毕业设计答辩，本专业呈现出一批比较优秀的作品，比如由岳超能同学完成的作品“基于STM32的智能型超外差调幅接收机”，由陈全鑫同学完成的作品“基于ESP32健康智能穿戴系统”都是电子系统设计方向质量较好的作品，而杜泞江和徐大程两位同学则展现了本专业集成电路设计方向的优秀作品，这些作品都充分体现了电子科学与技术专业的同学在本科四年的学习中掌握了非常扎实的专业理论知识和较强的专业实践技能，也展现了本专业学生良好的精神风貌。
二、优秀毕业生作品
1、 陈全鑫 《基于ESP32健康智能穿戴系统》
本设计是基于电子设备潮流下，同时依托于苗子工程的支持申请的创新项目。主要涉及任务是基于ESP32的智能穿戴健康检测设备。首先，利用ESP32做核心控制器，分别控制MPU6050采集陀螺仪和加速度的数据、MAX30205采集人体体温、AD8232用来采集生物电流和电压；其次，将采集到的心电电压通过ESP32的内部ADC转换成数字信号，并计算出心率，利用陀螺仪的数据和加速度数据通过算法实现计步；然后，数据传输部分采用低功耗蓝牙与手机建立通信，在手机终端通过APP显示穿戴者的步数、距离、心率、心电图、体温，并识别一些高危信号发出报警提示，使用者能够登录自己的账户，并设定紧急联系人。
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学生作品实物展示图
作品正面视图
手机APP健康指标参数显示图
2、岳超能 《基于STM32的智能型超外差调幅接收机》
本设计采用STM32F429IGT6为控制核心，解调电路分别由前级LNA低噪声射频放大电路，锁相环电路，混频器电路，中频滤波、中频放大器，AGC电路，模拟峰值检测电路、基带放大器、有效值电路七部分构成。前级输入10uV-1mV的调幅信号，通过LNA低噪声射频放大电路进行放大后再与锁相环（PLL）产生的正弦信号进行混频输出10.7MHz的中频已调信号；此中频已调信号通过陶瓷滤波器进行中频滤波；使其近似只有10.7MHz的信号出来后进行中频放大器放大，然后信号通过自动增益控制电路，以保证最终输出电压能稳定在一个稳定的值[1]；最后信号进入模拟峰值检测电路和基带放大器放大；实现输出1V±0.1V范围可调的解调信号。STM32F429IGT6采取信号的有效值、频率、锁相环的输出频率，将这些信号的信息被STM32F429IGT6处理后通过ESP8266的WiFi传输到手机，可通过APP实现远程查看信号信息。整个系统稳定性强，经测试能达到设计要求。
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整体电路实物图
有效值检测电路实物图
锁相环电路实物图
3、梁成双《双路语音同传的无线收发系统设计与实现》
本设计主要研究了双路语音同传的无线收发系统，首先介绍了系统的调频与解调、信号合路和信号分离等方案设计，在此基础上进行了硬件电路设计，主要采用了立体声调频发射芯片QN8027和调频接收芯片QN8025进行信号的调制，同时完成信号的合路和分离处理、利用AD831混频芯片实现频谱搬移和使用基于ADF4351锁相环的频率合成器的方案、采用了STM32F429IG芯片及其基本外设作为系统主控电路、分别用ERA-8SM+、TQP3M9009和AH101芯片完成系统的低噪声放大和功率放大。
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整体电路实物图
系统发送端电路实物图
系统接收端电路实物图
4、冯宇《基于FET传感器的离子浓度测试仪》
设计主要研究内容是设计和制作一款离子浓度检测仪器，该离子浓度测试仪是基于微弱信号检测技术在FET（场效应管）传感器方面的应用。通过对宽电阻范围的传感器的内阻检测，完成大离子浓度范围的检测。论文主要工作分为以下几个部分： 首先介绍FET传感器离子浓度测试仪检测浓度的原理，包括国内外研究和发展进行调查，以及一些成熟测试仪设计的介绍。 其次，对硬件电路设计，选用高输入阻抗，低偏置电流以及低噪声的 I/V 转换运放ADA4350和INA228电流检测芯片设计前置调理电路。选择内置硬件FPU(Float Point Unit，浮点运算单元)的32位单片机STM32F4作为主控制芯片，在此基础上设计了全自动测量电路、液晶显示与触控、多种数据导出存储等功能，添加了丰富的仪器功能让仪器的使用更加方便快捷。
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整体电路实物图
基准电路校正演示图
实物测试电脑端显示界面图
5、刘东旭《集成运放参数测试仪设计》
本作品的电路主要由运放参数测试部分、AD637有效值检测部分以及STM32主控部分构成，具有很高的可靠性和便携性，功能较为齐全，可以测试多项运放参数数据。设计通过软件编程控制多个模拟开关的通断，各项参数经过AD637有效值检测模块，再由STM32F429为主控单元进行数据采集、运算和处理，从而达到在一个集成测试电路中完成多项运放参数的测试。
本次设计的优点在于采用了模拟开关对运放电路参数的控制与选择，辅助运放增强了测试系统稳定性并对参数放大处理，结合单片机完成了运放参数的自动化测试，提供了用户良好的交互人机交互界面，且可以在本次设计原有功能上进行拓展。本设计运用了单片机配套的7寸的彩屏液晶，提供友好的人机交互界面方便参数的观察和实时读取。
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整体电路实物图
集成运放参数测试仪运行效果图
集成运放参数实测数据结果显示图
6、杜泞江《基于MIXIC180nm的LDO电路设计与版图》
设计主要内容是设计LDO线性稳压器，主要为围绕低功耗高稳定性去设计带隙基准模块、误差放大模块和限流保护模块等。为提高电路可靠性还会设计一些保护模块，比如限流保护，当LDO芯片运作期间温度过高或者输入过大时可能导致流过功率调整管的电流过大，可避免芯片因此而损坏。另一方面是绘制版图，最主要部分是布局的搭建，线路的匹配，设计面积最小化。最后将电路复刻在Cadence软件上，然后按照本文的规则绘制版图，完成参数测量和版图验证。
LDO电路总体电路原理图
LDO电路电路版图
7、徐大程《高PSRR电压型带隙基准源研究与设计》
本设计介绍了一款高电压（PRSS）抑制比的带隙基准源，首先介绍了基准源的分类，接着介绍了电路各模块的原理及设计，其次讲解了电路结构的选择以及如何完成高电压抑制比设计，最后完成总体设计并进行电路的仿真完成目标参数的过程；最后介绍版图工具，以及如何完成带隙基准源的版图，并且完成版图的验证。
设计采用中芯国际 0.18um BCD工艺库设计并仿真版图。设计的基准源满足-60dB的电压抑制比、在温度为-40-125℃，输出的电压能够稳定1.19V。最后用Calibre版图验证工具进行DRC、LVS验证，并通过验证表明本次设计的正确性。
高PSRR电压型带隙基准源总体电路的原理图
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高PSRR电压型带隙基准源电路版图
