峰值檢波器電路的設(shè)計

1、.峰值檢波器電路的設(shè)計第一章 緒論檢波器，是檢出波動信號中某種有用信息的裝置。 用于識別波、 振蕩或信號存在或變化的器件。 檢波器通常用來提取所攜帶的信息。 檢波器分為包絡(luò)檢波器和同步檢波器。 前者的輸出信號與輸入信號包絡(luò)成對應(yīng)關(guān)系， 主要用于標(biāo)準調(diào)幅信號的解調(diào)。 后者實際上是一個模擬相乘器， 為了得到解調(diào)作用， 需要另外加入一個與輸入信號的載波完全一致的振蕩信號（相干信號） 。同步檢波器主要用于單邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)或殘留邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)。從調(diào)幅波中恢復(fù)調(diào)制信號的電路， 也可稱為幅度解調(diào)器。 與調(diào)制器一樣， 檢波器必須使用非線性元件，因而通常含有二極管或非線性放大器。檢波器分為包絡(luò)檢波器和同

2、步檢波器。 前者的輸出信號與輸入信號包絡(luò)成對應(yīng)關(guān)系，主要用于標(biāo)準調(diào)幅信號的解調(diào)。 后者實際上是一個模擬相乘器， 為了得到解調(diào)作用，需要另外加入一個與輸入信號的載波完全一致的振蕩信號 （相干信號）。同步檢波器主要用于單邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)或殘留邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)。1.1 檢波器的構(gòu)成.1.2 檢波器的作用包絡(luò)檢波器電路圖 1 是典型的包絡(luò)檢波電路。由中頻或高頻放大器來的標(biāo)準調(diào)幅信號ua(t)加在 L1C1 回路兩端。經(jīng)檢波后在負載RLC 上產(chǎn)生隨 ua(t)的包絡(luò)而變化的電壓u (t)，其波形如圖 2 所示。這種檢波器的輸出 u (t)與輸入信號 ua(t)的峰值成正比 ,所以又稱峰值檢波器。包絡(luò)

3、檢波器波形包絡(luò)檢波器的工作原理可用圖2 的波形來說明。在 t1tt2 時間內(nèi) ,輸入信號瞬時值 ua(t)大于輸出電壓 u (t)，二極管導(dǎo)通 ,電容 C 通過二極管正向電阻ri 充電 ,u (t)增大 ;在 t2tt3 時間內(nèi) ,ua(t)小于 u (t) ，二極管截止， C 通過 RL 放電，因此 u (t)下降；到 t3 以后 ,二極管又重新導(dǎo)電 ,這一過程照此重復(fù)不已。 只要 RLC選擇恰當(dāng) ,就可在負載 RLC 上得到與輸入信號包絡(luò)成對應(yīng)關(guān)系的輸出電壓u (t) 。如果時間常數(shù) RLC 太大，放電速度就會放慢 ,當(dāng)輸入信號包絡(luò)下降時 ,u (t)可能始終大于 ua(t)，造成所謂對角

4、切割失真 (圖 2)。此外，檢波器的輸出通常通過電容、電阻耦合電路加到下一級放大器，如圖 1 中虛線所示。如果 Rg 太小 ,則檢波后的輸出電壓u (t)的底部即被切掉，產(chǎn)生所謂的底部切割失真。.同步檢波器圖 3 同步檢波器框圖圖 3 為同步檢波器的框圖。 模擬相乘器的一個輸入為一單頻調(diào)制的單邊帶調(diào)幅信號，即 us(t)Umcos(ct mt),其中 c 為載波信號角頻率 ,m 為調(diào)制信號角頻率；另一輸入是本機產(chǎn)生的相干信號，即 uc(t)Uccos ct,則乘法器的輸出電壓 u0(t)與 uS(t)和 uc(t)的乘積成正比，即： u0(t)=Kus(t)*uc(t) ，式中 K 為一比例常

5、數(shù)。 u0(t)中包括兩項，一項為高頻項 (2c+m),另一項為低頻項 (m)。通過低通濾波器后將高頻項濾除，即得到與調(diào)制波成對應(yīng)關(guān)系的輸出。uc(t) 通?？捎帽镜卣袷幤骰蜴i相環(huán)產(chǎn)生。同步檢波器的抗干擾性能比包絡(luò)檢波器優(yōu)越，但是它的電路比較復(fù)雜。.1.3 檢波器的工作原理.第二章 系統(tǒng)設(shè)計方案2.1 工作原理峰值檢波器工作原理： 峰值檢波器， 它是一個能記憶信號峰值的電路，其輸出電壓的大小，一直追隨輸入信號的峰值，而且保持在輸入信號的最大峰值。圖 4峰值檢波器電路當(dāng) V1V。時：信號由（ +）端加入， OPA 的輸出 Va 為正電壓，二級管 D 導(dǎo)通，于是輸出電流經(jīng) D 對電容 C 充電一直

6、充至與 Vi 相等之電壓。（當(dāng) D 導(dǎo)電時此電路作用如同電壓跟隨器）當(dāng) V1V。時：OPA 的輸出 Va 為逆向偏壓，相當(dāng)于開路，于是電容C 既不充電也不放電，維持于輸入之最大值電壓圖 5 為輸出與輸入的充放電情形，其中輸出波形V 。，一直保持在輸入波形Vi 的最大峰值。圖 5 電容 C 輸入輸出的充放電.2.2 電路圖.第三章元器件介紹3.1 電路所需元器件元件名稱元件個數(shù)功能LF3981采樣保持芯片LM3111電壓比較器電阻 24K1電阻 15K1電阻 30K1電阻 5.1K11K 可調(diào)電阻13V 穩(wěn)壓二極管10.1uf 鉭電容18 DIP 插座2雙列直插插座兩芯插座1三芯插座1面板1導(dǎo)線

7、、焊錫絲若干3.2 LF398 采樣保持器采樣保持電路實質(zhì)上是一種模擬信號存儲器，它在數(shù)字指令控制下， 使開關(guān)通斷，對輸入信號瞬時值進行采樣并寄存，通常用兩個運算放大器構(gòu)成高輸入阻抗的采樣 /保持電路，如圖 6 所示：圖 6.放大器 A1 是射隨器。它對模擬信號提供了高輸入阻抗，并提供了一個低的輸出阻抗，使存儲電容 CH 能快速充電和放電，放大器 A2 在存儲電容和輸出端之間起緩沖作用。開關(guān) K1 在指令控制下通斷，對電容 CH 充電或放電，開關(guān) S1 通常使用 FET 開關(guān)或 MOSFET 開關(guān)，存儲電容 CH 一般取 0.010.1F。采樣 /保持電路經(jīng)常使用集成電路LF398，該器件的工

8、作原理和使用方法說明如下：LF398 具有采樣和保持功能， 它是一種模擬信號存儲器， 在邏輯指令控制下，對輸入的模擬量進行采樣和寄存。 圖 7 是該器件的引腳圖。各引腳端的功能如下：和端分別為 VCC 和 VEE 電源端。電源電壓范圍為 5V 15V。端為失調(diào)調(diào)零端。當(dāng)輸入 Vi=0 ，且在邏輯輸入為 1 采樣使，可調(diào)節(jié)端使 Vo=0。端為模擬量輸入端。端為輸出端。端為接采樣保持電容 CH 端。端為邏輯基準端（接地） 。端為邏輯輸入控制端。該端電平為“1”時采樣，為“ 0”時保持。圖 7LF398 內(nèi)部電路原理圖如圖8 所示。當(dāng) 8 端為“ 1”時，使 LF398 內(nèi)部開關(guān)閉合，此時A1 和

9、A2 構(gòu)成 1：1 的電壓跟隨器，所以， Vo = Vi ，并使迅速充電到 Vi ，電壓跟隨器 A2 輸出的電壓等于 CH 上的電壓。.圖 8 LF398 電路原理圖當(dāng) 8 端為“0”時，LF398 內(nèi)部開關(guān)斷開，輸出電壓 Vo 值為控制端 8 由“1”跳到“ 0”時 CH 上保持的電壓，以實現(xiàn)保持目的。端8 的邏輯輸入再次為“ 1”、再次采樣時，輸出電壓跟隨變化。采用保持器 LF398 對電壓信號進行采樣 /保持。在單片機 P2.5 口的控制下，高電平，采樣；低電平，保持。輸入的正弦波信號經(jīng)LF398 后變?yōu)槌闃有盘?。電路如圖 9 所示：+12 VR1R2+5V24k1 k-12VD121

10、4Aui35U o867LF3 98D2P2. 5C10.0 1uf-5 V圖 9芯片介紹LF398 是一種高性能單片采樣 /保持器。它具有很高的直流精度、很快的采樣時間和低的下降速度。 器件的動態(tài)性能和保持性能可通過合適的外接保持電容.達到最佳。例如選擇1000PF 的保持電容，具有6us 的采樣時間，可達到12bit的精度。 LF398 的價格低廉。電源電壓可從5 18V 任意選擇，其性能幾乎無影響。采樣 /保持的邏輯控制可與TTL 或 CMOS 電平接口。它可廣泛地應(yīng)用于高速 A/D 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和要求同步采樣的領(lǐng)域。該器件外形采用 8 腳 DIP 封裝結(jié)構(gòu)。性能特點： A.

11、具有 12bit 吞吐精度； B.采樣時間：小于10us;C.寬帶噪聲：小于 20uV;D.可靠的整體結(jié)構(gòu)； E.輸入阻抗：大于 1010；F.TTL 和 CMOS 邏輯接口。主要參數(shù)：輸入偏流：小于 50nA;b.增益： 1； c.輸入失調(diào)：小于 7mV;d.輸出阻抗：小于 0.5； e.電源電壓 :5 18V;f. 電源電流： 4.5 6.5mA。內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明：OFAD230K_N25+OUT_SN1Vi 3+1506HOCMCTR8C1MREF7LF398圖 10 LF398 內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)LF398 內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖10，N1 是輸入緩沖放大器， N2 是高輸入阻抗射極輸出器。邏輯控制采

12、樣/保持開關(guān)：當(dāng)開關(guān)S 接通時，開始采樣，當(dāng)開關(guān)斷開時，進行保持?；窘臃ㄅc應(yīng)用下圖是 LF398 的基本連接圖。失調(diào)電壓的調(diào)整是通過與V 的分壓并調(diào)整1K電位器實現(xiàn)的。保持電容CH 應(yīng)選用 300 1000PF 的高性能低漏電云母電容器?？刂七壿嬙诟唠娖綍r為采樣，在低電平時為保持。 本設(shè)計采用此種連接方法。電路如圖 11 所示：.圖 113.3 LM311引腳圖圖 12引腳功能GROUND/GND ：接地。INPUT + ：正向輸入端。INPUT - ：反向輸入端。OUTPUT：輸出端。BALANCE ：平衡。BALANCE/STROBE ：平衡 /選通。V+ ：電源正。V-：電源負。3.4

13、 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是一個特殊的面接觸型的半導(dǎo)體硅二極管，其V-A 特性曲線與普通二極管相似，但反向擊穿曲線比較陡穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū)，由于.它在電路中與適當(dāng)電陰配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用， 故稱為穩(wěn)壓管。 穩(wěn)壓管反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時， 反向電流很小， 當(dāng)反向電壓增高到擊穿電壓時， 反向電流突然猛增，穩(wěn)壓管從而反向擊穿，此后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓的變化卻相當(dāng)小， 利于這一特性， 穩(wěn)壓管訪問就在電路到起到穩(wěn)壓的作用了。 而且，穩(wěn)壓管與其它普能二極管不同之反向擊穿是可逆性的， 當(dāng)去掉反向電壓穩(wěn)壓管又恢復(fù)正常， 但如果反向電流超過允許范圍， 二極管將會發(fā)熱擊穿，

14、所以，與其配合的電阻往往起到限流的作用。穩(wěn)壓管的伏安特性圖 13穩(wěn)壓二極管 (又叫齊納二極管 )它的電路符號是：此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在這臨界擊穿點上， 反向電阻降低到一個很少的數(shù)值， 在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的，因為這種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用。其伏安特性見圖13 所示，穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。穩(wěn)壓管的應(yīng)用1.浪涌保護電路 (如圖 14)：穩(wěn)壓管在準確的電壓下?lián)舸@就使得它可作為限制或保護之元件來使用,因為各種電壓的穩(wěn)壓二極管都

15、可以得到，故對于這種應(yīng)用特別適宜。 圖中的穩(wěn)壓二極管 D 是作為過壓保護器件。 只要電源電壓 VS 超過二極管的穩(wěn)壓值 D 就導(dǎo)通，使繼電器 J 吸合負載 RL 就與電源分開。.圖 142、電視機里的過壓保護電路(如圖 15)： EC 是電視機主供電壓，當(dāng)EC 電壓過高時， D 導(dǎo)通，三極管 BG 導(dǎo)通，其集電極電位將由原來的高電平(5V) 變?yōu)榈碗娖?，通過待機控制線的控制使電視機進入待機保護狀態(tài)。圖 153、電弧抑制電路如圖 16 所示，電感線圈上并聯(lián)接入一只合適的穩(wěn)壓二極管(也可接入一只普通二極管原理一樣 )的話，當(dāng)線圈在導(dǎo)通狀態(tài)切斷時，由于其電磁能釋放所產(chǎn)生的高壓就被二極管所吸收， 所以

16、當(dāng)開關(guān)斷開時， 開關(guān)的電弧也就被消除了。這個應(yīng)用電路在工業(yè)上用得比較多， 如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它。圖 164、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 (如圖 17)：在此電路中，串聯(lián)穩(wěn)壓管BG 的基極被穩(wěn)壓.二極管 D 鉗定在 13V，那么其發(fā)射極就輸出恒定的12V 電壓了。這個電路在很多場合下都有應(yīng)用。圖 17穩(wěn)壓二極管的參數(shù)1.Vz 穩(wěn)定電壓。 指穩(wěn)壓管通過額定電流時兩端產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓值。 該值隨工作電流和溫度的不同而略有改變。 由于制造工藝的差別， 同一型號穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值也不完全一致。例如，2CW51 型穩(wěn)壓管的 Vzmin 為 3.0V, Vzmax 則為 3.6V 。 2.Iz 穩(wěn)定電流。指

17、穩(wěn)壓管產(chǎn)生穩(wěn)定電壓時通過該管的電流值。 低于此值時，穩(wěn)壓管雖并非不能穩(wěn)壓，但穩(wěn)壓效果會變差 ;高于此值時，只要不超過額定功率損耗，也是允許的，而且穩(wěn)壓性能會好一些， 但要多消耗電能。 3.Rz 動態(tài)電阻。指穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。 該比值隨工作電流的不同而改變， 一般是工作電流愈大， 動態(tài)電阻則愈小。 例如， 2CW7C 穩(wěn)壓管的工作電流為 5mA 時，Rz 為 18 ;工作電流為 1OmA 時，Rz 為 8 ;為 20mA 時，Rz 為 2 ; 20mA 則基本維持此數(shù)值。 4.Pz 額定功耗。由芯片允許溫升決定，其數(shù)值為穩(wěn)定電壓 Vz 和允許最大電流 Izm 的乘積。例如 2C

18、W51 穩(wěn)壓管的 Vz 為 3V，Izm 為 20mA，則該管的 Pz 為 60mWo 5.Ctv 電壓溫度系數(shù)。 是說明穩(wěn)定電壓值受溫度影響的參數(shù)。例如 2CW58 穩(wěn)壓管的 Ctv 是 +0.07%/ C，即溫度每升高 1 C，其穩(wěn)壓值將升高 0.07%。 6.IR 反向漏電流。指穩(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。例如 2CW58 穩(wěn)壓管的 VR=1V 時，IR=O.1uA; 在 VR=6V 時，IR=10uA。.第四章 峰值檢波器的測試及性能指標(biāo)4.1 峰值測量精度測量直流信號分別輸入 0.5V、 1V、2V 、5V 的直流電壓，測量輸出電壓，并計算誤差。表 1 直流信號測量表：

19、輸入信號電壓u檢測信號峰值u相對誤差i0（ V）（V）0.50.5011021.9-5%54.7-6%測量交流信號分別輸入 50KHZ 有效值為 1V 、2V 、4V 、5V 的正弦波，測量輸出電壓，并計算誤差。表 2 交流信號測量表輸入信號電壓 ui輸入信號峰值 up1檢測信號峰值 up 2相對誤差（ V）（ V）（ V）u p2u p1 * 100%up111.441.4-2.8%22.842.7-4.9%45.625.4-3.9%576.8-2.9%.表 3 交直流信號測量表測量具有直流分量的交流信號輸入 50KHZ 、幅度為 2V 的正弦波，直流分量分別為-1V 、0.5V 、1V 、

20、2V ，測量輸出電壓，并計算誤差。相對誤差輸入信號直流分量u p1檢測信號峰值up 2輸入信號峰值up 2up 1 * 100%（ V）（ V）（ V）up1-110.9-10%0.52.52.4-4%132.7-10%243.8-5%4.2 頻率響應(yīng)輸入有效值為 2V 的正弦波，當(dāng)頻率分別為20HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ 、2KHZ 、 5KHZ 、10KHZ 、 50KHZ 、100KHZ 時，測量輸出電壓，并畫出頻率響應(yīng)圖頻率20HZ100HZ200HZ500HZ1KHZ2KHZ5KHZ10KHZ50KHZ100KHZ輸出電壓（ V）2.32.22.12.12.0

21、2.02.12.12.01.9.圖 18 頻率響應(yīng)圖第五章 系統(tǒng)分析5.1系統(tǒng)的測量范圍頻率測量范圍即有效頻率范圍，是指能保證儀器其他指標(biāo)正常工作的輸入信號或輸出信號的頻率范圍。 常規(guī)的單片機測頻系統(tǒng)頻率測量范圍小于500kHz。5.2系統(tǒng)的測量精度測量都是對“真實”值的大致估計，也就是說測量的數(shù)值總是和“真實”值有一定的誤差， 那么這樣一個誤差的大小就是通常所說的測量精度，它反映了測量儀器系統(tǒng)所能真實還原測量信號值的能力。測量誤差的來源是多方面的， 對于測量設(shè)備而言，除了ADC 本身的各種誤差因素外，前端的信號調(diào)理和整個板卡的布局都會影響到總的測量精度；此外，測量精度還受到眾多外部因素的影響

22、，如環(huán)境的噪聲、工作溫度等。因此，在評測一個儀器系統(tǒng)的測量精度時，除了ADC 的位數(shù)，還應(yīng)該考慮設(shè)備的絕對精度值（多種誤差因素的綜合值），以及系統(tǒng)工作在真實環(huán)境中遇到的溫度、噪聲及其他外部因素的影響。5.3 誤差來源系統(tǒng)誤差定義： 在規(guī)定測量條件下， 對同一量進行多次測量時， 如果測量誤差能夠保持恒定或按照某種規(guī)律變化，則這種誤差成為系統(tǒng)誤差或確定性誤差，簡稱為系差。如電表零點不準，溫度、濕度、電源電壓變化等引起的誤差、 ，測量誤差分為系統(tǒng)誤差、 隨機誤差和粗大誤差三類。 產(chǎn)生誤差的原因有很多， 例如儀器誤差、使用誤差、人身誤差、環(huán)境誤差、方法誤差等。.5.4系統(tǒng)調(diào)試注意事項(1) 示波管示波

23、管是示波器的主件，是一個呈喇叭形抽成真空的玻璃泡有電子槍和二對互相垂直的偏轉(zhuǎn)板， 喇叭口的球面內(nèi)壁上涂有熒光物質(zhì)， 構(gòu)成熒光屏。（2）頻率設(shè)置按電壓 /頻率 /相位切換按鈕切換顯示器為頻率顯示（KHz 指示燈亮）。按設(shè)置按鈕，進入頻率設(shè)置狀態(tài)，此時頻率顯示最高位開始閃爍。按位選擇按鈕，改變閃爍位到所需步長。按調(diào)節(jié)按鈕， 改變頻率，如果閃爍在 100.000KHz 位，則頻率增加或減少，其余類推。再次按設(shè)置按鈕，退出頻率設(shè)置狀態(tài)。電子槍由燈絲 f 、陰極 k 、柵極 G 以及一組陽極 A 所組成。燈絲通過熾熱，使陰極發(fā)熱而發(fā)射電子。 由于陽極電位高于陰極， 所以電子被陽極加速， 當(dāng)高速電子撞擊在

24、熒光屏的壁上會使熒光物質(zhì)發(fā)光， 在屏上就能看到一個亮點 改變陽極電位，可以使不同發(fā)射方向的電子恰好會聚在熒光屏的某一點上， 這種調(diào)節(jié)稱為聚焦。柵極的電位較陰極 k 為低，改變柵極電位的高低， 可以控制電子槍發(fā)射電子數(shù)的多少，使熒光屏上的亮點發(fā)生明暗變化，這種調(diào)節(jié)稱為輝度調(diào)節(jié)。兩對偏轉(zhuǎn)板的作用是用來控制亮點在熒光屏上的位置的， Y 軸偏轉(zhuǎn)板加上信號電壓可以控制電子束的縱向偏轉(zhuǎn)， X 軸偏轉(zhuǎn)板加上電壓可控制電子束的橫向偏轉(zhuǎn)。在一定范圍內(nèi)， 光點偏離熒光屏中心的距離與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓的大小成正比。（3）電壓設(shè)置按電壓 /頻率 /相位切換按鈕切換顯示器為電壓顯示（V 指示燈亮）。按設(shè)置按鈕，進入電壓設(shè)

25、置狀態(tài)，此時電壓顯示最高位開始閃爍。按位選擇按鈕，改變閃爍位到所需步長。按調(diào)節(jié)按鈕，修改電壓。再次按設(shè)置按鈕，退出電壓設(shè)置狀態(tài)。設(shè)置 /顯示的電壓為波形峰值電壓，調(diào)節(jié)范圍為0.02V5.00V，電壓精度優(yōu).于 10。注意：輸出波形為正弦波時， 顯示為有效電壓修改步長為最前面各步長的0. 707倍。此外還要注意的有1接入電源前，要檢查電源電壓和儀器規(guī)定的使用電壓是否相符。2各旋鈕轉(zhuǎn)動時切忌用力過猛。3為了保護熒光屏不被灼傷，使用時，亮度不能太強，而且也不能讓光點長時間停在熒光屏的一點上。4示波器應(yīng)聚焦良好。5.5系統(tǒng)設(shè)計存在的不足首先，在電路板布局中， 有可能存著設(shè)計的不足， 它的整體搭接會影響

26、最終的效果；其次，元器件的功能不足， 如此次的電容沒有達到理想中的要求；最后，在調(diào)試過程中，同學(xué)們對電子儀器的不熟悉，會導(dǎo)致使用不完善。.第六章 實驗總結(jié)這次的課程設(shè)計題目是峰值檢波器電路的設(shè)計 ，以往我們焊電路板時，電路板上的布線都是現(xiàn)成的， 而這次老師發(fā)給我們的板子是萬能板， 需要自己布線，開始老師要我們先打好草稿， 之后才能更好的焊接。 我們都只是稍微布置了一下，便開始焊接了。 元器件的測量以及焊接現(xiàn)在對我們來說已經(jīng)不是什么大問題了。待元器件都焊好后，就是布線了。為了省事，剛開始時，我們都是直接用導(dǎo)線將兩端口直接“架橋”似的焊在一起。慢慢的隨著“橋”的增多，眼也開始花了，不久老師發(fā)現(xiàn)我們

27、焊的這些“橋”都不由得汗顏了一把，后來找來了別班的一個板子，呃，焊的真好看，又清楚?？赐旰笥行┤嘶厝ジ暮茫行┎荒芨牡囊簿瓦@樣了，我看我的板子再對照那個好看的板子，簡直慘不忍睹啊， 所以回去重新焊一個去，此時才懂得老師要我們好好打草稿的原因，首先在草稿上將電路圖畫出（不能有交叉的線） ，然后再焊，這樣思路清晰，不容易出錯，雖然花的時間稍微多了點， 但質(zhì)量有保障又美觀。 電路板焊好之后就要檢查其好壞，再進行修改然后測量相關(guān)數(shù)據(jù)。課程設(shè)計，是以學(xué)生自己動手動腦，親手設(shè)計，制作，組裝與調(diào)試為特色的。它培養(yǎng)我們的實踐能力和創(chuàng)新精神。 實驗過程中遇到問題， 和同學(xué)相互討論，明白了團隊合作的重要性。 通過

28、這次的課程設(shè)計， 我了解到要完成一個課程設(shè)計的過程大致是這樣的：知道它的原理，然后制定設(shè)計方案，繪畫出原理圖。具體的也要了解每個器件， 它的作用和原理等。 再對電路有了分析的基礎(chǔ)上測量和進.行計算。這次我焊的電路板雖然看上去挺好看的，但是線路有點多， 焊接技術(shù)也不怎么樣，導(dǎo)致線路不穩(wěn)定，測量的時候誤差比較大。所以，以后在焊板子的時候還是要注意焊接的， 焊接很重要。 焊接的好很快就可以調(diào)試出來，不然很難調(diào)試出來，就算出來了結(jié)果也不好。 還有一點就是調(diào)試真的是需要耐心，煩躁的時候結(jié)果出不來還會更煩躁， 耐心很重要。希望我通過這次的課程設(shè)計能吸取教訓(xùn)，這樣以后的實驗中才會有更好的結(jié)果。參考文獻高吉祥

29、。電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計。北京：電子工業(yè)出版社，2005方彥軍，孫建。智能儀器技術(shù)及其應(yīng)用。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004肖曉萍。電子測量技術(shù)。北京：電子工業(yè)出版社，2002盧文科。實用電子測量技術(shù)及其電路精辟。北京：國防工業(yè)出版社，2000李明生，劉偉。電子測量儀器與應(yīng)用。北京：電子工業(yè)出版社，2000趙茂泰。智能儀器原理及應(yīng)用。北京：電子工業(yè)出版社，1999萬象。電子測量與儀器。北京：中國勞動出版社，1995陸希明。電子元件測量與儀表。北京：電子工業(yè)出版社，1995管致中等。電子測量儀器實用大全。南京：東南大學(xué)出版社，1995古天祥，王厚軍等。電子測量原理。北京：機械工業(yè)出版社，200

30、6基于乘法器的調(diào)幅電路設(shè)計王鳳啟（安慶師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院安徽安慶.080408005） 指導(dǎo)老師李強摘要：系統(tǒng)地提出了用集成模擬乘法器MC1496(雙列直插式 ) 組件實現(xiàn)選定的電路，總體方案設(shè)計由單元電路MC1496實現(xiàn)振幅調(diào)制器和利用包絡(luò)二極管檢波器、低通濾波器實現(xiàn)調(diào)幅信號的解調(diào)兩大部分組成。其中第一部分電路完成不同調(diào)制系數(shù) M值的全載波調(diào)幅；第二部分是把前者輸出的全載波調(diào)幅信號解調(diào)出來。從而進行各單元設(shè)計，總體調(diào)試。關(guān)鍵詞：集成模擬乘法器；檢波器；濾波器1引言集成模擬乘法器是完成兩個模擬量( 電壓或電流 ) 相乘的電子器件，高頻電子線路中的振幅調(diào)制、同步檢波等調(diào)制、解調(diào)的過程，均

31、可視為兩個信號相乘或包含相乘的過程。模擬乘法器是一個多用途器件，它與放大器相結(jié)合可以完成許多數(shù)學(xué)運算，如乘法、除法、乘方、開方等。除此之外模擬乘法器還能用來進行各種頻率變換，如平衡調(diào)制、 同步檢波、鑒相等。本設(shè)計實驗制作主要是用MC1496的乘法器工作原理，用來實現(xiàn)全載波調(diào)幅、測量調(diào)幅系數(shù)，實現(xiàn)調(diào)幅波形的變換，學(xué)會分析實驗現(xiàn)象。掌握這些后對調(diào)幅波信號進行解.調(diào)，采用設(shè)計的二極管包絡(luò)檢波器、低道濾波器電路來實現(xiàn)。了解二極管包絡(luò)檢波器、濾波器的主要指標(biāo)，對檢波頻率及波形進行分析。所以目前在無線電通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多。2. 乘法器的工作原理1 乘法器的工作原理MC1496是雙平衡四象限的集成

32、模擬乘法器，內(nèi)部電路圖及引腳圖如圖 1所示，由圖 1可知，該乘法器是屬于并聯(lián)交叉耦合可變互導(dǎo)型，由T1，和 T2兩個晶體管組成一對差分放大器,T5 是它的恒流源；又由 T3和 T4兩個晶體管組成第二對差分放大器， T6是它的恒流源。 T1 和 T3集電極連在一起， T2 和T4集電極聯(lián)在一起，T2 的基極與 T3的基極相連， Tl 和T4的基極相連。從這種聯(lián)接方式可以看出，第一對差分放大器的極性 ( 對ux (t)來說 )恰好與第二對差分放大器的輸入信號的極性相反，當(dāng)uy(t)=O 時， i5=i6。即i1 ， =一i 2 ，i 3i 4 。.根據(jù)分析表明，在“u0 (t ) 中只存在 ux

33、(t ) 和 u y (t) 的乘積項，而無直通分量。T7、 T8、 T9等組成具有負反饋電阻的恒流源 R7 R8R9 為負反饋電阻，它們的作用是展寬動態(tài)范圍。引腳和外接電阻RF ，對差分放大器 T5、 T6產(chǎn)生電流負反饋。 可調(diào)節(jié)乘法器的信號增益， 擴展輸入電壓 U y 的線性動態(tài)范圍。 引卻外接電阻 Rs 用來調(diào)節(jié)偏置電流 I S 和鏡像電流 I O 的值。 MC1496只適用于頻率較低的場合，它的工作頻率在 1MHz以下。2 靜態(tài)工作點設(shè)置21靜態(tài)偏置電壓設(shè)置根據(jù) MC1496的特性參數(shù)和它的內(nèi)部電路，在應(yīng)用時，靜.態(tài)偏置電壓應(yīng)滿足下列關(guān)系：22 靜態(tài)偏置電流的確定靜態(tài)偏置電流主要由恒流

34、源，I O 的值來確定，當(dāng)器件為單電源供電時， 引腳 14接地， 腳通過一個電阻RS接正電源 VCC ，由于 I O 是 I S 的鏡像電流，所以改變電阻 RS 可以調(diào)節(jié) I O 的大小，即：當(dāng)器件雙電源工作時，引腳接負電源，腳通過電阻 R 接地，因此改變 R 也可以調(diào)節(jié)， 0的大小，即根據(jù) MC1496的性能參數(shù)，器件的靜態(tài)電流小于4mA，一般取 IOI S =lmA 左右。器件的總耗散功率可得： PD =2 I S ( V6 V14 )+I S ( V5 V14 ) ， PD 應(yīng)小于器件的最大允許耗散功率(33mW)。3 設(shè)計要求(1) 掌握 MC1496乘法器實現(xiàn)振幅調(diào)制器及包絡(luò)二極管檢

35、波器的設(shè)計組裝與調(diào)試方法。.(2) 熟悉 MC1496集成電路及檢波二極管、低通濾波器的使用。4 設(shè)計內(nèi)容(1) 利用 MC1496集成乘法器實現(xiàn)振幅調(diào)制電路。(2) 利用檢波二極管、濾波器實現(xiàn)調(diào)幅信號的解調(diào)。5 設(shè)計方案調(diào)制器及解調(diào)器的框圖如圖 2所示。它由 MCl496集成乘法器芯片、三極管、檢波二極管、濾波器等元器件組成。6 單元電路設(shè)計、原理及器件選擇61 振幅調(diào)制器采用 MC1496實現(xiàn)振幅調(diào)制，調(diào)制器如圖3所示。幅度調(diào)制就是載波的振幅調(diào)制信號控制周期的變化，由MC1496構(gòu)成調(diào)幅器，它將高頻正弦波信號為載波信號輸人到I N1 ，并加在兩組差動放大器T1 、 T4 對地的輸入端腳和腳

36、之間；另將低頻正弦波信號作為調(diào)制信號加在差動放大器T5 、T6 輸入端腳和腳之間。將這兩種信號輸人后，二者相乘為輸出信號的全載波信號。在腳和腳外接RE=lk電阻，以擴大.調(diào)制信號的動態(tài)范圍。已調(diào)信號取自雙差動放大器的兩個集電極 ( 和12 腳之間 ) 輸出。 Rp 2 用來調(diào)節(jié)腳和腳之間的平衡， Rp1 調(diào)節(jié)腳和腳之間的平衡。三極管T提高調(diào)幅器帶負功能力。(1) 用直流調(diào)制特性調(diào)節(jié)Rp 2 。 (2) 實現(xiàn)全載波調(diào)幅，加入 u s (t)=200sint 高頻輸入；加入 uc (t)=60sint 低頻信號，分別將高頻、低頻信號輸入I N1和I N2端。62 調(diào)幅波信號解調(diào)器調(diào)幅波解調(diào)器，采用非線性元件二極管2AP12及 RC元器件低通濾波器構(gòu)成，實際的調(diào)幅波解調(diào)器如圖5所示。調(diào)幅波的解調(diào)，就是要求從調(diào)幅波中不失真地還原出調(diào)制信號，它是調(diào)制的逆過程。振幅解調(diào)框圖如圖6所示。63 調(diào)試.調(diào)試所需儀器有雙蹤示波；高頻信號發(fā)生器；低頻信號發(fā)生器；直流穩(wěn)壓電源與設(shè)計自制實驗?zāi)０暹M行調(diào)試。本次設(shè)計在進行實驗調(diào)試過程中，采用了分級調(diào)試方法，對各部電路遵循調(diào)試一部分，安裝焊接一部分的原則，取得了較好的效果。具體調(diào)試步驟及方法：63 1 直流調(diào)制特性測量按圖 3接通 +