課程設計課題與可提供的PPT課件

1、設計題一 自選電路功能完整、結構簡單先進、成本較低、有個人特色功能完整、結構簡單先進、成本較低、有個人特色1 1、自已選自己喜歡、實用的電路。所選電路可包 括模擬或模擬和數(shù)電部分。2 2、所用元器件最好能在實驗室可找。3 3、可以做成PCBPCB板。此題分值系數(shù)為1.2。本課題可由所有班級的同學選做。第1頁/共22頁設計題二 三極管值范圍分選電路的設計設計任務和要求設計制作一個三極管值范圍分選電路的裝置。要求：1、值在100150范圍內時顯示1，對該范圍以外顯示0。2、用數(shù)碼管顯示值的檔次；3、電路采用5V或5V電源供電。注：選做此題的分值系數(shù)為0.8。第2頁/共22頁設計題三：增益可自動變換

2、的放大器1、設計任務: 設計制作一個增益可自動變換的交流放大器。2、設計要求 放大器增益可在1倍、2倍、3倍、4倍四檔間巡回切換，切換頻率為1Hz。電源采用+5V單電源供電。此題分值系數(shù)為0.8。 本課題可由所有班級的同學選做。第3頁/共22頁 用給定的集成運算放大器、集成模擬開關等器件設計一個增益自動切換的電壓放大電路，輸入測試信號是頻率f1000Hz，Vi2V的正弦交流信號。具體要求如下： （1）當0VVi 0.5V時，放大電路的增益為10倍； （2）當0.5VVi 1.0V時，放大電路的增益為5倍； （3） 當1.0VVi 2.0V時，放大電路的增益為2.5倍； （4）采用12V電源供電

3、；設計題四：增益自動變換放大電路設計參考課本P454-P457。第4頁/共22頁設計題五 電容值測量儀的設計設計任務和要求 設計一個可測量電容值的電路。要求： 1、電容測量范圍為1000PF-2UF。 2、能實現(xiàn)電容的測試與顯示。 3、電源采用5V或5V供電。 注：選做此題的分值系數(shù)為1。本課題只由電聯(lián)班和物電班同學選做。預設計和報告的編寫由個人單獨完成，每人一份，不能雷同！在安裝調試電路時可兩人共同完成，但每人要安裝50%左右獨立的電路，兩人調試完畢再合并統(tǒng)調。第5頁/共22頁 電容測量的基本原理，就是先將電容量通過電路轉換成電壓、時間等參量，然后再將這些量以適當?shù)姆绞斤@示出來。設計方法一:

4、參考課本P399習題7.26和P588-P592。設計方法二:采用脈寬調制法。參考課本P351-P355。 該方法的基本原理是將電容量轉換成時間間隔，然后通過數(shù)字方式顯示出時間間隔（電容量）。其由一個多諧振蕩器（P353圖6.5.6）和一個單穩(wěn)態(tài)(P351圖6.5.4)組成。當R不變時,改變電容C則輸出脈寬TW也隨之改變,由TW的脈寬就可求出電容的大小。TW=RCln3=1.1RC ; f=1/T=1.43/(R1+2R2)C1 ; q=TW/T=1.57RC/ (R1+2R2)C1 設計提示第6頁/共22頁元件選擇時，應注意：1、f不要太高，d應在50%左右。 f常選200Hz，一般頻率越高

5、，可測電容越小，但也造成測量誤差越大。2、RC不宜太小，因單穩(wěn)態(tài)的充電回路是電源R對C充電，但不是恒流充電，線性較差，故RC要盡量大，兼故到電阻的取值，取1ms-2ms為宜。3、為了保證一定的測量范圍，建議小范圍改變（通常為10倍）R值，大范圍改變C值4、電阻建議在1K-幾百K內選擇，多諧振蕩器輸出接一個微分電路，控制單穩(wěn)輸入的負脈寬度。電容可選100PF左右，最后由實驗確定。電容量的數(shù)字顯示原理框圖如下：與門標準脈沖源計 數(shù) 器譯碼與驅動電路顯示電路門控控制計數(shù)脈沖的個數(shù)設計時應考慮標準計數(shù)脈沖的振蕩頻率，使之與電容C大小成10n倍關系。第7頁/共22頁與門標準脈沖源計 數(shù) 器譯碼與驅動電路

6、顯示電路門控控制計數(shù)脈沖的個數(shù)清零取樣時間t1t2t1t2清零 計數(shù) 保持單脈沖觸發(fā)器1 1K1 1J第8頁/共22頁設計題六 頻率/電壓變換器的設計設計任務和要求 設計一個頻率/電壓變換器。要求： 1、當正弦波信號的頻率fi在200HZ2KHZ范圍內變化時，對應 的直流電壓VO在1V5V范圍內線性變化。 2、正弦波信號由函數(shù)信號發(fā)生器提供。 3、電源采用12V供電。 注：選做此題的分值系數(shù)為1。本課題只由電信(3)(4)班同學選做。第9頁/共22頁 通過本課題的設計，要求熟悉集成頻率/電壓變換器LM331的主要性能和典型應用，掌握運算放大器基本電路的原理，并掌握它們的設計、測量和調試方法。

7、本課題可供選擇的方案有兩種：1、用通用型運算放大器構成微分器，其輸出與輸入的的正弦信號頻率成正比。2、直接應用頻率/電壓變換器LM331，其輸出與輸入的的脈沖信號重復頻率成正比。圖中VO=2.09RLRtCtfi/Rs RX=(VCC-2V)/0.2mA可見，當RLRtCtRs 一定時，VO正比于fi，對于某一fi，要使VO為其對應值，可調節(jié)RS的大小，由于恒流源電流I允許在10UA500UA范圍內調節(jié)，故RS可在190K3.8k內調節(jié)。一般RS在10K左右取用。脈沖波VPP2V設計提示參考課本P345-P347。12V100K1.9V1K第10頁/共22頁fi i（HzHz）20020065

8、0650110011001550155020002000Vo(v)Vo(v)0.20.20.650.651.11.11.551.552 2VO和fi的關系系統(tǒng)框圖：（供參考）函數(shù)波形發(fā)生器正弦波fi=200Hz2KHz比較器方波VO1F/V變換反相器反相加法器直流VO20.2V2V-0.2V-2VVO3參考電壓VRVO1V5V第11頁/共22頁設計題七 音頻功率放大器的設計設計任務和要求 設計一個音頻功率放大器。要求： 1、最大不失真輸出功率：Pom2W。 2、負載阻抗：RL=8 3、頻率響應(無高低音提升和衰減時)；50HZ20KHZ（3dB）。 4、音調調節(jié)范圍：低音（50HZ）為12dB

9、，高音（20KHZ）為12dB， 5、全諧波非線性失真：D 10% 6、輸入阻抗；10K。 7、輸入電壓；50mV 8、噪聲電壓：Vn 50mV 注：選做此題的分值系數(shù)為1。第12頁/共22頁給定條件：1、集成功率放大器采用TDA2030；2、集成前置放大電路采用LM324；3、高低音調調節(jié)電位器選用100K；4、音量調節(jié)電位器選用10K。安裝調試注意事項：1 1、音頻功率放大器功率較大，不適宜在面包板上工作，可選擇在通用板上進行焊接。（先畫出PBCPBC板焊接圖）2 2、在進行元件布局和走線時，應使連線盡可能短而直，否則不僅產(chǎn)生自激，且難以清除。第13頁/共22頁設計題八 集成運算放大器簡易

10、測試儀的設計設計任務和要求 1、設計一臺能夠用來判斷運算放大器好壞的簡易測試儀。 2、設計本測試儀所需的直流穩(wěn)壓電源。注：選做此題的分值系數(shù)為1。（以集成LM741為例）注意：電路調試時，電源用實驗室用的直流穩(wěn)壓電源代替，不用安裝自設計的電源電路。本課題只由微電班同學選做。第14頁/共22頁 原理框圖如下： 正弦波產(chǎn)生電路被測運算放大器毫伏表電路直流穩(wěn)壓電源1、正弦波產(chǎn)生電路可采用文氏正弦波振蕩電路或RC移相式正弦信號產(chǎn)生電路。2、毫伏表電路可用集成運放、整流電橋和電流表組成，使流過電流表的電流值正比于輸入電壓值，其原理電路如下圖所示：設計提示第15頁/共22頁VIRORPORFO1、由于運放

11、開環(huán)增益、輸入電阻很高，則其同相端和反相端電壓近似相等。2、流過RFO的電流等于流過RO的電流，則ifo=ui/RO,可見流過表頭的電流與VI成正比。參考課本P454-P457。VIRORPORFORVO原理電路圖交流表電路第16頁/共22頁設計任務: 設計制作一個簡易的高低電平報警器。要求 ： 1、輸入電壓VI2/3VCC或VI1/3VCC 時電路報警； 2、VI為010V步進電源，步進為1V，自設計，并仿真; 3、VCC=12V; 選做此題分值系數(shù)為1。 設計題九：高低電平報警器的設計注意：電路調試時，電源用實驗室用的直流穩(wěn)壓電源代替，不 用安裝自設計的電源電路。本課題只由電信（1）（2）

12、班同學選做。第17頁/共22頁系統(tǒng)框圖：010V步進電源VI010V窗口比較器報警電路步進電源系統(tǒng)框圖：參考課本P514、 P554-P556。 由于要求輸出010V步進電源，可選用三端可調輸出集成穩(wěn)壓器LM317，但 LM317輸出電壓范圍為1.2v37v，為了滿足輸出010V，可再選用一片LM337（輸出電壓范圍為-1.2v-37v）使之輸出-1.2V，與LM317的+1.2相加。從而使輸出達到0V。電源的步進用開關調節(jié)。 報警電路的設計方法較多，本課題可采用簡單的發(fā)光二極管和蜂鳴器報警。其電路可用矩形波發(fā)生器和單門限（過零）比較器組成，把矩形波發(fā)生器的UN（UC）端作為過零比較器的同相輸

13、入電壓，過零比較器輸出電壓用發(fā)光二極管和蜂鳴器組成報警電路。報警電路的設計：參考課本 P425、P 437-P438。窗口比較器的設計：參考課本P432。第18頁/共22頁實驗室可提供的元器件（1）CD4511 ：CMOS BCD鎖存/7 段譯碼/驅動器 CD4532：8位優(yōu)先編碼器 LM311：電壓比較器NE555：定時器NE556：雙路精密定時器74LS08：2輸入四正與門74LS47：譯碼/驅動器CD40106：施密特六反相器CD4013：帶置位-復位雙D觸發(fā)器74LS74：正沿觸發(fā)雙D型觸發(fā)器(帶預置端和清除端) CD4011：四2輸入與非門發(fā)光二極管；按鈕開關；拔動開關、整流二極管4001。 第19頁/共22頁實驗室可提供的元器件（2）74LS14 ：六倒相器 74LS00： 2輸入四與非門CD4001：四2輸入或非門74L