模擬電子課程設計(下載)

1、模擬電子技術基礎 lym設計小組模擬電子課程設計概論模擬電子技術是一門實踐性很強的課程，它的任務是使學生獲得電子技術方面的基本理論，基礎知識和基本技能，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。“模擬電子技術課程設計”也是本課程的實踐性教學環(huán)節(jié)，是對課程所學理論知識進一步的理解，深化和提高的過程。一， 課程設計的目的與要求：進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，并掌握合理運用的原則。學會電子電路的獨立設計，安裝，調試和排除故障的技能。通過查閱資料和裝配，調試，培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力。能綜合運用所學的理論知識獨立完成課程設計課題。二課程設計具體步驟：根據設計要求與任務，確定系統(tǒng)的總體方案，并劃出

2、方框圖。選擇合適的器件，劃出各部分功能電路的設計電路圖。標出原件藏書并列出原件清單。用虛擬一起方針，能夠用虛擬儀器分析電路，除了用理論公式集散參數(shù)指標外，還要求用虛擬儀器仿真分析，針對性修改電路及參數(shù)，檢查結果是否符合任務要求。用面包版插件，連接，調試。要求原件布局合理，走線整齊，性能可靠。用電路版插件，焊接，調試，直至實現(xiàn)任務要求的全部功能。經驗收合格后寫出完整的課程設計報告。三課程設計報告要求：設計題目名稱。設計任務和具體要求。設計方案方框圖，主要參數(shù)的設計。主要元器件的選擇。畫出完整的電路圖和必要的波形圖，電路圖上要標出元器件的型號與參數(shù)值。說明電路的主要工作原理和功能。分析設計是否滿足

3、設計要求。對模擬電子電路設計課題，應有理論設計值，實測值與虛擬儀器分析打印結果。設計體會和建議。一多種波形發(fā)生器設計在無線電通信，測量，自動控制等技術中廣泛應用各種波形發(fā)生器。常用的是正弦波，矩形波，三角波，方波和鋸齒波。. 設計目的：進一步加深理解波形發(fā)生電路的原理；熟悉多種波形發(fā)生器的工程設計方法；進一步熟悉的使用方法。. 設計任務與要求：設計要求：設計采用集成運算放大器µA741組成的能產生頻率為.，幅度為+的正弦波，方波，幅值為+10V的矩形波，三角波，鋸齒波的多種波形發(fā)生器。并用虛擬電子平臺仿真實現(xiàn)。. 方案圖. 相關公式及主要器件：1.4相關公式及主要器件：運用集成放大器

4、µA741取R1=R3=10kohm，C1=C2=0.01uf，D1=D2=11V根據f=1/（2*RC）則F=1/（2*RC）=1/（2*10kohm*0.01uf）=1.597kHz誤差：F=|f-F|=|1.6-1.597|KHz=0.003KHz1.5電路原理圖與波形：二 有源濾波器設計2.1設計目的：1 進一步理解有運放組成的R C有源濾波器的工作原理。2 熟悉掌握二階BC有源濾波器的工程設計方法。3 掌握濾波器基本參數(shù)的測量方法。4 進一步熟悉Multisim高級分析命令的使用方法。2.2設計任務與要求：根據參考材料和相關的資料自擬設計方案和電路及調試步驟，并應滿足如下要

5、求：1 自行設計一高通濾波器，截止頻率為fo=500,Q=0.8,f=0.5fo處的衰減速率不低于30dB/102 自行設計一低通濾波器，截止頻率為fo=2KHz,Q=0.7,f>>fo處的衰減速率不低于-30dB/103 自行設計一帶通濾波器，中心頻率fo=100Hz,Q=1,通頻帶放大倍數(shù)Au=2,通帶允許的最大波動為+-1dB并用虛擬電子平臺Multisim仿真實現(xiàn)。2.3電路原理圖及波特圖：2.3.1高通濾波器電路：主要器件：集成放大器COMPATATOR-VIRTUAL R1=R2=31.6K、R3=3.01 K、R4 =4.02 K R3/R4=3/4 Ao=1.75

6、C1=C2=10nff=1/（2*RC）=1/（2*31.6K*10nf）=500Hz誤差：F=|f-F|=|500-492.5|Hz=7.5Hz 原理圖波特圖2.3.2低通濾波器電路：主要器件：集成放大器µA741 R2=R3=7.87 K、 R1=21.0 K、 R2=12.1 K R1/R2=7/4 Ao=11/7 C1=C2=10nfF=1/（2*RC）=1/（2*7.87 K*10nf）=2kHz誤差：F=|f-F|=|2-1.943|KHz=0.053KHz原理圖波特圖2.3.3帶通濾波器電路：主要器件：集成放大器COMPATATOR-VIRTUAL R1=R3=R5=R

7、4=15.8 K R2=31.6 K C1=C2=100nfF=1/（2*RC）=1/（2*15.8 K*100nf）=100Hz誤差：F=|f-F|=|100-98.68|Hz=1.32Hz原理圖波特圖24相關公式：Ao=1+Rf/R1,fo=1/2*R*C,Q=1/(3-Ao)三，繁用電表設計3.1設計目的：1 掌握集成有運算放大器組成繁用表的工作原理。2 設計由集成運算放大器741組成的交直流電壓表，電流表和歐姆表的實際測量電路。3 學習繁用表的組裝和調試方法。3.2設計任務與要求：1 設計并仿真一個直流電壓表，其測量范圍為0-15V2 設計并仿真一個直流電流表，其測量范圍為0-10mA

8、3 設計并仿真一個交流電壓表，其測量范圍為0-15V4 設計并仿真一個交流電流表，其測量范圍為0-10mA5 設計并仿真一個歐姆表，其量程為0-1 K3.3設計原理和參考電路： 用集成運算放大器組成的電流表電路能夠減小普通電流表電路的等效內阻；組成電壓表電路能夠提高普通電壓表電路的等效輸入內阻；組成歐姆表可以得到線形刻度，同時還能實現(xiàn)自動調零。在交流電量測量中可以大大的減小由于二極管伏安特性的非線形和管壓降所造成的測量誤差。3.3.1直流電壓表：直流電壓表電路原理圖在理想條件下，被測電壓V1與表頭中流過的電流有以下關系：i=V1/R2由此可見，表頭中流過的電流表I與無關，只要改變電阻R1的值就

9、可以實現(xiàn)量程的切換。電壓表輸入電阻R2=Rp+AvoFvRid式中Avo一運算放大開環(huán)電壓放大倍數(shù)Rid一差模輸入電阻Fv 一反饋系數(shù)， Fv=R2/R1+R2Rp 一平衡電阻Rp=R1/R2顯然，采用集成運算放大電路以后，大大提高了輸入電阻V1，該電路僅適用于測量與運算放大器共地的較小的直流電壓。實際上，該電壓表是一個電壓一電流轉換器。主要器件：R1=100 R2=20.0 K R3+R4=100.0 K 集成放大器µA741 微安表3.3.2直流電流表：直流電流表電路原理圖在理想條件下，-i1*R3=（i1-I）*R2，所以i=（1+R3/R2）可見，改R3/R2的值可以調節(jié)通過

10、表頭的電流，以提高靈敏度。圖中運算放大器輸出端的等效電阻為Rf則i*1Rf=i1*R3+i*Rm將I=（1+R3/R2）代入上式得： i1*Rf=i1R3+（1+R3/R2）*i1Rm所以Rf=R3+Rm*（1+R3/R2）應用密定理將Rf折算到運算放大器方向輸入端對地的電阻得Ri=Rf/（1+Avo）可見，應用運算放大器后，電流表電路的內阻比普通電流表內阻減少了1+Avo倍。該電路同樣適用于測量也運算放大器共地電路中的較小電流。若被測電流回路無接地點，則應把運算放大器的VCC和VDD對地懸浮起來。主要器件：集成放大器µA741 R1=R2=20.0 R3=10.0 R4=10.0

11、K R5=18.5 K3.3.3交流電壓表：交流電壓表電路原理圖該電路為同相輸入放大電路，所以其輸入阻抗很高，二極管橋路和表頭接在運算放大器的反饋回路中可減小二極管非線形的影響。理想條件下，負反饋作用迫使R1兩端V1/R1等于被測交流電壓，流經R1的電流i=V1/R1全部流經過橋路，其值僅與V1/R1有關，而與橋路的表頭參數(shù)無關，i與Vi的全波整流平均值成正比，當被測交流信號為正弦波電壓（Vi=1.414Visinwt）時，i=0.9V1/R1，表頭可按有效刻度。交流電壓表的輸入電阻R1=AvoFvRid。被測電壓的上限頻率f取決于運算放大器的寬帶BW和轉換速率Sr。主要器件：集成放大器

12、81;A741 R1=1.00 K R2=200 R3=150 微安表 二極管3.3.4交流電流表：理想條件下，I=（1+R1/R2）*i1，顯然表頭讀數(shù)只與被測交流電流全波整流平均值i1和R1/R2比值有關，而二極管和表頭的參數(shù)無關。同理，可用密勒定理將反饋支路電阻折算到輸入端，可證明交流表電阻Ri=Rf/（1+Avo）：交流電流表電路原理圖主要器件：集成放大器µA741 R1=R2=10.0 R3=R4=10.0 微安表 二極管3.3.5歐姆表：被測電阻Rx跨接在運算反饋回路中，運算的同相輸入端加基準電壓Vref在理想條件下Vn=Vp=Vref ii=ix所以（Vo-Vref）/

13、Rx=Vref/R1即Rx=（Vo-Vref）R1/Vref流經表頭的電流為I=（Vo-Vref）/（R2+R3）整理后得；I=VreRx/(（R2+R3）*R1)可見，電流I與被測電阻Rx成反比，而且表頭具有線性刻度。改變R1，即可改變歐姆表量程。當Rx=0時，該電路為電壓跟隨器，Vo=Vref，流經表頭的電流I=0，所以該歐姆表能自動調零。該電路中穩(wěn)壓管起保護作用，當Rx為無窮，Vo接近于電源電壓，如無穩(wěn)壓管，則表頭過載。加穩(wěn)壓管后，將a點電位鉗住，起保護表頭作用。當Rx為正常量程內的阻值時， a點電位不足以使穩(wěn)壓管擊穿，穩(wěn)壓管不工作，所以不影響電表讀數(shù)。調節(jié)Rp2使超量程時的表頭電流略高

14、于滿刻度值。Rp2用于滿量程調節(jié)。表電路原理圖主要器件：集成運算放大器µA741 R1=R2=1.00 K DI=8V R3+R4=1.50 K R5+R6=1.50 K四 選做題2.1 控溫電路2.1.1設計目的1 學習用各種基本電路組成實用電路的方法2 學會系統(tǒng)測量和調試2.1.2電路圖原理圖. 2無觸點控溫繼電器 2.2.1任務與要求通過插件，連線，調試,當溫度高于25時，繼電器動作，實現(xiàn)控溫。2.2.2電路圖原理圖. 3電子“百鳥鳴”電路2.3.1任務與要求：通過插件，連線，調試，使電路能發(fā)出多種鳥的混合叫聲，聲音清脆，悅耳動聽。2.3.2電路圖 原理圖2.4 溫升報警點路2

15、.4.1任務與要求：通過插件，連線，調試,當溫度高于100時，發(fā)出聲響報警。2.4.2電路圖利用熱敏電阻作為傳感器，用555時基電路作電壓比較器，電路重復性好，報警準確，靈敏度高?？捎糜谒械炔煌瑘龊舷聹厣龍缶谩Ｔ韴D2.5水位和防盜報警點路：2.5.1任務與要求：通過插件，連線，調試，當水位高于設定值時，能發(fā)出響聲報警。并能改為防盜報警器。2.5.2電路原理圖原理圖. 3聲、光電子警衛(wèi)電路盛夏的夜晚常敞開窗睡覺，為防外來侵犯，可做一個“聲，光電子警衛(wèi)”為你站崗放哨。2.3.1任務與要求：通過插件，連線，調試，當細銅絲斷開時，能發(fā)出聲，光報警。2.3.2電路原理圖原理圖五 心得體會一周的時間很快就過去了，模擬電子技術基礎的課程設計也已經做完了。每次不管是做什么課程設計收獲都非常多。模擬電子技術基礎這門課是一門實踐性非常強的科目。通過這次課程設計加強了對書本知識的理解，熟悉了一些常用的電子器件的使用，增強了分析問題、解決問題的能力 ，一定程度上也提高了自己實用設計電路圖的能力。更重要的是通過本次課程設計培養(yǎng)了自己的團隊精神，體會到了互動式學習和討論式學習的益處。期間，遇到了不少困難，但是還是沒有放棄，通過老師的指導、通過和同學討論、不斷地回頭看課本，最終克服