電子技術(shù)課程設(shè)計報告音頻功率放大器的設(shè)計與制作拔河游戲機的設(shè)計與制作

電子技術(shù)課程設(shè)計報告-音頻功率放大器的設(shè)計與制作-拔河游戲機的設(shè)計與制作-畢業(yè)論文電子技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計課題：拔河游戲機的設(shè)計與制作模電部分一、設(shè)計任務(wù)與要求二、方案設(shè)計與論證三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算功放電路仿真波形圖是音量調(diào)節(jié)電位器考慮到實際情況本設(shè)計Ω；C1是輸入耦合電容是同相輸入端偏置電阻為反饋網(wǎng)絡(luò)電阻（、決定了該電路交流負反饋的強弱及閉環(huán)增益。該電路閉環(huán)增益為倍起隔直流作用以使電路直流為負反饋。靜態(tài)工作點穩(wěn)定性好。、為電源高頻旁路電容防止電路產(chǎn)生自激振蕩；用以在電路接有感性負載揚聲器時保證穩(wěn)定性；、是保護二極管防止輸出電壓峰值損壞集成塊負載Ω。、計算輸出功率輸出功率用輸出電壓有效值和輸出電流的乘積來表示。設(shè)輸出電壓的幅值為，則因為，所以.當輸入信號足夠大，使≈VCC和時，可獲得最大的輸出功率由上述對的討論可知，要提供放大器的輸出功率，可以增大電源電壓或降低負載阻抗。四、總原理圖及元器件清單1．總原理圖．元件清單 描述 封裝 1 OPAMP,TDA2030 Generic\PENTAWATT 2 DIODE,1N4001 IPC-2221A/2222\DO-35 1 SONALERT,SONALERT200Hz Generic\BUZZER 1 OPAMP,LM324AD IPC-7351\CASE751A 1 OPAMP,LM324AD IPC-7351\CASE751A 五、安裝與調(diào)試出電壓的失真及幅值，計算輸出最大不失真功率。改變輸入信號的頻率，測量功率放大器在額定輸出功率下的頻帶寬度是否滿足設(shè)計要求。4、整機聯(lián)調(diào)。將每個單元電路互相級聯(lián)，進行系統(tǒng)調(diào)試。（1）最大不失真功率測量。將頻率等于1kHz，幅值等于5mV的正弦波信號接入音頻功率放大器的輸入端，觀察其輸出端的波形有無自激振蕩和失真，測量輸出最大不失真電壓幅度，計算最大不失真輸出功率。（2）音頻功率放大器頻率響應(yīng)測量。將音調(diào)調(diào)節(jié)電位器RP1、RP2調(diào)在中間位置，輸入信號保持5mV不變，改變輸入信號的頻率，測量音頻功率放大器的上、下限頻率。（3）音頻功率放大器噪聲電壓測量。將音頻功率放大器的輸入電壓接地，音量電位器調(diào)節(jié)到最大值，用示波器觀測輸出負載RL上的電壓波形，并測量其大小。5、整機視聽。用8Ω/9W的揚聲器代替負載電阻RL。將一話筒的輸出信號或幅值小于5mV的音頻信號接入到音頻功率放大器，調(diào)節(jié)音量控制電位器RP，應(yīng)能改變音量的大小。調(diào)節(jié)高、低音控制電位器，應(yīng)能明顯聽出高、低音調(diào)的變化。敲擊電路板應(yīng)無聲音間斷和自激現(xiàn)象。六、性能測試與分析RL上的電壓稱為噪聲電壓UN。測量條件同上，測量方法是，使輸入端對地短路，音量電位器為最大值，用示波器觀察輸出負載RL的電壓波形，用交流電壓表測量其有效值。整機效率

式中Po――輸入的額定功率；

Pc――輸出額定功率時所消耗的電源功率七、結(jié)論與心得讓我們遇了很多難以解決的問題，同時也學到了很多知識。掌握了音箱放大器電路的設(shè)計與制作，掌握了等集成芯片的原理與作用以及晶體管極性的判斷，怎么樣去檢查電路中的錯誤與線路是否導(dǎo)通，。更讓我明白團體精神的重要性。更懂得做好一件事情的不容易。接觸到了與自己相關(guān)專業(yè)的具體的知識，感覺到所學的東西還是很有用的，通過實踐不但鞏固了學過的知識，而且其他的對所學知識進行實踐論證，及時的發(fā)現(xiàn)了存在的許多不足。通過本次課程設(shè)計初步了解了一些專業(yè)軟件的使用，例如Ｍ的軟件的使用八、參考文獻陳大欽主編：《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗－電子電路實驗、設(shè)計、仿真》，高等教育出版社，2002年出版。國產(chǎn)集成電路應(yīng)用例周仲主編北京：電子工業(yè)出版社，模電數(shù)電基礎(chǔ)實驗及multisim7仿真蔣黎紅主編浙江大學出版社，2007模電部分一、設(shè)計任務(wù)與要求設(shè)計拔河游戲機用9個發(fā)光二極管排成一行，開機后只有中間一個點亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個按鍵，迅速地、不斷地按動產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點向誰的方向移動，每按一次，亮點移動一次。移到任一方終端二極管點亮，這一方就得勝，此時雙方按鍵均無作用，輸出保持，只有經(jīng)復(fù)位后才使亮點恢復(fù)到中心線。用譯碼器、可逆計數(shù)器、十進制計數(shù)器、與門、異或門等組成電路。二、方案設(shè)計與論證可逆計數(shù)器74LS193D原始狀態(tài)輸出4位二進制數(shù)0000，經(jīng)譯碼器輸出使中間的一只發(fā)光二極管點亮。當按動A、B兩個按鍵時，分別產(chǎn)生兩個脈沖信號，經(jīng)整形后分別加到可逆計數(shù)器上，可逆計數(shù)器輸出的代碼經(jīng)譯碼器譯碼后驅(qū)動發(fā)光二極管點亮并產(chǎn)生位移，當亮點移到任何一方終端后，由于控制電路的作用，使這一狀態(tài)被鎖定，而對輸入脈沖不起作用。如按動復(fù)位鍵，亮點又回到中點位置，比賽又可重新開始。將雙方終端二極管的正端分別經(jīng)兩個與非門后接至二個十進制計數(shù)器4514BD的允許控制端EN，當任一方取勝，該方終端二極管點亮，產(chǎn)生一個下降沿使其對應(yīng)的計數(shù)器計數(shù)。這樣，計數(shù)器的輸出即顯示了勝者取勝的盤數(shù)。三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算中心處二極管首先點亮，當編碼器進行加法計數(shù)時，亮點向右移，進行減法計數(shù)時，亮點向左移。由雙時鐘二進制同步可逆計數(shù)器74LS192D構(gòu)成，它有2個輸入端，4個輸出端，能進行加／減計數(shù)。通過編碼器來控制電平指示燈的顯示，加計數(shù)時向右移動，進行減計數(shù)時，向相反方向移動。電路圖如下：2.整形電路設(shè)計：由與門74LS08D和與非門74LS00D構(gòu)成。因74LS192D是可逆計數(shù)器，控制加減的CP脈沖分別加至5腳和4腳，此時當電路要求進行加法計數(shù)時，減法輸入端CPD必須接高電平；進行減法計數(shù)時，加法輸入端CPU也必須接高電平，若直接由A、B鍵產(chǎn)生的脈沖加到5腳或4腳，就有很多時機在進行計數(shù)輸入時另一計數(shù)輸入端為低電平，使計數(shù)器不能計數(shù)，雙方按鍵均失去作用，拔河比賽不能正常進行。加一整形電路，使A、B二鍵出來的脈沖經(jīng)整形后變?yōu)橐粋€占空比很大的脈沖，這就減少了進行某一計數(shù)時另一計數(shù)輸入為低電平的可能性，從而使每按一次鍵都有可能進行有效的計數(shù)。電路圖如下圖所示：整形模塊電路仿真圖（3）.譯碼電路：由4線－16線譯碼器4514BD構(gòu)成。譯碼器的輸出Y0～Y15中選9個接電平指示燈，電平指示燈的正端接譯碼器；這樣，當輸出為高電平時電平指示燈點亮。比賽準備，譯碼器輸入為0000，Y0輸出為1，中心處指示燈首先點亮，當編碼器進行加法計數(shù)時，亮點向右移，進行減法計數(shù)時，亮點向左移。電路圖如下圖所示：（4）.控制電路：由74LS32和74LS05構(gòu)成，其作用是指示出誰勝誰負。當亮點移到任何一方的終端時，判該方為勝，此時雙方的按鍵均宣告無效。將雙方終端指示燈的正接至異或門的2個輸入端，當獲勝一方為“1”，而另一方則為“0”，異或門輸出為“1”，經(jīng)與非門產(chǎn)生低電平“0”，再送到74LS192D計數(shù)器的置數(shù)端,于是計數(shù)器停止計數(shù)，處于預(yù)置狀態(tài)，由于計數(shù)器數(shù)據(jù)端D0、D1、D2、D3和輸出Q0、Q1、Q2、Q3對應(yīng)相連，輸入也就是輸出，從而使計數(shù)器對脈沖不起作用。電路圖如下圖所示：控制模塊仿真結(jié)果（5）.復(fù)位控制：74LS192D的清零端CR接一個電平開關(guān)，作為一個開關(guān)控制，進行多次比賽而需要的復(fù)位操作，使亮點返回中心點。4518BD的清零端RD也接一個電平開關(guān)，作為勝負顯示器的復(fù)位來控制勝負計數(shù)器使其重新計數(shù)。其中CC4518功能表下表所示：輸入 輸出功能 時鐘CP 清零RD 使能EN × 1 × 全部為0 ↑ 0 1 加計數(shù) 0 0 ↓ ↓ 0 × 保持 × 0 ↑ ↑ 0 0 1 0 ↓ 四、總原理圖及元器件清單1．總原理圖．元件清單 描述 RefDes 封裝 8 74LS,74LS00D U1,U2,U3,U4,U5,U6,U7,U8 IPC-7351\DO14 2 74LS,74LS08D U9,U10 IPC-7351\DO14 1 74LS,74LS193D U11 IPC-7351\DO16 1 74LS,74LS32D U14 IPC-7351\DO14 3 SPDT, S1,S2,S3 Generic\SPDT 1 CMOS_5V,4514BD_5V U15 Generic\SOT-94 1 74LS,74LS05D U12 IPC-7351\DO14 五、安裝與調(diào)試（1）按照課題設(shè)計任務(wù)的次序，將各單元電路逐個進行接線和調(diào)試，待各單元電路工作正常后，再將有關(guān)電路逐級連接起來進行測試，直到測試拔河游戲機整個電路的功能正常為止。（2）這樣的模塊化測試方法有利于檢查和排除故障，是調(diào)試電路的常用方法，可保證電路設(shè)計順利進行。（3）測試芯片74LS193、74LS320、的功能。（4）整機調(diào)試74LS193是可逆計數(shù)器，加上控制加減的CP脈沖，此時當電路要求進行加法計數(shù)時，減法輸入端CPD必須接高電平；進行減法計數(shù)時，加法輸入端CPU也必須接高電平，若直接由甲、乙鍵產(chǎn)生的脈沖加到74LS193，就有很大可能在進行計數(shù)輸人時另一計數(shù)輸入端為低電平，使計數(shù)器不能計數(shù)，雙方按鍵均失去作用，拔河比賽不能正常進行。加一整形電路，使甲、乙二鍵出來的脈沖經(jīng)整形后變?yōu)橐粋€占空比很大的脈沖，這就減少了進行某一計數(shù)時另一計數(shù)輸入為低電平的可能性，從而使每按一次鍵都有可能進行有效的計數(shù)。六、性能測試與分析七、結(jié)論與心得八、參考文獻陳大欽主編：《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗－電子電路