模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)匯總

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書唐治德熊蘭申利平王明昌夏鳴風(fēng)汪金剛電氣工程學(xué)院2007年6月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) .3課程設(shè)計(jì)專題 7\o"CurrentDocument"1有源濾波系統(tǒng) ..7\o"CurrentDocument"2增益可程控的衰減及放大系統(tǒng) 9．3OCL音頻功率放大器的設(shè)\o"CurrentDocument" 124音頻擴(kuò)大機(jī)電路的設(shè)計(jì) . …15\o"CurrentDocument"電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì) 22溫度報(bào)警電路的設(shè)計(jì)……… .……….……25穩(wěn)壓電源……….…。29三相電相序檢測(cè)與指示…………..…………32簡(jiǎn)單電阻、電容和電感測(cè)試電路……………34心電放大器的設(shè)計(jì)……….…………..……38多種信號(hào)發(fā)生器…….…,………….….……41臺(tái)燈自動(dòng)開關(guān)盒……….……….…..……41電子技術(shù)（II）課程設(shè)計(jì)2006級(jí)報(bào)名表 5111．2222計(jì)222222222.3...52模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)要求..521．電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)包括選擇課題、電子電路設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試和總結(jié)報(bào)告等教學(xué)環(huán)節(jié)。這里介紹課程設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)。1—1電子電路設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)電路圖。一、 明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。二、 方案選擇把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分解為若干個(gè)單元電路，并畫出一個(gè)能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識(shí)和資料，針對(duì)系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。在此過(guò)程中要敢于探索，勇于創(chuàng)新，爭(zhēng)取方案的設(shè)計(jì)合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行可行性和優(yōu)缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖。三、 單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)和功能框圖，明確各部分任務(wù)，進(jìn)行各單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。1．單元電路的設(shè)計(jì)單元電路是整機(jī)的一部分，只有把單元電路設(shè)計(jì)好才能提高整機(jī)設(shè)計(jì)水平。每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬訂出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級(jí)之間的聯(lián)系，分析電路的組成形式。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要求設(shè)計(jì)合理，各單元電路間也要互相配合，注意各部分的輸入、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。2.參數(shù)計(jì)算為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，就需要用電子技術(shù)知識(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，例如放大電路中各電阻值、放大倍數(shù)；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足設(shè)計(jì)要求。計(jì)算參數(shù)時(shí)，同一個(gè)電路可能有幾組數(shù)據(jù)，注意選擇一組能完成電路設(shè)計(jì)功能、在實(shí)踐中真正可行的參數(shù)。計(jì)算電路參數(shù)時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題：（1）元器件的工作電流、電壓、頻率和功耗參數(shù)應(yīng)能滿足電路指標(biāo)的要求。（2）元器件的極限參數(shù)必須留有足夠的裕量，一般應(yīng)大于額定值的 .5倍。（3）電阻和電容的參數(shù)應(yīng)選計(jì)算值附近的標(biāo)稱值。3?器件選擇（1）阻容元件的選擇注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。（2）分立元件的選擇包括二極管、雙極型三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、光電二（三）極管等。根據(jù)他們的用途分別進(jìn)行選擇。（3）集成電路的選擇根據(jù)電路功能、性能指標(biāo)選擇集成電路。注意集成電路的功耗、電源電壓、工作速度是否滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)查閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，進(jìn)行元器件的選擇。四、電路圖的繪制電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是電路組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時(shí)，注意以下幾點(diǎn)：（1）元器件布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于閱讀。（2）注意信號(hào)流向。一般從輸入端或信號(hào)源開始，由左至右或上至下按信號(hào)的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號(hào)流向則與此相反。（3）圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)標(biāo)注。（4）連線應(yīng)為直線，盡量少交叉和折彎。理論設(shè)計(jì)的電路必須進(jìn)行組裝、調(diào)試和測(cè)試，檢查電路能否滿足設(shè)計(jì)功能和性能要求。1—2電子電路的組裝、調(diào)試與總結(jié)電子電路設(shè)計(jì)好后，便可進(jìn)行組裝、調(diào)試，最后對(duì)課題內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)一、電子電路的組裝電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中組裝2電路通常采用焊接和在面包板上插接兩種方式。焊接組裝可提高學(xué)生焊接技術(shù)，但器件可重復(fù)利用率低。在面包板上無(wú)器件組裝便于插接且電路便于調(diào)長(zhǎng)工，并可提高器件重復(fù)利用率。下面介紹在面包板上用插接方式組裝電路的方法。1．集成電路的裝插插接集成電路時(shí)首先應(yīng)認(rèn)清方向，不要倒插，所有集成電路的插入方向要保持一致，注意管腳不能彎曲。2．元器件的位置根據(jù)電路圖的各部分功能確定元器件在面包板上的位置，并按倍民的流向?qū)⒃骷樀剡B接，以易于調(diào)試。3．導(dǎo)線的選用和連接導(dǎo)線直徑應(yīng)和面包板插孔直徑相一致，過(guò)粗會(huì)損壞插孔，過(guò)細(xì)則與插孔接觸不良。為檢查電路的方便，根據(jù)不同用途，導(dǎo)線可以選用不同的顏色。一般習(xí)慣是正電源用紅線，負(fù)電源用藍(lán)線，地線用黑線，信號(hào)線用其他顏色的線等。連接用的導(dǎo)線要求緊貼在面包板上，避免接觸不良。連線不允許跨接在集成電路上，一般從集成電路周圍通過(guò)，盡量做到橫平豎直，這樣便于查線和更換器件。組裝電路時(shí)注意，電路之間要共地。正確的組裝方法和合理的布局，不僅使電路整齊美觀，而且能提高電路工作的可靠性，便于檢查和排除故障。二、電子電路的調(diào)試通常有以下兩種調(diào)試電路的方法：第一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法。把一個(gè)總電路按框圖上的功能分成若干單元電路分別進(jìn)行安裝和調(diào)試，在完成各單元電路調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝和調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試。對(duì)于新設(shè)計(jì)的電路，此方法既便于調(diào)試，又可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。該方法適于課程設(shè)計(jì)中采用。第二種方法是整個(gè)電路安裝完畢，實(shí)行一次性調(diào)試。這種方法適于定型新產(chǎn)品。調(diào)試時(shí)應(yīng)注意做好調(diào)試記錄，準(zhǔn)確記錄電路各部分的測(cè)試數(shù)據(jù)和波形，以便于分析和運(yùn)行時(shí)參考。一般調(diào)試步驟如下：1．通電檢查電路安裝完畢，首先直觀檢查電路各部分接線是否正確，檢查電源、地線、信號(hào)線、元器件引腳之間有無(wú)短路，器件有無(wú)接錯(cuò)。2．通電檢查接入電路所要求的電源電壓，觀察電路中各部分器件有無(wú)異常現(xiàn)象。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排隊(duì)故障后方可重新通電。3．單元電路調(diào)試在調(diào)試單元電路時(shí)應(yīng)明確本部分的調(diào)試要求，按調(diào)試要求測(cè)試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過(guò)的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的整機(jī)聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。電路調(diào)試包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試，通過(guò)調(diào)試掌握必要的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象，然后對(duì)電路進(jìn)行分析、判斷、排除故障，完成調(diào)試標(biāo)要求。4．整機(jī)聯(lián)調(diào)各單元電路調(diào)試過(guò)錯(cuò)成后就為整機(jī)調(diào)試打下了基礎(chǔ)。整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)應(yīng)觀察各單元電路連接后各級(jí)之間的信號(hào)關(guān)系，主要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，檢查電路的性能和參數(shù)，分析測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障和問(wèn)題及時(shí)采取處理措施。電路故障的排隊(duì)可以按下述8種方法進(jìn)行：信號(hào)尋跡法尋找電路故障時(shí)，一般可以按信號(hào)的流程逐級(jí)進(jìn)行。從電路的輸入端加入適當(dāng)?shù)男盘?hào)，用示波器或電壓表等儀器逐級(jí)檢查信號(hào)在電路內(nèi)各部分偉輸?shù)那闆r，根據(jù)電路的工作原理分析電路的功能是否正常，如果有問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)處理。調(diào)試電路時(shí)也可從輸出級(jí)向輸入能倒推進(jìn)行，信號(hào)從最后一級(jí)電路的輸入端，繼續(xù)進(jìn)行檢查。這里所指的“適當(dāng)信號(hào)”是指頻率、電壓幅值等參數(shù)應(yīng)滿足電路要求，這樣才能使調(diào)試順利進(jìn)行。對(duì)分法把有故障的電路分為兩部分，先檢測(cè)這兩部分中究竟是哪部分有故障，然后再對(duì)有故障的部分對(duì)分檢測(cè)，一直到找出故障為止。采用“對(duì)分法”可減少調(diào)試工作量。分割測(cè)試法對(duì)于一些有反饋的環(huán)形電路，如振蕩器、穩(wěn)壓器等電路，它們各級(jí)的工作情況互相牽連，這時(shí)可采取分割環(huán)路方法，將反饋環(huán)去掉，然后逐級(jí)檢查，可更快地查出故障部分。對(duì)自激振蕩現(xiàn)象也可以用此法檢查。電容器旁路法如遇電路發(fā)生自激振蕩或寄生調(diào)幅等故障，檢測(cè)時(shí)可用一只容量較大的電容器并聯(lián)到故障電路的輸入或輸出端，觀察對(duì)故障現(xiàn)象的影響，據(jù)此分析故障的部位。在放大電路中，旁路電容失效或開路，使仙反饋加強(qiáng)，輸出量下降，此時(shí)用適當(dāng)?shù)碾娙莶⒙?lián)在旁路電容兩端，就可以看到輸出幅度恢復(fù)正常，也就可斷定旁路電容的問(wèn)題。這種檢查可能要多處試驗(yàn)才有結(jié)果。這時(shí)要細(xì)心分析可能引起故障的原因。這種方法也用來(lái)檢查電源濾波和去耦電路的故障。對(duì)比法將有總是的電路狀態(tài)、參數(shù)與相同的正常電路進(jìn)行逐項(xiàng)對(duì)比。此方法可以較快地從異常的能數(shù)中分析出故障。替代法把已調(diào)試好的單元電路代替有故障或有疑問(wèn)的相同的單元電路（注意共地）這樣可以很快判斷故障部位。有時(shí)元器件的故障不很明顯，如電容漏電、電阻變質(zhì)、晶體管和集成電路性能下降等，這時(shí)用相同規(guī)格的優(yōu)質(zhì)元器件逐一替代實(shí)驗(yàn)，就可以具體地判斷故障點(diǎn)，加快查找故障點(diǎn)的速度，提高調(diào)試效率。靜態(tài)測(cè)試法故障部位找到后，要確定是哪一個(gè)或哪幾個(gè)元件有問(wèn)題，最常用的就是靜態(tài)測(cè)試法和動(dòng)態(tài)測(cè)試法。靜態(tài)測(cè)試法是用萬(wàn)用表測(cè)試電阻值、電容漏電、電路是否斷路或短路，晶體客和集成電路的各引腳電壓是否正常等。這種測(cè)試是在電路不加信號(hào)時(shí)進(jìn)行的，所以叫靜態(tài)測(cè)試。通過(guò)這種測(cè)試可發(fā)現(xiàn)元器件的故障。動(dòng)態(tài)測(cè)試法當(dāng)靜態(tài)測(cè)試還不能發(fā)現(xiàn)故障原因時(shí)，可以采用動(dòng)態(tài)測(cè)試法。測(cè)試時(shí)在電路輸入端加上適當(dāng)?shù)男盘?hào)再測(cè)試元器件的工作情況，觀察電路的工作狀況，分析、判別故障原因。組裝電路要認(rèn)真細(xì)心，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。安裝電路要注意布局合理。調(diào)試電路要注意正確使用測(cè)量?jī)x器，系統(tǒng)各部分要“共地”調(diào)試過(guò)程中不斷跟蹤和記錄觀察的現(xiàn)象、測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形。通過(guò)組裝調(diào)試電路，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)水平，圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)。三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練。通過(guò)寫報(bào)告，不僅把設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度?？偨Y(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：（1）課題名稱。（2）內(nèi)容摘要。（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。（4）比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫出系統(tǒng)框圖。（5）單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。（6）畫出完整的電路圖，并說(shuō)明電路工作原理。（7）組裝調(diào)試的內(nèi)容。包括：使用的主要儀器和儀表。調(diào)試電路方法和技巧。測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)劃處結(jié)果比較分析。調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。（8）總結(jié)設(shè)計(jì)電路的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及價(jià)值，提出改進(jìn)意見和展望。（9）列出系統(tǒng)需要的元器件。（10）列出參考文獻(xiàn)。（11）收獲、體會(huì)。2.課程設(shè)計(jì)專題2.1有源濾波系統(tǒng)目的-掌握有源濾波器的設(shè)計(jì)、組裝及調(diào)試方法。-掌握低通、高通、帶通、帶阻二階有源濾波器的傳遞函數(shù)-掌握各種有源濾波器參數(shù)的選擇方法。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求(1)設(shè)計(jì)二階有源代通濾波器。要求截止頻率 f°=1000Hz；通帶內(nèi)電壓入大倍數(shù)A0=15,品質(zhì)因數(shù)Q=0.707。設(shè)計(jì)電路圖，列出電路的傳遞函數(shù)，正確選擇電路中的參數(shù)。⑵設(shè)計(jì)二階有源咼通濾波器。要求截止頻率 fo=1OOHz;通帶內(nèi)壓壓放大倍數(shù)Ao=1O,品質(zhì)因數(shù)Q=0.707。設(shè)計(jì)電路圖，列出電路的傳遞函數(shù)，正確選擇電路中的參數(shù)。⑶設(shè)計(jì)二階有源帶通濾波器。 中心頻率fo=1OOOHz；通帶內(nèi)壓壓放大倍數(shù)Ao=10，品質(zhì)因數(shù)Q=0.707。設(shè)計(jì)電路圖，列出電路的傳遞函數(shù)，正確選擇電路中的參數(shù)。⑷設(shè)計(jì)二階有源帶通濾波器，帶陰中心頻率 f°=1000Hz。設(shè)計(jì)電路圖，列出電路的傳遞函數(shù)，正確選擇電路中的參數(shù)。⑸組裝、調(diào)試四種有源濾波器。⑹寫出設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，、畫出完整的電路圖。三、有源濾波器的工作原理有源濾波器是通過(guò)有用頻率信號(hào)面同時(shí)抑制無(wú)用頻率信號(hào)的電子裝置。有源濾波器由集成運(yùn)算放大器、電陰和電容組成。通常使用的有源濾波器有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。二階壓控電壓源有源濾波器典型結(jié)構(gòu)如圖 1所示。圖中y1-ys是電路中的導(dǎo)納。二階壓控電壓源濾波器傳遞函數(shù)的一般表達(dá)式為V°(S) Avf14A(S)=VTS' VF^4 (2-17-1)V1(S) ys(y1 y2yy4)y1y21AVF yyA1Ro適當(dāng)選擇yi(匸1?5)，就可以式中，avf表示同相輸入端電壓增益，即 avf1構(gòu)成低通、帶通等有源濾波器。在二階有源低通濾波器中，品質(zhì) Q=0?707時(shí)，幅頻響應(yīng)最平坦當(dāng) Q>0.707時(shí)，幅頻響應(yīng)出現(xiàn)峰值。由于電阻和電容對(duì)電路的性能有影響，所以要選擇好的金屬膜電阻和滌綸電容。⑴調(diào)試二階有源低通濾波器，使響應(yīng)特性以-40dB/⑴調(diào)試二階有源低通濾波器，使響應(yīng)特性以-40dB/十倍頻程衰減。⑵調(diào)試二階有源高通濾波器，使率響應(yīng)特性以-40dB/十倍頻程衰減。⑶調(diào)試二階有源帶通濾波器，使或f<f0時(shí)，電壓放大倍數(shù)衰減較快。f<f0（截止頻率）時(shí)的電壓放大倍數(shù)保持不變，頻率f>f0時(shí)，的電壓入大倍數(shù)保持不變，若f〈f0時(shí)，頻f=f0帶通中心頻率時(shí)的電壓放大倍數(shù)為最大，若 f>f0⑷調(diào)試二階有源帶阻濾波器， 使在f=f0附近時(shí)，電壓放大倍數(shù)衰減最大， 形成帶阻區(qū)，阻接信號(hào)通過(guò)。當(dāng)f>f0時(shí)，或f〈f0時(shí)，（此時(shí)f0為帶阻頻率）時(shí)，電壓放大倍數(shù)較快進(jìn)入正常放大倍數(shù)。⑸電路調(diào)試時(shí)，注意電阻和電容對(duì)品質(zhì)因數(shù) Q的影響。五、供參考選擇的元器件TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"（1）OP07 6 片⑵電阻、電容、可調(diào)電位器若土干參考文獻(xiàn)1）童詩(shī)白主編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京；高等教育出版社， 1988。2）龔啟墉等譯，微電路設(shè)計(jì)和應(yīng)用手冊(cè)。北京；國(guó)防工業(yè)出版社， 1987。3）何同杰等譯，運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)和應(yīng)用。北京；科學(xué)出版社， 19784）張肅文編，低頻電子線路，北京；高等教育出版社， 1987。5）王永洪編者按，線性集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用。北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 1989。6） 〔美〕阿瑟?B?威廉斯著，喻春軒等譯。電子濾波器設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：電子工業(yè)社，1986。2.2增益可程控的衰減及放大系統(tǒng)、目的?掌握增益可控衰減及放大系統(tǒng)設(shè)計(jì)，組裝與調(diào)試方法。?熟悉集成電路的使用方法。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求⑴設(shè)計(jì)增益可程控衰減系統(tǒng)，要求有 8種不同等級(jí)的衰減。⑵設(shè)計(jì)增益可程控放大系統(tǒng)，要求有 8種不同等級(jí)的放大。⑶設(shè)計(jì)區(qū)域自動(dòng)程控放大電路。⑷組裝、調(diào)試電路⑸畫出邏輯電路圖，寫出總結(jié)報(bào)告（包括設(shè)計(jì)要求、電路科、電路原理說(shuō)明、器伯使用說(shuō)明、調(diào)試分析、體會(huì)小結(jié)）。三、 增益可程控衰減及放大系統(tǒng)的原理圖見圖 2。本系統(tǒng)由兩個(gè)位模擬開關(guān)控制系統(tǒng)的衰減及放大，通過(guò)邏輯輸入尋址控制產(chǎn)生不同的增益。該系統(tǒng)可用于信號(hào)的預(yù)處理、電平控制和動(dòng)態(tài)范圍的擴(kuò)展，以及用于遙測(cè)和遙控。開關(guān) 開關(guān)電阻 電阻網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)■1 '1-開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)■1 '1-'1 IR1占R2rhR3rhR4占R5占R6rhR7rhR8gJ圖2增益可程控衰減及放大系統(tǒng)從圖2-21-1可以看到模擬開關(guān)控制8種不同的衰退減等級(jí)。Ai是射隨器，它提高了輸R.

IRRiR.

IRRiSIY?丫8模擬開關(guān)控制8種不同的放大等級(jí)。I 8虛短的概念，信號(hào)由同相端輸入，反相端不接地，統(tǒng)的放大倍數(shù)為RfR(i=1,2???,8)Aa和反饋回路組成電壓串聯(lián)負(fù)反饋。根據(jù)aVpVN0,其特點(diǎn)是共模輸入，系(i=11,12,…，18)區(qū)域自動(dòng)程控放大電路應(yīng)有基準(zhǔn)電壓比較信號(hào)，比較結(jié)果經(jīng)轉(zhuǎn)換后控制多路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的自動(dòng)程控。調(diào)試系統(tǒng)時(shí)一定要注意用示波器監(jiān)視波形不能失真。四、器件簡(jiǎn)介CC4051B集成電路；它是CMOS選一多路模擬選擇開關(guān)，其電路組成框圖如圖 3(a)所示，由電平轉(zhuǎn)換、入選一譯碼器和入路開關(guān)單元 3個(gè)部分組成。1112131415161718S0電平轉(zhuǎn)換電路將地址輸入端A,B,C和禁止輸入端INH的輸入控制電平從血?Vss轉(zhuǎn)換到V）D?Vew以使8個(gè)通道I。?丨7和So可傳遞峰峰值在V）D?Vee，之間的模擬信號(hào)。由于是CMOS模擬開關(guān)，因此可以雙向傳輸，既可用于八到一的轉(zhuǎn)換，也可用于一到八的轉(zhuǎn)換。八選一譯碼器是由地址代B,C控制的譯碼器，其真值表如表 1所示。INH輸入為“1”八路開關(guān)單元由8個(gè)模擬開關(guān)組成（購(gòu)買圖2-21-2（b））。當(dāng)INH輸入為“INH輸入為“1”B,C控制的譯碼器來(lái)選通開關(guān)，使得輸入和輸出通道接通。當(dāng)時(shí)，8個(gè)通道全部斷開。表1CC4051B真值表地址輸入通道INHCBAS01XXX -0000I00001I0010I120011I30100I40101I50110I60111I7五、供參考選擇的元器件⑴ A7412片⑸74LS2731 片(2)CC4051B2片⑹74LS1482 片⑶74LS041片(7)74LS001 片⑷LM3392片八、參考文獻(xiàn)1） 《中國(guó)集成電路大全》編寫委員會(huì)編，中國(guó)集成電路大全CMOS!成電路，北京；國(guó)防工業(yè)出版社，19852）〔美〕丁?馬庫(kù)斯編著，計(jì)量出版社編輯部組織編譯，電子電路大全，卷 5,數(shù)字電路，北京，計(jì)算機(jī)出版社， 1985。3）王國(guó)定編著，專用集成電路原理和應(yīng)用，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 19852.3OCL音頻功率放大器的設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)目的1.1掌握功率放大器電路的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。1.2掌握低頻集成電壓放大器的工作原理、具有深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)估算及使用方法。1.3了解BTL集成功率放大器的組成、工作原理、特點(diǎn)及用途。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求2.1設(shè)計(jì)一個(gè)具有弱信號(hào)放大能力的 OCL音頻功率放大器。各基本單元電路的設(shè)計(jì)條件和技術(shù)指標(biāo)如下：2.1.1前置放大級(jí)正弦信號(hào)輸入電壓幅值： Vim<100mV；輸入阻抗：R>50kQ；共模抑制比：Kcma60dB;帶寬：BV50~10000Hz；2.1.2功率放大級(jí)最大不失真輸出功率： Pom>12W;等效負(fù)載：Rl=8Qo在Pom和BW直范圍內(nèi)的非線性失真系數(shù)w 3%在Pom下的效率：耳》70%2.2前置放大器可采用集成運(yùn)放元件。要求從功放輸出端引入深度交直流電壓負(fù)反饋，以保證輸出電壓的穩(wěn)定，改善放大電路的性能（減少非線性失真、提高帶負(fù)載的能力及展寬頻率等等）。2.3功率放大級(jí)采用分立元件電路； 分立元件電路要具有過(guò)載保護(hù)。 三極管均采用硅管。2.4畫出擴(kuò)大機(jī)完整的設(shè)計(jì)電路，寫出設(shè)計(jì)、總結(jié)報(bào)告。三、 放大器的工作原理低頻功率放大器的功能框圖如圖 1所示。參考原理圖如圖3所示，音頻信號(hào)V經(jīng)耦合電容C2送入放大器A的同相輸入端，放大后輸送到OCL功率放大器，經(jīng)功率放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器工作。3.1前置放大器前置放大器亦為小信號(hào)放大電路。一般前級(jí)傳送來(lái)的低頻信號(hào)，經(jīng)放大后多用單端方式傳輸，由于有用信號(hào)的幅度較小，而共模噪聲可能較大，故放大器輸入漂移、噪聲及放大器本身的共模抑制特性至關(guān)重要。因此，前置放大器應(yīng)是一個(gè)高輸入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信號(hào)放大電路。由原理圖3可知，F(xiàn)3、R、C組成交直流負(fù)反饋電路，靜態(tài)時(shí) Ci相當(dāng)于開路，以保證具有深度的直流負(fù)反饋，以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；交流時(shí)C通路，以保證放大器具有足夠的增益。這種電路總的增益取決于比值( R+R)/RpQ、G為去耦電容。放大器的正負(fù)電源分別由F4、Rs和F6、R7分壓供給。3.2功率放大級(jí)由原理圖3可知，功率放大器由J、T2、Ts、T4管組成，其中J、Ts構(gòu)成NPN型復(fù)合管，T2、T4構(gòu)成PNP型復(fù)合管。2者實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，而Ts、T4管采用同一型號(hào)的大功率三極管，易于達(dá)到2者特性曲線對(duì)稱。D、0、D3給J、T2提供偏壓，使互補(bǔ)對(duì)稱電路工作在甲乙類狀態(tài)，以便減小交越失真，同時(shí)具有溫補(bǔ)作用。R以便減小交越失真，同時(shí)具有溫補(bǔ)作用。R2、Rs起限流作用。揚(yáng)聲器屬于感性負(fù)載，電路容易產(chǎn)生自激震蕩或出現(xiàn)過(guò)電壓損壞三極管。電容cs和r4揚(yáng)聲器屬于感性負(fù)載，電路容易產(chǎn)生自激震蕩或出現(xiàn)過(guò)電壓損壞三極管。電容cs和r4是補(bǔ)償元件，使負(fù)載接近純電阻。3.3過(guò)載保護(hù)電路過(guò)載保護(hù)電路的作用是當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，保護(hù)輸出級(jí)的功率管免被燒毀。常用的過(guò)載保護(hù)電路有二極管保護(hù)電路和三極管保護(hù)電路等。在圖2(a)中，三極管Ts、T4和電阻RS、F4組成過(guò)載保護(hù)電路。當(dāng)輸出電流正常時(shí)，Ts、T4截止，不起作用。若流過(guò)功率管Ti的正向電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，則F3上壓降升高，使Ts導(dǎo)通，人原來(lái)的基極電流將有一部分被分流到Ts圖2過(guò)載保護(hù)電路支路,由于基流減小，使Ti管的輸出電流無(wú)法增大，從而保護(hù)了功率管。二極管保護(hù)電路的工作原理與上述類似，不再贅述。四、電路設(shè)計(jì)提示(思路)4.1前置放大器前置放大器應(yīng)選擇滿足設(shè)計(jì)參數(shù)要求的集成小信號(hào)運(yùn)算大放器構(gòu)成的同相放大器完成。并且引入交直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。具有深度負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù):Af具有深度負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù):Af1AFF4.3功率放大級(jí)耗:在選擇輸出晶體管時(shí)應(yīng)注意：每只晶體管的最大允許管2PTm>0-2Pom或PTm12； 廠r~RT;最大集電極電流：I耗:在選擇輸出晶體管時(shí)應(yīng)注意：每只晶體管的最大允許管2PTm>0-2Pom或PTm12； 廠r~RT;最大集電極電流：ICM>VccRL反向擊穿電壓：IV(br)ce。1>oj>A2VcC耦合電容，選取時(shí)一般應(yīng)滿1OMF足下式:1(3~10)-占2fRmin5.1k^亠Ra10kRw22Q—o+Vcci+12'+22V五?參考方案參考電路如圖3所示，圖中VDi乂6Rb22比Rl3Rww240^^120.033i(F、10JRi8J-Vcci4 -12—22V圖3集成運(yùn)放驅(qū)動(dòng)的OCL功放電路未畫過(guò)載保護(hù)電路。六、常用元件常用三極管和集成電路及其主要參數(shù)見下表。常用集成電路及其主要參數(shù)型號(hào)電源電壓范圍(V)開環(huán)差模電壓增益(dB)共模抑制比(dB)差模輸入電阻(MQ)增益寬(MHz)轉(zhuǎn)換速率(V/gs)功耗(Mw)運(yùn)放類型CF741(HC741〈土22>94>70>0.31.20.5v120通用型CF3253〈土3-±18>80>806150〈0.6低功耗型CF318〈土22>70>7031513寬帶型CF715〈土22>74>7416518165高速型CF7650〈土3-±18>120>1201022.5〈0.6高精度型常用三極管及其主要參數(shù)型號(hào)極限參數(shù)直流參數(shù)交流參數(shù)用途PcM(mw)IcM(mA)V但R)CBO(v)V(BR)CEO(v)V但R)EBO(v)IcBO(gA)IcEO(gA)VCE(Sat)(V)hFEfT(MHz)3DG610020>30>15>4<0.01<0.01<130~200>100中、高頻放大、振蕩3DG7100500>20>25>4〈0.5〈0.5<1>30>100高放、開關(guān)3DG8B20030>40>25>4〈0.1〈0.1〈0.130~200>150變頻、咼放、振蕩3CG2070080>30>30>4〈0.5〈1<2>50>80高放、振蕩3CG21300150>30>30>4〈0.5〈1〈0.540~200>100高放、推動(dòng)、振蕩3CG22500100>50>4〈0.5〈1〈0.840~200>100高放、推動(dòng)、振蕩(w)(A)(mA)(mA)

3DD15B505>150>200>4<1<2<1.5>20>1功放3DD21B101.5>150>100>4<1<2>20>2功放3DD50B505>200>100>4<1<2<2>20>1功放3DD54B52>50>3<0.5<1>10>1功放3DD57C103>80>3<1<1>10>1功放七、擴(kuò)展部分7.1選作內(nèi)容1:設(shè)計(jì)一個(gè)具有弱信號(hào)放大能力的 BTL音頻功率放大器。技術(shù)指標(biāo)同 OCL電路。用TA7240AP組成的BTL放大器典型電路如圖5所示。集成BTL放大器必須具有2個(gè)相位相反的輸入信號(hào)，因而在其前面必須有一個(gè) 1:1的分相器。BTL放大器為單電源供電，但卻具有 OCL電路的優(yōu)點(diǎn)，即輸出與負(fù)載是直接耦合的。因此它具有OTL和OCL電路的所有優(yōu)點(diǎn)。BTL放大器的輸出功率為19W7.2選作內(nèi)容2：設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音放大器。技術(shù)指標(biāo)同OCL電路。其功能框圖如下圖所示。八、參考文獻(xiàn)有源帶通濾波器音量控制器■J7.2選作內(nèi)容2：設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音放大器。技術(shù)指標(biāo)同OCL電路。其功能框圖如下圖所示。八、參考文獻(xiàn)有源帶通濾波器音量控制器■J功率放大級(jí)一Rl=8Q《電子系統(tǒng)與實(shí)踐》 電子工業(yè)出版社楊剛周群主編2004.1?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程》第二版高等教育出版社清華大學(xué)楊素行主編1998.10?！峨娮蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)模擬電路分冊(cè)》東南大學(xué)出版社郭永貞主編《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)模擬電路分冊(cè)》東南大學(xué)出版社郭永貞主編2004.10?！冻Ｓ眯」β示w三極管手冊(cè)》人民郵電出版社李錦春主編1989.4?！冻Ｓ镁w二極管、大功率晶體三極管手冊(cè)》人民郵電出版社李錦春主編1989.4。+-C5<51Vcc9?18VA《常用小功率晶體三極管手冊(cè)》人民郵電出版社李錦春主編1989.4?！冻Ｓ镁w二極管、大功率晶體三極管手冊(cè)》人民郵電出版社李錦春主編1989.4。+-C5<51Vcc9?18VA2輸入放大1自舉輸出保護(hù)電路—I—1R5Q>0十放大1輸出自舉J 1c.100g前置戰(zhàn) 功放地圖5用TA7240AP組成的BTL放大器典型電路2.4音頻擴(kuò)大機(jī)電路的設(shè)計(jì)一?設(shè)計(jì)目的1.1掌握音頻擴(kuò)大機(jī)電路的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。1.2掌握低頻集成電壓放大器的工作原理、具有深度負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)的估算及使用方法。1.3熟悉BTL、OTL和OCL功率放大器工作原理及設(shè)計(jì)方法。1.4了解音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。二?設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求2.1設(shè)計(jì)10W單聲道音頻擴(kuò)大機(jī)電路。技術(shù)指標(biāo)如下 :最大不失真輸出功率Pom>10W;帶寬BW>20~20kHz;2.1.3輸入阻抗：〉50kQ；輸入正弦信號(hào)電壓幅值為：w10mV2.1.4前置放大器可采用集成運(yùn)放元件。要求從功放輸出端引入深度電壓負(fù)反饋，以保證輸出電壓的穩(wěn)定，改善放大電路的性能（減少非線性失真、提高帶負(fù)載的能力及展寬頻率等等）。音調(diào)控制范圍：低音（100Hz）土12dB；高頻（10kHz）土12dB;在Pom和BW直范圍內(nèi)的非線性失真系數(shù)w3%2.1.7功率放大器在Pom下的效率耳》70%功率放大級(jí)可采用集成或分立元件電路；可采用OCL也可采用BTLo但是，分立元件電路要具有簡(jiǎn)單的過(guò)載保護(hù)電路， 三極管均采用硅管。2.1.8輸出等效負(fù)載：Rl=8Q；2.2畫出擴(kuò)大機(jī)完整的電路，寫出設(shè)計(jì)、總結(jié)報(bào)告。三?音頻擴(kuò)大機(jī)的基本原理3.1音頻擴(kuò)大機(jī)電路框圖如圖 1所示。前置放大器對(duì)輸入信號(hào)放大后送入音調(diào)網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)經(jīng)過(guò)音調(diào)網(wǎng)絡(luò)，其幅值有所減小。根據(jù)放音節(jié)目的不同，可以用“音調(diào)選擇器”選擇不同的位置。音調(diào)網(wǎng)絡(luò)后面接音量電位器，以調(diào)節(jié)音量的大小。最后送入功率放大級(jí)進(jìn)行功率放大，并在揚(yáng)聲器上得到放大了的音頻信號(hào)。圖1低頻功率放大器功能框圖3.2前置放大器前置放大器亦為小信號(hào)放大電路。一般前級(jí)傳送來(lái)的低頻信號(hào)，經(jīng)放大后多用單端方式傳輸，由于有用信號(hào)的幅度較小，而共模噪聲可能較大，故放大器輸入漂移、噪聲及放大器本身的共模抑制特性至關(guān)重要。因此，前置放大器應(yīng)是一個(gè)高輸入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信號(hào)放大電路。3.3音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)R1D°I-—II_|R2[%- "~O仇T—HR30C2圖2低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)。如先設(shè)動(dòng)觸頭處于最音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)的功能是根據(jù)需要按一定的規(guī)律控制、調(diào)節(jié)音量放大器的頻率響應(yīng)，達(dá)到聲音優(yōu)美的作用。一般它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)高、低音的提升和衰減，而中頻信號(hào)的增益基本不變（一般音調(diào)網(wǎng)絡(luò)的特性是：中音R1D°I-—II_|R2[%- "~O仇T—HR30C2圖2低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)。如先設(shè)動(dòng)觸頭處于最3.3.1低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)如圖2所示，輸入信號(hào)為V,輸出為V>，由于G和G的存在，輸出信號(hào)就會(huì)與輸入信號(hào)不同。 R2是音調(diào)調(diào)節(jié)電位器，改變動(dòng)觸頭的位置，輸出端的低音可獲得“提升”或“衰減”上端，C被短接。設(shè)計(jì)時(shí)，假設(shè)R>>R>>R3（實(shí)際值為Ra=10R1=100R3）。f=0Hz時(shí),R2R3

R1R2R3當(dāng)輸入頻率f=f1（f1=1/2nf1C2）=R2時(shí)，C2與Ra的并聯(lián)阻抗只有R的1/2,所以V。下降2倍。隨著f的進(jìn)一步的提高，V0進(jìn)一步的下降，其下降的規(guī)律為6dB/每倍頻程。當(dāng)f=f2,到達(dá)ZC2=Rj時(shí)，則C2的阻抗已足夠?qū)2短接，如繼續(xù)提高f時(shí)，zC2與R3相比也微不足道，則V。不再減小，此時(shí)氏丄R110這樣的網(wǎng)絡(luò)在高頻時(shí)的輸出為原信號(hào)的 1/10，而在低頻時(shí)基本上等于原信號(hào)， 相對(duì)而言，低頻比高頻“提升”了10倍。另一種極端情況是R2的動(dòng)觸頭處于最下端， G被短接。V。從R3的上端輸出，所以對(duì)于極低頻率有：當(dāng)f=f〔，使Zc1=R時(shí)，由于G的旁路作用，使V。上升，以6dB/每倍頻程的規(guī)律變化，ZC1同R3相比較也可忽略時(shí)，此時(shí)R3 1可100一直到f=f2,使Zc=Rb時(shí)，C1的阻抗已將R2短接，R3丄R10式的特點(diǎn)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，低音衰減了，高音提升了，衰減的比例為10相對(duì)來(lái)說(shuō)，低音衰減了，高音提升了，衰減的比例為10倍（20dB）,在設(shè)計(jì)時(shí)使11f111f12R1C22R2C1112R3C2 2R[C〔可得出:RRR丄3RRC 10212這個(gè)比值，恰是“提升”（或衰減）值。所謂“提升”與衰減都是相對(duì)的，實(shí)際上提升到極點(diǎn)仍小于原信號(hào)，只是比值接近于1,而最大衰減可達(dá)R3/r2=（1/100）倍，網(wǎng)絡(luò)對(duì)超過(guò)f2的高音來(lái)說(shuō),都衰減R3/R1的比值，這就是衰減3.3.1高音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)高音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)如圖 3所示，該網(wǎng)絡(luò)中1112R3C22R1C1 I2R3C1其物理意義不再贅述。在知道了一些基本數(shù)據(jù)之后可方便地設(shè)計(jì)出高、低音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)。舉例如下：先討論低音，參見圖2。假定：低音提升或衰減10倍（20dB）；低音轉(zhuǎn)折頻率f1=50Hz,f2=500Hz,Rz=100kQ。因?yàn)?R1R3C （-20dB）R2則R1=R2/10=100kQ/10=10kQR3=R/10=10kQ/10=1kQC1=1/2nf2R=1/2nX500HzX10KQ=3.18X10F8可取C[=0.033iFC=0.33iF2參見圖3,如設(shè)高音提升量也為 10倍（20dB）;高音轉(zhuǎn)折頻率f1=1kHz,f2=10kHz。令Ra=100kQ,并可設(shè)定R1=10kQ。由于f/f2=F3/R1=1/10貝uR3=R[/10=10kQ/10=1kQC1=1/2nf1R=1/2nX1kHzX10KQ=0.159X10-7F可取C〔=0.015iFC=0.15if2高低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，如圖 4所示。信號(hào)通過(guò)隔直電容 CO,分2路分別加到高、低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)，低音的輸出端通過(guò) R,（10KQ）電阻同高音輸出端接在一起， Ro起隔離作用。V。接音量控制電路0.1iF詼o一_|}10kQ100kQ1kQ0.3310kQ100kQ1kQ0.33iFRqcm一0.015卩10kTirFQ「100kQ1kQ圖4高低音音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)0-15gF3.4.功率放大級(jí)功率放大器的主要作用是向負(fù)載提供功率。要求輸出功率盡可能大，轉(zhuǎn)換效率盡可能高，非線性失真盡可能小。如圖6所示，功放電路（含A放大器）的增益取決于比值但13+也4）/R14。由于采用了很深的直流負(fù)反饋，解決了中點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題。

四?電路設(shè)計(jì)提示（思路）4.1前置放大器前置放大器應(yīng)選擇一個(gè)輸入阻抗高、輸出阻抗低、頻帶寬度寬、共模抑制比高、噪聲小、低漂移的集成小信號(hào)運(yùn)放構(gòu)成同相放大器。并且引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。具有深度負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)：Af4.2音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)音調(diào)控制電路有很多不同的形式，可采用RR1圖5反饋式音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)圖4簡(jiǎn)單的衰減式電路，也可采用圖 5RR1圖5反饋式音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)未衰減或提升的頻率實(shí)際上已經(jīng)衰減了 R/片倍（10倍），所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意該部分的衰減。4.3功率放大級(jí)在選擇輸出晶體管時(shí)應(yīng)注意:每只晶體管的最大允許管耗： Pn9NPom.最大集電極電流:反向擊穿電壓：CM（BR）CEOV最大集電極電流:反向擊穿電壓：CM（BR）CEOVcCO耦合電容，選取時(shí)一般應(yīng)滿足下式： （3~10）_2fR實(shí)際選擇功率管型號(hào)時(shí)，其極限參數(shù)還應(yīng)留有一定余量，一般要提高50%~100%.五. 參考萬(wàn)案參考電路見圖6所示。功放電路也可采用集成 BTL放大器，如圖7所示。集成BTL放大器必須具有2個(gè)相位相反的輸入信號(hào)，因而在其前面必須有一個(gè) 1:1的分相器。BTL放大器為單電源供電，但卻具有 OCL電路的優(yōu)點(diǎn)，即輸出與負(fù)載是直接耦合的。因此它具有OTL和OCL電路的所有優(yōu)點(diǎn)。用TA7240AP組成的BTL放大器的輸出功率為19W圖6音頻擴(kuò)大機(jī)參考電路1000OfO.PFtL61000OfO.PFtL6T100(lF■Ovcc9-18VRs1kt^Rs20^圖7用TA7240AP組成的BTL放大器典型電路六、常用元器件常用三極管和集成電路及其主要參數(shù)見下表。常用集成電路及其主要參數(shù)型號(hào)電源電壓范圍（V）開環(huán)差模電壓增益（dB）共模抑制比（dB）差模輸入電阻（MQ）增益帶寬（MHz）轉(zhuǎn)換速率（V/卩S）功耗（Mw）運(yùn)放類型CF741(HC741)<±22>94>70>0.31.20.5V120通用型CF3253<±3-±18>80>806150<0.6低功耗型CF318<±22>70>7031513寬帶型CF715<±22>74>7416518165高速型CF7650<±3-±18>120>1201022.5<0.6高精度型常用三極管及其主要參數(shù)型號(hào)極限參數(shù)直流參數(shù)交流參數(shù)用途PCM(mw)icM(mA)V但R)CB0(v)V但R)CE0(v)V但R)EB0(v)1CBO5A)icE05A)VCE(Sat)(V)hFEfT(MHz)3DG610020>30>15>4<0.01<0.01<130~200>100中、高頻放大、振蕩3DG7100500>20>25>4<0.5<0.5<1>30>100高放、開關(guān)3DG8B20030>40>25>4<0.1<0.1<0.130~200>150變頻、咼放、振蕩3CG2070080>30>30>4<0.5<1<2>50>80高放、振蕩3CG21300150>30>30>4<0.5<1<0.540~200>100高放、推動(dòng)、振蕩3CG22500100>50>4<0.5<1<0.840~200>100高放、推動(dòng)、振蕩大功率(w)(A)(mA)(mA)3DD15B505>150>200>4<1<2<1.5>20>1功放3DD21B101.5>150>100>4<1<2>20>2功放3DD50B505>200>100>4<1<2<2>20>1功放

3DD54B52>50>3<0.5<1>10>1功放3DD57C103>80>3<1<1>10>1功放七、擴(kuò)大部分將上述改為5W雙聲道音頻擴(kuò)大機(jī)電路。用TA7240AP組成的雙聲道放大器輸出功率為58W。功放電路如圖8所示。八、參考資料《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》華中理工大學(xué)出版社 楊宗善主編1995.1。《音響集成電路大全》福建科學(xué)技術(shù)出版社陳郁發(fā)等編2004.1?！都呻娐芬繇懛糯笃鳌繁本盒聲r(shí)代出版社 徐治邦編2004.1?！峨娮酉到y(tǒng)與實(shí)踐》電子工業(yè)出版社楊剛周群主編2004.1?！峨娮蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)模擬電路分冊(cè)》 東南大學(xué)出版社 郭永貞主編2004.10?！冻Ｓ眯」β示w三極管手冊(cè)》 人民郵電出版社 李錦春主編1989.4?！冻Ｓ镁w二極管、大功率晶體三極管手冊(cè)》人民郵電出版社 李錦春主編《常用晶體二極管、大功率晶體三極管手冊(cè)》人民郵電出版社 李錦春主編1989.4。9?18Vtic47卩F工自舉丄ths*卩工工WO"tic47卩F工自舉丄ths*卩工工WO"FJF"輸人+>裁大1輸山K?保護(hù)屯路r輸出前置地甲 I功放地1000|[F1C13n-100pFRl圖8用TA7240AP組成的雙聲道放大器典型電路2.5電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)目的1.1與電感鎮(zhèn)流器相比較，了解電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)；1.2掌握一般電子鎮(zhèn)流器的構(gòu)成和工作原理；1.3了解高性能電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)方法。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求2.1選用橋式整流電路、雙向二極管、脈沖變壓器等器件構(gòu)成電子鎮(zhèn)流器;

2.2技術(shù)指標(biāo)：1)軟啟動(dòng)：2.2技術(shù)指標(biāo)：1)軟啟動(dòng)：0.4--1.5秒2)工作電壓：175--250VAC3)工作電流:100--130mA4)工作頻率:20—30kHz5)功率因數(shù)：0.9三、設(shè)計(jì)思路及提示方法一、采用分立元件電路方法二、采用集成產(chǎn)品例如IR215X、L6569等等。四、參考方案方案一、采用分立元件電路市電經(jīng)整流和大電容C〔濾波后通過(guò)電阻R〔對(duì)C2進(jìn)行充電，當(dāng)C2電壓充到雙向二極管VD6的觸發(fā)電平（一般為32V左右）時(shí)，VD6導(dǎo)通，注入電流到VT2的基極，使VT2飽和導(dǎo)通。此時(shí)電流通路：5正極、C4、燈絲、C5、燈絲、l4、l3、vt2、r4、c〔負(fù)極。L4與C5組成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓將燈管點(diǎn)亮。燈點(diǎn)亮之后，L4起限流作用。L1、L2、L3組成脈沖變壓器，當(dāng)電流大小、方向發(fā)生變化時(shí)，可以利用磁芯的飽和特性，在VT［、VT2的基極交替地得到正、負(fù)電壓，從而控制兩個(gè)管子輪流導(dǎo)通，維持鎮(zhèn)流器正常工作。方法二、采用集成產(chǎn)品例如IR215X目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的熒光燈電子集成電路應(yīng)用鎮(zhèn)流器在驅(qū)動(dòng)功率 MOSFET時(shí)絕大部分采用驅(qū)動(dòng)變壓器式的半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，兩支功率MOSFET管在驅(qū)動(dòng)變壓器的作用下交替導(dǎo)通給燈管提供電流，開關(guān)頻率由L-C共振頻率決定。盡管這種代表性的電路已經(jīng)在電子鎮(zhèn)流器中應(yīng)用了許多年，但存在著以下幾個(gè)缺點(diǎn)：（1）電路本身不能自啟動(dòng)，通常的方法是在低側(cè)功率MOSFET管柵極加上雙向觸發(fā)二極管，從而在電路接通瞬間觸發(fā)低側(cè)功率 MOSFET管；（2）由于驅(qū)動(dòng)變壓器的存在，限制了電子鎮(zhèn)流器的進(jìn)一步小型化； （3）驅(qū)動(dòng)變壓器的生產(chǎn)成本高，在大規(guī)模生產(chǎn)中很難降低成本。

為了解決以上缺陷，IR公司生產(chǎn)出低成本的IR215X系列控制集成電路，取代了傳統(tǒng)的變壓器驅(qū)動(dòng)方式。IR215X系列芯片為高壓、高速功率 MOSFET或IGBT驅(qū)動(dòng)集成電路，可驅(qū)動(dòng)高側(cè)和低側(cè)MOSFET或IGBT，能夠提供高達(dá)600V的直流偏置電壓，具有自振蕩或外接同步振蕩功能，振蕩頻率的設(shè)置和 CMOS555定時(shí)芯片類似，由定時(shí)元件RT和CT決定：f-1.4(RTRS)CT其中，RS為芯片內(nèi)部定時(shí)電阻。芯片內(nèi)部設(shè)有死區(qū)時(shí)間控制，死區(qū)時(shí)間通常設(shè)為 1.2卩s,以免高低側(cè)在交替導(dǎo)通時(shí)刻產(chǎn)生直通現(xiàn)象。IR2151口振蕩單片K電子鎮(zhèn)流器電路五、.參考選用的元器件國(guó)際整流器(InternationalRectifier,IR)公司所生產(chǎn)的 IR215X系列芯片IR215X系列芯片有IR2151、IR2152、IR2153和IR2155。IR2155具有更大輸出容量，能驅(qū)動(dòng)1000pF的容性負(fù)載，開通時(shí)間為 80ns，關(guān)斷時(shí)間為40ns,RS為150Q；IR2151的開通時(shí)間為100ns，關(guān)斷時(shí)間為50ns,RS為75Q；IR2152的參數(shù)和IR2151相同，但芯片的RT端和LO端相位相反。 R2153的開通時(shí)間為80ns，關(guān)斷時(shí)間為35ns,RS為75Q，并具有輸出關(guān)斷功能，輸出關(guān)斷滯后時(shí)間為 660ns。六參考資料《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》華中理工大學(xué)出版社楊宗善主編1995.1?！峨娮蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)模擬電路分冊(cè)》東南大學(xué)出版社郭永貞主編2004.10。羅天齡，電子鎮(zhèn)流器的工作原理及頻率計(jì)算，重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)， Vol.9，No.3，1997盧柱強(qiáng)，謝運(yùn)祥，張祖正，熒光燈電子鎮(zhèn)流器的性能研究，電工技術(shù)雜志，No.11，2003趙清林，一種低成本高性能電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)，電子工程師微電子與基礎(chǔ)產(chǎn)品，Vol.28，No.4，2002

2.6溫度檢測(cè)報(bào)警電路的設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)目的1.1熟悉溫度傳感器的分類、工作特性及其應(yīng)用1.2學(xué)習(xí)溫度檢測(cè)電路和報(bào)警電路的構(gòu)成和工作原理1.3掌握溫度報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方法二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求2.1選用熱敏電阻、熱電偶、集成溫度傳感器等器件設(shè)計(jì)溫度報(bào)警電路;2.2技術(shù)指標(biāo)：可檢測(cè)的溫度范圍：-50°C-100°C；精度：土1°C；當(dāng)溫度超限或者低限時(shí)報(bào)警。2.3繪制電路圖，標(biāo)定元器件的參數(shù)，寫出電路分析和總結(jié)報(bào)告。三、 設(shè)計(jì)思路及提示3.1溫度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法一、采用分立溫度傳感器與集成運(yùn)放構(gòu)成電壓比較器方法二、采用集成溫度傳感器及其外圍電路3.2報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方法一、采用發(fā)光二極管閃爍方式報(bào)警方法二、采用蜂鳴器鳴響方式報(bào)警方法三、采用音樂(lè)集成電路鳴響方式報(bào)警四、 參考方案實(shí)例1簡(jiǎn)易的超過(guò)閾值溫度報(bào)警電路圖1圖1電路由集成溫度傳感器LM94022、電壓比較器、鳴器及4.1v基準(zhǔn)電壓源、三極管、蜂電阻r〔?r5等組成。

R2電路的工作原理：若LM94022溫度傳感器的靈敏度已設(shè)定，則設(shè)定的閾值溫度對(duì)應(yīng)的電壓值VT可以從圖2（或表3）中求出。若先不考慮產(chǎn)生滯后作用的 R3R2則可以根據(jù)已知的V值求出0、R2值（先確定Ri值，再求出R?值），V為防止溫度在閾值溫度附近因傳感器輸出信號(hào)中存在噪聲電壓影響而使比較器輸出產(chǎn)生振蕩，在比較器電路中加了一個(gè)正反饋電阻 R3，則產(chǎn)生一滯后電壓Vhys，并且VT值也受R3的影響成為VT2，改進(jìn)的超過(guò)閾值溫度報(bào)警電路溫度特性和輸出波形如圖 2所示。圖2溫度特性和輸出波形圖VHys=T2-VTI，其中VTI、VT2可按下式求出?！?\/ 4.1VT2 4.1 VTI RR//R3口RiR2//R3 i3R2上式中4.1v是基準(zhǔn)電壓值。為減小R3對(duì)VT值的影響，一般R3取值較大（如470kQ?2MQ）o基準(zhǔn)電壓4.1v經(jīng)0、R2分壓后的電壓VT2加在比較器同相端，LM94022測(cè)量溫度輸出的電壓VTEMP加在比較器反相端。一旦VTEMP<VT2，貝吐匕較器輸出vout由低電平躍變到高電平，如圖2所示，VT導(dǎo)通使蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)電壓上升到 VT1（=VT2+VHys）時(shí)，比較器輸出vout才由高電平跳變到低電平，報(bào)警聲停止。實(shí)例2比較器和振蕩電路構(gòu)成的溫度檢測(cè)報(bào)警電路第一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓比較器， 第二個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成振蕩電路 （8腳為高阻狀態(tài)時(shí)）。由電位器RP調(diào)定報(bào)警的上限溫度，當(dāng)被測(cè)溫度低于該值時(shí)，比較器（ 8腳）輸出低電平。如果超過(guò)監(jiān)控溫度，則比較器輸出呈高電阻性（集電極開路電路），則振蕩電路工作，發(fā)光二極管閃光。L5MGTW1761A五、參考選用的元器件1）數(shù)字溫度傳感器DS18B20、LM94022、LM35、AD590TAA276LM35是一種內(nèi)部電路已校準(zhǔn)的集成溫度傳感器， 其輸出電壓與攝氏溫度成正比， 線性度好、靈敏度高、精度適中，其輸出靈敏度為 10.0mV/C,精度達(dá)0.5C?其測(cè)量范圍為-55—150C。在靜止溫度中自熱效應(yīng)低 （0.08C）.工作電壓較寬，可在 4—20V的供電電壓范圍內(nèi)正常工作，且耗電極省，工作電流一般小于 60"A,輸出阻抗低，在1mA負(fù)載時(shí)為0.1Q。LM94022一種模擬輸出的集成溫度傳感器，主要應(yīng)用于手機(jī)、無(wú)線收發(fā)器、電池管理、汽車、辦公室設(shè)備及家用電器等。該傳感器主要特點(diǎn)是：工作電壓低，工作電壓范圍寬-1.5?5.5V；末級(jí)為推挽輸出方式，有土50AA輸出電流的能力；有四種靈敏度供用戶選擇；測(cè)量范圍為-50?+150C;靜態(tài)電流低，典型值為 5.4AA;精度（與測(cè)量范圍有關(guān)）：20?40C為土1.5C;-70?-50C為土1.8C;-50?90C為土2.1C;-50?150C為土2.7C；采用小尺寸SO70封裝。2）集成運(yùn)算放大器TAA27613）蜂鳴器JHI2300等JHI2300聲壓電平85dBmin.（5.0Vp-p10Cm測(cè)量值）|額定電壓12.0Vp-p|工作電流12MAMAX|電容量25土30%nF|諧振頻率3.5土0.5KHZ|工作溫度范圍-25Cto+70C|存貯溫度范圍-30Cto+80C4）發(fā)光二極管CQV21等六．參考資料《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》華中理工大學(xué)出版社楊宗善主編1995.1?！峨娮蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 模擬電路分冊(cè)》東南大學(xué)出版社郭永貞主編2004.10?！峨娮与娐分悄芑O(shè)計(jì)實(shí)例與應(yīng)用》，第二集，北京：電子工業(yè)出版社，2002.8。2.7穩(wěn)壓電源—、目的?掌握穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。?掌握集成穩(wěn)壓電源的工作原理。?掌握穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo)和提高穩(wěn)壓質(zhì)量的措施。二'設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路。⑵要求輸出直流電壓0~10V,0~15V,0~20V,連續(xù)可調(diào)；輸出電流0~0.5A或0~1A;穩(wěn)壓系數(shù)SV<0.05；輸出電阻R°w0.05Q。輸出紋波電壓VOp-pw5mV組裝調(diào)試穩(wěn)壓電路。畫出電路圖，寫出完整的總結(jié)報(bào)告。選作內(nèi)容：設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源的短路保護(hù)電路。用三端集成穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)、組裝穩(wěn)壓電源。三'穩(wěn)壓電源的工作原理直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。電源變壓器是將電網(wǎng)220V的交流電壓變?yōu)樗枰碾妷褐邓腿胝麟娐?；整流電路是將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓；濾波電路把脈動(dòng)的直流電壓的紋波加以濾除，得到平滑的直流電壓；穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)，負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。通常穩(wěn)壓電源采用串聯(lián)負(fù)反饋電路，電路框圖如圖 2-1所示，交流電壓經(jīng)全波整流并濾波后，得到平滑的直流電壓，作為穩(wěn)壓電路的輸入電源。整4串聯(lián)調(diào)整樂(lè)略 Tft比較放丈電路路樣保護(hù)電路路圖2-1串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓E基準(zhǔn)電壓電路電源框圖ft串聯(lián)調(diào)整電路：串聯(lián)調(diào)整電路的核心是調(diào)整管，輸出電壓的穩(wěn)定通過(guò)調(diào)整管的調(diào)節(jié)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)的輸入電網(wǎng)電壓變化或負(fù)載變化時(shí)，調(diào)整管的壓降相應(yīng)改變，使輸出電壓保持穩(wěn)定。由于調(diào)整電路是串聯(lián)式，輸出的最大電流通過(guò)調(diào)整環(huán)節(jié)，所以設(shè)計(jì)電路選擇調(diào)整管時(shí)應(yīng)滿足集電極最大允許電流，最大反向擊穿電壓和功耗的要求。取樣電路：取樣電路是檢測(cè)輸出電壓 V。的變化，把V。的全部或部分取出來(lái)和基準(zhǔn)電壓比較并放大后來(lái)控制調(diào)整管的調(diào)整作用，使輸出電壓穩(wěn)定?；鶞?zhǔn)電壓電路：為了檢測(cè)出取樣電路取得的V。值究竟是升高了還是降低了， 升高了多少或是降低了多少，這就需要把V。值與一恒定的電壓值比較，此恒定電壓的作用是作為一種基準(zhǔn)，也稱基準(zhǔn)電壓，提供恒定電壓的電路就是基準(zhǔn)電壓電路。比較放大電路：有了V。的取樣電壓和基準(zhǔn)電壓，把取樣電壓和基準(zhǔn)電壓相比較， 由基準(zhǔn)電壓減去取樣電壓，所得差值電壓的大小反映了V。的變化程度。此差值電壓加到調(diào)整管的基極，調(diào)節(jié)調(diào)整管的基極電流IB，使調(diào)整管的VCE作相應(yīng)的變化。為了提高調(diào)節(jié)靈敏度，往往把比較后的差值電壓加以放大，在實(shí)現(xiàn)電路中，把信號(hào)電壓的比較和放大合在一起，就是比較放大電路，比較放大電路的電壓放大倍數(shù)越大，系統(tǒng)的負(fù)反饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)，輸出電壓V。也就越穩(wěn)定，電路的穩(wěn)壓系數(shù)和輸出電阻就越小。過(guò)載短路保護(hù)電路，串聯(lián)調(diào)整型的穩(wěn)壓電源，調(diào)整管和負(fù)載是串聯(lián)的，當(dāng)負(fù)載電流過(guò)大或短路時(shí)，大的負(fù)載電流或短路電流全部流過(guò)調(diào)整管，此時(shí)負(fù)載端的壓降小，幾乎全部整流電壓加在調(diào)整管的c和e極間，因此，在過(guò)載或短路時(shí)，調(diào)整管 VCE，IE和允許功耗超過(guò)正常值，調(diào)整管在此情況下會(huì)很快燒壞，所以在過(guò)載或短路時(shí)應(yīng)對(duì)調(diào)整管采取保護(hù)。保護(hù)電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證當(dāng)負(fù)載電流在額定值內(nèi)，保護(hù)電路對(duì)電源不起作用，但過(guò)載或短路時(shí)，保護(hù)電路控制調(diào)整管使其載止，輸出電流為零，對(duì)負(fù)載和電源均起保護(hù)作用。四、器件使用說(shuō)明三端集成穩(wěn)壓電路，它只有輸入、輸出和公共引出端。 LM78XX是正穩(wěn)壓器，當(dāng)外加適當(dāng)大小的散熱片且整流器能提供足夠的輸入電流時(shí)，穩(wěn)壓器能提供穩(wěn)定的輸出電流。穩(wěn)壓器根據(jù)在LM78XX系列中XX的不同，其輸出穩(wěn)壓值不同，女口 LM7805可提供+5V的輸出電壓，LM79XX是負(fù)電源，根據(jù)XX選定穩(wěn)壓器的輸出電壓 ?。其管腳如圖2-2所示。圖2-2LM78XX系列，79XX系列封裝管腳圖五、調(diào)試要求檢查整流濾波電路輸出波形是否符合要求，如果 looHz紋波天，可能是濾波電容壞。測(cè)量和調(diào)整整流濾波電路，使輸出的直流電壓符合理論值。檢查基準(zhǔn)電壓電路是否滿足設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)電壓。檢查并調(diào)整取樣和比較放大電路，使其滿足負(fù)反饋的要求。檢查、調(diào)整電路的工作情況，觀察當(dāng)輸出電壓改變時(shí)，調(diào)整管的管壓降變化情況。如果輸出電壓高且不可調(diào)，檢查調(diào)整電路是否開路或調(diào)整管是否被擊穿。檢查穩(wěn)壓系數(shù)、輸出電阻和輸出紋波電壓是否能滿足設(shè)計(jì)要求。(6)進(jìn)行功率測(cè)量，當(dāng)輸出電流是設(shè)計(jì)的最大值時(shí)，此時(shí)的功率是否小于調(diào)整管最大功耗。2.8三相電相序檢測(cè)與指示一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)元件的選擇及用萬(wàn)用表檢測(cè)電子器件學(xué)習(xí)相序測(cè)試的基本方法與原理。學(xué)會(huì)電路調(diào)試技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)儀器及元件①?函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)②.雙蹤示波器1臺(tái)③.交流電壓表1臺(tái)④.模擬電路板1件⑤.數(shù)字萬(wàn)用表1只⑥.短導(dǎo)線若干⑦.其他（電阻等）若干三、設(shè)計(jì)要求1）簡(jiǎn)要說(shuō)明由于某些用電設(shè)備對(duì)三相電的相序有嚴(yán)格要求，因此，需要一個(gè)控制電路對(duì)三相電的相序進(jìn)行檢測(cè)2）設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)三相電相序檢測(cè)電路，也可作為相序指示。輸入380V三相電壓。用發(fā)光二極管作為相序指示?！酡鑸D4.1三相電相序指示四、參考電路電路原理簡(jiǎn)述：某相W(A)經(jīng)電容C移相作為參考，二相V(B),V(C)輸入到由幾T2組成的相敏整流放大電路。以發(fā)光二極管Di,D2,D3的亮暗程度來(lái)判別相序。若相序正確， Di最亮，D2次之，D3最暗，反之相序相反。實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)：要求輸入三相電壓對(duì)稱，因?yàn)門1、T2參考相為電源，被測(cè)相做輸入，只有二者同為正半周時(shí)才有整流輸出。如圖4.1所示電路中W,U,V三相輸入為380V，實(shí)驗(yàn)中要求有三相對(duì)稱正弦電源，并注意用電安全。當(dāng)任選一相為輸入時(shí)，Di，D2，D3亮暗相反時(shí)，可調(diào)換輸入端。為保證實(shí)驗(yàn)安全，可通過(guò)三相調(diào)壓降低輸入電壓，圖中電阻元件阻值成比例降低。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告獨(dú)立設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試三相電的相序檢測(cè)電路。寫出實(shí)驗(yàn)的心得、體會(huì)。2.9簡(jiǎn)單電阻、電容和電感測(cè)試電路、設(shè)計(jì)目的1.1熟悉555構(gòu)成的RC多諧振蕩器使用1.2熟悉反饋電路設(shè)計(jì)與使用1.3學(xué)習(xí)RL的暫態(tài)應(yīng)用二、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求2.1設(shè)計(jì)電阻、電容和電感測(cè)試電路，能夠根據(jù)不同數(shù)值的電阻、電容和電感，能夠在輸出端輸出不容頻率的方波，以達(dá)到分辨元件數(shù)值的目的。2.1.1電阻100~1M；電容100pF~10000pF;電感100H~10mH。2.2分析電路，分別給出每個(gè)檔位的元件值的選取，集成塊型號(hào)的選取，已經(jīng)預(yù)計(jì)輸出結(jié)果。寫出總結(jié)報(bào)告。三、電阻、電容和電感測(cè)試電路設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)要思路：采用時(shí)基電路555構(gòu)成多諧振蕩器，根據(jù)輸出方波的頻率不同，可以計(jì)算電阻值和電容值。電感的測(cè)量可以利用遲滯比較器 實(shí)現(xiàn)。電路原理圖分別如下所示：

電路輸出方波頻率為:1電路輸出方波頻率為:10.7(R2R)C5Xa測(cè)電阻1R 0.5Rx1.4fC由上式可知電阻大小只與輸出頻率檔位設(shè)定與器件值選?。河缮鲜娇芍娮璐笮≈慌c輸出頻率檔位設(shè)定與器件值選?。篺有關(guān)。通過(guò)測(cè)量f就可以獲得電阻值。K歐檔：R仁2k,選擇電容為c=1uF,則輸出頻率f=64.9Hz-649Hz時(shí)，待測(cè)電阻RX=0.1k-10k,10K歐檔：R1=2k,選擇電容為c=0.1uF，則輸出頻率f=70.7Hz-649Hz時(shí)，待測(cè)電阻Rx=10k-100k,100K歐檔：R1=2k,選擇電容為c=0.01uF，則輸出頻率f=71.3Hz-707Hz時(shí)，待測(cè)電阻RX=100k-1M,b測(cè)電容10.7(R12R)f由上式可知電容大小只與輸出頻率 f有關(guān)。通過(guò)測(cè)量f就可以獲得電容值。檔位設(shè)定與器件值選取:1)100pF-1000pF檔：R1=2M,選擇電阻為Rx=10M，則輸出頻率f=64.9Hz-649Hz時(shí),

待測(cè)電容c=100pF-1000pF,2)1000pF-10000pF檔：R1=200k,選擇電阻為Rx=1M,則輸出頻率f=64.9Hz-649Hz時(shí)，待測(cè)電容c=1000pF-10000pF。Rf2ln[2(RiRf2ln[2(RiR2)/RJLx K/f，Rx是電輸出方波頻率 K/Lx,K為常數(shù),感內(nèi)阻2ln[2（RR2）/RJgf由上式可知電感大小只與輸出頻率 f有關(guān)。通過(guò)測(cè)量f就可以獲得電感值。檔位設(shè)定與器件值選取：1） 0.1mH-1mH檔：選擇電阻為R1=100,R2=10k,Rf=100，則輸出頻率f=9.42kHz-94.2kHz時(shí)，待測(cè)電感L=0.1mH-1mH，2）1mH-10mH檔：選擇電阻為R仁R2=100,Rf=100,則輸出頻率f=3.6kHz-36kHz時(shí)，待測(cè)電感L=1mH-10mH，四、常用元器件常用三極管和集成電路及其主要參數(shù)見下表。常用集成電路及其主要參數(shù)型號(hào)電源電壓范型號(hào)電源電壓范圍（V）開環(huán)差模電壓增益（dB）共模抑制比（dB）差模輸入電阻（MQ）增益帶寬（MHz）轉(zhuǎn)換速率（V/卩S）功耗（Mw）CF741<±22>94>70>0.31.20.5V120(HC741)運(yùn)放類型CF3253〈土3-±18>80>806150〈0.6低功耗型CF318〈土22>70>7031513寬帶型CF715〈土22>74>7416518165高速型CF7650〈土3-±18>120>1201022.5〈0.6高精度型五、參考資料《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》華中理工大學(xué)出版社 楊宗善主編1995.1?！峨娮酉到y(tǒng)與實(shí)踐》電子工業(yè)出版社楊剛周群主編2004.1?！峨娮蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)模擬電路分冊(cè)》東南大學(xué)出版社郭永貞主編2004.10?！兑环N測(cè)量電感的新方法》電工技術(shù)雜志楊永明1998.5第3期.2.10心電放大器的設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)目的1.1學(xué)習(xí)三運(yùn)放電路工作原理與設(shè)計(jì)方法1.2學(xué)習(xí)差模信號(hào)與共模信號(hào)1.3熟悉巴特沃茲低通濾波器的設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求2.1設(shè)計(jì)心電放大電路，技術(shù)指標(biāo)如下：2.1.1差模放大倍數(shù)AVD=1002.1.2共模抑制60dB2.1.3通頻帶0~30HZ。2.1.4阻帶截止深度40dB.2.2寫出電路分析，總結(jié)報(bào)告三、心電放大器基本原理心電放大器在人體心電圖以及各種生物信號(hào)提取中有種要的作用。人體心電信號(hào)是微弱的生物電信號(hào)，需要較大的放大倍數(shù)和較高的共模抑制比，因此設(shè)計(jì)三運(yùn)放放大電路使信號(hào)兩端盡量對(duì)稱，將抑制共模干擾。同時(shí)50Hz工頻干擾無(wú)處不在，在第二級(jí)采用了 30Hz低通濾波進(jìn)行濾除，同時(shí)濾除高頻干擾。放大倍數(shù)設(shè)計(jì)，第一級(jí) 9倍，第二級(jí)10倍。總體設(shè)計(jì)框圖為：3.1三運(yùn)放放大電路:V V.R5(2R3/ROR4=當(dāng)R3=24k,R8=6k,R5=&=24k時(shí)，V 9%3 8 5 。該放大器第一級(jí)是具有深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋的電路，所以它的輸入電阻很高。如選用相同特性的運(yùn)放，貝尼們的共模輸出電壓和飄移電壓也都相等，組成差分式電路以后，可以互相抵消，所以它有很強(qiáng)的共模抑制能力和較小的輸出飄移電壓，同時(shí)該電3.2二階巴特沃茲低通濾波放大電路階低通濾波器的傳遞函數(shù)Au(s)S2 ——s其中，A1 ，等效品質(zhì)因數(shù)Q=1/(3-A),特征角頻率1RC1RC路可以有較高的差模電壓增益。截止頻率f=30Hz,C=0?1uF,R￡2fC，計(jì)算得R=53?1k,取標(biāo)稱值為51k,獲得的放大倍數(shù)為A1 可,四、常用元器件常用三極管和集成電路及其主要參數(shù)見下表。常用集成電路及其主要參數(shù)型號(hào)電源電壓范圍(V)開環(huán)差模電壓增益(dB)共模抑制比(dB)差模輸入電阻(MQ)增益帶寬(MHz)轉(zhuǎn)換速率(V/卩s)功耗(Mw)運(yùn)放類型CF741(HC741)〈土22>94>70>0.31.20.5V120通用型CF3253〈土3-士18>80>806150<0.6低功耗型CF318〈土22>70>7031513寬帶型CF715〈士22>74>7416518165高速型CF7650〈士3-士18>120>1201022.5<0.6高精度型五、參考資料《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 華中理工大學(xué)出版社 楊宗善主編1995.1。《電子系統(tǒng)與實(shí)踐》 電子工業(yè)出版社 楊剛周群主編2004.1?！峨娮蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 模擬電路分冊(cè)》 東南大學(xué)出版社 郭永貞主編2004.10。《心電信息學(xué)》 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 張開滋等.1998.《生物醫(yī)學(xué)測(cè)量與儀器》 復(fù)旦大學(xué)出版社王保華20032.11多種信號(hào)發(fā)生器、設(shè)計(jì)目的?掌握波形發(fā)生器的工作原理。?掌握單片函數(shù)發(fā)生器5G8038的應(yīng)用。?掌握多種波形發(fā)生器的電路組成及設(shè)計(jì)方法。二、 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求。設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生方波、三角波和正弦波等多種波形信號(hào)輸出的波形發(fā)生器； 本信號(hào)發(fā)生器可考慮以專用芯片（如 5G8038）為核心來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體要求如下：1、 輸出波形工作頻率范圍為0.02Hz~20KHz，且連續(xù)可調(diào)；2、 正弦波幅值土10V，失真度小于1.5%;3、 方波幅值土10V;4、 三角波峰-峰值20V，各種輸出波形幅值均連續(xù)可調(diào)。三、 總體方案設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)思路波形產(chǎn)生電路通常可采用多種不同電路形式和元器件獲得所要求的波形信號(hào)輸出。波形產(chǎn)生電路的關(guān)鍵部分是振蕩器，而設(shè)計(jì)振蕩電路的關(guān)鍵是選擇有源器件，確定振蕩器電路的形式以及確定元件參數(shù)值等，具體設(shè)計(jì)可以參考以下思路。1用正弦波振蕩器產(chǎn)生正弦波輸出，正弦波信號(hào)通過(guò)變換電路得到方波輸出（例如用施密特觸發(fā)器），用積分電路將方波變換成三角波或鋸齒波輸出；2用多諧振蕩器產(chǎn)生方波信號(hào)輸出，用積分電路將方波變換成三角波輸出，用折線近似法將三角波變換成正弦波輸出；3用多諧振蕩器產(chǎn)生方波信號(hào)輸出，方波經(jīng)濾波可得正弦波輸出，方波經(jīng)積分電路可得三角波輸出；4用單片函數(shù)發(fā)生器5G8038產(chǎn)生方波、三角波和正弦波等多種波形信號(hào)輸出。3.2原理框圖文氏橋振蕩器（RC串-并聯(lián)正弦波振蕩器）產(chǎn)生正弦波輸出，其主要特點(diǎn)是采用 RC串一并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為選頻和反饋網(wǎng)絡(luò)，其振蕩頻率 f01/（2RC），改變RC的數(shù)值，可得到不同頻率的正弦波信號(hào)輸出。為了使輸出電壓穩(wěn)定，須采用穩(wěn)幅措施。用集成運(yùn)放構(gòu)成電壓比較器，將正弦波信號(hào)變換成方波信號(hào)輸出。用運(yùn)放構(gòu)成積分電路，將方波信號(hào)變換成三角波或鋸齒波信號(hào)輸出。2用多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)圖中利用滯回比較器的開關(guān)作用和具有延時(shí)作用的 RC反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成多諧振蕩器，用積分電路將方波變換成三角波信號(hào)輸出，采用二極管和電阻網(wǎng)絡(luò)（折線近似法）將三角波的尖頂削平，得到近似正弦波信號(hào)輸出。3用單片函數(shù)發(fā)生器5G8038組成多種波形發(fā)生器。5G8038的特性[1]5G8038性能特點(diǎn)如下：?輸出各類波形的頻率漂移小于 50X10-6Hz/C；?通過(guò)調(diào)節(jié)外接阻容元件值， 很容易改變振蕩頻率，使工作頻率在0.001Hz-300kHz范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。?輸出的波形失真小；?三角波輸出線性度可優(yōu)于0.1%。?矩形脈沖輸出占空比調(diào)節(jié)范圍可達(dá) 1-99%，可獲得窄脈沖、方波、寬脈沖輸出；?輸出脈沖（或方波）電平可從4.2-28V;?外圍電路簡(jiǎn)單（外接元件較少），引出線比較靈活、適用性強(qiáng)。5G8038是上海元件五廠生產(chǎn)的，而國(guó)外生產(chǎn)的同類產(chǎn)品 ICL8038的性能特點(diǎn)要優(yōu)于以互換使用。5G8038引腳排列如圖1所示。11 [Illi3]|]0012 14 5八7 丨 ffl】5V；8038利腳排列ffi集成電路5G8038管腳說(shuō)明：1:正弦波失真調(diào)節(jié)端；2:正弦波輸出端；3:三角波/鋸齒波輸出端；4:恒流源調(diào)節(jié)（4腳和5腳外接電阻，以實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)）； 5:恒流源調(diào)節(jié)（外接電阻端）； 6:正電源；7:基準(zhǔn)源輸出；8:調(diào)頻控制輸入端；9:方波/矩形波輸出端（集電極開路輸出）； 10:外接電容C；11:負(fù)電源或接地端；12:正弦波失真調(diào)節(jié)；13:空置端；14:空置端。5G8038的典型應(yīng)用--構(gòu)成多功能信號(hào)發(fā)生器⑴5G8038多功能函數(shù)發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) [2]和工作原理如圖2所示。S25C1SU3S事功肚西社發(fā)生器原理疔樞圖由5G8038構(gòu)成的函數(shù)發(fā)生器原理框圖可知：他由 1個(gè)恒流充放電振蕩電路和1個(gè)正弦波變換器組成，恒流充放電振蕩電路產(chǎn)生方波和三角波，三角波經(jīng)正弦波變換器輸出正弦波。圖中2個(gè)比較器C1,C2組成1個(gè)參考電壓分別設(shè)置在 2/3VCC和1/3VCC上的窗口比較強(qiáng)。2個(gè)比較器的輸出分別控制 RS觸發(fā)器的置位端和復(fù)位端。2個(gè)恒流源11,12擔(dān)任對(duì)定時(shí)電容C的充放電，而充電和放電的轉(zhuǎn)換則為 RS觸發(fā)器的輸出通過(guò)電子開關(guān)S的通或斷來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)電子開關(guān) S斷開時(shí)，電路對(duì)外接電容 C充電，當(dāng)電子開關(guān)S接通時(shí)，電容C放電，所以，若電路參數(shù)設(shè)計(jì)恰當(dāng)，可在電容 C上產(chǎn)生良好的三角波，經(jīng)緩沖器由3腳輸出。為了得到在比較寬的頻率范圍內(nèi)三角波到正弦波的轉(zhuǎn)換，可用 1個(gè)由電阻和晶體管組成的折線近似轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)將三角波轉(zhuǎn)換為正弦波，由 2腳輸出。而用于控制開關(guān) S的信號(hào)，即RS觸發(fā)器的輸出，就是方波，經(jīng)緩沖器由 9腳輸出。(2) 5G8038應(yīng)用電路設(shè)計(jì)由5G8038構(gòu)成的多功能信號(hào)發(fā)生器如圖 3所示。為了提高信號(hào)源的帶負(fù)載能力，可使三角波、正弦波信號(hào)經(jīng)由器放大后LM318高速運(yùn)算放大輸出。通過(guò)調(diào)節(jié)電位器Rp1的位置，既可調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器的輸出振蕩頻率的大小，用來(lái)調(diào)節(jié)輸出矩形脈沖又可波的占空比。調(diào)節(jié)電位器Rp2,可調(diào)節(jié)輸出正弦波信號(hào)失真度。調(diào)節(jié)Rp3,Rp4,可調(diào)節(jié)信號(hào)輸出幅度。圖中3個(gè)電位器Rp1,Rp2,Rp3采用精密多圈電位器。為了使振蕩信號(hào)獲得最