模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

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1.設(shè)計(jì)任務(wù)要求2.電子電路設(shè)計(jì)3.仿真測(cè)試4.畫安裝圖5.電子器件組裝、調(diào)試6.撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告等教學(xué)環(huán)節(jié)。

電子電路的設(shè)計(jì)方法

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)要求的完整的系統(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

這一步的工作要求是把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路，并畫出一個(gè)能表示各單元功能的完整原理框圖．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)題目提出的任務(wù)、要求和條件完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中，要做到設(shè)計(jì)方案合理、可靠、功能齊全。并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行比較、分析，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖?？驁D必須正確反映系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分的功能，清楚顯示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。三、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇

1．單元電路設(shè)計(jì)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)擬定出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級(jí)之間的關(guān)系，分析電路的組成形式。在設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要設(shè)計(jì)合理，各單元電路間也要互相配合，注意各部分的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。

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)行各單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。

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)的計(jì)算；直流穩(wěn)壓電源中二極管、濾波電容、調(diào)整管等參數(shù)的計(jì)算。只有很好地理解電路的工作原理，正確的利用公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足要求。

3．器件選擇器件的選擇必須依據(jù)任務(wù)所要法的指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，并基于“盡限使用，留有余量”的原則進(jìn)行選擇。保證電路能正常作用。

四、電路仿真五、畫安裝圖六、電子電路的組裝、調(diào)試七、撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告1.封面2.目錄3.設(shè)計(jì)任務(wù)書4.設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)框圖5.單元電路——電路原理、元件及元件基本信息、仿真結(jié)果截圖（如在示波器上顯示的整流電路波形等）。七、撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告6.完成整個(gè)任務(wù)要求的總電路圖、電路的仿真結(jié)果（截圖）。7.繪制的電路安裝圖8.實(shí)物與檢測(cè)儀器的連接，在檢測(cè)儀器上顯示的結(jié)果照片。9.總結(jié)及建議

附錄：元件清單參考書目及參考文舉例一一、設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源技術(shù)要求1.穩(wěn)壓電源輸出穩(wěn)定直流電壓10V；2.最大負(fù)載電流300mA；3.

輸入的電網(wǎng)電壓范圍變化為±10%，輸出亦滿足上述要求；

二、直流穩(wěn)壓電源電路的總體設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，通過(guò)分析可得，要設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電源必須具有以下幾個(gè)部分：（1）變壓部分；（2）整流部分；（3）濾波部分；（4）穩(wěn)壓部分。1、總體框圖

電源變壓器整流電路濾波器穩(wěn)壓電路電網(wǎng)電壓負(fù)載電網(wǎng)電壓信號(hào)整流輸出信號(hào)濾波輸出信號(hào)變壓器輸出信號(hào)穩(wěn)壓輸出信號(hào)2、各單元電路的選擇

電源變壓器整流電路濾波器穩(wěn)壓電路電網(wǎng)電壓負(fù)載220V\50Hz直流10V橋式整流電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓降壓3、從輸出電壓到各單元電路電壓的計(jì)算

電源變壓器整流電路濾波器穩(wěn)壓電路電網(wǎng)電壓負(fù)載220V\50Hz直流10V橋式整流電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓直流10V交流16.5V直10+(3∽8)VUIU2≈1.1×1.2三、單元電路的設(shè)計(jì)1、變壓器

任務(wù)的分析可知，變壓器單元應(yīng)實(shí)現(xiàn)由電網(wǎng)電壓的220V/50Hz到21V/50Hz的降壓降。（1）電路的設(shè)計(jì)（2）變壓器參數(shù)選擇

任務(wù)的分析可知，變壓器單元應(yīng)實(shí)現(xiàn)由電網(wǎng)電壓的220V/50Hz到16.5V/50Hz的降壓降。變壓器的選擇：可選變比為10的變壓器，得到輸出21V2、橋式整流二極管和濾波電容的設(shè)計(jì)（1）橋式整流加電容濾波電路（2）橋式整流二極管和濾波電容的選擇

變壓器輸出22V/50Hz的電壓，經(jīng)橋式整流加電容濾波電路后，將輸出電壓電路的最大負(fù)載電流為300mA1）橋式整流二極管的選擇整流二極管的平均電流整流二極管的反向電壓

根據(jù)計(jì)算參數(shù)，通過(guò)對(duì)應(yīng)參數(shù)得，1N4001/A(1A、50V)符合計(jì)算參數(shù)，并有余量。2）濾波電容的選擇電容在充放電的過(guò)程中，最大耐壓為電容容量計(jì)算~~~~一般為了使用濾波后的輸出更加平滑，通常都選擇容量較大的電解電容進(jìn)行濾波。因此可選用1000F/100V耐壓的電解電容。當(dāng)輸出電流為300mA，電壓10V時(shí)，

選擇集成運(yùn)放（或者三極管）作比較(誤差)放大。以穩(wěn)壓二極管電壓作為基準(zhǔn)電壓。3、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)（1）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的框圖方法一：三極管作比較(誤差)放大方法二：用三端穩(wěn)壓器UO=R″2+R3

R1+R2+R3

UZRRLUO+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R"2UI+-VTUZUOmin=R2+R3

R1+R2+R3

UZUOmax=

R3

R1+R2+R3

UZ通過(guò)改變采樣電阻中電位器R2的滑動(dòng)端位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)方法三：運(yùn)放作比較(誤差)放大（2）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路元件的選擇1）基準(zhǔn)電壓的選擇穩(wěn)壓二極管為為比較放大提供一個(gè)基準(zhǔn)，在要求輸出10V穩(wěn)壓電壓的條件下，選定基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=6.2V，最小電流IZmin=5mA，最大電流IZmax=33mA。2）采樣電路電阻的選擇由于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路有一較小的電壓可調(diào)范圍，因此可在10V設(shè)定輸出的條件下，確定9V—11V的范圍。UOmin=R2+R3

R1+R2+R3

UZUOmax=

R3

R1+R2+R3

UZ2）采樣電路電阻的選擇假設(shè)采樣電阻總的阻值選定為2kΩ左右，可得取

R3=1K

取

R2=510Ω取

R1=560Ω3）限流電阻的選擇4）調(diào)整管的選擇根據(jù)調(diào)整管參數(shù)可選擇2SD1073。完成電路參數(shù)的計(jì)算，設(shè)計(jì)完整體電路。四、電路仿真測(cè)試及參數(shù)調(diào)整修正

運(yùn)放作比較(誤差)放大直流電源仿真三極管作比較(誤差)放大直流電源仿真三端穩(wěn)壓器直流電源電路仿真五、畫安裝圖六、電子電路的組裝、調(diào)試七、撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告舉例二二、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制報(bào)警電路

技術(shù)要求1.當(dāng)溫度在10℃~30℃范圍內(nèi)時(shí)正常2.當(dāng)溫度大于30℃時(shí)，當(dāng)溫度小于10℃時(shí)，用紅色LED表示，并報(bào)警；3.10mV模擬溫度1℃只給同學(xué)們分析設(shè)計(jì)原理二、電路的總體設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，通過(guò)分析可得，要設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電源必須具有以下幾個(gè)部分：（1）放大部分；

（2）基準(zhǔn)電壓（3）比較部分；（4）報(bào)警和顯示部分；1、總體框圖與10℃~30℃對(duì)應(yīng)的電壓1V~3V比較紅燈亮和蜂鳴器響放大100倍電壓放大電路比較電路顯示報(bào)警電路輸入溫度模擬電壓基準(zhǔn)電壓電路三、單元電路的設(shè)計(jì)輸入溫度模擬電壓10mV~30m，對(duì)應(yīng)10℃~30℃的電壓量為1V~3V。1、電壓放大電路選擇反相比例運(yùn)算放大電路，將輸入信號(hào)放大100倍RFuO1i-i++-AR1R2uIu-u+電壓反相電路RFuO2i-i++-AR1R2uO1u-u+2、基準(zhǔn)電壓電路UREF2=3VUREF1=1V取R1+R2+R3=12k得：R1=9k,R2=2k,R3=1K3、電壓比較電路uO+-A1uIRRUREF2+-A2RRUREF1VD1VD2RLuI

＜

UREF1=1VVD2導(dǎo)通VD1截止uO=+