模擬電路課程設(shè)計報告

1、天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)汽車與交通學(xué)院電 子 技 術(shù)課程設(shè)計報告同組學(xué)生姓名（學(xué)號）：xxx（12號）、xxx（8號） 班 級： 汽電1001 任務(wù)分工： xxx負(fù)責(zé)查找資料 xxx負(fù)責(zé)設(shè)計電路和調(diào)試電路 設(shè)計時間： 2012年x月xx日 2012 年 x月xx日指導(dǎo)教師： xxx 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 汽車與交通 學(xué)院 汽電1001 班 學(xué)生 xxx、xxx 課程設(shè)計課題： 溫度檢測電路的設(shè)計一、課程設(shè)計工作日自 2012 年 x 月 xx 日至 2012 年 x 月 xx 日二、同組學(xué)生： xx、xxx、xx、xxx 三、課程設(shè)計任務(wù)要求（包括課題來源、類型、目的和意

2、義、基本要求、完成時間、主要參考資料等）：題目1：三極管值范圍測量儀設(shè)計（第一周選作）對被測npn型三極管值分三檔；值的范圍分別為80、80120、180；用發(fā)光二極管來檢測被測三極管值所屬的范圍；題目2：溫度檢測電路的設(shè)計（第一周選作）溫度高于28oc，或低于12oc的時候，驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫報警；在正常情況下發(fā)光二極管不亮，蜂鳴器不響。題目3：三極管輸出特性曲線的測試（第一周選作）利用示波器x-y圖示功能，設(shè)計電路用示波器顯示對應(yīng)某一ib時的三極管輸出特性曲線。題目4：增益自動控制電路的設(shè)計（第一周選作）要求能夠?qū)崿F(xiàn)增益為1、2、3三種情況的自動切換，切換時間為1秒。題目5：波

3、形發(fā)生電路的設(shè)計（第二周選作）用集成運(yùn)放設(shè)計正弦波方波三角波發(fā)生電路。其中正弦波振蕩頻率為160hz，幅度為10v；方波頻率與正弦波相同，輸出電壓幅度為6v；三角波頻率與正弦波相同，幅度為4v。題目6：運(yùn)算電路的設(shè)計（第二周選作）用運(yùn)放741實(shí)現(xiàn)的信號運(yùn)算功能，供電電壓為，運(yùn)放的數(shù)目不超過3個，并根據(jù)仿真完成下表122111132-220理論輸出仿真輸出測試輸出指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 目 錄 第一周題目：一、課程設(shè)計的目的與要求（含設(shè)計指標(biāo)）4二、方案論證及選擇4三、原理設(shè)計（或基本原理）4四、方案實(shí)現(xiàn)與測試（或調(diào)試）8第二周題目：一、課程設(shè)計任務(wù)要求（含設(shè)計指標(biāo)）11二、原理設(shè)計（

4、或基本原理）11三、方案實(shí)現(xiàn)與測試（或調(diào)試）14參考書目14個人總結(jié)（xxx）15個人總結(jié)（xxx）16課程設(shè)計評審表（xxx）17課程設(shè)計評審表（xxx）18第一周題目：溫度檢測電路的設(shè)計一、 課程設(shè)計的目的與要求（含設(shè)計指標(biāo)） 溫度高于28oc，或低于12oc的時候，驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫報警；在正常情況下發(fā)光二極管不亮，蜂鳴器不響。二、 方案論證及選擇 溫度報警器由感知外部溫度的測溫電路，電壓跟隨器，求差電路，比較器及發(fā)光報警器（這里用蜂鳴器報警）組成。 溫度報警器是通過對溫度有一定的感應(yīng)的電阻的阻值的變化，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電流的變化，從而通過一系列的電路產(chǎn)生相應(yīng)信號，輸入lm393

5、比較器產(chǎn)生高低電平，當(dāng)溫度高于28攝氏度或低于12攝氏度時，比較器輸出高電平，發(fā)光二極管發(fā)光、蜂鳴器報警。三、 原理設(shè)計（或基本原理）1、基本原理：測溫電路由ad59o和10k電阻組成，把相應(yīng)的溫度轉(zhuǎn)換相應(yīng)的電壓，利用電壓跟隨器穩(wěn)壓，再經(jīng)過求差電路使電壓轉(zhuǎn)化想要的電壓值。 在比較器電路中用不同阻值的電阻分壓，這樣就可以產(chǎn)生兩個固定的溫度，可以作為溫度的上下限。ad590的輸出電流i=(273+t)a(t為攝氏溫度),因此量測的電壓v為(273+t)a 10k= (2.73+t/100)v。為了將電壓量測出來又需使輸出電流i不分流出來,我們使用電壓追隨器其輸出電壓v2等于輸入電壓v。 由于一般電

6、源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶噪聲的,因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓零件,再利用可變電阻分壓,其輸出電壓v1需調(diào)整至2.73v。 接下來我們使用差動放大器其輸出vo為 (100k/10k)(v2-v1)=t/10v。如果現(xiàn)在為攝氏28度,輸出電壓為2.8v。 2、電路仿真：3、系統(tǒng)組成框圖：溫度采集報警電路比較電路求差電路電壓跟隨4、單元電路設(shè)計 溫度采集: 電壓跟隨其器: 求差電路: 比較電路: lm393內(nèi)部引腳圖： 報警電路: 5、元件列表元件名數(shù)量溫度傳感器ad5901運(yùn)放7412比較器lm3931穩(wěn)壓管1發(fā)光二極管1三極管1壓電式蜂鳴器150k滑動變阻器110k電阻71k電阻31.2k

7、電阻11.6k電阻12.2k電阻2100k電阻1四、 方案實(shí)現(xiàn)與測試（或調(diào)試）1、uo1.2v時，發(fā)光報警2、1.2vuo2.8v時，發(fā)光報警第二周題目：波形發(fā)生電路的設(shè)計一、課程設(shè)計任務(wù)要求（含設(shè)計指標(biāo)）用集成運(yùn)放設(shè)計正弦波方波三角波發(fā)生電路。其中正弦波振蕩頻率為160hz，幅度為10v；方波頻率與正弦波相同，輸出電壓幅度為6v；三角波頻率與正弦波相同，幅度為4v。二、原理設(shè)計（或基本原理）2.1 總電路圖 圖3.1函數(shù)發(fā)生器總電路圖2.2正弦波產(chǎn)生電路的工作原理、仿真及結(jié)果 圖3.21 rc橋式正弦波振蕩電路電路中rc串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時兼做選頻網(wǎng)絡(luò)，r1、r2、rp及二極管等

8、元件構(gòu)成反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器rp，可以改變負(fù)反饋深度，滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個反向并聯(lián)二極管vd1、vd2正向電阻的非線性特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。vd1、vd2采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負(fù)半周對稱。r3的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。注意：r4、r5、c1、c2構(gòu)成rc串并聯(lián)電路，故r4=r5，c1=c2！3.22 rc橋式正弦波振蕩電路仿真及結(jié)果2.3正弦波-方波發(fā)生電路的工作原理、仿真及結(jié)果圖3.31 正弦波-方波發(fā)生仿真電路工作原理：集成運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)，工作在非線性區(qū)，輸入信號ui加在正向輸入端，當(dāng)輸入信號為正時，即u

9、+為正時，u+u-，則輸出為正。當(dāng)輸入信號為負(fù)時，即u+為負(fù)時，u-u+，則輸出為負(fù)，如此周而復(fù)始，在集成運(yùn)放輸出端便得到了矩形波。圖3.32 正弦波-方波發(fā)生仿真結(jié)果2.4 方波三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理、仿真及結(jié)果 圖3.41 方波三角波轉(zhuǎn)換仿真電路工作原理:當(dāng)電源接通時，假設(shè)電容器初始電壓為零，集成運(yùn)放a2輸出電壓為正飽和電壓值+uz，積分器輸入為+uz，電容c開始充電，輸出電壓uo3開始減小，u+值也隨之變小，當(dāng)uo3減小到-(r9*uz)/r10時.u+由正值變?yōu)榱悖瑴仉妷罕容^器a2翻轉(zhuǎn)，集成運(yùn)放a2的輸出uo2=-uz.當(dāng)uo2=-uz時，積分器輸入負(fù)電壓，輸出電壓uo3開始增大，

10、u+值也隨之增大，當(dāng)uo3增加到(r9*uz)/r10時，u+由負(fù)值變?yōu)榱悖瑴仉妷罕容^器a1翻轉(zhuǎn)，集成運(yùn)放a2的輸出uo2=uz,此后，上述過程不斷重復(fù)，便在a2的輸出端得到幅值uz的矩形波，a3輸出端得到三角波。圖3.42 方波三角波轉(zhuǎn)換仿真結(jié)果三、方案實(shí)現(xiàn)與測試（或調(diào)試）3.1正弦波發(fā)生電路的安裝與調(diào)試安裝1.把ua741集成塊插入pc板，注意布局；2.分別把各電阻,電容，二極管等元件放入適當(dāng)位置，尤其注意電位器的接法；3.按圖接線，注意直流源的正負(fù)及接地端。4.接圖完成后用萬用表測一下電路看看是否短路。調(diào)試1.接入電源后，用示波器進(jìn)行雙蹤觀察；2.調(diào)節(jié)rv1使電路起振3.電路起振后，調(diào)

11、節(jié)rv1，使正弦波的幅值滿足指標(biāo)要求；4.觀察示波器，各指標(biāo)達(dá)到要求后進(jìn)行下一部按裝。3.2方波三角波的安裝與調(diào)試 安裝1.把兩塊ua741集成塊插入pc板，注意布局； 2.分別把各電阻,電容，整流管等放入適當(dāng)位置，尤其注意電位器、整流管的接法； 3.按圖布線,注意直流源的正負(fù)及接地端。 調(diào)試 1.接入電源后，用示波器進(jìn)行雙蹤觀察；2.調(diào)節(jié)rv2，使三角波的幅值滿足指標(biāo)要求；3.調(diào)節(jié)rv2，微調(diào)波形的頻率;3.3 總電路的安裝與調(diào)試 1.把兩部分的電路接好，進(jìn)行整體測試、觀察2.針對各階段出現(xiàn)的問題，逐各排查校驗(yàn)，使其滿足實(shí)驗(yàn)要求，參考書目：電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 主編：康華光個人總結(jié)本次課程設(shè)

12、計中我們做的是溫度報警器。我們一組共八個人一起完成這個作業(yè)。通過本次課程設(shè)計，我學(xué)到了很多。從剛開始電路的仿真設(shè)計到最終系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)，我們不斷改進(jìn)電路，在改進(jìn)中也學(xué)到了很多課本上沒學(xué)過的實(shí)踐中要用到的知識。比如說比較器，在我們對課本的學(xué)習(xí)中只是知道一些簡單的比較電路原理，但實(shí)際中我們用到lm393，既需要知道內(nèi)部引腳如何接入電路，同時還要了解外部如何連接電路，必須有l(wèi)m393需要在輸出端與電源之間連接一個電阻的理論知識。又如溫度傳感器ad590，我們學(xué)習(xí)了如何焊接電路，也明白了怎樣將溫度信號轉(zhuǎn)化為我們需要的信號到電路中去。另外，蜂鳴器如何接入電路也值得我們注意，沒有課程設(shè)計前感覺蜂鳴器是和電阻

13、一樣的兩端接入電路中，深入了解了之后明白了蜂鳴器需要與三極管連接才能發(fā)揮作用，輸入電壓高于三極管的門檻電壓，蜂鳴器既工作。對于電路原理圖的設(shè)計，由于是第一次設(shè)計，一開始不知道從何下手，比較多的是參考資料中的電路圖。隨著查看資料的量化，逐步對原理圖的設(shè)計有了較明確的思路。之后，我們根據(jù)需要的關(guān)系，列出需要的單元電路組成完整的電路圖，并對各個單元電路進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。本次中，我們主要用到溫度采集電路、電壓跟隨器、求差電路、比較電路和報警電路。電路確定后，開始了元器件的確定工作，最終確定了使用溫度傳感器ad590、運(yùn)放741、比較器lm393等元件，并對元件的性能進(jìn)行了更深入的了解。調(diào)試電路時出現(xiàn)了電

14、路無法按理論結(jié)果表現(xiàn)出發(fā)光報警的現(xiàn)象，后來通過細(xì)致到各點(diǎn)的測試，確定了是比較器連接出了問題，而各引腳接線無誤，從而判斷出是比較器外部接線的問題。再次查資料我們發(fā)現(xiàn)到lm393需要在輸出端與電源間接一個電阻。多次改進(jìn)后，最終電路調(diào)試成功。電子電路設(shè)計是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié)。它是為了加深我們對所學(xué)理論知識的理解，并能將其熟練應(yīng)用，做到理論與實(shí)際相結(jié)合。運(yùn)用實(shí)際器件搭建電路，培養(yǎng)了我們分析問題、解決問題的實(shí)踐能力。在設(shè)計中受益匪淺，為將來的學(xué)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計及以后工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。電路設(shè)計需要精益求精，這是我們第一次設(shè)計電路原理圖，然后將其應(yīng)用到實(shí)踐中，當(dāng)然還有很多地方?jīng)]有考慮完全，但是相信我們

15、在以后的學(xué)習(xí)中會做的更好。在本次課程設(shè)計中，我學(xué)會很多書上沒有的東西，更重要的是，我進(jìn)一步學(xué)會如何和伙伴一起協(xié)作共同完成一件事情，這種感覺很美妙。我非常的珍惜這次課程設(shè)計的學(xué)習(xí)。 學(xué)生：xxx 日期：2012年x月xx日個人總結(jié)課程設(shè)計剛開始，拿著選定的題目不知如何入手。畢竟課程設(shè)計不同于實(shí)驗(yàn)課，電路圖什么的都要自己設(shè)計。靜下心來，仔細(xì)分析題目，再加上指導(dǎo)老師的說明與提示和同組成員的幫助，心中才有了譜。將整個系統(tǒng)根據(jù)不同的功能化分成模塊，再分別進(jìn)行設(shè)計，逐個攻破，最后再將其整合即可。但是試驗(yàn)中也出現(xiàn)了一些不熟練的操作問題和一些復(fù)雜電路的不能完全理解都需要我在平時多學(xué)習(xí)，進(jìn)一步的完善自己。在實(shí)習(xí)

16、中經(jīng)常會遇到一些自己可能暫時無法想明白的問題，請教同學(xué)或老師是很好的做法，節(jié)省時間也會從別人上上學(xué)到更多。在設(shè)計時和同學(xué)相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人對問題的看法總有差異，我們可以從交流中獲得不同的思路，其他人的設(shè)計一定有比你出色的地方，很好的借鑒，并在大家的商討中選擇最優(yōu)方案最終一定會得到最好的設(shè)計方法。電子技術(shù)課程設(shè)計是配合電子技術(shù)基礎(chǔ)課程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。它不但能鞏固我們已所學(xué)的模擬電子技術(shù)的理論知識，而且能提高我們的模擬電子電路的設(shè)計水平，還能加強(qiáng)我們綜合分析問題和解決問題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)我們的實(shí)驗(yàn)技能和動手能力，啟發(fā)我們的創(chuàng)新意識幾創(chuàng)新思維。整個課程設(shè)計

17、過程我都認(rèn)真地完成了，對此，我總結(jié)了以下幾點(diǎn)：第一，八人一組，既加強(qiáng)了我們的動手能力，又讓我們學(xué)會了團(tuán)結(jié)一致，共同合作才能研究出最好的方案。我們將理論聯(lián)系實(shí)際，在交流中取得進(jìn)步，從問題中提高自己。第二，本次課程設(shè)計加深了我對放大器的進(jìn)一步深入理解。熟悉了原理圖的優(yōu)缺點(diǎn)，為我以后更好地運(yùn)用模擬電路上的知識奠定了良好的基礎(chǔ)。第三，通過這次課程設(shè)計，使我受益頗多。了解到課程實(shí)習(xí)設(shè)計是開端，焊接是關(guān)鍵，測試是必須。既鞏固了課堂上學(xué)到的理論知識，又掌握了常用集成電路元件的使用。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了模擬電路設(shè)計的基本思想和方法，學(xué)會了科學(xué)地分析實(shí)際問題，通過查資料、分析資料及請教老師和同學(xué)等多種途徑，獨(dú)立解決問題。同時，也培養(yǎng)了我認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。通過這次課程設(shè)計之后，遇到各種問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說三極管pnp管腳不懂怎么放置，也讓我學(xué)過的知識重新溫故。這次課程設(shè)計終于順利完成了，我們一組八個人在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在劉老師的辛勤指導(dǎo)下，終于解決了。一組八個人中所有的燈在低于1.2和高于2.8時都發(fā)了光