模擬電子課程設(shè)計(jì)(下載)

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) lym設(shè)計(jì)小組模擬電子課程設(shè)計(jì)概論模擬電子技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它的任務(wù)是使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本理論，基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?！澳M電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”也是本課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)課程所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)一步的理解，深化和提高的過(guò)程。一， 課程設(shè)計(jì)的目的與要求：進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類(lèi)型和特性，并掌握合理運(yùn)用的原則。學(xué)會(huì)電子電路的獨(dú)立設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試和排除故障的技能。通過(guò)查閱資料和裝配，調(diào)試，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。能綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)課題。二課程設(shè)計(jì)具體步驟：根據(jù)設(shè)計(jì)要求與任務(wù)，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(shè)計(jì)電路圖。標(biāo)出原件藏書(shū)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(biāo)外，還要求用虛擬儀器仿真分析，針對(duì)性修改電路及參數(shù)，檢查結(jié)果是否符合任務(wù)要求。用面包版插件，連接，調(diào)試。要求原件布局合理，走線(xiàn)整齊，性能可靠。用電路版插件，焊接，調(diào)試，直至實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的全部功能。經(jīng)驗(yàn)收合格后寫(xiě)出完整的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。三課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求：設(shè)計(jì)題目名稱(chēng)。設(shè)計(jì)任務(wù)和具體要求。設(shè)計(jì)方案方框圖，主要參數(shù)的設(shè)計(jì)。主要元器件的選擇。畫(huà)出完整的電路圖和必要的波形圖，電路圖上要標(biāo)出元器件的型號(hào)與參數(shù)值。說(shuō)明電路的主要工作原理和功能。分析設(shè)計(jì)是否滿(mǎn)足

3、設(shè)計(jì)要求。對(duì)模擬電子電路設(shè)計(jì)課題，應(yīng)有理論設(shè)計(jì)值，實(shí)測(cè)值與虛擬儀器分析打印結(jié)果。設(shè)計(jì)體會(huì)和建議。一多種波形發(fā)生器設(shè)計(jì)在無(wú)線(xiàn)電通信，測(cè)量，自動(dòng)控制等技術(shù)中廣泛應(yīng)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(shè)計(jì)目的：進(jìn)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(shè)計(jì)方法；進(jìn)一步熟悉的使用方法。. 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)采用集成運(yùn)算放大器µA741組成的能產(chǎn)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(tái)仿真實(shí)現(xiàn)。. 方案圖. 相關(guān)公式及主要器件：1.4相關(guān)公式及主要器件：運(yùn)用集成放大器

4、µA741取R1=R3=10kohm，C1=C2=0.01uf，D1=D2=11V根據(jù)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(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)目的：1 進(jìn)一步理解有運(yùn)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(shè)計(jì)方法。3 掌握濾波器基本參數(shù)的測(cè)量方法。4 進(jìn)一步熟悉Multisim高級(jí)分析命令的使用方法。2.2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：根據(jù)參考材料和相關(guān)的資料自擬設(shè)計(jì)方案和電路及調(diào)試步驟，并應(yīng)滿(mǎn)足如下要

5、求：1 自行設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(dòng)為+-1dB并用虛擬電子平臺(tái)Multisim仿真實(shí)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(guān)公式：Ao=1+Rf/R1,fo=1/2*R*C,Q=1/(3-Ao)三，繁用電表設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)目的：1 掌握集成有運(yùn)算放大器組成繁用表的工作原理。2 設(shè)計(jì)由集成運(yùn)算放大器741組成的交直流電壓表，電流表和歐姆表的實(shí)際測(cè)量電路。3 學(xué)習(xí)繁用表的組裝和調(diào)試方法。3.2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：1 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)直流電壓表，其測(cè)量范圍為0-15V2 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)直流電流表，其測(cè)量范圍為0-10mA

8、3 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)交流電壓表，其測(cè)量范圍為0-15V4 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)交流電流表，其測(cè)量范圍為0-10mA5 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)歐姆表，其量程為0-1 K3.3設(shè)計(jì)原理和參考電路： 用集成運(yùn)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(nèi)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(nèi)阻；組成歐姆表可以得到線(xiàn)形刻度，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零。在交流電量測(cè)量中可以大大的減小由于二極管伏安特性的非線(xiàn)形和管壓降所造成的測(cè)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(cè)電壓V1與表頭中流過(guò)的電流有以下關(guān)系：i=V1/R2由此可見(jiàn)，表頭中流過(guò)的電流表I與無(wú)關(guān)，只要改變電阻R1的值就

9、可以實(shí)現(xiàn)量程的切換。電壓表輸入電阻R2=Rp+AvoFvRid式中Avo一運(yùn)算放大開(kāi)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(yùn)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(cè)量與運(yùn)算放大器共地的較小的直流電壓。實(shí)際上，該電壓表是一個(gè)電壓一電流轉(zhuǎn)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(jiàn)，改R3/R2的值可以調(diào)節(jié)通過(guò)

10、表頭的電流，以提高靈敏度。圖中運(yùn)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(yīng)用密定理將Rf折算到運(yùn)算放大器方向輸入端對(duì)地的電阻得Ri=Rf/（1+Avo）可見(jiàn)，應(yīng)用運(yùn)算放大器后，電流表電路的內(nèi)阻比普通電流表內(nèi)阻減少了1+Avo倍。該電路同樣適用于測(cè)量也運(yùn)算放大器共地電路中的較小電流。若被測(cè)電流回路無(wú)接地點(diǎn)，則應(yīng)把運(yùn)算放大器的VCC和VDD對(duì)地懸浮起來(lái)。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(yùn)算放大器的反饋回路中可減小二極管非線(xiàn)形的影響。理想條件下，負(fù)反饋?zhàn)饔闷仁筊1兩端V1/R1等于被測(cè)交流電壓，流經(jīng)R1的電流i=V1/R1全部流經(jīng)過(guò)橋路，其值僅與V1/R1有關(guān)，而與橋路的表頭參數(shù)無(wú)關(guān)，i與Vi的全波整流平均值成正比，當(dāng)被測(cè)交流信號(hào)為正弦波電壓（Vi=1.414Visinwt）時(shí)，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(cè)電壓的上限頻率f取決于運(yùn)算放大器的寬帶BW和轉(zhuǎn)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(cè)交流電流全波整流平均值i1和R1/R2比值有關(guān)，而二極管和表頭的參數(shù)無(wú)關(guān)。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(cè)電阻Rx跨接在運(yùn)算反饋回路中，運(yùn)算的同相輸入端加基準(zhǔn)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(jīng)表頭的電流為I=（Vo-Vref）/（R2+R3）整理后得；I=VreRx/(（R2+R3）*R1)可見(jiàn)，電流I與被測(cè)電阻Rx成反比，而且表頭具有線(xiàn)性刻度。改變R1，即可改變歐姆表量程。當(dāng)Rx=0時(shí)，該電路為電壓跟隨器，Vo=Vref，流經(jīng)表頭的電流I=0，所以該歐姆表能自動(dòng)調(diào)零。該電路中穩(wěn)壓管起保護(hù)作用，當(dāng)Rx為無(wú)窮，Vo接近于電源電壓，如無(wú)穩(wěn)壓管，則表頭過(guò)載。加穩(wěn)壓管后，將a點(diǎn)電位鉗住，起保護(hù)表頭作用。當(dāng)Rx為正常量程內(nèi)的阻值時(shí)， a點(diǎn)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(diào)節(jié)Rp2使超量程時(shí)的表頭電流略高

14、于滿(mǎn)刻度值。Rp2用于滿(mǎn)量程調(diào)節(jié)。表電路原理圖主要器件：集成運(yùn)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(shè)計(jì)目的1 學(xué)習(xí)用各種基本電路組成實(shí)用電路的方法2 學(xué)會(huì)系統(tǒng)測(cè)量和調(diào)試2.1.2電路圖原理圖. 2無(wú)觸點(diǎn)控溫繼電器 2.2.1任務(wù)與要求通過(guò)插件，連線(xiàn)，調(diào)試,當(dāng)溫度高于25時(shí)，繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)控溫。2.2.2電路圖原理圖. 3電子“百鳥(niǎo)鳴”電路2.3.1任務(wù)與要求：通過(guò)插件，連線(xiàn)，調(diào)試，使電路能發(fā)出多種鳥(niǎo)的混合叫聲，聲音清脆，悅耳動(dòng)聽(tīng)。2.3.2電路圖 原理圖2.4 溫升報(bào)警點(diǎn)路2

15、.4.1任務(wù)與要求：通過(guò)插件，連線(xiàn)，調(diào)試,當(dāng)溫度高于100時(shí)，發(fā)出聲響報(bào)警。2.4.2電路圖利用熱敏電阻作為傳感器，用555時(shí)基電路作電壓比較器，電路重復(fù)性好，報(bào)警準(zhǔn)確，靈敏度高?？捎糜谒械炔煌瑘?chǎng)合下溫升報(bào)警用。原理圖2.5水位和防盜報(bào)警點(diǎn)路：2.5.1任務(wù)與要求：通過(guò)插件，連線(xiàn)，調(diào)試，當(dāng)水位高于設(shè)定值時(shí)，能發(fā)出響聲報(bào)警。并能改為防盜報(bào)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(kāi)窗睡覺(jué)，為防外來(lái)侵犯，可做一個(gè)“聲，光電子警衛(wèi)”為你站崗放哨。2.3.1任務(wù)與要求：通過(guò)插件，連線(xiàn)，調(diào)試，當(dāng)細(xì)銅絲斷開(kāi)時(shí)，能發(fā)出聲，光報(bào)警。2.3.2電路原理圖原理圖五 心得體會(huì)一周的時(shí)間很快就過(guò)去了，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)也已經(jīng)做完了。每次不管是做什么課程設(shè)計(jì)收獲都非常多。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)這門(mén)課是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的科目。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)加強(qiáng)了對(duì)書(shū)本知識(shí)的理解，熟悉了一些常用的電子器件的使用，增強(qiáng)了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力 ，一定程度上也提高了自己實(shí)用設(shè)計(jì)電路圖的能力。更重要的是通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了自己的團(tuán)隊(duì)精神，體會(huì)到了互動(dòng)式學(xué)習(xí)和討論式學(xué)習(xí)的益處。期間，遇到了不少困難，但是還是沒(méi)有放棄，通過(guò)老師的指導(dǎo)、通過(guò)和同學(xué)討論、不斷地回頭看課本，最終克服