模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計-集成運算放大器的應(yīng)用

《模擬電路基礎(chǔ)》課程設(shè)計課題名稱___集成運算放大器的應(yīng)用___班級______電信（1）班______姓名_______________學(xué)號_____________指導(dǎo)教師_____________________日期_____集成運算放大器的應(yīng)用摘要使用一片通用四運放芯片LM324組成電路實現(xiàn)下述功能：使用低頻信號源產(chǎn)生，的正弦波信號，加至加法器的輸入端，加法器的另一輸入端加入由自制振蕩器產(chǎn)生的信號，如圖1(b)所示，，允許有±5%的誤差。要求加法器的輸出電壓。經(jīng)選頻濾波器濾除頻率分量，選出信號為，為峰峰值等于9V的正弦信號，用示波器觀察無明顯失真。信號再經(jīng)比較器后在1kΩ負(fù)載上得到峰峰值為2V的輸出電壓。電源只能選用+12V和+5V兩種單電源，由穩(wěn)壓電源供給。不得使用額外電源和其它型號運算放大器。要求預(yù)留、、、和的測試端子。一、概述1、設(shè)計的組成部分（1）方波-三角波產(chǎn)生電路設(shè)計（2）加法器（3）低通濾波器（4）比較器2、設(shè)計的目的（1）掌握LM324芯片的基本組成電路；（2）熟悉一些基本器件的應(yīng)用;（3）熟悉多功能板的焊接工藝技術(shù)和電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù);（4）設(shè)計一個用集成運算放大器構(gòu)成的基本電路。熟悉集成運算放大器波形變換與三角波，正弦波等的產(chǎn)生電路的工作原理，并且知道其設(shè)計和調(diào)試方式。二、單元電路設(shè)計1、三角波產(chǎn)生器的設(shè)計如下圖1.1.2所示為由集成運放構(gòu)成的方波和三角波發(fā)生器電路，圖1.1.3為由集成運放構(gòu)成的方波和三角波發(fā)生器的輸出波形圖。圖1.1.2三角波產(chǎn)生器圖1.1.3方波和三角波發(fā)生器的輸出波形圖功能：方波和三角波發(fā)生器功能主要是產(chǎn)生如圖1.1.3的三角波其中。由集成運放構(gòu)成的方波和三角波發(fā)生器的形式很多，但通常由滯回比較器和積分電路構(gòu)成。按積分電路的不同，又可以分為兩種類型：一類是由普通的RC積分電路組成，另一類由恒流充放電的積分電路和滯回比較器組成。在本次的課程設(shè)計中方波和三角波發(fā)生電路是采用了由集成運放組成滯回比較器和普通的RC積分電路組成。2、加法器設(shè)計如下圖1.1.3為加法器的原理圖圖1.1.3加法器原理圖功能：由低頻信號源產(chǎn)生，的正弦波信號，加至加法器的輸入端，加法器的另一輸入端加入由自制振蕩器產(chǎn)生的信號要求輸出實現(xiàn)電壓。濾波器設(shè)計如下圖1.1.4為濾波器的設(shè)計原理圖圖1.1.4濾波器原理圖功能：經(jīng)選頻濾波器濾除頻率分量，選出信號為峰峰值等于9V的正弦信號。比較器設(shè)計如下圖1.1.5為比較器原理圖圖1.1.5比較器原理圖功能：信號再經(jīng)比較器后在1kΩ負(fù)載上得到峰峰值為2V的輸出電壓5、器件選擇與參數(shù)設(shè)定1、選擇集成運算放大器

1、由于方波前后沿與用作開關(guān)的器件A1的轉(zhuǎn)換速率SR有關(guān)，因此當(dāng)輸出方波的重復(fù)頻率較高時，集成運算放大器A1應(yīng)選用高速運算放大器，一般要求時選用通用型運放即可。2、集成運算放大器A2的選擇：積分運算電路的積分誤差除了與積分電容的質(zhì)

量有關(guān)外，主要事集成放大器參數(shù)非理想所致。因此為了減小積分誤差，應(yīng)選用輸入失調(diào)參數(shù)（VI0、Ii0、△Vi0/△T、△Ii0/△T）小，開環(huán)增益高、輸入電阻高，開環(huán)帶較寬的運算放大器。2、確定正反饋回路電阻R1與R2R1與R2的比值均決定了運算放大器的A或A1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)電平，也就決定了三角波的輸出幅度。因此根據(jù)設(shè)計要求的三角波輸出幅度，由上式(3)可以確定R1和R2的阻值。由（3）式可以得到R1/R2=1/3。3、確定積分時間常數(shù)RC

積分元件R、C的參數(shù)值應(yīng)根據(jù)方波和三角波所要求的重復(fù)頻率來確定。當(dāng)正反饋回路電路R1、R2的阻值確定之后，再選取電容C的值，由上式(1)可求的R。4、LM324介紹LM324是四運放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝,外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器,除電源共用外,四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示,它有5個引出腳,其中“+”、“-”為兩個信號輸入端,“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端,“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中,Vi-（-）為反相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+（+）為同相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖2

由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價格低廉等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中?？傮w設(shè)計整個系統(tǒng)的設(shè)計框圖如下圖1.1.6圖1.1.6系統(tǒng)連接圖系統(tǒng)調(diào)試1、三角波發(fā)生器仿真輸出波形圖2、加法器仿真輸出圖3、濾波器的仿真輸出圖4、比較器的仿真輸出圖5、設(shè)計過程中所用到的儀器①選取的元器件如下：函數(shù)信號發(fā)生器；示波器；直流電源；集成運算放大器

LM324

1片

電阻560Ω、1kΩ、10kΩ、100kΩ、電位器103、502、503

若干電容

330μF、0.1μF、0.001μF、10μF②課程設(shè)計進(jìn)行過程及注意事項(1）進(jìn)行方案論證，合理設(shè)計高效率音頻功率放大器的電路原理圖；(2）單元電路組裝調(diào)試；(3）整機(jī)組裝調(diào)試。四、設(shè)計總結(jié)大二下學(xué)期我們開設(shè)了《模擬電路》課，這門學(xué)科屬于我們的專業(yè)課，且只是理論方面的指示。正所謂“紙上談兵終覺淺，覺知此事要躬行?！睂W(xué)習(xí)任何知識，僅從理論上去求知，而不去實踐、探索是不夠的，所以在上學(xué)期暨模電學(xué)完之際，這學(xué)期來一次電子電路課程設(shè)計是很及時、很必要的。這樣不僅能加深我們對電子電路的任職，而且還及時、真正的做到了學(xué)以致用。這兩周的課程設(shè)計，在我們不懈的努力與切實追求下終于做完了課程設(shè)計在這次課程設(shè)計過程中，我也遇到了很多問題。比如在濾波器這一模塊我就弄了很長時間，先是遠(yuǎn)離不清晰，這直接導(dǎo)致了我無法很順利地連接電路，然后翻閱了大量書籍，查資料，終于在書中查到了有關(guān)章節(jié)，并參考，并設(shè)計出了濾波器的電路圖。但仿真是一回事實際電路又是一回事，在濾波器上我花了很多的心血，不過上天不負(fù)苦心人總算把它做好了。這次課程設(shè)計讓我學(xué)到了很多，不僅是鞏固了先前學(xué)的模電的理論知識，而且也培養(yǎng)了我的動手能力，更令我的創(chuàng)造性思維得到拓展。希望今后類似這樣課程設(shè)計、類似這樣的鍛煉機(jī)會能更多些。

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸?zé)o點墨，怎么也不會寫出作文來的。寫作能力是每個大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說過，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說詩歌，但是一定要寫工作和生活中實用的文章，而且非寫得既通順又扎實不可?！睂τ诖髮W(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對于大學(xué)生來說，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來的。本科畢業(yè)論文無論是對于學(xué)生個人還是對于院系和學(xué)校來說，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個重要課題。如何提高大學(xué)生的寫作能力的問題必須得到社會的廣泛關(guān)注，并且提出對策去實施解決。二、造成大學(xué)生應(yīng)用文寫作困境的原因：（一）大學(xué)寫作課開設(shè)結(jié)構(gòu)不合理。就目前中國多數(shù)高校的學(xué)科設(shè)置來看，除了中文專業(yè)會系統(tǒng)開設(shè)寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學(xué)生都只開設(shè)了普及性的《大學(xué)語文》課。學(xué)生寫作能力的提高是一項艱巨復(fù)雜的任務(wù)，而我們的課程設(shè)置僅把這一任務(wù)交給了大學(xué)語文教師，可大學(xué)語文教師既要在有限課時時間內(nèi)普及相關(guān)經(jīng)典名著知識，又要適度提高學(xué)生的鑒賞能力，且要教會學(xué)生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務(wù)之重實難完成。（二）對實用寫作的普遍性不重視?！按髮W(xué)語文”教育已經(jīng)被嚴(yán)重地“邊緣化”。目前對中國語文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學(xué)英語的大好勢頭。中小學(xué)如此，大學(xué)更是如此。對我們的母語中國語文，在大學(xué)反而被漠視，沒有相關(guān)的課程的設(shè)置，沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實踐訓(xùn)練。這其實是國人的一種偏見。應(yīng)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個人學(xué)問很大，會寫小說、詩歌、戲劇等，但如果不曉得應(yīng)用文寫作的特點和方法，他就寫不好應(yīng)用文。（三）部分大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學(xué)生對寫作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練都只是集中在《大學(xué)語文》這一門課上，大部分學(xué)生只愿意被動地接受大學(xué)語文老師所講授的文學(xué)經(jīng)典故事，而對于需要學(xué)生動手動腦去寫的作文，卻是盡可能應(yīng)付差事，這樣勢必不能讓大學(xué)生的寫作水平有所提高。（四）教師的實踐性教學(xué)不強(qiáng)。學(xué)生寫作能力的提高是一項艱巨復(fù)雜的任務(wù)，但在教學(xué)中有不少教師過多注重理論知識，實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)卻往往被忽視。理論講了一大堆，但是實踐卻幾乎沒有，訓(xùn)練也少得可憐。閱讀與寫作都需要很強(qiáng)的實踐操作，學(xué)習(xí)理論固然必不可少，但是閱讀方法和寫作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我們的大學(xué)生的寫作水平著實令人堪憂，那么如何走出這一困境，筆者提出一些建議，希望能對大學(xué)生寫作水平的提高有所幫助。三、提高大學(xué)生應(yīng)用寫作能力的對策（一）把《應(yīng)用寫作》課設(shè)置為大學(xué)生的必修課。在中國的每一所大學(xué)，《應(yīng)用寫作》應(yīng)該成為大學(xué)生的必修課。因為在這個被某些人形容為實用主義、功利主義甚囂塵上的時代，也是個人生存競爭最激烈的時代，人們比任何時代都更需要學(xué)會寫作實用性的文章，比如職場競爭中的求職信，生活中的財經(jīng)文書、法律文書等，以提高個人的生存競爭能力。（二）端正大學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。首先，要讓大學(xué)生充分認(rèn)識到實用寫作課的重要性，這門課關(guān)乎到他人生的每一個方面，諸如就職，求愛，理財，人際交往等，是他終生都需要使用的一些基礎(chǔ)性的知識，也是他必備的一項生存技能。其次，實用寫作有它自身的規(guī)律和方法。它不是你想怎樣寫都行的，它有嚴(yán)格的格式性的要求，所以需要系統(tǒng)的研究學(xué)習(xí)。最后，實用寫作課的實踐性非常強(qiáng)，所以學(xué)生們不能只學(xué)不練，并且要克服手懶的壞習(xí)慣，勤學(xué)勤練，為今后的工作生活打好基礎(chǔ)。（三）注重實踐課的訓(xùn)練。要提高大學(xué)生的實用寫作能力，那么實踐寫作環(huán)節(jié)是必不可少的。要想使學(xué)員真正具備實用寫作能力，必須重視實用寫作訓(xùn)練，力求使理論講授與寫作訓(xùn)練互相緊扣進(jìn)行。教師在授課過程中，應(yīng)該把理論教學(xué)的部分適當(dāng)壓縮，把更多的時間用來實踐訓(xùn)練。在訓(xùn)練之前，可以通過對優(yōu)秀案例的精講分析，讓學(xué)生掌握基本的寫作規(guī)律，然后趁熱打鐵，讓學(xué)生立即開始寫作訓(xùn)練，最后通過大家互評，教師點評的方式，起到舉一反三的作用，讓學(xué)生知道應(yīng)該如何寫，還要寫出來，并且知道寫得怎么樣。此外，在教學(xué)上，教師也可以與學(xué)生一起探討如何學(xué)習(xí)，如《實用寫作》這門課程，如何上，怎樣上，都可以讓學(xué)生參與進(jìn)來，讓學(xué)生編制一些案例，在課堂上與大家分享，一起討論。這樣，一方面調(diào)動大家的學(xué)習(xí)熱情，另一方面，又提高他們綜合分析能力。學(xué)生只有在實踐中才能真正掌握和把握實用寫作的技巧和方法。（四）大學(xué)寫作教師要加強(qiáng)自身能力的提高。要提高大學(xué)生的實用寫作能力，那么作為教練員的大學(xué)寫作教師就應(yīng)該具備更高的實用寫作能力。大學(xué)寫作教師不僅要有深厚的文