模拟电路课程设计报告

1、天津职业技术师范大学汽车与交通学院电 子 技 术课程设计报告同组学生姓名（学号）：xxx（12号）、xxx（8号） 班 级： 汽电1001 任务分工： xxx负责查找资料 xxx负责设计电路和调试电路 设计时间： 2012年x月xx日 2012 年 x月xx日指导教师： xxx 天津职业技术师范大学课 程 设 计 任 务 书 汽车与交通 学院 汽电1001 班 学生 xxx、xxx 课程设计课题： 温度检测电路的设计一、课程设计工作日自 2012 年 x 月 xx 日至 2012 年 x 月 xx 日二、同组学生： xx、xxx、xx、xxx 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意

2、义、基本要求、完成时间、主要参考资料等）：题目1：三极管值范围测量仪设计（第一周选作）对被测npn型三极管值分三档；值的范围分别为80、80120、180；用发光二极管来检测被测三极管值所属的范围；题目2：温度检测电路的设计（第一周选作）温度高于28oc，或低于12oc的时候，驱动发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫报警；在正常情况下发光二极管不亮，蜂鸣器不响。题目3：三极管输出特性曲线的测试（第一周选作）利用示波器x-y图示功能，设计电路用示波器显示对应某一ib时的三极管输出特性曲线。题目4：增益自动控制电路的设计（第一周选作）要求能够实现增益为1、2、3三种情况的自动切换，切换时间为1秒。题目5：波

3、形发生电路的设计（第二周选作）用集成运放设计正弦波方波三角波发生电路。其中正弦波振荡频率为160hz，幅度为10v；方波频率与正弦波相同，输出电压幅度为6v；三角波频率与正弦波相同，幅度为4v。题目6：运算电路的设计（第二周选作）用运放741实现的信号运算功能，供电电压为，运放的数目不超过3个，并根据仿真完成下表122111132-220理论输出仿真输出测试输出指导教师签字： 教研室主任签字： 目 录 第一周题目：一、课程设计的目的与要求（含设计指标）4二、方案论证及选择4三、原理设计（或基本原理）4四、方案实现与测试（或调试）8第二周题目：一、课程设计任务要求（含设计指标）11二、原理设计（

4、或基本原理）11三、方案实现与测试（或调试）14参考书目14个人总结（xxx）15个人总结（xxx）16课程设计评审表（xxx）17课程设计评审表（xxx）18第一周题目：温度检测电路的设计一、 课程设计的目的与要求（含设计指标） 温度高于28oc，或低于12oc的时候，驱动发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫报警；在正常情况下发光二极管不亮，蜂鸣器不响。二、 方案论证及选择 温度报警器由感知外部温度的测温电路，电压跟随器，求差电路，比较器及发光报警器（这里用蜂鸣器报警）组成。 温度报警器是通过对温度有一定的感应的电阻的阻值的变化，转变为相应的电流的变化，从而通过一系列的电路产生相应信号，输入lm393

5、比较器产生高低电平，当温度高于28摄氏度或低于12摄氏度时，比较器输出高电平，发光二极管发光、蜂鸣器报警。三、 原理设计（或基本原理）1、基本原理：测温电路由ad59o和10k电阻组成，把相应的温度转换相应的电压，利用电压跟随器稳压，再经过求差电路使电压转化想要的电压值。 在比较器电路中用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。ad590的输出电流i=(273+t)a(t为摄氏温度),因此量测的电压v为(273+t)a 10k= (2.73+t/100)v。为了将电压量测出来又需使输出电流i不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压v2等于输入电压v。 由于一般电

6、源供应较多零件之后,电源是带噪声的,因此我们使用齐纳二极管作为稳压零件,再利用可变电阻分压,其输出电压v1需调整至2.73v。 接下来我们使用差动放大器其输出vo为 (100k/10k)(v2-v1)=t/10v。如果现在为摄氏28度,输出电压为2.8v。 2、电路仿真：3、系统组成框图：温度采集报警电路比较电路求差电路电压跟随4、单元电路设计 温度采集: 电压跟随其器: 求差电路: 比较电路: lm393内部引脚图： 报警电路: 5、元件列表元件名数量温度传感器ad5901运放7412比较器lm3931稳压管1发光二极管1三极管1压电式蜂鸣器150k滑动变阻器110k电阻71k电阻31.2k

7、电阻11.6k电阻12.2k电阻2100k电阻1四、 方案实现与测试（或调试）1、uo1.2v时，发光报警2、1.2vuo2.8v时，发光报警第二周题目：波形发生电路的设计一、课程设计任务要求（含设计指标）用集成运放设计正弦波方波三角波发生电路。其中正弦波振荡频率为160hz，幅度为10v；方波频率与正弦波相同，输出电压幅度为6v；三角波频率与正弦波相同，幅度为4v。二、原理设计（或基本原理）2.1 总电路图 图3.1函数发生器总电路图2.2正弦波产生电路的工作原理、仿真及结果 图3.21 rc桥式正弦波振荡电路电路中rc串、并联电路构成正反馈支路，同时兼做选频网络，r1、r2、rp及二极管等

8、元件构成反馈和稳幅环节。调节电位器rp，可以改变负反馈深度，满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管vd1、vd2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。vd1、vd2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。r3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。注意：r4、r5、c1、c2构成rc串并联电路，故r4=r5，c1=c2！3.22 rc桥式正弦波振荡电路仿真及结果2.3正弦波-方波发生电路的工作原理、仿真及结果图3.31 正弦波-方波发生仿真电路工作原理：集成运放处于开环状态，工作在非线性区，输入信号ui加在正向输入端，当输入信号为正时，即u

9、+为正时，u+u-，则输出为正。当输入信号为负时，即u+为负时，u-u+，则输出为负，如此周而复始，在集成运放输出端便得到了矩形波。图3.32 正弦波-方波发生仿真结果2.4 方波三角波转换电路的工作原理、仿真及结果 图3.41 方波三角波转换仿真电路工作原理:当电源接通时，假设电容器初始电压为零，集成运放a2输出电压为正饱和电压值+uz，积分器输入为+uz，电容c开始充电，输出电压uo3开始减小，u+值也随之变小，当uo3减小到-(r9*uz)/r10时.u+由正值变为零，滞回电压比较器a2翻转，集成运放a2的输出uo2=-uz.当uo2=-uz时，积分器输入负电压，输出电压uo3开始增大，

10、u+值也随之增大，当uo3增加到(r9*uz)/r10时，u+由负值变为零，滞回电压比较器a1翻转，集成运放a2的输出uo2=uz,此后，上述过程不断重复，便在a2的输出端得到幅值uz的矩形波，a3输出端得到三角波。图3.42 方波三角波转换仿真结果三、方案实现与测试（或调试）3.1正弦波发生电路的安装与调试安装1.把ua741集成块插入pc板，注意布局；2.分别把各电阻,电容，二极管等元件放入适当位置，尤其注意电位器的接法；3.按图接线，注意直流源的正负及接地端。4.接图完成后用万用表测一下电路看看是否短路。调试1.接入电源后，用示波器进行双踪观察；2.调节rv1使电路起振3.电路起振后，调

11、节rv1，使正弦波的幅值满足指标要求；4.观察示波器，各指标达到要求后进行下一部按装。3.2方波三角波的安装与调试 安装1.把两块ua741集成块插入pc板，注意布局； 2.分别把各电阻,电容，整流管等放入适当位置，尤其注意电位器、整流管的接法； 3.按图布线,注意直流源的正负及接地端。 调试 1.接入电源后，用示波器进行双踪观察；2.调节rv2，使三角波的幅值满足指标要求；3.调节rv2，微调波形的频率;3.3 总电路的安装与调试 1.把两部分的电路接好，进行整体测试、观察2.针对各阶段出现的问题，逐各排查校验，使其满足实验要求，参考书目：电子技术基础模拟部分 主编：康华光个人总结本次课程设

12、计中我们做的是温度报警器。我们一组共八个人一起完成这个作业。通过本次课程设计，我学到了很多。从刚开始电路的仿真设计到最终系统功能实现，我们不断改进电路，在改进中也学到了很多课本上没学过的实践中要用到的知识。比如说比较器，在我们对课本的学习中只是知道一些简单的比较电路原理，但实际中我们用到lm393，既需要知道内部引脚如何接入电路，同时还要了解外部如何连接电路，必须有lm393需要在输出端与电源之间连接一个电阻的理论知识。又如温度传感器ad590，我们学习了如何焊接电路，也明白了怎样将温度信号转化为我们需要的信号到电路中去。另外，蜂鸣器如何接入电路也值得我们注意，没有课程设计前感觉蜂鸣器是和电阻

13、一样的两端接入电路中，深入了解了之后明白了蜂鸣器需要与三极管连接才能发挥作用，输入电压高于三极管的门槛电压，蜂鸣器既工作。对于电路原理图的设计，由于是第一次设计，一开始不知道从何下手，比较多的是参考资料中的电路图。随着查看资料的量化，逐步对原理图的设计有了较明确的思路。之后，我们根据需要的关系，列出需要的单元电路组成完整的电路图，并对各个单元电路进行系统的学习。本次中，我们主要用到温度采集电路、电压跟随器、求差电路、比较电路和报警电路。电路确定后，开始了元器件的确定工作，最终确定了使用温度传感器ad590、运放741、比较器lm393等元件，并对元件的性能进行了更深入的了解。调试电路时出现了电

14、路无法按理论结果表现出发光报警的现象，后来通过细致到各点的测试，确定了是比较器连接出了问题，而各引脚接线无误，从而判断出是比较器外部接线的问题。再次查资料我们发现到lm393需要在输出端与电源间接一个电阻。多次改进后，最终电路调试成功。电子电路设计是学习电子技术的一个重要环节。它是为了加深我们对所学理论知识的理解，并能将其熟练应用，做到理论与实际相结合。运用实际器件搭建电路，培养了我们分析问题、解决问题的实践能力。在设计中受益匪浅，为将来的学习，毕业设计及以后工作打下坚实的基础。电路设计需要精益求精，这是我们第一次设计电路原理图，然后将其应用到实践中，当然还有很多地方没有考虑完全，但是相信我们

15、在以后的学习中会做的更好。在本次课程设计中，我学会很多书上没有的东西，更重要的是，我进一步学会如何和伙伴一起协作共同完成一件事情，这种感觉很美妙。我非常的珍惜这次课程设计的学习。 学生：xxx 日期：2012年x月xx日个人总结课程设计刚开始，拿着选定的题目不知如何入手。毕竟课程设计不同于实验课，电路图什么的都要自己设计。静下心来，仔细分析题目，再加上指导老师的说明与提示和同组成员的帮助，心中才有了谱。将整个系统根据不同的功能化分成模块，再分别进行设计，逐个攻破，最后再将其整合即可。但是试验中也出现了一些不熟练的操作问题和一些复杂电路的不能完全理解都需要我在平时多学习，进一步的完善自己。在实习

16、中经常会遇到一些自己可能暂时无法想明白的问题，请教同学或老师是很好的做法，节省时间也会从别人上上学到更多。在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异，我们可以从交流中获得不同的思路，其他人的设计一定有比你出色的地方，很好的借鉴，并在大家的商讨中选择最优方案最终一定会得到最好的设计方法。电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。它不但能巩固我们已所学的模拟电子技术的理论知识，而且能提高我们的模拟电子电路的设计水平，还能加强我们综合分析问题和解决问题的能力，进一步培养我们的实验技能和动手能力，启发我们的创新意识几创新思维。整个课程设计

17、过程我都认真地完成了，对此，我总结了以下几点：第一，八人一组，既加强了我们的动手能力，又让我们学会了团结一致，共同合作才能研究出最好的方案。我们将理论联系实际，在交流中取得进步，从问题中提高自己。第二，本次课程设计加深了我对放大器的进一步深入理解。熟悉了原理图的优缺点，为我以后更好地运用模拟电路上的知识奠定了良好的基础。第三，通过这次课程设计，使我受益颇多。了解到课程实习设计是开端，焊接是关键，测试是必须。既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电路元件的使用。在此基础上学习了模拟电路设计的基本思想和方法，学会了科学地分析实际问题，通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径，独立解决问题。同时，也培养了我认真严谨的态度。通过这次课程设计之后，遇到各种问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说三极管pnp管脚不懂怎么放置，也让我学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了，我们一组八个人在设计中遇到了很多问题，最后在刘老师的辛勤指导下，终于解决了。一组八个人中所有的灯在低于1.2和高于2.8时都发了光