模拟电子课程设计概论

1、模拟电子技术基础 lym设计小组模拟电子课程设计概论模拟电子技术是一门实践性很强的课程，它的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论，基础知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。“模拟电子技术课程设计”也是本课程的实践性教学环节，是对课程所学理论知识进一步的理解，深化和提高的过程。一， 课程设计的目的与要求：进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理运用的原则。学会电子电路的独立设计，安装，调试和排除故障的技能。通过查阅资料和装配，调试，培养独立分析问题和解决问题的能力。能综合运用所学的理论知识独立完成课程设计课题。二课程设计具体步骤：根据设计要求与任务，确定系统的总体方案，并划出

2、方框图。选择合适的器件，划出各部分功能电路的设计电路图。标出原件藏书并列出原件清单。用虚拟一起方针，能够用虚拟仪器分析电路，除了用理论公式集散参数指标外，还要求用虚拟仪器仿真分析，针对性修改电路及参数，检查结果是否符合任务要求。用面包版插件，连接，调试。要求原件布局合理，走线整齐，性能可靠。用电路版插件，焊接，调试，直至实现任务要求的全部功能。经验收合格后写出完整的课程设计报告。三课程设计报告要求：设计题目名称。设计任务和具体要求。设计方案方框图，主要参数的设计。主要元器件的选择。画出完整的电路图和必要的波形图，电路图上要标出元器件的型号与参数值。说明电路的主要工作原理和功能。分析设计是否满足

3、设计要求。对模拟电子电路设计课题，应有理论设计值，实测值与虚拟仪器分析打印结果。设计体会和建议。一多种波形发生器设计在无线电通信，测量，自动控制等技术中广泛应用各种波形发生器。常用的是正弦波，矩形波，三角波，方波和锯齿波。. 设计目的：进一步加深理解波形发生电路的原理；熟悉多种波形发生器的工程设计方法；进一步熟悉的使用方法。. 设计任务与要求：设计要求：设计采用集成运算放大器a741组成的能产生频率为.，幅度为+的正弦波，方波，幅值为+10v的矩形波，三角波，锯齿波的多种波形发生器。并用虚拟电子平台仿真实现。. 方案图. 相关公式及主要器件：1.4相关公式及主要器件：运用集成放大器a741取r

4、1=r3=10kohm，c1=c2=0.01uf，d1=d2=11v根据f=1/（2*rc）则f=1/（2*rc）=1/（2*10kohm*0.01uf）=1.597khz误差：f=|f-f|=|1.6-1.597|khz=0.003khz1.5电路原理图与波形：二 有源滤波器设计2.1设计目的：1 进一步理解有运放组成的r c有源滤波器的工作原理。2 熟悉掌握二阶bc有源滤波器的工程设计方法。3 掌握滤波器基本参数的测量方法。4 进一步熟悉multisim高级分析命令的使用方法。2.2设计任务与要求：根据参考材料和相关的资料自拟设计方案和电路及调试步骤，并应满足如下要求：1 自行设计一高通滤

5、波器，截止频率为fo=500,q=0.8,f=0.5fo处的衰减速率不低于30db/102 自行设计一低通滤波器，截止频率为fo=2khz,q=0.7,ffo处的衰减速率不低于-30db/103 自行设计一带通滤波器，中心频率fo=100hz,q=1,通频带放大倍数au=2,通带允许的最大波动为+-1db并用虚拟电子平台multisim仿真实现。2.3电路原理图及波特图：2.3.1高通滤波器电路：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 c1=c2=10nff=1/（2*rc）

6、=1/（2*31.6k*10nf）=500hz误差：f=|f-f|=|500-492.5|hz=7.5hz 原理图波特图2.3.2低通滤波器电路：主要器件：集成放大器a741 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误差：f=|f-f|=|2-1.943|khz=0.053khz原理图波特图2.3.3带通滤波器电路：主要器件：集成放大器compatator-virtual r1=r3=r5=r4=15.8 k r2=31.6 k c1=c2=1

7、00nff=1/（2*rc）=1/（2*15.8 k*100nf）=100hz误差：f=|f-f|=|100-98.68|hz=1.32hz原理图波特图24相关公式：ao=1+rf/r1,fo=1/2*r*c,q=1/(3-ao)三，繁用电表设计3.1设计目的：1 掌握集成有运算放大器组成繁用表的工作原理。2 设计由集成运算放大器741组成的交直流电压表，电流表和欧姆表的实际测量电路。3 学习繁用表的组装和调试方法。3.2设计任务与要求：1 设计并仿真一个直流电压表，其测量范围为0-15v2 设计并仿真一个直流电流表，其测量范围为0-10ma3 设计并仿真一个交流电压表，其测量范围为0-15v

8、4 设计并仿真一个交流电流表，其测量范围为0-10ma5 设计并仿真一个欧姆表，其量程为0-1 k3.3设计原理和参考电路： 用集成运算放大器组成的电流表电路能够减小普通电流表电路的等效内阻；组成电压表电路能够提高普通电压表电路的等效输入内阻；组成欧姆表可以得到线形刻度，同时还能实现自动调零。在交流电量测量中可以大大的减小由于二极管伏安特性的非线形和管压降所造成的测量误差。3.3.1直流电压表：直流电压表电路原理图在理想条件下，被测电压v1与表头中流过的电流有以下关系：i=v1/r2由此可见，表头中流过的电流表i与无关，只要改变电阻r1的值就可以实现量程的切换。电压表输入电阻r2=rp+avo

9、fvrid式中avo一运算放大开环电压放大倍数rid一差模输入电阻fv 一反馈系数， fv=r2/r1+r2rp 一平衡电阻rp=r1/r2显然，采用集成运算放大电路以后，大大提高了输入电阻v1，该电路仅适用于测量与运算放大器共地的较小的直流电压。实际上，该电压表是一个电压一电流转换器。主要器件：r1=100 r2=20.0 k r3+r4=100.0 k 集成放大器a741 微安表3.3.2直流电流表：直流电流表电路原理图在理想条件下，-i1*r3=（i1-i）*r2，所以i=（1+r3/r2）可见，改r3/r2的值可以调节通过表头的电流，以提高灵敏度。图中运算放大器输出端的等效电阻为rf则

10、i*1rf=i1*r3+i*rm将i=（1+r3/r2）代入上式得： i1*rf=i1r3+（1+r3/r2）*i1rm所以rf=r3+rm*（1+r3/r2）应用密定理将rf折算到运算放大器方向输入端对地的电阻得ri=rf/（1+avo）可见，应用运算放大器后，电流表电路的内阻比普通电流表内阻减少了1+avo倍。该电路同样适用于测量也运算放大器共地电路中的较小电流。若被测电流回路无接地点，则应把运算放大器的vcc和vdd对地悬浮起来。主要器件：集成放大器a741 r1=r2=20.0 r3=10.0 r4=10.0 k r5=18.5 k3.3.3交流电压表：交流电压表电路原理图该电路为同相

11、输入放大电路，所以其输入阻抗很高，二极管桥路和表头接在运算放大器的反馈回路中可减小二极管非线形的影响。理想条件下，负反馈作用迫使r1两端v1/r1等于被测交流电压，流经r1的电流i=v1/r1全部流经过桥路，其值仅与v1/r1有关，而与桥路的表头参数无关，i与vi的全波整流平均值成正比，当被测交流信号为正弦波电压（vi=1.414visinwt）时，i=0.9v1/r1，表头可按有效刻度。交流电压表的输入电阻r1=avofvrid。被测电压的上限频率f取决于运算放大器的宽带bw和转换速率sr。主要器件：集成放大器a741 r1=1.00 k r2=200 r3=150 微安表 二极管3.3.4

12、交流电流表：理想条件下，i=（1+r1/r2）*i1，显然表头读数只与被测交流电流全波整流平均值i1和r1/r2比值有关，而二极管和表头的参数无关。同理，可用密勒定理将反馈支路电阻折算到输入端，可证明交流表电阻ri=rf/（1+avo）：交流电流表电路原理图主要器件：集成放大器a741 r1=r2=10.0 r3=r4=10.0 微安表 二极管3.3.5欧姆表：被测电阻rx跨接在运算反馈回路中，运算的同相输入端加基准电压vref在理想条件下vn=vp=vref ii=ix所以（vo-vref）/rx=vref/r1即rx=（vo-vref）r1/vref流经表头的电流为i=（vo-vref）/

13、（r2+r3）整理后得；i=vrerx/(（r2+r3）*r1)可见，电流i与被测电阻rx成反比，而且表头具有线性刻度。改变r1，即可改变欧姆表量程。当rx=0时，该电路为电压跟随器，vo=vref，流经表头的电流i=0，所以该欧姆表能自动调零。该电路中稳压管起保护作用，当rx为无穷，vo接近于电源电压，如无稳压管，则表头过载。加稳压管后，将a点电位钳住，起保护表头作用。当rx为正常量程内的阻值时， a点电位不足以使稳压管击穿，稳压管不工作，所以不影响电表读数。调节rp2使超量程时的表头电流略高于满刻度值。rp2用于满量程调节。表电路原理图主要器件：集成运算放大器a741 r1=r2=1.00

14、 k di=8v r3+r4=1.50 k r5+r6=1.50 k四 选做题2.1 控温电路2.1.1设计目的1 学习用各种基本电路组成实用电路的方法2 学会系统测量和调试2.1.2电路图原理图. 2无触点控温继电器 2.2.1任务与要求通过插件，连线，调试,当温度高于25时，继电器动作，实现控温。2.2.2电路图原理图. 3电子“百鸟鸣”电路2.3.1任务与要求：通过插件，连线，调试，使电路能发出多种鸟的混合叫声，声音清脆，悦耳动听。2.3.2电路图 原理图2.4 温升报警点路2.4.1任务与要求：通过插件，连线，调试,当温度高于100时，发出声响报警。2.4.2电路图利用热敏电阻作为传感

15、器，用555时基电路作电压比较器，电路重复性好，报警准确，灵敏度高。可用于水沸等不同场合下温升报警用。原理图2.5水位和防盗报警点路：2.5.1任务与要求：通过插件，连线，调试，当水位高于设定值时，能发出响声报警。并能改为防盗报警器。2.5.2电路原理图原理图. 3声、光电子警卫电路盛夏的夜晚常敞开窗睡觉，为防外来侵犯，可做一个“声，光电子警卫”为你站岗放哨。2.3.1任务与要求：通过插件，连线，调试，当细铜丝断开时，能发出声，光报警。2.3.2电路原理图原理图五 心得体会一周的时间很快就过去了，模拟电子技术基础的课程设计也已经做完了。每次不管是做什么课程设计收获都非常多。模拟电子技术基础这门课是一门实践性非常强的科目。通过这次课程设计加强了对书本知识的理解，熟悉了一些常用的电子器件的使用，增强了分析问题、解决问题的能力 ，一定程度上也提高了自己实用设计电路图的能力。更重要的是通过本次课程设计培养了自己的团队精神，体会到了互动式学习和讨论式学习的益处。期间，遇到了不少困难，但是还是没有放弃，通过老师的指导、通过和同学讨论、不断地回头看课本，最终克服了困难