《电路基础课程设计》ppt课件

1、武汉职院电信系武汉职院电信系程海森程海森 李旭李旭课程设计目的 了解并熟习万用电表的根本原理及普通设计方法； 掌握电子电路的焊接装配工艺及调试方法； 学会正确运用万用电表。一、课题称号 功能功能量程量程准确度准确度灵敏度灵敏度或中心值或中心值标度尺标度尺直流电流0100uA2.525250mA2.5%第二条标度尺02.5A5.0%直流电压02.51050250V2.5%10K/V第二条标度尺01000V2.5%4K/V交流电压010V5.0%4K/V第三条标度尺0502501000V5.0%第二条标度尺电阻1 10 100 1K 10K2.5% （弧长）10第一条标度尺hFE0200PNP型管

2、第四条标度尺NPN型管第五条标度尺Li0145 mA（1） 014.5 mA（10） 01.45 mA（100） 0145 u（1K）第六条标度尺Lv1.50V（1 10 100 1K）第七条dB-10+22+36+50+62 dB第八条C00.030.10.5uFL22002000H二、主要技术目的三、整机构造VVmARsRm+ 万用表是电工及电气任务者经常运用的多用途便携式仪表。可用来丈量直流电流、直流电压、交流电压、电阻、电容、电感、音频电平、晶体管放大倍数等参数。 万用表主要由：表头、转换开关、丈量电路、表壳、表笔及电池等构成。本次实习重点引见表头部分、直流电流档、直流电压档、交流电压

3、档、电阻档 表头灵敏度是指满标度满量程时所经过的电流，电流越小、灵敏度越高，丈量方法见图2所示。图中A1为待测表头，A2为规范表，规范表的精度不低于1.5级。RPRA2A1E 表头电路万用表表头为磁电式电流表。其表头电路万用表表头为磁电式电流表。其构造见图构造见图1所示。根据设计所示。根据设计MF50型万用表表型万用表表头灵敏度电流为头灵敏度电流为83.3uA，表头回路压降为，表头回路压降为0.75V MF50D型万用表表头灵敏度电流为型万用表表头灵敏度电流为64uA，表头回路压降为表头回路压降为0.15V三、整机构造 转换开关转换开关 转换开关是转换开关是用来选择丈量工用来选择丈量工程及量限

4、的，主程及量限的，主要有一只分线式要有一只分线式转换开关或二只转换开关或二只分线式转换开关。分线式转换开关。MF-50D型万用型万用表转换开关如图表转换开关如图3所示。所示。 选用转换开选用转换开关要求：触点接关要求：触点接触严密、触严密、“刀刀为正确，旋动时为正确，旋动时轻松且具弹力，轻松且具弹力，定位时能听到定位时能听到“嗒声，旋转嗒声，旋转时不会停在二档时不会停在二档之间。之间。三、整机构造+_RMRSIMISI 1、直流电流档电路、直流电流档电路 一只表头只能丈量小于其灵敏度的电流，为了一只表头只能丈量小于其灵敏度的电流，为了扩展被测电流的量限，应运用分流电阻。思索扩展被测电流的量限，

5、应运用分流电阻。思索到兼顾直流电压档和电阻档的灵敏度，设计方到兼顾直流电压档和电阻档的灵敏度，设计方法如下：法如下： 首先根据极限灵敏度电流计算出分流总电阻首先根据极限灵敏度电流计算出分流总电阻 RS= ImRm/ IIm 计算直流电流的电压降计算直流电流的电压降 ImRm+Rs 计算各量限的分流电阻计算各量限的分流电阻 Rn=直流电流电压降直流电流电压降/In 四、单元电路设计I1ImRmABI 1 - ImRs Rs1R s1-+ I Rs = Im(Rm+Rs)(I1-Im)Rs1 = Im(Rm+Rs-Rs1) I1Rs1 = Im(Rm+Rs) = C Im：灵敏度电流 Rm：表头内

6、阻 Rs：分流电阻 I ：欲扩量程*+250252.5mA+100uA+2.5ABRS1RS2RS3RS4RS5A83.3uA1503.6 1、直流电流档电路计算举例、直流电流档电路计算举例(MF-50型型)RS= RAB =ImRm/ IIm =83.3uA1503.6 /100uA - 83.3uA =7500 直流电流的电压降直流电流的电压降=ImRm+Rs= 83.3uA 1503. 6 + 7500 =0. 75V四、单元电路设计 各档计算如下：R12.5A= 0.75V/2.5A =0.3 R2250mA= 0.75V/250mA-0.3 =2.7R325mA= 0.75V/25m

7、A-0.3+ 2.7 =27R42.5mA= 0.75V/2.5mA-0.3+ 2.7+ 27 =270 RS100uA= 0.75V/0.1mA-0.3+ 2.7+ 27+270= 7200 2、直流电压档电路、直流电压档电路MF-50D型型 一只灵敏度为一只灵敏度为I，内阻为，内阻为R的电流表，本身的电流表，本身就是一只量程为就是一只量程为U的电压表。经过串接电阻可以的电压表。经过串接电阻可以扩展量程。扩展量程。 直流电压灵敏度：电压表丈量每伏直流电压直流电压灵敏度：电压表丈量每伏直流电压需求的内阻。电流表灵敏度的倒数需求的内阻。电流表灵敏度的倒数 直流电压灵敏度越高，丈量直流电压分去的直

8、流电压灵敏度越高，丈量直流电压分去的电流接入点电流越少，丈量结果越准确。电流接入点电流越少，丈量结果越准确。四、单元电路设计直流电压各档设计方法如下：首先决议接入点计算直流电压灵敏度=1/I极限计算各档串联电阻82uA/1.83kR10R9R8100uA82uA2.344k8.3K图中：R8+R9/1.83+R10+R8+R9100=82uA 2、直流电压档电路计算举例、直流电压档电路计算举例MF-50D型型1、假设接入点为、假设接入点为100uA处处2、直流电压灵敏度、直流电压灵敏度=1/I极限极限=1/100uA =10K/V 3、各档串联电阻、各档串联电阻表头与第一支路并联电阻表头与第一

9、支路并联电阻 RS =8.3K/2.344K=1.83K 电压档表头等效电阻电压档表头等效电阻RS =R8+R9/R10+1.83 = 16.87K /2.73K=3K 四、单元电路设计 R12.5V= 2.5V 10K /V - 3K =22K R210V= 10V 10K /V - 22+3=75K R350V= 50V 10K /V - 22+3+75 =400K R4250V= 250V 10K /V - 22+3+75+400=2M 251050250R2R3R4RsR1ARmB+-V100uA/3K为了兼顾交流电压丈量电路，直流1000V丈量电路与交流电压档共用，因此忽略表头等效电

10、阻时，R51000V：接入点电流为 I=1000V/4M=250uA 4M电阻为交流电压档分压电阻根据直流电流丈量原理：R5=0.75V/250uA-0.3+ 2.7+ 27+270= 2.7K电阻档电池最高电压为12V(9V、1.5V串联)故电流最大值为I=12V/100K(10K档中心值)=120uAR6=0.75V/120uA-0.3+ 2.7+ 27+270+2.7= 3.3K电阻档电池最低电压为9V(9V、1.5V串联)故电流最大值为I=9V/100K(10K档中心值)=90uAR7=0.75V/90uA-0.3+ 2.7+ 27+270+2.7+3.3= 2K 3、交流电压档电路、

11、交流电压档电路 万用表交流电压档多采用半万用表交流电压档多采用半波串联式整波串联式整流电路，正半周电流经过表头，流电路，正半周电流经过表头，负半周电负半周电流不经过表头。流不经过表头。 整流后的电流是平均值，而整流后的电流是平均值，而电表的尺度电表的尺度是有效值，因此计算交流电路是有效值，因此计算交流电路时应思索电时应思索电路的任务效率。路的任务效率。 K0=P K P： 整流系数，全波为整流系数，全波为1，半，半波为波为0.5 ：整流效率，普通为：整流效率，普通为96%98% K：正弦交流电平均值与有效：正弦交流电平均值与有效值之比为值之比为0.9 对于半波整流电路：对于半波整流电路： K0

12、=P K= 0.5 98% 0.9= 0.45四、单元电路设计BAD2D1+-交流电压各档设计方法如下：计算整流电路效率计算交流电压灵敏度=直流电压灵敏度 K0计算各档串联电阻 3、交流电压档电路计算举例、交流电压档电路计算举例MF-50D型型 交流电压灵敏度交流电压灵敏度=10K/V0.45=4K/V 交流电流灵敏度交流电流灵敏度=1/ 4K =250uAK0= 0.5 98% 0.9= 0.45整流后的直流电流整流后的直流电流= 250uA 0.45 =112.5uA 接入点电流为接入点电流为112.5uA时的分流电阻：时的分流电阻：由由82uAR9+R10+ 1.83K =30.5uAR

13、8即即82uA 1.87K + 1.9K + 1.83K = 30.5uAR8 得得R8=15K表头等效电阻：表头等效电阻：RAC= R8/R9+R10+ 1.83K = 4.08K 二极管正向电阻取二极管正向电阻取2.1K 四、单元电路设计82uA/1.83kR10R9R8112.5uA82uA2.344kR110V=10V4K/V - RAC- RD=40K- 4.08K- 2.1K = 33.8K R250V=50V4K/V - 40K =160KR3250V=250V4K/V - 40K -160K =800KR41000V=1000V4K/V - 40K -160K-800K=300

14、0K=3M四、单元电路设计82uA/1.83kR10R9R8112.5uA82uA2.344k50R2R3R4102501KR1V+ 4、直流电阻档电路、直流电阻档电路 在电压不变的情况下，假设回路电阻添加一倍，那么电流在电压不变的情况下，假设回路电阻添加一倍，那么电流减为一半。根据此原理减为一半。根据此原理可制造欧姆表。可制造欧姆表。四、单元电路设计ERdRsRmRxERdRsRm假设将欧姆表输入端短路，调理限流电阻使表针满标度，那么满标电流为：I=E/RZRZ=r+Rd+RmRS/ Rm+RS 假设去掉短道路，在输入断接上被测电阻RX，那么电流下降为I，此时，I=E/RZ+RX当RX=0时

15、，I=I短路调零 RX= RZ时，I=1/2I 中心位置 RX= 2RZ时，I=1/3I RX= 时，I=0 开路形状四、单元电路设计故： 1、欧姆表为不等分的倒标度。 2、 当被测电阻等于欧姆表综合内阻时 RX= RZ ，指针指在表盘的中心位置，此时，RZ的数值称为中心阻值。欧姆表某档的中心阻值就是它的综合内阻值。MF-50D型万用表的表盘中心标度为10 ，即是R1档的中心阻值， 其他各档的中心阻值=表盘中心标度值该档的倍率 R1K档：综合电阻中心阻值为10000 ，中心标度值为10 、倍率为R 1K R100档：综合电阻中心阻值为1000 ，中心标度值为10 、倍率为R 100 R10档：

16、综合电阻中心阻值为100 ，中心标度值为10 、倍率为R 10 R1档：综合电阻中心阻值为10，中心标度值为10 、倍率为R 1 欧姆表的表盘中心标度值是一个重要的参数，其大小不仅与电流表的灵敏度有关，还与所用电池有关，计算时以1.4V为规范，一节电池内阻平均以0.6欧计算。四、单元电路设计直流电阻档电路计算举例直流电阻档电路计算举例MF-50D型型1、串联电阻、串联电阻R23 设电位器设电位器R7的中心抽头位置，左边的中心抽头位置，左边取取1.5K ，右边取，右边取0.5K ，表头等效，表头等效电阻为：电阻为：6.3K+ 1.5K/ 0.5K+ 2.344K/ 18.75K = 1.95K

17、由直流电流丈量原理得接入点电流为：由直流电流丈量原理得接入点电流为：0.75V/ 6.3K+ 1.5K =96uA 设电源电压为设电源电压为1.4V，那么有，那么有R23+ 1.95K 96uA= 1.4V 解之得解之得R23= 12.6K 2、其它档的计算、其它档的计算1.95K/96uAR236.3KE18.75KR72.344K四、单元电路设计R 1档 12.5K+ 1.95K /R18-r =10 R18=9 R 10档 12.5K+ 1.95K /R19=100 R19=100 R 100档 12.5K+ 1.95K /R20=1K R20=1.07K R 1K档 12.5K+ 1.

18、95K /R21=10K R21=32.5KR 10K档 12.5K+ 1.95K /R22=100K R22=88.5Kh FER 23R1101001k10k1.95K/96uA5、晶体管hFE测试电路 1、取并联电阻R17=51 ，丈量电路、等效电路见图所示，最终等效为一只电流3.7mA，内阻为51 的电流表头。 2、根据近似实际计算以及晶体管特性，实际测试取： R25= 43.2K R27= 20.5K 3、丈量电路见图四、单元电路设计511.95K/96uAR176.3K18.75K2K2.344K1.95K/96uA5151/3.7mAR251.4V51/3.7mAR271.4V51/3.7mA五、整机电路六、装配图七、实习报告一、课题称号一、课题称号二、技术目的二、技术目的三、整机设计方框图三、整机设计方框图四、单元电路设计四、单元电路设计1、画出直流电流、电压、电阻档、交流电压档分解图、画出直流电流、电压、电阻档、交流电压档分解图2、计算直流电流、电压档电阻取值要有计算过程、计算直流电流、电压档电阻取值要有计算过程五、整机电路原理图五、整机电路原理图六、心得领会设计、安装、调试六、心得领会设计、安装、调试1/16W0.0625W； 1/8W0