测控电路实验指导书

1、实验一：信号运算电路设计一、实验目的：1 .通过实验，熟悉信号放大电路的设计方法理解可编程增益放大电路的原理和设计方法掌握加减运算电路的原理及设计方法二、实验器材MultiSim实验仿真软件三、实验说明1 .设计信号运算电路，并在MultiSim环境下搭建仿真电路。把信号发生器接入输入端。用示波器测量信号观测与理论计算是否相符。四、实验内容和步骤(1).输入为10Hz、幅值为1V的正弦信号，选择不同的电阻值，实现放大倍数分别 为0.5、2、5的电路，分析三种放大电路的特点，并列写其放大倍数关系式。汀i 汀i 23、分别用一个运放和两个运放设计实现一个输入输出关系为u = 10V; u = 2s

2、in 2兀 t。并仿真分析。u =-(u + u + u + u + u )一上(+ u + u )的运算电路， o 5i1i 2i 3i 4i 53i 6i 7i 8并仿真分析。五、实验报告要求整理实验结果，设计电路绘制电路图、理论计算、实际测试结果。小结实验心得体会。实验二：电桥放大电路设计一、实验目的：通过实验，熟悉电桥放大电路的类型理解电桥放大电路的原理掌握电桥放大电路的设计方法二、实验器材MultiSim实验仿真软件三、实验说明1 .设计信号电桥放大电路，并在MultiSim环境下搭建仿真电路。把信号发生器接入输入端。用示波器测量信号观测与理论计算是否相符。四、实验内容和步骤1 .仿

3、真分析P26中图2-5（a）、（b）单端输入电桥放大电路，并列写输出电压与电阻变化 量、电桥电压的数学关系式。（仿真要求：改变某桥臂的电阻值：0.90R、0.92R、0.94R、 0.96R、0.98R、R、1.02R、1.04R、1.06R、1.08R、1.1R，记录相应输出电压，并绘制 电阻-输出电压曲线）仿真分析P27中图2-6差动输入电桥放大电路，并列写输出电压与电阻变化量、电 桥电压的数学关系式。（仿真要求：改变某桥臂的电阻值：0.90R、0.92R、0.94R、0.96R、 0.98R、R、1.02R、1.04R、1.06R、1.08R、1.1R，记录相应输出电压，并绘制电阻输出

4、电压曲线）仿真分析P27中图2-7线性电桥放大电路，并列写输出电压与电阻变化量、电桥电 压的数学关系式。（仿真要求：改变某桥臂的电阻值：0.90R、0.92R、0.94R、0.96R、 0.98R、R、1.02R、1.04R、1.06R、1.08R、1.1R，记录相应输出电压，并绘制电阻输出 电压曲线）五、实验报告要求整理实验结果，设计电路绘制电路图、理论计算、实际测试结果。小结实验心得体会。思考回答问题：各种电桥放大电路的优缺点？实验三：有源滤波器设计一、实验目的：通过实验，熟悉有源滤波的原理；掌握设计步骤和方法；二、实验器材MultiSim实验仿真软件三、实验说明1 .设计信号滤波电路，并

5、在MultiSim环境下搭建仿真电路。把信号发生器接入输入端。用示波器测量信号观测与理论计算是否相符。四、实验内容和步骤1 .利用一个集成运放设计截止频率为100Hz、增益为2的一阶低通滤波器和截止频率 为50Hz、增益为2的一阶高通滤波器，并搭建MultiSim仿真设计电路1）记录输入频率分别为 10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz，幅值为 1V 的正弦信号时，输出信号的幅值和相位变化。2）绘制滤波器幅频曲线和相频曲线。分别搭建压控电源型低通、高通、带通、带阻滤波电路，并分析电阻电容网络参数 与滤波器增益、固有频率、阻尼系数、品质因数的关系，并仿真验证，绘制相应的

6、滤波器幅 频曲线和相频曲线，求解滤波器增益、固有频率、阻尼系数、品质因数等参数。五、实验报告要求整理实验结果，设计电路绘制电路图、理论计算、实际测试结果。小结实验心得体会。实验四：电压比较器的设计一、实验目的：通过实验，熟悉电压比较器的原理；掌握电压比较器的设计步骤和方法；二、实验器材MultiSim实验仿真软件三、实验说明1 .设计信号比较电路，并在MultiSim环境下搭建仿真电路。把信号发生器接入输入端。用示波器测量信号观测与理论计算是否相符。四、实验内容和步骤1 .搭建求和型比较电路，分析比较电路的门限电平，1）仿真观察输入为三角波的比较器输出信号，记录门限电平；2）输入为三角波上叠加

7、小幅值的高频正弦波信号时，记录电平比较器的“振铃”现 象。搭建滞回比较器，分析滞回比较电路的高低两个门限电平1）仿真观察输入为三角波的比较器输出信号，记录门限电平；2）输入为三角波上叠加小幅值的高频正弦波信号时，记录是否会出现“振铃”现象。搭建窗口比较电路，分析输入为三角波信号时，输出信号的波形，并调整比较窗口 门限电平，观察记录输出信号的波形变化。五、实验报告要求整理实验结果，设计电路绘制电路图、理论计算、实际测试结果，并绘制传输特性 图。小结实验心得体会。实验五：数字测量系统设计一、实验目的：学习并掌握数字测量系统的设计步骤和基本设计原则。掌握信号调理电路的设计方法。掌握ADC的芯片选择和设计方法。二、实验器材MultiSim实验仿真软件三、实验说明1 .设计信号数字测量电路，并在MultiSim环境下搭建仿真电路。把信号发生器接入输入端。用示波器测量信号观测与理论计算是否相符。四、实验内容和步骤设计一个温度数字测量系统，其中被测环境的温度信号频率在020Hz；温度传感器的 测量范围为-50C80C，灵敏度为1mV/C； ADC的输入信号范围为-55V,要求测量系统 的精度高于