模拟电子技术课程设计汇总

模拟电子技术基础课程设计指导书唐治德熊兰申利平王明昌夏鸣风汪金刚电气工程学院2007年6月目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"电子技术基础课程设计的基础知识 .3课程设计专题 7\o"CurrentDocument"1有源滤波系统 ..7\o"CurrentDocument"2增益可程控的衰减及放大系统 9．3OCL音频功率放大器的设\o"CurrentDocument" 124音频扩大机电路的设计 . …15\o"CurrentDocument"电子镇流器的设计 22温度报警电路的设计……… .……….……25稳压电源……….…。29三相电相序检测与指示…………..…………32简单电阻、电容和电感测试电路……………34心电放大器的设计……….…………..……38多种信号发生器…….…,………….….……41台灯自动开关盒……….……….…..……41电子技术（II）课程设计2006级报名表 5111．2222计222222222.3...52模拟电子技术课程设计要求..521．电子技术基础课程设计的基础知识电子技术基础课程设计包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和总结报告等教学环节。这里介绍课程设计的有关知识。1—1电子电路设计方法在设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元电路的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的系统电路图。一、 明确系统的设计任务要求对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能、指标、内容及要求，以便明确系统应完成的任务。二、 方案选择把系统要完成的任务分解为若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。在此过程中要敢于探索，勇于创新，争取方案的设计合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进。并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完整框图。三、 单元电路的设计、参数计算和器件选择根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路设计、参数计算和器件选择。1．单元电路的设计单元电路是整机的一部分，只有把单元电路设计好才能提高整机设计水平。每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟订出单元电路的性能指标，与前后级之间的联系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿成熟的先进的电路，也可以创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要求设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入、输出信号和控制信号的关系。2.参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算，例如放大电路中各电阻值、放大倍数；振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。计算参数时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路设计功能、在实践中真正可行的参数。计算电路参数时应注意下列问题：（1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗参数应能满足电路指标的要求。（2）元器件的极限参数必须留有足够的裕量，一般应大于额定值的 .5倍。（3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。3•器件选择（1）阻容元件的选择注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。（2）分立元件的选择包括二极管、双极型三极管、场效应管、光电二（三）极管等。根据他们的用途分别进行选择。（3）集成电路的选择根据电路功能、性能指标选择集成电路。注意集成电路的功耗、电源电压、工作速度是否满足设计要求。通过查阅有关设计手册，进行元器件的选择。四、电路图的绘制电路图通常是在系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择的基础上绘制的，它是电路组装、调试和维修的依据。绘制电路图时，注意以下几点：（1）元器件布局合理、排列均匀、图面清晰、便于阅读。（2）注意信号流向。一般从输入端或信号源开始，由左至右或上至下按信号的流向依次画出各单元电路，而反馈通路的信号流向则与此相反。（3）图形符号标准，适当标注。（4）连线应为直线，尽量少交叉和折弯。理论设计的电路必须进行组装、调试和测试，检查电路能否满足设计功能和性能要求。1—2电子电路的组装、调试与总结电子电路设计好后，便可进行组装、调试，最后对课题内容进行全面总结一、电子电路的组装电子技术基础课程设计中组装2电路通常采用焊接和在面包板上插接两种方式。焊接组装可提高学生焊接技术，但器件可重复利用率低。在面包板上无器件组装便于插接且电路便于调长工，并可提高器件重复利用率。下面介绍在面包板上用插接方式组装电路的方法。1．集成电路的装插插接集成电路时首先应认清方向，不要倒插，所有集成电路的插入方向要保持一致，注意管脚不能弯曲。2．元器件的位置根据电路图的各部分功能确定元器件在面包板上的位置，并按倍民的流向将元器件顺地连接，以易于调试。3．导线的选用和连接导线直径应和面包板插孔直径相一致，过粗会损坏插孔，过细则与插孔接触不良。为检查电路的方便，根据不同用途，导线可以选用不同的颜色。一般习惯是正电源用红线，负电源用蓝线，地线用黑线，信号线用其他颜色的线等。连接用的导线要求紧贴在面包板上，避免接触不良。连线不允许跨接在集成电路上，一般从集成电路周围通过，尽量做到横平竖直，这样便于查线和更换器件。组装电路时注意，电路之间要共地。正确的组装方法和合理的布局，不仅使电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排除故障。二、电子电路的调试通常有以下两种调试电路的方法：第一种是采用边安装边调试的方法。把一个总电路按框图上的功能分成若干单元电路分别进行安装和调试，在完成各单元电路调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围，最后完成整机调试。对于新设计的电路，此方法既便于调试，又可及时发现和解决问题。该方法适于课程设计中采用。第二种方法是整个电路安装完毕，实行一次性调试。这种方法适于定型新产品。调试时应注意做好调试记录，准确记录电路各部分的测试数据和波形，以便于分析和运行时参考。一般调试步骤如下：1．通电检查电路安装完毕，首先直观检查电路各部分接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路，器件有无接错。2．通电检查接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。如果出现异常现象，则应立即关断电源，待排队故障后方可重新通电。3．单元电路调试在调试单元电路时应明确本部分的调试要求，按调试要求测试性能指标和观察波形。调试顺序按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的整机联调创造条件。电路调试包括静态和动态调试，通过调试掌握必要的数据、波形、现象，然后对电路进行分析、判断、排除故障，完成调试标要求。4．整机联调各单元电路调试过错成后就为整机调试打下了基础。整机联调时应观察各单元电路连接后各级之间的信号关系，主要观察动态结果，检查电路的性能和参数，分析测量的数据和波形是否符合设计要求，对发现的故障和问题及时采取处理措施。电路故障的排队可以按下述8种方法进行：信号寻迹法寻找电路故障时，一般可以按信号的流程逐级进行。从电路的输入端加入适当的信号，用示波器或电压表等仪器逐级检查信号在电路内各部分伟输的情况，根据电路的工作原理分析电路的功能是否正常，如果有问题，应及时处理。调试电路时也可从输出级向输入能倒推进行，信号从最后一级电路的输入端，继续进行检查。这里所指的“适当信号”是指频率、电压幅值等参数应满足电路要求，这样才能使调试顺利进行。对分法把有故障的电路分为两部分，先检测这两部分中究竟是哪部分有故障，然后再对有故障的部分对分检测，一直到找出故障为止。采用“对分法”可减少调试工作量。分割测试法对于一些有反馈的环形电路，如振荡器、稳压器等电路，它们各级的工作情况互相牵连，这时可采取分割环路方法，将反馈环去掉，然后逐级检查，可更快地查出故障部分。对自激振荡现象也可以用此法检查。电容器旁路法如遇电路发生自激振荡或寄生调幅等故障，检测时可用一只容量较大的电容器并联到故障电路的输入或输出端，观察对故障现象的影响，据此分析故障的部位。在放大电路中，旁路电容失效或开路，使仙反馈加强，输出量下降，此时用适当的电容并联在旁路电容两端，就可以看到输出幅度恢复正常，也就可断定旁路电容的问题。这种检查可能要多处试验才有结果。这时要细心分析可能引起故障的原因。这种方法也用来检查电源滤波和去耦电路的故障。对比法将有总是的电路状态、参数与相同的正常电路进行逐项对比。此方法可以较快地从异常的能数中分析出故障。替代法把已调试好的单元电路代替有故障或有疑问的相同的单元电路（注意共地）这样可以很快判断故障部位。有时元器件的故障不很明显，如电容漏电、电阻变质、晶体管和集成电路性能下降等，这时用相同规格的优质元器件逐一替代实验，就可以具体地判断故障点，加快查找故障点的速度，提高调试效率。静态测试法故障部位找到后，要确定是哪一个或哪几个元件有问题，最常用的就是静态测试法和动态测试法。静态测试法是用万用表测试电阻值、电容漏电、电路是否断路或短路，晶体客和集成电路的各引脚电压是否正常等。这种测试是在电路不加信号时进行的，所以叫静态测试。通过这种测试可发现元器件的故障。动态测试法当静态测试还不能发现故障原因时，可以采用动态测试法。测试时在电路输入端加上适当的信号再测试元器件的工作情况，观察电路的工作状况，分析、判别故障原因。组装电路要认真细心，要有严谨的科学作风。安装电路要注意布局合理。调试电路要注意正确使用测量仪器，系统各部分要“共地”调试过程中不断跟踪和记录观察的现象、测量的数据和波形。通过组装调试电路，发现问题、解决问题，提高设计水平，圆满完成设计任务。三、课程设计总结报告课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告的能力训练。通过写报告，不仅把设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下几点：（1）课题名称。（2）内容摘要。（3）设计内容及要求。（4）比较和选定设计的系统方案，画出系统框图。（5）单元电路设计、参数计算和器件选择。（6）画出完整的电路图，并说明电路工作原理。（7）组装调试的内容。包括：使用的主要仪器和仪表。调试电路方法和技巧。测试的数据和波形并与计划处结果比较分析。调试中出现的故障、原因及排除方法。（8）总结设计电路的优缺点，指出课题的核心及价值，提出改进意见和展望。（9）列出系统需要的元器件。（10）列出参考文献。（11）收获、体会。2.课程设计专题2.1有源滤波系统目的-掌握有源滤波器的设计、组装及调试方法。-掌握低通、高通、带通、带阻二阶有源滤波器的传递函数-掌握各种有源滤波器参数的选择方法。二、设计内容及要求(1)设计二阶有源代通滤波器。要求截止频率 f°=1000Hz；通带内电压入大倍数A0=15,品质因数Q=0.707。设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。⑵设计二阶有源咼通滤波器。要求截止频率 fo=1OOHz;通带内压压放大倍数Ao=1O,品质因数Q=0.707。设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。⑶设计二阶有源带通滤波器。 中心频率fo=1OOOHz；通带内压压放大倍数Ao=10，品质因数Q=0.707。设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。⑷设计二阶有源带通滤波器，带阴中心频率 f°=1000Hz。设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。⑸组装、调试四种有源滤波器。⑹写出设计、实验总结报告，、画出完整的电路图。三、有源滤波器的工作原理有源滤波器是通过有用频率信号面同时抑制无用频率信号的电子装置。有源滤波器由集成运算放大器、电阴和电容组成。通常使用的有源滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。二阶压控电压源有源滤波器典型结构如图 1所示。图中y1-ys是电路中的导纳。二阶压控电压源滤波器传递函数的一般表达式为V°(S) Avf14A(S)=VTS' VF^4 (2-17-1)V1(S) ys(y1 y2yy4)y1y21AVF yyA1Ro适当选择yi(匸1〜5)，就可以式中，avf表示同相输入端电压增益，即 avf1构成低通、带通等有源滤波器。在二阶有源低通滤波器中，品质 Q=0・707时，幅频响应最平坦当 Q>0.707时，幅频响应出现峰值。由于电阻和电容对电路的性能有影响，所以要选择好的金属膜电阻和涤纶电容。⑴调试二阶有源低通滤波器，使响应特性以-40dB/⑴调试二阶有源低通滤波器，使响应特性以-40dB/十倍频程衰减。⑵调试二阶有源高通滤波器，使率响应特性以-40dB/十倍频程衰减。⑶调试二阶有源带通滤波器，使或f<f0时，电压放大倍数衰减较快。f<f0（截止频率）时的电压放大倍数保持不变，频率f>f0时，的电压入大倍数保持不变，若f〈f0时，频f=f0带通中心频率时的电压放大倍数为最大，若 f>f0⑷调试二阶有源带阻滤波器， 使在f=f0附近时，电压放大倍数衰减最大， 形成带阻区，阻接信号通过。当f>f0时，或f〈f0时，（此时f0为带阻频率）时，电压放大倍数较快进入正常放大倍数。⑸电路调试时，注意电阻和电容对品质因数 Q的影响。五、供参考选择的元器件TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"（1）OP07 6 片⑵电阻、电容、可调电位器若土干参考文献1）童诗白主编，模拟电子技术基础，北京；高等教育出版社， 1988。2）龚启墉等译，微电路设计和应用手册。北京；国防工业出版社， 1987。3）何同杰等译，运算放大器设计和应用。北京；科学出版社， 19784）张肃文编，低频电子线路，北京；高等教育出版社， 1987。5）王永洪编者按，线性集成运算放大器及其应用。北京；机械工业出版社， 1989。6） 〔美〕阿瑟•B•威廉斯著，喻春轩等译。电子滤波器设计手册。北京：电子工业社，1986。2.2增益可程控的衰减及放大系统、目的•掌握增益可控衰减及放大系统设计，组装与调试方法。•熟悉集成电路的使用方法。二、 设计内容及要求⑴设计增益可程控衰减系统，要求有 8种不同等级的衰减。⑵设计增益可程控放大系统，要求有 8种不同等级的放大。⑶设计区域自动程控放大电路。⑷组装、调试电路⑸画出逻辑电路图，写出总结报告（包括设计要求、电路科、电路原理说明、器伯使用说明、调试分析、体会小结）。三、 增益可程控衰减及放大系统的原理图见图 2。本系统由两个位模拟开关控制系统的衰减及放大，通过逻辑输入寻址控制产生不同的增益。该系统可用于信号的预处理、电平控制和动态范围的扩展，以及用于遥测和遥控。开关 开关电阻 电阻网络 网络开关电阻网络■1 '1-开关电阻网络■1 '1-'1 IR1占R2rhR3rhR4占R5占R6rhR7rhR8gJ图2增益可程控衰减及放大系统从图2-21-1可以看到模拟开关控制8种不同的衰退减等级。Ai是射随器，它提高了输R.

IRRiR.

IRRiSIY〜丫8模拟开关控制8种不同的放大等级。I 8虚短的概念，信号由同相端输入，反相端不接地，统的放大倍数为RfR(i=1,2・・・,8)Aa和反馈回路组成电压串联负反馈。根据aVpVN0,其特点是共模输入，系(i=11,12,…，18)区域自动程控放大电路应有基准电压比较信号，比较结果经转换后控制多路开关，实现放大倍数的自动程控。调试系统时一定要注意用示波器监视波形不能失真。四、器件简介CC4051B集成电路；它是CMOS选一多路模拟选择开关，其电路组成框图如图 3(a)所示，由电平转换、入选一译码器和入路开关单元 3个部分组成。1112131415161718S0电平转换电路将地址输入端A,B,C和禁止输入端INH的输入控制电平从血〜Vss转换到V）D〜Vew以使8个通道I。〜丨7和So可传递峰峰值在V）D〜Vee，之间的模拟信号。由于是CMOS模拟开关，因此可以双向传输，既可用于八到一的转换，也可用于一到八的转换。八选一译码器是由地址代B,C控制的译码器，其真值表如表 1所示。INH输入为“1”八路开关单元由8个模拟开关组成（购买图2-21-2（b））。当INH输入为“INH输入为“1”B,C控制的译码器来选通开关，使得输入和输出通道接通。当时，8个通道全部断开。表1CC4051B真值表地址输入通道INHCBAS01XXX -0000I00001I0010I120011I30100I40101I50110I60111I7五、供参考选择的元器件⑴ A7412片⑸74LS2731 片(2)CC4051B2片⑹74LS1482 片⑶74LS041片(7)74LS001 片⑷LM3392片八、参考文献1） 《中国集成电路大全》编写委员会编，中国集成电路大全CMOS!成电路，北京；国防工业出版社，19852）〔美〕丁•马库斯编著，计量出版社编辑部组织编译，电子电路大全，卷 5,数字电路，北京，计算机出版社， 1985。3）王国定编著，专用集成电路原理和应用，上海：上海科学技术文献出版社， 19852.3OCL音频功率放大器的设计一、 设计目的1.1掌握功率放大器电路的组成、工作原理和设计方法。1.2掌握低频集成电压放大器的工作原理、具有深度负反馈电压放大倍数估算及使用方法。1.3了解BTL集成功率放大器的组成、工作原理、特点及用途。二、 设计内容及要求2.1设计一个具有弱信号放大能力的 OCL音频功率放大器。各基本单元电路的设计条件和技术指标如下：2.1.1前置放大级正弦信号输入电压幅值： Vim<100mV；输入阻抗：R>50kQ；共模抑制比：Kcma60dB;带宽：BV50~10000Hz；2.1.2功率放大级最大不失真输出功率： Pom>12W;等效负载：Rl=8Qo在Pom和BW直范围内的非线性失真系数w 3%在Pom下的效率：耳》70%2.2前置放大器可采用集成运放元件。要求从功放输出端引入深度交直流电压负反馈，以保证输出电压的稳定，改善放大电路的性能（减少非线性失真、提高带负载的能力及展宽频率等等）。2.3功率放大级采用分立元件电路； 分立元件电路要具有过载保护。 三极管均采用硅管。2.4画出扩大机完整的设计电路，写出设计、总结报告。三、 放大器的工作原理低频功率放大器的功能框图如图 1所示。参考原理图如图3所示，音频信号V经耦合电容C2送入放大器A的同相输入端，放大后输送到OCL功率放大器，经功率放大后推动扬声器工作。3.1前置放大器前置放大器亦为小信号放大电路。一般前级传送来的低频信号，经放大后多用单端方式传输，由于有用信号的幅度较小，而共模噪声可能较大，故放大器输入漂移、噪声及放大器本身的共模抑制特性至关重要。因此，前置放大器应是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。由原理图3可知，F3、R、C组成交直流负反馈电路，静态时 Ci相当于开路，以保证具有深度的直流负反馈，以稳定静态工作点；交流时C通路，以保证放大器具有足够的增益。这种电路总的增益取决于比值( R+R)/RpQ、G为去耦电容。放大器的正负电源分别由F4、Rs和F6、R7分压供给。3.2功率放大级由原理图3可知，功率放大器由J、T2、Ts、T4管组成，其中J、Ts构成NPN型复合管，T2、T4构成PNP型复合管。2者实现互补，而Ts、T4管采用同一型号的大功率三极管，易于达到2者特性曲线对称。D、0、D3给J、T2提供偏压，使互补对称电路工作在甲乙类状态，以便减小交越失真，同时具有温补作用。R以便减小交越失真，同时具有温补作用。R2、Rs起限流作用。扬声器属于感性负载，电路容易产生自激震荡或出现过电压损坏三极管。电容cs和r4扬声器属于感性负载，电路容易产生自激震荡或出现过电压损坏三极管。电容cs和r4是补偿元件，使负载接近纯电阻。3.3过载保护电路过载保护电路的作用是当负载电流超过规定值时，保护输出级的功率管免被烧毁。常用的过载保护电路有二极管保护电路和三极管保护电路等。在图2(a)中，三极管Ts、T4和电阻RS、F4组成过载保护电路。当输出电流正常时，Ts、T4截止，不起作用。若流过功率管Ti的正向电流超过规定值时，则F3上压降升高，使Ts导通，人原来的基极电流将有一部分被分流到Ts图2过载保护电路支路,由于基流减小，使Ti管的输出电流无法增大，从而保护了功率管。二极管保护电路的工作原理与上述类似，不再赘述。四、电路设计提示(思路)4.1前置放大器前置放大器应选择满足设计参数要求的集成小信号运算大放器构成的同相放大器完成。并且引入交直流电压串联负反馈电路。具有深度负反馈放大电路的电压放大倍数:Af具有深度负反馈放大电路的电压放大倍数:Af1AFF4.3功率放大级耗:在选择输出晶体管时应注意：每只晶体管的最大允许管2PTm>0-2Pom或PTm12； 厂r~RT;最大集电极电流：I耗:在选择输出晶体管时应注意：每只晶体管的最大允许管2PTm>0-2Pom或PTm12； 厂r~RT;最大集电极电流：ICM>VccRL反向击穿电压：IV(br)ce。1>oj>A2VcC耦合电容，选取时一般应满1OMF足下式:1(3~10)-占2fRmin5.1k^亠Ra10kRw22Q—o+Vcci+12'+22V五•参考方案参考电路如图3所示，图中VDi乂6Rb22比Rl3Rww240^^120.033i(F、10JRi8J-Vcci4 -12—22V图3集成运放驱动的OCL功放电路未画过载保护电路。六、常用元件常用三极管和集成电路及其主要参数见下表。常用集成电路及其主要参数型号电源电压范围(V)开环差模电压增益(dB)共模抑制比(dB)差模输入电阻(MQ)增益宽(MHz)转换速率(V/gs)功耗(Mw)运放类型CF741(HC741〈土22>94>70>0.31.20.5v120通用型CF3253〈土3-±18>80>806150〈0.6低功耗型CF318〈土22>70>7031513宽带型CF715〈土22>74>7416518165高速型CF7650〈土3-±18>120>1201022.5〈0.6高精度型常用三极管及其主要参数型号极限参数直流参数交流参数用途PcM(mw)IcM(mA)V但R)CBO(v)V(BR)CEO(v)V但R)EBO(v)IcBO(gA)IcEO(gA)VCE(Sat)(V)hFEfT(MHz)3DG610020>30>15>4<0.01<0.01<130~200>100中、高频放大、振荡3DG7100500>20>25>4〈0.5〈0.5<1>30>100高放、开关3DG8B20030>40>25>4〈0.1〈0.1〈0.130~200>150变频、咼放、振荡3CG2070080>30>30>4〈0.5〈1<2>50>80高放、振荡3CG21300150>30>30>4〈0.5〈1〈0.540~200>100高放、推动、振荡3CG22500100>50>4〈0.5〈1〈0.840~200>100高放、推动、振荡(w)(A)(mA)(mA)

3DD15B505>150>200>4<1<2<1.5>20>1功放3DD21B101.5>150>100>4<1<2>20>2功放3DD50B505>200>100>4<1<2<2>20>1功放3DD54B52>50>3<0.5<1>10>1功放3DD57C103>80>3<1<1>10>1功放七、扩展部分7.1选作内容1:设计一个具有弱信号放大能力的 BTL音频功率放大器。技术指标同 OCL电路。用TA7240AP组成的BTL放大器典型电路如图5所示。集成BTL放大器必须具有2个相位相反的输入信号，因而在其前面必须有一个 1:1的分相器。BTL放大器为单电源供电，但却具有 OCL电路的优点，即输出与负载是直接耦合的。因此它具有OTL和OCL电路的所有优点。BTL放大器的输出功率为19W7.2选作内容2：设计一个语音放大器。技术指标同OCL电路。其功能框图如下图所示。八、参考文献有源帶通滤波器音量控制器■J7.2选作内容2：设计一个语音放大器。技术指标同OCL电路。其功能框图如下图所示。八、参考文献有源帶通滤波器音量控制器■J功率放大级一Rl=8Q《电子系统与实践》 电子工业出版社杨刚周群主编2004.1。《模拟电子技术基础简明教程》第二版高等教育出版社清华大学杨素行主编1998.10。《电子技术实验与课程设计指导模拟电路分册》东南大学出版社郭永贞主编《电子技术实验与课程设计指导模拟电路分册》东南大学出版社郭永贞主编2004.10。《常用小功率晶体三极管手册》人民邮电出版社李锦春主编1989.4。《常用晶体二极管、大功率晶体三极管手册》人民邮电出版社李锦春主编1989.4。+-C5<51Vcc9〜18VA《常用小功率晶体三极管手册》人民邮电出版社李锦春主编1989.4。《常用晶体二极管、大功率晶体三极管手册》人民邮电出版社李锦春主编1989.4。+-C5<51Vcc9〜18VA2输入放大1自举输出保护电路—I—1R5Q>0十放大1输出自举J 1c.100g前置战 功放地图5用TA7240AP组成的BTL放大器典型电路2.4音频扩大机电路的设计一•设计目的1.1掌握音频扩大机电路的组成、工作原理和设计方法。1.2掌握低频集成电压放大器的工作原理、具有深度负反馈电压放大倍数的估算及使用方法。1.3熟悉BTL、OTL和OCL功率放大器工作原理及设计方法。1.4了解音调控制网络的组成、工作原理和设计方法。二•设计内容及要求2.1设计10W单声道音频扩大机电路。技术指标如下 :最大不失真输出功率Pom>10W;带宽BW>20~20kHz;2.1.3输入阻抗：〉50kQ；输入正弦信号电压幅值为：w10mV2.1.4前置放大器可采用集成运放元件。要求从功放输出端引入深度电压负反馈，以保证输出电压的稳定，改善放大电路的性能（减少非线性失真、提高带负载的能力及展宽频率等等）。音调控制范围：低音（100Hz）土12dB；高频（10kHz）土12dB;在Pom和BW直范围内的非线性失真系数w3%2.1.7功率放大器在Pom下的效率耳》70%功率放大级可采用集成或分立元件电路；可采用OCL也可采用BTLo但是，分立元件电路要具有简单的过载保护电路， 三极管均采用硅管。2.1.8输出等效负载：Rl=8Q；2.2画出扩大机完整的电路，写出设计、总结报告。三•音频扩大机的基本原理3.1音频扩大机电路框图如图 1所示。前置放大器对输入信号放大后送入音调网络，信号经过音调网络，其幅值有所减小。根据放音节目的不同，可以用“音调选择器”选择不同的位置。音调网络后面接音量电位器，以调节音量的大小。最后送入功率放大级进行功率放大，并在扬声器上得到放大了的音频信号。图1低频功率放大器功能框图3.2前置放大器前置放大器亦为小信号放大电路。一般前级传送来的低频信号，经放大后多用单端方式传输，由于有用信号的幅度较小，而共模噪声可能较大，故放大器输入漂移、噪声及放大器本身的共模抑制特性至关重要。因此，前置放大器应是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。3.3音调控制网络R1D°I-—II_|R2[%- "~O仇T—HR30C2图2低音音调控制网络。如先设动触头处于最音调控制网络的功能是根据需要按一定的规律控制、调节音量放大器的频率响应，达到声音优美的作用。一般它主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减，而中频信号的增益基本不变（一般音调网络的特性是：中音R1D°I-—II_|R2[%- "~O仇T—HR30C2图2低音音调控制网络。如先设动触头处于最3.3.1低音音调控制网络如图2所示，输入信号为V,输出为V>，由于G和G的存在，输出信号就会与输入信号不同。 R2是音调调节电位器，改变动触头的位置，输出端的低音可获得“提升”或“衰减”上端，C被短接。设计时，假设R>>R>>R3（实际值为Ra=10R1=100R3）。f=0Hz时,R2R3

R1R2R3当输入频率f=f1（f1=1/2nf1C2）=R2时，C2与Ra的并联阻抗只有R的1/2,所以V。下降2倍。随着f的进一步的提高，V0进一步的下降，其下降的规律为6dB/每倍频程。当f=f2,到达ZC2=Rj时，则C2的阻抗已足够将R2短接，如继续提高f时，zC2与R3相比也微不足道，则V。不再减小，此时氏丄R110这样的网络在高频时的输出为原信号的 1/10，而在低频时基本上等于原信号， 相对而言，低频比高频“提升”了10倍。另一种极端情况是R2的动触头处于最下端， G被短接。V。从R3的上端输出，所以对于极低频率有：当f=f〔，使Zc1=R时，由于G的旁路作用，使V。上升，以6dB/每倍频程的规律变化，ZC1同R3相比较也可忽略时，此时R3 1可100一直到f=f2,使Zc=Rb时，C1的阻抗已将R2短接，R3丄R10式的特点。相对来说，低音衰减了，高音提升了，衰减的比例为10相对来说，低音衰减了，高音提升了，衰减的比例为10倍（20dB）,在设计时使11f111f12R1C22R2C1112R3C2 2R[C〔可得出:RRR丄3RRC 10212这个比值，恰是“提升”（或衰减）值。所谓“提升”与衰减都是相对的，实际上提升到极点仍小于原信号，只是比值接近于1,而最大衰减可达R3/r2=（1/100）倍，网络对超过f2的高音来说,都衰减R3/R1的比值，这就是衰减3.3.1高音音调控制网络高音音调控制网络如图 3所示，该网络中1112R3C22R1C1 I2R3C1其物理意义不再赘述。在知道了一些基本数据之后可方便地设计出高、低音调控制网络。举例如下：先讨论低音，参见图2。假定：低音提升或衰减10倍（20dB）；低音转折频率f1=50Hz,f2=500Hz,Rz=100kQ。因为 R1R3C （-20dB）R2则R1=R2/10=100kQ/10=10kQR3=R/10=10kQ/10=1kQC1=1/2nf2R=1/2nX500HzX10KQ=3.18X10F8可取C[=0.033iFC=0.33iF2参见图3,如设高音提升量也为 10倍（20dB）;高音转折频率f1=1kHz,f2=10kHz。令Ra=100kQ,并可设定R1=10kQ。由于f/f2=F3/R1=1/10贝uR3=R[/10=10kQ/10=1kQC1=1/2nf1R=1/2nX1kHzX10KQ=0.159X10-7F可取C〔=0.015iFC=0.15if2高低音音调控制网络结合起来，如图 4所示。信号通过隔直电容 CO,分2路分别加到高、低音音调控制网络，低音的输出端通过 R,（10KQ）电阻同高音输出端接在一起， Ro起隔离作用。V。接音量控制电路0.1iF诙o一_|}10kQ100kQ1kQ0.3310kQ100kQ1kQ0.33iFRqcm一0.015卩10kTirFQ「100kQ1kQ图4高低音音调控制网络0-15gF3.4.功率放大级功率放大器的主要作用是向负载提供功率。要求输出功率尽可能大，转换效率尽可能高，非线性失真尽可能小。如图6所示，功放电路（含A放大器）的增益取决于比值但13+也4）/R14。由于采用了很深的直流负反馈，解决了中点稳定问题。

四•电路设计提示（思路）4.1前置放大器前置放大器应选择一个输入阻抗高、输出阻抗低、频带宽度宽、共模抑制比高、噪声小、低漂移的集成小信号运放构成同相放大器。并且引入电压串联负反馈。具有深度负反馈放大电路的电压放大倍数：Af4.2音调控制网络音调控制电路有很多不同的形式，可采用RR1图5反馈式音调控制网络图4简单的衰减式电路，也可采用图 5RR1图5反馈式音调控制网络音调控制网络对未衰减或提升的频率实际上已经衰减了 R/片倍（10倍），所以在设计中应注意该部分的衰减。4.3功率放大级在选择输出晶体管时应注意:每只晶体管的最大允许管耗： Pn9NPom.最大集电极电流:反向击穿电压：CM（BR）CEOV最大集电极电流:反向击穿电压：CM（BR）CEOVcCO耦合电容，选取时一般应满足下式： （3~10）_2fR实际选择功率管型号时，其极限参数还应留有一定余量，一般要提高50%~100%.五. 参考万案参考电路见图6所示。功放电路也可采用集成 BTL放大器，如图7所示。集成BTL放大器必须具有2个相位相反的输入信号，因而在其前面必须有一个 1:1的分相器。BTL放大器为单电源供电，但却具有 OCL电路的优点，即输出与负载是直接耦合的。因此它具有OTL和OCL电路的所有优点。用TA7240AP组成的BTL放大器的输出功率为19W图6音频扩大机参考电路1000OfO.PFtL61000OfO.PFtL6T100(lF■Ovcc9-18VRs1kt^Rs20^图7用TA7240AP组成的BTL放大器典型电路六、常用元器件常用三极管和集成电路及其主要参数见下表。常用集成电路及其主要参数型号电源电压范围（V）开环差模电压增益（dB）共模抑制比（dB）差模输入电阻（MQ）增益带宽（MHz）转换速率（V/卩S）功耗（Mw）运放类型CF741(HC741)<±22>94>70>0.31.20.5V120通用型CF3253<±3-±18>80>806150<0.6低功耗型CF318<±22>70>7031513宽带型CF715<±22>74>7416518165高速型CF7650<±3-±18>120>1201022.5<0.6高精度型常用三极管及其主要参数型号极限参数直流参数交流参数用途PCM(mw)icM(mA)V但R)CB0(v)V但R)CE0(v)V但R)EB0(v)1CBO5A)icE05A)VCE(Sat)(V)hFEfT(MHz)3DG610020>30>15>4<0.01<0.01<130~200>100中、高频放大、振荡3DG7100500>20>25>4<0.5<0.5<1>30>100高放、开关3DG8B20030>40>25>4<0.1<0.1<0.130~200>150变频、咼放、振荡3CG2070080>30>30>4<0.5<1<2>50>80高放、振荡3CG21300150>30>30>4<0.5<1<0.540~200>100高放、推动、振荡3CG22500100>50>4<0.5<1<0.840~200>100高放、推动、振荡大功率(w)(A)(mA)(mA)3DD15B505>150>200>4<1<2<1.5>20>1功放3DD21B101.5>150>100>4<1<2>20>2功放3DD50B505>200>100>4<1<2<2>20>1功放

3DD54B52>50>3<0.5<1>10>1功放3DD57C103>80>3<1<1>10>1功放七、扩大部分将上述改为5W双声道音频扩大机电路。用TA7240AP组成的双声道放大器输出功率为58W。功放电路如图8所示。八、参考资料《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社 杨宗善主编1995.1。《音响集成电路大全》福建科学技术出版社陈郁发等编2004.1。《集成电路音响放大器》北京：新时代出版社 徐治邦编2004.1。《电子系统与实践》电子工业出版社杨刚周群主编2004.1。《电子技术实验与课程设计指导模拟电路分册》 东南大学出版社 郭永贞主编2004.10。《常用小功率晶体三极管手册》 人民邮电出版社 李锦春主编1989.4。《常用晶体二极管、大功率晶体三极管手册》人民邮电出版社 李锦春主编《常用晶体二极管、大功率晶体三极管手册》人民邮电出版社 李锦春主编1989.4。9〜18Vtic47卩F工自举丄ths*卩工工WO"tic47卩F工自举丄ths*卩工工WO"FJF"输人+>裁大1输山K•保护屯路r输出前置地甲 I功放地1000|[F1C13n-100pFRl图8用TA7240AP组成的双声道放大器典型电路2.5电子镇流器的设计一、 设计目的1.1与电感镇流器相比较，了解电子镇流器的优点与缺点；1.2掌握一般电子镇流器的构成和工作原理；1.3了解高性能电子镇流器的设计方法。二、 设计内容与要求2.1选用桥式整流电路、双向二极管、脉冲变压器等器件构成电子镇流器;

2.2技术指标：1)软启动：2.2技术指标：1)软启动：0.4--1.5秒2)工作电压：175--250VAC3)工作电流:100--130mA4)工作频率:20—30kHz5)功率因数：0.9三、设计思路及提示方法一、采用分立元件电路方法二、采用集成产品例如IR215X、L6569等等。四、参考方案方案一、采用分立元件电路市电经整流和大电容C〔滤波后通过电阻R〔对C2进行充电，当C2电压充到双向二极管VD6的触发电平（一般为32V左右）时，VD6导通，注入电流到VT2的基极，使VT2饱和导通。此时电流通路：5正极、C4、灯丝、C5、灯丝、l4、l3、vt2、r4、c〔负极。L4与C5组成串联谐振，产生瞬时高压将灯管点亮。灯点亮之后，L4起限流作用。L1、L2、L3组成脉冲变压器，当电流大小、方向发生变化时，可以利用磁芯的饱和特性，在VT［、VT2的基极交替地得到正、负电压，从而控制两个管子轮流导通，维持镇流器正常工作。方法二、采用集成产品例如IR215X目前国内生产的荧光灯电子集成电路应用镇流器在驱动功率 MOSFET时绝大部分采用驱动变压器式的半桥拓扑结构，两支功率MOSFET管在驱动变压器的作用下交替导通给灯管提供电流，开关频率由L-C共振频率决定。尽管这种代表性的电路已经在电子镇流器中应用了许多年，但存在着以下几个缺点：（1）电路本身不能自启动，通常的方法是在低侧功率MOSFET管栅极加上双向触发二极管，从而在电路接通瞬间触发低侧功率 MOSFET管；（2）由于驱动变压器的存在，限制了电子镇流器的进一步小型化； （3）驱动变压器的生产成本高，在大规模生产中很难降低成本。

为了解决以上缺陷，IR公司生产出低成本的IR215X系列控制集成电路，取代了传统的变压器驱动方式。IR215X系列芯片为高压、高速功率 MOSFET或IGBT驱动集成电路，可驱动高侧和低侧MOSFET或IGBT，能够提供高达600V的直流偏置电压，具有自振荡或外接同步振荡功能，振荡频率的设置和 CMOS555定时芯片类似，由定时元件RT和CT决定：f-1.4(RTRS)CT其中，RS为芯片内部定时电阻。芯片内部设有死区时间控制，死区时间通常设为 1.2卩s,以免高低侧在交替导通时刻产生直通现象。IR2151口振荡单片K电子镇流器电路五、.参考选用的元器件国际整流器(InternationalRectifier,IR)公司所生产的 IR215X系列芯片IR215X系列芯片有IR2151、IR2152、IR2153和IR2155。IR2155具有更大输出容量，能驱动1000pF的容性负载，开通时间为 80ns，关断时间为40ns,RS为150Q；IR2151的开通时间为100ns，关断时间为50ns,RS为75Q；IR2152的参数和IR2151相同，但芯片的RT端和LO端相位相反。 R2153的开通时间为80ns，关断时间为35ns,RS为75Q，并具有输出关断功能，输出关断滞后时间为 660ns。六参考资料《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社杨宗善主编1995.1。《电子技术实验与课程设计指导模拟电路分册》东南大学出版社郭永贞主编2004.10。罗天龄，电子镇流器的工作原理及频率计算，重庆邮电学院学报， Vol.9，No.3，1997卢柱强，谢运祥，张祖正，荧光灯电子镇流器的性能研究，电工技术杂志，No.11，2003赵清林，一种低成本高性能电子镇流器的设计，电子工程师微电子与基础产品，Vol.28，No.4，2002

2.6温度检测报警电路的设计一、 设计目的1.1熟悉温度传感器的分类、工作特性及其应用1.2学习温度检测电路和报警电路的构成和工作原理1.3掌握温度报警电路的设计方法二、 设计内容与要求2.1选用热敏电阻、热电偶、集成温度传感器等器件设计温度报警电路;2.2技术指标：可检测的温度范围：-50°C-100°C；精度：土1°C；当温度超限或者低限时报警。2.3绘制电路图，标定元器件的参数，写出电路分析和总结报告。三、 设计思路及提示3.1温度检测电路的设计方法一、采用分立温度传感器与集成运放构成电压比较器方法二、采用集成温度传感器及其外围电路3.2报警电路的设计方法一、采用发光二极管闪烁方式报警方法二、采用蜂鸣器鸣响方式报警方法三、采用音乐集成电路鸣响方式报警四、 参考方案实例1简易的超过阈值温度报警电路图1图1电路由集成温度传感器LM94022、电压比较器、鸣器及4.1v基准电压源、三极管、蜂电阻r〔〜r5等组成。

R2电路的工作原理：若LM94022温度传感器的灵敏度已设定，则设定的阈值温度对应的电压值VT可以从图2（或表3）中求出。若先不考虑产生滞后作用的 R3R2则可以根据已知的V值求出0、R2值（先确定Ri值，再求出R?值），V为防止温度在阈值温度附近因传感器输出信号中存在噪声电压影响而使比较器输出产生振荡，在比较器电路中加了一个正反馈电阻 R3，则产生一滞后电压Vhys，并且VT值也受R3的影响成为VT2，改进的超过阈值温度报警电路温度特性和输出波形如图 2所示。图2温度特性和输出波形图VHys=T2-VTI，其中VTI、VT2可按下式求出。」 \/ 4.1VT2 4.1 VTI RR//R3口RiR2//R3 i3R2上式中4.1v是基准电压值。为减小R3对VT值的影响，一般R3取值较大（如470kQ〜2MQ）o基准电压4.1v经0、R2分压后的电压VT2加在比较器同相端，LM94022测量温度输出的电压VTEMP加在比较器反相端。一旦VTEMP<VT2，贝吐匕较器输出vout由低电平跃变到高电平，如图2所示，VT导通使蜂鸣器发出报警声。当电压上升到 VT1（=VT2+VHys）时，比较器输出vout才由高电平跳变到低电平，报警声停止。实例2比较器和振荡电路构成的温度检测报警电路第一个运算放大器构成电压比较器， 第二个运算放大器构成振荡电路 （8脚为高阻状态时）。由电位器RP调定报警的上限温度，当被测温度低于该值时，比较器（ 8脚）输出低电平。如果超过监控温度，则比较器输出呈高电阻性（集电极开路电路），则振荡电路工作，发光二极管闪光。L5MGTW1761A五、参考选用的元器件1）数字温度传感器DS18B20、LM94022、LM35、AD590TAA276LM35是一种内部电路已校准的集成温度传感器， 其输出电压与摄氏温度成正比， 线性度好、灵敏度高、精度适中，其输出灵敏度为 10.0mV/C,精度达0.5C•其测量范围为-55—150C。在静止温度中自热效应低 （0.08C）.工作电压较宽，可在 4—20V的供电电压范围内正常工作，且耗电极省，工作电流一般小于 60"A,输出阻抗低，在1mA负载时为0.1Q。LM94022一种模拟输出的集成温度传感器，主要应用于手机、无线收发器、电池管理、汽车、办公室设备及家用电器等。该传感器主要特点是：工作电压低，工作电压范围宽-1.5〜5.5V；末级为推挽输出方式，有土50AA输出电流的能力；有四种灵敏度供用户选择；测量范围为-50〜+150C;静态电流低，典型值为 5.4AA;精度（与测量范围有关）：20〜40C为土1.5C;-70〜-50C为土1.8C;-50〜90C为土2.1C;-50〜150C为土2.7C；采用小尺寸SO70封装。2）集成运算放大器TAA27613）蜂鸣器JHI2300等JHI2300声压电平85dBmin.（5.0Vp-p10Cm测量值）|额定电压12.0Vp-p|工作电流12MAMAX|电容量25土30%nF|谐振频率3.5土0.5KHZ|工作温度范围-25Cto+70C|存贮温度范围-30Cto+80C4）发光二极管CQV21等六．参考资料《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社杨宗善主编1995.1。《电子技术实验与课程设计指导 模拟电路分册》东南大学出版社郭永贞主编2004.10。《电子电路智能化设计实例与应用》，第二集，北京：电子工业出版社，2002.8。2.7稳压电源—、目的•掌握稳压电源的设计、组装与调试方法。•掌握集成稳压电源的工作原理。•掌握稳压电路的性能指标和提高稳压质量的措施。二'设计内容与要求设计串联反馈式稳压电路。⑵要求输出直流电压0~10V,0~15V,0~20V,连续可调；输出电流0~0.5A或0~1A;稳压系数SV<0.05；输出电阻R°w0.05Q。输出纹波电压VOp-pw5mV组装调试稳压电路。画出电路图，写出完整的总结报告。选作内容：设计稳压电源的短路保护电路。用三端集成稳压电路设计、组装稳压电源。三'稳压电源的工作原理直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。电源变压器是将电网220V的交流电压变为所需要的电压值送入整流电路；整流电路是将交流电压变成脉动的直流电压；滤波电路把脉动的直流电压的纹波加以滤除，得到平滑的直流电压；稳压电路的作用是当电网电压波动，负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。通常稳压电源采用串联负反馈电路，电路框图如图 2-1所示，交流电压经全波整流并滤波后，得到平滑的直流电压，作为稳压电路的输入电源。整4串联调整樂略 Tft比较放丈电路路样保护电路路图2-1串联调整式稳压E基准电压电路电源框图ft串联调整电路：串联调整电路的核心是调整管，输出电压的稳定通过调整管的调节作用来实现，当系统的输入电网电压变化或负载变化时，调整管的压降相应改变，使输出电压保持稳定。由于调整电路是串联式，输出的最大电流通过调整环节，所以设计电路选择调整管时应满足集电极最大允许电流，最大反向击穿电压和功耗的要求。取样电路：取样电路是检测输出电压 V。的变化，把V。的全部或部分取出来和基准电压比较并放大后来控制调整管的调整作用，使输出电压稳定。基准电压电路：为了检测出取样电路取得的V。值究竟是升高了还是降低了， 升高了多少或是降低了多少，这就需要把V。值与一恒定的电压值比较，此恒定电压的作用是作为一种基准，也称基准电压，提供恒定电压的电路就是基准电压电路。比较放大电路：有了V。的取样电压和基准电压，把取样电压和基准电压相比较， 由基准电压减去取样电压，所得差值电压的大小反映了V。的变化程度。此差值电压加到调整管的基极，调节调整管的基极电流IB，使调整管的VCE作相应的变化。为了提高调节灵敏度，往往把比较后的差值电压加以放大，在实现电路中，把信号电压的比较和放大合在一起，就是比较放大电路，比较放大电路的电压放大倍数越大，系统的负反馈作用越强，输出电压V。也就越稳定，电路的稳压系数和输出电阻就越小。过载短路保护电路，串联调整型的稳压电源，调整管和负载是串联的，当负载电流过大或短路时，大的负载电流或短路电流全部流过调整管，此时负载端的压降小，几乎全部整流电压加在调整管的c和e极间，因此，在过载或短路时，调整管 VCE，IE和允许功耗超过正常值，调整管在此情况下会很快烧坏，所以在过载或短路时应对调整管采取保护。保护电路设计时，应保证当负载电流在额定值内，保护电路对电源不起作用，但过载或短路时，保护电路控制调整管使其载止，输出电流为零，对负载和电源均起保护作用。四、器件使用说明三端集成稳压电路，它只有输入、输出和公共引出端。 LM78XX是正稳压器，当外加适当大小的散热片且整流器能提供足够的输入电流时，稳压器能提供稳定的输出电流。稳压器根据在LM78XX系列中XX的不同，其输出稳压值不同，女口 LM7805可提供+5V的输出电压，LM79XX是负电源，根据XX选定稳压器的输出电压 ・。其管脚如图2-2所示。图2-2LM78XX系列，79XX系列封装管脚图五、调试要求检查整流滤波电路输出波形是否符合要求，如果 looHz纹波天，可能是滤波电容坏。测量和调整整流滤波电路，使输出的直流电压符合理论值。检查基准电压电路是否满足设计的基准电压。检查并调整取样和比较放大电路，使其满足负反馈的要求。检查、调整电路的工作情况，观察当输出电压改变时，调整管的管压降变化情况。如果输出电压高且不可调，检查调整电路是否开路或调整管是否被击穿。检查稳压系数、输出电阻和输出纹波电压是否能满足设计要求。(6)进行功率测量，当输出电流是设计的最大值时，此时的功率是否小于调整管最大功耗。2.8三相电相序检测与指示一、实验目的学习元件的选择及用万用表检测电子器件学习相序测试的基本方法与原理。学会电路调试技术。二、实验仪器及元件①•函数信号发生器1台②.双踪示波器1台③.交流电压表1台④.模拟电路板1件⑤.数字万用表1只⑥.短导线若干⑦.其他（电阻等）若干三、设计要求1）简要说明由于某些用电设备对三相电的相序有严格要求，因此，需要一个控制电路对三相电的相序进行检测2）设计要求设计一个三相电相序检测电路，也可作为相序指示。输入380V三相电压。用发光二极管作为相序指示。□㈣图4.1三相电相序指示四、参考电路电路原理简述：某相W(A)经电容C移相作为参考，二相V(B),V(C)输入到由几T2组成的相敏整流放大电路。以发光二极管Di,D2,D3的亮暗程度来判别相序。若相序正确， Di最亮，D2次之，D3最暗，反之相序相反。实验中注意事项：要求输入三相电压对称，因为T1、T2参考相为电源，被测相做输入，只有二者同为正半周时才有整流输出。如图4.1所示电路中W,U,V三相输入为380V，实验中要求有三相对称正弦电源，并注意用电安全。当任选一相为输入时，Di，D2，D3亮暗相反时，可调换输入端。为保证实验安全，可通过三相调压降低输入电压，图中电阻元件阻值成比例降低。五、实验报告独立设计、组装、调试三相电的相序检测电路。写出实验的心得、体会。2.9简单电阻、电容和电感测试电路、设计目的1.1熟悉555构成的RC多谐振荡器使用1.2熟悉反馈电路设计与使用1.3学习RL的暂态应用二、设计内容与要求2.1设计电阻、电容和电感测试电路，能够根据不同数值的电阻、电容和电感，能够在输出端输出不容频率的方波，以达到分辨元件数值的目的。2.1.1电阻100~1M；电容100pF~10000pF;电感100H~10mH。2.2分析电路，分别给出每个档位的元件值的选取，集成块型号的选取，已经预计输出结果。写出总结报告。三、电阻、电容和电感测试电路设计思路简要思路：采用时基电路555构成多谐振荡器，根据输出方波的频率不同，可以计算电阻值和电容值。电感的测量可以利用迟滞比较器 实现。电路原理图分别如下所示：

电路输出方波频率为:1电路输出方波频率为:10.7(R2R)C5Xa测电阻1R 0.5Rx1.4fC由上式可知电阻大小只与输出频率档位设定与器件值选取：由上式可知电阻大小只与输出频率档位设定与器件值选取：f有关。通过测量f就可以获得电阻值。K欧档：R仁2k,选择电容为c=1uF,则输出频率f=64.9Hz-649Hz时，待测电阻RX=0.1k-10k,10K欧档：R1=2k,选择电容为c=0.1uF，则输出频率f=70.7Hz-649Hz时，待测电阻Rx=10k-100k,100K欧档：R1=2k,选择电容为c=0.01uF，则输出频率f=71.3Hz-707Hz时，待测电阻RX=100k-1M,b测电容10.7(R12R)f由上式可知电容大小只与输出频率 f有关。通过测量f就可以获得电容值。档位设定与器件值选取:1)100pF-1000pF档：R1=2M,选择电阻为Rx=10M，则输出频率f=64.9Hz-649Hz时,

待测电容c=100pF-1000pF,2)1000pF-10000pF档：R1=200k,选择电阻为Rx=1M,则输出频率f=64.9Hz-649Hz时，待测电容c=1000pF-10000pF。Rf2ln[2(RiRf2ln[2(RiR2)/RJLx K/f，Rx是电输出方波频率 K/Lx,K为常数,感内阻2ln[2（RR2）/RJgf由上式可知电感大小只与输出频率 f有关。通过测量f就可以获得电感值。档位设定与器件值选取：1） 0.1mH-1mH档：选择电阻为R1=100,R2=10k,Rf=100，则输出频率f=9.42kHz-94.2kHz时，待测电感L=0.1mH-1mH，2）1mH-10mH档：选择电阻为R仁R2=100,Rf=100,则输出频率f=3.6kHz-36kHz时，待测电感L=1mH-10mH，四、常用元器件常用三极管和集成电路及其主要参数见下表。常用集成电路及其主要参数型号电源电压范型号电源电压范围（V）开环差模电压增益（dB）共模抑制比（dB）差模输入电阻（MQ）增益带宽（MHz）转换速率（V/卩S）功耗（Mw）CF741<±22>94>70>0.31.20.5V120(HC741)运放类型CF3253〈土3-±18>80>806150〈0.6低功耗型CF318〈土22>70>7031513宽带型CF715〈土22>74>7416518165高速型CF7650〈土3-±18>120>1201022.5〈0.6高精度型五、参考资料《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社 杨宗善主编1995.1。《电子系统与实践》电子工业出版社杨刚周群主编2004.1。《电子技术实验与课程设计指导模拟电路分册》东南大学出版社郭永贞主编2004.10。《一种测量电感的新方法》电工技术杂志杨永明1998.5第3期.2.10心电放大器的设计一、 设计目的1.1学习三运放电路工作原理与设计方法1.2学习差模信号与共模信号1.3熟悉巴特沃兹低通滤波器的设计二、 设计内容与要求2.1设计心电放大电路，技术指标如下：2.1.1差模放大倍数AVD=1002.1.2共模抑制60dB2.1.3通频带0~30HZ。2.1.4阻带截止深度40dB.2.2写出电路分析，总结报告三、心电放大器基本原理心电放大器在人体心电图以及各种生物信号提取中有种要的作用。人体心电信号是微弱的生物电信号，需要较大的放大倍数和较高的共模抑制比，因此设计三运放放大电路使信号两端尽量对称，将抑制共模干扰。同时50Hz工频干扰无处不在，在第二级采用了 30Hz低通滤波进行滤除，同时滤除高频干扰。放大倍数设计，第一级 9倍，第二级10倍。总体设计框图为：3.1三运放放大电路:V V.R5(2R3/ROR4=当R3=24k,R8=6k,R5=&=24k时，V 9%3 8 5 。该放大器第一级是具有深度电压串联负反馈的电路，所以它的输入电阻很高。如选用相同特性的运放，贝尼们的共模输出电压和飘移电压也都相等，组成差分式电路以后，可以互相抵消，所以它有很强的共模抑制能力和较小的输出飘移电压，同时该电3.2二阶巴特沃兹低通滤波放大电路阶低通滤波器的传递函数Au(s)S2 ——s其中，A1 ，等效品质因数Q=1/(3-A),特征角频率1RC1RC路可以有较高的差模电压增益。截止频率f=30Hz,C=0・1uF,R£2fC，计算得R=53・1k,取标称值为51k,获得的放大倍数为A1 可,四、常用元器件常用三极管和集成电路及其主要参数见下表。常用集成电路及其主要参数型号电源电压范围(V)开环差模电压增益(dB)共模抑制比(dB)差模输入电阻(MQ)增益带宽(MHz)转换速率(V/卩s)功耗(Mw)运放类型CF741(HC741)〈土22>94>70>0.31.20.5V120通用型CF3253〈土3-士18>80>806150<0.6低功耗型CF318〈土22>70>7031513宽带型CF715〈士22>74>7416518165高速型CF7650〈士3-士18>120>1201022.5<0.6高精度型五、参考资料《电子技术基础课程设计》 华中理工大学出版社 杨宗善主编1995.1。《电子系统与实践》 电子工业出版社 杨刚周群主编2004.1。《电子技术实验与课程设计指导 模拟电路分册》 东南大学出版社 郭永贞主编2004.10。《心电信息学》 科学技术文献出版社 张开滋等.1998.《生物医学测量与仪器》 复旦大学出版社王保华20032.11多种信号发生器、设计目的•掌握波形发生器的工作原理。•掌握单片函数发生器5G8038的应用。•掌握多种波形发生器的电路组成及设计方法。二、 设计任务和要求。设计一个能产生方波、三角波和正弦波等多种波形信号输出的波形发生器； 本信号发生器可考虑以专用芯片（如 5G8038）为核心来实现。具体要求如下：1、 输出波形工作频率范围为0.02Hz~20KHz，且连续可调；2、 正弦波幅值土10V，失真度小于1.5%;3、 方波幅值土10V;4、 三角波峰-峰值20V，各种输出波形幅值均连续可调。三、 总体方案设计3.1设计思路波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等，具体设计可以参考以下思路。1用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得到方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出；2用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；3用多谐振荡器产生方波信号输出，方波经滤波可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；4用单片函数发生器5G8038产生方波、三角波和正弦波等多种波形信号输出。3.2原理框图文氏桥振荡器（RC串-并联正弦波振荡器）产生正弦波输出，其主要特点是采用 RC串一并联网络作为选频和反馈网络，其振荡频率 f01/（2RC），改变RC的数值，可得到不同频率的正弦波信号输出。为了使输出电压稳定，须采用稳幅措施。用集成运放构成电压比较器，将正弦波信号变换成方波信号输出。用运放构成积分电路，将方波信号变换成三角波或锯齿波信号输出。2用多谐振荡器实现图中利用滞回比较器的开关作用和具有延时作用的 RC反馈网络构成多谐振荡器，用积分电路将方波变换成三角波信号输出，采用二极管和电阻网络（折线近似法）将三角波的尖顶削平，得到近似正弦波信号输出。3用单片函数发生器5G8038组成多种波形发生器。5G8038的特性[1]5G8038性能特点如下：•输出各类波形的频率漂移小于 50X10-6Hz/C；•通过调节外接阻容元件值， 很容易改变振荡频率，使工作频率在0.001Hz-300kHz范围内可调节。•输出的波形失真小；•三角波输出线性度可优于0.1%。•矩形脉冲输出占空比调节范围可达 1-99%，可获得窄脉冲、方波、宽脉冲输出；•输出脉冲（或方波）电平可从4.2-28V;•外围电路简单（外接元件较少），引出线比较灵活、适用性强。5G8038是上海元件五厂生产的，而国外生产的同类产品 ICL8038的性能特点要优于以互换使用。5G8038引脚排列如图1所示。11 [Illi3]|]0012 14 5八7 丨 ffl】5V；8038利脚排列ffi集成电路5G8038管脚说明：1:正弦波失真调节端；2:正弦波输出端；3:三角波/锯齿波输出端；4:恒流源调节（4脚和5脚外接电阻，以实现占空比的调节）； 5:恒流源调节（外接电阻端）； 6:正电源；7:基准源输出；8:调频控制输入端；9:方波/矩形波输出端（集电极开路输出）； 10:外接电容C；11:负电源或接地端；12:正弦波失真调节；13:空置端；14:空置端。5G8038的典型应用--构成多功能信号发生器⑴5G8038多功能函数发生器的内部结构 [2]和工作原理如图2所示。S25C1SU3S事功肚西社发生器原理疔枢图由5G8038构成的函数发生器原理框图可知：他由 1个恒流充放电振荡电路和1个正弦波变换器组成，恒流充放电振荡电路产生方波和三角波，三角波经正弦波变换器输出正弦波。图中2个比较器C1,C2组成1个参考电压分别设置在 2/3VCC和1/3VCC上的窗口比较强。2个比较器的输出分别控制 RS触发器的置位端和复位端。2个恒流源11,12担任对定时电容C的充放电，而充电和放电的转换则为 RS触发器的输出通过电子开关S的通或断来进行控制。当电子开关 S断开时，电路对外接电容 C充电，当电子开关S接通时，电容C放电，所以，若电路参数设计恰当，可在电容 C上产生良好的三角波，经缓冲器由3脚输出。为了得到在比较宽的频率范围内三角波到正弦波的转换，可用 1个由电阻和晶体管组成的折线近似转换网络将三角波转换为正弦波，由 2脚输出。而用于控制开关 S的信号，即RS触发器的输出，就是方波，经缓冲器由 9脚输出。(2) 5G8038应用电路设计由5G8038构成的多功能信号发生器如图 3所示。为了提高信号源的带负载能力，可使三角波、正弦波信号经由器放大后LM318高速运算放大输出。通过调节电位器Rp1的位置，既可调节函数发生器的输出振荡频率的大小，用来调节输出矩形脉冲又可波的占空比。调节电位器Rp2,可调节输出正弦波信号失真度。调节Rp3,Rp4,可调节信号输出幅度。图中3个电位器Rp1,Rp2,Rp3采用精密多圈电位器。为了使振荡信号获得最