模电课设实验报告

河北科技大学课程设计报告学生姓名：xxx学号：120701103专业班级：xxx课程名称：模拟电子技术根底学年学期：2013—2014学年第一学期指导教师：王彦朋蔡明伟2013年12月课程设计成绩评定表学生姓名xxx学号120701103专业班级xxx起止时间2013.11~2014.1设计题目LM324构成的信号发生器课程设计成绩考核内容成绩1.实验室电路测试完成情况2.课程设计报告完成情况3.考试成绩4.实际电路完成情况5.实验出勤情况6.实验报告完成情况7.实验完成情况8.仿真电路完成情况课程设计成绩指导教师：年月日目录TOC\o"1-3"\h\u19737一任务 -1-31779二电路原理图-1-24383三单元电路设计-1-50411.稳压电源单元电路设计-1-45402.正弦波单元电路设计-2-264753.方波单元电路设计-3-20764〔1〕过零比拟器及限幅电路-3-1345〔2〕反相比例运算放大电路-4-166044.三角波单元电路设计-5-17115四元件明细表-6-23952五安装与调试-7-25025六收获体会-7-10987七附录-8-13929八参考文献 -8-一任务利用LM324芯片及相应电阻电容设计并制作出信号发生器，其中包括RC振荡正弦波发生器、过零比拟器、反相比例运算放大电路、及积分放大电路四局部。利用整流管，LM7812、LM7912和适当电容设计并制作出输出为±12V稳压电源，以提供应LM324使用。二电路原理图信号发生器结构框图如下：三单元电路设计1.稳压电源单元电路设计市电网220V频率50Hz的交流电经过变压器变压、整流、滤涉及LM7812、LM7912稳压模块稳压之后输出稳定的±12V电压以供应LM324使用。2.正弦波单元电路设计如下图，有运算放大器LM324A、负反应支路R1、R4、构成放大环节，R2、C1，R3、C2组成的串RC并联网络构成正反应支路。负反应支路中接入二极管D1、D2可以帮助实现振荡幅度的自动稳定。电路要求闭环增益Au≥3，可以通过调节电位器R4改变放大倍数Au满足振幅条件，振荡频率为ƒ=1/(2πRC)。振荡电路的最大振荡幅度和最高振荡频率受到运算放大器最大输出幅度和转换速率等指标的限制。在Multisim软件仿真中，该电路UO1仿真输出波形如下：3．方波单元电路设计〔1〕过零比拟器及限幅电路如图，过零比拟器其阈值电压=0V。集成运放工作在开环状态，由于限幅电路的存在，其输出电压为±。本电路图中，=5V。在Multisim软件仿真中，该电路UO2仿真输出波形如下：〔2〕反相比例运算放大电路当运算放大器的开环增益为无穷大时，反相比例放大器的闭环电压增益为式中——反相输入电阻；——反应电阻。在本电路图中=1/5。在Multisim软件仿真中，该电路UO3仿真输出波形如下：4.三角波单元电路设计如下图，由于集成运放的同相输入端通过R9、R10并联接地，==0，为“虚地”。电路中，电容C3中电流等于电阻R8中电流==输出电压与电容上电压的关系为而电容上电压等于其电流的积分，故在求解t1到t2时间段的积分值时式中为积分起始时刻的输出电压，即积分运算的起始值，积分的终值时t2时刻的输出电压。在Multisim软件仿真中，该电路UO4仿真输出波形如下：四元件明细表RefDes系列值制造商12V图形连接器12V-12V图形连接器-12VUO1目录TOC\o"1-3"\h\u17302一任务 -2-25442二电路原理图 -2-31252三单元电路设计 -2-326171.稳压电源单元电路设计 -2-205082.正弦波单元电路设计 -2-176973．方波单元电路设计 -2-21799〔1〕过零比拟器及限幅电路 -2-10887〔2〕反相比例运算放大电路 -2-250924.积分放大电路设计 -2-31976四元件明细表 -2-28570目录 -2-30487五安装与调试 -2-1237六收获体会 -2-26157七附录 -2-31961八参考文献 -2-目录28817一任务 -2-32457二电路原理图 -2-24456三单元电路设计 -2-30781.稳压电源单元电路设计 -2-19342.正弦波单元电路设计 -2-26513．方波单元电路设计 -2-30835〔1〕过零比拟器及限幅电路 -2-1696〔2〕反相比例运算放大电路 -2-242984.积分放大电路设计 -2-26893四元件明细表 -2-32596目录 -2-5467五安装与调试 -2-9185六收获体会 -2-13556七附录 -2-123八参考文献 -2-图形连接器UO1UI2图形连接器UI2UO2图形连接器UO2UI3图形连接器UI3UO3图形连接器UO3UI4图形连接器UI4UO4图形连接器UO4V1POWER_SOURCES220Vrms50Hz0°Generic地线POWER_SOURCESGenericU1OPAMPLM324ADIPC-7351UVOLTAGE_REGULATORLM7812CTGenericU3VOLTAGE_REGULATORLM7912CTGenericC1CAPACITOR0.01µFC2CAPACITOR0.02µFC3CAPACITOR0.01µFC4CAP_ELECTROLIT1000µFC5CAP_ELECTROLIT1000µFC6NON_IDEAL_RLC0.01uGenericC7NON_IDEAL_RLC0.01uGenericD1DIODE1N4149IPC-2221A/2222D2DIODE1N4149IPC-2221A/2222D3ZENER1N5229BIPC-2221A/2222D4ZENER1N5229BIPC-2221A/2222D5FWB1G4B42IPC-2221A/2222R1RESISTOR10kΩR2RESISTOR19.894kΩR3RESISTOR19.894kΩR4POTENTIOMETER100kΩKey=AR5RESISTOR200kΩR6RESISTOR5kΩR7RESISTOR1kΩR8RESISTOR20kΩR9RESISTOR200kΩR10RESISTOR20kΩT1TRANSFORMERTEMPLATE_1P2S_TAP_TMODELGeneric五安装与调试在课程设计过程中，我们小组成员分工合作，共同完成了课设任务。首先，由xxx和xxx同学负责在电脑上使用Multisim进行电路的仿真验证，同时参考模电课本及实验指导教材，分析仿真波形，修改数据，最终得到了符合条件的电路。由xxx和xxx同学进行电路焊接工作，在实际焊接之前，我们四人先进行了电子元器件放置的讨论，在电路板上预先决定好每个元件的位置，充分利用万用板的空间资源。由于前期的元器件位置的斟酌安排，后期的焊接工作得以顺利完成，并且在电路出现问题的时候能够迅速确实定故障所在。在我们实际的电路调试过程中，出现了很多问题，我们认真分析，各个击破。波形发生电路焊接和调试工作进行的比拟顺利，第一次接通±12V直流电源后，经过简单的滑动变阻器的调整，即出现了我们想要的正弦波波形。在焊接和调试稳压电源模块时，第一次焊接完成后接通变压器输出的交流电时，电源不能输出正常的直流电压，我们仔细进行了电路的分析并借助互联网搜集资料，终于发现原来我们把LM7912稳压模块的引脚功能弄错了，对LM7812稳压模块认识的思维惯性造成了这一次的错误。这个问题解决之后，电源能够正常输出稳定的±12V电压，然而在我们打算验收之前又出现了重大的人为错误，错将本应加载到电源输入端的交流电加到了+12V的输出端，导致电路严重发热，LM7812被烧毁，后来经过更换了7812之后，我们的电路终于能够正常工作，并通过了验收。六收获体会“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行”。通过这次模电课程设计，我对模电课上的知识有了更加感性的认识，各种电路原理图记忆的更加深刻。在Multisim软件的学习和使用过程中，我进一步明白了自学的重要性，我从放置元件，连接元件一步步开始，认识了如何在库中搜寻元件，如何修改元件的属性以及Multisim软件中各种虚拟仪器的使用。尤其值得记住的一件事是，我通过阅读Multisim软件的英文帮助文档，学会了怎么建立一个多原理图的垂直设计〔Multi-SheetHierarchicalDesign〕，把独立的模块通过在原理图上放置的HB/SC连接器连接起来，使原理图看起来更加简洁和直观，也为报告的编写提供了很漂亮的原理图。此外，我还发现了Multisim原理图导出的简单方法：在编辑区直接选中想要导出的原理图，然后在Word里粘贴，这样