1、模擬電子課程設(shè)計(jì)概論模擬電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它的任務(wù)是使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本理論，基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”也是本課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)課程所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)一步的理解，深化和提高的過程。一， 課程設(shè)計(jì)的目的與要求：進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性，并掌握合理運(yùn)用的原則。學(xué)會(huì)電子電路的獨(dú)立設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試和排除故障的技能。通過查閱資料和裝配，調(diào)試，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。能綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)課題。二課程設(shè)計(jì)具體步驟：根據(jù)設(shè)計(jì)要求與任務(wù)，確定系統(tǒng)的總體方案，并劃出方框圖。選擇合適的器件，劃出各部

2、分功能電路的設(shè)計(jì)電路圖。標(biāo)出原件藏書并列出原件清單。用虛擬一起方針，能夠用虛擬儀器分析電路，除了用理論公式集散參數(shù)指標(biāo)外，還要求用虛擬儀器仿真分析，針對(duì)性修改電路及參數(shù)，檢查結(jié)果是否符合任務(wù)要求。用面包版插件，連接，調(diào)試。要求原件布局合理，走線整齊，性能可靠。用電路版插件，焊接，調(diào)試，直至實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的全部功能。經(jīng)驗(yàn)收合格后寫出完整的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。三課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求：設(shè)計(jì)題目名稱。設(shè)計(jì)任務(wù)和具體要求。設(shè)計(jì)方案方框圖，主要參數(shù)的設(shè)計(jì)。主要元器件的選擇。畫出完整的電路圖和必要的波形圖，電路圖上要標(biāo)出元器件的型號(hào)與參數(shù)值。說明電路的主要工作原理和功能。分析設(shè)計(jì)是否滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)模擬電子電路設(shè)計(jì)課題

3、，應(yīng)有理論設(shè)計(jì)值，實(shí)測(cè)值與虛擬儀器分析打印結(jié)果。設(shè)計(jì)體會(huì)和建議。一多種波形發(fā)生器設(shè)計(jì)在無線電通信，測(cè)量，自動(dòng)控制等技術(shù)中廣泛應(yīng)用各種波形發(fā)生器。常用的是正弦波，矩形波，三角波，方波和鋸齒波。. 設(shè)計(jì)目的：進(jìn)一步加深理解波形發(fā)生電路的原理；熟悉多種波形發(fā)生器的工程設(shè)計(jì)方法；進(jìn)一步熟悉的使用方法。. 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)采用集成運(yùn)算放大器A741組成的能產(chǎn)生頻率為.，幅度為+的正弦波，輸出各種波形工作頻率范圍20HZ20KHZ失真度小于1.5%，幅值為+10V的矩形波，三角波，鋸齒波的多種波形發(fā)生器，并用虛擬電子平臺(tái)仿真實(shí)現(xiàn)。1.3相關(guān)公式及主要器件：運(yùn)用集成放大器A741取R1=R3=

4、10kohm，C1=C2=0.01uf，D1=D2=11V根據(jù)f=1/（2*RC）則F=1/（2*RC）=1/（2*10kohm*0.01uf）=1.597kHz誤差：F=|f-F|=|1.6-1.597|KHz=0.003KHz1.5電路原理圖與波形：文氏電橋方波形成電路三角波發(fā)生電路選頻選擇控制直流電源a: 利用文氏電橋產(chǎn)生正弦波并利用f=1/2RC通過調(diào)節(jié)電阻和電容來調(diào)節(jié)頻率，正弦波的頻率通過輸出端的一個(gè)滑動(dòng)變阻器來調(diào)節(jié)。產(chǎn)生的仿真圖如下，幅度6v，電容有三個(gè)240nf, 24nf,2.4nf 電阻的變化范圍是 2歐姆到52歐姆所以頻率地變化范圍是12.75hz-337.1hz;127.

5、5-3.31khz;1.275khz-33.1khz所以滿足條件b;矩形波發(fā)生圖如下，幅度10v產(chǎn)生三角波如下；C；變?yōu)榫匦尾ㄍㄟ^在滯回比較器U+加電壓圖如下二 有源濾波器設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)目的：1 進(jìn)一步理解有運(yùn)放組成的R C有源濾波器的工作原理。2 熟悉掌握二階BC有源濾波器的工程設(shè)計(jì)方法。3 掌握濾波器基本參數(shù)的測(cè)量方法。4 進(jìn)一步熟悉Multisim高級(jí)分析命令的使用方法。2.2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：根據(jù)參考材料和相關(guān)的資料自擬設(shè)計(jì)方案和電路及調(diào)試步驟，并應(yīng)滿足如下要求：1自行設(shè)計(jì)一低通濾波器，截止頻率為fo=2KHz,Q=0.7,ffo處的衰減速率不低于-30dB/102 自行設(shè)計(jì)一帶通濾波器

6、，中心頻率fo=100Hz,Q=1,通頻帶放大倍數(shù)Au=2,通帶允許的最大波動(dòng)為+-1dB并用虛擬電子平臺(tái)Multisim仿真實(shí)現(xiàn)。2.3電路原理圖及波特圖：2.3.1高通濾波器電路：主要器件：集成放大器COMPATATOR-VIRTUAL R1=R2=4.99K、R3=5.1 K、R4 =9.1 K R3/R4=0.56 Ao=1.56 C1=C2=16nff=1/（2*RC）=1/（2*4.99K*15nf）=2.09kHz 2.3.2帶通濾波器電路：主要器件：集成放大器COMPATATOR-VIRTUAL R=1.6K R4=2R=3.24 C1=C2=1.0vfF=1/（2*RC）=1

7、/（2*1.6 *1.0vf）=102Hz三，繁用電表設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)目的：1 掌握集成有運(yùn)算放大器組成繁用表的工作原理。2 設(shè)計(jì)由集成運(yùn)算放大器741組成的交直流電壓表，電流表和歐姆表的實(shí)際測(cè)量電路。3 學(xué)習(xí)繁用表的組裝和調(diào)試方法。3.2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：1 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)直流電壓表，其測(cè)量范圍為0-15V2 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)直流電流表，其測(cè)量范圍為0-10mA3 設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)交流電壓表，其測(cè)量范圍為0-5V測(cè)量范圍到50HZ-1KHZ4設(shè)計(jì)并仿真一個(gè)歐姆表，其量程為0-1 K3.3設(shè)計(jì)原理和參考電路： 用集成運(yùn)算放大器組成的電流表電路能夠減小普通電流表電路的等效內(nèi)阻；組成電壓表電路能夠提高普通

8、電壓表電路的等效輸入內(nèi)阻；組成歐姆表可以得到線形刻度，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零。在交流電量測(cè)量中可以大大的減小由于二極管伏安特性的非線形和管壓降所造成的測(cè)量誤差。3.3.1直流電壓表：當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到0時(shí)，被測(cè)電壓為維安表示數(shù)乘1k再乘3；15=.0.5mA*1K*33.3.2直流電流表：在理想條件下，-i1*R3=（i1-I）*R2，所以i=（1+R3/R2）可見，改R3/R2的值可以調(diào)節(jié)通過表頭的電流，以提高靈敏度。圖中運(yùn)算放大器輸出端的等效電阻為Rf則i*1Rf=i1*R3+i*Rm將I=（1+R3/R2）代入上式得： i1*Rf=i1R3+（1+R3/R2）*i1Rm所以Rf=R3+Rm*

9、（1+R3/R2）應(yīng)用密定理將Rf折算到運(yùn)算放大器方向輸入端對(duì)地的電阻得Ri=Rf/（1+Avo）可見，應(yīng)用運(yùn)算放大器后，電流表電路的內(nèi)阻比普通電流表內(nèi)阻減少了1+Avo倍。該電路同樣適用于測(cè)量也運(yùn)算放大器共地電路中的較小電流。若被測(cè)電流回路無接地點(diǎn)，則應(yīng)把運(yùn)算放大器的VCC和VDD對(duì)地懸浮起來。3.33交流電壓表該電路為同相輸入放大電路，所以其輸入阻抗很高，二極管橋路和表頭接在運(yùn)算放大器的反饋回路中可減小二極管非線形的影響。理想條件下，負(fù)反饋?zhàn)饔闷仁筊1兩端V1/R1等于被測(cè)交流電壓，流經(jīng)R1的電流i=V1/R1全部流經(jīng)過橋路，其值僅與V1/R1有關(guān)，而與橋路的表頭參數(shù)無關(guān)，i與Vi的全波整

10、流平均值成正比，當(dāng)被測(cè)交流信號(hào)為正弦波電壓（Vi=1.414Visinwt）時(shí)，i=0.9V1/R1，表頭可按有效刻度。有效電壓表U=微安表*300毆；圖中示數(shù)3.3.4交流電流表：理想條件下，I=（1+R1/R2）*i1，顯然表頭讀數(shù)只與被測(cè)交流電流全波整流平均值i1和R1/R2比值有關(guān)，而二極管和表頭的參數(shù)無關(guān)。同理，可用密勒定理將反饋支路電阻折算到輸入端，可證明交流表電阻Ri=Rf/（1+Avo）：3.3.5歐姆表：被測(cè)電阻Rx跨接在運(yùn)算反饋回路中，運(yùn)算的同相輸入端加基準(zhǔn)電壓Vref在理想條件下Vn=Vp=Vref ii=ix所以（Vo-Vref）/Rx=Vref/R1即Rx=（Vo-V

11、ref）R1/Vref流經(jīng)表頭的電流為I=（Vo-Vref）/（R2+R3）整理后得；I=VreRx/(（R2+R3）*R1)可見，電流I與被測(cè)電阻Rx成反比，而且表頭具有線性刻度。改變R1，即可改變歐姆表量程。當(dāng)Rx=0時(shí)，該電路為電壓跟隨器，Vo=Vref，流經(jīng)表頭的電流I=0，所以該歐姆表能自動(dòng)調(diào)零。該電路中穩(wěn)壓管起保護(hù)作用，當(dāng)Rx為無窮，Vo接近于電源電壓，如無穩(wěn)壓管，則表頭過載。加穩(wěn)壓管后，將a點(diǎn)電位鉗住，起保護(hù)表頭作用。當(dāng)Rx為正常量程內(nèi)的阻值時(shí)， a點(diǎn)電位不足以使穩(wěn)壓管擊穿，穩(wěn)壓管不工作，所以不影響電表讀數(shù)。調(diào)節(jié)Rp2使超量程時(shí)的表頭電流略高于滿刻度值。Rp2用于滿量程調(diào)節(jié)。R1

12、=1k R2=12 k R3=8 k四；選做題一；水位報(bào)警器圖中開關(guān)相當(dāng)于水位，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)會(huì)出現(xiàn)報(bào)警聲既水位上升到警戒線時(shí)就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警聲二；會(huì)叫會(huì)眨眼的動(dòng)物當(dāng)運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)發(fā)光二級(jí)管閃爍，并且有聲音。三：控溫繼電器五；心得體會(huì)經(jīng)過三天的艱苦奮斗終于是課程設(shè)計(jì)有所成果，在每一次經(jīng)過無數(shù)調(diào)試之后出現(xiàn)自己想要的數(shù)據(jù)時(shí)心中感到異常的興奮和滿足，并且從這次課程設(shè)計(jì)中學(xué)到了許多許多，課本中的知識(shí)真正用于設(shè)計(jì)用于實(shí)際才知道原來學(xué)的知識(shí)真的很有用，我經(jīng)過課程設(shè)計(jì)我感覺自己對(duì)書本中的內(nèi)容了解的更徹底，使自己有了又一次大的進(jìn)步，通過課程設(shè)計(jì)我感覺到互相學(xué)習(xí)的重要，有時(shí)也許就是一個(gè)很小的知識(shí)點(diǎn)就可能導(dǎo)致一個(gè)設(shè)計(jì)崩潰，通過同學(xué)之間的相互檢查我們提升了自己也幫助了別人，通過課程設(shè)計(jì)我感到模電真的很有實(shí)用性，我發(fā)現(xiàn)我現(xiàn)在才算真真正正