模擬電路課程設(shè)計

模擬電路課程設(shè)計 要求：下面有四個設(shè)計課題，每三個人一組，選擇兩個課題，其中課題一為必選課題，將課題一設(shè)計制作的產(chǎn)品作為其他課題的部件。 課題一 半導(dǎo)體直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計和測試 一、設(shè)計目的 1、學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方法； 2、研究直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方案； 3、掌握直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓系數(shù)和內(nèi)阻測試方法； 二、 設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo) 1、 技術(shù)指標(biāo)：要求電源輸出電壓為正負(fù)12V或正負(fù)9V或正5V（根據(jù)需要定），輸入電壓為交流220V，最大輸出電流為IL=500mA，穩(wěn)壓系數(shù)Sr≤5%，電網(wǎng)電壓波動正負(fù)10%。 2、 設(shè)計要求 （1） 設(shè)計一個能輸出正負(fù)12V的直流穩(wěn)壓電源； （2） 要求繪出原理圖，并用Protel畫出印制板圖； （3） 根據(jù)設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo)設(shè)計好電路，選好元件及參數(shù)； （4） 在萬能板或面包板上制作一臺直流穩(wěn)壓電源； （5） 測量直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓系數(shù)； （6） 測量直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻； （7） 擬定測試方案和設(shè)計步驟； （8） 寫出設(shè)計性報告。 三、 設(shè)計提示 1、 設(shè)計電路框圖如圖所示， 穩(wěn)壓電路若使用分離元件要有取樣、放大、比較和調(diào)整四個環(huán)節(jié)，晶體管選用3DD或3DG等型號；若用集成電路選7812和7912穩(wěn)壓器。 測量穩(wěn)壓系數(shù)，在負(fù)載電流為最大時，分別測得輸入交流比220V增大和減小10%的輸出Δvo，并將其中最大一個代入公式計算Sr，當(dāng)負(fù)載不變時，Sr=ΔVoVI/ΔVIVO。 測量內(nèi)阻，在輸入交流為220V，分別測得負(fù)載電流為0及最大值時的ΔVo，ro=ΔVO/ΔIL。 2、 實驗儀器與參考書提示 （1） 自耦變壓器一臺 （2） 數(shù)字萬用表 （3） 數(shù)字電壓表 （4） 變阻器、面包板或萬能板 （5） 智能電工實驗臺 參考書：《電工學(xué)》電子工業(yè)出版社； 《晶體管直流穩(wěn)壓電源》遼寧科技出版社。 四、 設(shè)計報告要求 1、 選定設(shè)計方案； 2、 擬出設(shè)計步驟，畫出電路，分析并計算主要元件參數(shù)值； 3、 列出測試數(shù)據(jù)表格。 五、設(shè)計總結(jié) 1、總結(jié)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方法和運用到的主要知識點，對設(shè)計方案進(jìn)行比較。 2、總結(jié)直流穩(wěn)壓電源主要參數(shù)的測試方法。 課題二 簡易信號發(fā)生器設(shè)計 一、 設(shè)計目的 1、掌握信號發(fā)生器的設(shè)計方法和測試技術(shù)。 2、了解單片函數(shù)發(fā)生器IC8038的工作原理和應(yīng)用。 3、學(xué)會安裝和調(diào)試分立元件與集成電路組成的多級電子電路小系統(tǒng)。 二、 設(shè)計技術(shù)指標(biāo)與要求 1、 設(shè)計要求 基本要求：A、電路能輸出正弦波、方波和三角波等三種波形； B、輸出信號的頻率要求可調(diào)； C、擬定測試方案和設(shè)計步驟； D、根據(jù)性能指標(biāo)，計算元件參數(shù)，選好元件，設(shè)計電路并畫出電路圖； E、在面包板上或萬能板上安裝電路； F、測量輸出信號的幅度和頻率； H、寫出設(shè)計性性報告。 擴展要求：輸出信號的幅度和頻率要求連續(xù)可調(diào)，幅度范圍為0-5V，頻率范圍100Hz-10KHz。 2、 技術(shù)指標(biāo) 頻率范圍：100Hz-1KHz，1Kz-10KHz；輸出電壓：方波VP-P≤24V，三角波VP-P=6V，正弦波VP-P=1V；方波tr小于1uS。 三、 設(shè)計提示 方案提示： 1、設(shè)計方案可先產(chǎn)生正弦波，然后通過整形電路將正弦波變成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可先產(chǎn)生三角波-方波，再將三角波變成正弦波。如下框圖所示。 2、用單片集成芯片IC8038實現(xiàn)，但這種方案要求幅度和頻率都可調(diào)，可采用數(shù)字電位器加程控放大器實現(xiàn)。 3、用單片機和A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)，編寫相應(yīng)的程序即可實現(xiàn)。 設(shè)計用儀器：示波器1臺，晶體管毫伏表，萬用表1塊，低頻信號發(fā)生器， 實驗面包板或萬能板，智能電工實驗臺。 設(shè)計用主要器件：雙運放uA747（或7412一只）、差分管3DG100四個；IC8038、數(shù)字電位器一個；89C51、D/A0832一塊。電阻電容若干。 參考書：《電子線路設(shè)計、實驗、測試》 四、設(shè)計報告要求 1、選定設(shè)計方案； 2、擬出設(shè)計步驟，畫出設(shè)計電路，分析并計算主要元件參數(shù)值； 3、列出測試數(shù)據(jù)表格； 4、進(jìn)行總結(jié)和分析，并寫出設(shè)計性報告。 五、設(shè)計總結(jié)與思考 1、總結(jié)信號發(fā)生器的設(shè)計和測試方法； 2、總結(jié)設(shè)計信號發(fā)生器所用的知識點； 3、三角波的輸出幅度是否可以超過方波？ 4、IC8038的輸出頻率與哪些參數(shù)有關(guān)？如何減小失真？ 課題三 音響放大器的設(shè)計 一、 設(shè)計目的 1、解集成功率放大器內(nèi)部電路工作原理 2、掌握其外圍電路的設(shè)計與主要性能參數(shù)測試方法 3、掌握音響放大器的設(shè)計方法與電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù) 二、 設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo) 1、技術(shù)指標(biāo) 額定功率P≥0。3W，負(fù)載阻抗為10Ω，頻率響應(yīng)范圍為50Hz-20KHz，輸入阻抗大于20KΩ，放大倍數(shù)≥20dB。 2、設(shè)計要求 A、 設(shè)計話音放大與混合前置放大器、音調(diào)控制級、功率放大級； B、 選定元器件和參數(shù)，并設(shè)計好電路原理圖； C、在萬能板或面包板上進(jìn)行電路安裝調(diào)測； D、測試輸出功率； E、測試輸入阻抗； F、寫出設(shè)計報告。 三 、設(shè)計提示 1、音響放大器的設(shè)計框圖如圖4-1所示， 2、音響放大器各級增益分配如圖4-2所示， 3、設(shè)計用儀器：示波器1臺，晶體管毫伏表，萬用表1塊，低頻信號發(fā)生器，實驗面包板或萬能板，智能電工實驗臺。 4、設(shè)計用主要器件：雙運放LM324三塊、LA4102、高阻話筒20K一個、揚聲器一個、電阻電容若干。 參考書：《電子線路設(shè)計、實驗、測試》 四、設(shè)計報告要求 1、選定設(shè)計方案； 2、擬出設(shè)計步驟，畫出設(shè)計電路，分析并計算主要元件參數(shù)值； 3、列出設(shè)計電路測試數(shù)據(jù)表格； 4、進(jìn)行設(shè)計總結(jié)和分析，并寫出設(shè)計報告。 五、設(shè)計總結(jié)與思考 1、總結(jié)話音放大器的設(shè)計和測試方法； 2、總結(jié)設(shè)計話音放大器器所用的知識點； 課題四 單級阻容耦合晶體管放大器設(shè)計 一、 設(shè)計目的 1、學(xué)習(xí)晶體管放大器的設(shè)計方法； 2、研究靜態(tài)工作點對輸出波形的影響及靜態(tài)工作點的調(diào)整方法； 3、掌握靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)和輸入電阻、輸出電阻的測試方法； 4、研究信號源內(nèi)阻對波形失真的影響。 二、設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo) 1、技術(shù)指標(biāo)：電源電壓為12V，Vi=10mV，外接負(fù)載2K，工作頻率100Hz-500KHz，電壓放大倍數(shù)大于50，輸入電阻大于2K，Ro<3K。 2、設(shè)計要求 （1）設(shè)計一個分壓式電流負(fù)反饋偏置的單級共射極小信號放大器，輸入和輸出分別用電容和信號源及負(fù)載隔直流，設(shè)置靜態(tài)工作點，計算電路元件參數(shù)，擬定測試方案和步驟； （2）在面包板或萬能板上安裝好電路，測量并調(diào)整靜態(tài)工作點。 （3）測量設(shè)計好的電路的偏置電壓和電流； （4）測量所設(shè)計電路的實際電壓放大倍數(shù)； （5）測量所設(shè)計電路的實際輸入、輸出電阻； （6）給所設(shè)計的電路加上頻率為20Kz，大小合適的正弦波，調(diào)節(jié)偏置電阻，用示波器預(yù)測輸出波形在無失真、飽和失真和截止失真三種情形下，記錄相應(yīng)的偏置電阻大小、ICQ和波形，并繪制表格； （7）用EWB對電路進(jìn)行仿真，打印仿真結(jié)果； （8）寫出設(shè)計報告。 二、 設(shè)計提示 （1） 偏置電阻計算 小信號時ICQ取0.5~2mA，UBQ=（1/3~1/5）UCC；I1=（5~10）IBQ；可確定相應(yīng)的RB1、RB2、RE；由AV=-β/rbe×RL/，rbe=300+26β/ICQ，RL/=RC//RL，可求得RC。 （2） Ri和Ro測試電路 Ri測量：如圖1-1所示， 輸入Ui為1000Hz，6mV，改變R使U2=U1/2， 則ri=R。 Ro測量：如圖1-2所示，輸入Ui為1000Hz，6mV。K斷開，測量Uo；K閉合，調(diào)節(jié)R使Uo/=1/2Uo，則ro=R。 （3）實驗器件和儀器提示 設(shè)計儀器：智能電工實驗臺，示波器1臺，晶體管毫伏表，萬用 表1塊，低頻信號發(fā)生器，實驗面包板或萬能板，智能電工實驗臺。 設(shè)計器件：三極管為8050，r/bb=300，hfe=200；電容0.1uF2個，2uF1個；電位器1個；電阻4個。 參考書：《電子線路設(shè)計、實驗、測試》 三、 設(shè)計報告要求 1、 列出設(shè)計步驟，畫出電路，標(biāo)出元件數(shù)值。 2、 比較實測指標(biāo)和設(shè)計要求指標(biāo)。 3、 列出測試數(shù)據(jù)表格。 4、 分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響。 四、 設(shè)計思考與總結(jié) 1、 總結(jié)放大器的設(shè)計方法和運用到的主要知識點。 2、 總結(jié)放大器主要參數(shù)的測試方法。 3、 分析信號源內(nèi)阻對輸出波形失真的影響。 4、 對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析。 附錄 設(shè)計報告內(nèi)容 （1） 主要技術(shù)指標(biāo) （2） 設(shè)計用儀器和設(shè)備 （3） 電路工作原理 （4） 電路設(shè)計與計算、電路裝調(diào) （5） 主要技術(shù)指標(biāo)測量（要求列表） （6） 誤差分析 （7） 設(shè)計分析與研究 （8） 設(shè)計總結(jié) 設(shè)計時間：2004年上學(xué)期，每班兩周，兩周內(nèi)必須完成產(chǎn)品制作和設(shè)計報告。 設(shè)計材料：電阻、電容按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格每個規(guī)格200個，電位器2K 60個，1K電位器60個，100K電位器60個，10K電位器80個，470K電位器60個，47K電位器 40 塊，變壓器6W60個，整流二極管300個，穩(wěn)壓塊7812和7912各60塊，7809和7909各20塊，7805 20塊，IC8038 20塊，uA747 40塊，uA741 40塊，三極管BG319、3DG100各 80個，LM324 30塊，LA4100 30塊，D/A0832 20塊，AT89C52 10塊，電源接插件若干。