第一篇：湖南工學(xué)院模電課程設(shè)計(jì)

第一章正負(fù)12V直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)

1.1總設(shè)計(jì)方案

1.1.1方框圖及工作原理圖

+U1-電源變壓器U2整流電路U3濾波電路U3穩(wěn)壓電路+Uo-圖1多輸出線(xiàn)性直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)的原理圖

圖2穩(wěn)壓電源的整流與穩(wěn)壓過(guò)程

1.1.2子框圖及原理說(shuō)明

（1）變壓器：電網(wǎng)供電電壓交流220V（有效值）50Hz，要獲得直流輸出首先必須采用電源變壓器將電源電網(wǎng)電壓降低獲得所需電壓。變壓器的變比有變壓器的副邊電壓確定的。

（2）整流電路：降壓后的交流電壓，通過(guò)整流電路變成脈沖的直流電壓，但其幅值變化大。

（3）濾波電路：脈沖打的直流電壓需經(jīng)過(guò)濾波電路變成平滑，買(mǎi)東西奧德直流電壓，即將交流部分去掉，保留其直流部分。

（4）穩(wěn)壓電路：濾波后的直流電壓，再通過(guò)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，使可得到基本不變的穩(wěn)壓直流電壓輸出，供給負(fù)載。1.1.3方案選擇

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的性能指標(biāo)，選擇三端穩(wěn)壓芯片為W7812、W7805、W7912、W7905來(lái)穩(wěn)定，達(dá)到輸出電壓為正負(fù)12V和正負(fù)5V。

圖3電路原理圖

1.2單元電路設(shè)計(jì)

1.2.1三端穩(wěn)壓器

集成穩(wěn)三端穩(wěn)壓器具有體積小，外圍元件少，調(diào)整簡(jiǎn)單，使用方便且性能好穩(wěn)定性高，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

常見(jiàn)的有固定式和可調(diào)式兩類(lèi)集成三端穩(wěn)壓器，內(nèi)部多以型串聯(lián)穩(wěn)壓電源為主，還有適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾 過(guò)熱等保護(hù)電路。一般固定式較便宜，可調(diào)式較貴，性能也好些，功率也較大。

查資料知道芯片W7812（W7809）和W7912(W7905)的輸入電壓的范圍為（8~40V）輸出電壓為（5~24V），最小（輸入~輸出）電壓差為2~2.5，電壓調(diào)整率為50~300mV，電流調(diào)整率為12~15mA,溫度系數(shù)為300攝氏度，紋波抑制比65dB，進(jìn)過(guò)調(diào)整電阻可使輸出電壓為正負(fù)12V。最大允許輸出電流為1.5A。

圖4穩(wěn)壓器構(gòu)成的穩(wěn)壓管

1.2.2變壓器的選擇

工作原理：當(dāng)變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1，流過(guò)一次繞組的電流為I1,則該電流在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生交變磁通，使一次繞組和二次繞組發(fā)生電磁聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變磁通穿過(guò)這兩個(gè)繞組就會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的最大值成正比，繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓高，繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓低，當(dāng)變壓器二次側(cè)開(kāi)路，即變壓器空載時(shí)，一二次端電壓與一二次繞組匝數(shù)成正比，變壓器起到變換電壓的目的。

當(dāng)變壓器二次側(cè)接入負(fù)載后，在電動(dòng)勢(shì)E2的作用下，將有二次電流通過(guò)，該電流產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，也將作用在同一鐵芯上，起到反向去磁作用，但因主磁通取決于電源電壓，而U1基本保持不變，故一次繞組電流必將自動(dòng)增加一個(gè)分量產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)F1,以抵消二次繞組電流所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)F2,在一二次繞組電流L1、L2作用下，作用在鐵芯上的總磁動(dòng)勢(shì)（不計(jì)空載電流I0),F1+F2=0, 由于 F1=I1N1,F2=I2N2,故 I1N1+I2N2=0,由式可知，I1和I2同相，所以：

I1/I2=N2/N1=1/K

式1-1

由式可知，一二次電流比與一二次電壓比互為倒數(shù)，變壓器一二次繞組功率基本不變，（因變壓器自身?yè)p耗較其傳輸功率相對(duì)較小），二次繞組電流I2的大小取決于負(fù)載的需要，所以一次繞組電流I1的大小也取決于負(fù)載的需要，變壓器起到了功率傳遞的作用。

設(shè)變壓器的輸出電壓為V2，負(fù)載電壓為VL則有:

VL=（1.1~1.2）V2=12V

式1-2

計(jì)算得出V2=10V。

根據(jù)電路的指標(biāo)，我們應(yīng)當(dāng)選一個(gè)把220V交流電壓降為12V的變壓器。

1.2.3整流電路的選擇

由于電路簡(jiǎn)單本實(shí)驗(yàn)采用的是單相橋式的整流電路，他是由四個(gè)二極管組合而成，原理是利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑳](méi)半個(gè)周期只有對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)二極管導(dǎo)通，另外兩個(gè)截止，從而把交流電流變?yōu)榱酥绷麟娏鳌Ｆ渲性O(shè)二極管的電流為ID,負(fù)載電流為IL，則有：

IL= 2ID =500mA

式1-3

計(jì)算的ID=250mA。所以本實(shí)驗(yàn)采用的整流二極管為L(zhǎng)T KBJ608G型號(hào)的。

1.2.4濾波電路的選擇

濾波電路用于除去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗原件組成，本實(shí)驗(yàn)采用并聯(lián)電容來(lái)達(dá)到濾波的效果，其中所需要的電容為C，則由一般取

RLC>=(3~5)T/2

式1-4

其中式中的T=20ms, RL為負(fù)載的最小電容，算出本實(shí)驗(yàn)所需的電容為：并聯(lián)兩個(gè)C=2200uF和C=10uF的電容。

注意：應(yīng)為大電容電解電容有一定的繞制電感的分布電感，易引起自己震蕩，形成高頻干擾，所以穩(wěn)壓器的輸入、輸出端并入小容量電容用來(lái)抵消電感效應(yīng)，抑制高頻干擾。

1.2.5負(fù)載電阻的選擇

由式

I0(AV)=U0/RL=0.9U2/RL 式1-5

首先應(yīng)在變壓器的副邊接入保險(xiǎn)絲FU，以防電源輸出端短路損壞變壓器或其它器件，整流濾波電路主要檢查整流二極管是否接反，否則會(huì)燒壞變壓器，檢查無(wú)誤后，通電測(cè)試（可用調(diào)壓器逐漸將輸入交流電壓升到220V），用滑動(dòng)變阻器做等效的負(fù)載，用示波器觀察輸出是否正常。

1.3工作原理

1.3.1整流電路原理圖

圖5 整流電路

由整流的波形圖我們可以看到變壓器的輸出電壓由交流經(jīng)過(guò)單線(xiàn)橋整流器后變成了直流電壓。

1.3.2濾波電路原理圖

圖6波電路及波形

利用電容的充放電來(lái)達(dá)到濾波效果，使電路的性能更好，所以一般選電容選容量大一點(diǎn)，這樣時(shí)間常數(shù)就大些，電容的放電時(shí)間就長(zhǎng)一些濾波效果就會(huì)更好。

第二章元件焊接及測(cè)試

2.1部分元件清單

主要有12V雙線(xiàn)輸出變壓器一個(gè)，單橋式整流二極管器件一個(gè)，萬(wàn)用電板一塊，三端穩(wěn)壓芯片78M和79L各兩片，發(fā)光二極管兩個(gè)，電容2200uF兩個(gè)個(gè) 10uF和0.1uF各兩個(gè)，阻值為1K歐姆的限流電阻兩個(gè)。

2.2電路的焊接

在焊接電路之前，我們先要通過(guò)初步測(cè)試得到數(shù)據(jù)計(jì)算，在經(jīng)過(guò)仿真，最后根據(jù)原理圖，將所選的元件一一焊接上去。

焊接時(shí)要對(duì)各個(gè)功能模塊電路進(jìn)行單個(gè)的測(cè)試，需要是設(shè)計(jì)一些臨時(shí)電路用于測(cè)試。測(cè)試電路時(shí)，必須要保證焊接的正確，才能打開(kāi)電源，一方元器件的燒壞。注意穩(wěn)壓器的輸入輸出管腳和橋式整流電路中二極管的極性，不應(yīng)接反。按照原理圖焊接是要保證可靠的接地。

先應(yīng)在變壓器的副邊接入保險(xiǎn)絲FU，一放電源輸出端短路損壞變壓器或其他的器件，整流濾波電路主要檢查二極管是否接反，否則會(huì)損壞變壓器。檢查無(wú)誤后，通電測(cè)試，用滑動(dòng)變阻器變阻器做等效負(fù)載，用示波器觀察輸出是否正常。

2.3穩(wěn)壓電源的性能及測(cè)試方法

2.3.1直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試測(cè)試方法

一、調(diào)試所需器材：

1、直流穩(wěn)壓電源

2、示波器

3、字萬(wàn)用表

4、多功能試驗(yàn)臺(tái)等等

二、直流穩(wěn)壓電源通過(guò)電測(cè)試之前，必須認(rèn)真對(duì)安裝電路進(jìn)行下一項(xiàng)的檢查：

1、電源變壓器的絕緣層電阻的測(cè)試，以防止變壓器漏電，危及人身和設(shè)備安全。如果用萬(wàn)用表高電阻檔測(cè)，則其指示電阻均應(yīng)為無(wú)窮大。

2、源變壓器的一次和二次繞組不能搞錯(cuò)，否則將會(huì)造成變壓器損壞或電源故障。

3、整流橋的引腳和濾波電容的極性不能接反，否則將會(huì)損壞元器件。

4、三端穩(wěn)壓器的輸入 輸出和公共端一定要識(shí)別清楚，能不能接錯(cuò)，特別是公共端不能開(kāi)路，一旦開(kāi)路，輸出電壓U0很可能接近U1，導(dǎo)致負(fù)載損壞。

5、檢查負(fù)載不應(yīng)該有短路的現(xiàn)象。

三、直流穩(wěn)壓電源的調(diào)整測(cè)試一般分為以下幾部分：

1、空載檢查測(cè)試：接通220V交流電壓，用萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量變壓器的二次交流電壓值，其值應(yīng)符合要求。

2、加載檢查測(cè)試：上述檢查符合要求后，則穩(wěn)壓電路基本正常，此時(shí)可接上額定負(fù)載R并調(diào)節(jié)輸出電壓，使其為額定值，觀察其是否符合要求，如有干擾或自激震蕩，則應(yīng)法消除。2.3.2 輸出電壓

輸入端接220V的交流電壓，用數(shù)字萬(wàn)用表接輸出端，讀出示數(shù)即為輸出電壓V0。2.3.3波電壓

疊加在V0的交流電壓分量，一般為mV級(jí)，可用示波器放大器放大后觀察其峰值。

2.3.4最大輸出電流

輸出端接負(fù)載電阻RL,直到輸出電壓Vo減少5%，此時(shí)劉靜負(fù)載電阻的電流即為最大值Iom.2.3.5壓系數(shù)

在負(fù)載電流 環(huán)境 溫度不變的情況下，輸入電壓的相對(duì)變化引起輸出電 的相對(duì)變化。

測(cè)量穩(wěn)壓系數(shù)，在負(fù)載電流為最大時(shí)，分別測(cè)的輸入交流比220V增大和減 少百分之五的輸出電壓V0，并將其中最大一個(gè)帶入公式進(jìn)行計(jì)算。

由式

式1-6 帶入公式得出穩(wěn)壓系數(shù)為5%。

穩(wěn)壓系數(shù)又稱(chēng)為輸入穩(wěn)定系數(shù)，反應(yīng)輸入電壓變化時(shí)輸出電壓維持不變的能力，穩(wěn)壓系數(shù)越小則說(shuō)明穩(wěn)壓性能越好。

總結(jié)與分析

一、誤差分析

1、若紋波電壓過(guò)大，說(shuō)明濾波電容的容量太小，我們可以加大濾波電容的容量，使其輸出電壓的紋波成分減少同樣的分量的值；

2、若穩(wěn)壓系數(shù)或電流調(diào)整率過(guò)大，原因有一個(gè)，就是變壓器的副邊電壓過(guò)大導(dǎo)致輸出電壓差值大；

3、若輸出電流值過(guò)小，則是穩(wěn)壓器輸入電壓U1太高式穩(wěn)壓器功耗增大，導(dǎo)致電源效率下降，使最大輸出電流有所下降；

4、若電源負(fù)載的能力差，我們可以將變壓器的副邊電壓調(diào)大，使穩(wěn)壓器的輸出電壓變化范圍增大，從而使輸出電阻變小，來(lái)滿(mǎn)足要求。

二、設(shè)計(jì)總結(jié)及心得

（一）設(shè)計(jì)總結(jié)

1、輸出電壓正負(fù)11.56V和正負(fù)4.86V基本滿(mǎn)足要求，為提高精確度可使用穩(wěn)壓管。

2、電路中的阻值為1K歐姆的限流電阻和二極管D2是用指示電路正常工作定電路的輸出其容量一般比較小，這里采用的是0.1uF和10uF的電容。

3、重要的是我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及充分利用手頭資源來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使我們學(xué)習(xí)課堂之外應(yīng)用于生活當(dāng)中，同時(shí)在動(dòng)手做電路的過(guò)程當(dāng)中深刻的體會(huì)到了動(dòng)手要小心細(xì)致，不能馬虎了事，往往一些細(xì)致失誤可能導(dǎo)致電路的失敗而不能正常工作，所以有機(jī)會(huì)的話(huà)，我會(huì)做一個(gè)更加實(shí)用有價(jià)值的電源！

（二）結(jié)束語(yǔ)

本設(shè)計(jì)主要利用電愿變壓器 整流二極管 濾波電容及集成穩(wěn)壓器（固定式）來(lái)設(shè)計(jì)同同時(shí)輸出正負(fù)5V正負(fù)12V的直流穩(wěn)壓電源。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用元器件較少，又不需要投切的開(kāi)關(guān)，干擾源和瞬變?cè)肼曄鄳?yīng)地大大減少；系統(tǒng)的可靠性好，其精度高，成本低，便于維修，且可作為一個(gè)獨(dú)立的模塊為其他電子設(shè)備提供電能。

通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，使我更加鞏固了這兩年來(lái)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也增強(qiáng)了自己靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)到實(shí)踐中的能力。此外，也深深地體會(huì)到了做學(xué)問(wèn)一定要有認(rèn)真 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹聦W(xué)態(tài)度，這也將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作起到莫大的幫助。

參考文獻(xiàn)

《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；

《電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試》華中科技大學(xué)出版社； 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》高等教育出版社。

致謝

在這一個(gè)多月的時(shí)間里，從對(duì)電路的設(shè)計(jì)，到電路的制作，再到論文的寫(xiě)作，中間有著自己的努力，更有著老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的相互討論，才能順利的完成這次課程的設(shè)計(jì)。

在這個(gè)過(guò)程中，我遇見(jiàn)了很多困難，首先是買(mǎi)元器件花費(fèi)了一定的精力才買(mǎi)全了自己所需要的器件，其次就是PCB板的設(shè)計(jì)和連接，有些元器件的模型在元件庫(kù)里沒(méi)有，需要自己設(shè)計(jì)封裝，經(jīng)過(guò)自己的自學(xué)，最終順利的完成了PCB板電路，但這些對(duì)我來(lái)說(shuō)都不算太難，困難的是寫(xiě)論文，由于自己多Word文檔的不熟悉，出現(xiàn)了很多問(wèn)題，但在李祖林老師的一一指導(dǎo)下，我一次又一次的修改，最終完成了報(bào)告撰寫(xiě)，在這一過(guò)程中我學(xué)到了很多東西，我由衷的感謝李老師的指導(dǎo)，我會(huì)牢記李老師對(duì)我們的教誨！

再次真誠(chéng)地感謝李老師的耐心指導(dǎo)，為我講解題目的要點(diǎn)，引領(lǐng)設(shè)計(jì)的思路。他對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度讓 我由衷的佩服和尊敬！

附錄

變壓器

整流器

PCB板電路圖

正負(fù)12V和正負(fù)5v的電源

第二篇：模電課程設(shè)計(jì)

河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院

模擬電子課程設(shè)計(jì)

對(duì)講機(jī)放大電路的設(shè)計(jì)

專(zhuān)業(yè)班級(jí) ：電氣13-3 姓

名 ：何水源

學(xué)

號(hào) ：1316301140

一 設(shè)計(jì)方案

1．確定前置級(jí)電路方案：

①根據(jù)總的電壓放大倍數(shù)，確定放大電路的級(jí)數(shù)，實(shí)際電路中，為使放大電路的性能穩(wěn)定，都引入了一定深度的負(fù)反饋，所以，放大倍數(shù)應(yīng)留有一定余量。②．根據(jù)輸入，輸出阻抗及頻率響應(yīng)等方面的要求，確定晶體管的組態(tài)（共射，共基，共基）及靜態(tài)偏置電路。

③．根據(jù)三種耦合方式（阻容耦合，變壓器耦合，直接耦合）的不同特點(diǎn)，選用合適的耦合方式。本電路級(jí)間耦合采用阻容耦合方式。

本電路電壓增益為100倍，考慮到電路的輸入電阻不很高（ri>15K）,輸出阻抗也不太低，負(fù)載取得電流也不太大（RL=2K）,因此前置級(jí)電路采用共射極電路。由于單級(jí)放大器的電壓增益為35db左右，兩級(jí)放大器的增益為65db左右，考慮到要引入一定深度的負(fù)反饋（一般為1+AF=10左右），而電路的增益要求為100倍，所以前置級(jí)用兩級(jí)共射極電路組成。靜態(tài)偏置采用典型的工作點(diǎn)穩(wěn)定電路。

2.確定功率放大器電路方案：

功率放大器的電路形式很多，有雙電源的OTL互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放電路、單電源供電的OTL功放電路、BTL橋式推勉功放電路和變壓器耦合功放電路等。這些電路各有特點(diǎn)，可根據(jù)要求和具備的實(shí)驗(yàn)條件綜合考慮，做出選擇。

本方案的輸出功率較小，可采用單電源供電的OCL功放電路，OTL功率放大器由推動(dòng)級(jí)、輸出級(jí)組成。推動(dòng)級(jí)采用普通的共射極放大電路，輸出級(jí)由互補(bǔ)推動(dòng)輸出，工作在甲乙類(lèi)狀態(tài)下，得到較大的輸出功率。

圖1-4是一個(gè)OTL功放電路，T4是前置放大級(jí)，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)Rp，就可以使IRH、UB5和UB6達(dá)到所需數(shù)值，給T5、T6 提供一個(gè)合適的偏置，從而使A點(diǎn)電位UA=UC6=VCC/2。

當(dāng)Ui=Uimsinwt時(shí)，在信號(hào)的負(fù)半周，經(jīng)T4放大反相后加到T5、T6基極，使T6截止、T5導(dǎo)通，這時(shí)有電流通過(guò)RL，同時(shí)電容C5被充電，形成輸出電壓Uo的正半周波形，在信號(hào)的正半周，經(jīng)T4放大反相后加到T5、T6基極，使T5導(dǎo)通、T6截止，則已充電的電容C5起著電源的作用，并通過(guò)RL，和T5放電，形成輸出電壓Uo的負(fù)半周波形。當(dāng)Ui周而復(fù)始變化時(shí)，T5、T6交替工作，負(fù)載RL上就可以得到完整的正弦波。

為使輸出電壓達(dá)到最大峰值UCC/2，采用自舉電路的OTL功放電路。

當(dāng)Ui=0時(shí)，UA=VCC/2，UB=VCC-iR11R2，電容C3兩端電壓UC3=UB-UA=VCC/2-iR11R2。當(dāng)R11C4乘積足夠大時(shí)，則可以認(rèn)為UC4基本為常數(shù)，不隨Ui而變化。這樣，當(dāng)Ui為負(fù)半周時(shí)，T5導(dǎo)通，UA向更正的方向變化。由于B點(diǎn)電位UB=UC4+UA，B點(diǎn)電位也將自動(dòng)隨著A點(diǎn)電位升高。因而，即使輸出電壓Uo幅度升的很高也有足夠的電流通過(guò)T5基極，使T5充分導(dǎo)電。這種工作方式叫“自舉“，意思是電路本身把UB提高了。

四、計(jì)算原件參數(shù)

依據(jù)基本設(shè)計(jì)方案計(jì)算元件參數(shù)

電路方案確定以后，要根據(jù)給定的技術(shù)要求進(jìn)行元件參數(shù)的選擇。在確定元件參數(shù)時(shí)，可以先從后級(jí)開(kāi)始，根據(jù)負(fù)載條件確定后級(jí)的偏置電路，然后再計(jì)算前級(jí)的偏置電路，進(jìn)一步由放大電路的頻率特性確定耦合電容和旁路電容的電量，最后由電壓放大倍數(shù)確定負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。1).確定電源電壓 Vcc應(yīng)滿(mǎn)足要求：

Vcc 〉2Vom+VE+VCES Vom= 1.4V VE為三極管發(fā)射極電壓，一般取1~3V，VCES為晶體管飽和壓降，一般取1V。

2．前置放大級(jí)參數(shù)確定 a）確定T2級(jí)的參數(shù)

集電極電阻R8，發(fā)射極電阻R9，T3型號(hào)，基極偏置電阻R6、R7。

Vcc-VCEQ2=ICQ2 R8+VE2 VCEQ2= ICQ2 VCEQ2 > Vom+VCES R9=VE2/ICQ2 指標(biāo)中，RL=2KΩ，取VE2=3V，VCES=1V； 確定R8=3.5KΩ，R9=1.5KΩ，取標(biāo)稱(chēng)值，R8=3.3KΩ，R9=1.5KΩ，則靜態(tài)值ICQ=2mA，VCEQ2=2.4V。確定T2級(jí)三極管參數(shù)：

晶體管的選取主要依據(jù)晶體管的三個(gè)極限參數(shù)： BVCEO > 三極管c-e間最大電壓VCEmax ICM>三極管工作時(shí)的最大電流ICmax PCM > 三極管工作時(shí)的最大功耗PCmax VCE最大值為: VCE2max=Vcc IC2的最大值為: IC2max =2ICQ2 T2的最大功耗為：PCmax= VCEQ2 · ICQ 因此T2的參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足： BVCEO > 12V ICM>2ICQ2 = 4mA PCM > VCEQ2 · ICQ2 = 4.8mW 選用3DG系列小功率三極管，β2=80。確定T2級(jí)基極電阻參數(shù)： 選取原則：

1.基極電壓VB2越穩(wěn)定，則電路的穩(wěn)定性越好，需滿(mǎn)足IR ＞ ＞ IB 2.IR不能過(guò)大，否則R6、R7的值太小。會(huì)增加電源的消耗；使第二級(jí)的輸入電阻降低，從而使第一級(jí)的放大倍數(shù)降低。

為了使VB2穩(wěn)定同時(shí)第二級(jí)的輸入電阻又不致太小，按下式選取IR的值： IR=（5 ~ 10）IBQ 硅管 IR=（10 ~ 15）IBQ 鍺管

本電路選用硅管，取 IR= 5 IBQ，則：

T1級(jí)發(fā)射極、集電極電阻及靜態(tài)工作點(diǎn)：

因?yàn)門(mén)1級(jí)是放大器的輸入級(jí)，其輸入信號(hào)比較小，放大后的輸出電壓也不大，所以對(duì)于第一級(jí)失真度和輸出幅度的要求比較容易實(shí)現(xiàn)，主要考慮如何減小噪聲，三極管的噪聲大小與工作點(diǎn)的選取有很大關(guān)系，減小靜態(tài)電流對(duì)降低噪聲是有利的，但對(duì)提高放大倍數(shù)不利，所以靜態(tài)電流不能太小。在工程計(jì)算中，一般對(duì)小信號(hào)的輸入級(jí)都不詳細(xì)計(jì)算，而是憑經(jīng)驗(yàn)直接選取： I CQ1 = 0.1~1 mA 硅管

I CQ1 = 0.1~2 mA 鍺管 本電路選用硅管，取IR=5IBQ

取標(biāo)稱(chēng)值R1=12K，R4=56，R5=5.6K。T1級(jí)三極管參數(shù)：

BVCEO > 12V，ICM > 0.5 mA，PCM > 1.5 mW 選用3DG—三極管可以滿(mǎn)足要求。確定T1級(jí)基極電阻參數(shù)： 取IR= 10 IBQ1，VE1 = 3V

耦 合 電 容 ： 2 ～ 10 μF 發(fā)射極旁路電容： 150 ～ 200 μF

d）反饋網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算 Rf = 100R4-R4=5.5K 取Rf = 5.6K，Cf=10μF

根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果，得到電路圖1-6，可將電路仿真，如不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，修改電路使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。然后將仿真后的電路實(shí)際安裝調(diào)試。

五、對(duì)講機(jī)的安裝

(1)熟悉電路元件，發(fā)對(duì)講機(jī)裝配零件，檢查和熟悉各種零件 周二，老師首先讓我們熟悉對(duì)講機(jī)的電路圖和熟悉電路元件，這一天的工作是相對(duì)輕松的，僅僅是熟悉電路圖和學(xué)習(xí)使用常用電子儀器儀表，和識(shí)別檢測(cè)常用的電子元件。

這一天最重要的就是常用電子元件的識(shí)別和檢測(cè)。我們常見(jiàn)的電子元件就是電阻、電容、二極管和三極管。電阻上的色帶是就是電阻的色環(huán)標(biāo)記法，通過(guò)色環(huán)來(lái)表示電阻的大小，有效數(shù)字、倍率和允許誤差。現(xiàn)在見(jiàn)到的電阻的色環(huán)有四道和五道的，四道環(huán)的有效數(shù)字是前兩道環(huán)所代表，而五道環(huán)是由前三道所代表。接著識(shí)別電容器，電容用于交流耦合、濾波、隔斷直流、交流旁路和組成振蕩電路等，電容的標(biāo)注分為直接標(biāo)注和色標(biāo)法。通過(guò)學(xué)習(xí)，我明白了直接標(biāo)注的電容是用數(shù)字直接表示電容量，不標(biāo)單位。標(biāo)注1～4位整數(shù)時(shí)，其單位是pF，標(biāo)注為小數(shù)時(shí)，其單位是μF。也有用三位數(shù)字表示容量大小，默認(rèn)單位是pF，前兩位是有效數(shù)字，第三位是有效倍率（10m），當(dāng)?shù)谌皇?時(shí)，則對(duì)有效數(shù)字乘以0.1。而色標(biāo)法則同電阻器的標(biāo)注。檢測(cè)電容的方法是利用電容的充放電特性，一般用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)試電容的充放電現(xiàn)象，兩只表筆觸及被測(cè)電容的兩條引線(xiàn)時(shí)，電容將被充電，表針偏轉(zhuǎn)后返回，再將兩表筆調(diào)換一次測(cè)量，表針將再次偏轉(zhuǎn)并返回。用相同的量程測(cè)不同的電容器時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)幅度越大說(shuō)明容量越大。測(cè)試過(guò)程中，萬(wàn)用表指針偏轉(zhuǎn)表示充放電正常，指針能回到∞，說(shuō)明電容沒(méi)短路，可視為電容完好。現(xiàn)在說(shuō)明在模擬電路中常見(jiàn)的二極管，通常二極管有整流、檢波、穩(wěn)壓、發(fā)光、發(fā)電、變?nèi)荨⒑烷_(kāi)關(guān)二極管等。檢測(cè)二極管我們利用的是二極管的正向?qū)щ娦裕驅(qū)ǚ聪蚪刂梗梢耘袛喙茏拥暮脡摹Ｗ詈笳f(shuō)明三極管的識(shí)別和檢測(cè)，很明顯，一般的三極管就是三個(gè)管腳，很容易識(shí)別，所以識(shí)別三極管重要的是識(shí)別三極管是NPN或PNP型，以及各管腳所代表的極性。而這些的判斷都需要使用萬(wàn)用表。判斷極性：對(duì)圓柱型三極管，若管腳處接頭有突出物，則將管腳沖上，順時(shí)針依次為EBC極若沒(méi)有突出物，則管腳根處間隙較大的兩跟管腳對(duì)向自己，順時(shí)針依次為EBC極。對(duì)半圓型三極管，將管腳向上，半圓向自己，順時(shí)針為EBC極。判斷三極管的類(lèi)型：在基于以上極性判斷的前提下，NPN管，基極接黑表筆，測(cè)得電阻較小。PNP管正好相反。以上就是我對(duì)常用電子元件的識(shí)別和檢測(cè)方法。

(2)焊接各種零件并交對(duì)講機(jī)

周二下午，我們就真正進(jìn)入到電子技術(shù)實(shí)習(xí)的操作中去了，以前雖然接觸過(guò)電烙鐵，但畢竟很少有實(shí)際操作過(guò)，總是懷有幾分敬畏之心。而電子電路主要是基于電路板的，元器件的連接都需要焊接在電路板上，所以焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到以后制作對(duì)講機(jī)的成敗。因此對(duì)電烙鐵這一關(guān)我們是不敢掉以輕心的。

最終我們?cè)谶@一天的實(shí)習(xí)中，焊接了十幾個(gè)元件，起初沒(méi)經(jīng)驗(yàn)，將電阻立得老高，這樣既不美觀也不牢靠容易形成虛焊，之后有了經(jīng)驗(yàn)就采取臥式法，既美觀又牢靠，只是拆卸時(shí)稍微麻煩，需要?jiǎng)e人幫忙。焊接時(shí)雖然膽戰(zhàn)心驚，但還是總結(jié)出了心得，就是焊錫要用一點(diǎn)點(diǎn)下去，電烙鐵要在錫水熔化后產(chǎn)生光亮就拿開(kāi)，這樣就能焊出光亮圓滑的焊點(diǎn)了。將他們插好后就依次拆卸下來(lái)，先焊接電阻，再焊接電容，焊接電容時(shí)一定要特別注意電容的正負(fù)極。然后是三極管，焊接時(shí)注意三極管的極性，管腳要放入相應(yīng)位置。另外，由于這次課程設(shè)計(jì)使用的電路板并不是印刷好的電路板，所已焊接時(shí)電路板上元件的連接要用導(dǎo)線(xiàn)來(lái)連接，這就要求我們?cè)诤附又熬鸵劝言季趾谩：附油觌娐钒宓碾娮釉螅鸵幚黼娫赐娐钒宓倪B接，這需要我們引出導(dǎo)線(xiàn)以方便接下來(lái)的調(diào)試和數(shù)據(jù)測(cè)量。

六、調(diào)試方法

1．仿真調(diào)試步驟：通過(guò)仿真測(cè)試，如不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)修改電路，使其滿(mǎn)足要求。

⑴使用仿真軟件畫(huà)出電路原理圖，標(biāo)出節(jié)點(diǎn)。

⑵對(duì)電路進(jìn)行直流分析，判斷放大電路及功放級(jí)的電路狀態(tài)。⑶對(duì)電路進(jìn)行交流分析，通過(guò)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的分析觀察其幅頻特性和相頻特性是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

⑷對(duì)電路進(jìn)行瞬態(tài)分析（示波器），觀察放大級(jí)輸出的波形，波形不失真，輸出電壓、失真度、帶寬等指標(biāo)達(dá)到要求。

2．實(shí)際電路調(diào)試

在仿真的基礎(chǔ)上，焊好電路并檢查無(wú)誤后，即可進(jìn)行調(diào)試。如果設(shè)計(jì)正確，前置放大級(jí)一般不必調(diào)整就可以正常工作。3．OTL輸出級(jí)的簡(jiǎn)單調(diào)整方法： ①調(diào)解Rp使A點(diǎn)電位為Vcc/2。②調(diào)解R13使ICQ4、5 =（5 ~ 10）m A 其中 1）、2）兩步要反復(fù)調(diào)解，直到達(dá)到要求為止。經(jīng)上述調(diào)試后，放大器就能正常工作。按圖1-1 接好線(xiàn)路，K撥在圖中位置，對(duì)著Y2講話(huà)時(shí)，Y1處應(yīng)能聽(tīng)到Y(jié)1放出的清晰、宏亮的聲音。當(dāng)K撥到另一位置時(shí)，對(duì)著Y1講話(huà)時(shí)，Y2處應(yīng)能聽(tīng)到Y(jié)1放出的清晰、宏亮的聲音。

最后需要說(shuō)明的是，如按圖1-1 接好線(xiàn)路后，揚(yáng)聲器中有廣播電臺(tái)的聲音，則應(yīng)放在放大器的輸入端與地之間接一電容，其容量為0.01μF，也可由試驗(yàn)確定。

七、實(shí)際電路測(cè)量數(shù)據(jù)： 信號(hào)源電壓：Us=10mV 輸入電壓：Ui=9.66mV

輸入電阻：Ri=[Ui/（Us-Ui）]R=34.7K 前置級(jí)輸出電壓：Uo1=0.975V 放大倍數(shù)：Av=Vo1/Ui=97.5 頻寬：29Hz~~2.03MHz 輸出電壓：Uo=2.43V 三極管各極電壓：

T1：VEQ=2.8V;VBQ=3.4V;VCQ=6V T2：VEQ=2.7V;VBQ=3.3V;VCQ=5.6V T3：VEQ=5V;VBQ=5.7V;VCQ=12V T4：VEQ=2.1V;VBQ=2.8V;VCQ=5.8V T5：VEQ=6.2V;VBQ=6.8V;VCQ=12V T6：VEQ=6.4V;VBQ=5.8V;VCQ=0V

八、所用儀器設(shè)備 1.計(jì)算機(jī)及電路仿真軟件。2.信號(hào)發(fā)生器。3.示波器。4.穩(wěn)壓電源。5.穩(wěn)壓電源。6.晶體管毫伏表。7.萬(wàn)用表。

九、心得體會(huì)

一周的課程設(shè)計(jì)在充忙的生活中很快過(guò)去了，經(jīng)過(guò)一周的課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)自己能制作一個(gè)對(duì)講機(jī)，這其中的興奮是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。學(xué)習(xí)模電這段時(shí)間也是我們一學(xué)期最忙的日子，不僅面臨著期末考試，而且中間還有一些其他科目的實(shí)驗(yàn)，本周必須完成模電的課程設(shè)計(jì)。任務(wù)對(duì)我們來(lái)說(shuō)，顯得很重。為了較好的完成模電的課程設(shè)計(jì)，我經(jīng)常放學(xué)好在實(shí)驗(yàn)室加班。相關(guān)知識(shí)缺乏給學(xué)習(xí)它帶來(lái)很大困難，為了盡快掌握它的用法，我照著原理圖學(xué)習(xí)視頻一步一步做，終于知道了如何操作。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作鋪展了道路。另外，課堂上也有部分知識(shí)不太清楚，于是我又不得不邊學(xué)邊用，時(shí)刻鞏固所學(xué)知識(shí)，這也是我作本次課程設(shè)計(jì)的一大收獲。

十、參考資料： 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）康華光 高等教育出版社 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 童詩(shī)白 華成英 高等教育出版社 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 電氣工程系 中原工學(xué)院電子電工教研室

電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì) 華永平華南大學(xué)出版社 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) 高吉祥 電子工業(yè)出版社 電工電子技術(shù)實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì) 華榮茂 電子工業(yè)出版社

第三篇：模電課程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)題目

正弦波方波三角波產(chǎn)生電路

電子信息工程082 姓名：XXX

學(xué)號(hào):XXXXXXX

目錄

1設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)…………………………………………………（3）

1．1 課程設(shè)計(jì)的目的……………………………………………（3）1．2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求……………………………………（3）1．3 課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)………………………………………（3）總體電路設(shè)方案……………………………………………………（4）

2.1 正弦波發(fā)生電路的工作原理…………………………………（4）2.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的工作原理……………………………（5）2.3 方波轉(zhuǎn)換成三角波電路的工作原理…………………………（7）2.4 總電路圖………………………………………………………（8）

3單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………（9）

3.1 正弦波發(fā)生電路的設(shè)計(jì)………………………………………（9）3.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的設(shè)計(jì)…………………………………（10）3.3 方波轉(zhuǎn)換成三角波電路的設(shè)計(jì)………………………………（12）電路調(diào)試或仿真 ……………………………………………………（14）

4．1 電路仿真……………………………………………………（14）4．2 調(diào)試方法與調(diào)試過(guò)程………………………………………（12）收獲體會(huì)……………………………………………………………（15）參考文獻(xiàn)……………………………………………………………（16）

一 設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)

1．1課程設(shè)計(jì)的目的：

1．掌握電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法

2．掌握模擬IC器件的應(yīng)用

3．培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐的能力 4．掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試

5．熟悉常用儀表，了解電路調(diào)試的基本方法

1．2課程設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波信號(hào)發(fā)生器，2能同時(shí)輸出一定頻率一定幅度的3種波形：正弦波、和三

角波；

3可以用±12V或±15V直流穩(wěn)壓電源供電；

1．3 課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)：

1．設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試函數(shù)發(fā)生器

2．輸出波形：正弦波、方波、三角波； 3．頻率范圍 ：在10－10000Hz范圍內(nèi)可調(diào) ；

4．輸出電壓：方波UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝8V，正

弦波UＰ－Ｐ>1V。

RC正弦波振蕩電路

常見(jiàn)的RC正弦波振蕩電路是RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路，它又被稱(chēng)為文氏橋正弦波振蕩電路。

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在此作為選頻和反饋網(wǎng)絡(luò)。它的電路圖如圖（1）所示： 它的起振條件為：

。它的振蕩頻率為：

它主要用于低頻振蕩。要想產(chǎn)生更高頻率的正弦信號(hào)，一般采用LC正弦波振蕩電路。它的振蕩頻率為：

。石英振蕩器的特點(diǎn)是其振蕩頻率特別穩(wěn)定，它常用于振蕩頻率高度穩(wěn)定的的場(chǎng)合。

圖（1）

2.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的工作原理:

在單限比較器中，輸入電壓在閥值電壓附近的任何微小變化，都將引起輸出電壓的躍變，不管這種微小變化是來(lái)源于輸入信號(hào)還是外部干擾。因此，雖然單限比較器很靈敏，但是抗干擾能力差。而滯回比較器具有滯回特性，即具有慣性，因此也就具有一定的抗干擾能

力。從反向輸入端輸人的滯回比較器電路如圖1a所示，滯回比較器電路中引人了正反饋。從集成運(yùn)放輸出端的限幅電路可以看出，UO＝±UZ。集成運(yùn)放反相輸人端電位UP＝UI同相輸入端電位

令UN=UP求出的uI就是閥值電壓，因此得出

輸出電壓在輸人電壓u，等于閥值電壓時(shí)是如何變化的呢？假設(shè)uI<-UT，那么UN一定小于up，因而UO＝+UZ，所以u(píng)P=+UYO。只有當(dāng)輸人電壓uI增大到+UT，再增大一個(gè)無(wú)窮小量時(shí)，輸出電壓UO才會(huì)從+UT躍變?yōu)?UT。同理，假設(shè)UI>+UT，那么UN一定大于uP，因而UO＝-UZ，所以u(píng)P＝-UT。只有當(dāng)輸人電壓UI減小到-UT，再減小一個(gè)無(wú)窮小量時(shí)，輸出電壓UO才會(huì)從-UT躍變?yōu)?UT。可見(jiàn)，UO從+UT躍變?yōu)?UT和從-UT躍變?yōu)?UT的閥值電壓是不同的，電壓傳輸特性如圖b)所不。

從電壓傳輸特性上可以看出，當(dāng)-UT＜uI＜+UT時(shí)，UO可能是-UT，也可能是+UT。如果uI是從小于-UT，的值逐漸增大到-UT

實(shí)際上，由于集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)差模增益不是無(wú)窮大，只有當(dāng)它的差模輸人電壓足夠大時(shí)，輸出電壓UO才為±UZ。UO在從+UT變?yōu)?UT或從-UT變?yōu)?UT的過(guò)程中，隨著uI的變化，將經(jīng)過(guò)線(xiàn)性區(qū)，并需要一定的時(shí)間。滯回比較器中引人了正反饋，加快了UO的轉(zhuǎn)換速度。例如，當(dāng)UO＝+UZ、uP=+UT時(shí)，只要uI略大于+UT足以引起UO的下降，即會(huì)產(chǎn)生如下的正反饋過(guò)程：UO的下降導(dǎo)致uP下降，而UP的下降又使得UO進(jìn)一步下降，反饋的結(jié)果使UO迅速變?yōu)椋璘T，從而獲得較為理想的電壓傳輸特性。本電路中該電路的作用是將正弦信號(hào)轉(zhuǎn)變成方波信號(hào)，其傳輸特性曲線(xiàn)如下圖所示：

正弦波傳輸特性 2.3 方波轉(zhuǎn)換成三角波電路的工作原理：

當(dāng)輸入信號(hào)為方波時(shí)，其輸出信號(hào)為三角波，電路波形圖如下：

2.4總電路圖

三 單元電路設(shè)計(jì)

3.1 正弦波發(fā)生電路的設(shè)計(jì)

本電路中采用RC橋式正弦波振蕩電路產(chǎn)生正弦波，其電路圖如下所示

RC橋式正弦振蕩電路

該電路Rf回路串聯(lián)兩個(gè)并聯(lián)的二極管，如上圖所示串聯(lián)了兩個(gè)并聯(lián)的1BH62，這樣利用電流增大時(shí)二極管動(dòng)態(tài)電阻減小、電流減小時(shí)動(dòng)態(tài)電阻增大的特點(diǎn)，加入非線(xiàn)性環(huán)節(jié)，從而使輸出電壓穩(wěn)定。

此時(shí)輸出電壓系數(shù)為

Au=1+(Rf+rd)/R1 RC振蕩的頻率為：f0=1/(2∏RC)該電路中R=51K C=10nF f0=1/(2*3.14*51000*10)≈312Hz T=1/f0=1/312=3.2*10S=3.2ms 用Multisim10.0對(duì)電路進(jìn)行仿真得到下圖

3仿真波形

從圖中可得出產(chǎn)生的正弦波最大值Umax=13.000V;T=799.220us×4=3196.88us≈3.2ms.F0=1/T=312Hz.仿真得出的數(shù)據(jù)與理論計(jì)算一樣，電路正確。

3.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的設(shè)計(jì)

本電路中采用滯回電壓比較器將正弦波轉(zhuǎn)成方波，其電路原理如下圖所示

滯回電壓比較器電路原理圖

滯回電壓比較器原理前面有描述，此處不贅述。

本電路中用到的穩(wěn)壓管為1N5759A，其穩(wěn)壓電壓為±1.7V 電路中閾值電壓為：

R2R1 UT1=UREF-UZ

R1?R2R1?R2

R2R1 UT2=UREF+UZ

R1?R2R1?R2 本電路中UREF=0，所以

R1 UT1=-UZ

R1?R2

UT2=

R1UZ

R1?R2

用Multisim10.0對(duì)其進(jìn)行仿真得到如下波形圖

波形仿真：

112

t2

四

電路調(diào)試或仿真

4．1 電路仿真

電路總體仿真圖如下所示

4．2 調(diào)試方法與調(diào)試過(guò)程

總電路圖如下所示

六

參考文獻(xiàn)

童詩(shī)白主編．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）．北京：高教出版社，2001 李萬(wàn)臣主編．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)與課程設(shè)計(jì).哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001.3 胡宴如主編.模擬電子技術(shù).北京.高等教育出版社，2000

第四篇：模電課程設(shè)計(jì)

《模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《Analog circuit course design》

總學(xué)時(shí)數(shù)： 1周學(xué)分?jǐn)?shù)：1其中：實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）學(xué)時(shí)：1周適用專(zhuān)業(yè)：電子信息、通信執(zhí)筆者： 吳學(xué)民（副教授）

一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)

本課程是電子信息專(zhuān)業(yè)和通信專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課--模擬電子技術(shù)的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

本課程的目的和任務(wù)是：使學(xué)生初步了解和掌握一個(gè)電子電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試的過(guò)程；能進(jìn)一步鞏固課堂上學(xué)到的理論知識(shí)；對(duì)學(xué)生進(jìn)行一些如何進(jìn)行實(shí)際技術(shù)工作的訓(xùn)練。

二、課程教學(xué)的基本要求

通過(guò)一周的課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握一個(gè)較為復(fù)雜的模擬電子電路的設(shè)計(jì)和制作的方法；理解教師提供的電子電路的工作原理

三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)

本課程主要內(nèi)容是：用一周的時(shí)間讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行一個(gè)電子電路的設(shè)計(jì)，制作和調(diào)試。本課程是在模擬電路課程結(jié)束之后的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐。選題很重要，既要有綜合性，有一定的難度，又要讓學(xué)生能在一周內(nèi)完成。以下題目可作為參考：

1．函數(shù)發(fā)生器

2．穩(wěn)壓電源

3．?dāng)?shù)字頻率計(jì)

4．智力競(jìng)賽搶答器

5．?dāng)?shù)字顯示電容測(cè)試儀

6．光電計(jì)數(shù)器等

7．功率放大電路

四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的要求

考核環(huán)節(jié)主要根據(jù)學(xué)生在課程進(jìn)行過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的求知?jiǎng)?wù)實(shí)的態(tài)度、動(dòng)手能力、制作的實(shí)驗(yàn)電路的水平和設(shè)計(jì)報(bào)告綜合評(píng)定。按優(yōu)、良、中、差分等。

五、學(xué)時(shí)分配（略）

六、本課程與其它課程的關(guān)系

本課程的先修課程：模擬電子技術(shù)。它也為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供一個(gè)基礎(chǔ)。

七、教材及教學(xué)參考書(shū)

1．《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》孫梅生等編 北京: 高等教育出版社, 1989.10

2．《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 畢滿(mǎn)清 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1995年10月

第五篇：模電課程設(shè)計(jì)

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

課題名稱(chēng)：門(mén)鈴對(duì)講設(shè)計(jì)

姓名： 何偉偉 專(zhuān)業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班級(jí)： 2008-1 學(xué)號(hào)： 0801050107

指導(dǎo)教師：王桂海

信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息系

2010

年

07 月

05 日

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

摘要：

本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)以設(shè)計(jì)對(duì)講電路為核心的樓宇式門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)。該門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)主要短時(shí)間按鍵有效、用戶(hù)響鈴設(shè)計(jì)、電壓放大器設(shè)計(jì)、無(wú)輸出變壓器的功率放大器設(shè)計(jì)（OCL電路）、雙向?qū)υ?huà)模塊等組成。采用了LM386集成運(yùn)放（由于仿真時(shí)Multisim軟件無(wú)法找到，故用分離元件代替）和OP07集成功放、JK鎖存器、繼電器、電阻、電容元件、直流電源及各種測(cè)量仿真器件等，實(shí)現(xiàn)了訪(fǎng)客用戶(hù)選擇、呼叫、雙向?qū)χv功能，同時(shí)還添加了按鍵亮燈指示、鍵盤(pán)熒光顯示及免打擾功能等，其靜態(tài)功耗可達(dá)0.5W, 真正實(shí)現(xiàn)了超低功耗，使該門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)更加人性化和實(shí)用化。

與傳統(tǒng)的門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)相比，該設(shè)計(jì)具有保真度高、可靠性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、易操作性好等特點(diǎn)，可用于普通小區(qū)或樓宇使用。

關(guān)鍵詞：門(mén)鈴

樓宇

雙向?qū)χv

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

前言

如今社會(huì)發(fā)展迅速，人民生活水平日益提高，早已超越滿(mǎn)足溫飽的需要，現(xiàn)在講究如何更好的生活，我國(guó)很大一部人分人居住小區(qū)，居民都希望有著良好的環(huán)境和安全感，過(guò)上更加安逸的生活。社區(qū)的發(fā)展需有這些基本條件才能吸引購(gòu)買(mǎi)力，房地產(chǎn)發(fā)展商將面臨一些實(shí)際問(wèn)題：對(duì)于如何保障社區(qū)的安全及在管理上的方便，即能保障發(fā)展商的利益又能保障居住社區(qū)人員的需求及安全感、歸屬感，這是一個(gè)新的課題，讓發(fā)展商去面對(duì)和解決好。小區(qū)門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，在保障資金投入合理的情況下讓社區(qū)形成一個(gè)安全、舒適的文明社區(qū)。另一方面，最近五年的時(shí)間內(nèi)，隨著中國(guó)內(nèi)地經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市場(chǎng)。隨著商品房的大量推出，地產(chǎn)商直接的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，要實(shí)現(xiàn)商品房的良好銷(xiāo)售業(yè)績(jī)，推向市場(chǎng)的樓盤(pán)開(kāi)始需要有良好的概念才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得成功。于是智能小區(qū)的概念幾年前開(kāi)始導(dǎo)入中國(guó)內(nèi)地并迅速蔓延，以至于出現(xiàn)不是智能小區(qū)樓盤(pán)很難銷(xiāo)售的情況。

隨著城市的不斷發(fā)展，現(xiàn)代生活小區(qū)作為一種新穎的居家理念及物業(yè)管理模式越來(lái)越成為社會(huì)的需求及認(rèn)同。智能樓宇管理和樓宇可視對(duì)講系統(tǒng)及產(chǎn)品的生產(chǎn)商應(yīng)及時(shí)跟蹤市場(chǎng)需求，不斷創(chuàng)新，在各方面力求做到最好。智能建筑是未來(lái)建筑的發(fā)展方向，特別是隨著21世紀(jì)的到來(lái)，現(xiàn)代高科技和信息技術(shù)正在由智能大廈走向智能住宅小區(qū)，進(jìn)而走進(jìn)家庭。

技術(shù)方案比較：

(一)音頻運(yùn)算放大器的選擇：

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

方案一OP37為低噪聲高速精密運(yùn)放，轉(zhuǎn)換速率很高，帶寬很大，適合做音頻放大，但它的價(jià)格高，成本大，故不采用。

方案二：OP07是一種高精度單片運(yùn)算放大器，具有很低的輸入失調(diào)電壓和漂移。OP07的優(yōu)良特性使它特別適合作前級(jí)放大器，放大微弱信號(hào)。使用OP07一般不用考慮調(diào)零和頻率問(wèn)題就能滿(mǎn)足要求，價(jià)格低廉，故選此方案。

方案三：利用分立元件實(shí)現(xiàn)，即可以熟悉Multisim軟件，又可以對(duì)課本中有關(guān)三極管的知識(shí)加以鞏固，故優(yōu)先選擇；

本課題設(shè)計(jì)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

系統(tǒng)中如何正確分使用立元件完成特定功能關(guān)鍵；

分立元件中三極管、電阻、電容是構(gòu)成所有電路的基礎(chǔ)，故能充分理解它的特性不是易事，這需要很扎實(shí)的基本功，否則實(shí)驗(yàn)起來(lái)很浪費(fèi)時(shí)間，就像筆者遇到的困難一樣，對(duì)于電壓放大倍數(shù)、飽和失真、截止失真、動(dòng)態(tài)特性、靜態(tài)工作點(diǎn)的選取、互補(bǔ)功率放大器的設(shè)計(jì)、放大倍數(shù)計(jì)算、功率計(jì)算，由于失調(diào)電壓及失調(diào)電流的存在，運(yùn)放輸入為零時(shí)輸出往往不為零。對(duì)于內(nèi)部無(wú)自動(dòng)穩(wěn)零措施的運(yùn)放需外加調(diào)零電路，使之在零輸入時(shí)輸出為零。對(duì)于單電源功電的運(yùn)放，常需在輸入端加直流偏置電壓，設(shè)置合適的靜態(tài)輸出電壓，以便能放大正、負(fù)兩個(gè)方向的變化信號(hào)。電路自激震蕩的消除也是一個(gè)涉及的難點(diǎn)。

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

目錄

第一章 總體設(shè)計(jì)思路

1.1總體描述與系統(tǒng)框架： 1.2設(shè)計(jì)框圖;第二章 有關(guān)樓宇和用戶(hù)的設(shè)計(jì)

2．1 確保短時(shí)間按鍵有效的設(shè)計(jì) 2．1用戶(hù)響鈴設(shè)計(jì)

第三章 對(duì)講電路的設(shè)計(jì)

3.1 電壓放大器設(shè)計(jì) 3.2 功率放大器設(shè)計(jì)

第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)

4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

4．2 參考文獻(xiàn)

4.2 實(shí)驗(yàn)心得

第五章 附錄及說(shuō)明

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

第一章 總體設(shè)計(jì)

1.1總體描述與系統(tǒng)框架：

該門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)用模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)，旨在實(shí)現(xiàn)樓宇門(mén)鈴對(duì)講功能。功能實(shí)現(xiàn)流程如下：

圖1-1 1.2設(shè)計(jì)框圖：用總實(shí)驗(yàn)圖代替：

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

第二章 有關(guān)樓宇和用戶(hù)的設(shè)計(jì)

2．1確保短時(shí)間按鍵有效的設(shè)計(jì)

課題選用JK鎖存器復(fù)位功能由異步JK觸發(fā)器的異步復(fù)位端控制。異步JK鎖存器的特性如下描述：

J=0,K=0,保持；J=0,K=1,置0；J=1,K=0,置1；J=1,K=1,翻轉(zhuǎn)；沒(méi)有時(shí)鐘觸發(fā)也是保持；

實(shí)驗(yàn)圖如下：

原理:開(kāi)關(guān)打向上為1，打向下為0，只要是按了（打向上），鎖存器就是所存起來(lái)，后來(lái)雖為0，但是它一直保持，故Q輸出一直為1，知道后來(lái)復(fù)位。

2．2 用戶(hù)響鈴設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)圖如下：

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

原理：按鈴前開(kāi)關(guān)A處于斷開(kāi)狀態(tài)，按鈴后開(kāi)關(guān)接通，利用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，其中利用了電容C3的充放電，電流的方向使得D1、D2輪流導(dǎo)通（二極管的單向?qū)щ娦裕浞烹姇r(shí)構(gòu)成回路的電阻不同其充放電時(shí)間也不一，電流大小不同，由喇叭發(fā)出聲音不同，有兩種叮、咚聲音，這就是用戶(hù)聽(tīng)到的聲音。

結(jié)論：發(fā)出了咚聲音。

第三章 對(duì)講電路的設(shè)計(jì)

3.1電壓放大器： 實(shí)驗(yàn)圖如下：

說(shuō)明：本課題用0.3v電壓代替從話(huà)筒傳出的信號(hào)大小（經(jīng)驗(yàn)值），頻率用一千赫茲，聲音信號(hào)含有較多頻率成分，但是本放大器對(duì)一切頻率都有相同作用，說(shuō)明了此放大器的實(shí)用性，門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

結(jié)論：電壓經(jīng)放大之達(dá)到4.3v（由上圖示波器所示），使得信號(hào)傳到用戶(hù)時(shí)可以直接經(jīng)功率放大器輸出。

3.2功率放大器：

實(shí)驗(yàn)圖如下：

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

結(jié)論：圖最右邊為Speker,阻值為8歐姆，圖中所示電壓值大小為4.3v，本課題采用互補(bǔ)式功率放大器，能克服交越失真，功率計(jì)算為：

p?u22R?4.322?8?1.1156w

由計(jì)算可得P=1.1156w,滿(mǎn)足了驅(qū)動(dòng)聽(tīng)筒的要求，故方案可行。

第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)

4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)每個(gè)部分均較理想，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)功能，詳細(xì)請(qǐng)見(jiàn)每部分實(shí)驗(yàn)圖

4．2 參考文獻(xiàn)：

童詩(shī)白 華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）高等教育出版社 1980年 4．3實(shí)驗(yàn)心得

通過(guò)做本課題的內(nèi)容，前前后后花費(fèi)兩個(gè)星期，自知，內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，但做起來(lái)并非如想象得那樣順利，每一個(gè)小小的錯(cuò)誤（電容、電阻的大小）就會(huì)導(dǎo)致沒(méi)有結(jié)果，什么也沒(méi)有，故聯(lián)想到，要想學(xué)好本門(mén)課程知識(shí)，得從基礎(chǔ)抓起，先分立，后集成，只有這樣，才能為以后所學(xué)課程做好準(zhǔn)備，同時(shí)，也堅(jiān)定了自己要好

第五章 附錄及說(shuō)明

（1）電壓放大器：純屬用三極管、電阻、旁路電容構(gòu)成。

（2）低功率音頻放大：功率放大電路通常作為多級(jí)放大電路的輸出級(jí)。要求放大電路有足夠大的輸出功率，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，使之發(fā)聲。

門(mén)鈴對(duì)講系統(tǒng)

（3）用戶(hù)選擇控制：方案可如下：

A/D轉(zhuǎn)換器、譯碼器、D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，純屬數(shù)字電路課程內(nèi)容，很容易即可實(shí)現(xiàn)，這里就不作為設(shè)計(jì)的內(nèi)容，故略。

（4）電磁繼電器：

電磁式繼電器一般由鐵芯、線(xiàn)圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線(xiàn)圈兩端加上一定的電壓，線(xiàn)圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線(xiàn)圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。

說(shuō)明：繼電器在本課題中有用到，但是在軟件中無(wú)法找到適合本課題的電磁繼電器，原理很簡(jiǎn)單（利用電流磁效應(yīng)來(lái)工作），與模擬電路課程無(wú)直接關(guān)系，故可略去。