第一篇：模電課程設計

設計題目

正弦波方波三角波產生電路

電子信息工程082 姓名：XXX

學號:XXXXXXX

目錄

1設計的目的及任務…………………………………………………（3）

1．1 課程設計的目的……………………………………………（3）1．2 課程設計的任務與要求……………………………………（3）1．3 課程設計的技術指標………………………………………（3）總體電路設方案……………………………………………………（4）

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

3單元電路設計…………………………………………………………（9）

3.1 正弦波發生電路的設計………………………………………（9）3.2 正弦波轉換方波電路的設計…………………………………（10）3.3 方波轉換成三角波電路的設計………………………………（12）電路調試或仿真 ……………………………………………………（14）

4．1 電路仿真……………………………………………………（14）4．2 調試方法與調試過程………………………………………（12）收獲體會……………………………………………………………（15）參考文獻……………………………………………………………（16）

一 設計的目的及任務

1．1課程設計的目的：

1．掌握電子系統的一般設計方法

2．掌握模擬IC器件的應用

3．培養綜合應用所學知識來指導實踐的能力 4．掌握常用元器件的識別和測試

5．熟悉常用儀表，了解電路調試的基本方法

1．2課程設計任務與要求：

1.設計一個能產生正弦波、方波、三角波信號發生器，2能同時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直流穩壓電源供電；

1．3 課程設計的技術指標：

1．設計、組裝、調試函數發生器

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

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

常見的RC正弦波振蕩電路是RC串并聯式正弦波振蕩電路，它又被稱為文氏橋正弦波振蕩電路。

串并聯網絡在此作為選頻和反饋網絡。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。要想產生更高頻率的正弦信號，一般采用LC正弦波振蕩電路。它的振蕩頻率為：

。石英振蕩器的特點是其振蕩頻率特別穩定，它常用于振蕩頻率高度穩定的的場合。

圖（1）

2.2 正弦波轉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源于輸入信號還是外部干擾。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。從集成運放輸出端的限幅電路可以看出，UO＝±UZ。集成運放反相輸人端電位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，等于閥值電壓時是如何變化的呢？假設uI<-UT，那么UN一定小于up，因而UO＝+UZ，所以uP=+UYO。只有當輸人電壓uI增大到+UT，再增大一個無窮小量時，輸出電壓UO才會從+UT躍變為-UT。同理，假設UI>+UT，那么UN一定大于uP，因而UO＝-UZ，所以uP＝-UT。只有當輸人電壓UI減小到-UT，再減小一個無窮小量時，輸出電壓UO才會從-UT躍變為+UT。可見，UO從+UT躍變為-UT和從-UT躍變為+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-UT＜uI＜+UT時，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

實際上，由于集成運放的開環差模增益不是無窮大，只有當它的差模輸人電壓足夠大時，輸出電壓UO才為±UZ。UO在從+UT變為-UT或從-UT變為+UT的過程中，隨著uI的變化，將經過線性區，并需要一定的時間。滯回比較器中引人了正反饋，加快了UO的轉換速度。例如，當UO＝+UZ、uP=+UT時，只要uI略大于+UT足以引起UO的下降，即會產生如下的正反饋過程：UO的下降導致uP下降，而UP的下降又使得UO進一步下降，反饋的結果使UO迅速變為－UT，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轉變成方波信號，其傳輸特性曲線如下圖所示：

正弦波傳輸特性 2.3 方波轉換成三角波電路的工作原理：

當輸入信號為方波時，其輸出信號為三角波，電路波形圖如下：

2.4總電路圖

三 單元電路設計

3.1 正弦波發生電路的設計

本電路中采用RC橋式正弦波振蕩電路產生正弦波，其電路圖如下所示

RC橋式正弦振蕩電路

該電路Rf回路串聯兩個并聯的二極管，如上圖所示串聯了兩個并聯的1BH62，這樣利用電流增大時二極管動態電阻減小、電流減小時動態電阻增大的特點，加入非線性環節，從而使輸出電壓穩定。

此時輸出電壓系數為

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對電路進行仿真得到下圖

3仿真波形

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

3.2 正弦波轉換方波電路的設計

本電路中采用滯回電壓比較器將正弦波轉成方波，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。

本電路中用到的穩壓管為1N5759A，其穩壓電壓為±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對其進行仿真得到如下波形圖

波形仿真：

112

t2

四

電路調試或仿真

4．1 電路仿真

電路總體仿真圖如下所示

4．2 調試方法與調試過程

總電路圖如下所示

六

參考文獻

童詩白主編．模擬電子技術基礎（第三版）．北京：高教出版社，2001 李萬臣主編．模擬電子技術基礎與課程設計.哈爾濱工程大學出版社，2001.3 胡宴如主編.模擬電子技術.北京.高等教育出版社，2000

第二篇：模電課程設計

河南理工大學萬方科技學院

模擬電子課程設計

對講機放大電路的設計

專業班級 ：電氣13-3 姓

名 ：何水源

學

號 ：1316301140

一 設計方案

1．確定前置級電路方案：

①根據總的電壓放大倍數，確定放大電路的級數，實際電路中，為使放大電路的性能穩定，都引入了一定深度的負反饋，所以，放大倍數應留有一定余量。②．根據輸入，輸出阻抗及頻率響應等方面的要求，確定晶體管的組態（共射，共基，共基）及靜態偏置電路。

③．根據三種耦合方式（阻容耦合，變壓器耦合，直接耦合）的不同特點，選用合適的耦合方式。本電路級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，負載取得電流也不太大（RL=2K）,因此前置級電路采用共射極電路。由于單級放大器的電壓增益為35db左右，兩級放大器的增益為65db左右，考慮到要引入一定深度的負反饋（一般為1+AF=10左右），而電路的增益要求為100倍，所以前置級用兩級共射極電路組成。靜態偏置采用典型的工作點穩定電路。

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互補對稱功放電路、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，可根據要求和具備的實驗條件綜合考慮，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功率放大器由推動級、輸出級組成。推動級采用普通的共射極放大電路，輸出級由互補推動輸出，工作在甲乙類狀態下，得到較大的輸出功率。

圖1-4是一個OTL功放電路，T4是前置放大級，只要適當調節Rp，就可以使IRH、UB5和UB6達到所需數值，給T5、T6 提供一個合適的偏置，從而使A點電位UA=UC6=VCC/2。

當Ui=Uimsinwt時，在信號的負半周，經T4放大反相后加到T5、T6基極，使T6截止、T5導通，這時有電流通過RL，同時電容C5被充電，形成輸出電壓Uo的正半周波形，在信號的正半周，經T4放大反相后加到T5、T6基極，使T5導通、T6截止，則已充電的電容C5起著電源的作用，并通過RL，和T5放電，形成輸出電壓Uo的負半周波形。當Ui周而復始變化時，T5、T6交替工作，負載RL上就可以得到完整的正弦波。

為使輸出電壓達到最大峰值UCC/2，采用自舉電路的OTL功放電路。

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

四、計算原件參數

依據基本設計方案計算元件參數

電路方案確定以后，要根據給定的技術要求進行元件參數的選擇。在確定元件參數時，可以先從后級開始，根據負載條件確定后級的偏置電路，然后再計算前級的偏置電路，進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確定負反饋網絡的參數。1).確定電源電壓 Vcc應滿足要求：

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

2．前置放大級參數確定 a）確定T2級的參數

集電極電阻R8，發射極電阻R9，T3型號，基極偏置電阻R6、R7。

Vcc-VCEQ2=ICQ2 R8+VE2 VCEQ2= ICQ2 VCEQ2 > Vom+VCES R9=VE2/ICQ2 指標中，RL=2KΩ，取VE2=3V，VCES=1V； 確定R8=3.5KΩ，R9=1.5KΩ，取標稱值，R8=3.3KΩ，R9=1.5KΩ，則靜態值ICQ=2mA，VCEQ2=2.4V。確定T2級三極管參數：

晶體管的選取主要依據晶體管的三個極限參數： BVCEO > 三極管c-e間最大電壓VCEmax ICM>三極管工作時的最大電流ICmax PCM > 三極管工作時的最大功耗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的參數應滿足： 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級基極電阻參數： 選取原則：

1.基極電壓VB2越穩定，則電路的穩定性越好，需滿足IR ＞ ＞ IB 2.IR不能過大，否則R6、R7的值太小。會增加電源的消耗；使第二級的輸入電阻降低，從而使第一級的放大倍數降低。

為了使VB2穩定同時第二級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級發射極、集電極電阻及靜態工作點：

因為T1級是放大器的輸入級，其輸入信號比較小，放大后的輸出電壓也不大，所以對于第一級失真度和輸出幅度的要求比較容易實現，主要考慮如何減小噪聲，三極管的噪聲大小與工作點的選取有很大關系，減小靜態電流對降低噪聲是有利的，但對提高放大倍數不利，所以靜態電流不能太小。在工程計算中，一般對小信號的輸入級都不詳細計算，而是憑經驗直接選取： 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

取標稱值R1=12K，R4=56，R5=5.6K。T1級三極管參數：

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

耦 合 電 容 ： 2 ～ 10 μF 發射極旁路電容： 150 ～ 200 μF

d）反饋網絡的計算 Rf = 100R4-R4=5.5K 取Rf = 5.6K，Cf=10μF

根據上述的計算結果，得到電路圖1-6，可將電路仿真，如不能達到設計要求，修改電路使其達到設計要求。然后將仿真后的電路實際安裝調試。

五、對講機的安裝

(1)熟悉電路元件，發對講機裝配零件，檢查和熟悉各種零件 周二，老師首先讓我們熟悉對講機的電路圖和熟悉電路元件，這一天的工作是相對輕松的，僅僅是熟悉電路圖和學習使用常用電子儀器儀表，和識別檢測常用的電子元件。

這一天最重要的就是常用電子元件的識別和檢測。我們常見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標記法，通過色環來表示電阻的大小，有效數字、倍率和允許誤差。現在見到的電阻的色環有四道和五道的，四道環的有效數字是前兩道環所代表，而五道環是由前三道所代表。接著識別電容器，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，電容的標注分為直接標注和色標法。通過學習，我明白了直接標注的電容是用數字直接表示電容量，不標單位。標注1～4位整數時，其單位是pF，標注為小數時，其單位是μF。也有用三位數字表示容量大小，默認單位是pF，前兩位是有效數字，第三位是有效倍率（10m），當第三位是9時，則對有效數字乘以0.1。而色標法則同電阻器的標注。檢測電容的方法是利用電容的充放電特性，一般用萬用表電阻檔測試電容的充放電現象，兩只表筆觸及被測電容的兩條引線時，電容將被充電，表針偏轉后返回，再將兩表筆調換一次測量，表針將再次偏轉并返回。用相同的量程測不同的電容器時，表針偏轉幅度越大說明容量越大。測試過程中，萬用表指針偏轉表示充放電正常，指針能回到∞，說明電容沒短路，可視為電容完好。現在說明在模擬電路中常見的二極管，通常二極管有整流、檢波、穩壓、發光、發電、變容、和開關二極管等。檢測二極管我們利用的是二極管的正向導電性，正向導通反向截止，可以判斷管子的好壞。最后說明三極管的識別和檢測，很明顯，一般的三極管就是三個管腳，很容易識別，所以識別三極管重要的是識別三極管是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用表。判斷極性：對圓柱型三極管，若管腳處接頭有突出物，則將管腳沖上，順時針依次為EBC極若沒有突出物，則管腳根處間隙較大的兩跟管腳對向自己，順時針依次為EBC極。對半圓型三極管，將管腳向上，半圓向自己，順時針為EBC極。判斷三極管的類型：在基于以上極性判斷的前提下，NPN管，基極接黑表筆，測得電阻較小。PNP管正好相反。以上就是我對常用電子元件的識別和檢測方法。

(2)焊接各種零件并交對講機

周二下午，我們就真正進入到電子技術實習的操作中去了，以前雖然接觸過電烙鐵，但畢竟很少有實際操作過，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，所以焊接質量的好壞直接關系到以后制作對講機的成敗。因此對電烙鐵這一關我們是不敢掉以輕心的。

最終我們在這一天的實習中，焊接了十幾個元件，起初沒經驗，將電阻立得老高，這樣既不美觀也不牢靠容易形成虛焊，之后有了經驗就采取臥式法，既美觀又牢靠，只是拆卸時稍微麻煩，需要別人幫忙。焊接時雖然膽戰心驚，但還是總結出了心得，就是焊錫要用一點點下去，電烙鐵要在錫水熔化后產生光亮就拿開，這樣就能焊出光亮圓滑的焊點了。將他們插好后就依次拆卸下來，先焊接電阻，再焊接電容，焊接電容時一定要特別注意電容的正負極。然后是三極管，焊接時注意三極管的極性，管腳要放入相應位置。另外，由于這次課程設計使用的電路板并不是印刷好的電路板，所已焊接時電路板上元件的連接要用導線來連接，這就要求我們在焊接之前就要先把原件布局好。焊接完電路板的電子元件后，就要處理電源同電路板的連接，這需要我們引出導線以方便接下來的調試和數據測量。

六、調試方法

1．仿真調試步驟：通過仿真測試，如不能達到設計要求，則應修改電路，使其滿足要求。

⑴使用仿真軟件畫出電路原理圖，標出節點。

⑵對電路進行直流分析，判斷放大電路及功放級的電路狀態。⑶對電路進行交流分析，通過對不同節點的分析觀察其幅頻特性和相頻特性是否滿足設計要求。

⑷對電路進行瞬態分析（示波器），觀察放大級輸出的波形，波形不失真，輸出電壓、失真度、帶寬等指標達到要求。

2．實際電路調試

在仿真的基礎上，焊好電路并檢查無誤后，即可進行調試。如果設計正確，前置放大級一般不必調整就可以正常工作。3．OTL輸出級的簡單調整方法： ①調解Rp使A點電位為Vcc/2。②調解R13使ICQ4、5 =（5 ~ 10）m A 其中 1）、2）兩步要反復調解，直到達到要求為止。經上述調試后，放大器就能正常工作。按圖1-1 接好線路，K撥在圖中位置，對著Y2講話時，Y1處應能聽到Y1放出的清晰、宏亮的聲音。當K撥到另一位置時，對著Y1講話時，Y2處應能聽到Y1放出的清晰、宏亮的聲音。

最后需要說明的是，如按圖1-1 接好線路后，揚聲器中有廣播電臺的聲音，則應放在放大器的輸入端與地之間接一電容，其容量為0.01μF，也可由試驗確定。

七、實際電路測量數據： 信號源電壓：Us=10mV 輸入電壓：Ui=9.66mV

輸入電阻：Ri=[Ui/（Us-Ui）]R=34.7K 前置級輸出電壓：Uo1=0.975V 放大倍數：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、所用儀器設備 1.計算機及電路仿真軟件。2.信號發生器。3.示波器。4.穩壓電源。5.穩壓電源。6.晶體管毫伏表。7.萬用表。

九、心得體會

一周的課程設計在充忙的生活中很快過去了，經過一周的課程設計的學習，我已經自己能制作一個對講機，這其中的興奮是無法用言語表達的。學習模電這段時間也是我們一學期最忙的日子，不僅面臨著期末考試，而且中間還有一些其他科目的實驗，本周必須完成模電的課程設計。任務對我們來說，顯得很重。為了較好的完成模電的課程設計，我經常放學好在實驗室加班。相關知識缺乏給學習它帶來很大困難，為了盡快掌握它的用法，我照著原理圖學習視頻一步一步做，終于知道了如何操作。通過這次設計，我懂得了學習的重要性，了解到理論知識與實踐相結合的重要意義，學會了堅持、耐心和努力，這將為自己今后的學習和工作鋪展了道路。另外，課堂上也有部分知識不太清楚，于是我又不得不邊學邊用，時刻鞏固所學知識，這也是我作本次課程設計的一大收獲。

十、參考資料： 電子技術基礎（模擬部分）康華光 高等教育出版社 模擬電子技術基礎 童詩白 華成英 高等教育出版社 模擬電子技術課程設計 電氣工程系 中原工學院電子電工教研室

電子線路課程設計 華永平華南大學出版社 電子技術基礎實驗與課程設計 高吉祥 電子工業出版社 電工電子技術實習與課程設計 華榮茂 電子工業出版社

第三篇：模電課程設計

《模擬電子技術課程設計》教學大綱

《Analog circuit course design》

總學時數： 1周學分數：1其中：實驗（上機）學時：1周適用專業：電子信息、通信執筆者： 吳學民（副教授）

一、課程的性質、目的和任務

本課程是電子信息專業和通信專業的學科基礎課--模擬電子技術的一個實踐教學環節。

本課程的目的和任務是：使學生初步了解和掌握一個電子電路的設計、調試的過程；能進一步鞏固課堂上學到的理論知識；對學生進行一些如何進行實際技術工作的訓練。

二、課程教學的基本要求

通過一周的課程設計，使學生掌握一個較為復雜的模擬電子電路的設計和制作的方法；理解教師提供的電子電路的工作原理

三、課程的教學內容、重點和難點

本課程主要內容是：用一周的時間讓學生獨立進行一個電子電路的設計，制作和調試。本課程是在模擬電路課程結束之后的一次設計實踐。選題很重要，既要有綜合性，有一定的難度，又要讓學生能在一周內完成。以下題目可作為參考：

1．函數發生器

2．穩壓電源

3．數字頻率計

4．智力競賽搶答器

5．數字顯示電容測試儀

6．光電計數器等

7．功率放大電路

四、課程各教學環節的要求

考核環節主要根據學生在課程進行過程中表現出來的求知務實的態度、動手能力、制作的實驗電路的水平和設計報告綜合評定。按優、良、中、差分等。

五、學時分配（略）

六、本課程與其它課程的關系

本課程的先修課程：模擬電子技術。它也為以后的畢業設計提供一個基礎。

七、教材及教學參考書

1．《電子技術基礎課程設計》孫梅生等編 北京: 高等教育出版社, 1989.10

2．《電子技術實驗與課程設計》 畢滿清 北京: 機械工業出版社, 1995年10月

第四篇：模電課程設計

門鈴對講系統

課題名稱：門鈴對講設計

姓名： 何偉偉 專業： 電子信息科學與技術 班級： 2008-1 學號： 0801050107

指導教師：王桂海

信息科學與工程學院電子信息系

2010

年

07 月

05 日

門鈴對講系統

摘要：

本課題設計了一個以設計對講電路為核心的樓宇式門鈴對講系統。該門鈴對講系統主要短時間按鍵有效、用戶響鈴設計、電壓放大器設計、無輸出變壓器的功率放大器設計（OCL電路）、雙向對話模塊等組成。采用了LM386集成運放（由于仿真時Multisim軟件無法找到，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、直流電源及各種測量仿真器件等，實現了訪客用戶選擇、呼叫、雙向對講功能，同時還添加了按鍵亮燈指示、鍵盤熒光顯示及免打擾功能等，其靜態功耗可達0.5W, 真正實現了超低功耗，使該門鈴對講系統更加人性化和實用化。

與傳統的門鈴對講系統相比，該設計具有保真度高、可靠性高、可擴展性強、易操作性好等特點，可用于普通小區或樓宇使用。

關鍵詞：門鈴

樓宇

雙向對講

門鈴對講系統

前言

如今社會發展迅速，人民生活水平日益提高，早已超越滿足溫飽的需要，現在講究如何更好的生活，我國很大一部人分人居住小區，居民都希望有著良好的環境和安全感，過上更加安逸的生活。社區的發展需有這些基本條件才能吸引購買力，房地產發展商將面臨一些實際問題：對于如何保障社區的安全及在管理上的方便，即能保障發展商的利益又能保障居住社區人員的需求及安全感、歸屬感，這是一個新的課題，讓發展商去面對和解決好。小區門鈴對講系統方案設計，在保障資金投入合理的情況下讓社區形成一個安全、舒適的文明社區。另一方面，最近五年的時間內，隨著中國內地經濟的穩步發展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市場。隨著商品房的大量推出，地產商直接的競爭也越來越激烈，要實現商品房的良好銷售業績，推向市場的樓盤開始需要有良好的概念才能在市場競爭中取得成功。于是智能小區的概念幾年前開始導入中國內地并迅速蔓延，以至于出現不是智能小區樓盤很難銷售的情況。

隨著城市的不斷發展，現代生活小區作為一種新穎的居家理念及物業管理模式越來越成為社會的需求及認同。智能樓宇管理和樓宇可視對講系統及產品的生產商應及時跟蹤市場需求，不斷創新，在各方面力求做到最好。智能建筑是未來建筑的發展方向，特別是隨著21世紀的到來，現代高科技和信息技術正在由智能大廈走向智能住宅小區，進而走進家庭。

技術方案比較：

(一)音頻運算放大器的選擇：

門鈴對講系統

方案一OP37為低噪聲高速精密運放，轉換速率很高，帶寬很大，適合做音頻放大，但它的價格高，成本大，故不采用。

方案二：OP07是一種高精度單片運算放大器，具有很低的輸入失調電壓和漂移。OP07的優良特性使它特別適合作前級放大器，放大微弱信號。使用OP07一般不用考慮調零和頻率問題就能滿足要求，價格低廉，故選此方案。

方案三：利用分立元件實現，即可以熟悉Multisim軟件，又可以對課本中有關三極管的知識加以鞏固，故優先選擇；

本課題設計重點、難點：

系統中如何正確分使用立元件完成特定功能關鍵；

分立元件中三極管、電阻、電容是構成所有電路的基礎，故能充分理解它的特性不是易事，這需要很扎實的基本功，否則實驗起來很浪費時間，就像筆者遇到的困難一樣，對于電壓放大倍數、飽和失真、截止失真、動態特性、靜態工作點的選取、互補功率放大器的設計、放大倍數計算、功率計算，由于失調電壓及失調電流的存在，運放輸入為零時輸出往往不為零。對于內部無自動穩零措施的運放需外加調零電路，使之在零輸入時輸出為零。對于單電源功電的運放，常需在輸入端加直流偏置電壓，設置合適的靜態輸出電壓，以便能放大正、負兩個方向的變化信號。電路自激震蕩的消除也是一個涉及的難點。

門鈴對講系統

目錄

第一章 總體設計思路

1.1總體描述與系統框架： 1.2設計框圖;第二章 有關樓宇和用戶的設計

2．1 確保短時間按鍵有效的設計 2．1用戶響鈴設計

第三章 對講電路的設計

3.1 電壓放大器設計 3.2 功率放大器設計

第四章 設計總結

4.1 實驗結論

4．2 參考文獻

4.2 實驗心得

第五章 附錄及說明

門鈴對講系統

第一章 總體設計

1.1總體描述與系統框架：

該門鈴對講系統的設計主要應用模擬電子技術和數字電子技術的知識，旨在實現樓宇門鈴對講功能。功能實現流程如下：

圖1-1 1.2設計框圖：用總實驗圖代替：

門鈴對講系統

第二章 有關樓宇和用戶的設計

2．1確保短時間按鍵有效的設計

課題選用JK鎖存器復位功能由異步JK觸發器的異步復位端控制。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；沒有時鐘觸發也是保持；

實驗圖如下：

原理:開關打向上為1，打向下為0，只要是按了（打向上），鎖存器就是所存起來，后來雖為0，但是它一直保持，故Q輸出一直為1，知道后來復位。

2．2 用戶響鈴設計

實驗圖如下：

門鈴對講系統

原理：按鈴前開關A處于斷開狀態，按鈴后開關接通，利用555定時器構成多諧振蕩器，其中利用了電容C3的充放電，電流的方向使得D1、D2輪流導通（二極管的單向導電性），充放電時構成回路的電阻不同其充放電時間也不一，電流大小不同，由喇叭發出聲音不同，有兩種叮、咚聲音，這就是用戶聽到的聲音。

結論：發出了咚聲音。

第三章 對講電路的設計

3.1電壓放大器： 實驗圖如下：

說明：本課題用0.3v電壓代替從話筒傳出的信號大小（經驗值），頻率用一千赫茲，聲音信號含有較多頻率成分，但是本放大器對一切頻率都有相同作用，說明了此放大器的實用性，門鈴對講系統

結論：電壓經放大之達到4.3v（由上圖示波器所示），使得信號傳到用戶時可以直接經功率放大器輸出。

3.2功率放大器：

實驗圖如下：

門鈴對講系統

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

p?u22R?4.322?8?1.1156w

由計算可得P=1.1156w,滿足了驅動聽筒的要求，故方案可行。

第四章 設計總結

4.1 實驗結論：

實驗每個部分均較理想，實現了相關功能，詳細請見每部分實驗圖

4．2 參考文獻：

童詩白 華成英 模擬電子技術基礎（第四版）高等教育出版社 1980年 4．3實驗心得

通過做本課題的內容，前前后后花費兩個星期，自知，內容較為簡單，但做起來并非如想象得那樣順利，每一個小小的錯誤（電容、電阻的大小）就會導致沒有結果，什么也沒有，故聯想到，要想學好本門課程知識，得從基礎抓起，先分立，后集成，只有這樣，才能為以后所學課程做好準備，同時，也堅定了自己要好

第五章 附錄及說明

（1）電壓放大器：純屬用三極管、電阻、旁路電容構成。

（2）低功率音頻放大：功率放大電路通常作為多級放大電路的輸出級。要求放大電路有足夠大的輸出功率，驅動揚聲器，使之發聲。

門鈴對講系統

（3）用戶選擇控制：方案可如下：

A/D轉換器、譯碼器、D/A轉換器構成，純屬數字電路課程內容，很容易即可實現，這里就不作為設計的內容，故略。

（4）電磁繼電器：

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。

說明：繼電器在本課題中有用到，但是在軟件中無法找到適合本課題的電磁繼電器，原理很簡單（利用電流磁效應來工作），與模擬電路課程無直接關系，故可略去。

第五篇：模電課程設計

要求: 按照課程設計報告書的格式，要求有原理設計，元件選擇，原理仿真，電路設計，調試及測試，結果分析等。

作品在本學期考試結束后進行課程設計答辯之后交給老師。

模擬電子技術課程設計——小型模擬電子系統設計與制作，參考題目如下：

1．多路輸出直流穩壓電源的設計與制作

要求設計制作一個多路輸出直流穩壓電源，可將220V/50HZ交流電轉換為多路直流穩壓輸出：+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一組可調正電壓。

2．高保真音頻功率放大器的設計與制作

要求設計制作一個高保真音頻功率放大器，輸出功率10W/8Ω，頻率響應20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。

3．函數發生器的設計與制作

要求設計制作一個方波－三角波－正選波發生器，頻率范圍 10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度連續可調，線性失真小。

4．水溫控制系統的設計與制作

要求設計制作一個可以測量和控制溫度的溫度控制器，測量和控制溫度范圍：室溫～80 °Ｃ，控制精度 ± 1 °Ｃ，控制通道輸出為雙向晶閘管或繼電器，一組轉換接點為市電220ｖ，10Ａ。

5．雙工對講機的設計與制作

采用集成運放和集成功放及阻容元件等構成對講機電路，實現甲、乙雙方異地有線通話對講；用揚聲器兼作話筒和喇叭，雙向對講，互不影響；電源電壓＋9v，功率≤0.5W，工作可靠，效果良好。