测控电路课程设计--开关型振幅调制与解调电路的设计与调试------刘婧改过后
测控电路课程设计
测控电路课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握测控电路的基本原理、设计与应用,培养学生的动手实践能力和创新意识。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:(1)理解测控电路的基本概念、组成和分类;(2)掌握测控电路的设计方法及其在实际工程中的应用;(3)熟悉电路仿真软件的使用,提高电路分析和设计能力。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决测控电路实际问题;(2)具备使用仪器仪表进行电路调试和故障排查的能力;(3)能够运用电路仿真软件进行电路设计与验证。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对测控技术的兴趣,激发学生探索未知、创新思维的热情;(2)培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力;(3)培养学生具有良好的职业素养,树立正确的工程观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括测控电路的基本概念、测量与控制原理、电路设计与仿真、实际应用案例等。
具体安排如下:1.测控电路的基本概念:介绍测控电路的定义、组成和分类,使学生了解测控电路在工程中的应用。
2.测量与控制原理:讲解测控电路的测量原理、控制原理,让学生掌握测控电路的工作原理及其数学基础。
3.电路设计与仿真:教授电路设计方法,培养学生使用电路仿真软件进行电路分析与设计的能力。
4.实际应用案例:分析测控电路在实际工程中的应用案例,使学生能够将所学知识运用到实际问题中。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解基本概念、原理和方法,使学生掌握测控电路的核心知识。
2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:分析典型应用案例,帮助学生了解测控电路在工程中的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手搭建和调试测控电路,培养学生的动手能力和创新意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的测控电路知识体系。
课程设计振幅调制解调器的设计
AM振幅调制解调器的设计与仿真目录1.课程设计的目的 (2)2.课程设计的内容 (2)3.课程设计的原理 (2)4.课程设计的步骤或计算 (4)5.课程设计的结果与结论 (8)6.参考文献 (9)一.课程设计的目的目的:通过课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查寻资料﹑方案比较,以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会,锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。
二. 课程设计的内容1、 AM振幅调制解调器的设计(1)AM振幅调制解调器的设计设计要求:用模拟乘法器MC1496设计一振幅调制器,使其能实现AM信号调制主要指标:载波频率:15MHz 正弦波调制信号:1KHz 正弦波输出信号幅度:大于等于5V(峰峰值)无明显失真(2)AM信号同步检波器设计要求:用模拟乘法器MC1496设计一AM信号同步检波器主要指标:输入AM信号:载波频率15MHz 正弦波,调制信号:1KHz 正弦波,幅度大于1V,调制度为60%。
输出信号:无明显失真,幅度大于5V。
三. 课程设计原理1. MC1496模拟乘法器MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。
其内部电路和引脚如下图(a)(b)所示。
其中VT1,VT2与VT3,VT4组成双差分放大器,VT5,VT6组成的单差分放大器用以激励VT1~VT4。
VT7、VT8及其偏置电路组成差分放大器、的恒流源。
引脚8与10接输入电压UX,1与4接另一输入电压Uy,输出电压U0从引脚6与12输出。
引脚2与3 外接电阻RE,对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈,以扩展输入电压Uy的线性动态范围。
引脚14为负电源端(双电源供电时)或接地端(单电源供电使),引脚5外接电阻R5。
用来调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。
测控电路课程设计
测控电路课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握测控电路的基本原理和应用,培养学生对测控电路的兴趣和好奇心,提高学生的实际操作能力和创新能力。
具体分为以下三个方面:1.知识目标:使学生了解测控电路的基本概念、组成原理和功能,理解测控电路在实际工程中的应用,掌握测控电路的基本分析和设计方法。
2.技能目标:培养学生运用测控电路解决实际问题的能力,能独立进行测控电路的安装、调试和维护,具备一定的实验操作技能。
3.情感态度价值观目标:激发学生对测控电路的热爱和兴趣,培养学生勇于探究、创新的精神,使学生认识到测控电路在现代社会中的重要地位和作用。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括测控电路的基本原理、组成要素、功能及其在实际工程中的应用。
具体安排如下:1.教材章节:根据人教版《电子技术》第五章第三节“测控电路”进行教学。
2.教学内容:(1)测控电路的基本概念:介绍测控电路的定义、分类及其在工程中的应用。
(2)测控电路的组成原理:讲解测控电路的组成要素,包括传感器、信号处理电路、执行器等,以及它们之间的关系。
(3)测控电路的功能:介绍测控电路在自动控制、信号处理等方面的功能和作用。
(4)测控电路的分析与设计方法:讲解测控电路的分析与设计方法,包括系统建模、系统分析、控制器设计等。
(5)测控电路的实际应用案例:介绍测控电路在工业生产、科学研究等领域的实际应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,具体如下:1.讲授法:教师对测控电路的基本概念、组成原理、功能及应用进行系统的讲解,使学生掌握测控电路的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解测控电路在工程中的应用和价值。
3.实验法:安排课堂实验,让学生亲自动手进行测控电路的安装、调试和维护,提高学生的实际操作能力。
4.讨论法:学生进行分组讨论,分享学习心得和经验,培养学生团队合作精神和沟通能力。
测控电路课程设计
测控电路课程设计
一、设计目的
通过测控电路的课程设计,学生将全面掌握测控电路的基本原理、设计方法及实现技术。
具体目标如下:
1. 深入理解测控电路的原理与技术;
2. 掌握常用传感器和执行器的使用方法;
3. 学会设计简单的测控电路;
4. 提高实践操作和解决问题的能力;
5. 培养团队协作和创新精神。
二、设计任务
设计一个温度控制系统,具体要求如下:
1. 使用热电阻作为温度传感器,实现温度的测量;
2. 设计一个控制电路,能够根据温度传感器测量的温度值,自动调节加热元件的功率,以实现温度的恒定控制;
3. 设计一个显示电路,实时显示当前温度值;
4. 设计一个按键电路,用于设定温度设定值;
5. 系统应具备过流保护功能,确保电路安全。
三、设计方案
1. 硬件电路设计:
a. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源;
b. 传感器模块:采用热电阻测量温度,通过信号调理电路将温度信号转换为电信号;
c. 控制模块:根据温度信号调节加热元件的功率,实现温度的恒定控制;
d. 显示模块:使用LED显示屏实时显示当前温度值;
e. 按键模块:用于设定温度设定值;
f. 过流保护模块:检测电路中的电流异常,及时切断电源。
2. 软件程序设计:
a. 主程序:初始化硬件、启动定时器、开始循环检测温度和控制加热元件的功率;
b. 温度检测子程序:读取热电阻的电压信号,计算温度值;
c. 温度控制子程序:根据温度值和设定值比较,调节加热元件的功率;
d. 显示子程序:实时显示当前温度值;
e. 按键子程序:处理按键输入,设定温度设定值。
测控电路课程设计
测控电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控电路的基本原理,理解常见传感器的工作机制;2. 使学生了解测控电路在工程领域的应用,熟悉各类测控系统的组成;3. 帮助学生掌握模拟、数字信号处理的基本方法,提高数据采集、处理和分析的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单的测控电路,具备实际操作和调试的能力;2. 提高学生利用测控设备进行数据采集、处理和分析的技能,具备解决实际问题的能力;3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力,提高项目执行和项目管理水平。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对测控技术领域的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 引导学生关注测控技术在现实生活中的应用,提高社会责任感和使命感;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,树立正确的价值观。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生不仅掌握测控电路的基本知识和技能,还能在实际应用中发挥所学,为我国测控技术的发展贡献自己的力量。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新精神,提升其综合素质。
二、教学内容1. 测控电路基本原理:介绍传感器的工作机制、信号转换方法,分析常见传感器的特点及应用场景。
教材章节:第一章 测控电路基础2. 常见测控电路设计:讲解模拟电路、数字电路的设计方法,分析典型测控电路的原理和功能。
教材章节:第二章 常见测控电路设计3. 数据采集与处理:介绍数据采集系统组成、工作原理,讲解模拟信号、数字信号处理方法。
教材章节:第三章 数据采集与处理4. 测控系统应用案例分析:分析实际工程中的测控系统案例,讲解其设计思路、实施步骤及优化方法。
教材章节:第四章 测控系统应用案例5. 测控电路实践:组织学生进行实际操作,设计简单的测控电路,进行数据采集、处理和分析。
教材章节:第五章 测控电路实践6. 项目管理与团队协作:培养学生项目管理意识,提高团队协作能力,完成课程设计任务。
测控电路的课程设计
测控电路的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握测控电路的基本原理、电路组成、信号处理方法等。
技能目标要求学生能够运用测控电路解决实际问题,具备一定的实验操作能力和分析能力。
情感态度价值观目标要求学生培养对测控电路的兴趣和好奇心,树立科学思维和创新意识。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求,我们将目标分解为具体的学习成果。
学生将能够:1.描述测控电路的基本原理和电路组成;2.解释信号处理方法和测控电路在实际应用中的作用;3.运用测控电路解决简单实际问题;4.进行实验操作,分析实验数据,提出合理结论;5.培养对测控电路的兴趣和好奇心,树立科学思维和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括测控电路的基本原理、电路组成、信号处理方法以及在实际应用中的案例。
1.测控电路的基本原理:介绍测控电路的核心元件、工作原理和性能指标;2.电路组成:讲解测控电路的各个组成部分及其作用;3.信号处理方法:阐述信号的采集、处理和显示方法;4.实际应用案例:分析测控电路在工程、科研等领域的应用实例。
教学大纲将按照以下顺序进行教学:1.测控电路的基本原理;2.电路组成及其功能;3.信号处理方法;4.实际应用案例分析。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:教师通过讲解测控电路的基本原理、电路组成和信号处理方法,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生分组讨论实际应用案例,培养分析问题和解决问题的能力;3.案例分析法:分析测控电路在实际应用中的案例,使学生了解测控电路在工程和实践中的应用价值;4.实验法:学生动手进行实验操作,培养实验技能和科学思维。
四、教学资源本课程将充分利用教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等,以支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的知识体系;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识面;3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,帮助学生形象地理解抽象概念;4.实验设备:提供充足的实验设备,保证每位学生都能动手实践。
测控电路课程设计报告
测控电路课程设计报告引言:测控电路是电子技术中的重要分支之一,它涉及到信号的采集、处理和控制等方面。
本文将针对测控电路的课程设计进行报告,详细介绍设计的背景、设计思路、实验步骤和实验结果等内容,旨在通过本次课程设计实践,加深对测控电路的理解和应用。
一、设计背景本次课程设计的主题是温度测控电路设计。
随着现代工业的发展,温度测控在工业生产和实验研究中起着非常重要的作用。
因此,设计一种能够准确测量温度并实现温度控制的电路是本次课程设计的目标。
二、设计思路1. 温度测量部分:我们选择了热敏电阻作为温度传感器,通过测量热敏电阻的电阻值来间接测量温度。
为了减小测量误差,我们采用了差动放大电路对信号进行放大和滤波处理。
2. 温度控制部分:我们采用了PID控制算法,结合微处理器控制技术,通过对输出信号进行调整,实现对温度的控制。
三、实验步骤1. 硬件设计:根据设计思路,我们选择合适的元器件进行电路设计,包括热敏电阻、运放、微处理器等。
在电路设计中,需要考虑元器件的参数选择、电路板的布局和连接方式等因素,确保电路的稳定性和可靠性。
2. 软件编程:根据PID控制算法和微处理器控制技术,编写相应的程序代码。
在编程过程中,需要考虑控制算法的实现、传感器数据的处理和输出信号的控制等方面。
3. 实验调试:完成硬件设计和软件编程后,进行实验调试。
首先,通过对热敏电阻电路的测量,验证温度测量的准确性和稳定性;然后,通过对PID控制算法的调试,验证温度控制的效果和稳定性。
四、实验结果经过实验调试,我们成功设计出了一种能够准确测量温度并实现温度控制的测控电路。
在测量部分,我们通过差动放大电路对热敏电阻的信号进行放大和滤波处理,得到了稳定的温度测量值;在控制部分,我们采用了PID控制算法和微处理器控制技术,成功实现了对温度的控制,并保持了较好的控制精度和稳定性。
总结:通过本次测控电路课程设计,我们深入了解了测控电路的基本原理和设计方法,掌握了热敏电阻的测量原理和PID控制算法的应用技巧。
测控系统电路课程设计
测控系统电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控系统电路的基本原理,理解各类传感器的工作机制及其在测控系统中的应用。
2. 使学生了解信号调理电路的组成、功能及设计方法,能够运用相关知识对简单测控系统进行电路设计。
3. 引导学生掌握数据采集、处理与传输的基本方法,了解测控系统在工程实践中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建简单的测控系统电路,具备实际操作能力。
2. 培养学生运用仿真软件对测控系统电路进行仿真分析,提高解决问题的能力。
3. 培养学生具备团队协作能力,能够与他人共同完成复杂的测控系统电路设计与调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对测控技术产生浓厚兴趣,激发其创新意识。
2. 培养学生严谨、务实的学术态度,养成勤奋好学的学习习惯。
3. 引导学生关注测控技术在现实生活中的应用,认识到科学技术对社会发展的推动作用。
课程性质分析:本课程为实践性较强的学科,旨在通过理论教学与实际操作相结合,使学生掌握测控系统电路的设计与应用。
学生特点分析:学生具备一定的电子技术基础,对测控技术有一定了解,但缺乏实际操作经验,需要通过本课程的学习提高实践能力。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,强化学生的实际操作能力。
2. 结合生活实际,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
3. 引导学生通过团队协作,培养沟通与协作能力。
二、教学内容1. 测控系统概述:介绍测控系统的基本概念、发展历程、应用领域,使学生了解测控系统的重要性。
教材章节:第一章 测控系统概述2. 传感器及其应用:讲解各类传感器的原理、特性及其在测控系统中的应用。
教材章节:第二章 传感器及其应用3. 信号调理电路设计:阐述信号调理电路的组成、功能及设计方法,包括放大、滤波、线性化等。
教材章节:第三章 信号调理电路4. 数据采集与处理:介绍数据采集的基本原理、硬件设备、软件编程及数据处理方法。
教材章节:第四章 数据采集与处理5. 数据传输技术:讲解测控系统中常用的数据传输技术,如串行通信、网络通信等。
测控电路课程设计任务书(10级)
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):
内蒙古工业大学课程设计任务书
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):
内蒙古工业大学课程设计任务书
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):
内蒙古工业大学课程设计任务书
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):
内蒙古工业大学课程设计任务书
学院(系):机械学院测控系课程名称:测控电路指导教师(签名):。
调制电路课程设计
调制电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握调制电路的基本概念,包括调幅、调频和调相等。
2. 学生能够运用所学的调制电路知识,分析并设计简单的调制电路。
3. 学生能够描述调制电路在通信系统中的应用及其重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学的调制电路知识,进行实验操作,搭建并测试简单的调制电路。
2. 学生能够运用数学工具和电路仿真软件对调制电路进行仿真分析。
3. 学生能够通过团队合作,解决与调制电路相关的实际问题。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对通信科学的兴趣,认识到调制电路在现代通信中的重要作用。
2. 学生能够在学习过程中,树立科学探究和创新意识,增强实践操作的自信心。
3. 学生能够培养合作意识,尊重团队成员意见,共同完成调制电路的设计与搭建。
课程性质:本课程为电子信息科学与技术专业的高年级专业课程,注重理论与实践相结合。
学生特点:学生已具备一定的电子电路基础知识,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中,关注学生的学习反馈,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 调制电路基本概念:包括调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)的定义及其工作原理。
- 教材章节:第三章“调制与解调”第一节“调制技术概述”2. 调制电路的分类及其特点:分析各种调制电路的特点、应用场景及其优缺点。
- 教材章节:第三章“调制与解调”第二节“调制电路的分类与特点”3. 调制电路的设计与仿真:学习调制电路的设计方法,运用电路仿真软件进行调制电路的搭建与测试。
- 教材章节:第三章“调制与解调”第三节“调制电路的设计与仿真”4. 调制电路在实际通信系统中的应用:介绍调制电路在无线电广播、电视、移动通信等领域的应用。
测控电路课程设计报告
设计报告设计名称:测控电路课程设计学生姓名:学号:同组人员:实验地点:机械楼421时间:2012年12月31日~2013年01月05日提交报告日期:2013年01月07日成绩与评语:指导教师:周严南京理工大学机械工程学院选题一信号发生电路的设计1. 设计及实验任务1)确定图1.1中的元件参数,搭建实验电路,调试实验电路,验证上述理论分析的结论。
技术要求如下:图1.1 方波和三角波发生器电路①幅度要求:方波±5V,三角波±2.5V。
②频率调节范围:100Hz~10kHz。
2)对举例中的电路加以改进,使输出三角波能够沿纵坐标平移,但波形形状不变,要求移动范围为±5V。
设计电路原理图,搭建并调试电路验证设计。
3)对举例中的电路加以改进,使输出三角波变为锯齿波。
设计电路原理图,搭建并调试电路验证设计。
技术要求如下:①幅度要求:方波±5V,锯齿波波±2.5V。
②频率调节范围:100Hz~10kHz。
4)对举例中的电路加以改进,使输出的方波变为占空比可以调节的方波,但周期不变,要求占空比调节范围1%~100%。
设计电路原理图,搭建并调试电路验证设计。
2. 设计及实验调试说明1)任务一设计及实验调试说明(1)电路参数的设计(2)实验调试步骤,记录调试的波形、数据等中间及最终结果(3)结果分析2)任务二设计及实验调试说明(1)电路设计及原理说明(2)实验调试步骤,记录调试的波形、数据等中间及最终结果(3)结果分析3)任务三设计及实验调试说明(1)电路设计及原理说明(2)实验调试步骤,记录调试的波形、数据等中间及最终结果(3)结果分析4)任务四设计及实验调试说明(1)电路设计及原理说明(2)实验调试步骤,记录调试的波形、数据等中间及最终结果(3)结果分析选题二基于铂电阻的温度测量电路的设计1. 设计及实验任务1)搭建并调试图2.1电路。
图2.1 0~100℃铂电阻温度测量电路2)改进图2.1所示电路,使电路具有非线性校正功能,成为线性化的基于铂电阻的温度测量电路,搭建并调试所设计的电路。
测控电路课程设计论文
测控电路课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握测控电路的基本原理、基本知识和基本技能,能够运用测控电路解决实际问题。
具体来说,知识目标包括:掌握测控电路的基本概念、基本原理和基本方法;了解测控电路在工程中的应用和前景。
技能目标包括:能够使用常见的测控电路仪器和设备,具备分析和解决测控电路问题的能力。
情感态度价值观目标包括:培养学生对测控电路的兴趣和热情,提高学生的问题解决能力和创新意识。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括测控电路的基本原理、基本知识和基本技能。
具体来说,教学大纲如下:第一章:测控电路概述1.1 测控电路的定义和发展1.2 测控电路的基本原理1.3 测控电路的应用和前景第二章:测控电路的基本元件2.1 电阻元件2.2 电容元件2.3 电感元件2.4 运算放大器第三章:测控电路的基本电路3.1 测量电路3.2 控制电路3.3 信号处理电路第四章:测控电路的实验与调试4.1 测控电路的实验方法4.2 测控电路的调试技巧4.3 测控电路的实验案例三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法用于传授基本原理和基本知识,讨论法用于探讨和解决实际问题,案例分析法用于分析和理解测控电路的应用,实验法用于锻炼学生的实践能力。
通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的学习效果。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源。
教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将作为学生学习的基础,参考书提供更多的学习材料,多媒体资料用于辅助理解和记忆,实验设备用于实践和验证。
通过合理利用教学资源,提高学生的学习效果和问题解决能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
测控电路课程设计计划书
教室:4210
指导时间:
9:45~11:45
注:指导教师在课程设计期间每天指导时间不少于2小时。
教学院长、教学主任:教研室主任:
填表人:宋小娜填表时间:2015年12月15日
华北水利水电大学
课程设计
任务书及计划书
2015——2016学年
第一学期
环节名称:测控电路课程设计
学生专业班级:测控12092-12094
指导教师:宋小娜、师树恒
学院:机械学院
教研室:机电与测控仪器系
课程设计任务书
课程设计名称
测控电路课程设计
专业班级
(学生人数)
测控12092-94
(78人)
指导教师
宋小娜、师树恒
1
2015.12.21
准备阶段:
1)布置本次课程设计题目及任
务情况;
2)讲授设计程序及设计要求;
3)进行设计前各项准备工作。
明确设计目的和设计任务
教室:4210
指导时间:
9:00~11:00
1
2015.12.22
查阅资料,熟悉设计内容
复习有关课程,参考有关资料。
教室:4210图书馆
指导时间:
9:00~11:00
1
2015.12.23~
2015.12.24
熟悉设计内容,制定设计方案
复习有关课程,参考有关资料。
教室:4210
指导时间:
9:00~11:00
1
2015.12.25
设计电路
对所设计项目进行方案比较,选出最优方案。
教室:4210
指导时间:
9:00~11:00
调制电路课程设计
调制电路课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握调制电路的基本原理和操作方法,了解调制电路在通信技术中的应用。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行调制电路的搭建和调试,提高实验操作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标培养学生对科学技术的兴趣和好奇心,增强创新意识和团队合作精神。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求,我们将目标分解为具体的学习成果。
学生能够理解调制电路的原理,能够运用基本的电路元件搭建调制电路,并能够对电路进行调试和分析。
学生还能够通过实验体验到科学技术的乐趣,培养团队合作和创新意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括调制电路的基本原理、调制电路的搭建和调试方法以及调制电路在通信技术中的应用。
首先,我们将介绍调制电路的基本原理,包括调制的作用和原理。
然后,我们将讲解如何搭建和调试一个简单的调制电路,包括选定电路元件、连接电路和进行调试。
最后,我们将探讨调制电路在通信技术中的应用,如无线通信和广播。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,我们将采用多种教学方法。
首先,我们将运用讲授法,清晰地讲解调制电路的基本原理和操作方法。
其次,我们将采用讨论法,引导学生进行思考和交流,培养他们的创新思维。
此外,我们还将运用案例分析法,通过分析实际的调制电路应用案例,使学生更好地理解和应用所学知识。
最后,我们将进行实验操作,让学生亲自动手搭建和调试调制电路,提高他们的实验操作能力和问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源,我们将选用权威的调制电路教材,确保学生能够获取准确的知识。
参考书将提供更多的学习资料和案例,帮助学生深入理解调制电路的应用。
多媒体资料将通过图片、视频等形式展示调制电路的实验过程和应用场景,丰富学生的学习体验。
实验设备将是重要的教学资源,我们将准备调制电路实验套件,让学生能够亲自动手进行实验操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
测控电路课程设计说明书论文题目:开关型振幅调制与解调电路的设计与调试作者所在系部:机电工程学院作者所在专业:测控技术与仪器作者所在班级: B13122作者姓名:刘婧作者学号: 201321462指导教师姓名:刘宝华刘健刘珊完成时间: 2016 年6月8日北华航天工业学院教务处制目录一.设计任务、要求及内容 (3)二.设计过程及原理 (3)三. 分析误差原因 (11)四. 分析电路中产生的故障 (13)五. 课设心得 (13)一.设计任务、要求及内容1.设计任务:利用场效应管的开关特性,实现低频信号的幅值调制与解调,以抑制噪声干扰,提高信噪比。
2.设计要求:(1)设计出相应的各部分电路,组装与调试该电路,并试验其抗干扰性能;(2)设计一份电路原理图(包括题目的理论设计模型及电路的multisim仿真结果)。
(3)完成一份设计说明书。
3.设计电路参数:调制信号:正弦波,频率<500HZ ,幅值<0.1v ,载波:方波,频率:5—10KHZ ,幅值:5—7v ,占空比:50% 。
调制后信号幅值>5v 。
4.设计内容:(1)分析设计任务,设计各部分电路,分析其工作原理,选择相应的参数;(2)画出完整的电路图;(3)对完整电路图进行Multisim仿真;(4)分析电路实验中产生的故障;(5)分析产生误差原因。
5.时间安排:第一周,查阅资料;第二周,理论设计模拟电路及计算机Multisim仿真;第三周,撰写设计说明书;二.设计过程及原理(一)元器件的可靠性检验:1.运放的可靠性检验:先用运放搭成跟随器,输入正弦信号,用示波器检验器是否跟随;之后用运放搭成反向放大器,输入正弦信号看输出幅值与相位;2.稳压管的匹配:将稳压二极管串联电阻构成稳压电路,接入电源,测其性能参数,选择稳压值相近的两个稳压管。
3导线的可靠性检验:把将要用到的导线全部用万用表检测其通断;(二)原理方框图:开关型调制器放大器开关型解调器低通滤波器方波发生器信号调制解调信号(三)方波发生电路:原理图如下:-++-C 0.01UFR110KR210K2.2K20KR3R4Ic Ii方波发生电路中,积分电路的电压电流关系:001u [()]to c Q i t dt Q C C ==+⎰ 其中0Q 是t=0时电容器已存储的电荷,由ic=-Ii=-ui/R,得到:001()to i o u u t dt U RC =-+⎰常量0o U 根据初始条件确定,即t=0时,o u (0)=0o U =Q0/C. 当输入为常量时,输出为:0()io o u u t t U RC=-+ 可见输入为方波时输出为三角波。
-1+1R2R3R4ui R1URUO上图为迟滞比较电路,该电路用的是同向迟滞比较电路。
R1=0时,ui 接地,UR 接输入,Uo 接输出,门限电压由3223230o RU U R R R R R R +=++求得:23oR U U R R =-。
o U 由稳压管确定.由此我们选定电阻R1=10K Ω,R2=10K Ω,R3=30K Ω,R4=2.2K Ω,电容C=0.01μF ,稳压管的稳压值为5V 。
综上所述,该电路前一部分是积分电路,后一部分为滞回比较器。
作用:(a )积分电路:利用RC 回路的充放电来产生三角波。
(b )滞回电路:产生方波,方波的频率为f=R3/4*R1*R2*C 。
计算可以得到:方波的频率f=7500Hz ,方波的占空比为50%。
该电路中调节R1,R2,R3的阻值和C 的容值,可以改变振荡频率;调节R1,R2的阻值可以改变方波的幅值。
知该方波发生电路为调制电路和解调提供开关信号Ua 和Ub ,进而控制三极管的导通和截止,并且Ua 和Ub 是一对相位相反的方波信号,则可知该电路后应该接一个反向器用来产生相位相反的信号Ub 。
方波发生电路的仿真电路如图所示:方波发生电路产生的方波如下图所示:(四)脉冲平衡调制电路:脉冲平衡调制电路如下图所示,它由两个电子开关,一个运算放大器和两个脉冲信号Ua和Ub组成。
电路中电阻均为5.1KΩ,接方波处的电阻为2.2KΩ,放大器处的反馈电阻为10.2KΩ。
根据调制电路的中的香农定理,至少要求载波信号的频率大于10倍的调制信号的频率,解调时才可以较好的将调制信号与载波信号分开,检出调制信号,并且由乃奎斯特采样定理:为了保留一个频率分量的全部信息,一个周期的间隔至少抽样两次,即必须保证Ws>=2*Wm或者Fs>=2*Fm。
该电路中输入的正弦波的频率f=400Hz,此时方波的脉宽为0.125ms时,则有频率f=4000Hz,满足香农定理的要求,可以防止频率混叠的现象。
电路中的电子开关用两个晶体管构成。
两个输入脉冲信号Ua与Ub的幅值和频率相等,相位相反。
Ua,Ub如下图所示:当Ua为高电平时,Q1导通,Q2截止,a点接地,运算放大器则处于同向放大状态。
其闭环增益为:2RGI1= ——————= —1(R+R)当Ub为高电平时,Q2导通,Q1截止,b点接地,运算放大器则处于反向放大状态。
其闭环增益为:R 2RGI2 = —————(1 + ——) = +1(2 R+R)R由此可见,当增益为GI1时,输出信号为–Ui, 而当第二种状态时,输出信号为+Ui 。
这样,由于两个晶体管受到两个相位相反的脉冲控制,使输入信号Ui的极性不断地“变换”,所以在输出端就得到与输入信号相反的脉冲平衡调制波调制电路仿真图如下所示:仿真电路(调制电路)产生的波形如图所示:(五)放大器:由于调制信号的幅值较小不便于后续的测量,要经过放大电路的放大后再送入解调电路。
要求的调制信号的参数:调制信号:正弦波.频率<500HZ ,幅值<0.1v。
可知放大5倍,幅值为0.5V,作为解调电路的输入信号。
(六)脉冲平衡式解调电路:下图为双极性振幅调制电路的电路图,在这里研究该电路的解调。
图为现行较好的脉冲平衡式双开关解调电路,由两个运算放大器和两个电子开关组成。
其中,A2为反向放大器,A1位反向加法器。
晶体管Q1和Q2是两个电子开关,C为交流耦合电容,起隔直流作用。
反向器A2使A点电压与输入信号反相,B点电压与输入信号相同。
由于所有元件全是对称匹配的,所以Ua与Ub也是反相对称的。
Ua与Ub是两个极性相反的脉冲序列,其频率和幅值是相同的。
由这两个脉冲信号交替控制电子开关。
当Ua为正电平,Ub为负电平,即电子开关Q4导通,Q3截止时,O点对地短路,B点电压不能输给A2,P点电压可输给A2,其输出为:R6Uo(t) = --———Ua(t)R3+R5假设ui (t)为正电平,当t从0~t1时,输入信号ui (t)由包线路1决定,即由正的载波决定。
在Q3截止Q4导通的条件下,ui (t)首先被A1反相,即A点电压uA(t)= ui (t),将这个关系带入Uo(t)得到:R6Uo(t)= ————Ui (t)R3+R5可见,输出ui (t)也是正值,与ui (t)同相位。
在A点电压为Ua(t)=-Ui (t),Ub(t)=Ui (t)。
与此同时,控制方波脉冲Ua与Ub也反向,即Ua为负电平Ub为正电平,电子开关Q3导通,Q4截止。
因此P点对地短路,A点电压不能传输给A2,而Q点对地“断路”,B点电压可以传输给A2。
所以A2地输出为:R6Uo(t)= ---------------- Ui (t)(R3+R5)由方程uo(t)显然可以知道,增益仍然为R6/(R3+R5),与线段1的增益相同。
在电路中,如果取值R6=R3+R5,,则输出曲线与输入信号曲线的包络线相同。
而且,由于这是用运算放大器构成的解调电路,所以对小信号也可以得到良好得线性度。
电路中输出所存在的纹波,可以进行适当的滤波。
如果输入信号Ui需要阻抗变换以增加其带负载的能力,可以在A1的前面另外一个缓冲放大器,即为(五)中的放大器。
解调电路的仿真图如下:仿真电路(解调电路)产生的波形如图:(七)低通滤波器:低通滤波器的参数:R1=5.1KΩ,C1=200pF,解调信号中的低频信号可以通过。
滤除解调信号中的的干扰信号,进而更好的还原出来原来的波形。
三:分析误差原因(1)经计算后搭建的电路两路方波幅值相等,相位相反,占空比为50%,与预期效果基本相同,但仍存在一定问题。
1.三角波的顶端有时会有部分失真产生原因:通过匹配R、C使理论输出幅值大于运放的线性放大输出范围,而使输出出现非线性失真,如果门限电压选择较高可能会导致无输出或输出错误;解决办法:选择合适的运放,计算好RC环节,选取合适的电阻与电容,适当减小门限电压。
2.输出方波近似为梯形波产生原因:由于运算放大器在比较输出时会经过一个线性区,由高向低(后有低向高)的过渡而产生;解决办法:通过匹配R2与R3可以减小线性区但不能消除。
(2)在设计时临时把场效应管换成9013三极管,由于场效应管有负夹断电压,而三极管只能在PN结呈正电压时才开启,所以要把原来的原理图进行改变,把用于反向导通的二极管换成限制基极电流的限流电阻。
1.输出的调制后波形出现相邻波峰幅值不等现象产生原因:输入含有直流分量,在经调制后与直流分量符号同向的正弦波形幅值变高,与直流分量符号相反的正弦波形幅值变小。
而且会有输入越小复制相差越大,的现象。
解决办法:匹配电容滤去部分直流分量,小输入可以先做放大处理,滤波后接入调制电路。
(3)1.在方波信号接入该电路时出现带负载能力不足现象解决办法:由UA、UB接跟随器以提高其带负载能力。
2.输出信号有毛刺。
产生原因:因输入脉冲信号不是标准的方波而是近似梯形波,在线性区会由Q3与Q4同时开的时刻,此时输出会有短暂的低电平毛刺现象解决办法:输出信号接入低通滤波器根据输出频率算出匹配电阻与电容即可,有源无源滤波器皆可,现象都很好。
四:分析电路实验中产生的故障1、信号发生器产生的方波信号作为载波信号输入下一级时,发现幅值出现衰减,分析电路原因,是方波信号的带负载能力差,所以在方波信号后面加了一个跟随器,同时,跟随器还有隔离电路的作用。
2、调制后波形有因方波边沿不平滑引起的毛刺现象,最后可以在电路后面加一低通滤波电路可以减小毛刺现象。
3、因输入信号含有直流分量而使调制后波形同一周期的两幅值不等。
五:课设心得通过这次课设,我收获很大,同时这也是把自己所学知识运用的平台。
首先,我深刻感受到正确的思路是很重要的,只要设计思路是正确的,那么设计才可能成功。
因此,我们在第一周查阅了相关资料,为课设做了充分的的准备,为设计成功打下坚实的基础。
其次,我认识到:电路图的连接和各种参数的选择都是很重要的,有时不细心电路连接出现了错误就会导致不能输出想要得到的波形图,这需要反复的实验和校正,要有很大的耐心。