北航电子电路设计训练模拟分实验报告
北航大学物理实验——电02.doc
D02
今天最终抽到了这个物理实验,总算是让我相信了rp守恒定律,不是很变态。
首先来说说我们这次监考的老师,我出来教室的时候专门看了一下,貌似是王慕冰,不知道对不对应的上,遇到这个老师,你就仰天长啸三声“哇哈哈”吧,只要你想得到的,基本都可以干,当然我不推荐。
回到正题现在开始试验流程:
1.开始,是进去考场拿学生证画个名字然后分好座位号,这步就不必详细讲解了。
2.到时间之后,老师会首先讲解一下要求,和注意事项,内容我会在下面的讲解中体现。到时候自己再听一听巩固巩固。
3.现在就是开始在发的一套(3张纸,其中一张草稿纸)实验报告纸上写上实验步奏、电路图、数据处理公式。
这里是我做完后大致呈现的图:
为了防止某些人看不清楚,再来没有修改的大家好参考对照:
这张是实验步骤,我当时完全瞎写(可能有点兴奋过头,一下都忘了,貌似老师也不怎么看,她主要看的是电路图(尤其是我标记的东西)和你的一元线性公式。)
这里提醒一下:上面的图Unm 要改成U2 Ube改成U1。嗯,貌似是这样。。(Rf的值那个你们想一想,不清楚就像我一样在实验步骤中最好就别写了,但是图中还是得标明的。)
最后再写一点实验的一元线性公式:
同样的,这里的Umn换成U2,Ube换成U1。
好了,如果你完全按照这样COPY上去,应该会直接通过,然后就可以交给老师看了。(我当时和这个差不多就是电路图上的那个正负极错了,最后一些其他要加的东西,左看看,右看看就通过了。在此特别感谢老师和旁边的同学!让我有这个机会。)
现在就是连线了:
按照刚才的电路图,结合下面的图慢慢接:
北航电子电路设计--模拟部分实验报告
《电子电路设计--模拟部分》
实验一:共射放大器分析与设计
1.实验目的:
(1)进一步了解Multisim的各项功能,熟练掌握其使用方法,为后续课程打好基础。
(2)通过使用Multisim来仿真电路,测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,并观察静态工作
点的变化对输出波形的影响。
(3)加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。
(4)观察失真现象,了解其产生的原因。
图1
2.实验步骤:
(1)请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。
Ub=2.96644mV Uc=9.08733mV Ue=2.34087mV
因为Ub>Ue,Uc>Ub,所以工作在放大区。
(2)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
I=1.298uA U=7.692mV R=5.926KΩ
(3)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
I=1.298uA U=7.692mV R=5.926KΩ
(4)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
(5)请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
(6)请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系,并仔细观察放大倍数和相位差。
30Hz如图
输入峰峰值26.453mV 输出峰峰值38.592mV 相位差20度左右1KHz如图
输入峰峰值21.731mV 输出峰峰值213.626mV 相位差180度100KHz如图
北航《彩色线阵CCD驱动电路设计》实验报告
2014年《仪器光电综合实验》实验报告姓名学号
实验名称:彩色线阵CCD传感器实验及驱动电路设计报告
实验日期:2014年10 月17日
第一部分彩色线阵CCD传感器实验报告(实验一、实验二、实验三、实验四)
实验一、线阵CCD原理
2.驱动脉冲相位的测量
2)
用CH1 探头测量转移脉冲SH。
用CH2 探头分别观测驱动脉冲F1与F2。
SH-F1
SH-F2
对比两图,发现F2、F1的相位相反,并且均进入采集状态早于SH脉冲,离开采集状态晚于SH脉冲,从而保证了充分采集电子。
3)
用CH1 探头测量F1 信号。
CH2 探头分别测量F2、RS、CP、SP 信号。
F1-F2
F1-SP
F1-RS
F1-CP
F2与F1相位相反,SP脉冲迟于F1,RS略迟于SP,CP略迟于RS,即在F1高电平期间,先采样保持,后复位,再篏位,从而输出稳定的图像。
4)
用CH1 探头测量CP 信号。
CH2 探头分别测量RS、SP。
CP-RS
CP-SP
可见篏位信号CP滞后于采样保持信号SP和复位信号RS。
5) 将以上所测的相位关系与TCD2252D 的驱动波形相对照。
实验结果与之完全符合。3.驱动频率和积分时间测量
将实验仪的频率设置恢复为“0”档,同时确认积分时间设置为“00”档。
用CH1 做观测FC信号的同步(示波器扫描频率调至2ms 左右,便于观察)。
用CH2 测量SH 信号。发现SH和FC信号周期相同。
4) 保持CH1 探头不变,增加积分时间,用CH2 探头分别测量UG、UR 和UB 信号,观测这三个信号在积分时间改变时的信号变化。
北航学院《电子设计基础训练》课程大纲课程基本信息
北航学院《电子设计基础训练》课程大纲
课程基本信息
课程编号:B1B021150
课程中文名称:电子设计基础训练
课程英文名称:Basic Training in Electronic Design
开课学期:春季学期
学分/学时:2/理论学时8、实验学时48
课程性质:必修
面向大类:信息类
先修课程:无
建议后续课程:《单片机基础训练》、《电路分析》、《软件技术基础》
适用专业/开课对象:信息类大类一年级学生
任课教师:王俊、张玉玺、刁为民、韩圣千、魏少明、张杰斌
团队负责人:王俊核准院长:
课程教学大纲正文
一、课程的性质、目的和任务
《电子设计基础训练》是一门理论授课与实验实践相结合的基础课程,主要传授电子信息基本知识、发展过程和科技发展趋势。在中学电路知识的基础上,使同学们了解电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路的特点和应用发明等。实验课以面包板为载体,通过声控LED、计数器等小实验培养学习兴趣,掌握基本电路工作原理和实现过程;以Arduino智能硬件为载体,通过数码管控制、超声波测距等Arduino小实验,培养学生C语言编程,了解电子信息系统的基本构成和工作原理。同时培养计算机辅助仿真设计、基本仪器仪表使用、电路安装调试、编程控制能力,为后续课程奠定基础。。
本课程的主要任务是通过课堂教学、实验实践等环节,培养学生:工程科学基础知识应用于分析电子信息系统的能力、针对复杂电子工程问题解决方案的电子信息系统设计能力、在设计制作工程实践中初步掌握并使用现代信息技术工具的能力。具体为:
1.能够运用数学、物理和电路原理知识描述表达信息系统的特性参数;
北航自动控制实验报告
自动控制原理
实验报告
2013年12月7日
班级:学号:姓名:
目录
实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 (3)
一、实验目的 (3)
二、实验内容 (3)
三、实验原理 (3)
四、实验设备 (5)
五、实验步骤 (5)
六、实验结果 (5)
七、实验结论 (10)
实验二频率响应测试 (11)
一、实验目的 (11)
二、实验内容 (11)
三、实验原理 (12)
四、实验设备 (12)
五、实验步骤 (12)
六、数据记录 (13)
七、数据处理 (16)
八、误差分析和实验结论 (17)
九、实验结论 (17)
实验三控制系统串联校正 (18)
一、实验目的 (18)
二、实验内容 (18)
三、实验设备 (18)
四、实验步骤 (18)
五、设计过程 (19)
六、数据记录 (20)
七、数据分析 (24)
实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试
一、实验目的
1.了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。
2.学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。
3.学习阶跃响应的测试方法。
二、实验内容
1.立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,
并测定其过渡过程时间TS。
2.立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并
测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。
三、实验原理
1.一阶系统:
系统传递函数为:
模拟运算电路如图1-1所示:
图1-1
由图得:
在实验当中始终取, 则,
取不同的时间常数T分别为:0.25、0.5、1。
记录不同时间常数下阶跃响应曲线,测量纪录其过渡过程时ts。(取 误差带)
电路设计与仿真实验(2012)研究生
系统调试
. 可编程器件
芯片设计
电路板设计
电子系统
图 1.1 基于芯片设计方法
二、相关软件介绍 1. MAX+PLUSⅡ
MAX+PLUS(Multiple array matrix and programmable logic user system)多阵列可编程逻辑用户系统 。
MAX+PLUSⅡ的特点: 1)能够在系统级、电路级以及门级进行设计描述、综合和仿真 2) 有一个开放的界面;设计输入、处理与校验功能全部集成在统一的开发 环境下 3) 编译器提供了强大的逻辑综合与优化功能 4) 提供丰富的库单元 5) 模块化工具 6) 支持各种HDL设计输入选向: AHDL—Altera公司开发的.硬件描述语言 Verilog HDL—最早的、应用最多的一种硬件描述语言 VHDL —超高速集成电路硬件描述语言
北航物理研究性实验报告——示波器
北航物理研究性实验报告
专题:模拟示波器的使用及其应用
学号:********
班级:101517
姓名:王*
目录
目录 (2)
摘要 (3)
一.实验目的 (3)
二.实验原理 (3)
1.模拟示波器简介 (3)
2.示波器的应用 (6)
三.实验仪器 (6)
四.实验步骤 (7)
1.模拟示波器的使用 (7)
2.声速测量 (8)
五.数据记录与处理 (8)
六.讨论 (10)
摘要
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能直观、动态地显示电压信号随时间变化的波形,便于人们研究各种电现象的变化过程,并可直接测量信号的幅度、频率以及信号之间相位关系等各种参数。示波器是观察电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器,也是调试、检验、修理和制作各种电子仪表、设备时不可或缺的工具。
一.实验目的
1.了解示波器的主要结构和波形显示及参数测量的基本原理,掌握
示波器、信号发生器的使用方法;
2.学习用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率的方法;
3.学会用连续波方法测量空气速度,加深对共振、相位等概念的理
解;
4.用示波器研究电信号谐振频率、二极管的伏安特性曲线、同轴电
缆中电信号传播速度等测量方法。
二.实验原理
1.模拟示波器简介
模拟示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像并显示在荧光屏上以便测量和分析的电子仪器。它主要由阴极射线示波管,扫描、触发系统,放大系统,电源系统四部分组成。
示波管结构图
(1)工作原理
模拟示波器的基本工作原理是:被测信号经Y轴衰减后送至Y1放大器,经延迟级后到Y2放大器,信号放大后加到示波管的Y轴偏转板上。
北航自动控制原理实验报告(完整版)
自动控制原理实验报告
一、实验名称:一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 二、实验目的
1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系
2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法
3、学习阶跃响应的测试方法
三、实验内容
1、建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T 时的响应曲线,测定过渡过程时间T s
2、建立二阶系统电子模型,观测并记录不同阻尼比
的响应曲线,并测定超调量
及过渡过程时间T s
四、实验原理及实验数据 一阶系统
系统传递函数:
由电路图可得,
取
则K=1, T 分别取:0.25, 0.5, 1
T 0.25 0.50
1.00 R 2 0.25M Ω 0.5M Ω 1M Ω C
1μ
1μ
1μ
T S 实测 0.7930 1.5160 3.1050 T
S 理论 0.7473 1.4962 2.9927 阶跃响应曲线
图1.1
图1.2
图1.3
误差计算与分析
(1)当T=0.25时,误差==6.12%;
(2)当T=0.5时,误差=
=1.32%;
(3)当T=1时,误差=
=3.58%
误差分析:由于T 决定响应参数,而
,在实验中R 、C 的取值上可能存在一定误差,另外,导线的连接上
图1.1
图1.2
图1.3
也存在一些误差以及干扰,使实验结果与理论值之间存在一定误差。但是本实验误差在较小范围内,响应曲线也反映了预期要求,所以本实验基本得到了预期结果。
实验结果说明
由本实验结果可看出,一阶系统阶跃响应是单调上升的指数曲线,特征有T 确定,T 越小,过度过程进行得越快,系统的快速性越好。
北航verilog实验报告
北京航空航天大学
电子电路设计数字部分实验报告
实验一简单组合逻辑设计 (2)
实验二简单分频时序逻辑电路的设计 (3)
一.实验目的:1.掌握最基本组合逻辑电路的实现方法。 (3)
2.学习时序电路测试模块的编写。 (3)
3.学习综合和不同层次的仿真。 (3)
实验三利用条件语句实现计数分频时序电路 (5)
实验四阻塞赋值与非阻塞赋值的区别 (7)
实验五用always块实现较复杂的组合逻辑: (10)
实验六在Verilog HDL中使用函数 (12)
实验七在Verilog HDL中使用任务(task) (14)
实验八利用有限状态机进行时序逻辑的设计 (17)
实验九楼梯灯 (19)
实验思考与总结 (29)
学院:
学号:
姓名:
实验一简单组合逻辑设计
一.实验目的:
1.掌握基本组合逻辑电路的实现方法。
2.初步了解两种基本组合逻辑电路的生成方法。
3.学习测试模块的编写。
4.通过综合和布局布线了解不同层次仿真的物理意义。
二.实验设备:
安装Modelsim-6.5c的PC机。
三.实验内容:
描述一个可综合的数据比较器,比较数据a 、b的大小,若相同,则给出结果1,否则给出结果0
四.综合仿真结果
实验二简单分频时序逻辑电路的设计
一.实验目的:1.掌握最基本组合逻辑电路的实现方法。
2.学习时序电路测试模块的编写。
3.学习综合和不同层次的仿真。
二.实验设备:
安装Modelsim-6.5c的PC机。
三.实验内容:
用always块和@(posedge clk)或@(negedge clk)的结构表述一个1/2分频器的可综合模型,观察时序仿真结果
北航自动控制原理实验报告- 一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试
成绩
北京航空航天大学
自动控制原理实验报告
学院机械工程及自动化学院
专业方向机械工程及自动化
班级
学号
学生姓名刘帆
自动控制与测试教学实验中心
实验一 一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试
实验时间2014年11月15日 实验编号 同组同学 一、实验目的
1、 了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。
2、 学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。
3、 学习阶跃响应的测试方法。
二、实验内容
1、 建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T 时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间T s 。
2、 建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间T s 。
三、实验原理
1、一阶系统阶跃响应性能指标的测试
系统的传递函数为:()s ()1
C s K
R s Ts φ=+()= 模拟运算电路如下图 :
其中2
1
R K R =
,2T R C =;在实验中,始终保持21,R R =即1K =,通过调节2R 和C 的不同取值,使得T 的值分别为0.2,0.51,1.0。记录实验数据,测量过度过程的性能指标,其中取正负5%误差带,按照经验公式取3s t T =
2、二阶系统阶跃响应性能指标的测试
系
统
传递函数为:
令ωn=1弧度/秒,则系统结构如下图:
二阶系统的
模拟电路图如下: 在实验过程中,取22321,1R C R C ==,则
442312R R C R ζ==,即42
12R C ζ=;在实验当中取123121,1R R R M C C F μ===Ω==,通过调整4R 取不同的值,使得ζ分别为0.25,0.5,0.707,1;记录所测得的实验数据以及其性能指标,取正负5%误差
北航光电子实验报告 光敏电阻特性及应用实验报告
光敏电阻特性及应用实验报告
2016年4月18日
实验三光敏二极管特性实验
一.实验目的:
1.熟悉光敏二极管的结构和光电转换原理。
2.掌握光敏二极管的暗电流及光电流的测试方法。
3.了解光敏二极管的特性,当光电管得工作偏压一定时,光电管输出光电流与入射光的照度(或通量)的关系。
二.实验原理:
光敏二极管是一种光生伏特器件,用高阻P 型硅作为基片,然后在基片表面进行掺杂形成PN 结,N 区扩散区很浅为1um 左右,而空间电荷区(即耗尽层)较宽,所以保证了大部分光子入射到耗尽层内,光被吸收而激发电子——空穴对,电子——空穴对在外加反向偏压的作用下,空穴流向正极,形成了二极管的反向电流即光电流。光电流通过外加负载电阻RL 后产生电压信号输出。光敏二极管原理如图(9)所示。
在无光照的情况下,若给P—N 结一个适当的反向电压,则反向电压加强了内建电场,使P—N 结空间电荷区拉宽,势垒增大,流过P—N 结的电流(称反向饱和电流或暗电流)很小,它(反向电流)是由少数载流子的漂移运到形成的。当光敏二极管被光照时,满足条件hv≧Eg 时,则在结区产生的光生载流子将被内场拉开,光生电子被拉向N 区,光生空穴被拉向P 区,于是在外加电场的作用下以少数载流子漂移运动为主的光电流。显然,光电流比无光照时的反向饱和电流大得多,如果光照越强,表示在同样条件下产生的光生载流子越多,光电流就越大,反之,则光电流越小。当二极管与负载电阻RL 串联时,则在RL 的两端便可得到随光照度变化的电压信号,从而完成了将光信号转变成电信号的转换。
北航17系光电子实验报告实验5
光电子技术实验报告
实验五光电池特性实验
一.实验目的:
1.学习掌握硅光电池的工作原理。
2.学习掌握硅光电池的基本特性。
3.掌握硅光电池基本特性测试方法。
二.实验原理:
光电池是一种不需要加偏置电压就能把光能直接转换成电能的PN结光电器件,按光电池的功用可将其分为两大类:即太阳能光电池和测量光电池,本仪器用的是测量用的硅光电池,其主要功能是作为光电探测,即在不加偏置的情况下将光信号转换成电信号。
图(20)图(21)
如图(20)所示为2DR型硅光电池的结构,它是以P型硅为衬底(即在本征型硅材料中掺入三价元素硼或镓等),然后在衬底上扩散磷而形成N型层并将其作为受光面。如图(21)所示当光作用于PN结时,耗尽区内的光生电子与空穴在内建电场力的作用下分别向N区和P区运动,在闭合电路中将产生输出电流IL,且负载电阻RL上产生电压降为U。显然,PN结获得的偏置电压U与光电池输出电流IL与负载电阻RL有关,即U=IL•RL,当以输出电流的IL为电流和电压的正方向时,可以得到如图(22)所示的伏安特性曲线。
图(22)图(23)
光电池在不同的光强照射下可以产生不同的光电流和光生电动势,硅光电池的光照特性曲线如图(23)所示,短路电流在很大范围内与光强成线性关系,开路电压随光强变化是非线性的,并且当照度在2000lx时就趋于饱和,因此,把光电池作为测量元件时,应把它当作电流源来使用,不宜用作电压源。
硒光电池和硅光电池的光谱特性曲线如图(25)所示,不同的光电池其光谱峰值的位置不同,硅光电池的在800nm附近,硒光电池的在540nm附近,硅光电池的光谱范围很广,在450~1100nm之间,硒光电池的光谱范围为340~750nm。
北航电子电路设计训练
设计难点
如何确保各系统之间的协调工作,以及如何 适应汽车环境的恶劣条件。
实现效果
成功应用于多款汽车中,提高了汽车的性能 和安全性。
案例五:物联网传感器节点电路设计
设计目标
实现物联网传感器节点的低功耗、小型化和 无线通信。
技术应用
采用微功耗处理器、无线通信模块和传感器 集成技术。
设计目标
实现无人机的稳定飞行和自主控制。
技术应用
采用加速度计、陀螺仪、GPS等传感器,结合微控制器和执行器。
设计难点
如何减小无人机在飞行过程中的振动,以及如何提高定位精度。
实现效果ห้องสมุดไป่ตู้
成功设计出稳定的无人机飞控系统,提高了无人机的飞行性能和安全性。
案例三:音频处理芯片电路设计
设计目标
实现音频信号的采集、处 理和播放。
参加国内外电子电路设计竞赛,如全国大学生电子设计竞赛等,提升学生综合素 质和竞争力。
企业实习与项目实战
企业实习
安排学生到相关企业实习,了解实际 生产环境中电子电路的设计与应用。
项目实战
与企事业单位合作,承接实际项目, 让学生在实战中锻炼解决实际问题的 能力。
05
电子电路设计案例分析
案例一:智能家居控制系统电路设计
电脑等产品的功能实现。
北航的六系实验介绍
北航的六系,我们所经历的那些实验,实习,实践们~~~~泪(完整版)zz
2008-06-15 15:59
这篇文章写出了从一个计算机女生的角度体验北航培养计划中设置的这些实践性科目。
所有这些科目我都亲身体验过,作为男生没有如此痛苦的感觉,但仍然觉得很不爽。我记得做模拟电路的时候,那个板子拍拍它示波器看起来就有结果,不拍就没结果,这种设备不知道给多少人造成了麻烦。你越是希望好好弄成绩好一点就越是冒汗。
虽然说北航的七年给人带来这样那样的很多痛苦,包括早上六点半的早操,包括三年的TD 生涯......但读起师妹的文章来,还是让人感觉异常的感动,那毕竟是洒下过青春、汗水和什么乱七八糟的地方啊~
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四年就要结束了,大学马上成为往事。这些年,我们经历了很多痛苦,这些痛苦随着时间的推移会慢慢淡去,但是,我们说但是,那些实验们,带给我们心灵的创伤……
永远也不能释怀……这里小作总结,以示留念。
我算了一下,不算暑期社会实践和生产实习(因为那个各人痛苦程度不同就不写了),一共12个~~以下详情……
(一)工程认识实习
大一上,为了下学期的金工实习做准备的“前奏”,主要是参观,自己动手的时候还比较少。当时参观了自己以后将会工作的车间,比如车工,砂型铸造,铣工,钳工等。因为还不知道金工实习的具体内容,所以那时参观除了觉得无聊和浪费时间,并不觉得很可怕。
记得还在一台冲压类的机器那里问那个老师买铝制的那种压制的小圆牌,有北航的标识,小猪什么的,一块钱一个,还挺贵的。
记忆最深的就是金工实习基地每天上午下第二节课要做广播体操,不知道是哪位高人的规定。音乐一响起,不管在做什么都要跑到楼道里排队做操,后来的金工实习也是一样,很傻,有点像犯人……
电路实训报告
电路实训报告
在电子信息工程专业的学习中,电路实训一直是学生们最为重视的一门课程之一。通过实际动手操作,学生们能够更加深入地理解电路原理,提高自己的动手能力和实际操作能力。本报告将对本次电路实训进行详细记录和总结,以期能够对同学们的学习和实践有所帮助。
首先,本次实训内容主要包括基本电路的搭建和测试。在实训过程中,我们首
先学习了基本的电路原理和元器件的使用方法,然后通过实际搭建电路并进行测试,来验证理论知识的正确性。在实训过程中,我们遇到了许多问题,比如元器件的选取、电路连接的方式以及测试结果的分析等等,但通过老师的指导和同学们的讨论,我们最终成功地完成了实训内容。
其次,实训过程中最让我印象深刻的是我们搭建了一个简单的放大电路,并通
过信号发生器输入不同频率的正弦波信号,观察输出信号的变化。通过这个实验,我们深刻地理解了放大电路的工作原理,以及频率对放大电路的影响。这不仅加深了我们对电路原理的理解,也提高了我们的动手能力和实际操作能力。
最后,通过本次实训,我不仅学到了更多的电路知识,也提高了自己的动手能
力和实际操作能力。在未来的学习和工作中,我会继续努力,不断提高自己的电路设计和实际操作能力,为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。
总的来说,本次电路实训让我受益匪浅,不仅加深了我对电路原理的理解,也
提高了我的动手能力和实际操作能力。我相信通过不断地学习和实践,我一定能够成为一名优秀的电子工程师,为社会做出自己的贡献。希望同学们在今后的学习中,能够认真对待每一门课程,不断提高自己的专业能力,为自己的梦想努力奋斗。
《14年北航仪器光电综合实验 彩色线阵CCD驱动电路设计》报告
姓名:xx 班级1117xx 学号:1117xxxx
第一部分彩色线阵CCD传感器实验报告
(说明:本部分内容根据实验指导书和实验结果填写,格式自己设计。可填写实验结果及回答思考题)实验一
1.驱动脉冲相位的测量
SH与F1、F2的相位关系
观察发现F1、F2高低电平相反。
F1与F2、RS、CP、SP信号之间的相位关系
F1、F2高低电平相反,相位相差180°。
F1比RS相位超前90°。
F1比CP相位超前120°。
F1比SP相位超前大约60°。
CP与RS、SP信号之间的相位关系
CP比RS相位超前90°。
2.驱动频率和积分时间测量
D输出信号的测量
打开实验仪顶部盖板,调节镜头光圈。观察UG输出变化。光圈变大,UG的幅值增大,周期增大,占空比增大。
保持CH1探头不变,增加积分时间,用CH2探头分别测量UG、UR和UB信号,观测这三个信号在积分时间改变时的信号变化。积分时间增加,电压信号的幅值增大,周期增大。进一步增加积分时间则电压幅值不变,周期继续增大,但高电平宽度不变,总周期增大,占空比减小。
思考及设计
1、写出实验总结报告,注意说明TCD2252D的基本工作原理。
线阵CCD由光电二极管阵列组成的光敏区,转移栅,CCD模拟移位寄存器,以及其它一些控制电路组成。对于光敏区来说,是由光电二极管阵列构成,它们可以把入射在其上的光能转化为电能(确切的说是电荷包),转化出的电荷量的多少是和入射在相应的光电二极管上的光强和积分时间有关系的,因此电荷量的多少就反映了原图像的信息。同时光敏区必须把所形成的电荷进行转移,以便于变成便于利用的电压信号而且只有及时地把电荷转移走才能使得CCD芯片能连续工作。当然转移栅的功能就是实现把光敏区产生的电荷进行转移,要使电荷转移快速准确的进行,就必须用外界电路产生相应的波形(电压)进行控制,因此设计CCD的驱动电路就成为能使器件正常工作的重要环节。在转移栅把光敏区的产生的信号电荷转移到CCD模拟移位寄存器的同时,光敏区又开始工作进行新一轮的转换。CCD模拟移位寄存器则把转移过来的电荷保存并向外(计算机)传输。
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北航电子电路设计训练模拟部分实验报告
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电子电路设计训练模拟部分实验
实验报告
实验一:共射放大器分析与设计
1.目的:
(1)进一步了解Multisim的各项功能,熟练掌握其使用方法,为后续课程打好基础。
(2)通过使用Multisim来仿真电路,测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,并观察
静态工作点的变化对输出波形的影响。
(3)加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。
(4)观察失真现象,了解其产生的原因。
图 1 实验一电路图
2.步骤:
(1)请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。
(2)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
(3)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
(4)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
(5)请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
(6)请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系,并仔细观察放大倍数和相位差。
(提示:在上述实验步骤中,建议使用普通的2N2222A三极管,并请注
意信号源幅度和频率的选取,否则将得不到正确的结果。)
3.实验结果及分析:
(1)根据直流工作点分析的结果,说明该电路的工作状态。
由simulate->analyses->DC operating point,可测得该电路的静态工作点为:
图 2 直流工作点
由V(5)>V(4)>V(2),可知,晶体管发射结导通,且发射结正偏,集电结反偏,晶体管工作在放大状态。
(2)详细说明测量输入电阻的方法(操作步骤),并给出其值。
图 3 输入电阻测量
使用交流模式的电流表接在电路的输入端测量输入电压和输入电流,如图所示,可得输入电阻:7.691 3.352.295i i i U mV R k I A
μ===Ω。 (3)详细说明测量输出电阻的方法(操作步骤),并给出其值。
图 4 输出电阻测量
分别测量空载时的输出电压1U 和带载时的输出电压2U ,得到输出电阻:12(1) 2.921o L U R R k U =-=Ω
(4)详细说明两种测量幅频、相频特性曲线的方法(操作步骤)。
a.利用软件右侧栏的Bode Plotter 测量幅频、相频特性曲线,将输入端连接仪器IN 端,输出端连接仪器OUT 端,共地后点击运行,得出幅频、相频特性曲线,如下图。
图 5 幅频特性曲线
图 6 相频特性曲线
b. 利用软件的交流分析功能测得电路的幅频、相频特性曲线。选择simulate->analyses->AC Analysis ,添加仿真输出点后,选择simulate ,可得幅频、相频特性曲线,与前面用仪表测量得到的频率特性曲线相同。
图 7 交流分析频率特性 (5)根据得到的幅频特性曲线,利用作图器的标尺功能,指出该电路
的f L 和f H (3dB )。
根据图 5可得幅频曲线最高点为17.794Hz ,分别找两侧比最大值衰减3dB 的频率值,如下图所示,可以得到98.58, 2.26L H f Hz f MHz ==。
图8 f L测量
图9 f H测量
(6)将得到的30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点的输入和输出关系和刚才得到的幅频、相频特性曲线对比,你有何看法?
图10 30Hz
图11 1KHz
图12 100KHz
图13 4MHz
图14 100MHz
输入频率不同时,输出的放大倍数和相位差:
30Hz 1000Hz 100KHz 4MHz 100MHz 放大倍数 1.320 7.56 10 9.6 6.96
相位差(度)37 180 180 180 221.7 从上表中可以看出,测得的放大倍数与相位差与前面所测的幅频、相频特性曲线相符。
(7)请分析并总结仿真结论与体会。
这是我们电子电路设计训练的第一次实验,第一次接触Multisim,感受到了该软件在电路分析中的强大功能,也把模电课上所学的东西用于实践,因此对知识有了更深的理解。
本次实验中,对于实验操作,收获最大的地方是要注意用仪表测量时哪些情况该用直流、哪些情况该用交流,选择错误就无法得到正确的
实验结果。
实验二:射级跟随器分析与设计
1.目的:
通过使用Multisim来仿真电路,测试如图2所示的射随器电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,并观察静态工作点的
变化对输入输出特性的影响。
图15 实验二电路图
2.步骤:
(1)请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。
(2)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
(3)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
(4)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
(5)请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
(6)用瞬态分析法分析其电压跟随器特性,随意改变负载电阻阻值,观察输出特性有何变化。
3.实验结果
(1)请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。
用仿真-分析-直流工作点分析,得到的结果如下图所示。
V(5)>V(4)>V(2),晶体管发射结导通,发射结正偏、集电结反偏,故晶
体管工作在放大状态。