模拟电子系统的设计
模拟电子技术实验内容的设计要求及设计方法
模拟电子技术实验内容的设计要求及设计方法实验一单管放大电路一.实验目的1.熟悉放大电路的基本工作原理。
掌握静态工作点Q,电压放大倍数Au,输入电阻ri,输出电阻ro的测量方法。
2.熟悉电路参数变化对静态工作点的影响及放大电路的频率特性的测量方法。
3.学习各类仪器的使用方法。
实验时间4小时。
二.设计一个静态工作点稳固的单管放大电路设计要求:静态工作点Uce=6V Ic=2mA 电源电压Vc=12V1.选取Rb1,Rb2,Rc,Re,C1,C2,Ce2.电压放大倍数空载Au= =100~150倍有载Au= =50~75倍三.实验内容1.测静态工作点Uce Ic。
2.测动态参数:加输入信号电压Us=50-100mV f=1KHz正弦波。
用示波器观察输出波形Uo,在不失确实条件下用晶体管毫伏表测量:Us Ui Uo UolUo—不加负载Rl时输出电压Uol—加负载Rl时输出电压3. 计算:Au= Uo/ Ui (无载)Au’= Uol/ Ui (有载)ro=(Uo/Uol-1) Rl四.深入的内容1.信号源的频率1KHz,Us保持不变,定性观察Rb1.Rc.RL的变化对静态工作点的影响,对Au与波形失确实影响,条件分别如下:(a)Rb1变化时,Rc、RL保持原先的数值不变。
(b)Rc变化时,Rb1、RL保持原先的数值不变。
(c)RL变化时,Rb1、Rc保持原先的数值不变。
2.测量电路的幅频特性幅频特性是指输入信号的频率与输出电压的关系曲线。
保持信号源Us的幅度不变,改变信号源Us的频率f,用晶体管毫伏表测量输出电压Uol。
五.设计与实验方法1.在设计静态工作点稳固的放大电路参数时应保证满足I2≥10Ib,Vb≥(3-5)Ube条件。
2.在做实验之前做好准备工作:检查每一根导线是否导通;检查三极管的好坏;测量各电阻的阻值,检查可调电阻(100K的电位器)的阻值是否可调,注意测量电阻的阻值时不能在电路里测量电阻,更不能在电路通电的状态下测量电阻;检查电容的好坏,可用万用表电容挡测量各电容的电容值,大容量的电容(电解电容)可用万用表电阻挡测量其充放电的过程,有充放电的过程说明电容是好的;检查学习机上的电源是否是12V;用示波器检查信号发生器是否输出正弦信号。
模拟电子技术课程设计题目
模拟电子技术课程设计题目题目一: 函数发生器设计任务和要求:1.能输出频率f =100 Hz ~1kHz 、1kHz ~10 kHz 两档,并连续可调的正弦波、三角波和方波:正弦波:峰一峰值V P-P ≈2V ;三角波:V P-P ≈6V ;方波:V P-P ≈12V 。
2. 能输出频率f =50Hz ~4kHz 并连续可调的锯齿波和矩形波:锯齿波:V P-P ≈4V ,负斜率连续可调。
矩形波:V P-P ≈12V ,占空比为50%~90%并连续可调。
3.设计压控振荡器控制电压范围1~10V ;振荡频率范围:f =500Hz ~5kHz ;测量输入电压与频率的关系,做出曲线。
设计提示:根据设计指标,先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波。
在方波—三角波的基础上,进行锯齿波、矩形波和压控振荡器的设计。
题目二:低频信号发生及处理系统设计任务和要求:1) 用运算放大器为主要元件设计一个低频信号发生及处理电路。
2) 正弦信号发生单元的输出信号频率为500Hz ±10Hz ,输出电压有效值为20mV 。
3) 将20mV 的正弦信号变换为±20mV 的差模信号。
4) 将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。
5) 将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号,占空比q 在10%~90%范围内连续可调。
6) 将矩形波信号做比例积分运算,比例系数=10,积分时间常数=0.1设计提示:1)可采用电压跟随器及反相比例电路实现单端信号到差模信号的变换。
2)可参考仪用放大器的设计,将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。
3)将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号时可考虑用信号衰减及电平移动2个环节分步实现。
题目三 :设计实现晶体管β值筛选器设计任务和要求:1.对PNP 和NPN 都适用。
2.当时输出<200Hz 的矩形波;当200<β300200<β<时输出>1000Hz 矩形波;当300>β时指示灯亮。
模拟电子线路课程设计.pptx
1、稳压电路要加有放大环节以改善稳定性。 2、输出电压在一定范围内连续可调。 3、要加有保护电路。
4. 技术指标
输入电压:220V/50Hz 输出直流电压:3—6V,6—9V,9—12V 可变输出电压
5. 内容摘要
1、直流稳压电源是一种将 220V 的交流电转换成稳压输出的直流电压的 装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节完成。
按题目要求进行设计(总体方案设计、具体设计单元电路、元件 参数选择、计算、电路仿真),写出设计报告,给出电路图及实验 结果。
指导教师签名:
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1
目录
一 寸 光 阴 不 可轻
1
一 寸 光 阴 不 可轻
模拟电子线路课程设计
一、设计内容
1. 设计题目
串联型直流稳压电源
2. 设计目的
1、学习电子系统设计的一般方法。 2、学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及三极管来设计直流稳压电源。 3、掌握稳压电源的主要性能参数。 4、掌握 Multisim 仿真软件的应用。 5、掌握常用元器件的识别与测试。 6、熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法。
5、滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响 的稳定直流电压输出,供给负载 RL。
6、根据设计的电路图到实验室选择合适的元件进行试验。 7、报告中给出电路原理图以及元件选择,最后给出元件参数以及参考
文献。
二、电路原理图及原理图说明
2
一寸光阴不可轻
2.1 电路原理图
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成, 如图所示:
基准电压由稳压管 D2 提供,接在比较放大器的发射极。稳压管和电阻R4 组 成稳压电路。由于所加负载的不同,负载会电阻发生变化,并且电网电压也会有 上下波动,稳压电路可以保持输出电压的基本稳定。 5 .调整管
模拟电子技术及课程设计
模拟电子技术及课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握模拟电子技术的基本概念、原理及常用电路;2. 理解并分析常用模拟电路的工作原理及性能;3. 学会使用相关软件(如Multisim、Proteus等)进行模拟电路的设计与仿真。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的模拟电路;2. 能够分析和解决模拟电路中存在的问题;3. 培养学生的实际操作能力,提高动手实践技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对模拟电子技术的兴趣,激发学生的学习热情;2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为专业核心课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生已具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强化实践操作环节,提高学生的实际应用能力。
通过课程学习,使学生能够掌握模拟电子技术的基本知识,具备一定的模拟电路设计和分析能力。
同时,注重培养学生的团队合作意识和科学素养,为后续专业课程学习和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 模拟电子技术基本概念:包括放大器、滤波器、振荡器等基本电路的定义、分类及功能;教材章节:第一章第一节2. 放大电路:以晶体管放大电路为核心,讲解基本放大电路的原理、性能及设计方法;教材章节:第二章3. 滤波电路:介绍不同类型的滤波器原理、特性及应用;教材章节:第三章4. 振荡电路:分析LC振荡器、RC振荡器等常用振荡电路的工作原理及设计方法;教材章节:第四章5. 模拟电路仿真与设计:利用Multisim、Proteus等软件,进行模拟电路的仿真与设计;教材章节:第五章6. 模拟电子技术课程设计:结合实际案例,指导学生完成模拟电路的设计与制作;教材章节:第六章教学内容安排与进度:第一周:模拟电子技术基本概念;第二周:放大电路;第三周:滤波电路;第四周:振荡电路;第五周:模拟电路仿真与设计;第六周:模拟电子技术课程设计。
模拟电子线路课程设计
模拟电子线路课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解模拟电子线路的基本概念,掌握常用电子元器件的原理与功能;2. 学会分析简单的模拟电子电路,了解其工作原理与性能特点;3. 掌握模拟电子线路的设计方法,能运用所学知识解决实际问题。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够正确搭建和调试模拟电子线路;2. 培养学生运用电路仿真软件进行模拟电子线路设计与分析的能力;3. 提高学生的团队协作和沟通能力,能够共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养良好的学习态度;2. 培养学生勇于创新、敢于实践的精神,增强自信心;3. 培养学生关注社会发展,认识到电子技术在生活中的应用和价值。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,旨在培养学生的实际操作能力和创新设计能力。
学生特点:学生处于高中阶段,具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,动手能力强,但理论知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实践操作,鼓励学生自主探究和团队合作,提高学生的综合能力。
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。
本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 理论知识学习:- 电子元器件原理与功能,包括电阻、电容、二极管、三极管等;- 模拟电子电路基本原理,如放大器、滤波器、振荡器等;- 电路分析方法,如等效电路、交流分析、直流分析等。
对应教材章节:第一章至第四章。
2. 实践操作:- 电路搭建与调试,以教材中的典型电路为例,进行实际操作;- 电路仿真软件应用,如Multisim、Proteus等,进行电路设计与分析;- 课程设计任务,分组进行模拟电子线路设计与展示。
对应教材章节:第五章、第六章。
3. 研讨与拓展:- 结合教材内容,进行课堂讨论,深入理解电路原理;- 分析实际应用案例,了解模拟电子线路在现代科技领域的应用;- 鼓励学生进行创新设计,提高学生的综合运用能力。
模拟电子技术课程设计
模拟电子技术 课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握模拟电子技术基本概念,如放大器、滤波器等;2. 了解常用模拟电路的组成、工作原理及其应用;3. 理解并掌握模拟电路参数的计算与调整方法。
技能目标:1. 能够分析并设计简单的模拟电路;2. 学会使用示波器、信号发生器等实验设备进行模拟电路测试;3. 能够运用Multisim等软件进行模拟电路仿真。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对模拟电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的工程意识,认识到模拟电子技术在工程实践中的应用价值。
课程性质分析:本课程为高中年级电子技术课程,旨在让学生了解并掌握模拟电子技术的基本知识,培养学生实际操作能力。
学生特点分析:高中年级学生具备一定的物理基础和数学基础,思维活跃,对新技术和新知识有强烈的好奇心。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用项目式教学,培养学生的团队协作能力和工程意识;3. 针对不同学生的学习特点,实施个性化教学,提高教学质量。
二、教学内容1. 基本概念:放大器、滤波器、振荡器、调制与解调等;教材章节:第一章 模拟电子技术基本概念2. 常用模拟电路:运算放大器电路、反馈电路、滤波电路、振荡电路等;教材章节:第二章 常用模拟电路及其应用3. 模拟电路参数计算与调整:放大器增益、频率响应、滤波器截止频率等;教材章节:第三章 模拟电路参数计算与调整4. 实验与仿真:使用实验设备进行模拟电路搭建、测试;利用Multisim软件进行模拟电路仿真;教材章节:第四章 实验与仿真5. 项目实践:设计并实现一个小型的模拟信号处理系统;教材章节:第五章 项目实践教学安排与进度:1. 第一周:介绍模拟电子技术基本概念,学习放大器、滤波器等基本电路;2. 第二周:学习常用模拟电路及其应用,进行实验设备使用培训;3. 第三周:深入学习模拟电路参数计算与调整方法,开展实验与仿真教学;4. 第四周:进行项目实践,分组设计并实现模拟信号处理系统;5. 第五周:项目展示与评价,总结课程学习成果。
《模拟电子技术》课程设计
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目可调直流稳压电源学生姓名专业班级电气工程及其自动化学号院(系)电气工程学院指导教师完成时间随着计算机、通信、工业自动化、家用电器以及电机电器等行业的发展,电源—电子线路的动力源也迅猛发展。
当今电源的设计潮流不仅表现在对电源更加准确的稳定度要求,还表现对便捷、使用寿命及节能等方面的要求。
电源技术是一门实践性很强的技术,是模拟电子技术和数字电子技术课程中的一个重点课程。
众所周知,电源是各种电器和电子设备工作的动力源泉,是各种电器和电子设备工作不可缺少的组成部分,就像人不能离开心脏一样。
可调直流稳压电源的应用是非常广泛的,直流稳压电源的控制芯片采用的是目前较成熟的进口元件,功率部件是采用目前国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源的设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。
本课程设计为可调直流稳压电源,通常,在许多参考书上都有类似的电路设计图,在我们需要用时经常面临一个选择的问题,并且在具体操作过程中也总会遇到许多问题而且这些问题在书上又不能找到具体的解决方法。
此外,大多部分参考书上所提供的电路图的实物结果都是理想情况下的,并且有些元器件在现实生活中又买不到,还有些电路看似简单,但是实际操作时会发现有很多你没有考虑到的问题,这个课程设计是我构思了两个星期才把仿真图画出来的,把课本上理论知识与实践结合起来、融会贯通,综合掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养创新能力和创新思维。
摘要 (1)1 课程设计的目的 (2)2 课程设计的任务与要求 (2)2.1 课程设计的任务 (2)2.2 课程设计的要求 (2)3 设计方案和论证 (3)4 电路工作原理及其说明 (6)电路工作原理 (6)单元电路的设计(计算与说明) (8)5 硬件的制作与调试 (15)焊接实物图 (15)焊接过程出现的问题 (16)调试 (17)6 Multisim仿真 (17)仿真软件的介绍 (18)6.2 电路仿真分析和图示 (18)电子产品的调试结果与分析 (21)7 总结 (22)参考文献 (25)附录1:总体电路原理图 (26)附录2:实物图 (27)附录3:元器件清单 (29)摘要可调直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
模拟电子技术
电阻器的分类
根据电阻器的材料和结构 不同,可分为碳膜电阻、 金属膜电阻、线绕电阻等 类型。
电阻器的参数
电阻器的主要参数包括电 阻值、额定功率、精度等 ,这些参数决定了电阻器 的性能和使用范围。
电容器
电容器的定义
电容器是一种能够存储电荷的元 件,其主要功能是储存电能和调
节电路中的电压和电流。
电容器的分类
电感器的分类
根据电感器的结构和材料不同,可分 为空心电感、磁芯电感、铁氧体电感 等类型。
变压器
变压器的定义
变压器是一种能够改变交流电压 的元件,其主要功能是通过电磁 感应原理将输入电压变换为输出
电压。
变压器的分类
根据变压器的用途和结构不同, 可分为电力变压器、音频变压器
、脉冲变压器等类型。
变压器的参数
06
模拟电子技术的挑战与发展趋势
模拟电子技术面临的挑战
01
精度和稳定性问题
模拟信号在传输和处理过程中容易受到干扰,导致精度和稳定性下降。
02
设计和调试复杂度高
模拟电路的设计和调试需要丰富的经验和技巧,且过程相对复杂。
03
体积和功耗限制
随着电子设备的不断小型化,模拟电路的体积和功耗成为制约其发展的
版图设计原则
遵循电路原理,考虑元 器件布局、布线、接地 等因素,确保电路性能 稳定可靠。
版图绘制软件
常用的版图绘制软件有 Altium Designer、 Cadence OrCAD等, 可进行原理图与版图之 间的转换。
版图审查与优化
对绘制好的版图进行审 查,检查是否存在设计 错误或不合理之处,并 进行优化改进。
根据电容器的介质不同,可分为陶 瓷电容、电解电容、薄膜电容等类 型。
模拟电子技术课程设计全篇
七、撰写课程设计报告
6. 完成整个任务要求的总电路图、电路的仿真结 果(截图)。 7. 绘制的电路安装图 8. 实物与检测仪器的连接,在检测仪器上显示的 结果照片。 9. 总结及建议
附录: 元件清单 参考书目及参考文
举例一
一、设计一个串联型晶体管稳压电源
技术要求 1. 稳压电源输出稳定直流电压10V; 2. 最大负载电流300mA; 3. 输入的电网电压范围变化为±10%,输出亦满足上
模拟电子技术课程设计
课程设计的基础知识
电子技术基础课程设计包括 1.设计任务要求 2.电子电路设计 3.仿真测试 4.画安装图 5.电子器件组装、调试 6.撰写课程设计报告等教学环节。
电子电路的设计方法
设计一个电子电路系统时,首先必须明确系 统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后 对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算 和器件选择,最后将各部分连接在一起,画出 一个符合设计要求的完整的系统电路图。
3、串联型稳压电路的设计 (1)串联型稳压电路的框图
调整
+
+
比较放大
取样
UI
UO
基准电压
-
-
选择集成运放(或者三极管)作比较 (误差) 放大。以稳压二极管电压作为基准电压。
方法一:三极管作比较 (误差)放大
UO
(U Z
U BE2 )
R1 R2 R3 R2
R3
UO min
(U Z
U
BE2
UZ
R3
-
通过改变采样电阻中电位器R2的滑动端位置进行调节。
UO =
R1 + R2 + R3 R″2 + R3
UZ
UOmax =
模拟电子系统设计
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74LS124引脚分布
VCC VCC~ VRng2
2Cext 74LS124 1Cext
2G
2Y
GND
VC1
VC2 VRng1
1G
1Y GND~
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(4) 分频器(计数器)74LS161 最高计数频率25MHz
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参数计算
(1) 频带划分 锁相环路的频率覆盖系数取决于VCO的频率变化范围
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②半导体器件的选择 半导体器件包括二极管、晶体三极管、场效应管、 光电二(三)极管、晶闸管等。根据其用途分别 进行选择。例如,选择晶体三极管时,首先注意 选择NPN型还是PNP型管,高频管还是低频管, 大功率管还是小功率管,并且注意管子的参数 PCM、ICM、VCEO、IBCO、β、fT和fβ是否满足电路设 计指标的要求;高频工作时,要求fT = (5~10) f, f 为工作频率。
鉴相器PD
环路滤波器LF
压控振荡器VCO
vo
线性电路,其作用是滤除鉴相器输 N分频器 出电压中的高频分量,起平滑滤波 的作用.通常由电阻、电容或电感 等组成,有时也包含运算放大器
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(2) 锁相环工作原理
相位比较器把输入信号作为标准,将它的频率和相位与从 VCO输出端送来的信号进行比较。如果在它的工作范围 内检测出任何相位(频率)差,就产生一个误差信号,这 个误差信号正比于输入信号和VCO输出信号之间的相位 差,通常是以交流分量调制的直流电平。 由低通滤波器 滤除误差信号中的交流分量,产生信号去控制VCO,强 制VCO朝着减小相位/频率误差的方向改变其频率,使输 入基准信号和VCO输出信号之间的任何频率或相位差逐 渐减小直至为0,这时我们就称环路已被锁定。 环路锁定后,鉴相器的两个输入信号的频率相等,即:
电子电路的模拟和数字设计方法
电子电路的模拟和数字设计方法电子电路是现代电子技术领域中非常重要的一部分,涉及模拟和数字设计两个方面。
模拟电路设计是指根据电路的数学模型,通过选取、设计适当的元器件,以满足电路的功能要求并确保电路的性能稳定可靠。
数字电路设计则是指根据数字信号的处理需求,通过逻辑门和数字元器件以及数字信号处理算法,实现对数字信号的处理、编码和解码等操作。
本文将详细介绍电子电路模拟和数字设计的方法。
模拟电路设计步骤如下:1. 确定电路功能:首先明确设计电路的功能需求,例如放大、滤波、比较等。
2. 选取元器件:根据电路功能需求,在元器件手册或相关资料中,选择合适的电阻、电容、放大器、滤波器等元器件。
3. 绘制电路原理图:根据选取的元器件,使用电路设计软件或手工绘图,将电路原理图绘制出来。
4. 电路分析:对绘制好的电路原理图进行电路分析,计算电路的各种参数和指标。
5. 仿真验证:使用电路仿真软件,对设计好的模拟电路进行仿真验证,观察输出信号是否满足设计要求。
6. PCB布局设计:根据电路原理图,进行PCB布局设计,将各个元器件进行合理布局,确保电路的稳定性和可靠性。
7. 元器件焊接:将选购好的元器件焊接到PCB板上,注意焊接质量和连接正确性。
8. 调试测试:将焊接好的电路连接电源,进行调试测试,观察电路是否工作正常,检查输出信号是否满足要求。
性。
数字电路设计步骤如下:1. 确定数字信号处理需求:明确数字信号处理的功能需求和性能要求,例如编码、解码、逻辑运算等。
2. 逻辑门选择:根据功能需求,选择合适的逻辑门(如与门、或门、非门等)和其他数字元器件(如触发器、计数器等)。
3. 绘制逻辑图:根据选取的逻辑门和数字元器件,使用逻辑设计软件或手工绘图,绘制数字逻辑图。
4. 逻辑分析:对绘制好的数字逻辑图进行逻辑分析,确定输入输出关系,计算逻辑电平和时序参数。
5. 逻辑验证:使用数字电路仿真软件,对设计好的数字电路进行逻辑验证,检查输出信号是否满足设计要求。
模拟电子技术的课程设计
模拟电子技术的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握模拟电子技术的基本概念、原理和应用,培养学生具备分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解并掌握模拟电子技术的基本原理,包括放大器、滤波器、振荡器等电路的工作原理和应用。
2.技能目标:学生能够运用所学知识分析和解决实际问题,如设计简单的模拟电路、进行电路仿真和实验等。
3.情感态度价值观目标:培养学生对模拟电子技术的兴趣和好奇心,提高学生学习的积极性和主动性。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.放大器电路:包括放大器的基本原理、放大器的类型及其特点、放大器的应用等。
2.滤波器电路:包括滤波器的原理、滤波器的类型及其应用、滤波器的设计等。
3.振荡器电路:包括振荡器的基本原理、振荡器的类型及其特点、振荡器的应用等。
4.模拟电路设计:包括模拟电路的设计原则、设计方法及其应用。
三、教学方法为了达到课程目标,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握模拟电子技术的基本原理和概念。
2.讨论法:引导学生进行思考和讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解模拟电子技术的应用。
4.实验法:通过实验操作,使学生掌握模拟电子技术的基本实验技能,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供全面、系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,丰富学生的学习体验。
4.实验设备:准备实验所需的仪器设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采取以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
模拟电子技术虚拟实验设计与应用
模拟电子技术虚拟实验设计与应用摘要:随着计算机和网络技术的不断发展,模拟电子技术虚拟实验平台的到了广泛应用。
本文着重讨论了模拟电子技术应用虚拟实验平台的优势,进而就其应用和设计进行了研究。
关键词:模拟电子技术虚拟实验平台应用模拟电子技术课程是高校电子类以及各相关专业必修的基础课。
模拟电子技术实验关系到学生对于理论知识的掌握程度以及实验技能、创新能力的培养等众多方面,所以实验在该课程中占有十分重要的位置。
1、模拟电子系统随着电子技术的发展,无论是在生产还是生活中,人们越来越多地使用一些模拟电子设备和装置,如:扩音机、录音机、示波器、正弦信号发生器、报警器、温控装置等。
尽管用途不同,但从工作原理来看,有着共同之处1)需要输入一种连续变化的电信号。
这种连续变化的电信号称之为模拟信号,模拟信号可以由专门的部件(通常为传感器)把非电的物理量转换为电量,例如:话筒、磁头、热敏器件、光敏器件等。
也有些设备无需这种转换,而是直接由探头输入或电路本身产生电信号,如示波器,信号源等。
2)必须把得到的电信号进行放大或者变换。
通过放大或变换,使信号具有足够大的能量,为实现人们所预期的功能服务。
3)设置了不同的执行机构。
执行机构能够把传来的电能转换成其他形式的能量.如喇叭、电铃、继电器、示波器、表头等,以完成人们需要的功能。
模拟电子系统中,无论是传感器送来的电信号,还是直接输入或电路本身产生的电信号一般都是十分微弱的。
往往不能推动执行机构工作,而且有时信号的波形也不符合执行机构的要求,所以需要对这种信号进行放大或者变换,才能保证执行机构的正常工作。
可见,信号放大和信号变换是模拟电子系统的核心。
2、模拟电子技术虚拟实验室的优点1)在一台计算机上就可以实现如示波器、函数信号发生器、电压表等仪器功能,而且能够建立模拟电路进行分析。
基于软件的体系结构减少了仪器费用;2)虚拟实验室无须配备各种传统教学仪器,可以通过软件设计使虚拟仪器和实验室设备不断更新。
模拟电子电路课程设计——正弦波-三角波-方波函数发生器
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:正弦波-三角波-方波函数发生器初始条件:具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、频率范围三段:10~100Hz,100 Hz~1KHz,1 KHz~10 KHz;2、正弦波Uopp≈3V,三角波Uopp≈5V,方波Uopp≈14V;3、幅度连续可调,线性失真小;4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排:一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1.综述...........................................................1 1.1信号发生器概论...................................................1 1.2 Multisim简介....................................................21.3集成运放lm324简介...............................................32.方案设计与论证...............................................4 2.1方案一...................................................4 2.2方案二..................................................42.3方案三..................................................53.单元电路设计..............................................6 3.1正弦波发生电路的工作原理...............................6 3.2正弦波变换成方波的工作原理.............................8 3.3方波变换成三角波的工作原理.............................93.4正负12V直流稳压电源的设计............................104.电路仿真................................................124.1总波形发生电路............................................124.2正弦波仿真................................................134.3方波仿真...................................................144.2三角波仿真...............................................145.实物制作与调试..........................................155.1焊接过程.............................................155.2 实物图...............................................155.3调试波形.............................................186.数据记录................................................197.课设总结................................................208.参考书目................................................219.附录....................................................22 本科生课程设计成绩评定表....................................241.综述1.1信号发生器概论在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。
模拟电子技术基础课程设计实验报告(川大模电实验14-15秋)
模拟电子技术课程设计实验报告一、设计过程为了设计三角波电路,我们参考了模电教材,在第十章中找寻所要求的电路图,根据P464图锯齿波产生电路设计了三角波产生电路;而Ui1直接由函数发生器产生。
中间滤波电路参考了节四阶巴特沃斯低通滤波电路(P425),最后比较器参考了P458图的反相输入迟滞比较器电路。
二、电路完整图三、计算过程1.加法器的输出电压,我们选择了一个R1=1K欧姆,R2=10K欧姆,R3=10K欧姆,由求和运算的公式V0=-(R3/R1*Vi1+R3/R2*Vi2),可以算得V0=-(10vi1+vi2)。
2.锯齿波的频率:T=4*R14*R1*C1/R7=4*20K*12K*10^(-8)/20K=,相对误差为:()/=4%<5%.3.滤波电路的特征角频率:f=1/2**RC=482HZ 四、调试及测量参数预留1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 的测试端子,记录实验中1i u 、2i u 、1o u 、2o u 和3o u 波形图。
测试端子波形记录可手绘描出大致形状或者截图粘贴参数记录1i u频率f 0=500Hz 峰-峰值= ~ + V2i u1o u频率f 1=1850Hz 峰-峰值=~+2o u频率f 2= 460 Hz峰-峰值=~+3o u频率f 3= 460 Hz峰-峰值=~+五、仿真测试波形图(锯齿波电路)(正弦波电路)(加法电路)(滤波电路)(门限电压电路)六、总结电路优缺点及收获设计电路优点:使用了四阶的巴特沃斯低通滤波器,故所要求的幅频特性向理想特性逼近。
设计了反相输入迟滞比较器,抗干扰能力大大提高了。
设计电路缺点:开环增益低,共模抑制比小。
收获:在这次模电设计课程中,我锻炼了自己的思维能力,动手能力以及沟通能力与合作精神,使自己更加熟练地运用了电子仪器,使自己所学的理论知识与实践操作结合了起来。
这次实验是我和我的搭档一起完成的,在实验前我们就参考资料,设计好了要组装的电路,在实际操作的过程中,我们真切地感受到了理论与实际的差距。
模拟电子技术课程设计报告
目录1 课程设计的目的与作用11.1课程设计的目的11.2课程设计的作用12 设计任务、及所用multisim软件环境介绍12.1设计任务:电压串联负反应放大电路频率响应12.2 Multisim软件环境介绍12.3 Multisim软件界面介绍23 电压串联负反应放大电路模型的建立44电压串联负反应放大电路频率响应理论分析及计算5 5仿真结果分析66设计总结和体会77参考文献91 课程设计的目的与作用1.1课程设计的目的学习电压串联负反应电路,掌握其电路工作原理。
通过对它的学习,能够学会对其中频电压放大倍数,对电压串联负反应放大电路的频率响应进展分析,利用Multisim软件对其进展仿真实现,对其进展交流分析,记录图形和数据;培养学生动手操作能力,分析能力,切实提高学生综合能力。
1.2课程设计的作用本课题的研究意义在于,通过使用Multisim软件实现电压串联负反应放大电路的频率响应分析,从而进一步稳固?模拟电子技术根底?知识,学习使用Multisim软件等的相关专业知识。
本文先对设计和仿真电路的方法进展简单介绍,然后画出电压串联负反应放大电路的电路图,并对其进展频率响应的测试,然后得出结论。
2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务:电压串联负反应放大电路频率响应画出电压串联负反应放大电路图,对电压串联负反应放大电路使用Multisim进展频率响应分析,要求熟练掌握Multisim软件的使用和仿真方法,写出实际实现过程,得出结论2.2 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器〔NI〕XX推出的以Windows为根底的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进展仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进展捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学习教育。
模拟电子技术课程设计(反向比例放大器)
模拟电子技术课程设计报告题目:基本运算电路(反相比例运算)专业:通信工程班级: 09通信(二)班姓名: 2222指导教师: 2222电气工程系2011年5月25日课程设计任务书学生班级:09通信(二)班学生姓名:徐伟星学号:0909131069设计名称:基本运算电路(反相比例运算)起止日期:2011-5-23——2011-5-29指导教师:周珍艮前言反相比例运算电路是一门发展迅速、实践性和应用性很强的电子线路。
为了适应现代电子技术飞跃发展的需要,更好的培养21世纪应用型电子技术人才,需要在加强学生基础理论学习的同时,还要加强实验技能的训练。
提高动手能力和课堂理论知识是相辅相成的。
将理论知识、课题内容的作业、讨论与技能训练相结合,融为一体,课程设计以此为目的使能力培养贯穿于整个教学过程。
本次课程设计综合了模拟电路电子线路中的许多理论知识,它使我们学过的相关理论知识得到更好的巩固,并使理论知识与实际问题相联系。
提高自己的动手实践能力、安装与检测电路的能力。
其中主要涉及到的基础知识有集成运放的应用,放大电路的分析方法和应用,负反馈放大电路与基本运算电路的性能与作用,基本偏置电路的设计及其应用等。
在设计的过程中还涉及到了应用Protel制作原理图的一些基础知识。
对于综合运用所学过的知识有一定的帮助和巩固。
限于学生能力有限、时间创促和初次设计制做,设计中难免存在错误、错漏和不妥之处,恳请老师给予指正,在此致谢。
编者徐伟星2011年5月26日目录第一章、电路工作原理及基本关系式1.1设计任务及目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -51.2 电路工作原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 51.3、反相比例运算电路的特点- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 61.4 反相比例放大电路的运用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章、电路设计与调试2.1 电路设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 72.1电路相关分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -72.2电路相关研究- - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 第三章、实验总结附录A 元件清单参考文献第一章、电路工作原理及基本关系式1.1设计任务及目的任务:利用集成运放在各种运算电路上的一些应用设计一个反相比例运算电路,并测量反相比例运算放大器的电压增益。
模拟电子电路设计
模拟电子电路设计电子电路是现代科技社会中不可或缺的一部分,而模拟电子电路设计是其中的重要一环。
模拟电子电路设计涉及到各种电子元件的选择,电路的构建和优化,以及性能的分析和改进。
本文将介绍模拟电子电路设计的基本原理和步骤,并探讨如何设计和优化一个模拟电子电路。
一、设计理论和原则1.1 设计理论:在进行模拟电子电路设计之前,我们需要先了解一些相关的设计理论和原则。
比如,电路的基本功能和特性,电流调节和阻抗匹配的方法,以及信号的放大和滤波等基本原理。
这些理论和原则为我们提供了在设计中进行决策的依据。
1.2 设计原则:在模拟电子电路的设计过程中,我们需要遵循一些设计原则来提高电路的性能和稳定性。
比如,选择适合的电子元件,减少电路的噪声和失真,优化电路的频率响应和相位特性等。
二、设计步骤2.1 确定需求:在进行任何电子电路设计之前,首先需要明确设计的需求和目标。
这包括电路的功能要求、输入输出参数、工作条件等。
2.2 选择元件:根据设计需求,选择适合的电子元件。
这些元件可能包括电阻、电容、电感和半导体器件等。
在选择元件时,需要考虑其特性参数、可靠性和成本等因素。
2.3 电路设计:根据需求和选择的元件,进行电路的具体设计。
这包括电路拓扑结构、电参数计算和元件布局等。
在设计过程中,需要考虑电路的性能指标,如增益、频率响应和失真等。
2.4 电路分析和优化:完成电路设计后,需要进行电路的性能分析和优化。
这包括使用电路仿真软件对电路进行分析,查找电路可能存在的问题,并进行相应的改进和优化。
2.5 原理验证:在完成电路设计和优化后,需要进行电路的实验验证。
通过实验,我们可以验证电路设计的正确性,并进一步优化电路的性能。
三、电路设计实例为了更好地理解模拟电子电路设计,我们将以一个放大器电路设计为例进行说明。
3.1 设计需求:我们需要设计一个放大器电路,将输入信号的幅度放大为输出信号的10倍。
输入信号的频率范围为20Hz至20kHz,设计频率响应为平坦的。
模拟电子技术的设计原理
模拟电子技术的设计原理
模拟电子技术是一种利用电子元器件和电路来处理连续信号的技术。
它主要涉及到信号放大、滤波、调节、变换、检测等方面。
在设计模拟电路时,需要考虑以下几个方面的原理:
1. 放大原理:放大器是模拟电路中最基本的电路之一,其基本功能是将输入信号放大到需要的幅度。
常见的放大器有运算放大器、差分放大器、共源共极放大器等。
放大器的放大倍数可由增益公式计算,增益公式中的各参数需要根据具体的电路特性确定。
2. 滤波原理:滤波电路主要用于去除信号中的杂波和噪声,以得到更清晰的信号。
常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
滤波器的滤波特性可以通过传递函数来描述,传递函数是指输入信号和输出信号之间的关系。
3. 调节原理:调节电路主要用于改变电路中某些参数,以达到不同的电路特性。
调节电路常见的有电压调节电路、电流调节电路、电容调节电路和电感调节电路等。
4. 变换原理:变换电路主要用于将输入信号从一种形式变换到另一种形式。
常见的变换电路有模数转换器、数模转换器、锁相环电路等。
5. 检测原理:检测电路主要用于检测输入信号的特定特征,如幅度、频率、相位等。
常见的检测电路有幅度检测电路、频率检测电路、相位检测电路等。
以上是模拟电子技术设计中的一些基本原理,设计者需要在实际应用中根据具体需求选择合适的电路拓扑结构和元器件,实现电路的功能。
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-2 0
(20 .21 0K,-2 2.92 9 )
-4 0 1 0h
1 00 h d b(v(1 0))
1 .0 Kh (b )
1 0Kh
1 00 Kh
第8章 模拟电子系统的设计
8 0K
6 0K
4 0K
(1.0 00 0K,17 .5 04 K 2 0K
0 1 0h □v( 1)/i(r1 )
1 00 h
第8章 模拟电子系统的设计
+1 2 (IN-) VCC (1) R1 R2 RW1 (2) -1 2 +1 2 RT R3 (IN+) (3) + - (41 ) -1 2 X2 R1 0 (5) R1 3 + - X1 (40 ) (4) R1 1 R1 2 (6) R1 4 +1 2 + - -1 2 (7) R 15 X3 (8) C2 0 C2 1 R2 0 R2 1 +1 2 R2 2 (11 ) RW2 (12 ) R2 3 -1 2 X4 OUT
RW1 C2 (3) (1) R1 R2 (2) (8) - C3
(4) R3 (6) R5 C1 RW2
(5) R4
+ 1 5V ( 1 2) 2
1
- +
+
( 1 1) 3 R6
A
IC1 NE5 53 4 6 ( 1 0) RL
4 1
7
(7)
( 1 3) ( 1 01 ) - 1 5V ( 1 00 )
1 .0 Kh
1 0Kh
1 00 Kh
图 8-7 输入阻抗曲线
第8章 模拟电子系统的设计
2 00
1 80
1 60
(1.0 00 0K,14 1.19 6 ) 1 40
1 20 1 0h □v( 10 )/i( vi)
1 00 h
1 .0 Kh
1 0Kh
1 00 Kh
图 8-8 输出阻抗曲线
第8章 模拟电子系统的设计
一般思路是: (1) (2) (3) 功能的实现; (4)
(5) 线路的进一步改进。
第8章 模拟电子系统的设计
2.电路元件参数的估算 在确定元件的过程中还应考虑如下一些问题: (1) 各单元电路所用的电源应尽量统一; (2) 元件值一般要选择标称值, 否则既增加成本又造成元 件采购的困难; (3)有的电阻要采用电位器来实现电路性能的可调性, 如 工作点、增益等; ( 4)尽量减少元件的品种,如电路中既有 10 kΩ 又有 11kΩ
第8章 模拟电子系统的设计
解 该监测系统的电路设计应考虑如下几个问题:
(1) 温度的变化如何转换成电压的变化;
(2) 放大器选用哪种电路形式; (3) 滤波电路的实现; (4) 与A/D变换器的电路接口。
第8章 模拟电子系统的设计
基准电源
电源
电平调整
温 度 电 压 转 换
电压放大
低通滤波
跟随器
图 8-10 设计框图
第8章 模拟电子系统的设计
8.2 总 体 方 案
1.总体框图
音频输入
放大
音量控制
音调控制
前置放大
交流2 20 电源
+ 1 5V - 1 5V 扬声器 功放
图 8-2 简单扩音机框图
第8章 模拟电子系统的设计
2. 有了总体框图后,还应以书面形式对其如何实现功能尤其 是采用了哪些新技术及设计创新的部分,作出一一论述。对如 何满足性能指标的要求, 应作出必要的数学推导。这便是总
-4 0 1 0h 40
1 00 h d b(v(1 0))
1 .0 Kh (a )
1 0Kh
1 00 Kh
图 8-6 高、低频段的 (a) 低频段频率响应; (b) 高频段频率响应
(20 .21 0K,20 .0 6 6) 20 (20 .21 0K,2.90 0 7) 0 0 80 75 05 7)
后的元件参数如下:
第8章 模拟电子系统的设计
第8章 模拟电子系统的设计
40 (20 .21 0,2 2.9 23 ) 20 (20 .21 0,5 .8 3 93 ) (20 .21 0, -6 .1 76 2 )
第8章 模拟电子系统的设计
0
-2 0
(20 .21 0, -2 3.87 4 )
的电阻, 则应考虑能否将11 kΩ电阻用10 kΩ电阻取代。
第8章 模拟电子系统的设计
3. 性能指标的验证及元件参数的确定
估算元件参数
电路模拟 修改元件参数 分析结果
满足要求? 是
图 8-3 确定元件参数的工作流程
结束
第8章 模拟电子系统的设计
Байду номын сангаас
4. 设计举例 例 8-1 设计简单扩音机中音调控制电路,其指标要求如下:
体方案的论证报告。
基于这份报告,设计者应在课题组内进行深入的讨论。征 求同事们的意见,使设计更加完善。若有条件,则还应邀请结 构设计工程师和市场部人员一同参与,听取他们就模块的划分 和功能的设置及来自市场和用户的最新意见,避免闭门造车而
导致设计脱离实际。
第8章 模拟电子系统的设计
8.3 单元电路的设计
第8章 模拟电子系统的设计
第8章 模拟电子系统的设计
8.1 设计流程 8.2
8.3 单元电路的设计
第8章 模拟电子系统的设计
明确设计任务和要求
8.1 设计流程
总体方案设计
修改总体方案
各单元电路设计
修改电路参数 小 大 偏差程度 否
计算机模拟
满足要求? 是
图 8-1 设计流程
撰写设计文档
第8章 模拟电子系统的设计
(2) 电路模拟。
0
(20 .21 0,6 .9 9 56 )
(20 .21 0, -7 .7 42 3 )
(20 .21 0, -2 0.59 7 ) -2 0
1 0h
1 00 h d b(v(1 0))
1 .0 Kh (a )
1 0Kh
1 00 Kh
20
(20 .21 0K,14 .5 3 1)
1. 确定电路 完成了总体方案的论证后,就可根据总体框图中每个功
能框及相应性能的要求,来设计每一个单元电路。单元电路
的形式确定一般有以下3个途径: (1) 选用成熟的电路; (2) 在功能上相近的电路上做适当的改进; (3) 根据要求先确定所用的核心器件再进行创造性设计。
第8章 模拟电子系统的设计
2
图 8-4 衰减反馈式音调控制电路
8
5
第8章 模拟电子系统的设计
频率取20 kHz,则
SR 2fUom 2 3.14 20 10 15 1.9V / S
3
应选SR大于1.9 V/μS的运放,综合考虑后,可选用NE5534, 其
SR=13 V/μS,Uos=4 mV。
0V
0 □ ◇ △ V(OUT )
40
80 TEMP
1 20
1 60
图 8-13 RW1与转换特性的关系
第8章 模拟电子系统的设计
6 .0 V
4 .0 V
2 .0 V
0V
-2 .0 V 0 □ ◇ △ V(OUT )
40
80 TEMP
1 20
1 60
图 8-14 RW2与转换特性的关系
第8章 模拟电子系统的设计
(13 ) R2 4 (10 ) +1 2 + -
-1 2
图 8-11 完整电路
第8章 模拟电子系统的设计
1 20 mV
8 0mV
4 0mV
0V
-4 0V
0
□ ◇ △ V(IN+,IN-)
40 TEMP
80
1 20
1 60
图 8-12 传感器转换电路特性
第8章 模拟电子系统的设计
1 0V
(16 0.0 00 ,5.0 82 1)
图 8 5 频 率 响 应
(20 .21 0K,2.40 5 6) 0 (20 .21 0K,-4 .5 05 7 ) (20 .21 0K,-1 8.56 5 ) -2 0
1 0h
1 00 h d b(v(1 0))
1 .0 Kh (b )
1 0Kh
1 00 Kh
第8章 模拟电子系统的设计
从曲线中可看出,音调控制范围不满足设计要求。可修改 元件参数再进行模拟,这个过程可能要反复多次。经反复修改
例 8-2
温度监测系统中的模拟电路设计。该系统用于监
测电机运行的温度,当温度超过规定值时,将发出保护指令。
其模拟部分的功能是:由温度传感器将温度的变化转换成电
压的变化,经放大、滤波后送给后级A/D变换器。为适应A/D 变换器的输入电平,还应该增加电平调整电路,如图8-9中的 虚线框图所示。
温度传感器
R1 1k; R2 10k; R3 10k; R4 10k; R5 2k; R6 10k RL 2k; RW 1 100k; RW 2 100k; C1 2200pF; C2 0.022F ; C3 0.022F
(20 .21 0,1 8.7 62 ) 第8章 模拟电子系统的设计 20
40 (6.6 14 7,3 0.3 93 30
20
10
0
1 0mh 1 00 mh □ DB(V(OUT )/V(IN + ,IN- ))
1 .0 h Freq uency
1 0h
1 00 h
1 .0 Kh
图 8-15 低通滤波特性
设计文档应包括如下内容: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 元器件清单。
第8章 模拟电子系统的设计
整个设计过程可认为分三步实现:一是采用自上而下的 方法,即从总的任务着手逐步细化,直至单元电路的确定; 二是模拟验证,反复调整各参数直至达到设计指标;三是整 理资料, 撰写设计文档。