模电课程设计报告

南京工业大学信息科学与工程学院

课程设计报告（2009 —2010 学年第一学期）

课程名称：模拟电子线路设计

班级：通信0802

学号：07

姓名：俞燕

指导教师：李鑫

2010年1 月

一．课程设计题目

模拟电子线路课程设计

二．目的与任务

1、目的：

①．学会知识的综合运用，将离散知识点组合，将数字电路，模拟电路课程综合。

②．学会理论与实践相结合，以理论为基础设计电路，在实践中检验修正。

③．能熟练运用multisim进行电路设计和仿真，并比较仿真和实际电路结果差异。

④．重点训练器件的选择与匹配，调试的方法和技巧。

⑤．锻炼自己的动手能力和自学能力。

2.任务：

增益可自动变化的放大器（a），(b，(c)，(d)，(e)。分值系数分别为0.9，1.0，1.1不等，任选一题进行设计制作。

三．内容和要求

1. 内容：

设计制作一个增益可自动变化的交流放大器(e)

①．放大器增益可在1倍，2倍，3倍，4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz。

②．电源采用±5V供电。

③．通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0，1，2，3表示1倍，2倍，3倍，4倍

即可。

④．对指定的任意一种增益进行选择和保持，保持后可返回巡回状态。

2.要求

设计方案原则：功能完整，结构简单，成本较低，个人特色。

布线原则：逻辑清晰，接线牢固，测试方便，美观大方。

①．放大器的的电压增益由反馈电阻控制，因此只要改变反馈电阻就能切换不同的增益范围。

②．增益的自动切换，可通过译码器输出信号，控制模拟开关来实现不同的反馈电阻的接入。

③．对某一种增益的选择，保持通常由芯片的地址输入和使能端控制。

④．在进行巡回检测时，其增益的切换频率由时钟脉冲决定。

5.器件选择：

①μA741通用运算放大器②4066模拟开关

③555定时器④74LS138译码器

⑤与非门⑥74LS161计数器

⑦反相器⑧集成显示译码器74LS48P

6.仿真电路：

VCC J1B Key = A

R58.2k 3.9k 2.0k

R46.2k 23

7.仿真波形：

8.实际电路：

9.实际波形：

①．一倍波形②. 二倍波形

③．三倍波形④.四倍波形

10.电路具体设计思路

8

9

10

11

R5

3.9k

2.0k

6.2k

因为需要设计增益可自动变化的交流放大器，所以用到741运放和4066BP模拟开关。4066BP模拟开关是用来控制反馈电阻的接得到不同大小的增益。

①．根据741运放芯片功能示意图，741运放7引脚接+5V电源，4引脚-5V电

源，3引脚是同相输入端，接入一个大小约为2KΩ的电阻，可以起到调节输出波形失真的作用。2引脚是反相输出端，用来接反馈电阻，之前接入模拟开关，为实现增益为1，2，3，4倍，所以选择反馈电阻为（实际电路）1KΩ，2KΩ，3KΩ，3.9KΩ，R1为1KΩ，再接入合适的源电压。

②．根据4066BP芯片功能示意图，14引脚接入+5V电源，7引脚接地，1，2，

13；3，4，5；9，6，8；10，11，12分别为四个模拟开关的引脚，13，5，6，7分别为控制端，接非门，其他分别为开关的两端，一端接反馈电阻。所以如图所示接线。

根据需要设计交流放大器的增益可在1倍，2倍，3倍，4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz 。所以选用555定时器和74LS160D 计数器，7400与非门。 ①． 根据555定时器的芯片功能，以及震荡频率公式f=0.707*[(R1+2R2)C1]，

要使f=1HZ ，取R1=51K Ω，R2= 51K Ω，C1=10μf, C2=10pF(保护电容)，引脚1接地，引脚8接+5V 电源，参照数电资料如图接线，其中R10起到滤波作用。

②． 74LS160D 计数器，时钟CLK 和数据输入端A,B,C,D,清零~CLR,置数~LOAD ，

使能端NP 、ENT ，输出端QA,QB,QC,QD 以及进位输出RCO.采用清零法，将3，4，5，6，8接地，1接+5V 电源，7，10也接电源，在高电平下工作。指定的任意一种增益的保持，可以在10端接一个开关并接地，当开关闭合时一种增益进行保持，打开时，又可巡回反复。时钟CLK 是由555定时器提供的1HZ 的时钟脉冲，实现0000~0011的循环，切换频率为1HZ 。用到输出端11，12，13，14，组合分别是0000，0001，0010，0011.代表1，2，3，4倍增益。

③． 7400与非门，8引脚接地，16引脚接+5V 电源。1，2引脚接74LS160D

的13，14引脚输出端。3接~LOAD ，当输出0011时，与非门跳转重新置数为0000，

VSS

5V

U6D 4049BD_5V

U574LS138D Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7

7

A 1

B 2C

3

G1

6~G2A 4~G2B

5U9

74LS48D

A 7

B 1

C 2

D 6OA 13OD 10O

E 9O

F 15OC 11OB 12OG

14

~LT 3~RBI 5~BI/RBO

4

U10

A B C D E F G

CK

27282930313233

VCC

34

R115.6

U4A 4049BD_5V

U3B 4049BD_5V

U6C 4049BD_5V 0

15

141312

根据设计需要，74LS160D 输出分别为0000，0001，0010，0011的二进制代码（0，1仅代表高低电平），与控制4066BP 模拟开关的二进制代码有一定的区别，所以需要74LS138D 译码器，又因为它在低电平下工作，而模拟开关在高电平下工作

所以又需要4049BD 非门。

①．74LS160D 引脚3，4，5，8接地，6，16接+5V 电源，因为从74LS160D 输入

前两位都为0，所以根据译码表，只需将1，2端接到74LS160D 的13.14端即可，然后12，13，14，15译码输出。其它引脚未用。

②．4049BD 非门起到将低电平输入变为高电平输出，根据资料引脚7接地，14接+5V 电

源，选择内部四个非门对应分别连接。对应分别为，3~12，5~13，7~14，9~15.。非门的另一端与4066BP 模拟开关的控制端相连，对应分别为13~2，5~4，6~6，12~10.

因为要用数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0，1，2，3表示1倍，2倍，3倍，4倍，所以要用数码管，因为存在译码的问题，所以要用74LS48D 译码器。 ①．74LS48D 译码器，根据资料译码输入，对应分别为14~7，13~1，12~2，11~6，3，4，5，16接+5V 电源，8接地。根据数字显示需要，根据译码，如图连接数码管线路。