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1、电子线路实践课程设计题目：“二阶有源高通滤波器”“黑暗激活LED灯或闪光灯”“过零检测器”的设计。摘 要运用Altium Designer 9电路板设计软件，绘制模拟电路“二阶有源高通滤波器”“黑暗激活LED灯或闪光灯”“过零检测器”的原理图以及PCB设计。对其电路各组成部分进行详细的原理分析，并用万用板完成电路板的制作，运用示波器和信号发生器进行实验，结果与原理分析一致。最后对整个实验过程的收获与心得进行了总结。关键词：模拟电路；PCB设计；原理分析目录1. 设计目的12. 设计方案13. 芯片简介13.1.UA741简介13.2.LM39334. 电路板分析44.1 二阶有源高通滤波器44
2、.1.1 原理图44.1.2 PCB板的设计44.1.3 制作实物图54.1.4 检测过程54.1.5 输入输出波形图64.2黑暗激活LED灯或闪光灯64.2.1 原理图64.2.2 PCB板的设计64.2.3 制作实物图74.2.4 检测过程84.3 过零检测器84.3.2 PCB电路图84.3.3制作实物图94.3.4 检测过程94.3.5 输入输出波形图95. 总结11参考文献121. 设计目的1. 熟悉UA741的原理及运用2. 熟悉LM393的原理及运用3. 熟悉黑暗激活电路的设计4. 熟练运用Altium Designer电路板设计软件5. 熟悉电路板的焊接过程2. 设计方案1.
3、二阶有源高通滤波器：通过二阶高通电路得到高频电波，在通过运算放大器UA741将电频放大，从而得到需要的电波2. 黑暗激活LED灯或闪光灯：输入电压，通过控制光线强度来控制其工作电压的强度，从而达到控制LED灯的亮度，或闪光灯的闪烁。3. 过零检测器：两根线的电压经过零点时，输出一个触发信号，在半个周期里或者是一个周期里通过延时输出相应所占周期比例的电压，这样每个周期里电压的有效值大小就会变化，由电压变化产生负载功率的变化，从而检测出是否经过零点。3. 芯片简介3.1.UA741简介 uA741M，uA741I，uA741C（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电
4、路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。 这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。 uA741M，uA741I，uA741C芯片引脚和工作说明： 1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源 8空脚3.2.LM393 3.2.1.简介 LM393 是双电压比较器集成电路。 输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用)，输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的值所限制.当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且
5、输出电压将很快上升。 3.2.2.主要特点 该电路的特点如下： 工作温度范围:0C - +70C SVHC(高度关注物质):No SVHC (18-Jun-2010) 器件标号:393 工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源： 2 36V， 双电 源：118V；消耗电流小， ICC=0.8mA；输入失调电压小， VIO=2mV；共模输入电压范围宽， VIC=0VCC-1.5V；输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；输出可以用开路集电极连接“或”门；表面安装器件:表面安装3.2.3.结构图 LM393内部采用双列直插8脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP
6、8）3.2.4.主要功能 输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc端电压值的限制，输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的值所限制.当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的SAT限制。当负载电流很小时,输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许 输出箝位在零电平。4. 电路板分析 4.1 二阶有源高通滤波器 4.1.1 原理图图4-1二阶有源高通滤波器原理图4.1.2 PCB板的设计图4-2二阶有源高通滤波器的PCB电路图4.1.3 制作实物图图4-3二阶有源高通滤波器实物图4.1.4 检测过
7、程电路板焊接完成后，拿过去给师兄检测，使用直流电压源、交流电压源以及示波器进行检测。其中JI接+12V直流电，J2接-12V直流电，J3接地，J5输入sin/2V/1kHz的直流电，J6接输出。第一次检测失败了，示波器上没有显示出预期的波形图，拿回去对照PCB检测电路连接是否正确，发现电路中少连接一条导线，然后将导线从新焊接后在拿去检测，连接好输入输出后，示波器上出现了预期的波形图，本电路完成。4.1.5 输入输出波形图图4-4输入输出波形图4.2黑暗激活LED灯或闪光灯 4.2.1 原理图图4-5黑暗激活LED灯或闪光灯原理图4.2.2 PCB板的设计图4-6黑暗激活LED灯或闪光灯PCB4
8、.2.3 制作实物图图4-7黑暗激活LED灯或闪光灯实物图4.2.4 检测过程 这个电路图器较为简单，但是因为两个三极管比较特殊，导致最开始焊接的时候出现了问题，将两个三极管焊反了，然后拿回去从新焊接。改正完毕后，接通3V电压，LED灯还是没反映，在那回去仔细检验电路，发现少连接一条导线，将导线焊接完毕后，在拿去检测，连接3V电源，遮住光敏电阻，是LED灯亮了起来，然后调节电位器控制LED灯亮度，本电路完成。4.3 过零检测器 4.3.1 原理图图4-8过零检测器原理图4.3.2 PCB电路图图4-9过零检测器PCB4.3.3制作实物图图4-10过零检测器实物图4.3.4 检测过程这个电路较为
9、简单，所以焊起来也相对容易。第一次昨晚拿给过去检测，将其输入输出连接好，然后设定其输入电压为15V，在示波器上就得到了其输入及输出波形，然后用U盘将波形图拷贝下来，这个电路基本完成。4.3.5 输入输出波形图图4-11过零检测器输入输出波形图5. 总结 经过两周多的努力，终于完成了电路实践的设计与制作。在这段时间里，从一窍不通到制作出来三块完整的电路板，个人感觉真的是学到了很多。最开始感觉画电路图都很困难，而后通过请教师兄老师，自己能够画出电路图，然后自己去买器材，去尝试焊接制作电路板，到最后制作出完整的电路板，真的是收获很多。感觉这个小学期是自己度过的最充实的一个小学期，不仅学会了Altium Designer软件的基本操作以及电路板的焊接制作，而且没有浪费很多时间在玩上，对自己的表现也比较满意。同时，要感谢老师以及各位师兄的教导，还有各位同学的帮助，谢谢。11参考文献1陈大钦.电子技术基础实践.高等教育出版社,20002高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社，20053毕满清.电子技术试验与课程设计.机械工业出版社.2001
