沈阳理工大学模电课程设计1(1)

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1、沈阳理工大学模电电子课程设计1摘 要随着中国加入 WTO，中国在全球市场发展迅速，电子产品产出持续扩张， 国家宏观调控电子产业，制定优惠政策鼓励电子产业向高技术产品方向发展， 国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电子行业的关注越来越密切， 这使得中国电子行业的发展需求增大。如沈阳三好街电子产业引领东北三省。 随着微电子技术和计算机技术的发展，现代电子信息系统的设计、功能实现、 信息采集处理和应用的方式发生了根本性的变化，这对当今大学电子信息类学 科专业人才的培养提出了严峻挑战。如何培养理论基础扎实、创新能力强、综 合素质高的人才成为电子信息类教学改革的重要目标，国家也对教学大纲进行 改编

2、，引进国外先进知识产业。 直流电源电路是模拟电子电路中最常用、最基本的一种典型电路。无论日 常生活用的收音机、电视机，或者精密的测量仪表和复杂的自动控制系统等， 元件电子电路、各种放大电路、信号运算和处理电路以及波形发生电路等，通 常都需要用直流电源来供电。可见，直流电源电路是应用十分广泛的模拟电路， 要求大学生必须掌握。 Multisim 软件提供了一个操作简便且与实验很相似的虚拟实验平台，能完 成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程为实验教学提供了一种新的教 学手段。它作为大学课程中常见的电子设计应用软件，是每个电子类的学生必 然接触到的。Multisim 最突出的特点是用户界面友好，尤

3、其是其直观的虚拟仪 表是 Multisim 的一大特色。Multisim 所包含的虚拟仪表有：示波器，万用表，函数发生器，波特图图示仪，失真度分析仪，频谱分析仪，逻辑分析仪，网络 分析仪等。而通常一个普通实验室是无法完全提供这些设备的。这些仪器的使 用使仿真分析的操作更符合平时实验的习惯。不仅有利于对该软件的学习，也 大大方便了设计人员的操作，极大地提高了工作效率。 模拟电子课程设计的目的是以系统设计为主，引导学生逐步走进电子设计 领域。在开设电子设计课程以前，学生们在临近毕业时都会担心，自己毕业后 能干什么，觉得自己什么都不会。原因是他们在大学期间没有真正做过一次系 统的设计。不了解过程，不

4、会调试，最困惑的是不知从何做起。所以应该提前 学会去设计电路，运用相关软件，达到基本掌握的目的。沈阳理工大学模电电子课程设计2题目一：频率响应和功率放大电路的 Multisim 仿真一、题目简介1直流电源的 Multisim 仿真对模拟电子技术直流电源使用 multisim 进行仿真分析；要求熟练掌握 multisim 软件的使用及仿真方法，画出原理图，改变参数进行理论分析， 写出实际实现过程，得出结论。2电话自控照明灯二、设计原理1. 直流电源的 multisim 仿真的电路工作原理前面几章介绍的各种电子电路，如各种放大电路、信号运算和处理电路 以及波形发生电路等，通常都需要用直流电源来供电

5、。直流输出电压平滑， 脉冲成分小；输出电压幅值稳定，即当电网电压或负载电流波动时能保持基 本稳定；交流电变换成直流电时的转换效率高等。 直流电源一般包括四个组成部分：即电源变压器、整流电路滤波器和稳定 电路。 在小功率直流电源中，经常采用单相半波、单相全波和单相桥式整式电源 1、单相半波整流电路由于二极管的单相导电作用，使变压器二次交流电压变换成为负载两端 的单相脉冲电压，达到了整流的目的。只有在交流电压的半个周期内才有电 流流过负载；UO（AV）=0.45U2 S=1.57 ID（AV）= IO（AV） URM= 1.41U2 2、单相桥式整流电路 针对半波整流电路的电路的缺点，提出了单相桥

6、式整流电路，电路采用 四 个二极管，接成电桥形式；UO（AV）=0.9U2 S=0.67 ID（AV）= 0.5IO（AV） URM= 1.41U2 3、电容滤波电路 在单相桥式电路的基础上，将一个大电容 C 与负载电阻 RL并联，即可组 成电容滤波电路；RLC（3-5）T/2 、UO（AV）=1.2U2 S=0.2、0.1 之间三、设计过程、Multisim 仿真直流电源电路1、在Multisim中构建一个桥式整流电容滤波电路，电路中变压器二次电压的有效值 U2=20V，负载电阻 RL=200 欧姆，滤波电容 C=220uF。 （1） 、构建的电路原理图沈阳理工大学模电电子课程设计3图 10

7、-1 原理图 电路正常工作时，利用虚拟示波器，观察输出电压的波形，并用虚拟仪表测 量输出直流电压 UO（AV）；图 10-1（1）输出波形图 图 10-1（1）输出电压 令 RL=200 欧姆，将电容 C 改为 22uF，观察 uO的波形，测量UO（AV）；图 10-1（2）输出波形 图 10-1（2）输出电压 将负载电阻 RL开路，C=200uF 不变，观察uO的波形，测量 UO（AV）；沈阳理工大学模电电子课程设计4图 10-1（3）输出波形 图 10-1（3）输出电压 令 RL=200 欧姆，将电容 C 设置为开路故障，观察uO的波形，测量 UO（AV）；图 10-1（4）输出波形 图

8、10-1（4）输出电压 令 RL=200 欧姆，C=200uF，将 VD1二极管设置为开路故障，观察uO的波形， 测量 UO（AV）；图 10-1（5）输出波形 图 10-1（5）输出电压令 RL=200 欧姆，将二极管 VD1和电容 C 设置为开路故障，观察uO的波形，测 量 UO（AV）。沈阳理工大学模电电子课程设计5图 10-1（6）输出波形 图 10-1（6）输出电压2、仿真本章图 10.4.1 所示的二倍压整流电路，令 U2=10V（有效值） ，C1=C2=100uF。 （1）电路原理图图 10-2 电路原理图 使负载电阻 RL开路，观察uO的波形，并测量 UO（AV）；图 10-2

9、（1）输出波形 图 10-2（1）输出电压 令 RL=300 欧姆，观察uO的波形，测量 UO（AV）；沈阳理工大学模电电子课程设计6图 10-2（2）输出波形 图 10-2（2）输出电压3、仿真本章图 10.5.1 所示的硅稳压管电路，电路中直流输入电压UI=20V，稳压管选用元件库提供的 1N4739A，限流电阻 R=450 欧姆，负载电阻 RL=900 欧姆；（1）电路原理图图 10-3 电路原理图电路正常工作时，测量输出电压 UO的值；图 10-3（1）输出电压使 RL=900 欧姆保持不变，当 UI分别等于 18V 和 22V 时，测出相应的 UO值， 并估算稳压电路的稳压系数 Sr

10、；沈阳理工大学模电电子课程设计7图 10-3（2）输出电压 估算稳压电路的稳压系数 Sr：Sr=（）=0.00949.091 9.074 22 1820 9.083使 UI=20V 保持不变，当 RL分别等于 750 欧姆和 1050 欧姆时，测出相应的 UO 值；图 10-3（3）输出电压当 UI=20V 时，将 RL开路，测出此时的输出电压 UO，并估算稳压电路的内阻 RO。图 10-3（4）输出电压估算稳压电路的内阻 RO：RO=（-1）*900=1.29 欧姆9.097 9.0845、 选用 mutisim 元件库中的三段集成稳压器构建稳压电路，使输出电压分别 为以下值。设负载电阻为

11、1k。沈阳理工大学模电电子课程设计81）24v原理图输出电压图 10-5 输出电压分析：为了得到 24V 的输出电压，采用 7824 三端集成稳压器，其可以将电压稳定在 24V 左右。它有三个引脚：line 为输入，vreg 为输出，common 为接地端。U3 电容接在输入端 可以改善纹波电压，u4 接在输出端可以改善负载的瞬态响应。 2）-5v 原理图沈阳理工大学模电电子课程设计9输出数值图 10-5 输出电压分析：为了得到-5v 的输出电压，需要采用 7905 三端集成稳压器，其输出电压为负，同时 要将桥式整流电路接反以形成负的电压，送入集成稳压器以便形成负的输出电压。 3) -15v

12、+15v 原理图沈阳理工大学模电电子课程设计10输出数值图 10 -5 输出电压 分析：为了得到+15v 和-15v 的输出电压，需要用到 7815 和 7915 两个稳压器，79 系列输 出负电压，78 系列生成正电压。于是将电路连接如上。XMM1 是+15v，XMM2 是-15v。 6-、 仿真图 10-18 所示电路采用三端集成稳压器 LM7809CT，将输出电压提高 到 11v。已经给定 R1=300ohm，确定 R2 的阻值，构建电路，测出输出电压。 1）原理图沈阳理工大学模电电子课程设计11数值输出图 10-6 输出电压分析：可以采用电阻来扩展稳压器的输出电压，因为稳压器输出电压固

13、定，可以将电阻与 稳压器串联。图中 u6 和 u5 两端电压为输出，u5 两端是稳压器输出电压，则增大 u6 电阻 就可以获得较大输出电压，忽略从稳压器接地端流过的电流大小，则输出电压与稳压器输 出成正比关系。可以由此计算出为了得到固定电压而需要的电阻。四、总结通过这次课程设计，加强了我的动手、思考和解决问题的能力。在设计过 程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想着这样的接法行得通，但实际 接完电路后，总是存在一些问题，刚开始在调试电路上耗费了大量的时间，通 过对 Mulitisim 软件的不断熟悉，逐渐掌握了该软件的使用技巧。 做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太

14、多， 平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限， 所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路 中的使用有了更多的认识。 沈阳理工大学模电电子课程设计12平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而 解了。而且还可以记住很多东西。通过动手实践让我们对各个元件印象深刻。 认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。 所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的，在对电路进行仿 真时，细心、耐心、恒心是我做好课设的前提。 通过这次课设锻炼了我自学的能力，通过到图书馆和上网查阅相关的资料 逐渐解

15、决了课设中遇到的问题，是我认识到我们得锻炼自己的自学能力，自学 成才。五、参考文献1 蒋卓勤，邓玉元.Multisim2001 及其在电子设计过程中的应用.西安：西 安电子科技大学出版社，2003.102 网冠华. Multisim10 电路设计及应用.北京：国防工业出版社，2008.63 杨素行.模拟电子技术基础简明教程（第三版）.北京：高等教育出版社. 2005 4 李良荣，罗伟雄.现代电子设计技术基于 Multisim7&Ultiboard 2001. 北京：机械工业出版社，20045 韦思健.电脑辅助电路设计Multisin2001 电路实验与分析测量.北京： 中国铁道出版社，2002沈阳理工大学模电电子课程设计13题目二：Protel 设计电话自控照明灯一、 题目简介话机铃响或打电话摘机时，使照明灯自动点亮，通话完毕，挂机后 50s 左 右，照明灯能自动熄灭。而白天接电话或打电话时，照明灯不会点亮；电路包 括电源、光控电路和电话控制电路。用 Protel 软件画出电路原理图，并生成 PCB 版 图。二、 设计原理在无电话打入、电话也未摘机时，集成电路 IC1 处于稳态，其 2 脚为高电 平，6 脚电压高于 3Vcc/4，3 脚输出低电平，使双向晶闸管 VT 戒指，照明灯 E