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1、精选优质文档-倾情为你奉上沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计设计题目： 隔离放大电路 系 别 自动控制工程系 班级 测控本091 学生姓名 庄国庆 学号 指导教师 黄硕 职称 讲师 起止日期：2011年 5月 9日起至 2011年 5月 13日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目： 光耦隔离放大电路 系 别 自控系 班级 测控本091 学生姓名 庄国庆 学号 指导教师 黄硕 职称 讲师 课程设计进行地点： 任 务 下 达 时 间： 2011年 5 月 9 日 起止日期：2011年 5月 9 日起至 2011年 5 月 13日止 教研室主任 2011 年 月 日批准隔离放大电路的设计1 设
2、计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）掌握隔离放大电路的构成，原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。1.2基本要求：（1）输入信号为方波，幅度1V，频率100Hz40kHz；（2）采用适当的隔离设备不影响信号提供者;（3）输出信号上升及下降时间占有方波周期的5%以下；（4）输出信号幅度不低于3V。1.3发挥部分：（1）tpd100s；（2）幅度分段可调；（3）其他。2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报
3、告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。3 时间进度安排顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注12010.5.24讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图打分22010.5.25检查
4、框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误打分32010.5.26检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解接线图绘制及报告书写打分42010.5.27继续修正逻辑图，指导接线图绘制方法，布置答辩打分52010.5.28答辩、写报告打分沈 阳 工 程 学 院模拟电子技术 课程设计成绩评定表系（部）：自控系 班级：测控本091 学生姓名： 庄国庆 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设
5、计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合
6、计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分中 文 摘 要 本文主要通过光耦隔离放大电路，对光电耦合器4N25及放大电路和电压跟随器中的放大器件TL084的特性进行简要描述和分析。 光耦隔离放大电路主要由电压串联负反馈放大电路 光电耦合器和电压跟随器三部分组成。其中光电耦合器是本次设计的关键。光耦的工作原理包括：光的发射、光的接收及信号放大三个环节。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电光电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电
7、信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比，光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。在放大电路中采用电压串联负反馈电路，对输入的信号进行比例放大输出，并且由于采用负反馈，这样就可以使电路具有较好的恒压输出特性。在整个电路的输出
8、端与电压更随器连接，以进一步使电路达到良好稳压输出效果。关键词 隔离放大器 光耦 电压放大电路 电压跟随器专心-专注-专业 目 录 1.设计任务描述1.1 设计题目:1.2 设计要求：1.2.1 设计目的：（1）掌握隔离放大电路的构成，原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。1.2.2 基本要求：（1）输入信号为方波，幅度1V，频率100Hz40kHz；（2）采用适当的隔离设备不影响信号提供者;（3）输出信号上升及下降时间占有方波周期的5%以下；（4）输出信号幅度不低于3V。1.2.3发挥部分：（1）tpd100s；（2）幅度分段可调；（3）其他。2.设计思路 光耦合器（optic
9、al coupler， 英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电光电的转换，从而起到输入和输出隔离的作用。光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离；输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强；由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而
10、具有很强的共模抑制能力；另外，它还有工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高等优点。而我的电路图设计步骤：（1）确定目标：设计整个系统是由哪些模块组成及明确他们的各自功能，通过各个模块之间的信号传输，实现信号的比例放大、光-电-光转化以及电压跟随等目的。并画出线性直流稳压电源方框图。（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（3）功能分析：分析各模块在此部分所起到的作用。（4）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。（5） 总电路图：连接各模块电路，整体分析。基本设计思路为：1 利用放大电路提供光耦所需的电流2 通过光耦对输入信号进行隔离放大3 通过电压跟随器，使
11、输出信号稳定3.基本框架光耦隔离方波信号输入方波信号的放大 方波信号输出电压跟随器 基本原理：1. 通过电压提供电流，利用放大器改变电流的大小，从而使输入电流在所选光耦的线性区，使光耦起到隔离放大的作用。2. 在光电耦合器输入端加的电流信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。 3. 在电路中加入电压跟随器使其在电路中不至于消耗电压。4.模块细节及各部分电路设计及参数计算4.1方波信号输入输入信号仿真图42电源提供电流进入光耦图 图4.2.14.2.1 光偶的一些参数Maximum Ratings T =25CAEmitterReverse Voltage.6.0 VForward Current .60 mASurge Current (t10 s).2.5 APower Dissipation.100 mWDetectorCollector-Emitter Breakdown Voltage.70 VEmitter-Base Breakdown Voltage.
