《模拟电子线路课程设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子线路课程设计报告（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模拟电子线路课程设计报告学 院：计算机与信息学院 专业班级：XXXXXX 设计题目一：方波三角波发生器 设计题目二：测量放大器学 号：XXXX学生姓名：XXXX搭档：XXXX 学号：XXXX指导老师：XXXXXX设计题目一：方波三角波发生器1. 设计指标要求：振荡频率范围为 20Hz2kHz。三角波振荡振幅调节范围为 13.5V。2. 方案设计：在工程实践中，广泛使用各种类型的信号发生器。从波形分类，有正弦波信号发生器和 非正弦波信号发生器。从电路结构上看，它们是种不需要外加输入信号而自行产生信号输出 的电路。依照自激振荡的工作原理，采取正、负反馈相结合的方法，将一些线性和非线性的 元件与集成
2、运放进行不同组合，或进行波形变换，即能灵活地构成各具特色的信号波形发生 电路。2.1方波信号发生器：一个由运放组成的简单方波发生器电路如图1所示。由于存在R2、R1组成的正反馈， 帮运放的输出U 只能取U 或U ，即电路的输出U只能取U或U o U极性的正 OOM-OMOZZ0负决定着电容C上是充电还是放电。0稳压管的限流电阻。由U、U比较的结果可决定输出电压U的取值，即U U , U =+-O-+ O-U ； U 0， U = +U ；当U 0， U = -U。A1的输出翻转，U = +U。同样, +OZ+OZ01Z当U = -RU /R时，U =-U，这样不断地反复，便可得到方波U和三角波
3、UO21 Z 2OZO1O2其三角波峰值和周期为：RU = UO 2 MR Z2RT 二 4 R CR 62可见，调节RR6、R2和C均可改变振荡频率，本实验电路通过调整Ri改变三角波的幅 度，调整R改变积分到一定的电压所需的时间，即改变周期。62.4集成运放选择：根据设计任务，采用图4所示的三角波发生器电路。在该电路中，A1作为比较器，其 转换速率应满足电路频率的要求，在方波频率较高时，宜选用s高的运放，A2作为积分器r宜选用失调及漂移小的运放。在通用型运放中，uA741是典型的代表性产品，它具有电压增 益高、共模电压范围宽、负载能力强以及工作稳定的优点。另外，它的电源电压适应范围较 宽，且
4、自带频率补偿，无需外加补偿网络，并且它还具有失调电压调整能力和过流保护功能。 与其同类的产品UA747 （双运放）、LM324 （四运放）等。根据所选电路，需用到两个运放，故选用UA741 （双运放）进行设计。UA747有双列直 插14脚封装的形式，引脚功能如图5所示。主要参数如下：最大电源电压：土 22V输入失调电压：5mV输入偏置电流：500nA输入失调电流：200mA失调电压调节范围：土 15mV最大差模输入电压：土 30V最大共模输入电压：土 13V共模抑制比：80dB开环差模增益：90dB输入电阻：2M0输出峰值电流：土 25mA转移速率：0.5Vus2.5电路设计电路形式选择图如图
5、4所示。该电路采用了积分电路，方波三角波发生器的性能有较大 的提高，三角波线性好，同时其振荡频率和振幅便于调节。方波和三角波的峰值为：U 二 UO1MZRU= UO 2 M R Z2方波和三角波的振荡频率相同，即f - R204 RRC16元件参数的确定如下：2.5.1稳压管的选择：稳压管的作用是限制和确定方波的幅值，并要求保证其对称性和稳定性。选用2DW7硅双向稳压管。由稳压管参数确定R值。0(2DW7： P =0.2W, I =30mA, U =5.86.0V, I =10mA, R 150 )取电源电压 z ZM Z Z Z为U= 12V， U = -12V， R值可按下式估算：CC E
6、E0(U 一1) 一 UR 沁ccz0IZ取 U =5.9V,有：R =510 O。Z02.5.2 R 、R2 值的确定：1RR2的作用是提供一个随输出电压变化的基准电压，并决定三角波的振幅。UO2MR2UZR*U可先取R =20 k0电位器，再计算R2值。有R2 10 R。F F 6现取 C=0.47uF，由：R24 RCf1MINMIN二 88.7k020kO4 x 6kO x 0.47 x 10-6 x 20取 R =100 k0 。63. 电路的工作原理设t=0时接通电源，有U =- V，贝卜V经R6向C充电，是输出电压按线性规律增长。 O 1z z当U c上升到门限电压V ,使V =
7、 V =0时，比较器输出U 由-V上跳到+ V ,同时 0T +P1 N101zz门限电压下跳到V 值。以后经R6和R5两支路向C反向充电，由于时间常数小，U0迅速T-下降到负值。当U0下降到门限电压V 使V = V =0时，比较器输出U 又+ V由下跳 T-P1 N101z到-V。如此周而复始，产生振荡。zR其振荡周期为：T = 4才R CR624. 测试结果4.1 安装与调试4.1.1 运放的正、负电源不能接反，否则造成运放损坏。4.1.2稳压二极管要头对头或尾对尾连接，不由不能稳压。（提示：对2DW7接引脚1、引脚3、引脚2空。）4.1.3在安装R和R前，要先将其调整到设计值的范围内，否
8、则电路可能会不起振。可先16取R =20KO，R在300。27KO之间取值。164.1.4电路布局应按信号流向的前后级顺序安排，便于检查电路。检查无误后接通电源，取U二12V，U =-12V再进行调试。CCEE调试的目的是使电路输出电压幅值和信号频率均满足设计要求。可以先改变积分电路参数， 使输出信号频率达到设计指标要求，然后相应改变R和R2的比值使之达到设计指标要求， 相互兼顾，多次反复调整，直到满足设计要求为止。4.2 测试指标4.2.1用双踪观察U 和U 的波形，图形如6所示。并测量其电压峰一一峰值。调节匕测010 21量U 幅值变化范围，幅度变化范围在1V3.5V之间。02图6 输出波
9、形图4.2.2调整R，测量频率变化范围。6保持 R =10 kQ，调整 R =1 kQ 25 kQ，测得 f=22532Hz。165. 工作总结及心得体会5.1设计任务完成情况： 通过为期一周的课程设计，基本上完成了本次设计的技术指标。在开始设计阶段，纸上 的设计和电路仿真情况都完成的很好。在实际连接电路阶段，由于部分芯片和电阻的接触不 良，就必须按照设计分开测试每部分电路，并且需要确定各部分电路都是正常工作，很耗时 间。最后确定了各部分电路都是正常连接到一起的时候，才可能得到预想中的结果。5.2心得体会： 本次课程设计让我们体会到设计电路的、连接电路、调试电路过程中的艰辛与乐趣。 本次课程设
10、计主要运用了模拟电子电路设计的一些相关知识，在整个设计过程中，都离 不开对模拟电子电路知识的的复习和再学习。从到图书馆查找资料到对电路的调试再到最后 电路的成型，都对我所学的知识进行了检验。这样的过程让我对知识理解的更加透彻，并加 以熟练运用所学知识将其付诸实践来完成。在课程设计最初阶段，大家都没什么思路，同学之间互相讨论，大家说出各自的想法 等各人都理解后才开始设计。在设计过程中，总会遇到一些自己无法理解的问题，和同学交 流请教老师是很好的做法，节省时间，也能从被人身上学到更多，而且和同学交流各自的想 法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异，我可以从交流中获得不同的想法，可以 从中找到
11、最优的设计方法。总而言之，好好利用了学校给我们提供的此次课程设计的机会，努力按要求完成了任务， 提高了自己的综合思考能力和动手实践能。6. 参考文献1 谢自美.电子线路设计实验测试M，武昌：华中理工大学出版社2 康光华. 电子技术基础.模拟部分.第五版，高等教育出版社3张丽华、刘勤勤、吴旭华.模拟电子技术基础仿真、实验与课程设计，西安电子科技 大学出版社设计题目二：测量放大器1.技术指标要求：差模电压增益：A =1500,可调。增益非线性误差小于0.5% VD差模输入阻抗：R三1 M频带宽度：%7=血；2.设计方案：2.1设计考虑：测量放大器又称仪表放大器、数据放大器。其主要特点是：输入阻抗高
12、、输出阻抗低、失调 及零漂很小又具有差动输入、单端输出，增益调节方便，高共模抑制比。适用于大的共模电 压背景下对缓变、微弱信号进行放大。学用于热电偶、应变电桥，生物电信号等的放大。测 量放大器可用运放组成，变有专用集成电路。2.1.1三运放测量放大器。用运放组成的测量放大器线路形式有多种，但核心电路均为三运放测量放大器。用三运放构 成放大器电器如图1所示。图1三运放测量放大器R + R78时，电路的差RR65 电路中Al、A2采用同相的接法，具有很高的输入电阻。在兀R + R13 R模增益A =（1+ R ）-5。调节R2即可改变增益。此电路第一级的电阻R R不VD2R2234影响K ，但第二级的电阻R4R8对K 有直接影响，所以要求温度特性好、精度高的 CMRCMR电阻。在增益分配时依然遵循前高后低的原则，但要考虑电
