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高频课程设计—混频器讲解

高频课程设计—混频器讲解
高频课程设计—混频器讲解

《通信电子线路》课程设计说明书

混频器

院、部:电气与信息工程学院

学生姓名:卢卓然

指导教师:张松华职称副教授

专业:电子信息工程

班级:电子1201班

学号: 1230340104

完成时间:2014.12.22

2014年12月

摘要

模拟相乘器的主要技术指标是工作象限、线性度和馈通度。工作象限是指容许输入变量的符号范围。只容许ux和uy均为正值的相乘器称为一象限的,而容许ux和uy都可以取正、负值的则称为四象限的。线性度是指相乘器的输出电压uO与输入电压ux(或uy)成线性的程度。馈通度是指两个输入信号中一个为零时,另一个在输出端输出的大小。

混频是将载波为高频的已调信号,不失真地变换为载波为中间的已调信号。在通信接收机中, 混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号, 而保持其调制规律不变。例如, 在超外差式广播接收机中, 把载频位于535 kHz~1605kHz中波波段各电台的普通调幅信号变换为中频为465kHz的普通调幅信号, 把载频位于88 MHz~10.8MHz的各调频台信号变换为中频为10.7MHz的调频信号, 把载频位于四十几兆赫至近千兆赫频段内各电视台信号变换为中频为38 MHz的视频信号。由于设计和制作增益高, 选择性好, 工作频率较原载频低的固定中频放大器比较容易, 所以采用混频方式可大大提高接收机的性能。此设计就是利用仿真软件,采用模拟相乘器实现混频电路的。

关键词:模拟相乘器;混频电路

ABSTRACT

The mixer in communication engineering and radio technology, application is very extensive, in modulation system, the input of baseband signal are throughfrequency conversion into a high frequency modulated signal. In the demodulation process, the received modulated high frequency signal afterfrequency conversion, into intermediate frequency signals corresponding to.Especially in the superheterodyne receiver, mixer is widely used, such as AMradio receiver will be amplitude modulated signal 535KHZ- a 1605KHZ to become 465KHZ IF signal, image signal television receiver will have a 870M48.5M to become 38MHZ of intermediate frequency image signal. In mobile communication, a frequency and the two frequency etc..

In the transmitter, in order to improve the stability of transmitting frequency, uses the multistagetype transmitter. With a low frequency of the quartz crystal oscillator as the main oscillator, generating the main oscillation signal of a frequency is verystable, and then through the frequency plus or minus, multiply, divide intoradio frequency, we must use a mixer circuit, such as converting TV transposer transceiver channel, the uplink, downlink frequency in satellitecommunication transform, must be in the mixer. Thus, mixing circuit is the key module of Applied Electronic Technology and professional radio must master.

Key words anlog mixer; mixer circuit

目录

绪论 (1)

1 系统分析 (3)

1.1 设计课题任务 (4)

1.2 课题基本原理 (5)

1.3 混频电路分类 (6)

1.4 混频电路的实际运用 (7)

2 单元电路工作原理 (8)

2.1 模拟乘法器 (9)

2.2 混频器 (10)

2.3 选频电路 (11)

3 电路性能指标测试 (15)

4 结论 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

附录 (19)

绪论

混频器在通信工程和无线电技术中,应用非常广泛,在调制系统中,输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中,接收的已调高频信号也要经过频率的转换,变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中,混频器应用较为广泛,如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号,电视接收机将已调48.5M一870M 的图象信号要变成38MHZ的中频图象信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中,为了提高发射频率的稳定度,采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器做为主振荡器,产生一个频率非常稳定的主振荡信号,然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频,所以必须使用混频电路,又如电视差转机收发频道的转换,卫星通讯中上行、下行频率的变换等,都必须采用混频器。由此可见,混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。

混频的用途是广泛的,它一般用在接收机的前端。除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡,也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中,微波中继站的接收机把微波频率变换为中频,在中频上进行放大,取得足够的增益后,在利用混频器把次中频变换为微波频率,转发至下一站此外,在测量仪器中如外差频率计,微伏计等也都采用混频器。因此,做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度;通过混频器设计,可以巩固已学的高频理论知识。此外为辅助电路,此次的课程设计还应用了LC谐振回路以及RC二阶有源滤波器,以实现对干扰信号的有效抑制。

1 系统分析

1.1 设计课题任务

设计一混频电路要求输入信号为10MHz正弦波,本振信号为16.465MHz正弦波,输出为465KHz的正弦波,谐振回路选用465KHz的中周。

1.2 课题基本原理

混频电路是一种频率变换电路,是时变参量线性电路的一种典型应用。如一个振幅较大的振荡电压(使器件跨导随此频率的电压作周期变化)与幅度较小的外来信号同时加到作为时变参量线性电路的器件上,则输出端可取得此二信号的差频或和频,完成变频作用。它的功能是将已调波好的载波频率变化换成固定的中频载频率。而保持其调制规律不变,也就是说它是一个线性频率谱搬电路,对于调幅波、调频波或调相波通过变频电路后仍然是调幅波,调频波或调相波。只是其载波频率变化了,其调制规律是不变的。

混频电路输入是载频为fc的高频已调波和频率为fL的本地振荡信号。经过非线性器件变频后输出端有两个信号的差频fL-fc、和频fL+fc,及其他频率分量,经滤波器电路取出有用分量。

混频器常用在超外差接收机中,它的任务是将已调制(调幅或调频)的高频信号变成已调制的中频信号而保持其调制规律不变。该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。MC1496可以采用单电源供电,也可采用双电源供电。本次课程设计电路中采用+12V,-9V供电。VR19(电位器)与R95(10KΩ)、R96(10K Ω)组成平衡调节电路,调节VR19可以使乘法器输出波形得到改善。CP5为6.5MHz 选频回路,输入信号频率为fs=10MHz,本振频率fo=16.455MHz。

变频是频谱的变化,经过混频,高频已调波变成中频已调波,只是把已调波的频谱从高频率位置到了中频率位置,输入信号中每个频率分量的位置及相对大小、相互间距不发生变化,当应注意高频率已调波的上、下边频搬到中频位置后,分别成了下、上边频。

1.3 混频电路分类

混频电路是基于某些器件的非线性远离工作的,其核心部件就是非线性元件。根据所用器件不同,混频器主要有:

1)晶体管混频器;

2)二极管混频器;

3)场效应管混频器;

4)差分对混频器。

根据电路结构分有:

1)单管混频器;

2)平衡混频器;

3)环形混频器。

1.4 混频电路的实际运用

超处差式接收机的主要特点是,把被接收的已调波信号的载波的频率ωc先变为频率较低的(或较高的)但是固定不变的中间频率ωi(称为中频),而其振幅的变化规律保持不变,即是由低频调制信号Ω来决定,然后利用中频放大器加以放大送至检波器进行检波。解调出与调制信号UΩ(t) 线性关系的输出电压。随后通过低频电压放大、功率放大、由扬声器还原为原来的声音,因为中频放大器的中心频率是固定不变的,中频放大器容易取得较大的增益和近似理想的选择性曲线。而接收器的主要放大倍数由中频放大承担所以整机增益在接收频率范围内,高端和底端的差别就会很小,即易于获得较高的灵敏度和临道选择性。对于调谐来说需要对混频器的选频输入回路和本机振荡器进行同步调谐,这是容易实现的。

2 单元电路工作原理

2.1 模拟乘法器

用模拟乘法器实现混频,就是在Ux 端和Uy 端分别加上两个不同频率的信号,相差一中频,再经过带通滤波器取出中频信号,其原理框图为

图一 混频原理框图

设载波信号表达式

调制信号表达式为 则乘法器输出的DSB 调幅信号的表达式为

2.2 混频器

图二为晶体管混频器,该电路主要由VT8(3DG6或9014)和6.5MHz 选频回路(CP3)组成。10K 电位器(VR13)改变混频器静态工作点,从而改变混频增益。输入信号频率fs =10MHz ,本振频率fo =16.455MHz ,其选频回路CP3选出差拍的中频信号频率fi =6.5MHz ,由J36输出。

()cos m U t U t

ΩΩ=Ω()t U t U c cm c ωcos =()()()[]t

t mU t t mU t U c cm c c cm Ω=Ω-+Ω+=cos cos cos cos 210ωωω

图二晶体管混频电路

图三为平衡混频器,电路中采用+12V,-9V供电。VR19(电位器)与R95(10KΩ)、R96(10KΩ)组成平衡调节电路,调节VR19可以使乘法器输出波形得到改善。

图三平衡混频电路

2.3 选频电路

选频电路是利用电路相频特性与相幅特性的原理工作的,当输入信号的某个频率与选频网络的固有频率相同时,它的输出信号的相位与输入信号相位相同,而选频网络对其它的频率的信号的阻抗都比固有的频率大,所以衰减的都比较利害,最后只有输出幅值最大的那个信号能顺利的通过选频电路。

3 电路性能指标测试

根据设计要求,平衡混频器电路由集成模拟乘法器MC1496完成。MC1496可以采用单电源供电,也可采用双电源供电。本次课程设计电路中采用+12V,-9V供电。VR19(电位器)与R95(10KΩ)、R96(10KΩ)组成平衡调节电路,调节VR19可以使乘法器输出波形得到改善。CP5为6.5MHz选频回路。本次课程设计电路中输入信号频率为fs=10MHz,本振频率fo=16.455MHz。

图四平衡混频器电路和本振振荡电路

根据设计方案,用示波器观察混频器波形,波形如图五所示

图五 示波器波形

本次课程设计是将频率为10MHZ 的输入信号,和频率为16.465MHZ 的本振信号,利用MC1496模拟乘法器进行混频,再利用中周得到频率为464KHZ 的输出信号。平衡混频器的具体参数分析:

通带上边带截止频率:

1111===469.5KHZ 2R C 2339kHZ 1PF

f ππ??上 通带下边带截止频率:

2211===460KHZ 2R C 2346kHZ 1PF

f ππ??下 带通滤波器的同频带460KHZ —469.5KHZ

滤除13.395MHZ ,保留465KHZ

结论

这次课程设计我们按照课程设计上的程序以及导师指导下一步一步完成,先复习混频电路的原理,然后选择电路,计算关键元件的值,学习Multisim的使用,最后连线调试出预期的混频和滤波效果,然后做出实际电路。

在做开题报告时我对混频的认识只限于基本原理和理论---在通信接受机中,混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(中频)的高频已调波信号。调幅信号频谱宽度不变,包络形状不变。正式开始设计后,在对电路的实现中,我先学习了Multisim软件的使用,这个虚拟电子实验室可以仿真各种电路。应用过程中我发现这个软件确实功能强大,操作简单,可以免去直接用硬件做实验带来的各种麻烦。而且这个软件是英文版的,使我的专业英语的词汇量大大增加。同时对设计格式的严格要求,也让我掌握了WORD 的一些高级编辑技巧。

在搭设实际电路的过程中,我对混频电路有了进一步的认识,将理论知识加入实际设计当中去,更加加深了我对理论知识的理解和认识。在设计过程中曾遇到高频干扰,输出波形失真相当严重,经过老师和同学的帮助,通过加入各种滤波电路,失真现象有了明显的改善,最终得到比较理想的结果。同时也演练了LC滤波器和RC有源二阶滤波器的设计及参数计算。

几个月的课程设计中遇到过各种困难,有学习软件时的困难,有调试时的学术问题。在导师和同学的帮助下,终于克服了困难。从中我学习到遇到问题时怎么分析问题,解决问题,如何分清主次。课程设计使我获益良多,它将很好地衔接理论与实际的工作实践。

参考文献

[1]曹才开.《高频电子线路原理与实践》.2010年6月.第1版.中南大学出版社

[2]黄智伟.《基于Multisim 2001的电子电路计算机仿真设计与分析》.2004年7月,第1版.电子工业出版社

[3]罗桂娥.《模拟电子技术基础》.中南大学出版社.2010年

[4]阎石.《数字电子技术》.第四版.高等教育出版社.2009年

[5]谢自美.《电子线路设计与实验测试》.第二版.华中科技大学.2010年[6]康华光.《电子技术基础模拟部分》.第五版.华中科技大学出版社.2005.7 [7]曹才开.《电路分析基础》.第四版.北京.清华大学出版社.2009

[8]严囯萍、龙占超.《通信电子线路》.清华大学出版社.2009

致谢

设计能按时完成,首先要感谢谢我的指导老师张松华老师,她不仅在学术上予以指导,制定课程设计课题,并且给予我极大的鼓励和支持,使我能一直有坚定的信心和饱满的热情来完成我的设计。在设计过程中遇到很多问题张老师总是引导我去寻找引发问题的的原因并提出解决问题的方法,还要感谢所有帮助过的同学。因为有了他们的帮助,我才能更好的完成任务。在此,祝老师工作顺利,身体健康,家庭幸福。祝同学们学业有成,心想事成。

附录

附录B: 元器件清单

序号型号与规格大小数量备注1)双面板 1块—

2 差分对模拟乘法器 MC1496 1块—

3 中周 6.5M 1块—

4 电阻 51 3个—

5 电阻 10K 2个—

6 电阻 1K 2个—

7 电阻 6.8K 1个—

8 电容 102 5个—

9 电容 103 1个—

10 电感 5.6UH 2个—

11 电位器 50K 1个—

12 直流电源 12V/1A 1个—

13 直流电源 -12V/1A 1个—

课程设计--四花样彩灯控制器

课程设计--四花样彩灯控制器

2012 ~ 2013 学年第二学期 《数字电子技术》 课程设计报告 题目:四花样彩灯控制器 专业:电子信息工程 班级: 11 电信一班 姓名:孙叶林陶轮汪宏俊汪义涛王安 亚 王劲松王亮亮王向阳魏伟指导教师:周旭胜 电气工程系 2013年5月30日

任务书 课题名称四花样彩灯控制器 指导教师(职称)周旭胜 执行时间2012~ 2013 学年第 2学期第 14 周学生姓名学号承担任务 王安亚1109121033 设计总电路图1 汪宏俊1109121031 设计总电路图2 陶轮1109121030 负责对比两个总电路图 汪义涛1109121032 设计555时钟脉冲产生电路 王向阳1109121036 设计四种码产生电路 王劲松1109121034 设计输出电路 魏伟1109121037 设计开关电路 王亮亮1109121035 查找参考资料 孙叶林1109121029 负责写课程设计报告 设计目的 通过设计方案的比较,对比电路的复杂与简单,器件的市场价格等方面因素,来选择一种比较好的可行性设计方案 设计要求(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动; (2) 彩灯两亮两灭,从左向右移动; (3) 四亮四灭,从左向右移动; (4) 从1~8从左到右逐次点亮,然后逐次熄灭; (5) 四种花样自动变换。

摘要 随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现,电路结构复杂、功能单一,这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮,不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。优易LED全彩灯光控制系统由Color Edit编辑软件、主控器、分控器和LED光源组成,广泛应用于城市景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。 四花样自动切换的彩灯控制器,其电路简单、取材容易,而且被广泛地应用与现实生活当中。例如用于店面装饰可以增加其美观,吸引更多顾客。 在经过了几天紧张的电路焊接和调试,期间还进行了部分方案的修改和改进,现已实现了课程设计的主要任务和具体要求。 关键字:LED彩灯硬件电路

晶体振荡器课程设计

1石英晶体及其特性 (1) 1.1 石英晶体简介............................................... . ... 1.2石英晶体的阻抗频率特性...................................... 1 ... 2晶体管的部工作原理 (3) 3.晶体振荡器电路的类型及其工作原理 (4) 3.1串联型谐振晶体振荡器........................................ 4…??… 3.2并联谐振型晶体振荡器........................................ 6…??… 3.3泛音晶体振荡器................................................ 8 .. 4 确定工作点和回路参数(以皮尔斯电路为例) (10) 4.1主要技术指标 (10) 4.2确定工作点 (10) 4.3交流参数的确定 (11) 5提高振荡器的频率稳定度........................................... 1 2 6.总结 (13) 参考文献:........................................................ 1.4

Word 文档

1石英晶体及其特性 1.1石英晶体简介 石英是矿物质硅石的一种,化学成分是Sio2,形状是呈角锥形的六棱结晶体,具有各向异性的物理特性。按其自然形状有三个对称轴,电轴X,机械轴丫光轴Z。石英谐振器中的各种晶片,就是按与各轴不同角度,切割成正方形、长方形、圆形、或棒型的薄片,如图1的AT、BT、CT、DT 等切型。不同切型的晶片振动型式不,性能不同 1.2石英晶体的阻抗频率特性 石英谐振器的电路符号和等效电路如图121。C0称为静态电容,即晶体不振动时两极板间的等效电容,与晶片尺寸有关,一般约为几到几十pF。晶体作机械振动时的惯性以Lq、弹性用Cq振动时因磨擦造成的损耗用Rq来等效,它们的数值与晶片切割方位、形状和大小有关, 一般Lq为10 3102H,Cq为10 410 1pF,Rq 在几一几百欧之间。它

传感器课程设计报告

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名:齐文华学号:12L0751265 专业班级:电子信息工程L126班 课程名称:传感器原理及应用 学年学期:2 014 —2 015 学年第一学期 指导教师:陈书旺 2 0 1 4 年12月

课程设计成绩评定表

目录 一、引言----------------------4 二、设计电路及原理------------4 三、元件清单------------------5 四、相关元器件的说明和介绍----6 五、课设步骤------------------11 六、实物图--------------------11 七、发现问题并解决问题--------13 八、心得与体会----------------13 九、参考文献------------------14

一、引言 1.课程设计的目的 1)使学生掌握传感器的使用方法和设计要点的基本技能,加深学生对“传感器原理及检测技术”理论知识的理解,为从事仪器系统开发与设计打下基础。 2)锻炼学生自主独立完成课程设计的能力,培养学生积极动手创新的精神。3)通过课程设计提高我们动手实践能力,为我们以后更好的学习传感器和其他的相关知识奠定基础,使我们更好地适应现代社会的需求。 2.设计思路来源 随着科学技术的发展,许多高端技术已经实现了自动检测与控制。同时传感器的应用也逐渐增多,遍及人们生活的各个方面,给人们的生产和生活带来极大的方便。 本设计选用光敏传感器,对特殊场合的光照强度进行检测与报警。主要应用于农业大棚、城市照明等对光照强度有要求的场合。本设计用发光二极管作为警示灯,当光照强度不满足要求时就会发光起到警示的作用。 二、实际电路及原理 1.电路图

微机原理课程设计电压报警器实验报告

南通大学电子信息学院 微机原理课程设计 报告书 课题名: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期: xxx

目录 1.设计目的 (2) 2.设计内容 (2) 3.设计要求 (2) 4.设计原理 (3) 5.硬件电路图 (3) 6.程序代码 (5) 7.程序及硬件系统调试情况 (19) 8.设计总结与体会 (19)

一、设计目的 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识,解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点,是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。 通过课程设计,要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤,使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力,实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法,熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤,熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。 通过课程设计实践,不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度,培养学生的实际动手能力,检验学生对本门课学习的情况,更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料,撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。 二、设计内容 设计一个电压报警器,要求采集实验箱提供的0~5V的电压,当输入电压在3V以内,显示电压值,如2.42。当输入电压超过3V,显示ERR,并报警。电压值可在七段数码管显示,点阵广告屏显示或液晶屏显示。报警形式自行设计,

555多谐震荡器-实验报告

实验题目:用555定时器设计一个时钟信号源,频率为f=1KHz,占空比为60%。 实验报告: 一、实验相关信息 1、实验日期: 2、实验地点: 二、实验内容 用555定时器设计一个时钟信号源,频率为f=1KHz,占空比为60%。 三、实验目的 1、了解555定时器的工作原理和电路结构; 2、掌握555定时器的典型应用。 三、实验设备、元器件 1、实验仪器:(写清型号) 2、实验元器件: 四、理论计算 (1)555多谐震荡器电路结构 图1 多谐振荡器 (2)工作波形

(3)工作过程简述 接通电源后,电容C 被充电,νc 上升,当νc 上升到 Vcc 32 时,触发器被复位,同时 放电T 导通,此时 νo 为低电平,电容C 通过R 2 和T 放电,使νc 下降,当νc 下降到Vcc 31 时,触发器又被复位,νo 为高电平。电容C 放电所需时间为 C R C R t PL 227.02ln ≈= (1) 当电容C 放电结束时,T 截止,Vcc 将通过R 1、R 2向电容C 充电,νc 由Vcc 31上升到Vcc 32所需时间为 C R R C R R t PH )(7.02ln )(2121+≈+= (2) 当νc 上升到Vcc 32 时,触发器由发生翻转,如此周而服始,在输出端就得到一个周期 性的方波,其频率为 C R R t t f PH PL )2(43.1121+≈+= (3) %100)2((%)212 1X R R R R t t t q PH PL PH ++=+= (4) (4)占空比可调电路结构 对于图1电路结构占空比固定不变,要得到占空比可调的周期方波,对其电路改进,如图2所示。 由(4)式可知,占空比始终大于50%,要得到占空比小于50%的方波,只要在输出端加一个反向器即可。

高频课设电容三端式振荡器

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 电容三端式振荡器 初始条件: 电容三端式振荡器原理,Multisim软件 要求完成的主要任务: (1)设计任务 根据电容三端式振荡器的原理,设计电路图,并在multisim软件仿真出波形结果。 (2)设计要求 ①正常工作状况时的波形图; ②起振条件的仿真,要求改变偏置电阻、相位电容和电源电压值,再观察起振波形和振荡电压的变化情况。 时间安排: 1、2014 年11月17 日集中,作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2014 年11月17 日,查阅相关资料,学习基本原理。 3、2014 年11月18 日至2014 年11月20日,方案选择和电路设计。 4、2014 年11月20 日至2014 年11月21日,电路仿真和设计说明书撰写。 5、2014 年11月23 日上交课程设计报告,同时进行答辩。 课设答疑地点:鉴主13楼电子科学与技术实验室。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 1 克拉泼振荡器原理 (3) 1.1 克拉泼振荡器产生的原因 (3) 1.2 克拉泼振荡器电路分析 (3) 1.3 克拉泼振荡器起振条件 (4) 1.3.1 相位条件 (4) 1.3.2振幅条件 (4) 1.4 克拉泼振荡器的振荡频率 (5) 2 克拉泼振荡器仿真分析 (6) 2.1 正常起振的电路图 (6) 2.2改变偏置电阻的仿真 (7) 2.3改变相位电容的仿真 (8) 2.4改变电源大小的仿真 (8) 3 心得体会 (9) 参考文献 (10)

传感器课程设计报告

目录 1.引言 (1) 2.系统总体设计方案 (1) 2.1 设计思路 (1) 2.2 总体框图 (2) 3.系统硬件设计 (2) 3.1 总硬件原理图 (2) 3.2 模块原理图 (3) 3.2.1 光敏电阻电路 (3) 3.2.2 电机驱动电路 (6) 3.2.3单片机电路 (8) 4.元件清单 (10) 5.系统调试与测试结果 (10) 5.1软件编程与调试 (10) 5.2 硬件调试 (12) 6.测试结果分析 (13) 7.总结 (13) 8.参考文献 (13)

1.引言 随着电子技术的飞速发展,微电子技术得到越来越多的应用,同时影响着人们生活工作的方方面面。自动窗控制系统经历了从无到有,并逐步丰富功能和可靠性发展。 为了减少因光线过强引起的显示器显示模糊程度,解决人们经常手动操作闭合窗帘的烦恼, 在此,我设计出了“自动感光启闭办公百叶窗”,智能控制室内光线. 通过室外光敏电阻感受光强变化,单片机接收光敏电阻信号,从而驱动步进电机使百叶窗闭合和打开,调整进入室内的光线;当室内光线达到适宜时,室内光敏传感器向单片机发出信号,单片机控制步进电机停止转动。这样使室内光线始终保持舒适宜人,让人们能够全神贯注地工作,解决了因窗帘开合,进入室内的光线过强或过弱给人们日常生活和工作带来的不便. 本课设描述的就是一种可根据环境光强的百叶窗控制系统的实现原理和过程。2.系统总体设计方案 2.1 设计思路 本次设计采用AT89C51单片机作为系统控制器,采用光敏电阻强弱转换为电信号的高低电平对现场光强弱的识别,并通过H桥式电路来驱动直流电机,在通过电机的转动来控制窗帘的转动。

路灯控制器课程设计

电子技术课程设计 课程设计任务书 20 16 - 20 17学年第一学期第18周—19周 题目《路灯控制器》 内容及要求 ①设计一个路灯控制自动照明的电路 ②当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭,而日照光暗到一定程度时又能自 动点亮。开启和关断的日照光照度根据用户进行调节。 ③设计计时电路,用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 ④设计计数显示电路,统计路灯的开启次数。 进度安排 1、查资料,确定方案(三 天) 2、方案设计(天) 3、仿真调试 (二 天) 4、硬件实现与调试 (三 天) 5 、 撰写课程设计报告并答辩(天)学生姓名:

目录 前言 (3) 一选题背景 (4) 1.1 设计要求 (4) 1.2 指导思想 (4) 二方案论证 (5) 2.1 方案说明 (5) 2.2 方案原理 (5) 三电路的设计与分析 (6) 3 . 1 电路原理框图. (6) 3.2单元电路的设计与分析. (6) 四. 电路的调试与分析 (13) 4.1调试使用的仪器. (13) 4.2 电路的调试 (13) 五.总结 (15) 5.1 设计体会 (15) 5.2 改进提高 (15) 六. 附录及参考文献 (16) 6.1 附录1 元器件清单. (16) 6.2 附录2 电路的原理图. (16)

6.3 附录3 实物图 (17) 6.4 参考文献 (18) 、八、- 前言 在现代城市中,效率意识日益突出,人们希望不需要人力资源的浪费,希望使效率合理使用最大化。因此,自动路灯控制器是实现无人管理自动开关的重要设计。本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下,与实际应用相联系,提出自己的方案,完善设计。

Proteus与cadence实训(高频正弦波振荡器)

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电子1001班指导教师:韩屏工作单位:信息工程学院题目: 高频晶体正弦波振荡器 初始条件: 计算机、Proteus软件、Cadence软件 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:2周 2、技术要求: (1)学习Proteus软件和Cadence软件。 (2)设计一个高频晶体正弦波振荡器电路。 (3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus 软件对该电路进行仿真。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。 2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.17-11.21对高频晶体正弦波振荡器电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2013.11.22 提交课程设计报告,进行答辩。 指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 目录 (1) 摘要 (2) 一、工作原理说明 (3) 1.1、振荡器概念 (3) 1.2、静态工作点的确定 (3) 1.3、振荡器的起振检查 (4) 二、电路设计 (5) 2.1、正弦波振荡器的设计 (5) 2.2、电路功能的仿真 (7) 2.3、Cadence部分原理图设计 (9) 三、PCB版图设计 (15) 四、心得体会 (18) 五、参考文献 (19)

传感器课程设计报告-智能家居监控系统设计

电气工程学院 传感器课程设计报告 班级:电132 姓名:袁吉收 学号:1312021047 设计题目:智能家居监控系统设计设计时间:2015.12.22~12.28 评定成绩: 评定教师:

摘要 本文设计的智能家居系统以AT89C51单片机为核心控制单元,实时获取DS18B20温度传感器、TGS813气敏传感器、UD-02感烟传感器数据.并通过LCD1602来显示当前的状态。 关键字:AT89c51、DS18B20、TGS813、UD-02、LCD1602

目录 一、题目要求 1.1 题目介绍 1.2 模块分解 二、方案设计 2.1 方案介绍 三、硬件设计 3.1硬件原理图 四、软件设计 4.1时序图 五、设计总结 六、参考文献 附件:程序代码

一、题目要求 1.1智能家居监控系统设计 以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的,设计智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识,实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾(烟雾)的检测(以上检测项目必做。在此基础上增加检测项目并具有可行性,加分。除环境监测项目外,也可增加人体信号检测等。)。各检测节点可通过无线方式连接到主机,检测到危险信号后,主机可采用声光报警或远程报警。 要求(1)用Protel 画出设计原理图; 智能化家居中的 传感器 活动物体 传感器 烟雾传感器 二氧化碳 传感器 温度传感器 火焰传感器 总 线 终端 控制对象

(2)采用Quaters II、Maxplus II、multisim(EWB)、pspice、Proteus中的一种或几种软件,完成系统电路图部分或全部仿真,在设计说明书中体现仿真结果; (3)写设计说明书; 1.2模块分解 1. 温度检测:采用DS18B20温度传感器。 2. 煤气泄漏检测:气敏传感器TGS813来检测空气中的可燃性气体。 3. 烟雾检测:UD-02离子感烟传感器检测空气中烟雾。 二、方案设计 2.1方案设计及选择 在实际设计中我们要考虑的因素有很多,比如成本最低、性价比最高、性能最优、功能最强、界面最友好等等。而本次课设我采用了性价比最高的方案(首先能实现基本功能)。选用了DS18B20、TGS813、UD-02、LCD1602模块实现本次设计。 基于AT89c51的智能家居系统设计 智能家居是人们的一种居住环境,其以住宅为平台安装有智能家居

红外线防盗报警器课程设计报告

红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警声, 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发,即刻报警 , 2、对产品材料精益求精,延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境,自己选择传感器,确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源,信号发生器,双踪示波器,数字电压表,计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩

参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计~选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路~完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品,且市场较为成熟。由于红外线是不可见光,因此用它进行红外探测监控,具有良好的隐蔽性,白天和黑夜均能使用,而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种,主动式设计方案简单,但成本较高,从成本考虑,本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理,给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中,从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警信号,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录

NE555多谐振荡电路课程设计要点

目录要....................................................................................................................................................... 2摘......................................................................................................................................... 41 设计任务和要求...................................................................................................................................... 4.1.1:设计任务.................................................................................................................................... 4:设计要求.1.2 ........................................................................................................................................ 4方案比较与论证.2 .......................................................................................................................... 4 .:稳压电源通常由 2.1.................................................................................................................................... 8 .2.2 :方案论证错误!未定义书签。硬件设计. (3) .................................................................................................. 错误!未定义书签。3.1 :设计思想............................................................................................... 错误!未定义书签。3.2 :称功能模块.系统仿真.. (84) .................................................................................................................... 8:仿真原理图如下:.4.1 错误!未定义书签。................................................................................................................ 5系统的组装............................................................................................... 错误!未定义书签。PCB版板图.:5.1 ......................................................................................................................................................... 96 结论:错误!未定义书签。参考文献:................................................................................................................... .................................................................................................. 错误!未定义书签。附录一:电路原理图.错误!未定义书签。:元件列表...................................................................................................................

三点式正弦波振荡器(高频电子线路实验报告)

三点式正弦波振荡器 一、实验目的 1、 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计 算。 2、 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影 响。 3、 研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响。 二、实验内容 1、 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2、 进行LC 振荡器波段工作研究。 3、 研究LC 振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4、 测试LC 振荡器的频率稳定度。 三、实验仪器 1、模块 3 1块 2、频率计模块 1块 3、双踪示波器 1台 4、万用表 1块 四、基本原理 实验原理图见下页图1。 将开关S 1的1拨下2拨上, S2全部断开,由晶体管N1和C 3、C 10、C 11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI 可用来改变振荡频率。 ) 14(121 0CC C L f += π 振荡器的频率约为4.5MHz (计算振荡频率可调范围) 振荡电路反馈系数 F= 32.0470 220220 3311≈+=+C C C 振荡器输出通过耦合电容C 5(10P )加到由N2组成的射极跟随器的输入端,因C 5容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号经

N3调谐放大,再经变压器耦合从P1输出。 图1 正弦波振荡器(4.5MHz ) 五、实验步骤 1、根据图1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 2、研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。 (1)将开关S1拨为“01”,S2拨为“00”,构成LC 振荡器。 (2)改变上偏置电位器W1,记下N1发射极电流I eo (=11 R V e ,R11=1K)(将万用表红 表笔接TP2,黑表笔接地测量V e ),并用示波测量对应点TP4的振荡幅度V P-P ,填于表1中,分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系,测量值记于表2中。 3、测量振荡器输出频率范围 将频率计接于P1处,改变CC1,用示波器从TP8观察波形及输出频率的变化情况,记录最高频率和最低频率填于表3中。 六、实验结果 1、步骤2振荡幅度V P-P 见表1.

双音报警器课程设计报告

电路设计方案及选定 1.0 1.了解555时基电路的功能; 2.掌握电路的设计与制作的基本步骤及方法 3.熟悉555时基电路的电压调制频率的方法 1.1 设计任务及要求 本课程要求设计一个双音报警器。设计要求用555时基电路施密特的多谐振荡器,使电路通过一个小型扬声器可以发出两种不同频率的“滴、嘟、滴、嘟……”的声响,与救护车的笛音相似而发出报警信号。 实训目的: 1、掌握555构成电路的实际应用。通过双音报警器熟悉用555构成的多谐 振荡电路。 2、熟悉555时基电路控制端的功能和作用。 3、了解用电压调制频率的方法。 4、学会分析变化的信号波形。 第三种方案: 它是由两个555集成块组成的双音报警器。其1IC :5脚为控制端,片内接比较器的反相输入端,电位为Vcc 32。一般555组成自激多谐振荡器时,将5脚通过一个小电容(0.01μF -0.1μF)接地,以防止外界干扰对阀值电压的影响,当需要把它变成可控多谐振荡器时,可以在电路的5脚外加一个控制电压,这个电压将改变芯片内比较电平,从而改变振荡频率,当控制电压升高(降低)时,振荡频率降低(升高),这就是控制电压对振荡信号频率的调制。利用这种调制方法,可组成双音报警器。1IC 输出的方波信号,通过5R 控制2IC 的电平。当1IC 输出高电平时,2IC 的振荡频率低,当1IC 输出低电平时,2IC 的振荡频率高。因此2IC 的

振荡频率被1IC 的输出电压调试为两种音频,使扬声器发出“滴、嘟、滴、嘟……”的双音声响。其使用分立式元件不仅增大了设计的难度而且使整个电路的最终设计效果与可信度降低,扬声器发出的两种不同频率的声响不易区分,效果不理想。 TRIG 2Q 3R 4CVolt 5THR 6DIS 7V C C 8G N D 1U1 555TRIG 2Q 3R 4CVolt 5THR 6 DIS 7V C C 8 G N D 1 U2555R110k R2 100k R310k R4150k R510k C2 0.01uF C4 100uF C110uF VCC C3 0.01uF 6V LS18Ω 图1-2-1-3由两个555组成的双音报警器电路 1.2.2 设计方案的选定 第三种方案: 它是由两个555集成块组成的双音报警器。该电路主要由集成元件组成。 集成元件与分立式元件相比较,集成元件的优势:1、元件制作方便快捷。其将一个特定的功能集合在一起,供使用者使用,不必再花费过多的时间、精力。而且它保证并提高了整个电路的整体性能,使扬声器能清晰地发出两种不同频率的声响,较好的满足设计的要求。2、元件制作可行性高。集成元件提供了很大的可行度,而奋元件在复杂的电路中要不断地返回检查,增加了任务量。3、由分立元件组成的电路,如果电路选择得好,参数选择恰当,元件性能优良,设计和调试的好,则性能也很优良。但只要其中一个环节出现问题,则性能会低于一般集成电路。且为了不致过载、过流、过热等损坏元件,需要加以复杂的保护电路。 集成功放电路成熟,低频性能好,内部设计具有复合保护电路,可以增加其工作的可靠性,尤其集成厚膜器件参数稳定,无须调整,信噪比较小,而且电路布局合理,外围电路简单,保护功能齐全,还可外加散热片解决散热问题。

实验三多谐振荡器

实验三多谐振荡器和计数器的设计 一、实验目的 1、学会用Multisim7 的总线功能设计电路; 2、学会Multisim7 虚拟仪器逻辑分析仪的使用; 3、掌握用555 电路设计振荡器的方法; 4、掌握集成同步十进制计数器74LS160 的逻辑功能,用置零法和置数法设计其它 进制计数器。 二、实验原理及参考图 1、555 定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,其管脚图如图4-3.1 所示。 2、集成同步十进制计数器74LS160 除了十进制加法功能之外,还有同步预置数、异步置零和保持功能,其管脚图如图4-3.2 所示,其功能表如表4-3.2 所示。74LS160通过置零法和置数法可以构成其它进制计数器。 置零法的原理:当计数器从零开始,计数到某个状态时,令它跳过后面的其它状态,直接置零,重新开始计数。 置数法的原理:通过给计数器重复置入某个数值,使计数器跳过若干个状态。 图 4-3.1 图4-3.2 三、实验内容与步骤 1、多谐振荡器的设计

(1)、用555 电路设计一个输出频率可调范围为100Hz~10KHz 的多谐振荡器;(2)、根据设计值,选择元件并设置好参数、连接好电路; ( 3)、用示波器观察输出波形,并测量输出信号的频率范围,与设计值进行比较,讨论产生误差的原因。 当输入电阻为R2=4997500Ω 时,获取100HZ的振荡器。 实际输出波形的周期为T=10.038ms; 其误差为(100-1/10.038*1000)/100*100%=0.38%;

当输入电阻为R2=47500Ω 时,获取10KHZ的振荡器; 实际输出波形的周期为T=117.424us; 其误差为(10000-1/117.424*1000000)/10000*100%=14.84%; 误差分析:当输入频率较小时,相对误差小;频率大,则具有较大的误差。如上原理图显示,电容C1的取值Q=1/(Ln3-Ln1.5),而实际取值为1.4427nF,无法消除所有的计算误差。所以,在获取较大频率值时,误差得到放大,使实际产生的数据不准确。这就是100HZ和10KHZ误差大小的原因之一。二来实现硬件电路的元器件本身数值不是准确的,存在相对误差,从而引起波形频率不准确。 2、计数器的设计 (1)、用置零法将74LS160 连接成七进制计数器,输出QD、QC、QB、QA 接数码管 及逻辑分析仪;

(完整)高频课程设计_LC振荡器_西勒

高频电子线路课程设计报告设计题目:LC正弦波振荡器的设计 2014年1月10日

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、设计方案 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (1) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (3) 2.4西勒电路振荡器 (4) 三、设计内容 (5) 3.1LC振荡器的基本工作原理................................................ . (5) 3.2西勒电路原理图及分析 (6) 3.2.1振荡原理 (7) 3.2.2静态工作点的设置 (7) 3.3西勒振荡器原理图 (8) 3.4 仿真结果与分析 (8) 3.4.1软件简介 (8) 3.4.2进行仿真 (9) 3.4.3仿真结果分析 (11) 四、总结 (11) 五、主要参考文献 (13)

一、设计任务与要求 在本课程设计中,为了熟悉《高频电子线路》课程,着眼于LC正弦波振荡器的分析和研究。通过对电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器)、电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器)以及改进型电容反馈式振荡器(克拉波电路和西勒电路)的分析、对比和讨论,以达到课程设计的目的和要求。在课程设计中,为了学习Multisim软件的使用,以及锻炼电子仿真的能力,我选用的仿真软件是Multisim11.0版本,该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。 本课程设计中要求设计的正弦波振荡器能够输出稳定正弦波信号,输出频率可调范围为10~20MHz。本设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。 二、设计方案 通过对高频电子线路相关知识的学习,我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器(克拉波电路和西勒电路)等。其中互感反馈易于起振,但稳定性差,适用于低频,而电容反馈三点式振荡器稳定性好,输出波形理想,振荡频率可以做得较高。由所学知识可知,西勒电路具有该电路频率稳定性非常高,振幅稳定,频率调节方便,适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证: 2.1电感反馈式三端振荡器 电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器,其原理电路如图所示:

温度传感器课程设计报告1

温度传感器的特性及应用设计 集成温度传感器是将作为感温器件的晶体管及其外围电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器。这类传感器已在科研,工业和家用电器等方面、广泛用于温度的精确测量和控制。 1、目的要求 1.测量温度传感器的伏安特性及温度特性,了解其应用。 2.利用AD590集成温度传感器,设计制作测量范围20℃~100℃的数字显示测温装置。 3.对设计的测温装置进行定标和标定实验,并测定其温度特性。 4.写出完整的设计实验报告。 2、仪器装置 AD590集成温度传感器、变阻器、导线、数字电压表、数显温度加热设备等。 3、实验原理 AD590 R=1KΩ E=(0-30V) 四、实验内容与步骤 ㈠测量伏安特性――确定其工作电压范围 ⒈按图摆好仪器,并用回路法连接好线路。 ⒉注意,温度传感器内阻比较大,大约为20MΩ左右,电源电 压E基本上都加在了温度传感器两端,即U=E。选择R4=1KΩ,温度传感器的输出电流I=V/R4=V(mV)/1KΩ=│V│(μA)。

⒊在0~100℃的范围内加温,选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃,分别测量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V时的输出电流大小。填入数据表格。 ⒋根据数据,描绘V~I特性曲线。可以看到从3V到30V,基本是一条水平线,说明在此范围内,温度传感器都能够正常工作。 ⒌根据V~I特性曲线,确定工作电压范围。一般确定在5V~25V为额定工作电压范围。 ㈡测量温度特性――确定其工作温度范围 ⒈按图连接好线路。选择工作电压为10V,输出电流为I=V/R4=V(mV)/1KΩ=│V│(μA)。 ⒉升温测量:在0~100℃的范围内加热,选择0.0 、10.0、 20.0……90.0、100.0℃时,分别同时测量输出电流大小。将数据填入数据表格。 注意:一定要温度稳定时再读输出电流值大小。由于温度传感器的灵敏度很高,大约为k=1μA/℃,所以,温度的改变量基本等于输出电流的改变量。因此,其温度特性曲线是一条斜率为k=1的直线。 ⒊根据数据,描绘I~T温度特性曲线。 ⒋根据I~T温度特性曲线,求出曲线斜率及灵敏度。 ⒌根据I~T温度特性曲线,在线性区域内确定其工作温度范围。 ㈢实验数据: ⒈温度特性

课程设计报告(火灾报警器)

电子科技大学 课程设计报告 学生姓名:李星村学号:2013040203027 指导教师:张雅丽 一、课程名称:模拟电路基础 二、课程设计名称:火灾报警器电路 三、课程设计目的: 1.了解火灾报警器基本工作原理 2.理解火灾报警器电路 3.学习运用Multisim仿真软件对电路进行仿真 四、课程设计内容: 计算火灾报警器电路个原件参数并用Multisim进行电路仿真,观察报警器工作情况。 五、课程设计步骤: 1. 查看资料书籍了解火灾报警器工作原理:正常情况下,即无火情时,两个温度传感器产生的电压相等,即u11=u12,发光二极管不亮,蜂鸣器不响;有火情时,u11不等于u12,即产生电压差,使得发光二极管发亮,蜂鸣器鸣叫报警。故可用函数发生器产生0V信号表示正常情况,用有幅度的信号代表火灾发生时两输入端产生的电压差。 2.设计出总体框图以及电路图总体图

3.设计各个部分电路具体参数: 选取R1=200Ω,R2=400Ω,从而,通过一级运放后的输出电压U1=R2·(UI1-UI2)/R1 第二级运放有门限电压UT=VCC·R4/(R3+R4)可以选R3=100Ω,R4=200Ω,从而UT=4V。当U1'>UT时,UOH=UZ。 发光二极管UD=2.5V,ID≦20mA。由ID=(UOH-UD)/R5,可以得出R5=1.2KΩ。 三极管的基极电流IB=(UOH-UBE)/R6,UBD=0.7V,IB约为几毫安,因此R6可以选1.8KΩ。 蜂鸣器电流即集电极电流IC=βIB 电源为直流电源,加在运放上的为12V,具体位置参看电路图。 4.对电路进行初步测试并进行修改调试:在进行初步调试是发现LED两端电压过大,在实际情况中很容易烧坏二极管,故采用在其两端接入稳压二极管,是发光二极管正常工作。最 终得到实际电路如图.

多谐振荡器设计报告

多谐振荡器设计报告 一、实验要求 产生矩形波的频率可以通过电压控制,实现压控振荡。并且在电压调整的过程中波形不会出现振荡、过冲、毛刺等不稳定现象,能够稳定地产生方波。设计报告中应该包括电路截图、仿真截图、仿真分析等实验数据。 二、多谐振荡器相关简介 随着电子产业的发展以及要求,各种稳定的波形产生器成为不可缺少的一部分,而方波是其中比较有代表性的一个波形。方波在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用,如电路中的定时器、分频器、脉冲信号发生器等都需要方波产生电路。而多谐振荡器则是一种在接通电源后,就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器,常作为脉冲信号源。由于多谐振荡器在工作过程中没有稳定状态,故又称为无稳态电路。尽管多谐振荡器有多种电路形式,但它们都具有以下结构特点:电路由开关器件和反馈延时环节组成。开关器件可以是逻辑门、电压比较器、定时器等,其作用是产生脉冲信号的高、低电平。反馈延时环节一般为RC电路,RC电路将输出电压延时后,恰当地反馈到开关器件输入端,以改变其输出状态。 三、实验方案确定 本次实验是通过施密特触发器与晶体管来构成多谐振荡器电路的开关器件,RC电路来构成反馈延时环节,再加入电压控制部分实现振荡频率的控制。

四、实验内容 1、施密特触发器的制作 a、原理图简要分析。电路主要部分为Q2管与Q3管两个导向器相连,再在输入与输出两个端口加上Q1管与Q4管构成的射极跟随器进行隔离,从而得到更好的频率特性,使输出的波形不会出现毛刺、过冲、振荡等不稳定现象,并且在压控电路中不会对其它部分有较大影响。其电路图如下: b、施密特电路调试。为了使电路能够很好地工作,分析原理图可知,电路的上下门限电压由电阻RC1、RC2、RE决定,而射极跟随器的射极电阻RE1与RE2主要影响电路的输入与输出阻抗,同时对电路的频率特性也有一定的影响。因此,在电路仿真调试的过程可以有目的性的进行元器件参数设置。电路调试的截图如下:

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