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电子实习创新设计

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飞兆高功率逆变器设计方案

I 引言和摘要

由于对可再生能源的需求,太阳能逆变器 (光电逆变器)的市场正在不断增长。而这些逆变器需要极高的效率和可靠性。本文对这些逆变器中采用的功率电路进行了考察,并推荐了针对开关和整流器件的最佳选择。

光电逆变器的一般结构如图1 所示,有三种不同的逆变器可供选择。太阳光照射在通过串联方式连接的太阳能模块上,每一个模块都包含了一组串联的太阳能电池(太阳能电池)单元。太阳能模块产生的直流(DC)电压在几百伏的数量级,具体数值根据模块阵列的光照条件、电池的温度及串联模块的数量而定。

这类逆变器的首要功能是把输入的直流电压转换为一稳定的值。该功能通过升压转换器来实现,并需要升压开关和升压二极管。

在第一种结构中,升压级之后是一个隔离的全桥变换器。全桥变压器的作用是提供隔离。输出上的第二个全桥变换器是用来从第一级的全桥变换器的直流直流变换成交流(AC)电压。其输出再经由额外的双触点继电器开关连接到交流电电网网络之前被滤波,目的是在故障事件中提供安全隔离及在夜间与供电电网隔离。

第二种结构是非隔离方案。其中,交流电交流电压由升压级输出的直流电压直接产生。

第三种结构利用功率开关和功率二极管的创新型拓扑结构,把升压和交流电交流产生部分的功能整合在一个专用拓扑中。

尽管太阳能电池板的转换效率非常低,让逆变器的效率尽可能接近100% 却非常重要。在德国,安装在朝南屋顶上的 3kW 串联模块预计每年可发电 2550 kWh。若逆变器效率从95% 增加到 96%,每年便可以多发电 25kWh。而利用额外

的太阳能模块产生这25kWh 的费用与增加一个逆变器相当。由于效率从 95% 提高到 96% 不会使到逆变器的成本加倍,故对更高效的逆变器进行投资是必然的选择。对新兴设计而言,以最具成本效益地提高逆变器效率是关键的设计准则。

至于逆变器的可靠性和成本则是另外两个设计准则。更高的效率可以降低负载周期上的温度波动,从而提高可靠性,因此,这些准则实际上是相关联的。模块的使用也会提高可靠性。

图1 所示的所有拓扑都需要快速转换的功率开关。升压级和全桥变换级需要快速转换二极管。此外,专门为低频(100Hz)转换而优化的开关对这些拓扑也很有用处。对于任何特定的硅技术,针对快速转换优化的开关比针对低频转换应用优化的开关具有更高的导通损耗。

II 用于升压级的开关和二极管

升压级一般设计为连续电流模式转换器。根据逆变器所采用的阵列中太阳能模块的数量,来选者使用600V 还是 1200V 的器件。

功率开关的两个选择是MOSFET 和 IGBT。一般而言,MOSFET 比 IGBT 可以工作在更高的开关频率下。此外,还必须始终考虑体二极管的影响:在升压级的情况下并没有什么问题,因为正常工作模式下体二极管不导通。 MOSFET 的导通损耗可根据导通阻抗 RDS(ON)来计算,对于给定的 MOSFET 系列,这与有效裸片面积成比例关系。当额定电压从 600V 变化到 1200V 时, MOSFET 的传导损耗会大大增加,因此,即使额定 RDS(ON)相当, 1200V 的 MOSFET 也不可用或是价格太高。

对于额定600V 的升压开关,可采用超结 MOSFET。对高频开关应用,这种技术具有最佳的导通损耗。目前市面上有采用TO-220 封装、 RDS(ON)值低于100 毫欧的 MOSFET 和采用 TO-247 封装、 RDS(ON)值低于 50 毫欧的 MOSFET。

对于需要1200V 功率开关的太阳能逆变器, IGBT 是适当的选择。较先进的 IGBT 技术,比如 NPT战壕和 NPT领域停止,都针对降低导通损耗做了优化,但代价是较高的开关损耗,这使得它们不太适合于高频下的升压应用。

飞兆半导体在旧有NPT 平面技术的基础上开发了一种可以提高高开关频率的升压电路效率的器件FGL40N120AND,具有 43uJ和的 EOFF,比较采用更先进技术器件的 EOFF 为 80uJ和A,但要获得这种性能却非常困难。 FGL40N120AND 器件的缺点在于饱和压降VCE(SAT)(3.0V 相对于 125oC 的 2.1V)较高,不过它在高升压开关频率下开关损耗很低的优点已足以弥补这一切。该器件还集成了反并联二极管。在正常升压工作下,该二极管不会导通。然而,在启动期间或瞬变情况下,升压电路有可能被驱使进入工作模式,这时该反并联二极管就会导通。由于 IGBT 本身没有固有的体二极管,故需要这种共封装的二极管来保证可靠的工作。

对升压二极管,需要秘密行动?或碳硅二极管这样的快速恢复二极管。碳硅二极管具有很低的正向电压和损耗。不过目前它们的价格都很高昂。

在选择升压二极管时控制工程网版权所有,必须考虑到反向恢复电流 (或碳硅二极管的结电容)对升压开关的影响,因为这会导致额外的损耗。在这里,新推出的秘密行动II 二极管 FFP08S60S 可以提供更高的性能。当

VDD="390V" 、 ID="8A" 、 di/dt=200A和我们,且外壳温度为 100oC 时控制

工程网版权所有,计算得出的开关损耗低于 FFP08S60S 的参数205mJ。而采用ISL9R860P2秘密行动二极管,这个值则达 225mJ。故此举也提高了逆变器在高开关频率下的效率。

III 用于桥接和专用级的开关和二极管

滤波之后,输出桥产生一个50Hz 的正弦电压及电流信号。一种常见的实现方案是采用标准全桥结构(图 2)。图中若左上方和右下方的开关导通,则在左右终端之间加载一个正电压;右上方和左下方的开关导通,则在左右终端之间加载一个负电压。

对于这种应用,在某一时段只有一个开关导通。一个开关可被切换到PWM 高频下CONTROL,另一开关则在 50Hz 低频下。由于自举电路依赖于低端器件的转换,故低端器件被切换到 PWM 高频下,而高端器件被切换到 50Hz 低频下。

这应用采用了600V 的功率开关,故 600V 超结 MOSFET 非常适合这个高速的开关器件。由于这些开关器件在开关导通时会承受其它器件的全部反向恢复电流,因此快速恢复超结器件如 600V FCH47N60F 是十分理想的选择。它的RDS(ON)为 73 毫欧,相比其它同类的快速恢复器件其导通损耗很低。当这种器件在 50Hz 下进行转换时控制工程网版权所有,无需使用快速恢复特性。这些器件具有出色的 dv/dt 和 di/dt 特性,比较标准超结 MOSFET 可提高系统的可靠性。

另一个值得探讨的选择是采用FGH30N60LSD 器件。它是一颗饱和电压

VCE(SAT)只有 1.1V 的 30A/600V IGBT。其关断损耗EOFF 非常高,达 10mJ,故只适合于低频转换。一个 50 毫欧的 MOSFET 在工作温度下导通阻抗 RDS(ON)为 100 毫欧。因此在 11A 时,具有和 IGBT 的 VCE(SAT)相同的 VDS。由于这种IGBT 基于较旧的击穿技术, VCE(SAT)随温度的变化不大。因此,这种IGBT 可降低输出桥中的总体损耗,从而提高逆变器的总体效率。

FGH30N60LSD IGBT 在每半周期从一种功率转换技术切换到另一种专用拓扑的做法也十分有用。IGBT 在这里被用作拓扑开关。在较快速的转换时则使用常规及快速恢复超结器件。

对于1200V 的专用拓扑及全桥结构,前面提到的

FGL40N120AND 是非常适合于新型高频太阳能逆变器的开关。当专用技术需要二极管时,秘密行动II 、Hyperfast II 二极管及碳硅二极管是很好的解决方案。

机械创新设计与实践

发行部业务联系方式 机械创新设计与实践/孙亮波,?黄美发主编.-西安电子科技大学出版社,:定价:28?.TH122? 序言 机械工程是国家工业基础,机械工程学科肩负着为国家和社会培养大量优质综合素质人才的重任。随着国家人才培养战略的更新,创新应用性人才、卓越工程师计划、拔尖人才培养计划、紧缺人才计划等不断推陈出新,其根本目的在于培养适应社会和企业需求的高素质、综合性人才。 教育部将全国机械创新设计大赛纳入重大赛事之列,共青团中央重点支持的“挑战杯”也是机械学子风云际会的舞台,同时,教育部大力支持各高校开展国家级大学生创新训练、创业项目……这些学科竞赛和学生团队项目,不仅培养和锻炼了一大批高素质综合性人才,也诞生和孵化了一些优秀的机械产品和高科技公司。 广大高校对于机械学科的人才培养进行了各种有益的尝试:每年资助教师进行各种形式和内容的教学改革研究、进行市场调查,修订和完善人才培养计划、增加实验和实践环节比例,加大相关教育投入、升级金工中心为工程训练中心,提供全方位的机械产品设计与制造体验等……

经过这些年的教育培养,我们欣喜地看到机械行业人才辈出,整体素质上了一个新的台阶。同时,我们也应该看到,要实现国家人才战略目标和满足企业用人需求,教育工作者还任重而道远。“知行合一”,培养机械专业学生具备扎实的理论基础和一定的产品设计与制造经验,成为高素质综合性人才,是所有教育教学工作者的毕生心愿和应尽职责。 传道授业,薪火相传。很欣慰地看到《机械创新设计与实践》这本教材的出版,它对于悬悬而望的广大机械学子和教师,尤其是热衷于从事机械产品创新设计和制造的学生,犹如雪中送炭。本书的编写团队专业理论深厚、实践经验丰富,多年坚持培养本科人才,乐于奉献,甘之如饴,教学效果显着,走出了一条机械专业本科人才培养的新路。这本教材很好地展现了他们在教学与科研方面的相关成果。 本书从“行”(即课外科技产品创新设计与制造)的角度着力,同时注重与“知”(即传统课堂理论和实验教学)的联系和互动,全面、精炼地总结了机械产品创新设计与制造、学科竞赛等诸多技术环节的重难点,并配有大量的案例分析。本书内容涵盖机械产品的需求剖析、创新设计、性能分析、加工制造,直至竞赛答辩,进行了全面而细致的科学归纳和升华。理论部分紧密围绕机械产品设计关联展开,是从事机械产品创新设计必需的基础知识;实践环节内容为编者的亲身体会,结合理论逐条分析,是难得的第一手材料,具有很好的参考和借鉴作用。同时编者还对机械专业人

电子系统设计 实验报告

本科生实验报告 实验课程电子系统设计 学院名称 专业名称测控技术与仪器 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇年月——二〇年月

实验一、运放应用电路设计 一、实验目的 (1)了解并运用NE555定时器或者其他电路,学会脉冲发生器的设计,认识了解各元器件的作用和用法。 (2)掌握运算放大器基本应用电路设计 二、实验要求 (1)使用555或其他电路设计一个脉冲发生器,并能满足以下要求:产生三角波V2,其峰峰值为4V,周期为0.5ms,允许T有±5%的误差。 V2/V +2 图1-1 三角波脉冲信号 (2)使用一片四运放芯片LM324设计所示电路,实现如下功能:设计加法器电路,实现V3=10V1+V2,V1是正弦波信号,峰峰值0.01v,频率10kHz。 V3 图1-2 加法电路原理

三、实验内容 1、555定时器的说明: NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率的脉波讯号。 a. NE555的特点有: 1.只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。 2.它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑闸配合,也就是它的输出准位及输入触发准位,均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 3.其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。 4.它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。 b. NE555引脚位配置说明下: NE555接脚图: 图1-3 555定时器引脚图 Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ,通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC,下缘须低于1/3 VCC 。

综合电子设计实验大纲

《综合电子设计与实践》实验教学大纲 一、课程标识 中文名称:综合电子设计与实践 英文名称:The Practice and Design of Electronic System 实验学时:36 实验课性质:非独立设课 适合专业:电子信息工程 二、实验教学目的 《综合电子设计与实践》是一门独立的、以实践为主的必修综合实验技术课。该课程以电子系统设计方法为主线,将模拟系统设计、数字系统设计、单片机应用系统设计,以及传感器与控制等相关技术融为一体,培养学生综合电子系统的设计能力,以适应电子信息时代对相关专业学生知识结构与实践能力的要求。 三、实验要求 1.实验操作要求 通过实验,牢固地掌握所学理论知识的基本内容,掌握实验设备的控制以及微机的安装调试方法,从而训练学生分析问题、解决问题的能力和撰写小论文的能力,培养严肃认真的科学作风,提高专业的技术技能。 进一步巩固和加深理论课基本知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。 能正确使用仪器设备,并能运用实验设备完成自己的实验。 能独立设计满足要求的综合实验线路,完成实验后综合设计。 2.实验报告要求 在实验前要明确实验目的和要求,然后了解各种实验的原理、构造和操作规程。按统一格式完成实验报告,整理并分析实验数据,记录实验中所遇到的问题,完成思考题。 四、实验项目与学时分配

五、仪器设备配置: 模拟电子技术实验箱、EDA实验箱、单片机实验箱、双踪示波器、数显稳压电源、各类元器件。 六、实验内容 实验一各类元器件的认识与测量 实验目的: 1.学会用万用表测量、鉴别二极管、三极管的性能。 2.学会用万用表测量电阻、电容。 3.学会测量晶体管的输入输出特性曲线并熟悉其物理意义。 4.进一步熟悉常用仪器的使用。 实验要求: 通过学习理解电子元器件的测试方法及原理,了解测量仪器的组成及使用方法。集中参数元件的等效,集中参数元件的测量方法、工作原理及电桥、Q 表、晶体管特性图示仪的组成及使用。 实验内容及方法: 1.电阻器的检测 (1)检查电池 ⑵机械调零 ⑶选择倍率挡 ⑷电阻挡调零 ⑷测量电阻 2.电容器的检测 ⑴电容器的充放电检测 ⑵电容器漏电电阻的检测 3.二极管的简易测量 ⑴用指针式万用表测试二极管 ⑵用数字式万用表测试二极管 4.晶体三极管的简易测试 实验仪器设备、元器件清单: 1.二极管、三极管、稳压管、电阻、电容若干。 2.万用表、示波器、信号发生器、直流稳压电源、毫伏表 3.电位器一支 实验注意事项: 1.万用表使用时注意不要接反正负极。 2.做完实验后要将电阻等电子元器件放到原来的位置。 3.温度不要过高,否则会将一些元件烧坏。

电子电路实训心得体会

电子课程设计心得体会 通过一周的电子设计,我学会了如何将书本上学到的知识应用与实践,学会了一些基本的电子电路的设计、仿真与焊接,虽然在这个过程中我遇到了很多麻烦,但是在解决这些问题的过程中我也提高了自身的专业素质,这次设计不仅增强了自己在专业方面的信心,鼓舞了自己,更是一次兴趣的培养。 这次电子实习,我所选的课题是“倒计时光控跑马灯”,当拿到选题时,我认为这个不是很难。但当认真的考虑时,我才发现一切并非我想的那么简单。无论一个多么简单的课题,他所牵涉的知识比较多的,比如我这个选题不仅仅包括许多模电器件和数电器件,它还包含许多以前我没有接触或熟知的器件。所以我在设计时也在不断的学习,了解每一个器件的结构、工作原理及其运用。经过与搭档的多次交流,我们才确定了最后的电路方案,然后在多次的电路仿真之中,我们又进行了更加完善的修改,以达到万无一失。 第三天的任务主要是焊接自己设计的电路板。开始,我们都充满了好奇,毕竟这是第一次走进实验室去焊接电路板。不过才过了一天,所有的好奇心都烟消云散,换而的是苦与累。我这时才知道焊电路板确实是一件苦差事。焊电路板要人非常的细心,并且要有一定的耐心,因为焊接示若稍不注意就会使电路短路或者焊错。经过一两天的坚苦奋斗,终于焊完的。但当我们去测试时却无法出现预期的结果。然后我没办法只得去慢慢检查,但也查不出个所以然来。我想实际的电路可能与仿真的电路会产生差错,毕竟仿真的是在虚拟的界面完成的。 所以在接下来的几天我都在慢慢调试和修改中度过,想想那几天过的真的好累,在一次次的失败中修正却还是得不到正确的结果。好几次都想放弃,但最后还是坚持下来。经过多次调试,最后还是得到正确的结果,那一刻,我感觉如释重负,感觉很有成就感。一个星期的电子实习已经过去,但是使我对电子设计有了更的了解,使我学了很多,具体如下:1. 基本掌握手工电烙铁的焊接技能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品装工艺的生产流程,了解电子产品的焊接、调试与维修方法;2. 熟悉了有关电子设计与仿真软件的使用,能够熟练使用普通万用表;3.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能够灵活的运用 4.增强自己解决问题的能力,利用网上和图书馆的资源,搜索查找得到需要的信息; 5.明白了团队合作的重要性,和搭档相互讨论, 学会了怎么更好解决问题。篇二:电子技术实训心得体会 电子技术实训心得体会 开学的第一周,我们迎来了新学期里的第一堂课--电子工艺实训课。对于新学期里的新课程、新知识,我有种迫不及待的感觉。 在这一学期里,我们首先接触的是对电子元件的初步认识,还有电路的结构和布局。而这一实训课里最重要的东西便是日常生活里所见到的电焊。在课堂上,老师指导了我们对电焊的使用,由于在焊接过程中,加热的电焊是比较具有危险性的,如果使用不当会对自己或别人造成伤害。所以我们必须严格按照相关规定及正确的使用方法去使用电焊,避免烙伤事故的发生。 当我们初步掌握了电子元件的焊接方法技巧之后,便可以开始尝试焊接一些电路板元件了。其中电子元件的布局是很重要的。因为它关联到电路连接的方便简洁。 短短的一周过去了,在这一周里,如果没有老师的指导,我们的实训将会有很大的败笔,实训课无法得以完成,其次,在这一次实训中,使我明白,与同伴的合作交流是很重要的。团队精神要劳记在心里。与同性分享成功的喜悦难道不是一种很美好的事么? 实训课已渐入尾声,通过这一次,我们又收获到了很多珍贵的知识,而这与老师的辛勤是离不开的。在此,我和全体同学对老师说一声谢谢!老师您辛苦了!篇三:电子电路实训报告

电工电子实习创新设计

项目名称 基于51单片机的自行车测速器 项目简介 本项目以51单片机为基础,通过光电传感器进行采样,将信号引入单片机外部中断口,51单片机经过每秒钟中断次数计算自行车的速度,我们用LCD1602液晶屏显示时间,行驶速度,行驶距离。本项目设计简单,方便用户使用。 设计方案 硬件设计 我们以51单片机系统为基础,在P3.0,P3.1,P3.3三个口接三个按键,用来设定时间,分别是调时间移位键,+键,-键。P3.2口是外部中断口,用来接光电测速传感器。 软件设计 按键调时程序 void keyscan() { rd=0; if(s1==0) { delay(5); if(s1==0) { s1num++; while(!s1); if(s1num==1) { TR0=0; write_com(0x80+0x40+7); write_com(0x0f); } } if(s1num==2)

{ write_com(0x80+0x40+4); } if(s1num==3) { write_com(0x80+0x40+1); } if(s1num==4) { s1num=0; write_com(0x0c); TR0=1; } } if(s1num!=0) { if(s2==0) { delay(5); if(s2==0) { while(!s2); if(s1num==1) { miao++; if(miao==60) miao=0; write_sfm(7,miao); write_com(0x80+0x40+7); } if(s1num==2) { fen++; if(fen==60) fen=0; write_sfm(4,fen); write_com(0x80+0x40+4); } if(s1num==3) {

现代电子实验报告 电子科技大学

基于FPGA的现代电子实验设计报告 ——数字式秒表设计(VHDL)学院:物理电子学院 专业: 学号: 学生姓名: 指导教师:刘曦 实验地点:科研楼303 实验时间:

摘要: 通过使用VHDL语言开发FPGA的一般流程,重点介绍了秒表的基本原理和相应的设计方案,最终采用了一种基于FPGA 的数字频率的实现方法。该设计采用硬件描述语言VHDL,在软件开发平台ISE上完成。该设计的秒表能准确地完成启动,停止,分段,复位功能。使用ModelSim 仿真软件对VHDL 程序做了仿真,并完成了综合布局布线,最终下载到EEC-FPGA实验板上取得良好测试效果。 关键词:FPGA,VHDL,ISE,ModelSim

目录 绪论 (4) 第一章实验任务 (5) 第二章系统需求和解决方案计划 (5) 第三章设计思路 (6) 第四章系统组成和解决方案 (6) 第五章各分模块原理 (8) 第六章仿真结果与分析 (11) 第七章分配引脚和下载实现 (13) 第八章实验结论 (14)

绪论: 1.1课程介绍: 《现代电子技术综合实验》课程通过引入模拟电子技术和数字逻辑设计的综合应用、基于MCU/FPGA/EDA技术的系统设计等综合型设计型实验,对学生进行电子系统综合设计与实践能力的训练与培养。 通过《现代电子技术综合实验》课程的学习,使学生对系统设计原理、主要性能参数的选择原则、单元电路和系统电路设计方法及仿真技术、测试方案拟定及调测技术有所了解;使学生初步掌握电子技术中应用开发的一般流程,初步建立起有关系统设计的基本概念,掌握其基本设计方法,为将来从事电子技术应用和研究工作打下基础。 本文介绍了基于FPGA的数字式秒表的设计方法,设计采用硬件描述语言VHDL ,在软件开发平台ISE上完成,可以在较高速时钟频率(48MHz)下正常工作。该数字频率计采用测频的方法,能准确的测量频率在10Hz到100MHz之间的信号。使用ModelSim仿真软件对VHDL程序做了仿真,并完成了综合布局布线,最终下载到芯片Spartan3A上取得良好测试效果。 1.2VHDL语言简介:

[电子电路实训总结]电子电路课程实训心得体会

[电子电路实训总结]电子电路课程实训心得体会【--实习工作总结】 电子电路课程是学习什么的呢?电力电子电路属于强非线性电路系统,下面是带来的电子电路课程实训,希望对大家有帮助。 电子工艺实习是一门技术性很强的技术基础课,也是我们理工科进行工程训练,学习工艺知识,提高综合素质的重要实践环节。从第2周到第5周每周周二下午四个小时来进行这次实习。 实习任务是制作一台万用表,刚开始时我并不清楚电子工艺实习到底要做些什么,以为像以前的金工实习那样这做做那做做。后来得知是自己做一个万用表,而且做好的作品可以带回去。听起来真的很有趣,做起来应该也挺好玩的吧!就这样,我抱着极大的兴趣和玩的心态开始这次的实习旅途。 实习第一天也就是第二周,通过看录像中电子工艺实习的范围与技术,还有录像中老师高-潮的技艺让我艳羡不已,这个下午,我对电子工艺实习有了初步的认识,对电路板,电路元件有了一定的认识,对我接下类的三周的实际操作给予了一定的指导。

第3周也并不是学制作,而是做一些基本工的练习,练习如何用电烙铁去焊接电阻,导线。电烙铁对我来说很陌生,所以我很认真地对待这练习的机会。 我再说说焊接的过程。先将准备好的元件插入印刷电路板规定好的位置上,待电烙铁加热后用烙铁头的刃口上些适量的焊锡,上的焊锡多少要根据焊点的大小来决定。 焊接时,要将烙铁头的刃口接触焊点与元件引线,根据焊点的形状作一定的移动,使流动的焊锡布满焊点并渗入被焊物的缝隙,接触时间大约在3-5秒左右,然后拿开电烙铁。拿开电烙铁的时间,方向和速度,决定了焊接的质量与外观的正确的方法是,在将要离开焊点时,快速的将电烙铁往回带一下,后迅速离开焊点,这样焊出的焊点既光亮,圆滑,又不出毛刺。 在焊接时,焊接时间不要太长,免得把元件烫坏,但亦不要太短,造成假焊或虚焊。焊接结束后,用镊子夹住被焊元件适当用力拔一下,检查元件是否被焊牢。如果发现有松动现象,就要重新进行焊接。 焊接看起来很简单但其中有很多技巧要讲究的,比如说用偏口钳掐导线的力度、焊锡丝的量和在焊的过程中时间都要把握准才行,

电子实习创新设计

飞兆高功率逆变器设计方案 I 引言和摘要 由于对可再生能源的需求,太阳能逆变器 (光电逆变器)的市场正在不断增长。而这些逆变器需要极高的效率和可靠性。本文对这些逆变器中采用的功率电路进行了考察,并推荐了针对开关和整流器件的最佳选择。 光电逆变器的一般结构如图1 所示,有三种不同的逆变器可供选择。太阳光照射在通过串联方式连接的太阳能模块上,每一个模块都包含了一组串联的太阳能电池(太阳能电池)单元。太阳能模块产生的直流(DC)电压在几百伏的数量级,具体数值根据模块阵列的光照条件、电池的温度及串联模块的数量而定。 这类逆变器的首要功能是把输入的直流电压转换为一稳定的值。该功能通过升压转换器来实现,并需要升压开关和升压二极管。 在第一种结构中,升压级之后是一个隔离的全桥变换器。全桥变压器的作用是提供隔离。输出上的第二个全桥变换器是用来从第一级的全桥变换器的直流直流变换成交流(AC)电压。其输出再经由额外的双触点继电器开关连接到交流电电网网络之前被滤波,目的是在故障事件中提供安全隔离及在夜间与供电电网隔离。 第二种结构是非隔离方案。其中,交流电交流电压由升压级输出的直流电压直接产生。 第三种结构利用功率开关和功率二极管的创新型拓扑结构,把升压和交流电交流产生部分的功能整合在一个专用拓扑中。 尽管太阳能电池板的转换效率非常低,让逆变器的效率尽可能接近100% 却非常重要。在德国,安装在朝南屋顶上的 3kW 串联模块预计每年可发电 2550 kWh。若逆变器效率从95% 增加到 96%,每年便可以多发电 25kWh。而利用额外

的太阳能模块产生这25kWh 的费用与增加一个逆变器相当。由于效率从 95% 提高到 96% 不会使到逆变器的成本加倍,故对更高效的逆变器进行投资是必然的选择。对新兴设计而言,以最具成本效益地提高逆变器效率是关键的设计准则。 至于逆变器的可靠性和成本则是另外两个设计准则。更高的效率可以降低负载周期上的温度波动,从而提高可靠性,因此,这些准则实际上是相关联的。模块的使用也会提高可靠性。 图1 所示的所有拓扑都需要快速转换的功率开关。升压级和全桥变换级需要快速转换二极管。此外,专门为低频(100Hz)转换而优化的开关对这些拓扑也很有用处。对于任何特定的硅技术,针对快速转换优化的开关比针对低频转换应用优化的开关具有更高的导通损耗。 II 用于升压级的开关和二极管 升压级一般设计为连续电流模式转换器。根据逆变器所采用的阵列中太阳能模块的数量,来选者使用600V 还是 1200V 的器件。 功率开关的两个选择是MOSFET 和 IGBT。一般而言,MOSFET 比 IGBT 可以工作在更高的开关频率下。此外,还必须始终考虑体二极管的影响:在升压级的情况下并没有什么问题,因为正常工作模式下体二极管不导通。 MOSFET 的导通损耗可根据导通阻抗 RDS(ON)来计算,对于给定的 MOSFET 系列,这与有效裸片面积成比例关系。当额定电压从 600V 变化到 1200V 时, MOSFET 的传导损耗会大大增加,因此,即使额定 RDS(ON)相当, 1200V 的 MOSFET 也不可用或是价格太高。 对于额定600V 的升压开关,可采用超结 MOSFET。对高频开关应用,这种技术具有最佳的导通损耗。目前市面上有采用TO-220 封装、 RDS(ON)值低于100 毫欧的 MOSFET 和采用 TO-247 封装、 RDS(ON)值低于 50 毫欧的 MOSFET。 对于需要1200V 功率开关的太阳能逆变器, IGBT 是适当的选择。较先进的 IGBT 技术,比如 NPT战壕和 NPT领域停止,都针对降低导通损耗做了优化,但代价是较高的开关损耗,这使得它们不太适合于高频下的升压应用。 飞兆半导体在旧有NPT 平面技术的基础上开发了一种可以提高高开关频率的升压电路效率的器件FGL40N120AND,具有 43uJ和的 EOFF,比较采用更先进技术器件的 EOFF 为 80uJ和A,但要获得这种性能却非常困难。 FGL40N120AND 器件的缺点在于饱和压降VCE(SAT)(3.0V 相对于 125oC 的 2.1V)较高,不过它在高升压开关频率下开关损耗很低的优点已足以弥补这一切。该器件还集成了反并联二极管。在正常升压工作下,该二极管不会导通。然而,在启动期间或瞬变情况下,升压电路有可能被驱使进入工作模式,这时该反并联二极管就会导通。由于 IGBT 本身没有固有的体二极管,故需要这种共封装的二极管来保证可靠的工作。 对升压二极管,需要秘密行动?或碳硅二极管这样的快速恢复二极管。碳硅二极管具有很低的正向电压和损耗。不过目前它们的价格都很高昂。 在选择升压二极管时控制工程网版权所有,必须考虑到反向恢复电流 (或碳硅二极管的结电容)对升压开关的影响,因为这会导致额外的损耗。在这里,新推出的秘密行动II 二极管 FFP08S60S 可以提供更高的性能。当 VDD="390V" 、 ID="8A" 、 di/dt=200A和我们,且外壳温度为 100oC 时控制

电子系统综合设计实验报告

电子系统综合设计实验报告 所选课题:±15V直流双路可调电源 学院:信息科学与工程学院 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2016年06月

摘要本次设计本来是要做±15V直流双路可调电源的,但由于买不到规格为±18V的变压器,只有±15V大小的变压器,所以最后输出结果会较原本预期要小。本设计主要采用三端稳压电路设计直流稳压电源来达到双路可调的要求。最后实物模型的输出电压在±13左右波动。 1、任务需求 ⑴有+15V和-15V两路输出,误差不超过上下1.5V。(但在本次设计中,没有所需变压器,所以只能到±12.5V) ⑵在保证正常稳压的前提下,尽量减小功效。 ⑶做出实物并且可调满足需求 2、提出方案 直流可变稳压电源一般由整流变压器,整流电路,滤波器和稳压环节组成如下图a所示。 ⑴单相桥式整流 作用之后的输出波形图如下:

⑵电容滤波 作用之后的输出波形图如下: ⑶可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器,有输出正电压的LM317三端稳压器;有输出负电压的LM337三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中,稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。 LM317的引脚图如下图所示:(LM337的2和3引脚作用与317相反)

3、详细电路图: 因为大容量电解电容C1,C2有一定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容C5,C6,C7,C8用来抵消电感效应,抑制高频干扰。 参数计算: 滤波电容计算: 变压器的次级线圈电压为15V ,当输出电流为0.5A 时,我们可以求得电路的负载为I =U /R=34Ω时,我们可以根据滤波电容的计算公式: C=т/R,来求滤波电容的取值范围,其中在电路频率为50HZ 的情况下,T 为20ms 则电容的取值范围大于600uF ,保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为50V 的点解电容。另外,由于实际电阻或电路

《电子技术综合设计与实践》设计说明书

课程设计 课程名称电子技术综合设计与实践题目名称八位数字抢答器 学生学院自动化学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2010年9 月21 日

目录 课程设计任务书 (3) 摘要 (5) 1 设计的任务与要求 1.1 设计的目的 (6) 1.2 设计的要求 (6) 2 设计方案 2.1 设计思路 (7) 2.2 设计过程 (7) 3 模块及其功能介绍 3.1 抢答器的组成 (8) 3.2 抢答器的工作原理 (11) 4 实验结果与数据分析 (12) 5 结论与问题讨论 (12) 参考文献 (12)

《电子技术综合实践》课程设计任务书 题目:八位数字抢答器 一、设计任务与要求 1设计任务: 1)利用各种器件设计一个多路智力竞赛抢答器。 2)利用DE2板对所设计的电路进行验证。 3)总结电路设计结果 2设计要求 1). 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。 2). 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。 3). 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4). 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如,30秒)。当主持人启动"开始"S 键后,定时器进行减计时,同时指示灯(建议采用绿色灯)开始短暂的闪烁,持续的时间0.5秒左右。5). 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上(七段数码管HEX)显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止,此时指示灯应停止闪烁。 6). 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00,指示灯应亮起(建议采用红色灯)。 二、设计思路 1学习要求: 复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理,设计可预置时间的定时电路分析与设计时序控制电路。画出定时抢答器的整机逻辑电路图,掌握智力抢答器的工作原理及其设计方法,并对各种元器件的功能和应用有所了解。并能对其在电路中的作用进行分析。例如:构建定时器,优先编码器74LS148和RS 锁存器74LS279以及十进制同步加/减计数器74LS192。 2 设计思路 设定一条控制总线S 控制整个系统的运作,高电平有效。设定一个清零控制,用于清除上一次抢答的显示,高电平清零。另设定了一个自主的计数器置数控制set。由于DE2板上仅提供50MHz和27MHz 的时钟,需设定lpm_counter分频器来对系统时钟进行分频,计数器主要是用两个74LS190,通过这两个计数器,进行30秒的倒数。 三、模拟仿真(可选) 使用可编程逻辑器件和QUARTUS II软件,用原理图输入方法,进行编译,仿真。

电子电路课程设计密码锁(满分实验报告)解析

密码锁设计报告 摘要: 本系统是由键盘和报警系统所组成的密码锁。系统完成键盘输入、开锁、超时报警、输入位数显示、错误密码报警、复位等数字密码锁的基本功能。 关键字:数字密码锁 GAL16V8 28C64 解锁与报警 1

目录: 一、系统结构与技术指标 1、系统功能要求 (4) 2、性能和电气指标 (5) 3、设计条件 (5) 二、整体方案设计 1、密码设定 (6) 2、密码判断 (6) 3、密码录入和判断结果显示 (6) 4、系统工作原理框面 (7) 三、单元电路设计 1、键盘录入和编码电路图 (8) 2、地址计数和存储电路 (12) 3、密码锁存与比较电路 (12) 2

4、判决与结果显示电路 (14) 5、延时电路 (15) 6、复位 (17) 7、整机电路图 (19) 8、元件清单 (19) 四、程序清单 1、第一片GAL (21) 2、第二片GAL (23) 五、测试与调整 1、单元电路测试 (25) 2、整体指标测试 (26) 3、测试结果 (26) 六、设计总结 1、设计任务完成情况 (27) 2、问题及改进 (27) 3、心得体会 (28) 3

一、系统结构与技术指标 1.系统功能要求 密码锁:用数字键方式输入开锁密码,输入密码时开锁;如果输入密码有误或者输入时间过长,则发出警报。 密码锁的系统结构框图如下图所示,其中数字键盘用于输 入密码,密码锁用于判断密码的正误,也可用于修改密码。开锁LED1亮表示输入密码正确并开锁,报警LED2亮表示密码有误或 者输入时间超时。 开锁green 键盘密码锁 错误red 4

2.性能和电气指标 2.1 开锁密码为8位十进制数字,由按键输入,按“确认”键后,输入的数字有效。 2.2 输入的8位数字与预设的密码相同时开锁,用绿灯亮,红灯灭表示。数据有误时或输入的密码时间过长即报警,红灯亮。 2.3 输入的数字间隔时间小于或等于15s。超过时限则报警,同时电子锁复位。 2.4 具有手动、自动复位功能。 3. 设计条件 3.1 电源条件:稳压电源提供+5V电压。 3.2 可供选择的元器件如表1-1所示 型号名称及功能 74374 锁存器 28C64 EEPROM 存贮器 7485 4位比较器

电子创新设计实验报告

中国海洋大学课程设计报告 设计制作一台微型程控搅拌器 专业年级:2014级通信工程 指导教师:谷健 设计人:张志诚 左修洋 设计日期:2017年8月23日 摘要 本设计是制作一台微型程控搅拌器,采用AT89S52单片机来控制电机的正转、反转、加速转、减速转,以及与红黄绿三种颜色的LED灯的交替变亮、闪烁相互配合。采用PWM进行调速,全部通过单片机控制,达到智能操控的效果。 关键字:AT89S52;PWM;单片机控制 目录 1.1任务................................................................. 1.2设计要求............................................................. 1.3说明................................................................. 1.4设计提示............................................................. 2系统方案选择............................................................. 2.1单片机选择........................................................... 2.2电机制动............................................................. 2.3电机正反转...........................................................

电子系统设计实习报告模板

实习报告 ——电子系统设计 学号:0706110408 班级:电信07-4 姓名:李华君

一.设计内容 基本任务: 1、用一位数码管(DS1)显示自己的学号,大约1秒钟显示1位数字 2、流水灯(循环点亮8个LED)\ 3、通过串口将自己的班级,学号,姓名发送至电脑,用串口调试助手显示。 扩展任务(做完基本任务后,有余力的同学选作,评定成绩加分): 任务一 在ds1302中写入当前时间,然后每个2秒钟通过max232送入计算机显示(年月日时分秒),送出20个时间信息后,蜂鸣器响一声。 任务二 在AT24C02中写入自己的姓名(拼音),学号,并通过串口在电脑显示输出。 任务三 通过ds18b20读入当前温度值,送入数码管显示,显示用三位(DS1,DS2,DS3显示,DS4不焊接),显示温度范围0-99摄氏度,精度0.5摄氏度。 任务四 通过ds18b20读入当前温度值,送入串口显示 二.系统程序代码 1、流水灯: #include #include void delay(unsigned int); unsigned char a; void main() { a=0xfe; P1=a; while(1) { a=_crol_(a,1); delay(500); P1=a; } } void delay(unsigned int z) { unsigned int x,y; for(x=100;x>0;x--) for(y=z;y>0;y--); }

2、数码管: #include sbit dula=P2^7; unsigned char ss,t; unsigned char code table[]={0x3f,0x07,0x3f,0x7d,0x06,0x06,0x3f,0x66,0x3f,0x7f}; void delay(unsigned int); void main() { /*t=0; TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1;*/ while(1) { /*if(t==20)*/ for(ss=0;ss<10;ss++) { /*t=0; if(ss==10) ss=0;*/ dula=1; P0=table[ss]; dula=0; delay(500); /*ss++;*/ } } } void delay(unsigned int z) { unsigned int x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=100;y>0;y--); } /*void timer0() interrupt 1 { TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; t++; }*/ 3、串口: #include

2020年电子技术基础实训报告

电子技术基础实训报告 导语:电子技术基础实训结束了,电子技术基础实训报告怎么写?以下是为大家的文章,欢迎阅读!希望对大家有所帮助! 一、实训目的: 1、培养动手能力,在实践中加强对理论知识的理解。 2、掌握对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程的方法。 3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。 4、学习使用protel电路设计软件,动手绘制电路图。 二、实训设备及仪器: 1、电烙铁:焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30w,烙铁头是铜制。 2、螺丝刀、镊子等必备工具以及练习焊接时用的铜丝。 3、锡丝:由于锡熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。 4、松香,导线,剥线钳等其它需要用到的工具。 5、相关实验项目所需的电路板,电子元件等。 三、实训要求: 1、识别不同的电子元器件的规格和种类,熟练掌握焊接技术。 2、按照电路图设计合理安排元器件的位置,连接好电路,对接口进行焊接,完成对指定功能的测试。未达到测试要求的重新调试,直至排除故障。 四、实训内容:

1、项目: (1)模拟声响器 (2)汽车尾灯控制器(3)数字时钟(4)组装收音机 2、实验电路: (1)模拟声响器电路: (2)汽车尾灯控制器电路: (3)数字时钟电路: (4)收音机电路: 五、实训结果: 所有项目均完成,电路成品经过测试检修。其中,项目一达到 测试目标,项目二三四部分达到测试目标。 六、实训心得: 1、对电气技能训练的理论有了初步的系统了解。进一步学习了电子技术以及电子安装工艺和测量调试技术。我了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、收音机的工作原理与组成元件的作用等。 2、实训项目对自己的动手能力是个很大的锻炼。在实习中,我锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力。虽然在实习中会遇到难题,但是从中我学到了很多,使自己的动手能力也有所提高,也认识到了理论学习跟实践的差别。 3、今后我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向,增进专业知识的强化。同时联系实际,促进理论成果的产业化过程

发明创新设计与实践教学提纲

发明创新设计与实践

十个不同领域的专利 第一拉链 拉链由链牙、拉头、上下止(前码和后码)或锁紧件等组成。其中链牙是关键部分,它直接决定拉链的侧拉强度。一般拉链有两片链带,每片链带上各自有一列链牙,两列链牙相互交错排列。拉头夹持两侧链牙,借助拉襻滑行,即可使两侧的链牙相互啮合或脱开。 第二红外线传感器 利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,反应快等优点。 第三核磁共振成像 磁共振成像是一种较新的医学成像技术,国际上从一九八二年才正式用于临床。它采用静磁场和射频磁场使人体组织成像,在成像过程中,既不用电子离辐射、也不用造影剂就可获得高对比度的清晰图像。它能够从人体分子内部反映出人体器官失常和早期病变。 第四晶体管

晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。 第五安全剃刀 安全剃刀也叫做双面剃刀,或者叫使用双面刀片的刀架。 安全剃刀发明的目的当然是为了保护使用者的皮肤,但还是装置非常锋利的刀片,发明者是19世纪后期的法国人让雅克佩雷,灵感来自木匠造的的飞机机翼。上市于1875年,当时即获得“不会被割喉”的美誉。 第六真空瓶 真空瓶是指一种能使气体与外界温度隔绝的容器或隔绝外部细菌的容器。第七尼龙 聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA),密度 1.15g/cm3,是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称,包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。由美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。 尼龙是聚酰胺纤维(锦纶)的一种说法,可制成长纤或短纤。锦纶是聚酰胺纤维的商品名称,又称耐纶(Nylon)。英文名称Polyamide(简称PA),其基本组成物质是通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺。 聚酰胺主要用于合成纤维,其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维,可大大提高其耐磨性;当拉伸至3-6%时,弹性回复率可达100%;能经受上万次折挠而不断裂。 聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍,是粘胶纤维的3倍。但聚酰胺纤维的耐热性和耐光性较差,保持性也不佳,做成的衣服不如涤纶挺括。另外,用于衣着的锦纶-66和锦纶-6都存在吸湿性和染色性差的缺点,为此开发了聚酰胺纤维的新品种——锦纶-3和锦纶-4的新型聚酰胺纤维,具有质轻、防皱性优良、透气性好以及良好的耐久性、染色性和热定型等特点,因此被认为是很有发展前途的。 该类产品用途广,是以塑代钢、铁、铜等金属的好材料,是重要的工程塑料;铸型尼龙广泛代替机械设备的耐磨部件,代替铜和合金作设备的耐磨损件。适用于制作耐磨零件,传动结构件,家用电器零件,汽车制造零件,丝杆

全国大学生电子设计竞赛训练教程

参考文献: 1.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/3a11160334.html,.2003.12 2.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/3a11160334.html,.2003.12 3.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/3a11160334.html,.2003.12 4.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/3a11160334.html,.2003.12 5.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/3a11160334.html,.2003.12 6.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/3a11160334.html,.2003.12 7.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(1994~1995) [M].北京:北京理工大学出版社,1997年第1版. 8.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(2001)[M]. 北京:北京理工大学出版社,2003年第1版. 9.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(1999)[M]. 北京:北京理工大学出版社,2000年第1版. 10.高吉祥,黄智伟,陈和.高频电子线路[M]. 北京:电子工业出版社,2003年第1版 11.黄智伟.无线数字收发电路设计[M]. 北京:电子工业出版社,2003年第1版 12.黄智伟.电子电路计算机仿真设计[M]. 北京:电子工业出版社,2004年第1版 13.黄智伟.射频集成电路原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2004年第1版 14.黄智伟.无线发射与接收电路设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2004年第1 版 15.黄智伟.单片无线数据通信IC原理与应用[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2004 年第1版 16.黄智伟.创新素质教育多媒体软件的制作[J]. 电化教育研究,2003年.4:104~105 17.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛EDA技术教学方法研究[J]. 南华教育2003年第2期: 64-65

电子电路综合设计实验报告

电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号:

一. 实验名称: 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要: 在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外,在其他应用中,也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似,而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号,导致因为非重复性事件而丢失数据。此时,可以使用带AGC(自动增益控制)的自适应前置放大器,使增益能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时,能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路,简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,简单有效地实现AGC功能。 关键词:自动增益控制,直流耦合互补级,可变衰减,反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求: 1)设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为: 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号:0.5?1.5Vrms; 信号带宽:100?5KHz; 2)设计该电路的电源电路(不要际搭建),用PROTE软件绘制完整的电路原理图(SCH及印制电路板图(PCB 2. 提高要求: 1)设计一种采用其他方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求: 1)如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路; 2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增益放大器(VGA以及检波整流控制组成(如图1),该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻,可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。

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