目录
第一章.绪论···········································
第二章.设计目的内容··································
2.1.设计目的········································
2.2.课程设计内容····································
第三章.音响放大器的组成框图·························
第四章.单元电路设计 (5)
4.1.话音放大器 (5)
4.2.电子混响器 (6)
4.3.混合前置放大器 (7)
4.4.音调控制器 (7)
4.5.功率放大器 (8)
第五章.主要技术指标参数计算与相应电路图设计 (10)
5.1. 混合前置放大器设计 (10)
5.2. 话音放大器的设计 (10)
5.3. 话音放大器与混合前置放大器的设计 (11)
5.4. 音调控制器的设计 (11)
5.5. 功率放大器的设计 (14)
5.6. 整机电路设计 (16)
第六章.音响放大器的测试方法 (17)
第七章.实验设计总结与感悟 (19)
音响放大器课程设计
第一章.绪论
1.1引言
伴随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器的要求越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒体。人能够听见的音频信号的频率范围大约是60Hz-20kHz 其中语音大约分布在300Hz-4kHz之内，而音乐和其他自然声响是全范围分布的。
如何通过分析仪器让音频功放达到更高的要求是许多人为之努力的永恒的课题，声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成数字音频，音频分析就是以数字音频信号为分析对象以数字信号处理的各种理论为分析手段，提取信号在时域，频域内一系列特性的过程。
本文基于所学知识模拟制作音响功率放大器，践实所学知识掌握程度，并通过对所学知识来制造和改进相关产品，实际动手的过程中遇见了很多问题，但是在老师的指导和帮助下解决相应的问题。同时在与同组人的讨论学习过程中加强可团队意识的培养，加强了相互间协调合作的能力，从而高质、高效的完成本项任务。
1.2 音频功率放大器概述
音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。1906年美国的德福雷斯特发明了真空三极管，开创了揉电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈NFB（Negative feedback）技术后，使音响技术的发展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如“威廉逊”放大器，而1947年威廉逊先生在一篇设计Hi-Fi（High Fidelity）放大器的文章中介绍了一种成功运用负反馈技术，成为了Hi-Fi史上一个重要的里程碑。
60年代由于晶体管的出现，使功率放大器步入了一个更为广阔的天地。晶体管放大器细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点，，各种电路也相应产生，如：“OTL （Output Transformer Less）”无输出放大器、“OCL（Output Capacitor Less）”放大器等。直至70年代，晶体管放大技术的应用已相当成熟，各种新型电路不断出现，如：较成功地解决了负反馈电路的瞬态失真和高频相位反转问题的无负反馈放大电路；成功地将甲、乙放大器的优点结合在一起的超甲类放大电路；具有输出功率大、失真小的电流倾注式放大电路等等。从而使晶体管放大器成为音响技术发展中的主流。在60年代初，美国首
先推出音响技术中的新成员——集成电路，到了70年代初，集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点，逐步被音响界所认识。发展至今，厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。
第二章、设计目的与内容
1.设计目的
（1）了解音响放大器的构成，并组成一个简单的音响放大器。
（2）理解音调控制器，集成功率放大器的工作原理和应用方法。
（3）理解和掌握音响放大器的主要技术指标和测试方法。
（4）根据给出的技术条件和指标，设计音响放大器。
（5）能够独立搭接电路、掌握调试技术
2．课程设计内容
设计一个具有话筒扩音，音调控制，音量控制，电子混响，卡拉OK伴唱等功能的音响放大器
主要技术指标
（1）额定功率Po≥1W(γ<3%)
（2）负载阻抗R
L
=8Ω
（3）频率响应f
L =50Hz，f
H
=20KHz。
（4）输入阻抗R
i
＞＞20kΩ。
（5）音调控制特性1kHz处增益为0dB、125Hz和8kHz处有±12dB的调节
范围，A
VL =A
VH
≥20dB。
给定条件
（1）电源电压V
CC
=+9V。
（2）话筒输出信号电压为5mV。
（3）录音机的输出信号电压为100mV。二．课程设计应完成的工作
1、设计文本按学校的规定要求撰写。
2、独立完成设计任务（不能相互抄袭）。
3、按规范要求绘制一张3号电原理图。第三章、音响放大器的组成框图
音响放大器的作用是对于微弱信号进行电压放大和功率放大，推动负载工作，同时需要对音调和音量的调节。
音响放大器由话筒、话音放大器、电子混响器、混合前置放大器、音调控制器、功率放大器这几个部分组成。其中话音放大器是不失真的放大话筒输出的声音信号，电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使人听起来具有一定的深度感和立体空间感，混合前置放大器是将话筒传输的声音信号与放音机输出的音乐信号相混合并放大，音调控制器是控制和调节音响放大器的幅频特性，功率放大器是给音响放大器的负载提供一定的输出功率。音响放大器的基本组成框图如图所示：
音响放大器组成框图
第四章、单元电路设计
1. 话音放大器
由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右，而输出阻抗达到20k Ω(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω，200Ω等)，所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。由于要求语音放大级的放大倍数为7.5，所以选择i R 10K =Ω，f R 采用阻值为100K Ω的电位器，使放大器可以根据需要调整。
同相交流电压放大器
根据分压原理可得反馈电压V A ，o f
A V R R R V +=
22
放大器的电压放大倍数VF A 为:
2
1R
R A f VF +
=
所以 B f
i
f O V R R R V R R V 2221+=???
? ??+= 由此可得反馈电压V A 等于输入电压V B,故R 1两端电压相等,称R 1为自举电阻,通过电阻R 1的电流可视为0,因此提高了交流放大器的输入电阻R i
)1)(||(F A r R R VF
ic i += F 反馈系数为：
2. 电子混响器
电子混响器是用来电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。在“卡拉OK ”（不需乐队，利用磁带伴奏歌唱）伴唱机中，都带有电子混响器，其组成框图如下图所示。其中，集成电路BBD 成为模拟延时器，其内容含有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存
储器。在外加时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行取样，保持并向后级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延迟时间越长。BBD配有专用时钟电路，如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD配套。
电子混响器构成框图
3. 混合前置放大器
混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大。
R1R F
V i1为话筒放大器输出的电压，V i2为放音机输出的电压，V o为混合后输出的电
压。三者之间的关系为
)
(
2
2
1
1
v
R
R
v
R
R
v F
F
o
+
-
=
4.音调控制器：
音频控制器主要是控制，调节音响放大器的幅频特性，对低音频和高音频的增益进行提升与衰减，中音频保持0dB 不变，音频控制器的电路由低通和高通滤波器构成，如下图所示：
音调控制器
常用的音调控制电路有三种：（1）衰减式RC 音调控制电路，其调节范围较宽，但容易产生失真；（2）反馈型电路，其调节范围小一些，但失真小；（3）混合式音调控制电路，其电路较复杂，多用于高级收录机中。为了使电路简单、信号失真小，我们采用反馈型音调控制电路。
设电容C1＝C2 >> C3,则，在中、低音频区，C3可视为开路； 在中、高音频区，C1、C2可视为短路。幅频特性如图4-32所示
1
音调控制曲线图
根据音响放大器的设计技术指标，要使VL VH A A 20dB =≥，结合VL A 的表达式可知，1R 、2R 、1PR 的阻值一般取到几千欧到几百欧。现取
1PR 470K =Ω，有211
10.0082L C F f
PR μπ=
=，1
22
1
PR 521L L R K f f =
=Ω-。 取标称值，则20.01C F μ=，251R K =Ω。由前述的假设条件可得，
12351R R R R K ====Ω，12PR =PR 470K =Ω，120.01C C F μ==，
413151010
a R R R K =
==Ω，3470C pF = 由于在低音时，音调控制电路输入阻抗近似为1R ，所以级间耦合电容可取
10i o C C F μ==。
5．功率放大器
功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。
C 2
14
＋
电
13
12
11
10
9
8
1234567自偏输制抑
退出
源地
振振
馈
LA4100~LA4102
C 1
＋
9
6
R F
＋
C F
5
4
3
12
10
14C 3
＋
＋
C 4
131
C H
＋
＋
C C
R L
C D
C B
＋
－LA4100
v i
＋V CC
LA4100~LA4102集成功率放大器内部电路
第五章、主要技术指标参数计算与相应电路图设计
根据技术指标要求，首先确定整机电路的级数，再根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益，然后分别计算各级电路参数，通常从功放级开始向前级逐级计算。音响放大器的输入为5mV 时，额定功率P ≥1W ，负载阻抗为8Ω，则输出电压828.2
00==
P R V L
总电压增益Av Σ=V o/Vi>566倍，由于实际电路中会有损耗，故取Av=600
各级增益分配如下图所示
1、混合前置放大器的设计
根据???
?
??+-=2211i f i f O V R R V R R V V i1为话筒放大器输出的电压，V i2为放音机输出的电压，V o 为混合后输出的电压。所以取R f =30K Ω R 1=10K Ω；音放机输出插孔的信号电压一般为100mV ，已基本达到放大的要求不需要话。取R 2 =30k Ω 。
2、话音放大器的设计
VF A 等于7.5，令R 2等于20K Ω，有 2
1R R A f VF +
= 可得f R 等于
130K Ω。要求i R 远大于20K Ω，而输入阻抗约为R 1，则R 1取500K Ω C 1=C 3=10uF ，C 2=1uF 。
3、话音放大器与混合前置放大器的设计
上图所示电路由话音放大与混合前置放大两级电路组成。
4.音调控制器的设计
根据音响放大器的设计技术指标，要使VL VH A A 20dB =≥，结合VL A 的表达式可知，1R 、2R 、1PR 的阻值一般取到几千欧到几百欧。现取
1PR 470K =Ω，有
211
10.0082L C F f PR μπ=
=，1
22
1
PR 521L L R K f f =
=Ω-。 取标称值，则20.01C F μ=，251R K =Ω。由前述的假设条件可得，
12351R R R R K ====Ω，12PR =PR 470K =Ω，120.01C C F μ==，
413151010
a R R R K =
==Ω，3470C pF = 由于在低音时，音调控制电路输入阻抗近似为1R ，所以级间耦合电容
可取10i o C C F μ==。
o2
R 12 R
已知f L x =100Hz ，f H x =10kHz ，x =12dB 。 f L2及f H1； f L2 = f L x *2x/6=400Hz ，则f L1 = f L2/10=40Hz ； f H1 = f H x /2x/6=2.5kHz ， 则f H2= 10f H1=25kHz
EDA 仿真电路图设计如下：
1、低音衰减与提升：
将高音提升与衰减电位器PR2滑动端调到居中位置（即可变电阻器PR1的百分比为50%），低音提升和衰减电位器PR1滑头调到最左边（低音提升最大位置，即可变电阻器PR1的百分比为100%）.
①调节信号发生器，使输出信号f=40HZ,Vm=100mV ,调节电路中音量调节电
v R 31 ＋
R 32 RP 31 C 34
C 31 0.01μF
C 32 0.01μF
47k Ω R 34 ＋9V
C 33 470pF R 33 13k Ω
10k Ω
10 9
10k Ω
11
8
－
＋ A 3
4 RP 32 470k Ω
C 35 10μF
＋
＋
C 41 4.7μF
RP 33 10k Ω
1
LM324 o
100μF
位器PR3，使电路输出电压达到最大值，记录此时PR3的数值和输出电压的幅值。PR3= 0 KΩV om= 698.0mV
②保持PR3的数值和输入信号幅度不变，讲频率特性测试仪接入电路，设置工作频率的范围为40HZ----1KZ,测试电路的幅频响应曲线，并记录。（由于此时C1被短路，当F增大是，V o将减小。）观察所记录的幅频响应曲线，从图中独处低音部分的最大提升量并做记录，判断其是否符合理论设计的指标。
F=40HZ时，低音的最大提升量= 17.004dB
③将低音提升和衰减电位器PR1滑动端调到最右边（低音衰减最大位置，即可变电阻器PR1的百分比为0%），重复（3）的步骤。（由于此时C2被短路，当f增大时，V o将增大。）
F=40HZ时，低音的最大衰减量= -16.933dB
2、高音提升和衰减
将低音提升与衰减电位器PR1滑动端调到居中位置（即可变电阻器PR1的百分比为50%），高音提升和衰减电位器PR2滑头调到最左边（低音提升最大位置，即可变电阻器PR2的百分比为100%）.
①调节信号发生器，使输出信号f=10KHZ,Vm=100mV,调节电路中音量调节电位器PR3，使电路输出电压达到最大值，记录此时PR3的数值和输出电压的幅值。
PR3= 0 KΩV om= 463mV
②保持PR3的数值和输入信号幅度不变，讲频率特性测试仪介入电路，设置工作频率的范围为10KHZ----1KZ,测试电路的幅频响应曲线，并记录。（由于此时C2被短路，当F减少时，V o将减小。）观察所记录的幅频响应曲线，从图中独处高音部分的最大提升量并做记录，判断其是否符合理论设计的指标。
F=10KHZ时，高音的最大提升量= 13.274dB
③将高音提升和衰减电位器PR2滑动端调到最右边（高音衰减最大位置，既可变电阻器PR2的百分比为0%），重复（3）的步骤。（由于此时C2被短路当f减少时，V o将增大。）
F=10KHZ时，高音的最大衰减量= -12.78dB
5、功率放大器的设计
因为
100=V A 故取R F
=200Ω
①R F 、C F 与内部R 11组成交流负反馈支路，控制功放级的电压增益A VF, 即：
②C B 为相位补偿电容，C B 减小，带宽增加，可消除高频自激。C B 一般取几十到几百皮法。
③C C 为OTL 电路的输出端电容，两端的充电电压为等于V CC /2.，C C 一般取耐压值远大于V CC /2的几百微法的电容。
④C D 为反馈电容，消除自激振荡，C D 一般取几百皮法。
⑤C H 为自举电容，使复合管T 12，T 13的导通电流不随输出电压的升高而减小。
⑥C 3、C 4可滤除纹波，一般取几十至几百微法。 ⑦C 2为电源退耦滤波，可消除低频自激。
F
V R R A 11
≈
6、整机电路设计
1 5 0 K
2
第六章.音响放大器的测试方法
1、额定功率
音响放大器失真度小于某一数值（如ｒ<5%）时的最大功率称为额定功率，
即 式中 R L ——额定负载阻抗；
Uo （有效值）——R L 两端的最大不失真电压。
测量Po 的条件：信号发生器输出频率f 1=1kHz,输出电压Ui=20mV ,音调控制器的两个电位器R P1、R P2置于中间位置，音量控制电位器R P3置于最大值，双踪示波器观测Ui 及Uo 的波形，失真度测量仪监测Uo 的波形失真。
测量Po 的步骤是：功率放大器的输出端接额定负载电阻R L （代替扬声器），输入端接Ui ，逐渐增大输入电压Ui ，直到Uo 的波形刚好不出现削波失真（或ｒ<3%），此时对应的输出电压为最大输出电压，由上式可算出额定功率Po ，请注意，最大输出电压测量后应迅速减小Ui ，否则会因测量时间太久而损坏功率放大器。
2、频率响应
放大器的电压增益相对于中音频fo(1kHz)的电压增益下降3dB 时所对应的低
音频率f L 和高音频率f H 称为放大器的频率响应。测量条件同上，调节R P3使书粗电压约为最大输出电压的50%。
测量步骤是：话筒放大器的输入端接Ui=5mV ，输出端接音调控制器，使信号发生器的输出频率fi 从20Hz~50kHz 变化（保持Ui=5mV 不变），测出负载电阻R L 上对应的输出电压Uo,用半对数坐标纸绘出频率响应曲线，并在曲线上标注f L 与f H 值。
3、音调控制特性
Ui(=100mV)从音调控制级输入端耦合电容加入，Uo 从输出端耦合电容引
出。先测1kHz 处的电压增益Au （≈0dB ），再分别测低频特性和高频特性。 测低频特性：将R P1的滑臂分别置于最左端和最右端时，频率从20Hz~1kHz 变化，记下对应的电压增益。同样，测高频特性是将R P2的滑臂分别置于最左端和最右端，频率从（1~50）kHz 变化，记下对应的电压增益。最后绘制音调特性曲线，并标注f L1、fx 、f L2、f0(1kHz)、f H1、f H2等频率对应的电压增益。
L
2o
o
R V P
4、输入阻抗
从音响放大器输入端（如话筒放大器输入端）看进去的阻抗称为输入阻抗
Ri 。如果接高阻话筒，Ri 应远大于 20kΩ。接电唱机，Ri 应远大于500kΩ。Ri 的测量方法于放大器的输入阻抗测量方法相同。
5、输入灵敏度
使音响放大器输出额定功率时所需的输入电压（有效值）称为输入灵敏度。
测量条件与额定功率的测量相同。
测量方法是，使Ui 从零开始逐渐增大直到Uo 达到额定功率值时对应的电压值，此时对应的Ui 值即为输入灵敏度。
6、噪声电压
音响放大器的输入为零时，输出负载RL 上的电压称为噪声电压UN 。测量
条件同上，测量方法是，使输入端对地短路，音量电位器为最大值，用示波器观察输出负载RL 的电压波形，用交流电压表测量其有效值。
7、整机效率
式中 Po ——输入的额定功率；
Pc ——输出额定功率时所消耗的电源功率
第七章、实验设计总结与感悟
第一次做课程设计，在确定自己应做的课题后，首先做的是大量搜索自己需要的资料。音响放大器，单从名义上来说，应是一个好有意思的制作，因为它的意义很现实。根据设计要求和设计材料，我们需设计的音响放大器在所有音响类别里，是一个比较简单的设计，它由话音放大器、混合前置放大器、音调控制器各功率放大器这四部分组成。为了简便，其中的功率放大器选用集成芯片LA4102。但通过一番对音响放大器的了解，即便现在设计的是一个比较简单的音放，但相比其它几个课程还是要复杂一些，但至始到终肯定了这个课程坚持到底。要写一个课程设计，首先就必需对它的理论作充分的了解。平常学习不扎实，甚至有时总觉得很多的东西学了没什么作用，至少现阶段没什么用，在做课程时一感觉就自己学的东西甚少。平常做电子实验也不在少数，但课程设计与在实验
%100/C
o ?=P P η
室做实验是两个截然不同的状况，其中后者是别人已设计好的思路，只需在做实验之前搞懂实验原理，再根据已编写的实验步骤一步一步做下来便可；而课程设计从一开端全靠自己去弄清自己需要干什么，该怎样去做。
课程设计看似简单，当自己着手去做时，其实要比想象中复杂。课程设计除了要熟练掌握音响放大器的理论知识，还要明确自己的设计模式。对于毫无设计经验的人而言，最先想到的自然是通过网络渠道，搜索别人的设计方案。设计方案本没有一个固定的模式，设计要求中列写一个大致纲要，如果一致与纲要完全相同，稍感没有新意，又想创新。如此是一个很多虑的想法，既消耗时间，又不能满足自己的想法，因为课程设计本有自己的要点，是一个纯粹的技术项目，不需要太多的外在修饰。
通过此次模电大型试验的设计以及调试，掌握了音响放大器的基本设计方法和设计原理，对几种基本电路有了更深刻的认识和印象，并且掌握了一定的多级放大电路设计和调试的经验。但是，同时也发现自己的许多不足之处。发现自己在将书本知识转化为实践能力的水平还很薄弱，在遇到问题时耐心不足，解决问题时不能够静下心来，只想赶快做好实验，填完表格的观点是非常错误的，这些实验，获得数据是其次，真正的在于培养我们自己发现问题、解决问题的能力。以后我会更加注重自己这方面能力的培养。
电子技术（模拟电路部分）课程设计题目 一、课程设计要求 1、一个题目允许两个人选择，共同完成电子作品，但课程设计报告必须各自独立完成。 2、课程设计报告按给定的要求完成，要上交电子文档和打印文稿（A4）。 3、设计好的电子作品必须仿真，仿真通过后，经指导老师检查通过后再进行制作。 4、电子作品检查时间：2010年3月4日，检查通过作品需上交。 4、课程设计报告上交时间：2010年5月20日前。 二、课程设计题目 方向一、波形发生器设计 题目1：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目2：设计制作一个产生正弦波－方波－三角波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目3：设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④锯齿波峰-峰值为2V，占空比可调；
⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目4：设计制作一个方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V； ③方波幅值为2V，占空比可调； ④三角波峰-峰值为2V； ⑤锯齿波峰-峰值为2V； ⑥设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 方向二、集成直流稳压电源设计 题目1：设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。 题目2：设计制作一串联型连续可调直流稳压负电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。 题目3：设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①一路输出直流电压12V；另一路输出5－12V连续可调直流稳压电源； ②输出电流I O m=200mA； ③稳压系数Sr≤0.05；
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号：
指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 指导教师：姚爱琴 2017 年月日
目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般
模电课程设计实验报告课题：函数信号发生器 指导老师：________________ 学院：___________________ 班级：___________________ 姓名：___________________ 学号：___________________
日期：__________________ 一．设计目的与要求 1.1设计目的 1.设计电路产生RC桥式正弦波产生电路，占空比可调的矩形波电路，占空比可调的三角波电路，多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波 2.通过设计，可以将所学的电子技术应用到实际当中，加深对信号产生电路的理解，锻炼自己的动手能力与查阅资料的能力。使自己的对模电的理解更为透彻。 1.2设计内容及要求 1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 （2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。
（3）占空比可调的三角波电路，频率1KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 （4）多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波，频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 软件仿真部分元器件不限，只要元器件库中有即可，但需要注意合理选取。 二．单信号发生电路 2、1 RC桥式正弦波产生电路 参数计算：
器件选择： 2、2占空比可调的矩形波产生电路 参数计算： 器件选择：
2、3占空比可调的三角波产生电路 参数计算： 器件选择：
广西大学 模拟电路课程设计报告 课题名称：基于STC12系列单片机的串联型开关电源设计与实现 --模拟电路部分 学院计算机与电子信息学院 专业通信工程 班级通信142班 学号1407200134 姓名韦杰
摘要: 随着电子工业的发展，高频率、高耐压、大功率开关管问世，开关型稳压电源以其自身功耗小、体积小、重量轻，得到越来越广泛的作用。本系统的设计采用STC12C5A60S2单片机作为控制核心，构成一个闭环控制的串联型开关稳压电源。该开关电源为脉冲宽度调制型（PWM），其中，STC12C5A60S2单片机以及其外围器件实现输出电压实时测量、人机交互、按键等功能。 关键词：单片机、稳压、开关电源、AD 1、系统方案
原理分析：本次模电课程设计的目的是实现一个串联型开关稳压电源，开关稳压电源电路的换能电路将输入的直流电压转换成脉冲电压，再将脉冲电压经LC滤波转换成直流电压。 首先，我们看到原理图中有六个元件，分别是两个电阻，一个电解电容，一个二极管，一个电感，还有一个NPN型的三极管，原理图中虽然只有那么六个简单的元件，却蕴藏着丰富的电路知识。电阻R2的作用主要是用来限流，因为PWM信号是要经过R1流入三极管，而该三极管的集电极最大电流为1.5A，通过R2电阻限流后，可以对电路起到保护的作用，因此需要一个1K的限流电阻；电阻R1的作用是负载电阻，也就是开关电源的输出部分，我们要在这里进行输出电压的采集，然后构成一个闭环的控制系统；二极管为1N4007，是普通的硅整流二极管，它的作用是在三极管截止后，使得整个电流继续构成一个完整的回路，因为三极管截止后，电源就与LC回路以及负载断开了，这时通过一个反接的二极管可以继续保持整个电路构成一个回路，所以该二极管也就是续流的作用。电感与电容构成一个LC滤波电路，以及构成换能电路，在换能电路中，如果电感L数值太小，在导通期间储能不足，那么在截止还未结束时，能量已放尽，将导致输出电压为零，出现台阶，这是绝对不允许的，同时为了使输出电压的交流分量足够小，C的取值应足够大。换言之，只有在L和C足够大时，输出电压UO和负载电阻IO才是连续的，L和C愈大，UO的波形愈平滑。由于输出电流IO是UI 通过开关调整管和LC滤波电路轮流提供，通常脉动成分比线性稳压电源要大一些，这是开关型稳压电路的缺点之一；开关管为NPN型三极管，型号为2SC8550，从该三极管的资料上，我们可以知道，当三极管的基极开路时，集电极与发射极有一个反向击穿电压(在资料书上可看到，该最大承受电压为25V），如果超过了最大值，就会把三极管烧掉，该系统的设计的电源电压为5V，整个电路中不会有超过5V电压的部分，因此，选择该三极管作为开关管是合适的。 系统框图如下:
一、设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、设计内容及要求 1，根据设计要求，完成对单路温度进行测量，并用数码管显示当前温度值系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图，编辑、绘制出PCB印制版。 要求： （1）原理图中元件电气图形符号符合国家标准； (2)整体布局合理，注标规范、明确、美观，不产生歧义。 (3)列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为A4。 (4)布局、布线规范合理，满足电磁兼容性要求。 (5)在元件面的丝印层上，给出标号、型号或大小。所有注释信息（包括标号、型号及说明性文字）要规范、明确，不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求： （1）温度范围0-100℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示：可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器 摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发，随着时代的进步和发展，单 片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域。一种数字式温 度计以数字温度传感器DS18B20作感温元件，它以单总线的连接方式， 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传 感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了 传统的温度测量方法，利用单片机STC89C52对传感器进行控制。这样
易于智能化控制。 关键词：数字测温；温度传感器DS18B20；单片机STC89C52； 一．概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等，本文所研究的是温度传感器。 温度传感器是最早开发，应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。 随着科学技术的发展，测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域，在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二．硬件设计 1.DS18B20 DS1820 单线数字温度计特性 ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃，以 0.5℃递增 ? 温度以 9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间 200ms （典型值） ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件 ? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820温度传感器外观图（a ）和引脚图（b ） ①引脚1接地 ②引脚2数字信号输入/输出 ③引脚3接高电平5V 高电平
模拟电路课程设计报告 题目 多功能有源滤波器 一、设计任务与要求 ① 设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波器，通带A V =1。 ② 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。 二、方案设计与论证 题目要求分析：一，题目要求设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波器，这是一种状态变量型有源滤波器。将比例、积分、求和等基本运算电路组合在一起，并能够对所构成的运算电路自由设置传递函数，实现各种滤波功能，我们将之称为状态变量型有源滤波电路。其传递函数可统一表示为 2()012()2 i () 012o s u s s U a a s a s A U b b s b s ++= = ++改变求和运算电路的输入，就可以改变()u s A ，从而得 到不同类型的滤波电路。再在不同滤波电路的输出端加上反相比例运放，既可得到符合放大倍数的滤波电路。 二，题目要求用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。由集成电路的四个基本组成电路：电源变压器，整流电路，滤
波电路和稳压电路可知，只要含有这四个基本组成部分，再加上一些保护电路，过滤电路和指示电路。合理的参数计算与选择，利用中间置地法，我们就能做出一个符合要求的直流电压源。注：其整流电路要求用桥式整流电路。 方案一 1、设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波 电路；使用AF100集成块，外接几个电阻即可实现。 原理图如下： U1 U2U3 U4 R1 100kΩ C1 1nF IC=0V C2 1nF IC=0V R2 100kΩ R3 10kΩ Uo1Ui2Uo2Ui3UO3Ui41 Ui42Uo4 Ui11 Ui12 图（a）AF100内部电路
模拟电子电路课程设计报告书 题目名称：直流稳压电源 姓名：刘海东潘天德 班级：15电科2 学号：23 26 日期：2017.6.11
目录 绪论 (2) 一设计目的 (3) 二设计要求与指标 (3) 三理论分析 (4) 四器件选择及计算 (9) 五具体制作步骤 (12) 六测试方法 (13) 七问题及总结 (15) 八心得体会 (17) 绪论 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的+/- 5v直流电，并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非常常见的一种电器，任何电子电路都离不开电源，就像我们下学期即将学到的单片机一样，需要5V的直流电源，没有电源就不能进行正常的工作，如果用干电池进行供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所
需要的电压。 一设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二设计要求与指标 2.1设计要求 （1）分析电路组成及工作原理； （2）单元电路设计计算； （3）采用分立元件电路； （4）画出完整电路图； （5）调试方法； （6）小结与讨论。 2.2设计指标 （1）输出电压：8~15V可调 （2）输出电流：I O=1A （3）输入电压：交流 220V+/-10%
以下课程设计题目仅供参考，不供选择，请同学们按照感兴趣的方向自己拟定题目及要求，不得与以下题目完全相同。 一、音频功率放大器 1、指标要求： 设计并制作一OCL音频功率放大器并设计制作与之匹配的直流稳压电源。指标：PoM≥5W，fL≤50Hz，fH≥15KHz，中点电位≤100mV。负载：8Ω。以上指标“=”者为及格。输入电压50mV。 2、约束：不能采用音频功放集成电路（扬声器可用8.2Ω电阻代替） 二、串联型直流稳压电源的设计 在输入电压220V 50HZ电压变化范围±10%条件下： ①输出电压可调范围：+9 ~ +12V； ②最大输出电流：300mA; ③测出设计电路的输出电阻(输入电压变化范围±10%下,满载)。 ④测出设计电路的稳压系数( 最低输入电压下,满载)，并将稳压系数减到最小。 ⑤学习Mutisim的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行性能分析 三、温度测量电路 (1) 温度测量范围：－40oC~+125oC.(2) 灵敏度：1mV/ oC(3) 测量精度： ±1oC(4) 工作电压：±5V(5) 测量某处的温度值并转换为0～5V的电压 四、双工对讲机的设计与制作 采用集成运放和集成功放及阻容元件构成对讲电路，实现甲乙双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；电源电压+5V，功率〈=0.5W，工作可靠，效果良好！ 五、声光控制灯感应系统 输入：光强信号、声音信号 输出：开关信号 逻辑：在满足光强（不足）条件下，输入声音信号时，输出“开”信号并延时，自动关断；光强足够时，封锁输出或封锁声音检测电路 要点：光强信号检测要考虑排除脉冲信号干扰，如雷电、爆竹、拍照等闪光，可以通过对光强检测信号的简单滤波达到目的，滤波时间常数为秒级即可 构成：光强检测可以用光电三极管、光电二极管或光敏电阻，电阻成本最低 声音检测用驻极体拾音器，最好设音频选择元件，LC滤波 信号放大、处理，可以用集成运放或比较器，简单的用555电路 驱动可以是三极管驱动小型直流继电器 工作电源，用小型电源变压器+整流+滤波+三段稳压器
模电课程设计
1 绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。在输入电压=50mV，负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥5W，功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 一、设计目的 根据设计要求，完成对音频功率放大器的设计。 进一步加强对模拟电子技术知识的理解和对Protel软件的应用。 了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。 学习音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试方法。 二、设计要求 内容：设计并制作一OCL音频功率放大器和与之匹配的直流
稳压电源。 指标：P oM≥5W； fL≤50Hz，fH≥15KHz； 中点电位≤100mV； 负载：8Ω； 输入电压50mV。 三、方案选择 音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大效率尽可能高、非线性失真尽可能小。 输出功率指的是功放提供给负载级的功率，为达到这一要求，功放管的电压和电流变化范围应尽可能大。 功率放大器的效率指的是负载上得到的功率与电源提供的直流电源的功率之比，为达到这一要求必须选择合适的电路，下文中会有描述。 非线性失真要小：功率放大器是在大信号状态下工作的，电压、电流摆动幅度交大，很容易超出管子特性曲线的线性变化范围而进入非线性区，造成输出信号波形的非线性失真。因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真严重。为了减小这种失真，本设计选择下文所述方案。 功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。有集成运放和晶体管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器芯片。根据设计指标及要求，
模电课程设计实验报告 实验内容：一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源，输入电压为直流9V。二、利用课程设计（一）制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计，驱动三 极管，通过可调电阻，控制LED灯的点亮和熄灭。 实验要求：（1）设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图； （2）在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试，输入电压没有极性之分， 输出电压+5V，并点亮电源指示灯（红色）； （3）设计一款电压比较器A，参考电压2.5V； （4）设计一款电压跟随器B，跟随电压比较器A 的电压； （5）驱动三极管，通过可调电阻，实现对LED（绿色）灯的控制； （6）完成课程设计报告的撰写。 实验原理： 一、制作稳定电压源 采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。 输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源，稳压部分采用 串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压；同时，为了扩大输出大电流，集 成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图 直流9V 1、单相桥式整流电路 直流5V 为了将电压转换为单一方向的电压，通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路（全波整流电路）。桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器次级电压的极性分别导通，将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单相桥式整流电路，具有输出电压高，变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。 2、滤波电路 整流电路滤波电路稳压电路
一、数字电子钟 1.设计目得 (1)培养数字电路得设计能力。 (2)掌握数字电子钟得设计、组装与调试方法。 2.设计内容及要求 (1)设计一个数字电子钟电路。要求: ①按24小时制直接显示“时”、“分”、“秒”。 ②当电路发生走时误差时具有校时功能。 ③具有整点报时功能,报时音响为4低1高,即在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz信号,在59分59秒时输出1000 Hz信号,音响持续时间为1秒,最后一响结束时刻正好为整点。 (2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验仪上进行组装、调试。 (3)画出各单元电路图、整机逻辑框图与逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。 (4)选作部分:①闹钟系统。②日历系统。 3.数字电子钟基本原理及设计方法 数字电子钟得逻辑框图如图1411所示。它由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路与整点报时电路组成。振荡器产生得脉冲信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。有得数字电子钟还加有定时响铃、日历显示等其它功能,需增加相应得辅助电路。 图1411 数字电子钟得基本逻辑框图 (1)振荡分频电路 振荡器就是数字电子钟内部用来产生时间标准“秒”信号得电路。构成振荡器得电路很多,图1412(a)就是RC环形多谐振荡器,其振荡周期T≈2、2RC。作为时钟,最主要得就是走时准确,这就要求振荡器得频率稳定。要得到频率稳定得信号,需要采用石英晶体振荡器。石英晶体振荡器电路如图1412(b)所示,这种电路得振荡频率只取决于石英晶体本身得固有频率。 图1412 振荡器
(a)RC环形多谐振荡器 (b)石英晶体多谐振荡器 由于石英晶体振荡器产生得频率很高,要得到秒信号,需采用分频电路。例如,振荡器输出4 MHz信号,先经过4分频变成1 MHz,再经过6次10分频计数器,便可得到1Hz得方波信号作为秒脉冲。 (2)计数器 把秒脉冲信号送入秒计数器个位得CP输入端,经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位,“分”个位、十位,以及“时”个位、十位得计时。“秒”、“分”计数器为60进制,“时”计数器为24进制。 24进制计数器如图1413所示。当“时”个位计数器输入端CP来到第10个触发脉冲时,该计数器归零,进位端Q D5向“时”十位计数器输出进位信号。当第24个“时”脉冲(来自“分”计数器输出得进位信号)到来时,十位计数器得状态为0010,个位计数器得状态位0100,此时“时”十位计数器得Q B6与“时”个位计数器得Q C5输出为1。两者相与后送到两计数器得清零端R0A与R0B,通过74LS90内部得R0A与R0B与非后清零,完成24进制计数。同理可构成60进制计数器。 CP 来自分计数器 的进位信号 图1413 24进制计数器 (3)译码显示电路 译码驱动器采用8421 BCD码七段译码驱动器74LS48,显示器采用共阴极数七段数码显示器,有关74LS48与七段显示器得使用方法前面已经作了介绍,这里不再赘述。 (4)校时电路 当数字电子钟出现走时误差时,需要对时间进行校准。实现校时电路得方法很多,如图1414所示电路即可作为时计数器或分计数器得校时电路。 图1414 校时电路 现设用该电路作为分计数器得校时电路,图中采用RS触发器作为无抖动开关。通过开关K得接入位置,可以选择就是将“1 Hz信号”还就是将“来自秒计数器得进位信号”送至分计数器得CP端。当开关K置于B端时,RS触发器得输出、,“来自秒计数器得进位信号”被送至分计数器得CP端,分计数器正常工作;需要校正分计数器时,将开关K置于A端,这时RS触发器得输出、,“1 Hz信号”被送至分计数器得CP端,分计数器在“1Hz信号”得作用下快速计数,直至正确得时间,再将开关K置于B端,达到了校准时间得目得。 (5)整点报时电路 电路得设计要求在差10 s为整点时开始每隔1 s鸣叫一次,每次持续时间为1 s,共鸣叫5次,前4次为低音500 Hz,最后一次为高音1 kHz。因为分计数器与秒计数器从59分51秒计数到59分59秒得过程中,只有秒个位计数器计数,分十位、分个位、秒十位计数器得状态不变,分别为Q D4Q C4Q B4Q A4＝0101,Q D3Q C3Q B3Q A3＝1001,Q D2Q C2Q B2Q A2＝0101,所以Q C4＝Q A4＝Q D3＝Q A3＝Q C2＝Q A2＝1不变。设Y1＝Q C4Q A4Q D3Q A3Q C2Q A2,又因为在51、53、55、57秒时Q A1＝1,Q D1＝0,输出500Hz信号f2;59秒时Q A1＝1,Q D1＝1,输出1kHz信号f1,由此可写出整点报时电路得逻辑表达式为:
河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：xxx学号：120701103 专业班级：xxx 课程名称：模拟电子技术基础 学年学期：2 013 —2 014 学年第一学期指导教师：王彦朋蔡明伟 2 0 1 3 年12 月
课程设计成绩评定表
目录 一任务.................................................................................................................. - 1 - 二电路原理图...................................................................................................... - 1 - 三单元电路设计.................................................................................................. - 1 - 1.稳压电源单元电路设计............................................................................... - 1 - 2.正弦波单元电路设计................................................................................... - 2 - 3.方波单元电路设计....................................................................................... - 3 - （1）过零比较器及限幅电路.................................................................. - 3 - （2）反相比例运算放大电路.................................................................. - 4 - 4.三角波单元电路设计................................................................................... - 5 - 四元件明细表...................................................................................................... - 6 - 五安装与调试...................................................................................................... - 7 - 六收获体会.......................................................................................................... - 7 - 七附录.................................................................................................................. - 8 - 八参考文献.......................................................................................................... - 8 -
; 课程设计题目 一．多功能信号发生器的设计（三选一） 设计要求： 1．能输出1~10KHz连续可调的正弦波－方波－三角波。 正弦波峰-峰值U P-P≥6V 方波的峰-峰值U P-P≥10V 三角波的峰-峰值U P-P≥5V 要求用集成运算放大器μA741，LM324或其他型号的运算放大器实现。 2．> 3．能输出1~10KHz连续可调的正弦波－方波－锯齿波。要求同上。 4．能输出1~10KHz连续可调的方波－三角波－正弦波函数转换器。要求同上。 二．带前置放大的音频功率放大器(二选一) 设计要求： 1．前置放大器的放大倍数为10倍，使用双/单路低噪声集成运放NE5532/NE5534、OP-27A，功率放大采用LA4100、或LM386、或其他型号。音量可调，杂音小，有电源退耦，无自激。 2．用集成功放TDA1521、TDA2030A或LM1875等 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源（查功放最低的直流电压）。 三．设计一OCL音频功率放大器 ? 设计任务和要求 1．OCL前面要有推动级。输入信号为ui=10mV, 频率f＝1KHz; 2．额定输出功率Po≥2W； 3．负载阻抗R L=8Ω；失真度γ≤3%； 4．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。 四．设计一OTL音频功率放大器 设计任务和要求 1．OTL前面要有推动级。设音频信号为ui=10mV, 频率f＝1KHz； 2．！ 3．额定输出功率Po≥2W；负载阻抗R L=8Ω；失真度γ≤3%； 4．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。 五．多级低频电压放大器 设计要求：
课程设计任务书 学生：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 温度控制的设计 初始条件： 电阻、二极管、正负12V电源、UA741、电位器、LED、半导体制冷片Tec、继电器、开关 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） 一、设计任务 利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。 二、要求 （1）控制密闭容器空气温度 （2）容器容积>5cm*5cm*5cm （3）测温和控温围：0℃~室温 （4）控温精度±1℃ 三、发挥部分 （1）测温和控温围：0℃~（室温+10℃） 时间安排： 时间安排： （1）第18周理论讲解。 （2）第19周理论设计、实验设计及安装调试。
地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1） 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................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................ II 1 绪论.. (3) 2设计任务及要求 (4) 2.1设计任务及要求 (4) 2.2设计思想 (4) 3 选定方案的论证及整体电路的工作原理 (5) 3.1 设计方案选择 (5) 3.1.1可行方案 (5) 3.1.2 方案讨论和选择 (6) 3.2.1选定半导体制冷器的论证 (7) 3.2.2选定继电器的论证 (7) 3.2.3选定运算放大器的论证 (8) 3.3 整体电路的工作原理 (9) 4单元电路的设计计算、元器件选择及电路图 (10) 4.1 差分放大电路 (10) 4.1.1实验设计中的差分比例放大电路 (12) 4.2同相滞回比较器 (14) 4.2.1实验设计中的滞回比较器 (15) 4.3控制单元 (18) 5 整体电路图、元件及器件明细 (19) 5.1 整体电路图 (19) 5.2 实物图 (20)
自动化与电气工程学院 电子技术课程设计报告 题目数字电压表的制作 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 二○一三年七月
一、课程设计的目的与意义 1.课程设计的主要目的，是通过电子技术综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。 2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能，熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法，并掌握其在电路中的工作原理。 3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。 4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表，量程为-1.99—+1.99，通过七段数码管显示。 二、电路原理图 数字电压表原理图
三、课程设计的元器件 1.课程设计所使用的元器件清单： 2.主要元器件介绍 （1）芯片ICL7107： ICL7107的工作原理 双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字性输出。 它的原理性框图如图所示，它包括积分器、比较器、计数器，控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏，在一个测量周期内，积分器先后对输入信号电压和基
准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较，比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。 ICL7106A/D转换器原理图 计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。 分频器用来对时钟脉冲逐渐分频，得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。 译码器为BCD-7段译码器，将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。 驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。 控制器的作用有三个：第一，识别积分器的工作状态，适时发出控制信号，使各模拟开关接通或断开，A/D转换器能循环进行。第二，识别输入电压极性，控制LED 数码管的负号显示。第二，当输入电压超量限时发出溢出信号，使千位显示“1" ，其余码全部熄灭。 钓锁存器用来存放A/D转换的结果，锁存器的输出经译码器后驱动LED 。它的每个测量周期自动调零（AZ）、信号积分（INT）和反向积分（DE）三个阶段。
模拟电子技术基础实验报告 姓名:蒋钊哲 学号:2014300446 日期:2015、12、21 实验1:单极共射放大器 实验目的: 对于单极共射放大电路,进行静态工作点与输入电阻输出电阻的测量。 实验原理: 静态工作点的测量就是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号(通过隔直电容 将输入端接地)时,测量晶体管集电极电流I CQ 与管压降V CEQ 。其中集电极电流有两种测量 方法。 直接法:将万用表传到集电极回路中。 间接法:用万用表先测出R C 两端的电压,再求出R C 两端的压降,根据已知的R E 的阻值,计 算I CQ 。 输出波底失真为饱与失真,输出波顶失真为截止失真。 电压放大倍数即输出电压与输入电压之比。 输入电阻就是从输入端瞧进去的等效电阻,输入电阻一般用间接法进行测量。 输出电阻就是从输出端瞧进去的等效电阻,输出电阻也用间接法进行测量。实验电路:
实验仪器: (1)双路直流稳压电源一台。 (2)函数信号发生器一台。 (3)示波器一台。 (4)毫伏表一台。 (5)万用表一台。 (6)三极管一个。 (7)电阻各种组织若干。 (8)电解电容10uF两个,100uF一个。 (9)模拟电路试验箱一个。 实验结果: 经软件模拟与实验测试,在误差允许范围内,结果基本一致。 实验2:共射放大器的幅频相频 实验目的: 测量放大电路的频率特性。 实验原理: 放大器的实际信号就是由许多频率不同的谐波组成的,只有当放大器对不同频率的放大能力相同时,放大的信号才不失真。但实际上,放大器的交流放大电路含有耦合电容、旁路电容、分布电容与晶体管极间电容等电抗原件,即使得放大倍数与信号的频率有关,此关系为频率特性。 放大器的幅频特性就是指放大器的电压放大倍数与输入信号的频率之间的关系。在一端频率范围内,曲线平坦,放大倍数基本不变,叫作中频区。在中频段以外的频率放大倍数都会变化,放大倍数左右下降到0、707倍时,对应的低频与高频频率分别对应下限频率与上限频率。 通频带为: f BW=f H-f L 实验电路:
模电课程设计题目 1.直流稳压电源设计 （1）任务与要求 设计制作一串联型连续可调直流稳压电源 （2）主要技术指标与要求： ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②最大输出电流Icm=300mA； ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。 2．多功能三角波产生器 要求： 运用集成运算放大器为主要器件，设计—个三角波产生电路。 （1）设计任务 设计制作一台能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。 （2）设计要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz∽20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±10V，失真度小于2%； ③方波幅值为10V； ④三角波峰-峰值为20V； ⑤各种波形幅值均连续可调； ⑥设计电路所需的直流电源。 3．三极管β值测量分选仪 （1）任务与要求 ①设计对小功率硅三极管的直流电流放大系数β进行测量的分选仪； ②β值的范围分5档：1∽50，50∽100，100∽150，150∽200，200∽250。 4．OCL功率放大器 （1）任务与要求 ①采用全部或部分分立元件（末级必须用分立元件）设计一OCL音频功 率放大器； ②额定输出功率Po≥1W； ③负载阻抗RL=8Ω； ④失真度γ≤3%； ⑤3dB带宽20∽30KHz； ⑥输入灵敏度不低于150mV； ⑦可使用实验室电源。
5．脉冲调宽型伺服放大器 （1）任务与要求 设计一脉冲调宽伺服放大器。驱动直流伺服电机工作； （2）主要技术指标： ①伺服电机额定电压为6V，额定电流为300mA； ②可实现电机无级可逆调速，调速范围为0∽额定值； ③伺服放大器输出脉冲频率为1KHz。 6．声控走廊灯开关 要求： （1）办公楼或居民楼应用的声控开关； （2）白天光线充足时，灯不亮； （3）晚上光线暗，如无人声，灯不亮；若有人声，则亮。 7.扩音机设计 设计要求：设计5W的双声道功率扩音机，不失真功率为5W，频率响应在20 Hz 和20k Hz之间，输入阻抗大于50 千欧，输入电压小于5毫伏，音调控制范围低音为100 Hz，高音为10k Hz。 设计提示：
模电课程设计报告 LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08-
模拟电路课程设计 题目：OCL功率放大器 学院：信息学院 专业：自动化 班级学号： 学生姓名： 指导教师;
目录
一、课程设计任务及要求 1、设计目的 ①学习OCL功率放大器的设计方法 ②了解集成功率放大器内部电路工作原理 根据设计要求,完成对OCL功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 ④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 ⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 2、设计指标 ①频率响应:50Hz≤f≤20KHz ②额定输出功率:P o=8W ③负载电阻:R L=8Ω ④非线性失真尽量小 ⑤输入信号:U i<=100mv
3、设计要求 （1）进行方案论证及方案比较 （2）分析电路的组成及工作原理 （3）进行单元电路设计计算 （4）画整机电路图 （5）写出元件明细表 （6）小结和讨论 （7）写出对本设计的心得体会 分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。 4、制作要求 论证并确定合理的总体设计方案，绘制结构框图。 5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。 总体方案分解成若干子系统或单元电路，逐个设计，计算电路元件参数；分析工作性能。
6、完成整体电路设计及论证。 7、编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 二、总体方案设计 1、设计思路 功率放大器的作用是给负载R l提供一定的输出功率，当R I一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使其输出端得到不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压增益，输入和输出阻抗等，输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同，它主要要求获得一定的不失真（或