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前言本次电子课程设计的主要内容分为数字电子部分和模拟电子部分。
其中，数字电子部分为三位二进制加法计算器设计和串行数据检测器的设计；模拟电子部分为电压并联反馈电路和多级放大电路。
《电子课设》，是电子技术实验教学中的一个重要环节，它以数字电子技术、模拟电子技术为理论基础，根据课题任务的具体要求，由学生独立完成方案设计、EDA模拟、硬件组装、实际调试和撰写总结报告等一系列任务，具有较强的综合性，可以大大提高学生运用所学理论知识实际解决问题的能力。
对于电子技术课程设计的特点，本次试验设计采用了加拿大EWB（Multisim）软件，既能加强学生对理论知识的掌握及提高解决实际问题的能力，又能为课堂教学及教学方法和手段的改革增添活力。
目录模拟电子设计部分一. 课程设计目的及要求 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的要求 (3)二.设计任务及所用Multisim软件环境介绍 (4)2.1设计任务 (4)2.2Multisim软件环境介绍 (4)三. 课程任务设计，设计，仿真 (5)3.1单管共射放大电路 (5)3.2 差分放大电路 (9)数字电子设计部分一. 课程设计目的及要求 (12)1.1 课程设计的目的 (12)1.2 课程设计的要求 (12)二. 课程任务分析、设计 (13)2.1三位二进制同步减法计数器 (13)2.2串行数据检测器 (16)四. 设计总结和体会 (21)五. 参考文献 (22)模拟电子技术课程设计报告一. 课程设计目的及要求1.1 课程设计的目的1.学会在Multisim软件环境下建立模型2.熟悉Multisim的基本操作3.熟练掌握Multisim设计出的仿真电路4.掌握分析仿真结果1.2 课程设计的要求根据设计任务，从选择设计方案开始，进行电路设计；选择合适的器件，划出设计电路图；通过安装、调试，直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理，走线清晰，工作可靠。
共射极单管放大器模拟仿真实验报告一、实验目的（1）掌握放大器静态工作点的调试方法，熟悉静态工作点对放大器性能的影响。
（2）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
（3）熟悉低频电子线路实验设备，进一步掌握常用电子仪器的使用方法。
二、实验设备及材料函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理图3.2.1 共射极单管放大器电阻分压式共射极单管放大器电路如图3.2.1所示。
它的偏置电路采用（R W+R1）和R2组成的分压电路，发射极接有电阻R4（R E），稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ，经过放大在输出端即有与U i 相位相反，幅值被放大了的输出信号U o，从而实现了电压放大。
在图3.2.1电路中，当流过偏置电阻R1和R2的电流远大于晶体管T的基极电流I B 时（一般5~10倍），则它的静态工作点可用下式进行估算（其中U CC为电源电压）：CC 21W 2BQ ≈U R R R R U ++ （3-2-1）C 4BEB EQ ≈I R U U I -=（3-2-2） )(43C CC CEQ R R I U U +=- （3-2-3）电压放大倍数 beL3u ||=r R R βA - （3-2-4） 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += （3-2-5） 输出电阻 3o ≈R R （3-2-6） 1、放大器静态工作点的测量与调试 （1）静态工作点的测量测量放大器的静态工作点，应在输入信号U i = 0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的万用表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
一般实验中，为了避免测量集电极电流时断开集电极，所以采用测量电压，然后计算出I C 的方法。
例如，只要测出U E ，即可用EEE C ≈R U I I =计算出I C （也可根据CC CC C R U U I -=，由U C 确定I C ），同时也能计算出U BE = U B -U E ，U CE = U C -U E 。
EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一．实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点，要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。
在此状态下测试：①电路静态工作点值；②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二．单级放大电路原理图单级放大电路原理图三．饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点：i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=四．三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图：dx=，dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五．输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图：v= ，i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图：v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六．幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七．实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时，会出现失真，但加一个小电阻即可减少偏差。
课程设计报告题目：单管放大器的设计与仿真学生姓名：学生学号：系别：专业：电子信息工程届别：指导教师：电气信息工程学院制2013年3月淮南师范学院电气信息工程学院2014届电子信息工程专业课程设计报告目录引言……………………………………………………………1任务与要求…………………………………………………2系统方案制定………………………………………………3系统方案设计与实现………………………………………4系统仿真和调试……………………………………………5数据分析……………………………………………………6总结…………………………………………………………7参考文献……………………………………………………8附录…………………………………………………………第1 页单管放大器的设计与仿真学生:指导教师：电气信息工程学院电子信息工程专业引言：放大现象存在于各种场合中，例如，利用放大镜放大微小的物体，这是光学中的放大；利用杠杆原理用小力移动重物，这是力学中的放大；利用变压器将低电压变换为高电压，这是电学中的放大。
而作为电子电路中的放大晶体管放大器是放大电路的基础【1】，也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目，实验内容涉及方面广泛。
本文已常见的作为集成运放电路的中间级的共射放大电路为讨论对象，一方面，对具体包括模拟电路的一般设计步骤、单管共射放大电路设计方案的拟定、静态工作点的设置与电路元件参数的选取、放大电路性能指标的测量、稳定静态工作点的措施等做阐述。
本文采用的是分压式电流负反馈偏置电路设计成的共发射极放大器，对分压式电流负反馈偏置电路能稳定静态工作点的原理作了说明，并将对晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大电路的性能指标与测试方法、放大器的调试技术做阐述。
介绍模拟电子电路的一般设计方法和思路，以及Multsim 和Matlab软件的一些基本操作和仿真功能。
淮南师范学院电气信息工程学院2014届电子信息工程专业课程设计报告第 3 页1任务与要求 1.1设计的任务：本文采用的是分压式电流负反馈偏置电路设计成的共发射极放大器，对分压式电流负反馈偏置电路能稳定静态工作点的原理作了说明，并将对晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大电路的性能指标与测试方法、放大器的调试技术做阐述。
实验一单极放大电路的设计与仿真一、实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。
2. 调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3. 加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。
测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益4. 测电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二、实验报告要求1.给出单级放大电路原理图。
2.给出电路饱和失真、截止失真、和不失真时的输出信号波形图，并给出三种状态下电路静态工作点值。
3.给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图，给出测试结果并和看理论计算值进行比较。
4.给出电路的幅频和相频特性曲线，并给出电路的f L、f H值。
5.分析实验结果三、实验步骤1实验原理图2电路饱和失真截止失真最大不失真<1>饱和失真时的波形描述：此时滑动变阻器调为10%其静态工作点：由图得 I(BQ)=172.52300u I(CQ)=883.65600uU(BEQ)=U5-U7=0.63257V U(CEQ)=U3-U7=0.05327V<2>截止失真时的波形在描述：此时滑动变阻器滑到47%其静态工作点为由图得 I(BQ)=2.92160uA I(CQ)=615.90300uAU(BEQ)=U5-U7=0.61423V U(CEQ)=U3-U7=4.22668V<3>最大不失真波形描述：此时电压为 8MV 滑动变阻器滑到28%其静态工作点为：由图得 I(BQ)=4.26490uA I(CQ)=875.44100uAuU(BEQ)=U5-U7=0.62422V U(CEQ)=U3-U7=0.98933V可得100*28%+5=32KΩ3 1mv不失真情况下输入电阻、输出电阻和电压增益电路图静态工作点<1>输入电阻表的读数输入电阻为测量值是999.972ⅹ1000÷237.431=4.211kΩ理论值为 Ri=RB//(hie+(1+β)RE)=13.037*6.296/（13.037+6.296）=83.081/19.333=4.2456 kΩHie=200+26mv/IB=200+6096=6296=6.296kΩRB=32ⅹ22/(32+22)=13.037K Ωβ=IC÷IB=205.266相对误差（4.2456-4.211）/4.2456=0.8%误差分析：器件存在误差，存在0.8%的误差是在允许范围内<2>输出电阻表的示数是输出电阻测量值是999.972ⅹ1000÷135.143=7.4kΩ理论值是R2=7.9KΩ相对误差（7.9-7.4）÷7.9=6.3%误差分析：理论值是近似等于RC的所以存在误差，再加上实际器件存在百分之几的误差。
单管放大电路仿真实验报告实验目的：通过搭建单管放大电路并进行仿真实验，掌握单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
实验器材：电脑、仿真软件（如Multisim、Proteus等）、电源、电阻、电容、二极管、NPN型晶体管、示波器等。
实验原理：共发射极放大模式是指输入信号与晶体管的发射极之间相连，通过控制基极电压来控制管中的电流，从而实现放大作用。
在这种模式下，晶体管的电压放大倍数为低阻输入电阻和高阻输出电阻之商。
共集极放大模式是指输入信号与晶体管的集电极之间相连，通过控制基极电流来控制输出信号的幅度。
晶体管在该模式下的输入电阻很高，输出电阻很低，所以适合用于电压放大和阻抗匹配。
实验步骤：1.搭建共发射极放大模式的单管放大电路。
按照晶体管型号的参数表和电路要求，选择合适的电阻值、电容值和电源电压，并按照电路图进行连线。
2.通过仿真软件验证电路是否正确。
打开仿真软件，选择合适的元件连接到电路中，并设置电路参数。
然后运行仿真，观察输出波形和电流电压等参数。
3.测量并记录电路中各元件的电流、电压值。
使用示波器测量输入信号波形和输出信号波形，记录各点的幅度值。
4.通过仿真结果和实测数据，计算电路的增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数。
并与理论值进行比较，分析误差原因。
5.调整电路参数，观察电路各项指标的变化，并进行比较分析。
实验结果：根据实验步骤进行操作后，我们得到了如下实验结果：1.得到了理论计算出的电路增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数，并与仿真结果进行比较。
2.经过调整电路参数的实验，观察到电路中各项指标的变化，并进行了比较分析。
3.实测数据与仿真结果基本吻合，分析了误差产生的原因。
结论：通过单管放大电路的仿真实验，我们掌握了单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
我们发现，实验结果与理论计算值基本吻合，说明了我们所搭建的电路正确。
课程设计报告题目：单管放大器的设计与仿真学生姓名：学生学号：系别：专业：电子信息工程届别：指导教师：电气信息工程学院制2013年3月目录引言……………………………………………………………1任务与要求…………………………………………………2系统方案制定………………………………………………3系统方案设计与实现………………………………………4系统仿真和调试……………………………………………5数据分析……………………………………………………6总结…………………………………………………………7参考文献……………………………………………………8附录…………………………………………………………单管放大器的设计与仿真学生:指导教师：电气信息工程学院电子信息工程专业引言：放大现象存在于各种场合中，例如，利用放大镜放大微小的物体，这是光学中的放大；利用杠杆原理用小力移动重物，这是力学中的放大；利用变压器将低电压变换为高电压，这是电学中的放大。
而作为电子电路中的放大晶体管放大器是放大电路的基础【1】，也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目，实验内容涉及方面广泛。
本文已常见的作为集成运放电路的中间级的共射放大电路为讨论对象，一方面，对具体包括模拟电路的一般设计步骤、单管共射放大电路设计方案的拟定、静态工作点的设置与电路元件参数的选取、放大电路性能指标的测量、稳定静态工作点的措施等做阐述。
本文采用的是分压式电流负反馈偏置电路设计成的共发射极放大器，对分压式电流负反馈偏置电路能稳定静态工作点的原理作了说明，并将对晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大电路的性能指标与测试方法、放大器的调试技术做阐述。
介绍模拟电子电路的一般设计方法和思路，以及Multsim 和Matlab软件的一些基本操作和仿真功能。
1任务与要求 1.1设计的任务：本文采用的是分压式电流负反馈偏置电路设计成的共发射极放大器，对分压式电流负反馈偏置电路能稳定静态工作点的原理作了说明，并将对晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大电路的性能指标与测试方法、放大器的调试技术做阐述。
1.2单管放大器设计的要求：（1）V 12CC +=V ,Ω=k 3L R ,10mA i =V ，Ω=600s R（2）40V >A ，k Ω1i >R ，Ω<k 3o R ,Hz 100L <f ，kHz 100H >f（3）温度特性好；bjt 的参数对放大器性能影响小；具有最大不失真动态范围。
1.3单管放大器设计的理论基础： 1）选定电路形式选定为共射放大电路图1.12)选用三极管因设计要求kHz 100H >f ，H f 的指标要求较高。
一般来说，BJT 的T f 愈大，e b'C 、cb'C 愈小，Hf 愈高。
故选定BJT 为2N222，其mA 600CM =I ,V 20(BR)CEO ≥V ,mW 625CM =P .MHz 300T ≥f ，μA 01.0CEO ≤I ,)FE(βh 为60-300。
对于小信号电压放大电路，工程上通常要求β的数值大于V A 的数值，故取β=60。
3）设置静态工作点并计算元件参数由设计要求)(be i i r R R ≈>Ωk 1,取bb'r =200Ω有≈be r CQ(mA)bb'e b'bb'I mA26β+=+r r r mA r R mA I bb i CQ 95.120010002660mV 26)('=-⨯=-<β,取mA 0.2CQ =I取V 7.3V BQ =，V 7.0V BEQ =有k Ω5.10.27.07.3V V BEQBQ =-=-≈CQe I R ，取E24系列（%5±）标称值，k Ω0.1=e R 由图3.1有k Ω24~12210~57.360)105(12）（）（=⨯⨯=-==CQBQ BQ b I V I V R β取E34系列标称值，Ω=K 302b R212b b b CCBQ R R R V V +≈K Ω607.3)7.312(3021=-⨯=-≈BQBQCC b b V V V R R取E24系列标称值，Ω=K 571b RΩ=⨯+=+=98022660200)mA (mV 26'CQ bb be I r r β由L c L R R R //'=，有K Ω65.06098.040A beV '≈⨯==βr R LK Ω14.165.0365.03L 'L 'L ≈-⨯≈-=R R R R R L c取E24系列标称值，K Ω2=c R放大电路的通频带主要受电路中存在的各种电容的影响，H f 主要受BJT 结电容及电路中分布电容的限制;L f 主要受耦合电容b1C 、b2C 及旁路电容e C 的影响。
要严格计算b1C 、b2C 及e C 同时作用对L f 的影响，计算较为复杂。
通过分析可知，b1C 、b2C 、e C 愈大，L f 愈低，因此，在工程设计中，为了简化计算，通常采用以b1C 或b2C 或e C 单独作用时的转折频率作为基本频率，再降低若干倍作为下限频率的方法，电容b1C 、b2C 、e C 单独作用时对应的等效回路分别如图4.3（a ）、（b ）、（c ）所示。
如果设计要求中，L f 为已知量，则可按下列表达式估算：)(21)103(be s L b1r R f C +-≥ （a ）)(21)103(L c L b2R R f C +-≥π （b ）)1//(21)31(bes eL e βπ++-≥r R R f C （c ）一般常取b2b1C C =，可在式中选用回路电阻较小的一式计算。
由于)()(L c be s R R r R +<+，故取b2b1C C =，有F)6.8~6.2()1240600(10021)10~3()(21)10~3(be S L b2b1μππ≈-⨯⨯⨯=+≥=r R f C C取F/25V 10b2b1μ==C C ，有F)159~53()6011240600//1600(10021)3~1()1//(21)3~1(bes e L e μπβπ≈++⨯⨯⨯≈++≥r R R f C取F/25V 100e μ=C2系统方案制定3单管放大器的系统方案设计： 3.1 Multsim 软件介绍NI Multisim10软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA 工具软件。
作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim10 是一个完整的集成化设计环境。
multisim10作为著名的电路设计与仿真软件，不需要真实电路环境介入，具有仿真速度快，精确度高，准确，形象等优点【2】。
本文利用multisim10软件进行实验仿真，具体对共射放大电路进行了静态工作点仿真分析、动态分析、瞬态特性分析、灵敏度分析、参数扫面分析，可以动态直观地观察不同参数对放大电路性能指标的影响，对理解实验原理，熟悉实验过程具有很大的帮助，了解了multisim10仿真软件的一些基本仿真功能和应用，提高了运用multisim10实际动手进行电路仿真操作的能力。
NI Multisim10计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。
可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
NI Multisim10软件绝对是电子学教学的首选软件工具3.2用Multsim软件画电路图的步骤1.打开Multsim10运用程序。
2.点击File下的New,选择Schematic Capture新建一个界面。
3.在新建界面的右方选择Oscilloscope,用鼠标左键单击，将其移至绘制电路图区合适的位置，再次单击鼠标左键确定。
4.将鼠标指针移至晶体管器件库图标上，该图标就会变成上凸，并在图标右下方出现该图标的英文名称。
在Component区，借助右侧的滑标，找到2N222，并单击将其选中。
放置绘图区的合适位置。
5.在关闭晶体管器件库之后，按照类似的方法，从基本器件库选取所有需要的电阻类元件及电容类元件等等其他所需元件，放置绘图区的合适位置并按照设计理论设置相关参数，再将其基本器件库关闭。
6.用连线正确的将所有器件连接起来，连接中注意节点的位置。
7.链接好之后，对其进行仿真，进一步验证电路图绘制的正确性。
8.后面的电路图画法将依据以上画法进行。
3.3由以上步骤画出如下设计要求的电路图图3.3.1 实验电路3.5按照3.2的要求依次在Multsim 的平台上画出图5.3.2，图5.3.4由图5.3.2所示测量电路测得信号源的峰值为14.107mV ，实验放大电路的输入端信号峰值为8.367mV,如图所示，则实验电路的输入电阻为：Ω≈-⨯=-=k 46.1367.8107.141367.8S ipsp ip i R V V V R3.3.2（测量输入电阻电路及测量参数）由图5.3.4所示，断开负载电阻L R 后，测得输出电压峰值OLP V ,则实验 电路的输出电阻为：≈-=L OPOLP O )1(R V V R Ω≈⨯-k 4.123)1562.9064651(，略大于设 计指标。
3.3.4（测量断开负载电阻ＲL电路及测量参数）3.4电路工作原理3.1电路工作原理4单管放大器的系统仿真和调试4.1用Multsim实现仿真和调试的步骤（1）在3.2中已经完成的3.3.1电路图的界面单击左上角的开关按钮，打开开关，点击鼠标左键双击电路图中的示波器，在弹出的图5.4Oscilloscope—XSC1的图形界面上，分别调节Scale至500us/Div,10mV/Div,500mV/Div。
这样就会出现如图5.4所示的仿真图。
（2）按照相同的方法在已完成的图3.3.2和图3.3.3的界面上依次仿真出图5.5和图 5.6。
并依次调节Scale至500us/Div,20mV/Div,5mV/Div和500us/Div,2mV/Div,2V/Div。
4.2仿真图如下所示V）图5.4（测量OLP5.5测量（VOP）5.6（测量输出电阻电路及测量参数）4.3系统测试与调试（1） 静态工作点的测试与调整根据设计，组装后的放大电路，通电前应先用万用表的“Ω”挡检测电源间有无短路现象、电路连接是否正确，然后才可接通电源，检测静态工作点。
为调试方便，1b R 可先用5.1Ωk 固定电阻与由1~100Ωk 电位器构成的可变电阻串联后替代，待调试完成后，根据实测阻值，再用相应的固定电阻取代。
