模拟电路实习报告.
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一、整体设计要求、步骤及报告要求
A、设计要求
1.电路原理图绘制正确(或仿真电路图;
2.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法;
2.电路仿真达到技术指标。
3. 完成实际电路,掌握电路的指标测试方法;
4.实际电路达到技术指标。
B、设计步骤
1.原理了解,清楚设计内容。
2.原理及连线图绘制,仿真结果正确。
3.安装实际电路。
4.调试,功能实现。
5.教师检查及答辩。
6.完成设计报告。
C、实验报告要求
1.画图要求:
1原理图(草图要清楚,标注元件参数
2正式原理图、接线图: A4打印EWB画图。
3要求用统一格式封面; 4使用中原工学院课程设计报告专用纸。
5图要顶天立地,均匀分布,合理布局
2.课程设计报告要求
a.题目:
b.设计任务及技术指标
c.设计内容及原理
d.设计步骤和方法(仿真、实际电路分别来写
e.安装与调试
f.电路的指标结果(仿真、实际电路分别来写
g.所用仪器和设备
h.参考文献
二、函数信号发生器
(一、设计任务
设计一函数信号发生器,能输入方波和三角波两种波形。
(二、主要技术指标
1、输出为方波和三角形两种波形,用开关切换输出;
2、输出电压均为双极性;
3、输出阻抗均为50Ω
4、输出为方波时输出电压峰值为0—5V可调,输出信号 频率为200Hz—2KHz可调。
5、输出为三角波时输出电压峰值为0—5V可调,输出信
号频率为200Hz—2KHz可调。
(三、设计内容和原理
设计内容是要求设计一个函数信号发生器,能输出方波和三角波两种波形。而且幅度可以调节,有技术指标可以知道,两个波形发生电路可以共用一个限幅电路。所以,可以得到此电路可有这两部分组成:方波发生电路,三角波发生电路,
1、方波发生电路原理图及原理
a、运算放大器的选择:双电源、741
b、电源电压选择:12V
c、稳压二极管的选择:IN4740
d、频率参数选择
输出信号的频率为200—2KHz可调,决定信号的频率元件有
R f1、R f2、C 、R2、R1。
T=2R f CIn(1+2R2/R1 R f=R f1+R f2
f=1/T=1/2R f Cln(1+2R2/R1
可取R1/R1+R2=0.47,则f=1/2R f C=1/2(R f1+R f2C,即
R1=4.7KΩ,R2=5.1KΩ。
电容可取1uf以下的,R f可取几千欧到几百千欧之间,为使频率可调,选择R f2为电位器。R f2最小时,应有 f=1/2R f C=1/2R f1C=2000Hz,R f2最大时,应有
f=1/2R f C=1/2(R f1+R f2C=200Hz。
若取C=0.033uf,计算出R f1=7.6KΩ,R f2=68.4KΩ。
e、幅度参数选择
输出信号的幅度为0—5V可调,决定信号的幅度元件为R4、R5的参数,由于输稳压管的电压幅度为10V,所以要使R5是R4的一半,达到降压的目的,选择R4=10KΩ,R5=4.7KΩ的电位器。
2三角形发生电路原理图及原理
a、运算放大器、电源电压、稳压二极管的选择同方波信号发生器相同。
b、频率参数选择
输出信号的频率为200—2KHz可调,决定信号的频率元件有R7、R4、C 、R2、R1。
T=4R1(R4+R7C/R2
f=R2/4R1(R4+R7C
可取R1/R2=1,则f=1/4(R4+R7C。
取R1=10K,R2=10K,则Uom=(R1/R2Uz=Uz。
电容可取1uf以下的,R4+R7可取几千欧到几百千欧之间,为使频率可调,选择R7为电位器。R7最小时,应有
f=1/4(R4+R7C=1/4R4C=2000Hz,R7最大时,应有
f=1/4(R4+R7C=200Hz。 若取C=0.033uf,计算出R7=3.8KΩ,R f2=34.2KΩ。
c、幅度参数选择
输出信号的幅度为0—5V可调,决定信号的幅度元件为R8、R9的参数,由于输稳压管的电压幅度为10V,所以要使R9是R8的一半,达到降压的目的,选择R8=10KΩ,R9=4.7KΩ的电位器。
(四、电路仿真调试
完成电路初步设计后,再对电路进行方正调试,目的是为了观察测量电路的性能指标并调整部分元件的参数,从而各项指标的要求。
(五、PCB图设计与生成
1、由仿真电路直接生成网络表
2、调用protel—PCB,并进行元件合理布局;
3、调用网络表,并自动布线;
4、PCB图的人工调整;
5、打印输出。
方波发生器原理图
三角波发生器原理图
方波—三角波总电路原理图
(六、电路焊接与装配
1元件老化与抽样检验
2元器件预处理
3基于PCB版的元器件焊接与电路装配
1实践制作工具及仪器仪表
电烙铁一把、焊锡丝、镊子一把、钳子一把、普通万用表一只、双路直流稳压电源、双综示波器一台、电线。
2、实践制作过程
a、识读函数信号发生器电路原理图和电路图
b、在电路板上找相应的元件的位置,将元件排列成行
c、边插边焊接的方法,依次焊接好元器件(注意二极管正负极和集成运算放大器的管脚方向。
D、检查焊接电路中的元器件是否有虚焊、漏焊以及元器件的极性是否正确。
E、通电试验、观察电路通电情况。
3、焊接步骤如下:
⑴步骤一:准备施焊
要求烙铁头保持干净,无焊渣等物,并在表面镀有一层焊锡。
⑵步骤二:加热焊件
烙铁头靠在两焊件的连接处,加热整个焊件全体,时间大约为1 ~ 2 秒钟。元器件引线与焊盘要同时均匀受热。 ⑶步骤三:送入焊丝
焊件的焊接面被加热到一定温度时,焊锡丝从烙铁对面接触焊件。⑷步骤四:移开焊丝
当焊丝熔化一定量后,立即向左上 45°方向移开焊丝。
⑸步骤五:移开烙铁
焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后,向右上 45°方向移开烙铁,结束焊接。
焊接过程中应当注意安全,切忌用手直接试电烙铁的温度。
(七、实验电路测试与改进
选择测量仪表仪器,对电路进行实际测量与调试。
1、安装方波—三角波产生电路
1把两块741集成块插入板中,注意布局。
2分别把各电阻放入适当位置,尤其注意电位器的接法。
3按图接线,注意直流源的正负极接地位置。
2、调试方波—三角波产生电路
1接入电源后,用示波器进行双综观察。
2调节RP1,使三角波的幅值满足指示要求。
3调节RP2,微调波形频率。
4调节示波器各指标达到要求后进行下一步安装
3、把电路接好,进行整体测试观察。针对各阶段出现的 问题,逐个排查,使其满足实验要求。
(八、所用仪器和设备
电阻: 1k 5个 1.3k 1个
2.4k 1个 4.7k 4个
5.1k 1个
6.8k 1个
10k 2个
电位器: 503 1个 104 1个
502 1个
电容: 0.033uf 2个
稳压管: 1N4740 4个
741运算放大器 2个
电路板 1块
元器件测量方法(元件脱离线路板
1电容
[有极性电容]使用指针表电阻档,黑表笔接电容正,红笔接负,指针较快的达到一个很大的阻值,然后慢慢的又回到一个固定的值为正常(电容充放电。数字表或者电容表可以直接测量电容的容值,偏差不大为正常。
[无极性电容]数字表或者电容表可以直接测量电容的容值,偏差不
大为正常;另外可以自己搭个电路测量,用三极管的两极放大加个指示灯显示。 2电阻
用电阻档测量阻值是否正确。
3二极管
使用指针表电阻档,二极管p极接正,n极接负,会有一定的阻值;反之则没有为正常。
4三极管
[中、小功率三极管的检测]
(a 判定基极。用万用表r×100或r×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定
被测三极管为pnp型管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为npn型管。(b 判定集电极c和发射极e。(以pnp为例将万用表置于r×100或r×1k挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,
黑表笔所接管脚为发射极。三极管也可以使用直流参数测试表来测试。
(九、电路的指标结果
用示波器检验电路,得出所得波形,分别为方波与三角波。得到的方波最大频率为1.8KHZ,最小频率为220HZ,最大幅值为4.4V,最小幅值为0V. 得到的三角波最大频率为2.5KHZ,最小频率为200HZ,最大幅值为8.4V,最小幅值为0V.
三、实验评价与问题分析 1、理论知识掌握尚不牢固
由于对模拟电子技术课程的学习不扎实,导致了在对课程设计函数发生器原理的理解上存在困难。例如不能弄清楚部分电阻与电容在电路中的所起的作用。另外由于知识面较窄,有部分元件的工作原理未能够理解。由于对安全知识的缺乏,本次实验过程,还存
在对调试重要性认识不够的问题。我们在制作完成函数信号发生器后,没有进行检查。
2、缺乏锻炼,焊接技艺不娴熟
由于我们平时基本未能够接触到焊接,所以在本次实验中显得经验不足。存在了电烙铁操作不正确,焊接过程浪费了较多焊锡,元件焊接不美观等问题。焊接过程中电烙铁多次碰到了电线、塑料等易燃品,所幸发现及时,未损坏物品,未造成危险;剪引脚时方法不正确导致剪断的引脚射出。
3、问题的解决
在动手制作之前,应当详细复习相关知识,了解用函数发生器的工作原理,认真学习焊接技巧。实验前做好实验计划,提高工作效率。务必注意重视制作过程中的安全问题,电烙铁温度较高不可触碰到电线,因此在进行焊接之前应当整理好桌面。
四、实验体会与感想
“实践是检验一切真理的唯一标准”,我想这句话不仅仅在中国社会主义建设上是正确的,也是同样适用于学习的过程。模拟电子技术是和我们日常生活关系相当密切的,在这学期学习完成该课程后,我便了解到了其对用电器的重要性。同时,我们也渴望将自己
所学的知识运用到现实生活中,渴望拥有自己制作的用电器,渴望成功之后的喜悦。当然,最重要的是自己动手制作可以让我们更透彻地掌握课本的知识,提高我们的动手能力。
