电子电路综合实验讲义(XXXX全)
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实验:观察电容器的充放电现象2020年4月11日1一、电容器充、放电实验电路 1.电路中可以串接:小灯泡——观察亮、暗,以确定有无电流 发光二极管——观察亮、暗,以确定电流方向定值电阻和电流表——观察电流方向和大小变化情况定值电阻和电流传感器、电压传感器——绘制i-t 图和u-t 图,以了解更细致的变化(1)充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板将分别带上等量的异号电荷,这个过程叫做充电。
从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电后,切断与电源的联系,两个极板上的电荷由于互相吸引而保存下来,两极板间有电场存在。
充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。
(2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这个过程叫做放电。
从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。
放电后,两极板间不再有电场,电场能转化为其他形式的能量。
2.要求:会描述电容器充、放电过程中q 、u 、i 、E 等量的变化 熟悉各图像,会分析图像截距、斜率、面积等的物理意义 会根据U-Q 图像求电容器储存的电能,了解半能损失电容概念的建立过程,类似比值定义法建立的概念还有哪些二、影响电容器电容的因素1.静电计是一个电容非常小的电容器,在与平行板电容器具有相同电压时,所带电荷量非常少。
静电计指针张角大小可以表示静电计带电量的大小,也可以表示静电计的电压,等于电容器电压。
2.电容的决定式A b a U =0 E S CAb a S U E +Q -Q实验:观察电容器的充放电现象2020年4月11日.如图所示,某时刻一平行板电容器两板间电场方向向右。
下列叙述正确的是 D .电容器板间电场最强时,电路中电流一定最大2.在测定电容器电容值的实验中,将电容器、电压传感器、阻值为3k Ω的电阻R 、电源、单刀双掷开关按图甲所示电路图进行连接。
)先使开关S 与 端相连,电源向电容器充电,充电完毕后把开关S 掷向 端,电容器放电,直至放电完毕(填写“1”或“2”)。
通信电子线路课程设计—锁相环的测量与应用一、锁相环的组成及工作原理二、CMOS-CD4046数字锁相环内部电路介绍三、环路参数测量四、锁相环的应用--频率合成器锁相环(Phase lock loop)简称PLL,是广泛应用于广播通讯、自动控制、电子检测等领域内的一种功能部件。
随着电子控制技术,自动化程度的不断提高,锁相环部件的应用得到迅速发展。
目前一种价格比较便宜、功能也比较好的CMOS锁相环CD4046(国产的5G4046)应用比较广泛。
本课程设计的目的是使学生通过实际测量锁相环的参数,熟悉一种集成电路锁相环并通过典型应用——频率合成器来巩固、扩展、深化已学理论知识、培养学生把功能电路应用于工程实践的能力。
一、锁相环的组成与工作原理二、CMOS CD4046数字锁相环内部电路介绍三、环路参数测量3.环路同步带和捕捉带的测量同步带和捕捉带分别测量2次,记录2次的测量值,并计算2次测量的平均值。
4.鉴相器测试在环路锁定情况下测量相位比较器P c I和相位比较器P c II的鉴相特性曲线。
测试方法:在环路同步带内14脚接高频信号源,输入正弦波信号,改变14脚输入信号的频率,从小到大变化。
用示波器分别测试14脚和3脚的电压波形,观察它们之间相位差的变化,同时测出9脚对应的输出电压值。
针对相位比较器P c I和相位比较器P c II分别展开测试,测试数据填入下表,分别作出相位比较器P c I和相位比较器P c II的鉴相特性曲线。
表5-1 鉴相器P c I相位差Δθ(弧度)0V d(V)表5-2 鉴相器P c II相位差Δθ(弧度)0V d(V)5.锁相系统静态测量测试环路在锁定状态时,相位比较器输出的误差电压与输入频率之间的关系。
四、锁相环的应用—频率合成器2122。
TPE-D型系列数字电路实验箱数字电子技术实验指导书信息学院2015 年7 月目录第一部分基础实验实验一门电路逻辑功能测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 实验二组合逻辑电路(逻辑运算及全加器)┄┄┄┄┄┄┄5 实验三交通灯报警电路(M u l t i s i m)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 实验四组合逻辑功能器件的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 实验五集成触发器的逻辑功能测试┈┈┈┄┄┈┈┈┈┈12 实验六计数、译码、显示综合实验┄┄┄┄┄┈┈┈┈┈┈┄15 实验七555时基电路的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 实验八D/A、A/D转换器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22第二部分设计性实验题目1编码译码显示电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目2奇/偶校验电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目3巡回检测电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目4声控开关的设计与制作┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目5篮球竞赛24秒定时电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目6电子密码锁┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目7简易频率计的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目8多功能数字钟┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29附录一设计性实验报告格式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30 附录二本讲义所用集成块管脚排列图及部分真值┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31数字电路实验注意事项1.每次实验前,必须预习,并自行设计实验原始记录表格,提交预习报告。
2.每次实验完毕,须做好实验原始记录;关闭所有仪器的电源,关闭电源插座板上的开关;整理实验台,并在学生实验记录本上签名,并记录仪器使用情况。
该项工作作为部分成绩记入实验总成绩。
最后,经老师同意方可离开实验室。
3.做好实验总结报告,准时在下次实验时提交。
4.拨插芯片请使用专用工具,在把芯片插入插座之前,请用镊子将芯片管脚修理整齐,拨芯片须使用起拨器。
电子行业电子电路综合实验讲义简介本讲义旨在介绍电子行业的电子电路综合实验。
电子电路综合实验是电子行业学生必修的实践课程之一,通过实践探究电子元器件和电路的工作原理,锻炼学生的动手能力和解决问题的能力。
实验一:直流电源设计与调试实验目的本实验旨在通过设计和调试直流电源,让学生掌握电源电路的基本原理和设计方法。
设备与材料•变压器•整流二极管•电解电容•稳压二极管实验步骤1.根据规定的输出电压和电流,计算所需的变压器的规格。
2.连接变压器的输入端和输出端,注意极性。
3.接入整流二极管和电解电容,构成整流电路。
4.接入稳压二极管,实现稳压功能。
5.调试电路,测量输出的电压和电流是否满足要求。
实验结果与分析对设计好的直流电源进行调试,测量输出的电压和电流。
根据测量结果,可以分析设计中的偏差和误差,进而优化电源电路的设计。
实验二:放大电路设计与调试实验目的本实验旨在通过设计和调试放大电路,让学生了解放大电路的基本原理和不同类型的放大电路的特点。
设备与材料•二极管•电阻•小信号放大器实验步骤1.选择适当的放大器类型,如共射放大器、共基放大器或共集放大器。
2.根据放大倍数的要求,计算所需的电阻值。
3.搭建放大电路,注意连接的正确性和稳定性。
4.使用信号发生器输入信号,测量输出端的电压和电流。
5.根据测量结果,计算放大倍数并分析实际放大倍数与理论值的差异。
实验结果与分析通过测量输出端的电压和电流,计算放大倍数并分析实际放大倍数与理论值的差异。
根据分析结果,找出可能的影响因素,优化放大电路的设计。
实验三:滤波电路设计与调试实验目的本实验旨在通过设计和调试滤波电路,让学生了解滤波电路的基本原理和常见的滤波器类型。
设备与材料•电感•电容•信号发生器•示波器实验步骤1.选择适当的滤波器类型,如低通滤波器、高通滤波器或带通滤波器。
2.根据滤波器的截止频率和阻带带宽,选择合适的电感和电容。
3.搭建滤波电路,连接信号发生器和示波器。
电路实验指导书电路课程组编写国家电工电子实验教学中心北京交通大学2012电路实验教学可以使学生掌握实验的基本技能和实验方法,从实验数据中找出规律评估问题。
通过电路设计性实验教学,可以使学生提高综合设计能力、工程能力以及分析问题解决问题的能力。
本章在每一个实验题目后面都附有思考题和选做题,供学生参考选做,使优秀学生有发展和创新的空间。
实验一电路元件伏安特性的测试通过对电路基本元件伏安特性的测试,掌握线性电阻和非线性电阻元件的特点及其性能,分析评估在实验中出现误差的原因,加强对相关领域理论的深刻理解,提高工程实践能力。
一、实验目的1. 学会识别常用电路元件的方法2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试方法3. 熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法二、原理说明电路元件的特性一般可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。
电阻元件是电路中最常见的元件,有线性电阻和非线性电阻之分。
实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的“电平移动”电路,而非线性器件却常常有着广泛的使用,例如非线性元件二极管具有单向导电性,可以把交流信号变换成直流量,在电路中起着整流作用。
万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值,因而不能测出非线性电阻的伏安特性。
一般是用含源电路“在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值,进而由公式R=U/I求测电阻值。
1.线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律U=RI,其阻值不随电压或电流值的变化而变化,伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。
图1-1 元件的伏安特性2. 白炽灯可以视为一种电阻元件,其灯丝电阻随着温度的升高而增大。
一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。
通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,即对一组变化的电压值和对应的电流值,所得U/I 不是一个常数,所以它的伏安特性是非线性的,如图1-1(b)所示。
第一部分:电工和电子技术基础(30~35分)包含四个方面:一、电工电路基本知识。
二、磁的基本知识、三、电子(模拟电子、数字电子)四、电力半导体器件。
§1.1电路分析(直流和交流电路)一、直流电路1.基础知识:①:电阻性质:是物质本身的属性;和材料有关系;和形状(长度、截面积)有关系。
题型:导体的对折和拉伸(体积不变)。
②欧姆定律:I=E/R 部分电路I=E/(R+r)全电路题型:对公式进行变化,电源内阻增加,开路电压不变,端电压随内阻变化而变化。
2.简单电路分析:U、I、P、①、串联(等效成)电阻首尾相连I相等U等于各个电阻电压之和R等于各个电阻值之和应用:用于分压②、并联(等效成)电阻首端和尾端分别连接在一起U相等I等于各个并联支路电流之和R:总电阻小于任何一个支路电阻应用:用于分流串联电路中电阻分得的电压与其阻值成正比U1=R1/RΣ题型:1、截面积S1>S3>S2、电流一样大。
产生的热量由于长度没有给,所以无法判断。
2、三个灯泡额定电压都是220V分别为60W、40W、25W串联在一起哪个更亮?25W的更亮。
并联在一起哪个更亮?60W的更亮。
串联时P=I2R(I相等)并联时P=U2/R(U相等)计算:例子、P381 1、图4所示是一个多量程电流表的的电路原理图。
已知表头电阻R g=3750Ω,满刻度时电流I g=40µA,试计算各个分流电阻R A1~R A5。
﹡3、复杂电路分析(1)、基尔霍夫第一定律(节点电流定律):ΣI 入=ΣI出强调:流入和流出指的是参考方向,流入和流出是带符号的。
扩展:封闭曲面I1+I3=I2+I4+I5,-2+4=-3+I4+6,I4=-1A=I B+I CI适用于放大区饱和区和截止区不适合将虚线部分看作一个节点,那么I入=0A所以I=0A。
③基尔霍夫第二定律(回路电压)在任何时刻沿任何回路一周,电压代数和为0。
ΣE(提供)=ΣIR(消耗)强调:代数和、正负判断。
《探究串、并联电路中的电压》讲义一、电路与电压的基本概念在我们的日常生活中,电无处不在。
从点亮的灯泡到运行的电子设备,都离不开电路。
那么,什么是电路呢?简单来说,电路就是电流通过的路径。
它由电源、导线、开关和用电器等组成。
而电压呢,它是形成电流的原因。
就好比水在水管中流动需要水压一样,电荷在电路中移动就需要电压。
电压通常用字母“U”表示,单位是伏特(V)。
要深入探究串、并联电路中的电压,我们首先得清楚什么是串联电路和并联电路。
二、串联电路串联电路,就像是一串糖葫芦,各个元件依次首尾相连,没有分支。
在串联电路中,电流只有一条路径。
我们来做一个实验,假设我们有两个电阻 R1 和 R2 串联在电路中,电源电压为 U 总。
通过实验测量和理论分析,我们会发现这样一个规律:在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,即 U 总= U1 + U2 。
这是为什么呢?我们可以这样理解,电荷在串联电路中依次通过各个元件,就像接力赛中的运动员依次传递接力棒,每个运动员都要消耗一部分能量,对应到电路中,每个电阻都会分担一部分电压。
三、并联电路与串联电路不同,并联电路就像是多条并行的道路,各个元件的两端分别连接在一起,电流有多个分支。
同样做一个实验,假设有两个电阻 R3 和 R4 并联在电路中,电源电压仍为 U 总。
经过测量和分析,我们得出:在并联电路中,各支路两端的电压都相等,且等于电源电压,即 U3 = U4 = U 总。
这是因为在并联电路中,各个支路的两端直接与电源相连,就如同多个水龙头同时接到一个大水管上,每个水龙头处的水压(相当于电压)是相同的。
四、串、并联电路中电压特点的应用了解了串、并联电路中电压的特点,对我们的实际生活有很大的帮助。
比如,在家庭电路中,灯泡通常都是并联连接的。
这是因为并联电路中各支路电压相等,这样每个灯泡都能获得相同的电压,从而正常发光。
如果是串联连接,由于电压会被各个灯泡分担,很可能导致灯泡亮度不足甚至无法发光。
电力电子技术讲义电力电子技术讲义目录第1章电力电子器件 (3)第2章整流电路 (18)第3章逆变电路 (30)第4章直流直流变流电路 (39)第5章PWM控制技术 (45)第1章电力电子器件1.1电力二极管1. 电力二极管的基本特性电力二极管是指可以承受高电压大电流具有较大耗散功率的二极管,它与其他电力电子器件相配合,作为整流、续流、电压隔离、钳位或保护元件,在各种变流电路中发挥着重要作用;它的基本结构、工作原理和伏安特性与信息电子电路中的二极管相同,以半导体PN结为基础;主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管;由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成,从外形上看,大功率的主要有螺栓型和平板型两种封装,小功率的和普通二极管一致。
图1-1 电力二极管的外形、结构和电气图形符号a) 外形b) 结构c) 电气图形符号2.电力二极管的基本特性静态特性,主要是指其伏安特性。
正向电压大到一定值(门槛电压UTO ),正向电流才开始明显增加,处于稳定导通状态。
与IF对应的电力二极管两端的电压即为其正向电压降UF。
承受反向电压时,只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。
动态特性,因为结电容的导致电压-电流随时间变化,这就是电力二极管的动态特性,并且往往专指反映通态和断态之间转换过程的开关特性,由正向偏置转换为反向偏置。
电力二极管并不能立即关断,而是须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断图1-2 电力二极管的伏安特性能力,进入截止状态。
在关断之前有较大的图1-3 电力二极管的动态过程波形 a)正向偏置转换为反向偏置b)零偏置转换为正向偏置反向电流出现,并伴随有明显的反向电压过冲。
延迟时间:td=t1-t0电流下降时间:tf =t2- t1反向恢复时间:trr=td+ tf恢复特性的软度: tf /td ,或称恢复系 数,用Sr 表示。
由零偏置转换为正向偏置,先出现一个过冲UFP ,经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值(如2V )。
实验一、集成运算放大器的基本应用一、实验目的1. 研究用集成运算放大器组成的比例求和电路的特点及性能。
2. 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、预习要求1. 复习集成运放线性应用部分内容,并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。
2. 在反相加法器中,如和均采用直流信号,并选定= -1 V ,当考虑到运算放大器的最大1i u 2i u 2i u 输出幅度(±12 V )时,则的大小不应超过多少伏?1i u 3. 为了不损坏集成块,实验中应注意什么问题?三、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分和对数等模拟运算电路。
1.理想运算放大器特性在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化。
满足下列条件的运算放大器称为理想运放:开环电压增益 ;∞=Vd A 输入阻抗 ;∞=i R 输出阻抗 ;0=o R 带宽;∞=BW f 失调与漂移均为零等。
失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压与输入电压之间满足关系式o U)(-+-=U U A U Vd o 由于,而为有限值,因此,。
即,称为“虚短”。
∞=Vd A o U V U U 0≈--+-+≈U U (2)由于,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即,称为“虚断”。
这∞=i R 0==-+i i 说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
在应用集成运算放大器时,需要知道它的几个引脚的用途。
图4-0所示的是µA470集成运算放大器的外形、引脚和符号图,它有双列直插式[ 图4-0(a )]和圆壳式两种封装。
这种运算放大器需要与外电路相接的是通过7个引脚引出的。
数字电子技术实验讲义万用表及实验箱使用一、万用表使用重点讲解:1、电压和电阻测量2、“HOLD”数据保持按钮3、自动关闭功能4、用完后关闭电源二、示波器的使用由学生阅读示波器使用手册完成1、校准和选择探头(P)2、观察输入信号并调出稳定波形3、精确测量输入信号的幅度、周期和频率三、实验箱的构成1、电源开关2、电源输出:要求测量数据3、数据开关:可输出高低电平。
要求测量数据。
4、逻辑开关:可输出单次脉冲。
要求测量数据。
5、元件区:介绍集成块引脚识别、判断集成块是否插好。
6、电平指示:7、数码显示8、拨码开关:9、导线:要求判断通断四、使用注意事项1、导线插拨方法2、接线和更改线路一定要关闭电源3、注意观察电源指示灯,如接通电源时指示灯变暗,说明接线有短路,应关闭电源实验课的目的是培养学生的电子电路实验研究能力,培养学生理论联系实际的能力。
使学生能根据实验结果,利用所学理论,通过分析找出内在联系。
从而对电路参数进行调整,使之符合性能要求。
在实验中培养1.正确使用常用电子仪器。
2.3.4.5.6.7.能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺、字迹端正的实验报为了顺利完成实验任务,确保人身、设备安全,培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质,特制1.1.1 认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。
1.21.31.42.使用仪器、设备前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。
3.实验时接线要认真,相互仔细检查,确信无误才能接通电源。
初学或没有把握时应经指导教师审查同意后才能接通电源。
4.实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味),应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。
找出原因、排除故障并经指导教师同意才能再继续实验。
如果发生事故(例如元件或设备损坏)应主动填写实验事故报告单,服从实验室和指导教师对事故的处理决定(包括经济赔偿)5.6.实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据、波形及其现象)。
大二选修实验课电子电路实验教案一、实验课简介本实验课程旨在帮助大二学生巩固和拓展电子电路的理论知识,并通过实践操作,提高学生的动手能力和实验技能。
通过本实验课程的学习,学生将能够掌握电子电路的基本原理和设计方法,培养工程实践能力,为今后的学习和工作奠定坚实的基础。
二、教学目标1. 理论与实践相结合:通过实验操作,将课堂学习的电子电路理论应用到实际中,加深对电子电路的理解。
2. 培养动手能力:通过实验操作,培养学生的动手能力和实验技能,提高解决实际工程问题的能力。
3. 掌握电子电路设计方法:通过实验设计,培养学生的电子电路设计思维,从而能够独立完成简单的电子电路设计。
4. 提供实验平台:为学生提供一个实验平台,让他们亲自操控实验设备,感受实验的乐趣和挑战,加深对电子电路实验的兴趣。
三、教学内容1. 实验一:基础电子元器件的测量和特性分析1.1 目的:通过实测与分析电阻、电容和二极管等基本电子元器件的特性,加深对其工作原理的理解。
1.2 实验仪器与器件:万用表、示波器,电阻、电容和二极管等元器件。
1.3 实验内容:(1) 测量并记录电阻的阻值,并分析其特性曲线。
(2) 测量并记录电容的容值,并分析其充放电特性曲线。
(3) 测量并记录二极管的伏安特性曲线,并分析其工作原理。
1.4 实验步骤:(1) 连接电路,配置实验仪器。
(2) 依次进行电阻、电容和二极管的测量,并记录数据。
(3) 根据实测数据进行数据分析和特性曲线绘制。
(4) 总结实验结果,提出存在的问题与改进措施。
2. 实验二:放大电路的设计与实现2.1 目的:通过设计和实现放大电路,加深对放大电路原理和设计的理解。
2.2 实验仪器与器件:函数发生器、示波器,电阻、电容、二极管和晶体管等元器件。
2.3 实验内容:(1) 基本放大电路的设计和实现。
(2) 交流放大电路的设计和实现。
(3) 集成运算放大器的应用与实现。
2.4 实验步骤:(1) 根据实验要求,选择合适的电路拓扑结构,进行电路设计。
第1篇实验名称:XXX电子电路实验实验日期:XXXX年XX月XX日实验地点:XXX实验室一、实验目的本次实验旨在通过搭建XXX电子电路,验证电路原理,掌握电路元件的特性和应用,提高学生对电子电路设计和调试的能力。
二、实验原理本次实验所涉及的XXX电子电路,其基本原理为XXX。
具体来说,电路通过XXX元件实现XXX功能,其工作过程如下:1. XXX元件的输入信号经过XXX处理,转换为XXX信号;2. XXX信号通过XXX元件,进行XXX操作;3. 处理后的信号通过XXX元件输出,实现XXX功能。
三、实验内容及步骤1. 搭建实验电路:根据实验原理图,将电路元件按照要求连接起来,确保电路连接正确无误。
2. 测试电路性能:使用示波器、万用表等仪器对电路进行测试,观察电路输出信号是否符合预期。
3. 分析实验数据:对实验数据进行整理和分析,找出电路性能的优缺点。
4. 调试电路:根据实验结果,对电路进行调试,优化电路性能。
四、实验结果与分析1. 电路性能测试结果:实验结果显示,电路输出信号稳定,符合预期。
通过示波器观察,信号波形清晰,无明显失真。
2. 电路性能分析:a. 电路整体性能良好,达到了实验目的;b. 电路元件选择合理,性能稳定;c. 电路布局合理,布线清晰,便于维护;d. 电路调试过程中,发现XXX元件存在一定程度的干扰,需进一步优化。
五、实验结论1. 通过本次实验,成功搭建了XXX电子电路,验证了电路原理,掌握了电路元件的特性和应用。
2. 实验结果表明,所搭建的电路性能稳定,输出信号符合预期。
但在调试过程中,发现部分元件存在干扰,需进一步优化。
3. 本次实验提高了学生对电子电路设计和调试的能力,为后续深入学习电子电路技术奠定了基础。
4. 针对实验中发现的问题,提出以下改进措施:a. 优化电路布局,降低元件干扰;b. 选用更高性能的元件,提高电路整体性能;c. 加强对电路原理的理解,提高电路设计水平。
实验选题一:烟雾报警器的设计实现一、设计任务烟雾报警有很多应用的地方,一些特定的地方对烟雾浓度也有一定限制,比如厨房、天然气存储的地方,还有吸烟的场所。
现在要设计的课题就是需要监测指定环境内的烟雾浓度,并显示浓度的等级,系统根据不同的等级选择是否开启排风机,改善室内空气质量,并对高等级的烟雾浓度进行报警。
二、设计要求及其指标要对浓度分级显示,并根据等级选择开启排风扇,对最高浓度报警。
具体的要求就是:1.能够检测指定环境内烟雾浓度并将烟雾浓度分为三级加以显示。
2.当浓度超过第二等级时系统自动开启风扇排风。
3.当浓度超过最高等级时系统发出声音警报。
4.当浓度超过最高等级时系统发出语音提示警报。
三、设计思路1、浓度等级就是利用QM-N5讲烟雾浓度转化为模拟电压信号;2、然后将模电信号转化为数字信号,这样就能进行等级划分,将不同浓度划分为三个等级;3、并用数码管显示出来;4、烟雾浓度大于或等于2级时,控制风扇排风;5、三级浓度时控制蜂鸣器报警;6、语音录放芯片录音,并在三级烟雾浓度时,控制其放音。
这个上面的等级显示不一定非得是这里标的0、1、2。
学生在做的时候可以自由选择显示,但是必须实现相应的功能。
四、所需准备的知识首先需要查阅资料熟悉器件技术指标、器件原理、器件管脚和接法。
对烟雾浓度分级部分计算理论值。
输出控制部分熟悉CD4052的原理,并分析实验中如何实现输出控制,分析其逻辑实现。
显示部分分析编码器、反相器、数码管的连接。
风扇和蜂鸣器部分掌握三极管驱动的原理和继电器的原理。
语音报警部分使用的芯片管脚比较多,需要熟悉管脚接法和如何进行语音播报。
五、参考资料1、罗杰;谢自美.电子线路设计实验测试.电子工业出版社2、姜威.使用电子系统设计基础.北京理工大学出版社实验选题二:单极性可调精密直流稳压电源的设计实现一、设计任务设计一种单极性可调精密直流稳压电源。
该系统要求输出电流不小于0.2A。
在误差不大于4mV的条件下输出电压范围为0~5V,输出电压的步进值分为三种:20mV 100mV 1V,并能够显示输出电压值。
二、设计要求及其指标1、基于微控制器的核心作用,以单片机STC89C51为核心,D/A,功率放大器组成。
由单片机产生8位数字信号,通过D/A转换成模拟电压信号,经功率放大后作为电源使用;2、采用计数器等产生数字信号,经D/A转换成相应的模拟电压信号。
其他同13、采用专用的电源芯片设计,如LM系列。
三、设计思路本设计的思路是将模拟电路知识和数字电路知识结合起来,使学生掌握模数转换或数模转换原理及应用。
所以要求设计中必须有至少一处使用数模转换。
利用数字信号的可靠性,使输出的电压误差尽可能的小。
四、所需准备的知识(1)模拟电路相关知识;(2)数字电路相关知识;五、参考资料1、郭天祥.新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展.北京:电子工业出版社.2009年2、陈晓平.Protel 99 SE—电子线路CAD应用教程.北京:机械工业出版社.2007年3、童诗白;华成英.模拟电子技术基础[M]. 北京:高等教育出版社,2001实验选题三:红外遥控开关的设计实现一、设计任务设计制作一款双路红外遥控开关,能够分别遥控两路负载,可用于控制灯具、电风扇、加湿器等常用家用电器。
作用距离大于2m。
红外光峰值辐照度不小于40μW/cm²。
指向性要求:圆锥角不小于30º。
欠压条件下的红外光峰值辐照度:遥控器所用电源电压为额定工作电压的80%时,遥控器的红外光峰值福照度不小于20μW/cm²。
指向性要求圆锥角不小于30º。
静态工作电流不大于3μA。
二、设计要求及其指标1、采用频分多址多通道红外遥控发射和接收系统。
该系统一般采用频道编码开关,通过改变震荡电路的参数来改变震荡电路的震荡频率。
当按下不同的编码键时,振荡器输出不同频率的信号,经驱动电路放大后对载波进行调制,通过红外发射管发射出去。
红外接收电路由红外接收、解调、放大和执行机构等组成。
当红外光电检测器件接收到发射器发来的红外编码指令后,将其转换成相应的电信号,经过放大和选频,选出不同的频率信号,加至相应的驱动及执行机构。
对应每一个频率的信号,应有一个相应的选频电路。
2、采用码分多址多通道红外遥控发射和接收系统。
该系统的遥控信号由编码脉冲发生器产生。
码分指令是用不同的脉冲数目或不同宽度的脉冲组合而成。
指令编码器由基本脉冲发生电路和指令编码开关组成。
当按下某一个指令键时,指令编码器将产生不同编码的指令信号。
该编码信号经调制器调制后变为编码脉冲调制信号,再经驱动电路放大后加至红外发射级发射。
接收端采用相应的电路进行接收控制。
三、设计思路本设计的思路是产生若干个震荡频率作为控制信号,每一个按键对应一个振荡频率,经放大、调制、变为红外信号发射出去,接收端接收到红外信号后经解调、放大、选频来控制执行机构动作。
四、所需准备的知识(1)模拟电路相关知识;(2)数字电路相关知识;(3)红外发射和接收五、参考资料1、康光华.电子技术基础(数字部分)[M]第五版.北京:高等教育出版社,20062、洪志良.模拟集成电路的分析与设计[M]北京:科学出版社,20053、陆勇.电子电路实验及仿真[M]北京:清华大学出版社,2004实验选题四:便携式电子秤的设计一、设计任务手提电子秤具有称重精确度高,简单实用,携带方便成成本低,制作简单,测量准确,分辨率高,不易损坏和价格便宜等优点,是家庭购物使用的首选。
本设计主要任务是设计一个LED或LCD显示的便携式电子秤。
二、设计要求及其指标1、基本要求:(1)秤重范围为20g~2kg;(2)检定分度值:IV级(检定分度值在一百到一千之间);(3)显示分辨力: 1g;(4)采用电阻应变式传感器检测物体重量,(5)采用模拟数字电路构建系统,完成主要电路设计,包括了传感器电路,差动放大电路,A/D转换电路以及显示电路等;(6)显示电路采用LED数码管进行显示;2、扩展要求(1)秤重范围为20g~2kg;(2)检定分度值:IV级(检定分度值在一百到一千之间);(3)显示分辨力: 1g;(4)采用电阻应变式传感器检测物体重量;(5)具有自动零点追踪、自动校正等功能;(6)显示电路采用LCD液晶显示方式,显示位数不低于4位;三、设计思路电子称的基本设计思路及原理框图如图1所示,主要包括了称重传感器电路、差动放大电路、A/D转换电路以及LED或LCD显示电路。
图1 电子称基本原理框图基本设计方案主要利用称重传感器将压力转化成电信号输出,其中压力传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等。
称重传感器输出的电信号为差分输出形式,且差分输出电信号为微弱电信号,需采用差动放大电路将微弱模拟信号放大,其中差动放大电路可以采用专用的仪用放大器。
放大后的信号直接送入A/D转换器,其输出数字量可以直接用LED或LCD显示,也可以经过处理后进行显示。
四、所需准备的知识(1)模拟电路相关知识;(2)数字电路相关知识;(3)称重传感器基本原理方面知识;(4)protel原理图设计等相关知识。
五、参考资料1、李淑侠.ICL7107在数显稳压电源中的应用.大连教育学院学报,2006年2期2、包本刚. 基于ICL7107器件的量程自切换数字电压表的设计. 中国仪器仪表,2007年2期3、张海霞;滕召胜.新型便携式电子秤设计. 计量技术,2005年9期4、王艳春;于晓敏;杨欣宇. 便携式电子秤的设计. 齐齐哈尔大学学报:自然科学版,2003年4期实验选题五:数字式小电阻/电容测量仪设计实现一、设计任务设计一个能够测量小电阻/电容的数字式测量仪。
二、设计要求及其指标1、测量1pF~100pF 的电容。
测量精度<5%。
2、测量电阻阻值1欧姆~99欧姆。
测量精度<5%。
测量结果用七段数码管显示。
三、设计思路555单稳态触发器接收到低电平信号,进入暂稳态,输出高电平。
高电平持续时间w t由555外接电阻和电容决定。
555输出信号和基准时钟与运算,得到一段脉冲信号。
如图2。
这段脉冲信号送74160,则数码管上显示这段信号的上跳沿个数(74160是上跳沿触发)。
调整555外接电阻、电容,使电阻大小与数码管显示数值成10n 倍,则实现1/10n 精度的电阻测量。
同理使电容大小与数码管图1 系统方块图显示数值成10n倍,则实现1/10n精度的电容测量。
四、所需准备的知识基本知识:555单稳态触发器、4511译码器(可参阅资料1 P186‘显示译码器’7448驱动BS201A)、74160计数器(可参阅资料1 P291)扩展知识:微分电路、石英晶体振荡电路(可参阅资料2 P406)。
五、参考资料1、阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社,2006年5月第五版2、童诗白.模拟电子技术基础.高等教育出版社3、王连英.基于Multisim 10的电子仿真.北京邮电大学出版社,2009年8月第一版4、姜钧仁.电路基础.哈尔滨工程大学出版社,2002年9月第1版5、百度文库/实验选题六:高效率音频功率放大器的设计一、设计任务设计并制作一个高效率音频功率放大器,不能使用现成的D类集成功率放大器。
二、设计要求及其指标1、基本要求:(1)电源电压+5V,负载为8Ω电阻。
带宽为300Hz~3400Hz,输出正弦波信号无明显失真;(2)最大不失真输出功率≥1w;(3)输入阻抗>10kΩ,电压放大倍数连续可调。
(4)在输出功率500mw时测量功率放大器的效率≥50%。
采用开关(D类功放)实现低频功率放大。
2、扩展要求电压放大倍数1~20连续可调,带宽扩展为50Hz~20KHz,输出功率保持200mW,尽量提高放大器效率或降低放大器电源电压。
三、设计思路采用开关方式实现音频功率放大(即D类功率放大)是提高效率的主要途径之一。
D类功放是基于脉冲宽度调制技术的开关放大器,包括脉冲宽度调制器、功率桥电路和低通滤波电路。
音频信号频率从20Hz 到20kHz 范围。
PWM 的脉宽调制将振荡电路输出的三角波与音频信号比较,在输出端产生一个其脉宽变化与音频信号幅值成正比的可变脉宽方波。
PWM 信号为一串方波脉冲序列,当三角波幅度大于正弦波幅度时PWM 变换电路输出为低电平,但当三角波幅度低于正弦波幅度时,PWM 变换器输出高电平。
这个PWM 信号被用来驱动功率级,产生放大的数字信号,最后通过LC 低通滤波器来滤除高频成分,在负载端得到与输入模拟信号相似但被放大了的电压。
只要调制频率高,输出波形的锯齿小,通过低通滤波器后的波形会更接近原来的正弦信号。
系统框图如图1所示。
音频信号输入PWM 调制器高速开关电路L图1 系统组成框图四、所需准备的知识(1)电路基础; (2)模拟电子技术; (3)数字电子技术。