实验五
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实验五移存器功能测试及应用一、实验目的1、熟悉移位寄存器(移存器)的电路结构和工作原理。
2、掌握D触发器74HC(LS)74及集成移位寄存器74HC(LS)194的逻辑功能和使用方法。
二、实验设备和器件1、数字逻辑电路实验板1块2、74HC(LS)74(双D触发器)2片3、74HC(LS)194(4位双向通用移位寄存器)2片三、实验原理移位寄存器是具有移位功能的寄存器,其中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。
既能左移又能右移的称为双向移位寄存器,只需要改变左、右移的控制信号便可实现双向移位要求。
移位寄存器存取信息的方式分为:串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。
实验用器件管脚介绍:1、74HC(LS)74(双D触发器)管脚如下图所示。
2、74HC(LS)194(4位双向通用移位寄存器)管脚如下图所示。
四、实验内容与步骤1、利用两块74HC(LS)74(四个D触发器)构成一个单向的移位寄存器(基本命题)参照用两块74HC(LS)74(四个D触发器)构成一个单向移位寄存器的实验电路图连接电路,Q输出依次接LED指示灯,加电后在移位输入端加入不同信号观察LED指示灯变化。
1.1电路图1.2实验结果LED灯依次变亮,每次间隔一个CP。
2、测试74HC(LS)194的功能(基本命题)例如,Q输出依次接LED指示灯,改变S1、S0的值配合其它输入观察LED的变化。
2.1电路图2.2实验结果:置数:LED显示状态与置数端相同。
左移:LED从下往上(QD到QA)依次变亮,每次间隔一个CP右移:LED从上往下(QA到QD)依次变亮,每次间隔一个CP3、用两片74HC(LS)194做出模16的扭环计数器(扩展命题)将两片的Q输出依次都接到LED指示灯上,加电并加CP观察LED的变化。
现象一般为八盏灯先依次变暗再依次变亮如此循环。
3.1电路图3.2计数器拓展当进行M=2n 偶数计数时,可采用扭环型,D1=Q n ̅̅̅̅,将Q n 和高电平与非后反馈至第一片的输入端。
5个超有趣的科学小实验简介:科学小实验可以帮助孩子们培养观察、推理和实验的能力,同时激发他们对科学的兴趣。
本文将分享5个超有趣的科学小实验,这些实验既简单又安全,适合孩子们在家或学校进行。
实验一:彩虹食盐材料:- 白色盐- 彩色水笔- 蒸馏水- 杯子- 搅拌棒步骤:1. 将杯子填满3/4的蒸馏水。
2. 在盐上涂上不同颜色的水笔。
你可以用多种不同的颜色。
3. 将搅拌棒放入杯子中,轻轻搅拌,直到发现盐溶解在水中。
4. 现在你会看到水的颜色开始变化,形成了彩虹。
原理:彩色花纹的水笔墨渗透到盐晶体中,当溶解在蒸馏水中时,颜色与水分子相结合,形成彩虹效果。
实验二:漂浮的蛋材料:- 温水- 高盐浓度的水- 鸡蛋- 玻璃杯步骤:1. 在玻璃杯中倒入温水,装到约半杯。
2. 将鸡蛋慢慢地放入杯中。
3. 观察蛋是否下沉。
如果下沉,继续往杯中加入高盐浓度的水,直到蛋浮起。
原理:高盐浓度的水密度比普通水高,使鸡蛋的密度相对较小,从而使鸡蛋能够浮在高盐浓度的水中。
实验三:气球火焰材料:- 水- 气球- 蜡烛- 盘子步骤:1. 在盘子上倒入一些水。
2. 将气球吹大,但不要打结。
3. 将蜡烛点燃。
4. 小心地将气球慢慢放在蜡烛的火焰上,注意不要让气球起火。
原理:当气球接触到火焰时,气球的橡胶被加热,形成一个小的气体囊,从而让气球浮起。
实验四:吸墨花材料:- 白色花朵(白玫瑰,白康乃馨等)- 瓶子或杯子- 食用色素或墨水- 剪刀步骤:1. 在瓶子或杯子中加入一些食用色素或墨水。
2. 将白色花朵的茎修剪成较短。
3. 将修剪后的花朵放入瓶子或杯子中,使茎底部浸没在色素或墨水中。
4. 静待几小时,观察花朵逐渐吸收色素或墨水的变化。
原理:花朵的茎部可吸收液体中的水分和色素,逐渐将其送达到花瓣上,使花朵呈现出吸墨效果。
实验五:发光蛋材料:- 生鸡蛋- 白醋- 透明杯子步骤:1. 将鸡蛋放入透明杯子中。
2. 将白醋倒入杯中,使鸡蛋完全浸没在醋中。
实验五 酸碱反应与缓冲溶液(3学时)
一、实验目的:
1、利用测缓冲溶液pH 值方法测定弱酸的pK 值;
2、学习移液管、容量瓶的使用方法;
3、练习使用酸度计。
二、实验原理:
1)同离子效应 HAC==H +
+AC 2)盐类水解
3)缓冲溶液:配置,pH 的计算
PH=-LgX= -LgK 〃
盐酸C C = -LgK-Lg 盐酸C C = PK- Lg 盐
酸
C C PK = PH + Lg 盐
酸C C 三、实验用品:
仪器:吸量管,移液管,锥形瓶,烧杯,pH 计
液体试剂:醋酸溶液(0、20 mol 〃L -1),02mol 〃L -1NaOH 标准溶液,酚酞指示剂。
四、实验内容及记录 1、同离子效应(试管做实验)
2、盐类的水解
3.缓冲溶液
五、实验注意事项:
1、使用pH试纸时之前无需润湿,否则会影响测量结果。
2、每种溶液的胶投滴管不能交叉使用
3、不要移动试剂瓶,影响他人使用
4、小心保护pH计玻璃电极,pH计定位后直接测量,不要再移动设备
5、测定pH时,按浓度由小到大的顺序排列。
将电极放入待测液,轻轻晃动盛待测液的烧杯,以使溶液均匀,测定数值稳定。
6、每次测量完后要用洗瓶冲洗电极,将玻璃电极泡在纯水中。
测量完毕后冲
洗电极,整理仪器。
六、问题与讨论:
1、如何配制SnCl2溶液?,SbCl3溶液和Bi(NO3)3溶液?写出他们水解反应
的离子方程式。
2、影响盐类水解的因素有哪些?
3、缓冲溶液的pH由哪些因素决定的?其中主要的决定因素是什么?。
实验5 最小生成树算法的设计与实现一、实验目的1、根据算法设计需要, 掌握连通图的灵活表示方法;2、掌握最小生成树算法,如Prim、Kruskal算法;3、基本掌握贪心算法的一般设计方法;4、进一步掌握集合的表示与操作算法的应用。
二、实验内容1、认真阅读算法设计教材和数据结构教材内容, 熟习连通图的不同表示方法和最小生成树算法;2、设计Kruskal算法实验程序。
有n个城市可以用(n-1)条路将它们连通,求最小总路程的和。
设计测试问题,修改并调试程序, 输出最小生成树的各条边, 直至正确为止。
三、Kruskal算法的原理方法边权排序:1 3 14 6 23 6 41 4 52 3 53 4 52 5 61 2 63 5 65 6 61. 初始化时:属于最小生成树的顶点U={}不属于最小生成树的顶点V={1,2,3,4,5,6}2. 根据边权排序,选出还没有连接并且权最小的边(1 3 1),属于最小生成树的顶点U={1,3},不属于最小生成树的顶点V={2,4,5,6}3. 根据边权排序,选出还没有连接并且权最小的边(4 6 2),属于最小生成树的顶点U={{1,3},{4,6}}(还没有合在一起,有两颗子树),不属于最小生成树的顶点V={2,5}4. 根据边权排序,选出还没有连接并且权最小的边(3 6 4),属于最小生成树的顶点U={1,3,4,6}(合在一起),不属于最小生成树的顶点V={2,5}5. 根据边权排序,选出还没有连接并且权最小的边(3 6 4),属于最小生成树的顶点U={1,2,3,4,6},,不属于最小生成树的顶点V={5}6. 根据边权排序,选出还没有连接并且权最小的边(3 6 4),属于最小生成树的顶点U={1,2,3,4,5,6}此时,最小生成树已完成四、实验程序的功能模块功能模块:bool cmp(Edge a,Edge b); //定义比较方法x);//在并查集森林中找到x的祖先int g etfa(intint s ame(int x,int y); //判断祖先是否是同一个,即是否联通 void merge(int x,int y); //合并子树,即联通两子树sort(e+1,e+m+1,cmp); //对边按边权进行升序排序详细代码:#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstring>#include <algorithm>#define M AXN_E 100000#define M AXN_V 100000using namespace std;struct Edge{int f m,to,dist;//边的起始顶点,边的到达顶点,边权}e[MAXN_E];int f a[MAXN_V],n,m; //顶点数组,顶点总数,边总数 //定义比较,只是边权比较bool cmp(Edge a,Edge b){return a.dist < b.dist;}//查找x的祖先是在并查集森林中找到x的祖先x){//getfaint g etfa(intreturn fa[x];if(fa[x]==x)else r eturn fa[x] = getfa(fa[x]);}//判断祖先是否是同一个,即是否联通int s ame(int x,int y){return getfa(x)==getfa(y);}//合并两棵树void merge(int x,int y){int f ax=getfa(x),fay=getfa(y);fa[fax]=fay;}int m ain(){int i;cout<<"请输入顶点数目和边数目:"<<endl;cin>>n>>m;//n为点数,m为边数//输出顶点信息cout<<"各个顶点值依次为:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){fa[i]=i;if(i!=0)cout<<fa[i]<<" ";}cout<<endl;cout<<"请输入边的信息(例子:1 4 5 从顶点1到顶点4的边权为5)"<<endl;for(i=1;i<=m;i++)用边集数组存放边,方便排序和调用 cin>>e[i].fm>>e[i].to>>e[i].dist;//sort(e+1,e+m+1,cmp); //对边按边权进行升序排序表示目前的点共存在于多少个集合中,初始情况是每 int r st=n,ans=0;//rst个点都在不同的集合中for(i=1;i<=m && rst>1;i++){int x=e[i].fm,y=e[i].to;函数是查询两个点是否在同一集合中 if(same(x,y))continue;//sameelse{函数用来将两个点合并到同一集合中 merge(x,y);//mergerst--;//每次将两个不同集合中的点合并,都将使rst值减1这条边是最小生成树中的边,将答案加上边权 ans+=e[i].dist;//}}cout<<ans;return 0;}五、测试数据和相应的最小生成树Input:6 101 2 61 3 11 4 52 3 52 5 63 4 53 5 63 6 44 6 25 6 6Putout:18生成树为:七、思考题1、微软面试题一个大院子里住了50户人家,每家都养了一条狗,有一天他们接到通知说院子里有狗生病了,并要求所有主人在发现自己家狗生病的当天就要把狗枪杀掉。
实验五:译码器和数据选择器的使用1.实验目的1) 熟悉数据分配器和译码器的工作原理与逻辑功能。
2) 掌握数据分配器和译码器的使用2.理论准备1) 具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
译码即编码的逆过程,将具有特定意义的二进制码进行辨别,并转换成控制信号。
按用途来分,译码器大体上有以下3类:(1)变量译码器;(2)码制变换译码器;(3)显示译码器。
2) 数据选择器又称多路开关,它是以“与或非”门或以“与或”门为主体的组合电路。
它在选择控制信号的作用下,能从多个输入数据中选择某一个数据作为输出。
常见的数据选择器有以下5种:(4)4位2通道选1数据选择器;(5)4通道选1数据选择器;(6)无“使能”端双4通道选1数据选择器;(7)具有“使能”端的互补输出地单8选1数据选择器。
3.实验内容1) 3线-8线译码器(74138)的功能测试2) 用3-8译码器设计一位全减器3) 用双4选1数据选择器(74153)设计一位全减器提示说明:①用译码器设计组合逻辑电路设计原理;②利用译码器产生输入变量的所有最小项,再利用输出端附加门实现最小项之和;③双4选1数据选择器:在控制信号的作用下,从多通道数据输入端中选择某一通道的数据输出Y=[D0(A1’A0’)+D1(A1’A0)+D2(A1A0’)+D3(A1A0)].S。
4.设计过程1)用3-8译码器设计一位全减器。
(1)分析设计要求,列出真值表。
如表一。
表一3-8译码器设计一位全减器真值表(2)根据真值表,写出逻辑函数表达式。
Y0’=(C’B’A’)’ Y4’=(CB’A’)’Y1’=(C’B’A)’ Y5’=(CB’A)’Y2’=(C’BA’)’ Y6’=(CBA’)’Y3’=(C’BA)’Y7’=(CBA)’表二3-8译码器设计一位全减器逻辑抽象真值表(4)根据真值表得到逻辑表达式。
r=a’b’c+a’bc’+ab’c’+abcs=a’b’c+a’bc’+a’bc+abc(5)根据38线译码器的逻辑表达式和4式所得结果进行分析,最后确定实现电路。
12V45图 8-12实验五 基尔霍夫定律的验证:一、实验目的1、验证基尔霍夫定律,加深对基尔霍夫定律的理解;2、掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法;3、学习检查、分析电路简单故障的能力。
二、原理说明1、基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律,它们分别用来描述结点电流和回路电压,即对电路中的任一结点而言,在设定电流的参考方向下,应有ΣI =0,一般流出结点的电流取正号,流入结点的电流取负号;对任何一个闭合回路而言,在设定电压的参考方向下,绕行一周,应有ΣU =0,一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号,电压方向与绕行方向相反的电压取负号。
在实验前,必须设定电路中所有电流、电压的参考方向,其中电阻上的电压方向应与电流方向一致,见图8-1所示。
2、检查、分析电路的简单故障电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。
连线部分的故障通常有连线接错,接触不良而造成的断路等;元件部分的故障通常有接错元件、元件值错,电源输出数值(电压或电流)错等。
故障检查的方法是用用万用表(电压档或电阻档)或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。
(1)通电检查法:在接通电源的情况下,用万用表的电压档或电压表,根据电路工作原理,如果电路某两点应该有电压,电压表测不出电压,或某两点不应该有电压,而电压表测出了电压,或所测电压值与电路原理不符,则故障必然出现在此两点间。
(2)断电检查法:在断开电源的情况下,用万用表的电阻档,根据电路工作原理,如果电路某两点应该导通而无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大),或某两点应该开路(或电阻很大),而测得的结果为短路(或电阻极小),则故障必然出现在此两点间。
本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。
三、实验设备1、MEL -06组件 (含直流数字电压表、直流数字毫安表)2、恒压源(含+6V ,+12V ,0~30V 可调)3、EEL -30组件(含实验电路)四、实验内容 实验电路如图8-1所示,图中的电源U S1用恒压源中的+6V 输出端,U S2用0~+30V 可调电压输出端,并将输出电压调到+12V (以直流数字电压表读数为准)。
最新实验五实验报告实验目的:本次实验旨在验证和理解最新的科学理论,通过具体的实验操作来探究现象背后的原理,并记录实验过程中的观察和数据,以便进行后续的分析和讨论。
实验材料:1. 专业实验仪器一套2. 化学试剂若干,包括但不限于实验五所需的特定化学品3. 计量工具,如天平、量筒4. 记录工具,如笔记本、相机或录像设备5. 安全防护装备,如实验服、护目镜、手套实验步骤:1. 准备工作:穿戴好安全防护装备,检查实验仪器是否正常工作,准备所有需要的化学试剂和计量工具。
2. 实验操作:按照实验指导书的步骤,精确计量所需的化学试剂,并按照顺序进行混合或反应。
3. 观察记录:在实验过程中,详细记录下每一步的操作细节,以及观察到的现象和数据变化。
4. 数据分析:对收集到的数据进行初步分析,尝试解释实验现象,并与理论预测进行对比。
5. 结果讨论:基于实验结果,讨论可能的误差来源,以及实验结果对理论的支持或挑战。
6. 实验总结:撰写实验报告,总结实验过程、结果和讨论,提出可能的改进措施和后续研究方向。
实验结果:(此处应填写实验过程中得到的具体数据和观察结果,以及对这些结果的初步分析。
)结论:(此处应总结实验的主要发现,以及这些发现对理解相关科学原理的意义。
)建议:(此处应提出根据实验结果得出的建议,包括如何改进实验设计,以及未来研究的方向。
)注意事项:- 确保所有实验操作符合实验室安全规范。
- 实验数据应准确无误,避免因操作失误导致的误差。
- 实验后应彻底清理实验区域,妥善处理所有化学废物。
(注:以上内容为根据标题“最新实验五实验报告”生成的一般性实验报告框架,具体内容需根据实际实验细节进行填充和调整。
)。
实验五盐酸标准溶液的配制和标定一、实验目的1. 掌握减量法准确称取基准物的方法。
2. 掌握滴定操作并学会正确判断滴定终点的方法。
3. 学会配制和标定盐酸标准溶液的方法。
二、实验原理由于浓盐酸容易挥发,不能用它们来直接配制具有准确浓度的标准溶液,因此,配制HCl标准溶液时,只能先配制成近似浓度的溶液,然后用基准物质标定它们的准确浓度,或者用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液,再根据它们的体积比计算该溶液的准确浓度。
标定HCl溶液的基准物质常用的是无水Na2CO3,其反应式如下:Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CO2 +H2O滴定至反应完全时,溶液pH为3.89,通常选用溴甲酚绿-甲基红混合液或甲基橙作指示剂。
三、仪器及试剂仪器:25ml酸式滴定管、烧杯、锥形瓶、玻璃棒、250ml容量瓶试剂:浓盐酸(密度1.19)、无水Na2CO3、甲基橙或者溴甲酚绿-甲基红混合液指示剂:量取30mL溴甲酚绿乙醇溶液(2g/L),加入20mL甲基红乙醇溶液(1g/L),混匀。
四、实验内容(一)0.1mol·L-1盐酸标准溶液的配制:量取2.2ml浓盐酸,注入250 mL水中,摇匀。
装入试剂瓶中,贴上标签。
(二)盐酸标准溶液的标定:准确称取0.19~0.21克于270—300℃灼烧至质量恒定的基准无水碳酸钠,称准至0.0002 g,(至少二份)。
溶于50mL水中,加2~3滴甲基橙作指示剂,用配制好的盐酸溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,记下盐酸溶液所消耗的体积。
同时作空白试验。
(空白试验即不加无水碳酸钠的情况下重复上述操作。
)五、数据记录与处理 1.数据记录2. 盐酸标准溶液的浓度计算式:1000106)()(2)(032⨯⋅-=V V CO Na m HCl c l HC式中:c (HCl )——盐酸标准溶液之物质的量浓度,mol/L ;m ——无水碳酸钠之质量,g V ——盐酸溶液之用量,mLV 0——空白试验盐酸溶液之用量,mL 106——无水碳酸钠的摩尔质量,g/ mol 。
电子信息技术课程设计报告书课题名称 带前置放大的音频功率放大器姓 名 周百儒学 号 20096391院、系、部电气工程系 专 业电子信息工程 指导教师高迎霞、孙秀婷2011年 6月29日※※※※※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级电子信息 课程设计带前置放的大音频功率放大器设计摘要一、引言-----------------------------------------------------------二、设计目的-------------------------------------------------------三、设计要求-------------------------------------------------------四、设计方案及原理框图---------------------------------------------4.1总体方案论证------------------------------------------------- 4.2单元模块方案论证与比较--------------------------------------- 4.2.1弱信号前置放大级--------------------------------------- 4.2.2功率放大级--------------------------------------------- 4.2.3自制稳压电源-------------------------------------------4.2.4保护电路-----------------------------------------------五、单元电路设计----------------------------------------------------5.1各单元模块功能介绍及电路设计--------------------------------- 5.1.1弱信号前置放大级电路----------------------------------- 5.1.2功率放大电路------------------------------------------- 5.1.3自制稳压电源电路---------------------------------------5.2 特殊器件的介绍-----------------------------------------------六、总电路图-------------------------------------------------------七、调试及故障分析 ------------------------------------------------7.1稳压电源的调试-----------------------------------------------7.2前置放大电路的调试------------------------------------------- 7.3功放级的调试-------------------------------------------------7.4系统的总调试-------------------------------------------------八、设计总结-------------------------------------------------------九、参考文献-------------------------------------------------------一、引言功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛,与我们日常生活有着密切关系。
随着生活水平的提高,人们越来越注重视觉,音质的享受。
在大多数情况下,增强系统性能,如更好的声音效果,是促使消费者购买产品的一个重要因素。
低频功率放大器作为音响等电子设备的后即放大电路,它的主要作用是将前级的音频信号进行功率放大以推动负载工作,获得良好的声音效果。
同时低频功率放大器又是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。
因此设计出实用、简洁、低价格的低频功率放大器是一个发展方向。
功率放大器随着科技的进步是不断发展的,从最初的电子管功率放大器到现在的集成功率放大器,功率放大器经历了几个不同的发展阶段:电子管功放晶体管功放集成功放。
功放按不同的分类方法可分为不同的类型,按所用的放大器件分类,可分为电子管式放大器、晶体管式功率放大器(包括场效应管功率放大器)和集成电路功率放大器(包括厚膜集成功率放大器),目前以晶体管和集成电路式功率放大器为主,电子管功率放大器也占有一席之地。
电子管功率放大器俗称胆机,电子管功放的生产工艺相当成熟,产品的稳定性很高,而离散性极小,特别是它的工作机理决定了它的音色十分温柔,富有人情味,因而成为重要的音响电路形式。
电子管电路的设计、安装、调试都比较简单,期缺点是输出变压器、电源变压器的绕制工艺稍麻烦,耗电大、体积大、有一定的使用期限。
因此在实际使用中有一定的局限性。
现在大功率晶体管种类很多,优质功放电路也层出不穷,因此晶体管功率放大器是应用最广泛的形式。
人们研制出许多优质新型电路使功放的谐波失真,很容易减少到0.05%以下。
场效应管是一种很有潜力的功率放大器件,它具有噪声小、动态范围大、负温度特性等特点,音色和电子管相似,保护电路简单。
场效应管生产技术还在不断发展,场效应管放大器将有更为强大的生命力。
由于集成电路技术的迅速发展,集成电路功率放大器也大量涌现出来,其工艺和指标都达到了很高水平,它的突出特点是体积小、电路简单、性能优越、保护功能齐全等。
二、设计目的(1)巩固和加深学生对电子电路基本知识的理解,提高他们宗和运用本课程所学知识的能力。
(2)培养学生根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考、深入钻研有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。
(3)通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
(4)了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范,能按设计任务要求完成设计任务。
(5)培养严肃、认真的工作作风和科学态度。
通过课程设计实践,帮助学生逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。
三、设计要求前置放大器的放大倍数为100倍,使用单电源低噪声集成运放TL070C 、TL4558、NE5534、OP-27A ,功率放大采用分立元件实现。
W 25.2P OM ≈,Ω=32L R ,%50≥η四、设计方案及原理框图4.1总体方案论证系统原理方框图如图1所示。
根据题目任务, 我们设计有四个基本电路① 弱信号前置放大级电路② 功率放大电路③ 自制稳压电源电路④ 保护电路图1系统原理框图其中前置级主要完成小信号的电压放大任务;功率放大级则实现对信号的电压和电流放大任务;直流稳压电源部分则为整个功放电路提供能量.由于方波中含有丰富的高次谐波分量,波形变换电路提供方波,可通过对方波信号的测试来检验功放的转换速率、失真度、效率等指标,保护电路可以有效地保护负载不过载,对功率放大器也有一定的保护作用。
该系统是一个高增益、高保真、高效率、低噪声、宽频带、快响应的音响与脉冲传输、放大兼容的实用电路。
下面对每个单元电路分别进行论证。
4.2 单元模块方案论证与比较4.2.1弱信号前置放大级:方案:弱信号前置放大电路必须由低噪声、高保真、高增益、快响应、宽带音响集成电路构成。
符合上述条件的集成电路有:M5212、LM5213、LLM1875、TDA1514、NE5532、NE5534等。
本系统设计选用NE5532,因为同众多的运放相比, NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能, 被称为“运放之皇”。
这种运放的高速转换性能可大大改善电路的瞬态性能, 较宽的带宽能保证信号在低、中、高频段均能不失真输出, 使电路的整体指标大大提高。
4.2.2功率放大级:方案:根据题目设计要求,可供选择的功率放大器可由分立元件组成功率放大输出级采用分立元件构成的OCL电路,驱动级采用集成芯片,整个功放级采用大环电压负反馈。
这种方案的优点是:由于反馈深度容易控制,故放大倍数容易控制。
且失真度可以做到很小,使音质很纯净。
但外围元器件较多,调试要困难一些。
由分立元件组成的功放,如果电路选择得好,参数恰当,元件性能优越,且制作和调试得好,则性能很可能高过较好的集成功放。
许多优质功放均是分立功放。
但其中只要有一个环节出现问题或者搭配不当,则性能很可能低于一般集成功放,为了不至于因过载、过流、过热等损坏还得加复杂的保护电路。
4.2.3自制稳压电源:本系统设计采用三端集成稳压电源电路,选用LM7818、LM7918三端集成稳压器。
4.2.4保护电路:五、单元电路设计及主要元器件参数计算5.1各单元模块功能介绍及电路设计:5.1.1弱信号前置放大级电路:前置放大电路可以采用集成运算放大器构成的前置放大器,也可以采用专用前置放大器IC构成的前置放大器电路,从经济方面考虑本设计采用的是集成运算放大器方案,设计前置放大器可供选用的集成运算放大器有很多,有LF347、LF353、LF357、LF356、0P-16、OP-37、NE5532、NE5534等。
主要考虑的技术指标是带宽、电压增益、转换速率、噪声和电流消耗等。
为提高前置放大器电路输入电阻和共模抑制性能,减少输出噪声,采用集成运算放大器构成前置放大器电路时,必须采用同相放大电路结构,电路如图2所示。
如图2同相放大电路结构的前置放大电路为了尽能保证不失真放大,图3采用两级运算放大器电路A1和A2,每级放大器的增益取决于R1、R2和R3、R4,即AvA=1+R2/R1=100。
图2中C1、C2分别为隔直流电容,是为满足各级直流反馈、稳定直流工作点而加的。
但对于交流成分, C1、C2必须呈现短路状态,即要求C1、C2的容抗远小于R1、R3的阻值。
C3、C4为耦合电容,为保证低频响应,要求其容抗远小于放大器的输入电阻。
R5、R6为各级运放输入端的平衡电阻,通常R5=R2。
5.1.2功率放大电路根据题目要求功率放大电路可由分立元件组成组成。
分立元件组成的功率放大电路,如果电路选择得好,参数选择恰当,元件性能优良,设计和调试的好,则性能也很优良。
在分立元件组成功率放大电路中由三极管、二极管、电阻、电容等器件组成的核心电路,提供了自由调整的余地。
但分立元件组成的功率放大电路只要其中一个环节出现问题,则性能会低于一般集成功率放大电路。
而且为了不致过载、过流、过热等损坏元件,需要加以复杂的保护电路。