模拟电路课程设计
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模拟电路课程设计 1. 时间:2008年下学期 2. 班级:电信0701、0702。 3. 要求:下面有四个设计课题,每三个人一组。 一、课程设计的任务和目的 使学生通过动脑动手解决一两个实际问题,巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用模拟电路的一般设计方法,提高设计能力和动手能力,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。 二、课程设计的基本要求 1、掌握电子电路分析和设计的基本方法。包括:根据设计任务和指标初选电路;调查研究和设计计算确定电路方案;选择元件、安装电路、调试改进;分析实验结果、写出设计总结报告。 2、培养一定的自学能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力。包括:学会自己分析解决问题的方;对设计中遇到的问题,能通过独立思考、查询工具书和参考文献来寻找解决方案,掌握电路测试的一般规律;能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中出现的一般故障;能对实验结果独立地进行分析,进而做出恰当的评价。 3、掌握普通电子电路的生产流程及安装、布线、焊接等基本技能。 4、巩固常用电子仪器的正确使用方法,掌握常用电子器件的测试技能。 5、通过严格的科学训练和设计实践,逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。 6、以下四个课题任选一个,三人一组,要求完成实物制作和设计报告,设计报告格式符合要求,本学期第十七周交作品和报告,并进行答辩。
课题一 半导体直流稳压电源的设计 一、设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法; 2、学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源; 3、掌握直流稳压电源的主要性能参数及其测试方法; 二、 设计要求和技术指标 1、技术指标:要求电源输出电压为+3V~+9V,输入电压为交流220V,最大输出电流为IO=800mA,稳压系数Sr≤5%,电网电压波动正负10%,纹波电压△VOP-P
≤5mV。
2、设计要求 (1) 设计一个能输出+3V~+9V的直流稳压电源; (2) 要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图; (3) 根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数; (4) 在万能板或面包板上制作一台直流稳压电源; (5) 测量直流稳压电源的稳压系数; (6) 测量直流稳压电源的内阻; (7) 拟定测试方案和设计步骤; (8) 写出设计性报告。 三、 设计提示 1、设计电路框图如图所示, 测量稳压系数,在负载电流为最大时,分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo,并将其中最大一个代入公式计算Sr,当Sr=ΔVoVI/ΔVIVO。 测量内阻,在输入交流为220V,分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo,ro=ΔVO/ΔIL。
2、实验仪器与参考书提示 (1) 自耦变压器一台 (2) 数字万用表 (3) 数字电压表 (4) 变阻器、面包板或万能板 (5) 智能电工实验台 参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;
谢自美《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社 陆秀令《模拟电子技术》 四、 设计报告要求 1、选定设计方案; 2、拟出设计步骤,画出电路,分析并计算主要元件参数值; 3、列出测试数据表格。 五、设计总结 1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点,对设计方案进行比较; 2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。
课题二 简易信号发生器设计 一、 设计目的 1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。 2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。 3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 二、设计技术指标与要求 1、 设计要求
基本要求: A、电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形; B、输出信号的频率要求可调; C、拟定测试方案和设计步骤; D、根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; E、在面包板上或万能板上安装电路; F、测量输出信号的幅度和频率; H、写出设计性报告。 2、 技术指标
频率范围:100Hz-1KHz,1Kz-10KHz;输出电压:方波VP-P≤24V,三角波VP-P=6V,正弦波VP-P=1V;方波tr小于1uS。 一、 设计提示 方案提示: 1、设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波。如下框图所示。
2、用单片集成芯片IC8038实现,但这种方案要求幅度和频率都可调,可采用数字电位器加程控放大器实现。 设计用仪器:示波器1台,晶体管毫伏表,万用表1块,低频信号发生器, 实验面包板或万能板,智能电工实验台。 设计用主要器件:双运放uA747(或7412一只)、差分管3DG100四个;IC8038、数字电位器一个。电阻电容若干。 参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;
谢自美《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社 陆秀令《模拟电子技术》。 四、设计报告要求 1、选定设计方案; 2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值; 3、列出测试数据表格; 4、进行总结和分析,并写出设计性报告。 五、设计总结与思考 1、总结信号发生器的设计和测试方法; 2、总结设计信号发生器所用的知识点; 课题三 单级阻容耦合晶体管放大器设计 一、设计目的 1、学习晶体管放大器的设计方法; 2、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法; 3、掌握静态工作点、电压放大倍数和输入电阻、输出电阻的测试方法; 4、研究信号源内阻对波形失真的影响。
二、设计要求和技术指标 1、技术指标:电源电压为10V,Vi=10mV,外接负载3k,工作频率100Hz-500kHz,电压放大倍数大于50,输入电阻大于3K,Ro<3k。 2、设计要求 (1)设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极小信号放大器,输入和输出分别用电容和信号源及负载隔直流,设置静态工作点,计算电路元件参数,拟定测试方案和步骤; (2)在面包板或万能板上安装好电路,测量并调整静态工作点; (3)测量设计好的电路的偏置电压和电流; (4)测量所设计电路的实际电压放大倍数; (5)测量所设计电路的实际输入、输出电阻; (6)给所设计的电路加上频率为20kz,大小合适的正弦波,调节偏置电阻,用示波器预测输出波形在无失真、饱和失真和截止失真三种情形下,记录相应的偏置电阻大小、ICQ和波形,并绘制表格; (7)用EWB对电路进行仿真,打印仿真结果; (8)写出设计报告。 三、设计提示 1、偏置电阻计算 小信号时ICQ取0.5~2mA,UBQ=(1/3~1/5)UCC;I1=(5~10)IBQ;可确定相应的RB1、RB2、RE;由AV=-β/rbe×RL/,rbe=300+26β/ICQ,RL/=RC//RL,可求得RC。 2、Ri和Ro测试电路 Ri测量:如图1-1所示, 输入Ui为1000Hz,6mV,改变R使U2=U1/2, 则ri=R。 Ro测量:如图1-2所示,输入Ui为1000Hz,6mV。K断开,测量Uo;K闭合,调节R使Uo/=1/2Uo,则ro=R。 3、实验器件和仪器提示 设计仪器:智能电工实验台,示波器1台,晶体管毫伏表,万用 表1块,低频信号发生器,实验面包板或万能板,智能电工实验台。 设计器件:三极管为8050,r/bb=300,hfe=200;电容0.1uF2个,2uF1个;电位器1个;电阻4个。 参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;
谢自美《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社 陆秀令《模拟电子技术》。
四、设计报告要求 1、列出设计步骤,画出电路,标出元件数值; 2、比较实测指标和设计要求指标; 3、列出测试数据表格; 4、分析静态工作点对放大器性能的影响。 五、设计思考与总结 1、总结放大器的设计方法和运用到的主要知识点; 2、总结放大器主要参数的测试方法; 3、分析信号源内阻对输出波形失真的影响; 4、对测试数据进行误差分析。
课题四 RC有源滤波器设计 一、设计目的 1、学习RC有源滤波器的设计方法; 2、由滤波器设计指标计算电路元件参数; 3、设计二阶RC有源滤波器(低通、高通、带通); 4、掌握有源滤波器的测试方法; 5、测量有源滤波器的幅频特性。
二、设计要求和技术指标 1、技术指标 (1) 低通滤波器:通带增益AUF=2;截止频率fH =2000Hz;Ui=100mV;阻带衰减:不小于-20dB/10倍频; (2) 高通滤波器:通带增益AUF=5;截止频率fL =100Hz;Ui=100mV; 阻带衰减:不小于-20dB/10倍频; (3) 带通滤波器:通带增益AUF=2;中心频率:fO =1kHz;Ui=100mV;阻带衰减:不小于-20dB/10倍频。 2、设计要求 (1)分别设计二阶RC低通、高通、带通滤波器电路,计算电路元件参数,拟定测试方案和步骤; (2)在面包板或万能板上安装好电路,测量并调整静态工作点; (3)测量技术指标参数;