声控式音乐彩灯控制器的制作与调试Word文件下载.doc

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1.5系统安装、调试与参数测量 3

1.5.1系统安装 3

1.5.2系统调试 3

1.5.3参数测量 4

1.6改进意见与收获体会 4

第2章电压/电流（V/I）转换器的制作与调试 5

2.1设计任务 5

2.2总体设计方案 5

2.3系统分析与设计 5

2.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 6

2.5系统安装、调试与参数测量 7

2.5.1系统安装 7

2.5.1系统调试 8

2.5.3参数测量 8

2.6改进意见与收获体会 8

第3章声控式音乐彩灯控制器的制作与调试 9

3.1设计任务 9

3.2总体设计方案 9

3.3系统分析与设计 9

3.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 10

3.5系统安装、调试与参数测量 11

3.5.1系统安装 11

3.5.2系统调试 11

3.5.3参数测量 12

3.6改进意见与收获体会 12

参考文献...................................................................................................................12

第1章电流/电压（I/V）转换器的制作与调试

1.1设计任务

熟悉运放电路的各种元器件，充分了解并掌握运放参考电路图，将元器件焊接在电路板上，并按设计要求写出设计和调试过程，设计出将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号的电流/电压转换器，并通过调试将误差控制在允许范围内。

分析电路的工作过程，完成制作与调试，分析结果。

1.2总体设计方案

本课题是电流/电压的转换器，为实现其功能，结合理论与实际，做出如下设计方案：

（1）输入信号为电流源，将电流源与一个负载相连，就可以将其看作电压源。

（2）通过运算放大器，将“输入电压”进行一定倍数的放大

（3）通过引入电压并联负反馈，稳定输出电压。

（4）总体方案框图如图1-1所示：

图1-1电流/电压原理框图

1.3系统分析与设计

（1）-15v电压支路的作用是调零：

当电流=0时，调整电位器使。

（2）输入端电阻R为电流采样电阻（数值很小），一定满足R<

<

，设R上端电位为，R下端电位为。

所以有。

（3）设右边电位器（）可调端电压为，2个电阻与电阻的连接节点电位设为（上）和。

（4）输入输出关系推导如下：

由运放虚断，则2个电阻上无电流，（设左下角电位器电压为）有：

（1-1）

（1-2）

由运放虚短，则

（1-3）

联立3个方程，得

（1-4）

（5）设右边的电位器上部电阻为，下部电阻为，因10k<

200k，故的分流可忽略不计。

则是电位器分压，所以:

（1-5）

（1-6）

1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单

总电路图如图1-2所示：

图1-2电流/电压转换电路原理图

表1-1元器件清单

名称

规格

数量

电阻

100K

3

2K

2

200K

滑动变阻器

10K

运算放大器

UA741CN

1

导线

若干

表1-2仪器仪表清单

直流稳压电源

数字万用表

电流源

电路板

电阻箱

电烙铁

电工钳

1.5系统安装、调试与参数测量

1.5.1系统安装

（1）根据设计要求，画出实验电路图；

（2）准备电烙铁，预热、摆放材料；

（3）根据电路图，布线、焊接（要注意防止发生虚焊、漏焊等情况）；

（4）认真检查焊接是否正确（万用表检测2-3次所焊电路部分）；

（5）测试是否成功，并测量实验参数。

1.5.2系统调试

将电路板引出的连线与对应的仪表相连，接地导线与地相连，将两滑动变阻器调至中间位置，加输入电流信号。

调节调零电阻，使得：

（1）稳定电流源调到0mA，调试电路板上的电位器使输出电压等于0V；

（2）稳定电流源调到5mA，调试电路板上的电位器使输出电压等于5V；

（3）稳定电流源调到10mA，调试电路板上的电位器使输出电压等于10V；

（4）稳定电流源的电流从0mA调到10mA然后记下对应的电压值。

1.5.3参数测量

调节输入电流分别为0，2，4，6，8，10mA，并填入表格。

表1-4数据记录表格

电流信号（毫安）

4

6

8

10

电压信号（伏）

-0.08

2.05

4.04

6.14

8.17

10.15

理论电压信号（伏）

1.6改进意见与收获体会

（1）改进意见：

电路板上焊孔过小增加了焊接的难度，同时使焊点不是很牢固，会发生断路的现象；

在同一个焊点的多根导线尽量同时焊接，焊接后检查是否有虚焊。

导线过细使得导线在多次调试后产生金属疲劳而折断；

电路板上的元器件在携带的时候容易损坏。

电位器调节旋钮过小，调试不便。

（2）收获体会：

通过该课程设计是我对课上所学知识有了新的认识，了解元器件的工作原理和工作条件，加深对深度负反馈的虚短和虚断的理解；

了解了调零电路对差分电路的补偿作用；

加深了对模拟电子的了解以及对电子技术的兴趣。

提高了对理论的理解和对实践的操作。

学会了电流电压转换器的设计方法和调试方法，培养了动手能力和实践技能，分析和解决实际问题的能力得到提高。

第2章电压/电流（V/I）转换器的制作与调试

2.1设计任务

熟悉各种仪器仪表和集成运算放大器的使用，按要求写出设计过程和调试过程，设计电压/电流转换装置并调试，将0-10V的输入电压信号转换成0-10mA的输出电流信号，控制误差在允许范围内。

2.2总体设计方案

本课题是电压/电流的转换器，为实现其功能，结合理论与实际，做出如下设计方案：

（1）输入的信号是直流稳压电压信号；

（2）通过运算放大器，将输入电压进行一定倍数的放大；

（3）通过引入电流负反馈，稳定输出电流。

图2-1电压/电流方框图

2.3系统分析与设计

参考电路是从输入端输入电压，经过集成运算放大器把电压信号转变成电流输出信号，通过对负载端的测量，可测出输出电流的大小。

电路由若干，电阻，2个可调电阻构成。

是输入电压，因在运放输入端是对称工作的，但在实际工作中会出现一定的不对称性，为了提高精度，应加入调零电路，消除零点误差。

（1）用+15V的稳压源通过电位器的分压来调节输出电流信号使之能在时有；

（2）可调电阻是调整增益用的，通过对的调整可使输出量程发生改变；

（3）右下角的是负载电阻，是从6端的输出电压转变成电流作为输出电阻。

引入电压串联负反馈，电阻引入电压并联正反馈。

由虚短：

由同相端虚断：

（2-1）

由反向端虚断：

（2-2）

所以：

（2-3）

由节点的KCL关系有：

（2-4）

（2-5）

再由于，忽略的电流，则

2.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单

总电路图如图2-2所示：

图2-2电压/电流转换电路原理图

表2-1元器件清单

符号

LM741CN

表2-2仪器仪表清单

2.5系统安装、调试与参数测量

2.5.1系统安装

2.5.2系统调试

将电路板引出的连线与对应的仪表相连，接地导线与地相连，将两滑动变阻器调至中间位置，加输入电压信号。

（1）稳定电压源调到0V，调试电路板上的电位器使输出电流等于0mA；

（2）稳定电压源调到5V，调试电路板上的电位器使输出电流等于5mA；

（3）稳定电压源调到10V，调试电路板上的电位器使输出电流等于10mA；

（4）稳定电压源的电压从0V调到10V然后记下对应的电流值。

2.5.3参数测量

表2-3数据记录表格

2.04

4.02

6.00

8.02

10.06

理论电流信号（毫安）

2.6改进意见与收获体会

转换器的线性度较差，且在集成运放额定电压的条件下输出电流很难达到10mA。

加深了对集成运放的认识、理解及应用，同时提高了动手能力和逻辑思维能力，实践过程中知道了如何用万用表来检查电路是否断路和短路以及如何用万用表来测电路中的电流、电压以及电阻的值，并学会了如何使电压到电流的转换，以及对负载大小的选择，同时提高了对理论的理解和对实践的操作。

第3章声控式音乐彩灯控制器的制作与调试

3.1设计任务

熟悉电路的各种元器件，充分了解并掌握参考电路图，并按设计要求写出设计和调试过程。

通过压电陶瓷片感受外界的声音信号，并使电路的彩灯发光，设计出声控式音乐彩灯控制电路，通过声音的大小控制灯的亮度。

3.2总体设计方案

为了设计声控式音乐彩灯控制器通过桥式整流电路、滤波电路和稳压电路使交流电转换成稳压直流电。

然后利用压电陶瓷片的随音乐声波信号变化控制SCR的电势构成音乐控制彩灯。

3.3系统