太原理工大学模拟电子技术设计报告书.docx
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太原理工大学模拟电子技术设计报告书
模拟电子技术课程
设计报告书
信息工程学院
一、设计题目：
设计一个放大器系统，当电阻值变化土2%时，放大电路能够产生土8V的输出电压。
要求偏差为0时输出为0,偏差为2%时输出为8V,偏差为-2%时输出为-8V，误差不超过土5%。
二、设计电路：
三、工作原理及原理图：
以上的工作原理图包括电压电路、电桥电路、放大电路和电平转移电路。
基准电
压电路为后面的电路提供电压V+，电桥电路使V+转变为微弱的电压信号Vol，放大电路将微弱的电压信号放大到Vo=±6V，然后电平转移电路把放大的电压平移到我们所需要的电压V（0〜5V）。
四、电路参数的计算：
1、基准源电路设计
基准源输出电压为V+=7.5V，稳压管电压为5.6V，取稳压管的稳定电流为1.1mA。
根据基准源电路有
四（1空）空1.34
VzRJ15.6
得到:
RJ2°34
选RJ2=39kQ，可得RJ1=13kQ
。
由于
IfV0
Vz
75.6
R,
JF
Rjf
若取lf=0.95mA，则有
“7
5.6
1mA—
F
Jf
得到RJF=20kQ。
电阻R3和R4的计算：
由稳压管开始启动的条件：
Rj4
VsVz
Vd
Vz0.7
Rj3R
J4
设Vs、RJ3、Rj4组成的电路向稳压管提供的电流为0.2mA,若流过Rj4的电流为0.21mA:
贝U由下式：
Irj4箜也0.21mA
可得Rj4=30kQ
因为流过RJ3电阻的电流为0.41mA，所以
1RJ3
30.41mA
取Vs=10.81,
RJ3
得到：
卫gnkQ
0.41
验证
R4x/
Vs
R3R4
其电路及仿真如下图:
30
113010.817.91Vz%VzOf
6.3V
2、电桥电路的设计:
7.488V
l—
Vol[R5
（1）
R5
（1）R1
為]V
（R1||R3
（R1R5
（1）
）V
（^R3）V
R1R3
R1=R2=R3=100k,R5=98k,=0.02。
则Vo1=0.0375V。
UV1
>R1!
^100k0<
1
R5
MOOkn
电路及仿真如下图：
4
1EP
7o
+一
帚Sei...|肯
■J
knw
Itey^A50，0
3、放大电路的设计：
输出电压为8V，则有放大倍数为6/0.0375=233.3倍。
Vo1=0.0375V时,
则对于放大器有
VoRY42RY2、
233.3
（1）
Vo1RY3RY1
令RY3=10kQ,RY4=510kQ，贝URY4/RY3=51,RY2/RY1=1.59若令RY2=16kQ，贝URY1=10kQ.
其电路及仿真如下图：
4、电平转换电路的设计：
将-8V〜8V转换成0〜45V,则-8m+b=0,8m+b=5求得m=5/16,b=2.5,取RY9=30K,RY8=10K,RY11=40K,RY4=10KV2=2.7V.
其电路及仿真如下图
滑动变阻器在100%时的仿真：
HZil
轉'
7.495V
8.193■.'
丄I冋口上］
a||Vta|a|
3口
鼻■
&加…
r-
*3
Idi—
FSet
（T
ii
—2.7V
滑动变阻器在50%时的仿真:
L
K.IV
-vw-
1叽
D5
1H3S0D
—10J1V評毗
To1
FIJJ
I—-V2
1i*t
LIU21Jiur
冲IUWM
Q
X
LMS24J
LNI324J
_
IITI>U
滑动变阻器在0%时的仿真:
ATA
30kL
19
0
1.VI
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■72962叭
f-
E加1
uRW
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一V?
二小
7
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U1A
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U2A
—
LMI24J
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LV1JZ4J
LM124J
=
T
LM32W
KerA
M
RY5
VA
I叱
JM>r
+=
RJ2
1观、
—
1MJSD0
RJ4
UK
L画」
Rjr
-Wh*
RY?
1_—"WV
510k：
.
五、测量数据及拟合曲线（曲线为电桥输出和电平转换电路的输出）
V+/V
VO1/mv
VO/V
Vout/mv
0%
7.488
37.047
-7.83
0.089
5%
7.488
33.375
-7.044
0.333
10%
7.488
29.696
-6.256
0.579
15%
7.488
26.01
-5.467
0.825
20%
7.488
22.317
-4.676
1.072
25%
7.488
18.616
-3.884
1.32
30%
7.488
14.907
-3.09
1.568
35%
7.488
11.192
-2.295
1.817
40%
7.488
7.469
-1.497
2.066
45%
7.488
3.738
-0.698
2.315
50%
7.488
0.074
0.101
2.565
55%
7.488
-3.745
0.903
2.816
60%
7.488
-7.498
1.707
3.067
65%
7.488
-11.259
2.512
3.319
70%
7.488
-15.027
3.318
3.571
75%
7.488
-18.803
4.127
3.823
80%
7.488
-22.586
4.937
4.076
85%
7.488
-26.377
5.748
4.33
90%
7.488
-30.176
6.561
4.584
95%7.488-33.892
100%7.488-37.796
VO1/mv
VO1/mv
VO/V
六、元件及其参数:
VO/V
R1=100K
Ry1=10k
Ry8=10K
R2=100K
Ry2=Ry3=16k
Ry9=30K
R3=100K
Ry4=Ry5=10k
Ry10=10K
R5=98K
Ry6=Ry7=510k
Ry1仁40K
可调电阻
三个运放
V2=2.7V
4k
LM324J
运放
LM324J
基准电源电路
Rj1=13k
Rj2=39K
Rj3=11k
Rj4=39k
Rjf=20k
电源
Vs=10.81v二极管
1N3900稳压
1N4690运放
LM324J
七、用protel画出的原理图及PCB板:
原理图：
X
JL
HT
MI
H
>1UK
lt£
r
L
k4
'
-
2
仃
I—1
Nrai
1
1
Till2-I
PCB:
■
KftJIri
**
'♦J
■
LZ
*
■
II
A.
••
■
M——*•
r
•
Lh^J
1
1
11
八、总结：
1.通过本次模拟电子技术的课程设计，巩固了模拟电子技术课程中学习的理论知识，掌握了Multisim2001用于模拟电子技术的仿真方法，了解了计算机辅助设计的方法！
2.通过在网络中寻找实际元件参数，锻炼了自己阅读技术资料的能力；
3初步掌握了Multisim2001用于模拟电子技术的仿真方法，初步了解了计算机辅助设计的方法；
九、参考文献：
[1].太原理工大学信息工程学院自动化系.模拟电子技术课程设计指导书太原理工大学.2007.5
[2].周凯.EWB虚拟电子实验室一Multisim7&Ultiboard7电子电路设计
与运用.电子工业出版社.2006
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