模拟电子技术课程设计报告.docx

1、模拟电子技术课程设计报告课 程 名：模拟电子技术课程报告题目：授课教师：专业班级学 号：姓 名： 2013 年 7 月 8 日正文： 一 基础部分1.1信号产生电路图（1）a.原始1、电路图2.波形图（40%）3、参数计算振荡频率fo=1/2RC=1/(2*1000*1*0.000001)159.15HZb电阻扩大2倍，电容扩大3倍1.电路图2、波形图（40%）3、理论描述+参数计算振荡频率：fo=1/2RC=1/(2*2000*3*0.000001)26.53HZ 算出周期为37.69ms，由图可得周期为37.716ms 结果大致相近。电阻电容均变大，振荡频率减小。电路起振的相位条件是正反馈

2、电压与输出电压同相位。电路起振后，由于电阻、电容等元件参数的不稳定性，或更换原件时，会引起电路增益的不稳定；当电路增益增大时，输出幅度将随之增大，输出波形会严重失真；当电路增益减小时，输出幅度减小，以至于停振。这时要注意进行电路调试。图（2） 增加了两个二极管D1，D2，它们与R5构成了稳幅电路，其作用是当电路参数改变时，保持震荡不致于失真或停振。a.原始1、电路图 2、波形图（35%）3、参数计算振荡频率：fo=1/2RC=1/(2*1000*1*0.000001)159.15HZb电容扩大2倍 1.电路图2、波形图（35%）3、理论描述+参数计算振荡频率：fo=1/2RC=1/(2*100

3、0*2*0.000001)79.58HZ由RC串并网络构成选频网络，同时兼作正反馈电路以产生震荡，两个电阻和电容的数值各自相等。由于集成运放接成同相比例放大电路，它的输出阻抗可视为零，而输入阻抗远比RC串并联网络的阻抗大得多，可忽略不计，因此，振荡频率即为RC串并联网络的 。RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在 处,正反馈系数 ，而R1和Rf当构成电路中的负反馈，反馈系数 。 实现稳幅的方法是使电路的Rf/R1值随输出电压幅度增大而减小。起振时要求放大器的增益 3。 图（3）是一个双向限幅的方波产生电路1.电路图2、波形图（0% 50% 100% ）0%50%100%3、参数计算振荡频率

4、：滑动变阻器在0%处时fo=1/2RC=1/(2*20000*47*0.000000001)169.31HZ 50%处fo=1/2RC=1/(2*（20000+220000*50%）*47*0.000000001)26.04HZ 100%处fo=1/2RC=1/(2*（20000+220000）*47*0.000000001)14.11HZb电阻缩小2倍1.电路图2.波形图（0% 50% 100%）0%50%100%3、理论描述+参数计算 振荡频率： 滑动变阻器在0%处时fo=1/2RC=1/(2*10000*47*0.000000001)338.63HZ 50%处fo=1/2RC=1/(2*

5、（10000+110000*50%）*47*0.000000001)52.10HZ 100%处fo=1/2RC=1/(2*（10000+110000）*47*0.000000001)28.22HZ如0%时，算出周期为2.9ms，由图可得周期为3.448ms，结果大致相近。经实验可得：1. 移动滑动变阻器，随着滑动变阻器的增大，振荡频率逐渐减小，波形周期逐渐变大。2.当电容不变，电阻减小时，波形周期变小；当电阻不变，电容减小时，波形周期也变小。总结：根据振荡平衡条件 和 ，可知放大电路的输出与输入之间的相位关系应是同相，放大电路的电压增益不能小于3，即用增益为3（起振时，为使振荡电路能自行建立振

6、荡， 应大于3）的同相比例放大电路即可。当适当调整负反馈的强弱，使AV的值略大于3时，其输出波形为正弦波，如AV的值远大于3，则因振幅的增长，致使波形将产生严重的非线性失真。实现稳幅的方法是使电路的Rf/R1值随输出电压幅度增大而减小。1.2滤波器电路（1）a原始1.电路图2、波形图3、参数计算W=1/RC=1/（20000*470*0.000000001）=106.38 rad/sb. 电容扩大两倍1.电路图2.波形图3、理论描述+参数计算 W=1/RC=1/（20000*940*0.000000001）=53.19rad/s该滤波器是二阶低通有源滤波器它是由两节RC电路和同相比例放大电路组

7、成，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低。相关参数表达式：传递函数： 特征角频率：c=1/（RC）等效品质因数：Q=0.707（二阶低通滤波器传递函数表明，Ao=AvF=3时，电路自激振荡。）通带增益： 截止频率(即低通滤波器的通带和阻带的界限频率)：品质因数(其大小影响滤波器在阻带的幅频特性的形状)： 幅频响应：当=0时，|A（j）|=AvF=Ao;当趋向正无穷时，|A(j)|趋向0.这就是地通滤波电路的特性。 理论上，已知R1=R2=R3=20K,R4=16K,C1=C2=470nF则通带增益 =1.8，截止频率： =16.931HZ（2）a原始 1.波形图 2.波形图3、参数计算W=1/RC=

8、1/（10000*100*0.000000001）=1000rad/sb电容扩大2倍 1.电路图 2.波形图3、理论描述+参数计算W=1/RC=1/（10000*200*0.000000001）=500rad/s该滤波器是二阶高通器有源滤波器，与低通滤波器相反，高通滤波器用来通过高频信号，衰减或抑制低频信号。只要将图(1)低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换，即可变成二阶有源高通滤波器。 电路性能参数： 传递函数：即当趋向正无穷，|A（j）|趋向Ao;当趋向0,A（j）|趋向0；而当=c时，|A(j)|=Ao/2,c是3dB截止角频率，因此在c时，传递函数随增加以n*20dB/十倍频程上升

9、。这就是高通滤波器的特性。 特征角频率：c=1/（RC）等效品质因素：通带增益： 截止频率(它是二阶高通滤波器通带与阻带的界限频率)： 理论上，R1=R4=R2=R3=10K,C1=C2=200nF，通带电压放大倍数:低频下，两个电容相当于开路，此电路为同相比例器。通带截止频率fo ：fo =1/2RC397.89HZ低通滤波器从0f2频率之间，幅频特性平直，它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过，而高于f2的频率成分受到极大地衰减。高通滤波器与低通滤波相反，从频率f1，其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过，而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。带通滤波器

10、它的通频带在f1f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过，而其它成分受到衰减。带阻滤波器与带通滤波相反，阻带在频率f1f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减，其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过。二、提高部分2.1 温度指示电路 采用6个及以上发光二极管，利用BJT电路或者放大器、比较器电路，实现温度范围指示电路。即温度最低时，所有二极管都不亮，温度最高时，所有二极管均点亮。（可以用电位器替代温度传感器，实现温度信息的电压变化） 分析：用电位器代替温度传感器，就是相当于传感器在电路中分压的作用，要求温度最低时，所有二极管都不亮，就是说二极管支路的电流

11、很小，二极管的电压就小，小于管压降，致使不能正常工作，故不亮。温度最高时，所有二极管均点亮，就是说二极管的电压超过管压降，故能正常工作。 电路图： 利用同向放大器设计了该电路电压的增益Av=1+R2/R1；红色发光二极管的压降为2.0-2.2V，黄色发光二极管的压降为1.82.0V，绿色发光二极管的压降为3.03.2V，正常发光时的额定电流约为20mA。故采用3V的直流电压，与放大器输出端Vo端相串联的就是电位器，通过调节电位器可以改变支路的电流大小。当二极管的电压最大时：电位器R4=0%；二极管全都发光。（如下图）当二极管的电压最小时：电位器R4=100%；二极管全都不发光。（如下图）小结：

12、发光二极管是半导体的一种，可以把电能转化成光能，简写成LED，与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。由电压比较器的原理可知：当同相输入端（正端）电压高于反相输入端（负端）电压时，比较器输出高电平，反之，则输出低电平。利用发光二极管的温度指示作用，可以判断电路是否正常。绘制系统总体电路图时应注意：1. 布局合理、排列均匀、图画清晰、便于看图、利于对图的理解和阅读。2. 注意信号的流程。3. 图形符号要标准，图中应加适当的标注。4. 连线应为直线，并且交叉和折弯应最少。三总结 电子课程设计实践周，是以学生自己动手动脑，并亲手设计、制作与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和

13、创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生，仅会书本理论是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件，而且要有一个清晰的思路，在课程设计过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。 实验过程中，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握的不够牢固。我们通过查阅大量有关资料，和同学间交流，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但同样收获巨大。它使我意识到自己的操作能力的不足，在理论上还存在很多缺陷。所以在以后的学习生活中，我会更加努力地加强理论联系实践的学习，在努力学好专业知识的同时努力加强自己的专业技能方面的能力，使自己的知识在实践中不断增长，在实践中锻炼自己，培养自己各方面的能力，不断提高自己。参考文献：电子技术基础（模拟部分）、 模拟电路基础实验教程