北邮模电综合设计实验
模电综合设计实训报告
模电综合设计实训报告一、实验目的本次实验旨在通过模拟电路的设计和实现，加深对模拟电路原理的理解，并掌握相关的设计方法和技巧。
具体目标如下：1. 了解模拟电路的基本概念和常用器件的特性；2. 掌握模拟电路的基本设计方法和步骤；3. 进一步了解运放的工作原理和相关应用；4. 实践并巩固模拟电路的设计和调试能力。
二、实验设备本次实验所用的器件和设备有：1. 电源供应器2. 可变电阻器3. 电容器4. 电感器5. 非线性电阻器6. 示波器7. 麦克风8. 背光液晶显示器三、实验内容及步骤本实验主要分为三个部分：集成运放的基本特性测试、信号处理电路（语音放大电路）设计和实现、以及显示电路设计和实现。
1. 集成运放的基本特性测试首先进行了对集成运放的基本特性进行测试。
通过分别连接电源和示波器，验证了运放的放大倍数、输入电阻、输入偏置电流等性能参数。
实验结果表明运放的性能参数较为理想，符合设计需求。
2. 信号处理电路（语音放大电路）设计和实现在此部分，我们需要设计一个能够将麦克风输入的语音信号放大的电路。
首先进行了信号处理电路的设计，确定了运放的增益、电容和电阻等参数。
然后进行了电路的实现，连接了麦克风、运放等器件，并使用示波器对输出信号进行检测。
经过调试和优化，成功实现了对输入语音信号的放大。
3. 显示电路设计和实现最后一部分是设计一个显示电路，可以将放大后的信号通过背光液晶显示器进行显示。
我们根据液晶显示器的特性和需求，选择了适当的电阻和电容值，成功地将放大的信号传递到了显示器上，并完成了整体的电路设计。
四、实验结果与分析经过实验，我们成功地完成了模拟电路的综合设计实训任务。
基于对模拟电路原理和器件特性的理解，我们完成了集成运放的基本特性测试、语音放大电路的设计和实现，以及显示电路的设计和实现。
通过实验，我们进一步加深了对模拟电路设计方法和步骤的理解，并掌握了一些相关的设计技巧。
此外，我们还学会了使用示波器等仪器进行电路参数测量和信号观测。
北邮电子电路综合实验_声控报警器实验报告资料
电子电路综合实验设计实验名称：声控报警电路设计学院：信息与通信工程学院班级：学号：姓名：班内序号：一、课题名称声控报警电路设计二、摘要和关键词（一）摘要本实验分析并设计了声控报警电路，实现了在麦克近处鼓掌，电路能发出报警声并持续大约5秒。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析，然后讨论各级电路具体设计和原理图，后给出实际搭建电路测试的数据和分析，最后总结本次实验。
（二）关键词放大器，比较器，延时，方波振荡三、设计任务要求在驻极体麦克附近鼓掌，麦克捕捉声信号后电路发出报警声，持续时间大约五秒。
1 声音传感器用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源式蜂鸣器；2 用LM358构成两级放大器，合理设计放大倍数3用LM358构成电压比较器电路。
4延时电路用RC电路构成，计算时间常数，保证一定的延时时常四、设计思路、总体结构框图（一）设计思路麦克捕捉到声音信号后将其转变成微弱电信号，进入放大器进行放大，之后与电压比较器设定的参考电压进行比较，若高于门限值，比较器输出电平翻转，控制振荡器产生方波信号，使蜂鸣器发声。
为使蜂鸣器发声持续一段时间，要用一个延时电路保持比较器输出电平维持相应的时长。
（二）总体系统框图如图：五、分块电路和总体电路设计（一）麦克偏置电路驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。
它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。
然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。
膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。
在麦克近处击掌，使麦克可以输出一个瞬时电压脉冲。
麦克直流偏置电路如图所示：电路说明：麦克偏置电压约6V，通过电阻R接地，麦克两端电压通过一个0.1μ电容输出电压。
电容起隔直作用，消除直流的影响，使放大后的电压便于与比较器相比较。
（二）LM358组成的放大器1、说明由于话筒提供的信号非常弱，一般在比较器前面加一个前置放大器。
考虑到设计电路对频率相应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LM358。
北邮_模电实验(下)选题讲义
表示有效数字，第三环
表示倍率（乘数），与 前三环距离较大的第四
环表示允许偏差。
精密电阻采用五环标志， 前三环表示有效数字， 第四环表示倍数，与前 四环距离较大的第五环 表示允许偏差。
正确识别首环
1 离端部近的为首环 4.2M ± 5% 2 端头任一环与其它较远的一环为最后一环即误差
2.2K ± 5%
VDW1 VDW2
R2
+
R3:
6.2K 2K 2K 430
R3
uo2
R2: R4: R0:
Rw
R4
Rw： 10K C: 0.01uf（1000pf)
方波-三角波产生电路
UCC RC1 C A T1 RP T3 RE3 RE4 -UEE T2 RL RC2 D B R VCC T4
差动放大器
1
C
0
综合实验三、晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现
• 基本要求
– 要求电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型； – 要求电路能够将NPN型三极管放大倍数β分为大于250、 200～250、150～200、小于150共四个挡位进行判断； – 要求电路能够手动调节四个挡位值的具体大小； – 要求电路当放大倍数β超出250时能够光闪烁报警。
4
Pol3
Cap
1
0
0
0
0
0
u
F
5
Res2
R16
1.1K
Res2
R15
1
1
Res2
R14
K
K
C
9
1
Pol3
Cap
C
0 8
u
F
综合实验五、自动增益控制电路的设计与实现
北邮模电综合实验报告
电子电路综合实验设计实验名称：阶梯波发生器的设计与实现学院：班级：学号：姓名：班内序号：实验6 阶梯波发生器的设计与实现一. 摘要阶梯波是一种特殊波形，在一些电子设备及仪表中用处极大。
本实验电路是由窄脉冲-锯齿波发生器构成。
通过将运算放大器的几个典型电路:方波发生器、积分器和迟滞电压比较器，加以改进组合，设计成了阶梯波发生器。
实验用两个二极管作为控制门，一个是阶梯波形成控制门，另一个是阶梯波返回控制门，控制阶梯波的周期。
调节相应电位器的阻值就能改变阶梯数、阶梯幅值和阶梯周期。
关键字:阶梯波方波发生器迟滞电压比较器积分器二. 实验任务及设计要求1、 基本要求：1） 利用所给元器件设计一个阶梯波发生器，500,3opp f H z U V ≥≥，阶数6N =；2） 设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL 软件绘制完整的电路原理图（SCH ）及印制电路板图（PCB ）。
2、 提高要求：利用基本要求里设计的阶梯波发生器设计一个三极管输出特性测试电路，在示波器上可以观测到基极电流为不同值时的三极管的输出特性曲线束。
3、 探究环节：能否提供其他阶梯波发生器的设计方案？如果能提供，请通过仿真或实验对结果加以证明；三. 设计思路及结构框图1. 设计思路仔细阅读试验原理及要求分块设计阶梯波发生器窄带脉冲发生器积分器迟滞比较器计算电阻电容等器件参数计算机仿真若波形不符合则重新计算参数在电路板上搭建电路认真检查连接保证正确实验室实际调试2总体结构框图本实验中阶梯波发生器电路是由方波-三角波发生器与迟滞电压比较器构成。
图1中，运算放大器U1构成迟滞电压比较器，U3是积分器，U2为窄脉冲发生器。
两个二极管，其中D1是阶梯形成控制门，D2是阶梯返回控制门。
由于U2的同相输入端加入一个正参考电压，U2输出为负脉冲。
在负脉冲持续期间，二极管D1导通，积分器U3对负脉冲积分，其输出电压上升。
负脉冲消失后，D1截止，积分器输入、输出电位保持不变，则形成一个台阶，积分器U3的输出的阶梯波就是迟滞比较器U1的输入，该值每增加一个台阶，U1的输入电压增加一个值。
北邮模电综合实验-简易电子琴的设计与实现
电子测量与电子电路实验课程设计题目: 简易电子琴的设计和制作姓名孙尚威学院电子工程学院专业电子信息科学与技术班级2013211202学号2013210849班内序号04指导教师陈凌霄2015年4 月目录一、设计任务与要求 (3)1.1 设计任务与要求 (3)1.2 选题目的与意义 (3)二、系统设计分析 (3)2.1系统总体设计 (3)2.2 系统单元电路设计 (4)2.2.1 音频信号产生模块 (4)2.2.2 功率放大电路 (7)2.2.3 开关键入端（琴键） (8)三、理论值计算 (9)3.1 音阶频率对应表 (9)3.2 键入电路电阻计算 (9)四、电路设计与仿真 (10)4.1 电路设计 (10)4.2 Multisim仿真 (11)五、实际电路焊接 (11)六、系统调试 (13)6.1 系统测试方案 (13)6.2 运行结果分析 (14)七、设计体会与实验总结 (15)一、设计任务与要求1.1 设计任务与要求了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。
设计并利用NE555集成运算电路以及外加电阻，电容在第一级产生不同频率的音乐，再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大，最后通过扬声器产生21个音符。
1.2 选题目的与意义（1）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程问题的能力。
（2）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟，数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力。
（3）学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。
了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。
二、系统设计分析2.1系统总体设计由555电路组成的多谐振荡器，它的振荡频率可以通过改变振荡电路中的RC元件的数值进行改变。
根据这一原理，通过设定一些不同的RC数值并通过控制电路，按照一定的规律依次将不同值的RC组件接入振荡电路，就可以使振荡电路按照设定的需求，有节奏的发出已设定的音频信号，再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大，最后通过扬声器产生音符。
北邮模电综合实验报告
电子电路综合实验设计简易声光控照明系统的设计与实现学院：电子工程学院班级：2011211202学号：2011210876姓名：孙月鹏班内序号：05简易声光控照明系统的设计与实现一、摘要声光控照明系统由整流稳压电路，可控硅开关 MCR话筒放大电路，光敏控制电路，音频放大电路，检波电路，延迟电路七部分组成，是一种利用声、光双重控制的的无触点开关照明电路。
它的主要功能是把声信号转化为电信号，经过两级放大电路，在光控电路的控制下，由可控硅开关实现灯的亮灭，并且利用延时器实现一定的延时时间。
是一种又节能又方便的自动开关电路，在生活中有广泛的应用。
关键字：声光控制自动照明延时电路二、设计任务要求1、基本要求a）当环境明亮情况下，照明系统自动关闭；b）当环境昏暗情况下，可以通过声音自动触发照明系统；c）最小照明时间要求不低于10s;d）用PROTEK件绘制电路的印刷电路板图（PCB）。
2、提咼要求a）最小照明时间可调节，调节范围为：5~ 60s;b）照明亮度根据环境亮度可以调节，分为3个等级：暗、普通、高亮＜3、探究要求采用非本资料提供的原理及方法，另外设计一种简易自动照明控制系统。
三、设计思路及总体结构框图2总体结构框图首先由整流稳压电路输出12V电压，灯泡在可控硅的控制下实现亮灭。
在光照的情况下，可控硅只能达到低电压，灯泡不亮。
在光暗的情况下，当MIC得到外界的一个声音信号，经由两级放大电路发大，是可控硅通过控制电路得到一个高电压，灯泡导通。
并且由于延迟电路的作用，灯泡会在一段时间后自动熄灭加入声音信号声控电路*两级放大电路ir可控硅开关延时电路四、电路的设计过程1、电路图2、电路分块分析(1)整流稳压电路：由桥式整流电路(由D1〜D4组成)，二极管稳压电路D5,加上稳压管DW12V和滤波电容C1构成。
目的是将家庭中常见的220V 交流电压转换成稳定的12V直流电压。
(2)可控硅开关MCR:起开关作用，由这个开关去控制整流电路的工作与否，从而控制灯的亮和灭。
北邮模电实验报告函数发生器
北京邮电大学课程实验报告课程名称：电子测量与电子电路设计题目：函数信号发生器院系：电子工程学院电子科学与技术专业班级： 2013211209学生姓名: 刘博闻学号: 2013211049 指导教师:高惠平摘要函数信号发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步，社会的发展，单一的函数信号发生器已经不能满足人们的需求，本实验设计的正是多种波形发生器。
本实验由两个电路组成，方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。
方波—三角波发生电路由自激的单线比较器产生方波，通过RC积分电路产生三角波，在经过差分电路可实现三角波—正弦波的变换。
本电路振荡频率和幅度用电位器调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定；而正弦波幅度和电路的对称性也分别由两个电位器调节，以实现良好的正弦波输出图形。
它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值。
关键词：三角波方波正弦波幅度调节频率调节目录设计要求 (1)1．前言 (1)2．方波、三角波、正弦波发生器方案 (1)2.1原理框图 (1)2.2 系统组成框图 (2)3．各组成部分的工作原理 (2)3.1 方波-三角波产生电路的工作原理 (2)3.2 三角波-正弦波转换电路的工作原理 (4)3.3 总电路图 (6)4.用Mutisim电路仿真 (7)4.1方波—三角波电路的仿真 (7)4.2方波—正弦波电路的仿真 (8)5电路的实验结果及分析 (9)5.1方波波形产生电路的实验结果 (9)5.2 方波---三角波转换电路的实验结果 (10)5.3正弦波发生电路的实验结果 (11)5.4实验结果分析 (12)6．实验总结 (12)7．仪器仪表清单 (13)7.1所用仪器及元器件： (13)7.2仪器清单表 (13)8．参考文献 (16)9.致谢 (166)方波—三角波—正弦波函数信号发生器设计要求1.设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。
北邮模电实验报告函数发生器
北京邮电大学课程头验报告课杲程名称：电子测量与电子电路设计题目：函数信号发生器院系: 电子工程学院电子科学与技术专业班级2013211209学生姓名：刘博闻学号2013211049指导教师：咼惠平摘要函数信号发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步，社会的发展，单一的函数信号发生器已经不能满足人们的需求，本实验设计的正是多种波形发生器。
本实验由两个电路组成，方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。
方波一三角波发生电路由自激的单线比较器产生方波，通过RC积分电路产生三角波，在经过差分电路可实现三角波—正弦波的变换。
本电路振荡频率和幅度用电位器调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定；而正弦波幅度和电路的对称性也分别由两个电位器调节，以实现良好的正弦波输出图形。
它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值。
关键词：三角波方波正弦波幅度调节频率调节设计要求 (1)1 •前言 (1)2. 方波、三角波、正弦波发生器方案 (1)2.1原理框图 (1)2.2系统组成框图 (2)3. 各组成部分的工作原理 (2)3.1方波-三角波产生电路的工作原理 (2)3.2三角波-正弦波转换电路的工作原理 (4)3.3总电路图 (6)4. 用Mutisim电路仿真 (7)4.1方波一三角波电路的仿真 (7)4.2方波一正弦波电路的仿真 (8)5电路的实验结果及分析 (9)5.1方波波形产生电路的实验结果 (9)5.2方波---三角波转换电路的实验结果 (10)5.3正弦波发生电路的实验结果 (11)5.4实验结果分析 (12)6. 实验总结 (12)7. 仪器仪表清单 (13)7.1所用仪器及元器件： (13)7.2仪器清单表 (13)8. 参考文献 (16)9. 致谢 (166)方波一三角波一正弦波函数信号发生器设计要求1. 设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。
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电子电路综合设计实验
实验5自动增益控制电路的设计与实现
信息与通信工程学院
一．课题名称：自动增益控制电路的设计与实现
二．实验目的
1.了解AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器的应用；
2.掌握AGC电路的一种实现方法；
3.提高独立设计电路和验证实验的能力。
三．实验摘要
自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小范围内变化的特殊功能电路，简称为 AGC 电路。
本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。
四．设计任务要求
1.基本要求：
设计一个AGC电路，要求设计指标以及给定条件为：
·输入信号：0.5～50mVrms；
·输出信号：0.5～1.5Vrms；
·信号带宽：100～5KHz。
2.提高要求：
设计一种采用其他方式的AGC电路。
五．设计思路与实验各部分功能
自动增益总体框图，主要包括驱动缓冲电路，级联放大电路，输出跟随电路和增益反馈电路四个部分组成。
1.驱动缓冲电路：
输入缓冲极，其设计电路图如图3所示；
输入信号V IN驱动缓冲极Q1，它的旁路射极电阻R3有四个作用：它将Q1的微分输出电阻提高到接近公式（1）所示的值。
该电路中的微分输出电阻增加很多，使R4的阻值几乎可以唯一地确定这个输出电阻。
R D1≈r be+(1+βr ce/r be)(R3//r be) 由于R3未旁路，使Q1电压增益降低至：
A Q1=－βR4/〔r be+(1+β)R3〕≈－R4/ R3
未旁路的R3有助于Q1集电极电流－电压驱动的线性响应。
Q1的基极微分输入电阻升至R dBASE=r be+(1+β)R3，与只有r be相比，它远远大于Q1的瞬时工作点，并且对其依赖性较低。
2.直流耦合互补级联放大电路
该部分利用直流耦合将Q2与Q3进行级联，构成互补放大器，在电路中对信号起到大部分的放大作用。
3.Q4作为射极跟随器作为输出端，R14将Q4与信号输出端隔离开来。
4.自动增益控制部分（AGC），电路图如图6所示，并且在该图基础上加上R4构成。
其中R4构成可变衰减器的固定电阻，类似于图1中的电阻R1，而Q6构成衰减器的可变电阻部分。
Q5为Q6提供集电极驱动电流，Q5的共射极结构只需要很少的基极电流。
电阻R17决定了AGC的释放时间。
电阻R19用于限制通过Q5和Q6的最大直流控制电流。
D1和D2构成一个倍压整流器，从输出级Q4提取信号的一部分，为Q5生成控制电压。
电阻R15决定了AGC的开始时间。
当输入信号变大时，输出跟着增大，Q6的微分电阻就会跟这变小，输入进入放大级的信号就会变小，是输出减小；反之输入变小时，输出自动变大。
从而实现自动增益控制功能。
5.总电路图
六．实验原理
本实验所完成的电路实现了自动增益控制的功能，当输入端输入信号变化时，输出信号由于自动增益控制会基本保持不变，或者是先变化后恢复到原来的输出信号幅值。
具体原理：
AGC是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。
实现这种功能的电路简称AGC环。
AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。
增益受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压而改变。
控制电压形成电路的基本部件是AGC 检波器和低通平滑滤波器，有时也包含门电路和直流放大器等部件。
放大电路的输出信号u0 经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压uc 。
当输入信号ui增大时，u0和uc亦随之增大。
uc 增大使放大电路的增益下降，从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量，达到自动增益控制的目的。
放大电路增益的控制方法有：①改变晶体管的直流工作状态，以改变晶体管的电流放大系数β。
②在放大器各级间插入电控衰减器。
③用电控可变电阻作放大器负载等。
AGC电路广泛用于各种接收机、录音机和测量仪器中，它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内，因而也称自动电平控制；用于话音放大器或收音机时，称为自动音量控制。
七．故障及问题分析
本实验在搭建面包办的过程中，出现一些错误，首先由于原电路图的一些电阻没有提供，在替换上上出了一些错误，而且，书中图片有一个小错误，在第一遍检查中，及早查出，避免过后的失误。
由于本实验电路相对复杂，在第一次搭建后，同时发现一些搭建小错误：在验证AGC部分电路功能时，发现电路的输出信号不会自动调节，完全符合线性关系。
原因：实验电路部分三级管管脚看错，导致自动控制功能失效。
可能是因为过于复杂，造成连接失误，积极更改后，实验进行顺利，结果与要求相符。
八．实验总结与结论
本次实验与上学期所作有些不同，首先学习了protel，使我们对电路及电路的仿真构成有一定的了解。
在实际搭建过程中，自动增益部分比上学期的搭建难度要大很多，对我们面包板操作，提出很大考验，很大程度上提升了我们电路设计能力与实验动手能力，对今后的实验学习积累了经验。
在搭建电路时最好先初步检测元件的功能是否完好，这样在后期调试电路时能节省很多时间，否则在电路搭建好后再查错相对要困难很多。
本次试验的学习，不仅仅使我了解AGC电路，而且在查阅相关资料的过程中，触类旁通，也让我了解了有关电路的相关知识，锻炼了查阅资料的能力，总之，受益匪浅。
九．Protel与PCB Protel文件：
数据统计
输入
(mv)/
输出
（v）
频率
（kHz）
2k输入10 20 30 40 50 60 70 80 90
输出 3.02 3.14 3.18 3.22 3.22 3.26 3.26 3.26 3.3 输入100 300 400 500 600 700 900
输出 3.3 3.42 3.46 3.52 3.58 3.62 3.66
3k输入10 20 30 40 50 60 70 80 90 输出 3.0 3.06 3.13 3.16 3.18 3.2 3.2 3.24 3.24 输入100 300 500 700 900 1000 1200 1400
输出 3.26 3.40 3.58 3.62 3.7 3.7 3.78 4.06
输出带宽范围200Hz~10kHz
实验数据分析：在各频率下，输入变化10倍以上，输出变化1.3倍左右，符合实验原理。
从示波器的波形可以直观明显地观察到当输入变化。
当输入信号增大时，输出信号先突然增大，信号比较大时出现严重失真，然后减小，保持在1.5v 左右；信号减小时，输出信号先迅速减小，然后又缓慢回到之前的位置。
十．实验元件
十一．参考文献
实验仪器
5k 输入 10 20 30 40 50 60 70 80 90 输出 2.98 3.06 3.12 3.16 3.20 3.22 3.22 3.22 3.26 输入 100 300 500 600 800 1000 1200 输出 3.26 3.46 3.54 3.6 3.66 3.70 3.78
仪器名称 用途
面包板（1个） 三极管（8050 五个，8550一个） 二极管（1N4148两个）
电阻若干
电解电容若干
瓷片电容若干 导线
直流稳压电源提供直流电压
函数信号发生器提供输入小信号
示波器显示波形
交流毫伏表测量输入输出信号有效
值
万用表测量各元件
十一．参考文献
1.电子电路综合设计实验教程，北京：北京邮电大学电路中心
2.百度相关资料，百度百科。
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