东南大学模电实验报告 实验一 运算放大器的基本应用
东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称：模拟电子电路实验
第一次实验
实验名称：运算放大器的基本应用
院（系）：自动化学院专业：自动化
姓名：某某学号：08015
实验室: 101实验组别：
同组人员：无实验时间：2017年3月29日
评定成绩：审阅教师：
实验一运算放大器的基本应用
一、实验目的：
1、熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分等电路的设计方法；
2、熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法；
3、了解运算放大器的主要直流参数（输入失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、温度漂移、共模抑制比，开环差模电压增益、差模输入电阻、输出电阻等）、交流参数（增益带宽积、转换速率等）和极限参数（最大差模输入电压、最大共模输入电压、最大输出电流、最大电源电压等）的基本概念；
4、熟练掌握运算放大电路的增益、幅频特性传输曲线测量方法。
二、预习思考：
1、查阅741运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释参数含义。
2、设计一个反相比例放大器，要求：|A|=10，Ri>10KΩ，R=100 KΩ，并用Multisim仿LV真；（1）仿真原理图
（2）参数选择计算
因为要求|A|=10，即|V/V|= |-R/R|=10,故取R=10R,输入电阻尽量大些，取：1iv1F0F R=15kΩ，R=150 kΩ, R=100 kΩL1F
（3）仿真结果
当输入电压为时，输出电压为，放大倍数为，与理论值10接近。
3、设计一个同相比例放大器，要求：|A|=11，Ri>10KΩ，R=100 KΩ，并用Multisim仿LV真。（1）仿真原理图
（2）参数选择计算
因为要求|A|=11，即|V/V|=1+|-R/R|=11,故取R=10R,输入电阻尽量大些，取：1FF10iv R=15kΩ，R=150 kΩ, R=100 kΩ；L1F（3）仿真结果
当输入电压为时，输出电压为，放大倍数为，与理论值11接近。
三、实验内容：
1、内容一：反相输入比例运算电路各项参数测量数据
（1）下图图中电源电压±15V，R=10kΩ，R=100 kΩ，R＝100 kΩ，R＝10k PL1F
验过程以及波形记录
不断增大输入电压值，直到输出信号出现失真，此时，输入电压峰峰值为，输入输出波形如下：
B.实验结果分析：
R=100kΩ，由于V=12V，运算放大器的输出电压摆幅相应降低，故最大不失ccL真输出电压峰值也降低为，与理论结果符合；
（b）电路的传输特性曲线
A.传输特性曲线图：
B.实验结果分析：
由上图，可知两转折点分别为（,）和（，），x =,Y=,放大倍数为Y /x=,与理论值10接近。
（6）重加负载（减小负载电阻R），使R＝220Ω，测量最大不失真输出电压，并和LL R＝100 k Ω数据进行比较，分析数据不同的原因。（提示：考虑运算放大器的最大输出L电流）
（a）实验过程以及波形记录：
不断增大输入电压值，直到输出信号出现失真，此时，输入电压峰峰值为，输入输出波形如下：
（b）实验结果分析：
负RL=100=2201电源电压1最大不失真输出电压峰值
当RL=100KΩ时，最大不失真输出电压峰值为位于12V~14V之间符合理论值。而当RL=220Ω时，则最大不失真输出电压为，考虑运放的最大输出电流为±30mA，实验结果与理论值相符合。,负载上的最大电压为
1、内容二：
（1）设计一个同相输入比例运算电路，放大倍数为21，（由于从实验中心网站下错实验讲义，我下的16年的讲义要求放大倍数为21，后来做完实验才得知17年的讲义要求放大倍数为11，姑且为21）且 RF=100 kΩ。输入信号保持Ui＝不变，改变输入信号的频率，在输出不失真的情况下，测出上限频率fH并记录此时的输入输出波形，测量两者的相位差，并做简单分析。（a）同相输入比例运算电路设计
上图中电源电压±15V，R1=10kΩ，RF=200 kΩ，RL＝100 kΩ，RP＝10k
V
（c）实验结果分析：
由于输出信号近似为三角波，所以dUO/dt的计算就近似用电压差值处以半周期（μs）的时间。理论值为，计算结果为μS，在理论的范围内，符合理论。
（4）R改为10 kΩ，自己计算R的阻值，重复内容二（1）（2）。列表比较前后两组数据PF的差别，从反相比例放大器增益计算、增益带宽积等角度对之进行分析。并总结在高频应用中该如何综合考虑增益带宽积和转换速率对电路性能的影响。
[1]重复（1）：保持Vi＝不变，改变输入信号的频率，在输出不失真的情况下，测f并记录此时的输入输出波形，测量两者的相位差，并做简单分析。出上限频率H（a）上限频率的测量逐渐增加输入信号的频率，当输入信号频率为415KHZ时，达到上限频率，波形如下如：
（b）实验数据整理
）实验结果分析：（c RF=10kΩ,理论放大倍数降为2，由于增益带宽积为一定值，故增益倍数下降会使上限频率增大，本实验测量值，相比RF=10Kω的上限频率,明显增大，符合理论分析；相位差也发生较大变化，运放对于输出电压的相位影响会越来越大。
[2]重复（2）：
（a）实验数据获取：
当输入的双极性方波信号的频率为130KHZ，电压值为 1VPP时，输出波形刚好是三角波，
此时的输入输出波形如下:
（b）实验数据处理
频率输入信号V输出信号V dU/dt OOPPiPP130KHz1 V
（c）实验结果分析：
由于输出信号近似为三角波，所以dUO/dt的计算就近似用电压差值处以半周期的时间。理论值为，但测量值为，在理论的变化范围内，实验值合理。
[3]总结在高频应用中该如何综合考虑增益带宽积和转换速率对电路性能的影响：
在一定的转换速率下，频率越高，对输出信号的影响越明显，在高频输入信号的情况下输出信号会严重失真。
在高频下应该选用增益带宽积更高的运放，以防止由于高频带来的信号失真。
3. 内容三：
设计电路满足以下加法运算关系（预习时设计好电路图，并用Multisim 软件仿真) ：
Uo=-2Ui1+3Ui2
Ui1接入方波信号，方波信号从示波器的校准信号获取（模拟示波器Ui1为1KHz、1V（峰峰值）的方波信号，数字示波器Ui1为1KHz、5V（峰峰值）的方波信号），Ui2接入5kHz，（峰峰值）的正弦信号，用示波器观察输出电压Uo的波形，画出波形图并与理论值比较。实验中如波形不稳定，可微调Ui2的频率。
（1）加法运算电路设计
（a）仿真原理图
（b）参数选择计算
本次实验值使用了一个运放，利用运放同向端与反相端实现减法。对于反相端输入，根
UO=-RF/R1*Ui的信号，其单独作用时，电路结构为一反相输入比例运算电路，由．
据题目给出的系数，可取RF(即为图中的R4)值为200 kΩ;对于反相端输入的信号，其单独作用时，电路结构为一同相输入比例运算电路，许多电路用分压器对Ui进行分压后输到反相端，此处由公式知，不必对Ui进行分压，选取一个合适的阻值作为平衡电阻即可，取R3=200 Kω.（c）仿真结果
（d）实验结果分析：
本实验电路实际上为一个加法电路，运用两个运放实现，由于正弦波的频率为5kHz，方波输出电压为1kHz在一个方波周期内应该出现五个周期的正弦波形，从实验所得波形可知波形正确，由于方波被反相放大，从图像上也可读得输出波形的相位与输入的方波相位相差180°，与理论相符。
四、实验体会：
本次实验，由于实验室的设备大部分都更新了，新的设备不仅使实验的操作更加数字化，实验的数据更加准确，最欣喜的一点使新的数字示波器能够将波形图截屏自动存到U盘中，准确又方
便地保存实验结果。
本次实验电路比较简单，搭界起来非常容易。但是前期由于不知我们整个班的运放都有问题，前期测试的时候由于实验结果不对我检查了电路很久，所以耽误了很多时间。对实验的结果的理论预测也是非常重要的，进过理论预测，我们可以在做实验时有所参照，并比对数据的合理性。在搭试电路时，需要耐心和仔细，按照层次依次搭试，在测试电路时最好是先搭好电路再接上电源以防烧片。在电路出现问题，按照一定的次序排查问题：电路连线，共地与否，电源电压，实验仪器；一般经过这四步就可排除问题。．
浙江大学城市学院模电习题及答案1
诚信应考 考出水平 考出风格 浙大城市学院期末试卷 课程名称：《模拟电子技术基础》 开课单位：信电分院 ；考试形式：闭卷；考试时间： 年 月 日；所需时间：120分钟 题 序 第1题 第2题 第3题 第4题 第5题 第6题 第7题 第8题 得分 总得分 参考答案及评分标准 评阅人签名 **************************************************************************** 得分 一．填空题（本大题共 5 题，每题 4 分，共 20 分） 1． 半导体器件中有二种载流子，分别是 自由电子 和 空穴 ； 掺杂半导体可分为P 型和N 型两种，其中对于N 型半导体中的多数载流子是 自由电子 ，它由本征半导体掺入 五 价元素形成。 2． 双极型晶体管是由两个PN 结紧密排列组成的，它可以分为两种类型， 即 NPN 和 PNP 。双极型晶体管的工作模式可分为放大模式、饱和模式与截止模式，它由晶体管的PN 结偏置决定。当晶体管工作在放大模式时，要求晶体管的发射结 正向 偏置，集电结 反向 偏置。 3． 场效应晶体管的转移特性曲线()GS D v i ~如图1-3所示。试问①号曲线对应为何种类型的场效应晶体管 N 沟道耗尽型MOSFET ，它对应的开启（阈值）电压()th G S V = -1V 。②号曲线对应为何种类型的场效应晶体管 P 沟道结型场效应管 ，它对应的电流DSS I = 2mA 。（注：DSS I 为()off G S G D G S V V V ==且0时的漏极电流） 。 4． 图1-4为某多级放大电路，其中各级放大器的增益、输入阻抗、输出 阻抗如图中所示，则多级放大器的总增益i o V v v A = = A V1A V2A V3 ，输入阻抗i R = R i1 ，输出阻抗o R = R o3 。多级放大电路 年级：_____________ 专业：_____________________ 班级：_________________ 学号：_______________ 姓名：__________________ …………………………………………………………..装………………….订…………………..线……………………………………………………… 0 1 1 -1 ① 2 2 3 D / 图 1-3 mA i D /V v GS /②
模电课程设计报告(10)
《模拟电子技术》课程设计报告 系别：电气工程系 专业班级：09电科（一）班 学生姓名：曹海锋 指导教师：赵剑锷 2011年09月25 日 郑州科技学院
目录 1 课程设计的目的 (1) 2课程设计的题目要求 (1) 3课程设计报告内容 (1) 3.1实验设计的意义 (2) 3.2半双工对讲机实现方法 (2) 3.3 电路原理分析 (2) 3.4电子元件清单及选择 (3) 4总结 (3) 参考文献 (4)
摘要 无线对讲机是移动通信中一个重要的分支,应用非常广泛,无线电对讲机和其它无线通信工具(如手机)其市场定位各不相同,难以互相取代,还将长期使用下去。本论文研究设计了一款调频无线对讲机。首先介绍了调频无线对讲机的功能、性能指标和工作原理。从工作原理出发,通过现代电子系统设计方法,深入行业现状寻找到低成本的器件MC3363、MC2833、LM386等,确立了完整具体的方案。在具体的硬件设计实现上,分成发射和接收两部分,分别对各个功能模块以信号、控制为联系进行设计。在硬件设计上,通过主要芯片将各功能模块有机地组织起来协 同完成系统需要的功能。 1课程设计目的 对讲机在现实生活中应用广泛。这次设计制作的对讲机简单实用可以满足日常生活使用。我们学习模拟电子技术重要的在于应用，通过这次实践，可以让我们将理论与实践结合，是对我们已经学习知识的一次实际应用与巩固，更是一次升华！这对于以后学习其他知识奠定基础，我们知道学习模电就要将元件的特点,功能，使用方法等熟练掌握，组成一个合理，经济，实用的系统。总而言之，这次实践是我受益匪浅。 2 课程设计的题目要求 本对讲机成本低廉，电路简单，可用于办公室不同房间对讲、婴儿室监听等。通话距离可达2Km。 a.采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机，实现甲、乙双方异地通话。 b.用扬声器用作话筒和喇叭，双方对讲、互不影响。 c.电源电压4.5～9.0v. 3.课程设计报告内容 3.1半双工对讲机实验设计的意义 有线对讲机在日常生活中应用广泛。有线对讲机原理简单，设计方便，制作简易，成本低。广泛用于医院病员呼叫机、门铃、室内电话等。所以有线对讲机日益成为日常生活中不可缺少的部分。我们了解了它的原理过程，正确使用操作它，可以提高我们知识的应用性。本次试验既增长了我们的知识，又让磨砺了我们的意志以及团队意识。更让我们对电子模拟更加感兴趣，为以后的研究道路
数字电子钟课程设计实验报告
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号：
指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 指导教师：姚爱琴 2017 年月日
目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般
模电课程设计报告
模电课程设计实验报告课题：函数信号发生器 指导老师：________________ 学院：___________________ 班级：___________________ 姓名：___________________ 学号：___________________
日期：__________________ 一．设计目的与要求 1.1设计目的 1.设计电路产生RC桥式正弦波产生电路，占空比可调的矩形波电路，占空比可调的三角波电路，多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波 2.通过设计，可以将所学的电子技术应用到实际当中，加深对信号产生电路的理解，锻炼自己的动手能力与查阅资料的能力。使自己的对模电的理解更为透彻。 1.2设计内容及要求 1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 （2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。
（3）占空比可调的三角波电路，频率1KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 （4）多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波，频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 软件仿真部分元器件不限，只要元器件库中有即可，但需要注意合理选取。 二．单信号发生电路 2、1 RC桥式正弦波产生电路 参数计算：
器件选择： 2、2占空比可调的矩形波产生电路 参数计算： 器件选择：
2、3占空比可调的三角波产生电路 参数计算： 器件选择：
模电课程设计报告
模拟电路课程设计 题目：OCL功率放大器 学院：信息学院 专业：自动化 班级学号： 学生姓名： 指导教师;
目录
一、课程设计任务及要求 1、设计目的 ①学习OCL功率放大器的设计方法 ②了解集成功率放大器内部电路工作原理 根据设计要求,完成对OCL功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 ④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 ⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 2、设计指标 ①频率响应:50Hz≤f≤20KHz ②额定输出功率:P o=8W ③负载电阻:R L=8Ω ④非线性失真尽量小 ⑤输入信号:U i<=100mv
3、设计要求 （1）进行方案论证及方案比较 （2）分析电路的组成及工作原理 （3）进行单元电路设计计算 （4）画整机电路图 （5）写出元件明细表 （6）小结和讨论 （7）写出对本设计的心得体会 分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。 4、制作要求 论证并确定合理的总体设计方案，绘制结构框图。 5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。 总体方案分解成若干子系统或单元电路，逐个设计，计算电路元件参数；分析工作性能。
6、完成整体电路设计及论证。 7、编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 二、总体方案设计 1、设计思路 功率放大器的作用是给负载R l提供一定的输出功率，当R I一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使其输出端得到不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压增益，输入和输出阻抗等，输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同，它主要要求获得一定的不失真（或失真
数电课程设计-温度计实验报告(提交版)
一、设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、设计内容及要求 1，根据设计要求，完成对单路温度进行测量，并用数码管显示当前温度值系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图，编辑、绘制出PCB印制版。 要求： （1）原理图中元件电气图形符号符合国家标准； (2)整体布局合理，注标规范、明确、美观，不产生歧义。 (3)列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为A4。 (4)布局、布线规范合理，满足电磁兼容性要求。 (5)在元件面的丝印层上，给出标号、型号或大小。所有注释信息（包括标号、型号及说明性文字）要规范、明确，不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求： （1）温度范围0-100℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示：可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器 摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发，随着时代的进步和发展，单 片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域。一种数字式温 度计以数字温度传感器DS18B20作感温元件，它以单总线的连接方式， 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传 感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了 传统的温度测量方法，利用单片机STC89C52对传感器进行控制。这样
易于智能化控制。 关键词：数字测温；温度传感器DS18B20；单片机STC89C52； 一．概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等，本文所研究的是温度传感器。 温度传感器是最早开发，应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。 随着科学技术的发展，测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域，在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二．硬件设计 1.DS18B20 DS1820 单线数字温度计特性 ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃，以 0.5℃递增 ? 温度以 9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间 200ms （典型值） ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件 ? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820温度传感器外观图（a ）和引脚图（b ） ①引脚1接地 ②引脚2数字信号输入/输出 ③引脚3接高电平5V 高电平
模电课程设计报告
模电课程设计报告 It was last revised on January 2, 2021
模拟电路课程设计 题目：OCL功率放大器 学院：信息学院 专业：自动化 班级学号： 学生姓名： 指导教师;
目录
一、课程设计任务及要求 1、设计目的 ①学习OCL功率放大器的设计方法 ②了解集成功率放大器内部电路工作原理 根据设计要求,完成对OCL功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 ④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 ⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 2、设计指标 ①频率响应:50Hz≤f≤20KHz ②额定输出功率:P o=8W ③负载电阻:R L=8Ω ④非线性失真尽量小 ⑤输入信号:U i<=100mv
3、设计要求 （1）进行方案论证及方案比较 （2）分析电路的组成及工作原理 （3）进行单元电路设计计算 （4）画整机电路图 （5）写出元件明细表 （6）小结和讨论 （7）写出对本设计的心得体会 分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。 4、制作要求 论证并确定合理的总体设计方案，绘制结构框图。 5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。 总体方案分解成若干子系统或单元电路，逐个设计，计算电路元件参数；分析工作性能。
6、完成整体电路设计及论证。 7、编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 二、总体方案设计 1、设计思路 功率放大器的作用是给负载R l提供一定的输出功率，当R I一定时，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能小，且效率尽可能高。放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是，功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使其输出端得到不失真的电压信号，讨论的主要指标是电压增益，输入和输出阻抗等，输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同，它主要要求获得一定的不失真（或
模电实验报告
模拟电子电路课程设计报告书 题目名称：直流稳压电源 姓名：刘海东潘天德 班级：15电科2 学号：23 26 日期：2017.6.11
目录 绪论 (2) 一设计目的 (3) 二设计要求与指标 (3) 三理论分析 (4) 四器件选择及计算 (9) 五具体制作步骤 (12) 六测试方法 (13) 七问题及总结 (15) 八心得体会 (17) 绪论 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的+/- 5v直流电，并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非常常见的一种电器，任何电子电路都离不开电源，就像我们下学期即将学到的单片机一样，需要5V的直流电源，没有电源就不能进行正常的工作，如果用干电池进行供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所
需要的电压。 一设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二设计要求与指标 2.1设计要求 （1）分析电路组成及工作原理； （2）单元电路设计计算； （3）采用分立元件电路； （4）画出完整电路图； （5）调试方法； （6）小结与讨论。 2.2设计指标 （1）输出电压：8~15V可调 （2）输出电流：I O=1A （3）输入电压：交流 220V+/-10%
模电课设报告
模电课设报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
南京航空航天大学模拟电子技术课程设计报告 （频率-电压变换器） 学生姓名：田恬 学号： 班级： 0315203 电工电子实验中心 2017年6月
目录 第一章：设计指标 第二章：系统概述 第三章：单元电路设计与分析 第四章：电路调试过程 第五章：结束语 附件1：器件表 附件2：参考文献 附件3：总图
第一章设计指标 试设计一个频率-电压变换器，要求： （1）当正弦波信号的频率f i在200Hz-2kHz范围内变化时，对应输出的直流电压Vo在2-10V范围内线性变化，误差在5％左右。 （2）正弦波信号源采用函数波形发生器。 （3）采用±12V电源供电。 第二章系统概述 一、设计思想 函数波形发生器输出的正弦波经比较器变换成方波。方波经频率变换 通过反成直流电压。直流正电压经反相器变成负电压，再与参考电压V R 相加法器得到符合技术要求的Vo。 二、各功能的组成 （1）本次使用741运放设计三角波发生器作为设计函数波形发生器。调节范围为200Hz-2000Hz,在调试过程中，挑选中间的几个值进行测试。（2）电压比较器采用LM311。 （3）F/V变换采用集成块LM331构成的典型电路。通过参考书和报告上的指导书确定相关参数，测定输出的电压范围在。 （4）反相器采用比例为-1，通过集成芯片OP07实现。 的大小。使输出的（5）反相加法器同样用芯片OP07实现，通过调节V R 电压在2-10V。
三、总体工作过程 第三章 单元电路设计与分析 一、三角波发生器 电路如图所示，它由运放A1、A2，电阻R1、R2组成的同相迟滞比较器，运放A2以及R 、C 构成的反相有源积分电路组成。其输出信号周期为 二、电压比较器 LM311是一种电压比较器，它能将一个模拟电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。 三、频率电压变换器 直接应用F/V 变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比. （1）LM331内部原理图 此时,○1脚是输出端(恒流源输出),○6脚为输入端(输入脉冲链),○7脚接比较电平. （2）工作波形图及工作过程 当输入负脉冲到达时,由于○6脚电平低于○7脚电平,所以S=1(高电平)，Q =0（低电平）。此时放电管T 截止，于是Ct 由Vcc 经Rt 充电，其上电压Vct 按指数规律增大。与此同时，电流开关S 使恒流源I 与○1 Vo=2- 参考电 -2V Vo3直流 Vo2 方 f i =200- 正弦 函数波 比较 F/V/变反相反相 μF
模电课程设计实验报告分析
模电课程设计实验报告 实验内容：一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源，输入电压为直流9V。二、利用课程设计（一）制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计，驱动三 极管，通过可调电阻，控制LED灯的点亮和熄灭。 实验要求：（1）设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图； （2）在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试，输入电压没有极性之分， 输出电压+5V，并点亮电源指示灯（红色）； （3）设计一款电压比较器A，参考电压2.5V； （4）设计一款电压跟随器B，跟随电压比较器A 的电压； （5）驱动三极管，通过可调电阻，实现对LED（绿色）灯的控制； （6）完成课程设计报告的撰写。 实验原理： 一、制作稳定电压源 采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。 输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源，稳压部分采用 串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压；同时，为了扩大输出大电流，集 成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图 直流9V 1、单相桥式整流电路 直流5V 为了将电压转换为单一方向的电压，通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路（全波整流电路）。桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器次级电压的极性分别导通，将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单相桥式整流电路，具有输出电压高，变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。 2、滤波电路 整流电路滤波电路稳压电路
浙江大学模电答案
第5章习题 5-1常用的电流源有哪几种？各有什么特点？试举例说出几个电流源应用的实例。 5-2描述差分放大器的电路组成结构、工作原理，说明其对巩膜信号的抑制及对差模信号放大作用？ 5-3长尾式差分放大器的拖尾电阻有何作用？如改变其大小，则差分放大器的性能如何变化？ 5-4带有理想电流源的差分放大电路中的电流源有何作用？ 5-5 对比差分放大器和单管共射极放大器的放大倍数，可以得到哪些异共同点？ 5-6 常用哪些指标来表征差分放大器的性能？试推导其表达式。 5-7 多级放大器之间有几种常用的偶合方式？各有什么特点？ 5-8 多级放大器分析计算的一般步骤？多级放大器有哪描述其特点的指标？ 5-9 通常模拟集成运算放大器内部由几部分组成？各有什么特点？ 5-10判断题 (1)阻容耦合多级放大电路各级Q 点相互独立，它只能放大交流信号。 (2)共模信号都是直流信号，差模信号都是交流信号。 (3)对于长尾式差分放大电路，不论是单端输入还是双端输入，在差模交流通路中，发射极电阻Re 一概可视为短路。 (4)在长尾式差分放大电路单端输入情况时，只要发射极电阻Re 足够大，则Re 可视为开路。 (5)带有理想电流源的差分放大电路，只要工作在线性范围内，不论是双端输出还是单端输出，其输出电压值均与两个输入端电压的差值成正比，而与两个输入端电压本身的大小无关。 (6)一个理想对称的差分放大电路，只能放大差模输入信号，不能放大共模输入信号。5-11填空题1 (1)放大电路产生零点漂移的主要原因是。 (2)在相同的条件下，阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路。这是由于。 (3)差动放大电路是为了而设置的，它主要通过 来实现。 (4)在长尾式差动电路中，R e的主要作用是。
数电课程设计
一、数字电子钟 1.设计目得 (1)培养数字电路得设计能力。 (2)掌握数字电子钟得设计、组装与调试方法。 2.设计内容及要求 (1)设计一个数字电子钟电路。要求: ①按24小时制直接显示“时”、“分”、“秒”。 ②当电路发生走时误差时具有校时功能。 ③具有整点报时功能,报时音响为4低1高,即在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz信号,在59分59秒时输出1000 Hz信号,音响持续时间为1秒,最后一响结束时刻正好为整点。 (2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验仪上进行组装、调试。 (3)画出各单元电路图、整机逻辑框图与逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。 (4)选作部分:①闹钟系统。②日历系统。 3.数字电子钟基本原理及设计方法 数字电子钟得逻辑框图如图1411所示。它由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路与整点报时电路组成。振荡器产生得脉冲信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。有得数字电子钟还加有定时响铃、日历显示等其它功能,需增加相应得辅助电路。 图1411 数字电子钟得基本逻辑框图 (1)振荡分频电路 振荡器就是数字电子钟内部用来产生时间标准“秒”信号得电路。构成振荡器得电路很多,图1412(a)就是RC环形多谐振荡器,其振荡周期T≈2、2RC。作为时钟,最主要得就是走时准确,这就要求振荡器得频率稳定。要得到频率稳定得信号,需要采用石英晶体振荡器。石英晶体振荡器电路如图1412(b)所示,这种电路得振荡频率只取决于石英晶体本身得固有频率。 图1412 振荡器
(a)RC环形多谐振荡器 (b)石英晶体多谐振荡器 由于石英晶体振荡器产生得频率很高,要得到秒信号,需采用分频电路。例如,振荡器输出4 MHz信号,先经过4分频变成1 MHz,再经过6次10分频计数器,便可得到1Hz得方波信号作为秒脉冲。 (2)计数器 把秒脉冲信号送入秒计数器个位得CP输入端,经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位,“分”个位、十位,以及“时”个位、十位得计时。“秒”、“分”计数器为60进制,“时”计数器为24进制。 24进制计数器如图1413所示。当“时”个位计数器输入端CP来到第10个触发脉冲时,该计数器归零,进位端Q D5向“时”十位计数器输出进位信号。当第24个“时”脉冲(来自“分”计数器输出得进位信号)到来时,十位计数器得状态为0010,个位计数器得状态位0100,此时“时”十位计数器得Q B6与“时”个位计数器得Q C5输出为1。两者相与后送到两计数器得清零端R0A与R0B,通过74LS90内部得R0A与R0B与非后清零,完成24进制计数。同理可构成60进制计数器。 CP 来自分计数器 的进位信号 图1413 24进制计数器 (3)译码显示电路 译码驱动器采用8421 BCD码七段译码驱动器74LS48,显示器采用共阴极数七段数码显示器,有关74LS48与七段显示器得使用方法前面已经作了介绍,这里不再赘述。 (4)校时电路 当数字电子钟出现走时误差时,需要对时间进行校准。实现校时电路得方法很多,如图1414所示电路即可作为时计数器或分计数器得校时电路。 图1414 校时电路 现设用该电路作为分计数器得校时电路,图中采用RS触发器作为无抖动开关。通过开关K得接入位置,可以选择就是将“1 Hz信号”还就是将“来自秒计数器得进位信号”送至分计数器得CP端。当开关K置于B端时,RS触发器得输出、,“来自秒计数器得进位信号”被送至分计数器得CP端,分计数器正常工作;需要校正分计数器时,将开关K置于A端,这时RS触发器得输出、,“1 Hz信号”被送至分计数器得CP端,分计数器在“1Hz信号”得作用下快速计数,直至正确得时间,再将开关K置于B端,达到了校准时间得目得。 (5)整点报时电路 电路得设计要求在差10 s为整点时开始每隔1 s鸣叫一次,每次持续时间为1 s,共鸣叫5次,前4次为低音500 Hz,最后一次为高音1 kHz。因为分计数器与秒计数器从59分51秒计数到59分59秒得过程中,只有秒个位计数器计数,分十位、分个位、秒十位计数器得状态不变,分别为Q D4Q C4Q B4Q A4＝0101,Q D3Q C3Q B3Q A3＝1001,Q D2Q C2Q B2Q A2＝0101,所以Q C4＝Q A4＝Q D3＝Q A3＝Q C2＝Q A2＝1不变。设Y1＝Q C4Q A4Q D3Q A3Q C2Q A2,又因为在51、53、55、57秒时Q A1＝1,Q D1＝0,输出500Hz信号f2;59秒时Q A1＝1,Q D1＝1,输出1kHz信号f1,由此可写出整点报时电路得逻辑表达式为:
模电课设实验报告
河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：xxx学号：120701103 专业班级：xxx 课程名称：模拟电子技术基础 学年学期：2 013 —2 014 学年第一学期指导教师：王彦朋蔡明伟 2 0 1 3 年12 月
课程设计成绩评定表
目录 一任务.................................................................................................................. - 1 - 二电路原理图...................................................................................................... - 1 - 三单元电路设计.................................................................................................. - 1 - 1.稳压电源单元电路设计............................................................................... - 1 - 2.正弦波单元电路设计................................................................................... - 2 - 3.方波单元电路设计....................................................................................... - 3 - （1）过零比较器及限幅电路.................................................................. - 3 - （2）反相比例运算放大电路.................................................................. - 4 - 4.三角波单元电路设计................................................................................... - 5 - 四元件明细表...................................................................................................... - 6 - 五安装与调试...................................................................................................... - 7 - 六收获体会.......................................................................................................... - 7 - 七附录.................................................................................................................. - 8 - 八参考文献.......................................................................................................... - 8 -
浙大模电2篇3章习题解答
第二篇 第3章习题 题2.3.1 某集成运放的一个偏置电路如图题2.3.1所示，设T 1、T 2管的参数完全相同。问： (1) T 1、T 2和R REF 组成什么电路？ (2) I C2与I REF 有什么关系？写出I C2的表达式。 图题2.3.1 解：(1) T 1、T 2和R 2组成基本镜像电流源电路。 (2) I C2与参考电流I REF 相同，REF BE CC REF C R V V I I -= =2 题2.3.2 在图题2.3.2所示的差分放大电路中，已知晶体管的β =80，r be =2 k Ω。 (1) 求输入电阻R i 和输出电阻R o ； (2) 求差模电压放大倍数vd A 。 图题 2.3.2 解：(1) 该电路是双端输入双端输出电路，所以差模输入电阻：
1.4)05.02(2)(2=+?=+=e be i R r R k Ω 差模输出电阻为：R o =2R c =10 k Ω (2) 差模电压放大倍数为：66 05 .0812580)1(-=?+?- =β++β-=e be c vd R r R A 题2.3.3 在图题2.3.3所示的差动放大电路中，设T 1、T 2管特性对称，β1=β2=100，V BE =0.7V ，且r bb ′=200Ω，其余参数如图中所示。 (1) 计算T 1、T 2管的静态电流I CQ 和静态电压V CEQ ，若将R c1短路，其它参数不变，则T 1、T 2管的静态电流和电压如何变化？ (2) 计算差模输入电阻R id 。当从单端（c 2）输出时的差模电压放大倍数2d A =?； (3) 当两输入端加入共模信号时，求共模电压放大倍数2 c A 和共模抑制比K CMR ； (4) 当v I1=105 mV ，v I2=95 mV 时，问v C2相对于静态值变化了多少？e 点电位v E 变化了多少？ 图题2.3.3 解：(1) 求静态工作点： mA 56.010 2101/107122)1/(1=?+-= +β+-= e b BE EE CQ R R V V I V 7.07.010100 56.01-≈-?- =--=BE b BQ E V R I V V 1.77.01056.012=+?-=--=E c CQ CC CEQ V R I V V 若将R c1短路，则 mA 56.021==Q C Q C I I （不变） V 7.127.0121=+=-=E CC Q CE V V V
模电课程设计报告hlx
太原理工大学现代科技学院 模拟电子技术基础课程设计 设计名称信号发生器 专业班级自动化11—4 学号2011101202 姓名许海龙 指导教师秦建中
课程设计任务书
一、设计题目： 信号发生器设计 二、设计目的： 掌握方波-三角波-正弦波的设计方法和调试技术。 三、设计内容与要求： 信号发生器是常用的测试仪器，常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。 ①RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 ②矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 ③三角波电路，频率1KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 ④多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波，频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 四、设计思路及实验原理： 1、正弦波产生电路（由放大电路、选频网络和反馈网络组成） 从结构上看，RC正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。振幅平衡和相位平衡是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。其中，振荡频率是由相位平衡条件所决定的。刚开始时，Rf略大于R1的两倍，这样放大倍数才会略大于3，电路才
能够起振。一段时间后，可以利用非线性元件来自动调整反馈的强弱以维持输出电压恒定，也可以将Rf 用滑动变阻器代替，人为调节放大倍数，从而使电路能够产生幅度稳定、几乎不失真的正弦波。 其选频网络的频率特性如下： 121 1,; 11r j cr r j c Z r Z j c j c j c r j c ωωωωωω+=+===++ 反馈网络的反馈系数为 2212(); 13()v Z j cR F s Z Z j cR j cR ωωω= =+++ 由此可得RC 串并联选频网络的幅频响应及相频响应 v F = 0( )arctan ; 3 f ωωωω ?-=- 可以计算，当 00112f f rc rc ωωπ== ==或 时，幅频响应的幅值为最大，即 max 1 ; 3F = 相应的相频响应的相位
数字电压表课程设计实验报告
自动化与电气工程学院 电子技术课程设计报告 题目数字电压表的制作 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 二○一三年七月
一、课程设计的目的与意义 1.课程设计的主要目的，是通过电子技术综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。 2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能，熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法，并掌握其在电路中的工作原理。 3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。 4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表，量程为-1.99—+1.99，通过七段数码管显示。 二、电路原理图 数字电压表原理图
三、课程设计的元器件 1.课程设计所使用的元器件清单： 2.主要元器件介绍 （1）芯片ICL7107： ICL7107的工作原理 双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字性输出。 它的原理性框图如图所示，它包括积分器、比较器、计数器，控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏，在一个测量周期内，积分器先后对输入信号电压和基
准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较，比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。 ICL7106A/D转换器原理图 计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。 分频器用来对时钟脉冲逐渐分频，得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。 译码器为BCD-7段译码器，将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。 驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。 控制器的作用有三个：第一，识别积分器的工作状态，适时发出控制信号，使各模拟开关接通或断开，A/D转换器能循环进行。第二，识别输入电压极性，控制LED 数码管的负号显示。第二，当输入电压超量限时发出溢出信号，使千位显示“1" ，其余码全部熄灭。 钓锁存器用来存放A/D转换的结果，锁存器的输出经译码器后驱动LED 。它的每个测量周期自动调零（AZ）、信号积分（INT）和反向积分（DE）三个阶段。
模电实验报告
模拟电子技术基础实验报告 姓名:蒋钊哲 学号:2014300446 日期:2015、12、21 实验1:单极共射放大器 实验目的: 对于单极共射放大电路,进行静态工作点与输入电阻输出电阻的测量。 实验原理: 静态工作点的测量就是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号(通过隔直电容 将输入端接地)时,测量晶体管集电极电流I CQ 与管压降V CEQ 。其中集电极电流有两种测量 方法。 直接法:将万用表传到集电极回路中。 间接法:用万用表先测出R C 两端的电压,再求出R C 两端的压降,根据已知的R E 的阻值,计 算I CQ 。 输出波底失真为饱与失真,输出波顶失真为截止失真。 电压放大倍数即输出电压与输入电压之比。 输入电阻就是从输入端瞧进去的等效电阻,输入电阻一般用间接法进行测量。 输出电阻就是从输出端瞧进去的等效电阻,输出电阻也用间接法进行测量。实验电路:
实验仪器: (1)双路直流稳压电源一台。 (2)函数信号发生器一台。 (3)示波器一台。 (4)毫伏表一台。 (5)万用表一台。 (6)三极管一个。 (7)电阻各种组织若干。 (8)电解电容10uF两个,100uF一个。 (9)模拟电路试验箱一个。 实验结果: 经软件模拟与实验测试,在误差允许范围内,结果基本一致。 实验2:共射放大器的幅频相频 实验目的: 测量放大电路的频率特性。 实验原理: 放大器的实际信号就是由许多频率不同的谐波组成的,只有当放大器对不同频率的放大能力相同时,放大的信号才不失真。但实际上,放大器的交流放大电路含有耦合电容、旁路电容、分布电容与晶体管极间电容等电抗原件,即使得放大倍数与信号的频率有关,此关系为频率特性。 放大器的幅频特性就是指放大器的电压放大倍数与输入信号的频率之间的关系。在一端频率范围内,曲线平坦,放大倍数基本不变,叫作中频区。在中频段以外的频率放大倍数都会变化,放大倍数左右下降到0、707倍时,对应的低频与高频频率分别对应下限频率与上限频率。 通频带为: f BW=f H-f L 实验电路: