第四章 模拟电子技术课程设计
第四章模拟电子技术课程设计
4.1模拟电子技术设计基础
4.1.1概述
一、模拟电路的组成
电子产品大多是由一些模拟装置或者数字模拟混合装置组成的。所谓模拟装置，一般是由低频电子线路组合而成的模拟系统。我们日常接触到的许多装置和仪器。如扩音器、录音机、温度控制装置、示波器等等，都是模拟装置。虽然它们的性能、用途各有不同，但就其电子线路部分而言，可以说都是由一些基本单元组成的。它们的基本结构方面有着共同的特点。一般来说，典型的模拟装置由3个组成部分：一是传感器件部分；二是信号放大和变换电路部分，三是执行机构部分。图4.1画出了典型模拟电路装置的方框图。
图4.1 模拟装置组成框图
1．传感器件
传感器件主要用来把非电信息转换为电信号，例如话筒、磁头、热敏器件等。
2．信号放大与变换
从传感器件送来的电信号，一般是比较微弱的，有的信号波形也不符合要求，往往不能直接推动执行机构正常工作，必须将这种信号加以放大或变换，再传送给执行结构。能实现信号的放大和变换功能的电路就是模拟电路。常见的一些基本功能电路有：放大器、振荡器、整流器以及各种波形发生电路等等。在这些基本功能电路中，以放大器的应用最为广泛，许多电子电路都是由它演变派生或进一步组合而成的。另外，由于单级放大器的电压(或功率)放大倍数有限，往往不能满足实际的需要，因此在许多模拟电路装置中，又要把若干个单级放大器连接起来构成多级放大电路。显然，多级放大器既是模拟电路中的关键部分，内容又具有典型性，比较适合课程设计的要求。
3．执行机构
执行机构则是把电能转换成其他形式的能量，以便完成人们所需要的功能。
由于各种模拟装置用途不同，传感器件和执行机构两部分的器件需专门设置。因为它们不是模拟电子技术的主要内容，本书不作重点讨论。我们研究、设计的内容主要是信号放大和变换电路部分。
二、模拟电路设计的基本要求
课程设计是通过一阶段课程的各教学环节(课堂教学和实验)之后进行的。内容的复杂性和工作量应适中。课程设计应使学生达到如下要求：
(1)初步掌握一般电子电路分析和设计的基本方法。包括：根据设计任务和指标，初选电路；通过调查研究，设计计算，确定电路方案；选择元件，安装电路，独立安排实验，调试
改进；分析实验结果，写出设计总结报告。
(2)培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。包括：学会自己分析解决问题的方法，对设计中遇到的问题，能通过独立思考，查阅工具书，参考文献，寻找答案。掌握一些电路调试的一般规律。实验中出现一般故障，能通过“观察、判断、试验、再判断”的基本方法去解决；能对实验结果独立地进行分析、评价。
(3)掌握普通电子电路的生产流程以及安装、布线、焊接等基本技能。
(4)巩固常用电子仪器的正确使用方法。包括：示波器、直流稳压电源、晶体管特性图示仪等仪器的正确使用；掌握常用电子器件和电路的测试技能。
(5)严格的科学训练和工程设计实践，使学生逐步树立严肃认真，一丝不苟，实事求是的科学作风，并培养学生在实际工作中具有—定的生产观点、经济观点和全局观点。
4.1.2模拟电路的设计方法
一、模拟电路设计的基本步骤
由于电子电路的种类很多，设计方法也不完全相同。在一般情况下，整个设计过程可以分为课题分析、方案论证、方案论证、方案实现、安装调试四个阶段，详细内容参阅本书绪论中课程设计基本步骤。
应当指出，一种较为理想的方案不是轻而易举就能很快提出来的，它往往需要设计者进行广泛调查研究，大量查问参考文献和资料，再进行反复比较和可行性论证才能最后确定下来。实践证明，由于生产实际的复杂性和电子元、器件的分散性，再加上设计者的经验不足，一个仅从理论上设计出的电路往往是不成熟的，可能存在许多问题。但是，不通过实验就想把这些问题检查出来并加以解决是十分困难的。因此在完成方案设计以后总是要进行电路的装配和调试。通过调试发现实验现象与设计要求不相符合的情况。如果善于从理论与实践的结合上分析原因，就可能很快地找出解决问题的方法和途径。从而完善设计方案使之达到规定的技术指标。如果说方案设计是搞好系统设计的先决条件的话，那么实验调整则可以说是解决问题的决定性步骤。
在实际进行方案的实验时，往往还会出现预先估计不到的许多现象，难免需要改变某些参数或更换元件，甚至修改方案。为入便起见，通常先把电路在试验箱或专用实验箱上组装起来进行。
应当指出，由于许多系统往往比较复杂。因此在方案试验阶段—般只能对其中的关键部分或采用的新电路、新技术进行试验，而对于那些很有把握或很成熟的内容，则可以不做试验。只有在方案比较简单时，才有可能在实验室里做总体试验。
需要说明的是，随着集成电路的迅速发展，近年来采用线性集成元件组装模拟电路已日趋广泛。这种电路的设计方法，可以利用一些基本公式或经验来选择外接元件。只要熟悉了各种集成元件的性能和指标，设计起来是比较容易的。当然分立元件的电路还在大量地应用，而且这种电路的设计，往往需要运用基本的电路设计方法。这种训练对于初学设计者来说还是十分必要的。因此，本书安排了一些分立元件模拟电路的设计。通过本书所列课题的设计，有助于学生熟悉各种电子器件，掌握电路的基本设计方法，得到布线，焊接，组装电路的训练。为了让学生了解和熟悉集成电路的应用，本书也安排了一些由集成电路组成的电路课题，以供教学选作。
4.2模拟电子技术课程设计示例
4.2.1集成电路音响放大器设计
收录机和电视机、扩音机等电器设备中都有音响功率放大器，这类放大器过去大都由分立元件电路组成。随着集成功放器件的出现，集成音响功率放大器因具有工作稳定、性能好、易于安装调试、成本低等优点，故得到广泛应用。集成功放加上前置放大器、音调控制电路就可构成音响放大器。
一、设计任务书
1.设计课题
音响放大器设计。
(1)要求具有音调控制、卡拉OK 伴唱，对话筒与录音机输出信号进行扩音。
(2)已知条件：cc V + =9V ，话筒（低阻20Ω）的输出电压5 mV ，录音机输出信号200mV 。
2.主要技术指标
①输出功率γ(1W P o ≤≤3﹪）。
②负载阻抗Ω=8L R 。
③频率响应kHz Hz f f H L 10~40~=。
④音调控制特性1kHz 处增益为0dB ，100Hz 和10kHz 处有±12dB 的调节范围，
uH uL A A =≥+20dB 。
⑤输入阻抗Ω>>k R i 20。
二、设计过程举例
1.课题分析
根据任务，音响放大器一般基本组成框图如图4.2.1所示。为使卡拉OK 伴唱效果更好，还可加接电子混音器，读者可参阅有关参考资料。
图4.2.1 音响放大器框图
2.方案论证
(1)确定整机电路级数，分配各级电压增益。 话筒输入信号较弱，根据题意，输入信号为5mV 时，输出功率最大值为1W 。因此电路系统总电压增益 )55(556/dB u R P A i L o u ==∑。由于实际电路中会有损耗，应留有裕量，故取)6.55(600dB A u =∑。
下面进行各级增益分配：
①音调控制级在kHz f 1=。时，增益为1（0dB ），但实际电路有可能衰减，取)2(8.03dB A u -= ②集成功放电路增益应较大，取)40(1004dB A u =
③混合级，一般采用集成运放组成，但受到增益带宽限制，增益不宜过大，取12=u A 。 ④话筒放大级，采用集成运放电路构成。
)5.17(5.72
341dB A A A A A u u u u u ==
∑ (2)电路论证分析
1）功率放大电路
常用音频集成功放有LA4100系列、TDA2030、SF404等。本课题设计采用LA4102，其典型输出功率为1.4W ，闭环增益为45dB ，可满足要求。
2）音调控制器
音调控制器是控制、调节音响放大器输出频率高低的电路，其控制曲线如图4.2.2中折线所示。
图中 kHz f o 1=——中音频率，要求增益dB A uo 0=； kHz f L 11=——低音转折频率，一般为几十赫芝；
1210L L f f =——中音频转折频率；
kHz f H 11=——中音频转折频率；
1210H H f f =——高音频转折频率，一般为几十千赫芝。
图4.2.2音调控制曲线 从图中可见，音调控制器只对低音频或高音频进行提升或衰减，中音频增益保持不变，音调控制器由低通滤波器和高通滤波器共同组成。
实现此方案，可有两种形式。一种是用专用集成电路LA3600，外接发光二极管频段显示器，可看见各频段的增益提升与衰减的变化情况，在高中档收录机、汽车音响等设备中，一般采用专用音调控制集成电路。另一种是采用集成运放构成音调控制器，如图4.2.3所示。
图4.2.3 音调控制电路
设321C C C >>=，在中、低音频区，3C 可视开路，在高音频区，1C 、2C 可视为短路。 ①当 0f f <时，音调控制器低频等效电路如图4.2.4所示，其中图4.2.4（a ）为1RP 的滑臂在最左端，对应于低音频提升最大的情况，图4.2.4（b ）为1RP 滑臂在最右端，对应于低音频衰减最大情况。图4.2.4（a ）实质上是一个一阶有源低通滤波器，其传递函数表达式为
（a ） (b)
图4.2.4 音调控制器低频等效电路
(a)低音频提升 ( b)低音频衰减
1
2121./1/1)(ωωωωj j R R RP U U S A i o ++?+-==
??? 4.2.1 式中 2111C RP =
ω 或 21121C RP f L π= 221212C R RP R RP +=ω 或 2
212122C R RP R RP f L π+= 1L f f < 时，2C 可视为开路，运放的反相输入端为虚地，因运放输入电流0≈I ，4R 影响可忽略，此时电压增益为：
1
21R R RP A uL += 4.2.2 1L f f =时，由式4.2.1得
Ω
+Ω+?+-
=?)1()1.01(1211j j R R RP A u 4.2.3 模为 2212
11uL u A R R RP A =+= 4.2.4
此时电压增益相对uL A 下降了dB 3。
2L f f =时，由式4.2.3得
Ω
+Ω+?+-
=?)101()1(1212j j R R RP A u 4.2.5 模为 uL u A R R RP A 14.010
21212=?+= 4.2.6 此时电压增益相对uL A 下降了dB 17。
21L Lx L f f f <<范围内，电压增益衰减速率为dB 20-/10倍频程。
同样可得出图4.2.4(b)所示电路表达式，其增益相对于中频为衰减量。音调控制器工作在低音频时，幅频特性如图4.2.2左半部虚线所示。
②当o f f >时，音调控制器高音频等效电路如图4.2.5(a)所示。在高音频段1C 、2C 可视为短路，4R 与1R 、2R 组成星形联接，为分析方便，将其转换成三角形联接后的等效电路如图4.2.5(b)所示。
(a) (b)
图4.2.5 音调控制器高频等效电路
(a)高音频等效电路 (b) 三角形联接后的等效电路
电阻关系式为
)/(24141R R R R R R a ++=
)/(14242R R R R R R b ++=
)/(42121R R R R R R c ++=
若取421R R R ==，则
421333R R R R R R c b a =====
这时高频等效电路如图4.2.6所示，图4.2.6（a ）为2RP 的滑臂在最右端时，对应于高频提升最大的情况，图 4.2.6（b ）为2RP 滑臂在最左端时，对应于高频衰减最大的情况。该电路为一阶有源高通滤波器，其传递函数表达式为
4
3./1/1)(ωωωωj j R R U U S A a b i o
++?-==??? 4.2.7 333)(1C R R a +=ω 或 3
31)(21C R R f a L +=π 3341C R =
ω 或 3
3221C R f H π=
（a ） （b ）
图4.2.6 高频等效电路
（a ）高频提升 （b ）高频衰减
通过低频等效电路相同方法分析，可得到以下关系式：
1H f f < 时，3C 可视为开路，)0(10dB A u =
1H f f = 时， )9.2(4.1203dB A A u u ==
2H f f = 时， )17(1.72/1004dB A A u u ==
2H f f > 时，3C 可视为短路，电压增益为
33/)R R R A a uH += 4.2.8
21H Hx H f f f <<范围内,电压提升速率为20dB/10倍频程，音调控制器高频时幅频特性如图4.2.2中右半部虚线所示。
实际应用中，通常是给出低频区Lx f 和高频区Hx f 处的提升量或衰减量x(dB),再根据下式求出转折频率)(12L L f f 和)(21H H f f 。
即 622x Lx
L f f ?= 4.2.9 612/x Lx
H f f = 4.2.10
（3）话筒放大器与前置放大器
根据增益分配，采用集成运放电路改变外接电阻可方便实现增益调整。与音调控制器共采用一块LM324即可满足除功放外的所有电路功能，电路简单，价格低廉。虽然它的频带很窄（增益为1时，带宽1MHz ），因放大倍数不大，代入公式H d f A GB 0=，计算满足kHz f H 10=的要求。
3.方案实现
（1）功放电路设计
查阅手册，可选择功放外围元器件值。LA4102功放集成电路其内部电路中有电压串联负反馈环节，内部电路反馈电阻r R 为20Ωk ,只要改变外接反馈电阻，即可改变集成功放增益。该电路接成电压串联负反馈形式，外接反馈电阻F R 可由下式计算
10014=≈+=F
r F r u R R R R A 4.2.11 F R 取200Ω
F C 起隔直作用，使电路组成交流电压串联负反馈电路，F C 取33μF 。
B C 起相位补偿作用，用于消除高频自激振荡，一般取几十皮法。B C 取51pF 。
C C 为OTL 电路输出电容，两端充电电压为Vcc/2，一般取耐压大于Vcc/2的几百微法电容。C C 取耐压25V ，470μF 电解电容。
D C 为反馈电容，用于消除自激振荡，一般取几十~几百皮法。D C 取560 pF 。
H C 为自举电容，使集成电路内部输出复合管的导通电流不随输出电压升高而减小。H C 取耐压25V ，220μF 电解电容。
43C 、44C 用于消除纹波，一般取几十~几百微法。43C 取220μF ，44C 取100μF 电解电容。
42C 起电源退耦滤波作用，用于消除低频自激振荡，42C 取100μF 电解电容。
（2）音调控制器设计
音调控制器N3及外围电路组成。
根据题意，100Hz 和10kHz 处有±12dB 调节范围。即dB x Hz f Lx 12,100==，代入式（4.2.9）得
Hz Hz f f x Lx L 400210026/126/2=?=?= 4.2.12
则 Hz f f L L 4010/21== 4.2.13
又 kHz f L 101= dB x 12= 代入式（4.2.10）得
kHz kHz f f x
Lx
H 5.22/102/6/1261=== 4.2.14 则 kHz f f H H 251012== 4.2.14
因此 dB R R RP A uL 2031
3231≥+= 4.2.15 31R 、32R 、31RP 不能取得太大，否则运放漂移电流影响不能忽略不计。同时也不能太小，否则流过电流将超出运放输出能力。一般取几千欧至几百千欧。取31RP =470Ωk , 31R =32R =47Ωk ，取值正确与否代入式（4.2.12）进行验算。
)8.20(1147
47470313231dB R R RP A uL =+=+=
满足设计要求。
由式（4.2.13）求得32C 值 )2/(132311C RP f L π=
F f RP C L μπ008.0)2/(113132==
取标称值0.01μF ，F C C μ01.03231==
可得
421333R R R R R R c b a =====
Ω===k R R R 47323134
Ω==k R R a 14134
因此
10/)(33≥+=R R R A a uH
Ω=≈k R R a 1.1410/3
取标称值Ω=k R 133。
由式（4.2.14）得
)2/(133332C R f H π=
pF f R C H 490)2/(123333==π
取标称值pF C 51033=。
32RP 与31RP 等值取470Ωk ，级间耦合与隔直电容4124C C =，取10μF 。
（3）话筒放大器与混合前置级设计
话筒放大电路由1N 及外围电路组成，耦合隔直电容1311C C =取10μF ，11RP 为话筒放大后音量调节电位器，取10Ωk
根据级间增益分配5.71=u A ，该电路为同相输入放大器。
5.7./111121=+=R R A u
取Ω=k R 1011,代入算得Ω=k R 6512,取标称值Ωk 68，这时8.71=u A 。
该电路为单电源供电交流放大器，在电源与同相输入端及同相输入端与地之间，各接入Ωk 10电阻给集成运放，以提供合适的偏压。12C 取10μF 。
混合前置放大器电路由运放2N 组成，为反相输入加法器电路。
])/()/[(22322121222i o o u R R U R R U +-=
根据增益分配，混合级输出电压mV U o 5.372≥，而话筒放大器输出1o U 已达到2o U 的要求。即mV mV U A U i u o 39)5.08.7(111=?==，所以取Ω==k R R 392221。
录音机插孔输出的信号2i u 一般为mV 100，已远大于1o U 要求，要对2i u 进行适当衰减，否则会产生限幅失真（截顶失真）。取23R 为Ωk 100，为使音量可调，电位器21RP 取Ωk 10。
4．音响放大器电路图
根据以上设计，可画出音响放大器电路图如图4.2.7所示。
图4.2.7音响放大器电路图
图中各参数如下所示
五．安装调试
注意四个电位器外壳接地，否则会引起自激振荡。话筒放大级、音调级、混合级其静态输出直流电压均为2/Vcc ，功放级（OTL 电路）输出也为2/Vcc 。其余参考集成运放调试部分。
4.2.2 音乐彩灯控制器设计
随着人们生活水平的提高，人们对提高文娱活动的质量提出了新的要求。现在用集成电路设计一个音乐彩灯控制器，每组彩灯的亮度随各路输入信号的不同而不同，以增加节日气氛。
一、设计任务书
1.设计课题
音乐彩灯控制器。
2.技术指标
音乐信号分为三个频段，分别控制红、黄、蓝三种颜色的彩灯。
① 高频段：2000～4000Hz 控制蓝灯。
② 中频段：500～1200Hz 控制黄灯。
③低频段：50～250Hz 控制红灯。
④每组彩灯的亮度随各路输入信号的大小分八个等级。输入信号最大时，彩灯最亮。
⑤输入音乐信号大于10mV，当输入音乐信号幅度小于10mA时，要求彩灯全亮。
二、设计过程举例
1.课题分析
图4.2.8（a）是一个双向晶闸管控制灯泡亮度电路，图 4.2.8(b)为控制波形图。如果输入交流220V正弦波电压过零点时，在双向晶闸管的控制极与阴极之间连续加入
U>3V,
m
T>1ms的同步触发脉冲，晶闸管就可以连续导通，忽略其导通压降，正弦波电压将全部加m
到灯泡上，灯泡最亮，如图 4.2.8（b）所示，如果把触发脉冲消失，晶闸管就会在输入过零
电压时自然截止。灯泡熄灭，可以设想，把同步触发脉冲八个分成一组，利用输入音乐信号
的大小控制每组脉冲出现的个数，就可以控制加在灯泡两端正弦半波的个数，从而也就控制
了灯泡的亮度。这种控制方法有一缺点，虽然加在灯泡上的正弦半波的个数与音乐信号的大
小成正比，但是在一段时间来看，加在灯泡上的正弦波是断续的。因此，随着音响，灯泡会
出现闪烁现象。另外一种控制方法是移相法，即把连续出现的同步触发脉冲的相位，输入音180之间改变。灯泡亮度也将随之而改变。虽然加在灯泡上的电压也是乐信号的大小在 0～
断续的，然而这种断续只发生在正弦波半个周期之内，由于灯泡的灯丝存在着热惯性，灯泡
的明暗程度随着音乐信号的大小将是连续变化的，有效的克服了闪烁现象。但这种控制电路
比较复杂，调试比较困难。加之第一种方案由于灯泡随音乐而有节奏的闪烁无意中还可以增
加一种欢快感，所以采用第一种方案较理想。
a) b)
图4.2.8 双向晶闸管控制灯泡亮度电路和控制波形图
（a）控制电路（b)控制波形图
把音乐信号分成三个频段可用带通滤波器去实现。组成该电路的形式有很多，其中最简单的并且上、下限截止频率分别可调的是由低、高通滤波器电路串联而成的带通滤波器。这种电路的缺点是所用元件较多，优点是调整方便，很容易实现指标要求。
通过带通滤波器选出所需要的频率段的音乐信号，经过精密整流电路变为直流，其直流电平随音乐信号的大小而上下浮动，此电平作为参考电压加在电压比较器的同相端，由同步触发脉冲作为计数信号的A/D转换器。输出阶梯波作为比较电压加在电压比较器的反相端，使电压比较器输出的电压高电平的时间与参考电压成正比，并控制与门打开的时间，以决定放过同步脉冲的个数去触发晶闸管，从而控制灯泡的亮度。
由此可见，音乐彩灯控制器大致由以下几部分组成：
① 同步脉冲发生器。
② 阶梯波发生器。
③ 带通滤波器和放大器。
④ 精密整流电路。
⑤ 电压比较器。
⑥ 与门、或门和双向可控硅执行机构等组成。框图如图4.2.9 所示。
2.方案论证
从 图4.2.9中可以看出，除三个频率通道滤波器外，其他部分都相同。下面就一个频率通道的电路，简述器电路组成、工作原理及设计方法。
图 4.2.9 音乐彩灯控制器框图
（1）同步脉冲发生器和阶梯波发生器的工作原理及设计。
同步脉冲和阶梯波产生电路如图 4.2.10所示。变压器二次绕组输出交流10V 电压经全波整流及电容滤波电路后，得到 12V 的直流电压，作为各运算放大器的电源。+12V 经集成稳压电路W7805稳压后得到+5V 电压，供电平转移电路和各TTL 数字集成电路使用。A u 、B u 、C u 、D u 、E u 各点波形如 图4.2.11所示。
图 4.2.10 同步脉冲和阶梯波产生电路
图4.2.11 A u 、B u 、C u 、D u 、E u 的电压波形
VD 5是隔离二极管。C 1输出电压的平均值为+12V ，当u 4全波整流电压低于12V 时，VD 5因反偏而截止，当 u 4电压低波形高于12V 时，VD 5导通被限幅，所以u 4的电压波形是被削顶的近似全波整流电路。
N 1、R 3、R 4组成反相迟滞电压比较器。二极管VD 6的正向导通电压U D 作为比较器的参考电压，R 5是VD 6的限流电阻。有电路参数可算出比较器的阀值电压U TH .
设VD 6导通电压U D =0.7V ，运算放大器的正、负饱和输出电压V U O 10±=，则有
4
343434343R R R U R U R R R U R R R U U D O D O
TH ++=+++= 将V U O 10±=代入上式可得 V R R R R R R R U TH )
/(1)/(R 107.07.010********+±=+±= 可见阀值电压U TH 只与R 3和R 4的比值有关。因为比较器的输入电压u B 由u A 经过分压电阻得到，其值都为正值，为保证比较器可靠翻转，所以必须满足U TH >0这个条件，由此得到
10
7.043 此外，为使晶闸管可靠触发，同步触发脉冲宽度不应小于1ms 。由图4.2.11可知，脉冲宽度T W =21t t ?+?,按照正弦波变化规律，可以列出U TH1和U TH2的表达式。 12 112121sin /11sin t R R U t R R R U U m m TH ?+=?+=ωω 22 122122sin /11sin t R R U t R R R U U m m TH ?+=?+=ωω 其中，U m 为变压二次绕组输出正弦波峰值电压。如果设定的R 1和R 2比值并把已算出的U TH1和U TH2代入以上公式求出的（21t t ?+?）<1ms ，则需重新设定，直至T W >1ms 为止。 图4.2.10中CD40163是4位二进制计数器和运算放大器N 2组成阶梯波发生器。用反馈置零法使CD40163构成八进制计数器。R 7～R 10为权电阻，如使1110119111172488R R R R R R R R ====、、、，就可以使N 2输出的U F 为八个台阶的阶梯电压。如设计数器Q 端输出高电平为5V ，低电压为0V ，那么每个台阶的高度为5V/8=0.625V ，为了减轻CD40163的负载，R 11的选择不应小于10k Ω。因为计数器用同步触发脉冲作计数脉冲，所以每个台阶的宽度为10ms 。 （2）带通滤波器的工作原理和设计 音乐通道电路原理如图4.2.12所示。N 3和N 4分别为低通和高通滤波器。只要这两种滤波器相串联，并且使通频带相重叠，就可组成带通滤波器，其上限截止频率取决于低通滤波器，下限截止频率取决于高通滤波器。 如果选1091716871312C C R R C C R R ====、、、，其上、下限频率分别由下式决定 9 1671221,21C R f C R f L H ππ== L H f f 和是技术指标给定的已知量，如设定C 7和C 9的值，运用以上二式可以很方便地求出R 12和R 16的值。 为了避免自激振荡，R 14/R 15和R 18/R 19的比值均应小于2。 图4.2.12 音乐通道电路原理 （3）精密整流器的工作原理和设计 图4.2.12中，N 5、N 6组成半波精密整流电路。VD 8、VD 9为整流二极管。当N 5的同相输入端输入信号为正半波时，VD 8导通，使R 20形成强烈的负反馈，N 5工作在电压跟随状态，其输出电压为正。N 6的同相输入端输入为负半波时，VD 8截止，VD 9导通，并通过R 21和N 6串联组成两级电压跟随器使N 6输出为负半波波形，由于运用了理想运放条件，使整流输出电压克服了二极管死区电压的影响，即使输入电压的幅度小于0.7V ，只要大于0V ，该整流器也可以进行精密整流，音乐信号被整流后，就会在R P 上形成音乐信号幅度成正比的负的直流电压。C 11是滤波电容，以减小输出波形的脉动。 VD 8、VD 9以选用管压降小的锗管为宜。R 20和R 21的作用主要是在输入正半波时，限制通过VD 8流入N 6输出端的电流，因此R 20和R 21的电阻值应选在10k Ω以上。 C 11和R 22起平滑作用以减小输出波形的脉动，但还必须保证输出电压能跟随输入音乐信号的变化，所以C 11和R 22的乘积不能太大。它们的数值可以在调试中确定。 （4）电压比较器和同步脉冲控制电路 在图4.2.12中，N 7和V 2组成电压比较器和同步触发脉冲控制电路。由N 6输出反映音乐信号大小的负直流电压的变化要比阶梯波的变化缓慢，因此可把u G 看成比较器的参考电压。阶梯波u F 作为被比较电压，当G F u u <时，N 7输出低电压，V 2饱和导通，集电极输出为高电平，与门打开，同步触发脉冲u E 通过与门，由射极跟随器输出u H 去触发晶闸管，当阶梯波的变化为G F u u >时，N 7输出高电平，V 2截止，其集电极输出为低电平，与门被封锁，同步触发脉冲通不过，晶闸管截止。 由此可见，G u 的大小决定了N 7输出低电平的时间，同时也决定了通过与门同步触发脉冲的个数及彩灯的亮度。F u 、G u 、T u 和H u 的波形如图4.2.13所示，R 23和R 26分别为V 2和V 3的基极偏流电阻和N 7的与门输出端得限流电阻，他们的阻值选择关系到电路能否正常工作，R 25在V 2截止时是与门的接地电阻，要保证相应的与门输入端为低电平，R 25应小于与门的开门电阻R ON 。 图4.2.13 F u、G u、T u和H u的电压波形图 （5）10mV音乐信号鉴别器的原理与设计 技术指标要求，输入音乐信号小于10mV时，彩灯全亮。当输入音乐信号大于10mW时彩灯的亮度随输入音乐信号的大小分八个等级。为实现此项要求，电路中必须设有10mV音 乐信号鉴别电路，如图4.2.14 所示。 图4.2.14 10mV音乐信号鉴别电路 如图4.2.14 所示。N8为电压放大器，N9为电压比较器。音乐信号通过耦合电容经N8放 大后由R31和VD10进行半波整流。当整流输出负电压的值高于N9反相端输入阀值电压-0.7V 时，N9输出u L为高电平，此时V4饱和导通，并通过R26给V2提供偏流，V2也饱和导通，集 电极输出高电平，与门打开，同步触发脉冲连续通过与门，彩灯全亮。当输入信号高于10mV 时，u L为低电平，V4截止，N7输出低电平的时间受音乐信号的强弱控制，是彩灯亮度随输 入音乐信号的大小而变化。由以上分析可知，合理选择R30和R29的比值，是设计10mV音乐 信号鉴别电路的关键。 N9的阀值电压为-0.7V，使输入音乐信号高于10mV时，N9翻转使u L为低电平，N8的电 压放大倍数必须大于70。 3.方案实现 （1）电源电路元器件选择 1）整流二极管的选择 选择整流二极管主要有两项指标，一是流过二极管的平均电流I D(AV),二是二极管所承受的最大反相电压U RM 。 在图4.2.10 中，VD 1~VD 4每个二极管所承受的最大反相电压为 V V U U RM 28)104.12(222=??== 在全部电路中，九只运放、四只晶体三极管和三块数字集成块，设每个元件的工作电流都是10mA ，则整流器的负载电流为 mA I I O AV D 802/)(== 流过每只整流二极管的平均电流为 mA mA I O 1601610=?= 所以选择整流二极管为1N4001型，其技术指标为 V U RM 60=，A I AV D 1)(= +5V 电源主要供给三片数字集成块和四只晶体管，工作电流为700mA ，选塑封W7805集成稳压块，最大输出电流为1A ，输入电压可在7~35V 之间变化。 2）滤波电容的选择 可用计算法，但比较繁琐，一般按经验数值选择。C 1、C 2、C 3、C 5选1000F μ/16V 电解电容，C 4、C 6选0.033F μ/63V 的薄膜电容。 （2）同步脉冲发生器和阶梯波发生器电路参数的计算。 1)同步脉冲发生器电路参数选择R 5为VD 6的限流电阻，如选mA I D 5)6(=， Ω=-=k mA V R 26.25)7.012(5,选标称值Ω=k R 2.25 为保证N 1比较器的阀值电压U TH 为正值，应满足（R 3/R 4）<（0.7/10），如选（R 3/R 4）< （1/20），并选Ω=k R 103，则Ω=k R 200 4，可得 V V U TH 14.1) 20/1(1)20/1(107.01≈+?+= V V U TH 19.0)20/1(1)20/1(107.02≈+?-= 为使晶闸管可靠触发，脉冲宽度T>=1ms 。根据公式 1211sin ) /(11t R R U U m TH ??+=? 2212sin )/(11t R R U U m TH ??+=? 如设R 1/R 2=3，并选Ω=k R 101,代入二上式可得 ms t t T ms t ms t W 19.117.0,02.12121=?+?==?=? 满足要求。 2) 阶梯波发生器电路参数的选择 使阶梯波发生器输出八个台阶的阶梯波，4位二进制计数器的输出端3Q 、2Q 、1Q 、0Q 应接四个权电阻，他们的阻值应满足11711811911108,4,2,R R R R R R R R ====，如选Ω=k R 1011则 Ω=Ω=Ω=Ω=k R k R k R k R 80,40,20,1078910 (3)音乐通道电路参数的计算 1）带通滤波器电路参数的选择 如图 4.2.9 所示，如选1091716871312,,,C C R R C C R R ====，带通滤波器的上、下限截止频率分别为 9 1671221,21C R f C R f L H ππ== 电路如选择的是中频段，根据技术指标已知Hz f Hz f L H 500,1200==，并设F C C μ01.097==，可计算出 Ω≈= k C f R H 3.13217 12π，选标称值Ω=k R 1312。 Ω≈=k C f R L 3221716π，选标称值Ω=k R 3316。 2）精密整流器电路参数的选择 VD 8、VD 9为整流管。因在小信号下工作，工作电流不大，但工作频率较高，所以选择适合在高频下工作的接触型锗管2AP9型为宜。 R 20、R 21为限流电阻，其值不应太小，选R 20=R 21=10Ωk 。 C 11和R 22组成滤波电路，以减小整流后的纹波电压，初选F C μ1011=,Ω=k R 2022，最后根据实际情况在调试中确定。 R 25是与门接地电阻，也是V 2的集电极负载电阻。要保证在V 2截止时，与门的输入端为低电平，所以R 25要小于与门的开门电阻Ω=k R ON 85.0，因此选Ω=68025R 。 在电压比较器N 7输出低电平时V 2应饱和导通，其饱和集电极电流mA mA I CS 3.768.0/52≈=，如设502=β，则饱和基极电流A mA I BS μ146.050/3.72==，设N 7输出低电平为-10V ，为使V 2可靠饱和必须使基极电流2232)]/7.0(510[BS B I R I >-+=，可算出Ω R 27为电压跟随器的射极电阻，其值一般选在Ωk 2以下，现选Ω=k R 227。 （4）10mV 音乐信号鉴别电路参数的计算 如图4.2.11所示，电压跟随器N 9的阀值电压为-0.7V ，要使其翻转输出为低电平，其输入电压必须小于-0.7，所以N 8的电压放大倍数必须大于70倍，如选Ω=k R 529，则Ω=?=k R R 350702930，选标称值Ω=k R 36030，C 12是耦合电容，选F C μ1012=。 R 32为VD 11的限流电阻，如选mA I D 511=，则Ω=-=k mA V R 26.25/)7.012(32，选标称值Ω=k R 2.232。 4.安装调试注意事项 （1）合理安排布局 本电路使用元器件较多，装接设计布局要合理。 （2）分级调试 调试同步触发脉冲发生器时注意以下两点： ①要使滞回电压比较器可靠翻转，则R 3/R 4<1/20。 ②要满足同步触发脉冲宽度ms T W 1≥的条件，R 1/R 2比值选得越小越易达到。 （3）时刻观察电压波形 在调整精密整流电路时，应注意滤波后输出电压波形，使其纹波要小，不能使比较器输出电压产生局部震荡现象，消除办法是适当增大2211R C ?值。此值也不能过大，否则产生彩灯亮度变化滞后音乐信号大小的变化。 4.2.3 函数信号发生器的设计 函数信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电压或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件（如视频信号函数发生器S101全部采用晶体管），也可以采用集成电路（如单片函数发生器模块5G8038）。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题要求设计由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波-三角波-正弦波函数发生器。 一、设计任务书 1．设计课题 函数信号发生器设计。 2.主要技术指标 1）输出波形：正弦波、方波、三角波等 2）频率范围：1～１０Hz ，１０～１００Ｈz 3) 输出电压：方波U p-p =24V ，三角波U p-p =6V ，正弦波U >1V ； 4) 波形特征：方波t r <10s （1kHz ，最大输出时），三角波失真系数THD<2%，正弦波失真系数THD<5%。 二、设计过程举例 1.课题分析 根据任务，函数信号发生器一般基本组成框图如图4.2.15所示。读者可参阅有关参考资料。 图4.2.15 函数信号发生器框图 2．方案论证 （1）确立电路形式及元器件型号 1）方波-三角波电路 图4.2.16所示为产生方波-三角波电路。工作原理如下：若a 点短开，运算放大器A1与R 1、R 2及R 3、R P 1组成电压比较器，C 1为加速电容，可加速比较器的翻转。 图4.2.16 方波-三角波产生电路 由图4.2.16分析可知比较器有两个门限电压 CC th V RP R R U 1 321+-= CC th V RP R R U 1322+= 运放A2与R 4、R P 2、C 2及R 5组成反相积分器，其输入信号为方波U o1时，则输出积分器的电压为 t U C RP R U o o d )(112 142?+-= 当U o1=+V CC 时 t C RP R U o 2 14CC 2)(V +-= 当U o1=-V EE 时 t C RP R U o 2 14EE 2)(V += 可见积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图 4.2.17所示。 模拟电子技术课程设计 ——线性F/v转换1．设计任务和要求 ------------------2 2.总体方案选择的论证 ------------------3 3．单元电路的设计 ------------------7 4．绘出总体电路图 ------------------14 5．组装与调试 ------------------15 6.所用元器件的购买清单 ------------------16 7.列出参考文献 ------------------16 8.收获、体会和建议 ------------------17 一．课程设计与要求 （1）设计任务 选取基本集成放大器 LF353、555定时器、二极管和电阻、电容等元器件，设计并制作一个简易的线性F/V转换器。首先，在EWB软件平台环境下进行电路设计和原理仿真，选取合适的电路参数，通过输出的波形的直流电压测试线性F/V转换器的运行情况。其次，在硬件设计平台上搭建电路，并进行电路调试，通过数字万用表观测电路的实际输出电压值。最后，将该实际电压值与理论分析和仿真结果进行比较，分析产生误差的原因，并提出改进方法。 （2）设计要求 1.性能指标要求。 ①输入频率为0~10KHz、幅度为20mV（峰峰值）的交流信号。 ②线性输出0~10V的交流信号。 ③转换绝对误差小于20mV（平均值）。 ④1KHz时的纹波小于50mV。 2.设计报告要求。 ①根据电路性能指标要求设计完成电路原理图，计算元件参数，写出理论推导工程，并分析各单元电路的工作原理。 ②利用EWB软件进行仿真调试。 ③绘出总体电路图 ④记录实验结果和调试心得，判断误差原因，万恒实验结果分析。 电子技术课程设计一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： 基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理 电路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求，必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择，比如：放大电路中各个电阻值、放大倍数计算；振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算；单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等；单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。 郑州轻工业学院 电子技术课程设计> @ 题目： 2015年电赛测评试题 姓名：王苗龙 专业班级：电信13-01 学号： 0134 ~ 院（系）：电子信息工程学院 指导教师：曹卫锋谢泽会 完成时间： 2015年10月 29日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 ~ 专业电信工程13-1 学号 0134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 1．阅读相关科技文献。 2．学习电子制图软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 ~ 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅰ； 2、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅱ； 3、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的三角波； 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ； 5、产生输出频率为250kHz，输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ；方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真（使用示波器测量时）。频率误差不大于5%；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2010年8月 . 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月 4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月 5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2006年1月 完成期限： 2015年10月30日 指导教师签章： 1.目的与任务 电子技术课程设计课程设计是模拟电子技术和数字电子技术课程重要的实践性教学环节，是对学生学习模拟电子技术和数字电子技术的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计、安装和调试来完成的。学生必须独立完成一个选题或自定选题的设计任务。 通过电子技术课程设计要求学生： 根据给定的技术指标，从稳定可靠、使用方便、高性能价格比出发来选择方案，运用所学过的各种电子器件和电子线路知识，设计出相应的功能电路。 通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 学会电子电路的安装与调试技能，掌握电子电路的测试方法及了解印刷线路板的设计，制作方法。 进一步熟悉电子仪器的使用方法。 学会撰写课程设计总结报告。 培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 2.进度安排及方式： 第一单元：集中讲课，主要内容如下： （1）课程设计的目的与要求 （2）课程设计的教学过程 （3）课程设计的评分标准 （4）课设题目介绍 （5）学生自由组合，选择题目。 第二单元：确定题目，教师就题目的基本要求答疑。学生讨论、查资料。 第三、四、五单元：查资料、设计、EDA仿真、写报告。 学生根据课题要求，独立完成课题的设计方案，并可以运用MULTISIM软件在微机上完成对所设计电路的仿真。 最后考试：笔试或分组口试。 3.考核内容与成绩评定 1、考核内容： （1）设计能力 （2）组装或焊接调试情况 （3）解决问题的能力 （4）总结报告情况 （5）出勤情况、工作作风和科学态度。 2、成绩评定： 设计的正确性、合理性和EDA仿真情况40分，总结报告40分，考试或口试20分。 3、电子课程设计完成时间： 布置任务后，同学们可以根据设计要求和参考题目（或自定题目）通过查阅相关资料提出方案和进行学习，本学期结束对设计有一个初稿和基本认识，暑假继续完善和补充，在下一学期开学第一周周末交设计报告和电子文档。开学第二周进行有关设计介绍和答辩，每人5分钟左右时间，介绍有关设计思路、电路分析、仿真、收获与体会等，要求做出介绍的ppt 幻灯片。 4.电子技术课程设计方法及设计中应当注意的问题 1) 课程设计类型 课程设计可分成三种类型或模式：一种是纯理论性的课程设计模式，在设计完成后画出设计图纸，写成设计报告，但不作实验验证；第二种是理论设计与虚拟实验相结合的课程设计模式，在设计完成后，通过计算机软件进行仿真实验，以便检查设计中存在的问题，并对存在的问题进行修改，直到达到设计要求为止；第三种是理论设计与实验验证相结合的课程设计模式，设计完成后，要搭建实验电路进行实验验证，并根据实验中出现的问题对电路进行修改，直到达到设计要求为止。第三种课程设计模式最接近于实际情况，设计和调试难度最大，它不仅要求学生有扎实的理论知识，还要求学生们有较强的动手操作能力，才能解决和克服调试过程中出现的各种问题。 三种课程设计模式各有优点：第一种课程设计模式偏重于理论设计，学生们能够有足够的时间对课程设计中遇到的理论问题进行深入的研究；第三种课程设计模式强调理论与实践并重，由于实验过程会消耗大量的时间，在课程设计时间较短时不要选择难度太大的设计题目，否则在规定的时间内将难以完成；第二种课程设计模式是第一种和第三种设计模式的折中，能较好地解决理论设计与实验验证的问题。 有些专业在课程设计之前，还没有进行电子工艺实习，学生们还不会识别和测量电子元器件，不会识别印刷板电路图，也没有掌握焊接技术、电路的测量和调试方法等实践技能，这些学生在做课程设计之前，要先自学有关的实践知识，这样才能保证课程设计顺利进行。 2)电子电路课程设计的方法和步骤 不同类型的电子电路有不同的设计方法，这些方法虽然千差万别，但基本上可归纳为明确设计任务与要求、总体方案论证、单元电路设计、参数计算、元器件选择、画出设计图纸、实验验证与调试、写成设计报告等，如下图所示。 模拟电子技术课程设计心得体会此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教，做课程设计要有严谨的思路和熟练的动手能力，我感觉自己做了这次设计后，明白了总的设计方法及思路，通过这次尝试让我有了更加光火的思路，对今后的学习也有莫大的好处。 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。 1．电路图设计方法 （1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图：连接各模块电路。 （5）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 （6）采用三端集成稳压器电路，用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输 出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调，因要求电 路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器 件较少，成本低且组装方便、可靠性高。 二、总体设计思路 1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图 图2 直流稳压电源的方框图 2、整流电路 （1）直流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图3所示。 图3 单相桥式整流电路 3、滤波电路——电容滤波电路 采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分，使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。 在整流电路的输出端，即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C，则构成 电子技术课程设计PWM调制解调器 班级：电信1301 姓名：曹剑钰 学号：3130503028 一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM（脉冲宽度调制）电路，利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度（占空比）。 信号频率10kHz； 占空比调制范围10%~90%； 设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求： 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制： 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管； 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调； 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案： 方案一：三角波脉宽调制，三角波电路波形可以由积分电路实现，把方波电压作为积分电路的输入电压，经过积分电路之后就形成三角波，再通过电压比较器与可调直流电压进行比较，通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二：锯齿波脉宽调制，锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器，和方案一相似，利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三：利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较：方案一结构简单，思路清晰，容易实现，元器件常用 方案二与方案一相似，缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进，思路不如方案一清晰简单，最好先择了方案一 2.正弦波产生方案： 方案一：RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号，由RC 串并联网络组成，也称为文氏桥振荡电路，串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC，为了产生振荡，要求电路满足自激震荡条件，振荡器在某一频率振荡的条件为：AF=1.该电路主要用来产生低频信号。 《电子技术课程设计》教学大纲 课程名称：电子技术综合课程设计 学分：2 学时：2周制定人： 一、电子技术课程设计开设目的 本课程是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。综合设计实验对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试的综合性试验。旨在培养学生综合模拟、数字、高频电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，并了解一般电子电路与单片机构成简单系统及简单编程的方法。促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域，是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 二、电子电路设计的基本要求 2.1、基本要求 1、以电子技术基础的基本理论为指导，将设计实验分为基础型和系统型两个层次，基础型指基本单元电路设计与调试，系统型指若干个模拟、数字、高频基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试； 2、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法； 3、学习计算机软件辅助电路设计方法，能熟练应用 multisim进行电路设计和印刷电路板的设计制作； 4、学习电子系统电路的安装调试技术； 5、拓展电子电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。 2.2实验方法 1、学生自学与指定设计题目有关的参考资料； 2、在规定时间内学习使用有关电路设计软件进行电路设计的方法 3、学生针对实验课题的要求，查找资料提出设计方案，写出设计步骤，并进行初步设计； 4、学生必须完成基本设计任务后才能进行选作实验； 5、教师在课内外给予及时指导和答疑 6、设计过程中出现的普遍问题，应适当讲授。 2.3、总结报告内容 1、设计题目 2、设计任务和要求 3、原理电路设计：（1）方案比较；（2）单元电路设计；（3）元件选择；（4）整体电路（标出原元件型号和参数、画出必要波形图）；（5）说明电路工作原理。 4、整理实验数据和测试波形，对模拟电路应有理论设计数据、实测数据、仿真数据和误差分析，数字电路应有设计逻辑流程、波形图、时序图或真值表。 5、实验困难问题及解决措施。 6、实验参考文献。 三、电子电路设计的一般方法 3.1、方案论证（方案比较）与总体设计（举例说明） 课程设计 重庆科技学院 模拟电子技术课程设计成果 院（系）：_电子信息工程学院_班级:自普本2008— 01 学生姓名：_袁小敏___________ 学号:_2008440910 _________ 设计地点（单位）1404 _________________ 设计题目: ___________________________________________ 完成日期：2010 年7月9 日 指导教师评语：__________________________________________ 成绩（五级记分制）: _______________ 教师签名: __________________________ 一、........................................................................ 设计任务和指标要求. (3) 二、............................................................ 设计框图及整机概述3 三、................................................ 各单元电路的设计方案及原理说明4 四、........................................................ 仿真调试过程及结果分析7 五、.................................................... 设计、安装及调试中的体会8 六、.................................................... 对本次课程设计的意见及建议9 七、...................................................................... 参考资料10 八、.......................................................................... 附录11 附件1 整机逻辑电路图 (11) 附件2 元器件清单 (12) 电子技术课程设计的基本方法和步骤 电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成 电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: （1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 （2）元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式 信息学院 2017年电子技术课程设计题 1 音频小信号功率放大电路设计(A) 设计并制作音频小信号功率放大电路。具体要求如下： （１）放大倍数A V≥1000；（20分） （２）通频带100Hz~10KHz；（20分） （３）放大电路的输入电阻R I≥1MΩ; （5分） （４）在负载电阻为8Ω的情况下，输出功率≥2W；（30分） （５）功率放大电路效率大于50%；（5分） （６）输出信号无明显失真。（20分） 说明：设计方案和器件根据题目要求自行选择，但要求在通用器件范围内。不能选用集成音频功放。 测试条件：技术指标在输入正弦波信号峰值Vp=10mV的条件进行测试（输入电阻通过设计方案预以保证），设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。 评分标准： (1)提供1000倍的电压增益，得满分；电压增益小于800倍，扣5分；电压增益小于500倍，不得分； (2)上限频率大于10kHz，得10分；上限频率5~10kHz，得5分；上限频率<5kHz,不得分；下限频率满足要求，得10分；下限频率100~500Hz，扣5分,下限频率>500Hz,不得分；(3)输出功率≥2W，得满分；1W≤输出功率≤2W,得20分；500mW≤输出功率≤1W, 得10分； 输出功率≤500mw,不得分。 (4) 设计效率大于50%,得满分，小于50%不得分。 (5) 输出信号无明显失真, 得满分，否则不得分。 参考元器件: NE5532/TL082, LM324/TL084，，S8050/S8550，2N3904/2N3906，1N4148/1N4001~7，TIP41/42中功率三极管或2N3055/MJ2955大功率三极管等。 主要测试设备：直流电源，信号源，示波器和8Ω功率电阻。 2 数控直流电源的设计（B） 设计一线性输出电压可调的直流电源。电源有电压增（UP）和电压减（DOWN）两个键，按UP键时电压步进增加，按DOWN键时电压步进减小。具体要求如下：（１）输出电压5~12V，步进为1V；（40分） （２）输出电压误差最大±0.1V；(40分) （３）输出电流不小于1A；(5分) 测试条件：分别测试输出为5V、6V、7V、。。。、12V的输出电压。输出电流通过设计预以保证。 评分标准：[注：满分为95分] （1）输出电压5~12V,步进1V，得满分，否则不得分； (２) 输出电压误差≤±0.1V，得满分；±0.1V≤输出电压误差≤±0.2V，扣10分；±0.2V≤输出电压误差≤±0.3V，扣20分；输出电压误差≥±0.5V，不得分。 发挥部分：用LED或数码管显示电压设定值； 参考元器件：74LS193,74HC138,三极管S8050/S8550/CD406/CD4051/AD7501/AD7503，LM317，CD4511等。 3 数控直流稳压电源设计（A） 2012-2013 学年第一学期电子11301 班 《电子技术课程设计》（实训）指导书 一、本课程设计的地位和作用 数字电子技术课程设计是电子技术基础教学中的一个实践环节, 它使学生自己通过设计和搭建一个实用电子产品雏形, 巩固和加深在数字电子技术课程中的 理论基础和实验中的基本技能, 训练电子产品制作时的动手能力。通过该课程设计，设计出符合任务要求的电路, 掌握通用电子电路的一般设计方法和步骤，训 练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力, 同时为毕业设计和毕业以后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。 二、课程设计的目的和要求 1. 能够较全面地巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基 本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。 2. 能合理、灵活地应用各种标准集成电路（SSI、MSI、LSI 等）器件实现 规定的数字系统。 3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 4. 学会使用multisim 软件进行电路设计。 5. 培养独立进行实验，包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。 6. 培养书写综合设计实验报告的能力。 三、课程设计的基本要求 根据设计任务，从选择设计方案开始，进行电路设计；选择合适的器件，画 出设计电路图；通过安装、调试，直至实现任务要求的全部功能。对电路要求布 局合理，走线清晰，工作可靠，经验收合格后，写出完整的课程设计报告。 四、课程设计的具体步骤 电子电路的一般设计方法和步骤是：分析设计任务和性能指标，选择总体方案，设计单元电路，选择器件，计算参数，画总体电路图。进行仿真试验和性能 测试。实际设计过程中往往反复进行以上各步骤，才能达到设计要求，需要灵活掌握。 1. 总体方案选择 设计电路的第一步就是选择总体方案，就是根据提出的设计任务要求及性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现设计任务提出的各 电子技术课程设计 一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： ●基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理电 路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 ●基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施 密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。 电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题：串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计地点：31-225 设计时间：2014-7-7～2014-7-14 电子技术 课程设计 课程设计名称：串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点：31-225 课程设计时间：2014-7-7～2014-7-14 电子技术课程设计任务书 目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5) 1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展，科学技术的不断进步，对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生，不仅要将理论知识学 会，更应该将其应用与我们的日常生活中去，使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节，能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前，各种直流电源产品充斥着市场，电源技术已经比较成熟。然而，基于成本的考虑，对于电源性能要求不是很高的场合，可采用带有过流保护的集成稳压电路，同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源：先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波，滤波后再通过LM7812（具体参数参照手册）输出一个固定的12V电压，这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3，调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2，这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻，以及相关技术的掌握，和反复的调试，经过自己的不断的努力，老师的耐心的指导，终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成：变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 （1）变压电路：本电路使用的降压电路是单相交流变压器，选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 （2）整流电路：整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 （3）半波整流： 一、课程设计说明书应包括以下内容: 1、中文摘要; 2、绪论(内容介绍; 3、工作原理(理论分析; 4、整体方案设计,画出系统结构图(系统框图; 5、具体实施,包括:主电路的设计、参数计算、元器件选择、控制电路设计、 驱动电路设计等; 6、仿真模型的搭建,给出不同条件下的结果并进行分析; 7、设计说明书10~15页,要求手写,仿真或实验结果图可打印然后粘到说明书中; 8、A3图纸一张(硬件电路图,Protel、CAD等软件。 9、仿真软件为Matlab/Simulink; 10、做仿真的要给出所有仿真模型,并说明搭建过程及原理,给出仿真结果,进行分析并得出结论。 二、上交材料 1、设计说明书,1张A3图纸; 2、截止日期:2017-07-14(周五,具体时间与相应老师联系; 3、负责老师:电气14-3,李一丹老师,153******** 电气14-4,王玉萍老师,136******** 电气14-10,郑爽老师,188******** 电气14-11,李雯老师,159******** 电气14-12,吕雄飞老师,139******** 注意:3~4人一组,每组不得超过4人。不许雷同。 1.升压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压24V; 输出电压54V; 输出电流5A; 工作频率100KHz; 最大输出纹波电压0.2V。 2.降压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压36V; 输出电压12V; 输出电流3A; 工作频率100KHz; 最大输出纹波电压0.05V。 3.DC/AC变换器的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:输入电压:12V直流电压; 输出交流220V; 单相; 电子技术课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录（包括整机逻辑电路图和元 器件清单） 八、参考文献 一、设计目的 巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解，使学生掌握常用模拟、数字集成电路（运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等）的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 图1 红外线心率计的原理框图 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动，由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的，因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器，这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3位计数器电路，译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来，然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路 3、滤波电路 由三脚输入信号，六脚输出信号 4、整形电路 电子技术课程设计报告 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 电子技术课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录（包括整机逻辑电路图和元器 件清单） 八、参考文献 一、设计目的 巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解，使学生掌握常用模拟、数字集成电路（运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等）的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动，由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的，因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器，这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3 位计数器电路，译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来，然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路 3、滤波电路 由三脚输入信号，六脚输出信号 摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成，分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性，我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词：彩灯；时钟脉冲产生电路模块；彩灯开关控制；花样输出电路 目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17) 1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简洁，而且能提高电路的可靠性，降低成本。因此，用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观，小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的，能通过外部开关的操作，来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用，这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义，LED彩灯广泛应用于商业街广告灯，也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作，实现彩灯的两亮两灭 电力电子技术课程设计 题目：直流降压斩波电路的设计 专业：电气自动化 班级： 14电气 姓名：周方舟 学号： 指导教师：喻丽丽 目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2．3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1 Matlab仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3 仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一．设计要求与方案 供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求：设计要输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。 电子技术课程设计题 1 音频小信号功率放大电路设计 设计并制作音频小信号功率放大电路。具体要求如下： （１）放大倍数A V≥1000； （２）通频带100Hz~10KHz； （３）放大电路的输入电阻R I≥1MΩ; （４）在负载电阻为8Ω的情况下，输出功率≥2W； （５）功率放大电路效率大于50%； （６）输出信号无明显失真。 说明：设计方案和器件根据题目要求自行选择，但要求在通用器件范围内。不能选用集成音频功放。 测试条件：技术指标在输入正弦波信号峰值Vp=10mV的条件进行测试（输入电阻通过设计方案预以保证），设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。 参考元器件：NE5532、TL082或TL084，3DG6/3DG21，3AX83/3BX83，1N4148/1N4001，TIP41/42中功率管或2N3055大功率管等。 主要测试设备：直流电源，信号源，示波器和8Ω功率电阻。 2 数控直流电源的设计 设计一线性输出电压可调的直流电源。电源有电压增（UP）和电压减（DOWN）两个键，按UP时电压步进增加，按DOWN时电压步进减小。具体要求如下：（１）输出电压5~12V，步进为1V； （２）输出电压误差最大±0.1V； （３）输出电流不小于1A； 测试条件：分别测试输出为5V、6V、7V、。。。、12V的输出电压。输出电流通过设计预以保证。 发挥部分：用LED或数码管显示电压设定值； 参考元器件：74LS192,74HC138,三极管S8050/S8550，LM317，CD4511等。 3 数控直流稳压电源设计 设计一个数控直流稳压电源。具体要求如下： （1）输出电压：0~9.9V步进可调，调整步距0.1V； （2）输出电压值用LED数码管显示； （3）电压调整：由“+”、“-”两键分别控制输出电压的步进增减； 提示：（1）用可逆计数器和D/A实现电压预置和电压步进控制； （2）用线性电源实现可控电源； 发挥部分：输出电压可在0~9.9V范围任意预置。 参考元器件：74HC190，DAC0832，三极管S8050/8550，3DD15等。 4 DDS信号源的设计(A) 设计一个简单的DDS正弦波信号发生器，有频率增（UP）和频率减（DOWN）两个键，按UP时频率步进增加，按DOWN时频率频率步进减小。具体要求如下：（１）输出信号的频率范围为10Hz~1000Hz，步进为10Hz。 （２）要求输出信号无明显失真。模拟电子技术课程设计
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