模拟电子技术课程设计.

模拟电子技术课程设计课程设计的基础知识电子技术基础课程设计包括1.设计任务要求2.电子电路设计3.仿真测试4.画安装图5.电子器件组装、调试6.撰写课程设计报告等教学环节。电子电路的设计方法设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。一、明确系统的设计任务要求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、内容及要求，以便明确系统应完成的任务。二、方案选择这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的完整原理框图．方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对题目提出的任务、要求和条件完成系统的功能设计。在这个过程中，要做到设计方案合理、可靠、功能齐全。并且对方案要不断进行比较、分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分的功能，清楚显示系统的基本组成和相互关系。三、单元电路的设计、参数计算和器件选择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，详细拟定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。在设计时，必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计、参数计算和器件选择。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、放大倍数的计算；直流稳压电源中二极管、滤波电容、调整管等参数的计算。只有很好地理解电路的工作原理，正确的利用公式，计算的参数才能满足要求。3．器件选择器件的选择必须依据任务所要法的指标进行相关参数的计算，并基于“尽限使用，留有余量”的原则进行选择。保证电路能正常作用。四、电路仿真五、画安装图六、电子电路的组装、调试七、撰写课程设计报告1.封面2.目录3.设计任务书4.设计思路与设计框图5.单元电路——电路原理、元件及元件基本信息、仿真结果截图（如在示波器上显示的整流电路波形等）。七、撰写课程设计报告6.完成整个任务要求的总电路图、电路的仿真结果（截图）。7.绘制的电路安装图8.实物与检测仪器的连接，在检测仪器上显示的结果照片。9.总结及建议附录：元件清单参考书目及参考文举例一一、设计一个串联型晶体管稳压电源技术要求1.稳压电源输出稳定直流电压10V；2.最大负载电流300mA；3.输入的电网电压范围变化为±10%，输出亦满足上述要求；二、直流稳压电源电路的总体设计根据设计任务和要求，通过分析可得，要设计一个稳压电源必须具有以下几个部分：（1）变压部分；（2）整流部分；（3）滤波部分；（4）稳压部分。1、总体框图电源变压器整流电路滤波器稳压电路电网电压负载电网电压信号整流输出信号滤波输出信号变压器输出信号稳压输出信号2、各单元电路的选择电源变压器整流电路滤波器稳压电路电网电压负载220V\50Hz直流10V桥式整流电容滤波串联型稳压降压3、从输出电压到各单元电路电压的计算电源变压器整流电路滤波器稳压电路电网电压负载220V\50Hz直流10V桥式整流电容滤波串联型稳压直流10V交流16.5V直10+(3∽8)VUIU2≈1.1×1.2三、单元电路的设计1、变压器任务的分析可知，变压器单元应实现由电网电压的220V/50Hz到21V/50Hz的降压降。（1）电路的设计（2）变压器参数选择任务的分析可知，变压器单元应实现由电网电压的220V/50Hz到16.5V/50Hz的降压降。变压器的选择：1222013.3316.5unu可选变比为10的变压器，得到输出21V2、桥式整流二极管和滤波电容的设计（1）桥式整流加电容滤波电路（2）桥式整流二极管和滤波电容的选择变压器输出22V/50Hz的电压，经桥式整流加电容滤波电路后，将输出电压21.226.5VUU电路的最大负载电流为300mA1）桥式整流二极管的选择整流二极管的平均电流o1150mA2DII整流二极管的反向电压2237.5VRMUU根据计算参数，通过对应参数得，1N4001/A(1A、50V)符合计算参数，并有余量。2）滤波电容的选择电容在充放电的过程中，最大耐压为电容容量计算211.511.526.540VU~~352LTRC~1350.052LLTCFRR~一般为了使用滤波后的输出更加平滑，通常都选择容量较大的电解电容进行滤波。因此可选用1000F/100V耐压的电解电容。当输出电流为300mA，电压10V时，10.050.0015LCFR1033.30.3LR基准电压比较放大调整取样＋UI－＋－UO选择集成运放（或者三极管）作比较(误差)放大。以稳压二极管电压作为基准电压。3、串联型稳压电路的设计（1）串联型稳压电路的框图323212min)(RRRRRUUUBEZO33212max)(RRRRUUUBEZO方法一：三极管作比较(误差)放大233212)(RRRRRUUUBEZO方法二：用三端稳压器'O213min'O132max)U1()U1(RRRURRRUOOUO=R″2+R3R1+R2+R3UZRRLUO+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R2UI+-VTUZUOmin=R2+R3R1+R2+R3UZUOmax=R3R1+R2+R3UZ通过改变采样电阻中电位器R2的滑动端位置进行调节。下页上页首页方法三：运放作比较(误差)放大（2）串联型稳压电路元件的选择1）基准电压的选择稳压二极管为为比较放大提供一个基准，在要求输出10V稳压电压的条件下，选定基准电压的稳压管的稳定电压UZ=6.2V，最小电流IZmin=5mA，最大电流IZmax=33mA。2）采样电路电阻的选择由于串联型稳压电路有一较小的电压可调范围，因此可在10V设定输出的条件下，确定9V—11V的范围。UOmin=R2+R3R1+R2+R3UZUOmax=R3R1+R2+R3UZ2）采样电路电阻的选择假设采样电阻总的阻值选定为2kΩ左右，可得ZOmaxk12331.03RRRRUU取R3=1KZOmink123231.25RRRRRUU取R2=510Ωkk1(20.910.51)0.49R取R1=560Ω3）限流电阻的选择IZZUUIRIminZZminkk0.9237.52.645UURI4）调整管的选择CMLmaxRmAmA10(300)3050.560.511III(BR)CEO2VV1.121.122132.3UUCM2OminCmaxWW(1.11.2)[(1.11.2219)0.305]5.70PUUI根据调整管参数可选择2SD1073。完成电路参数的计算，设计完整体电路。D11N4001GC12000µFQ12SD1073V221Vpk50Hz0°R2.0kΩD2NZX6V2DU1OPAMP_3T_VIRTUALR1560ΩR31kΩR21kΩKey=A60%RL300ΩXMM1XMM2XSC1ABExtTrig++__+_D31N4001GD41N4001GD51N4001G四、电路仿真测试及参数调整修正运放作比较(误差)放大直流电源仿真三极管作比较(误差)放大直流电源仿真三端稳压器直流电源电路仿真五、画安装图六、电子电路的组装、调试七、撰写课程设计报告举例二二、设计一个温度控制报警电路技术要求1.当温度在10℃~30℃范围内时正常2.当温度大于30℃时，当温度小于10℃时，用红色LED表示，并报警；3.10mV模拟温度1℃只给同学们分析设计原理二、电路的总体设计根据设计任务和要求，通过分析可得，要设计一个稳压电源必须具有以下几个部分：（1）放大部分；（2）基准电压（3）比较部分；（4）报警和显示部分；1、总体框图与10℃~30℃对应的电压1V~3V比较红灯亮和蜂鸣器响放大100倍电压放大电路比较电路显示报警电路输入温度模拟电压基准电压电路三、单元电路的设计输入温度模拟电压10mV~30m，对应10℃~30℃的电压量为1V~3V。1、电压放大电路选择反相比例运算放大电路，将输入信号放大100倍RFuO1i-i++-AR1R2uIu-u+IOFuuKRRRKKR100-1100R1112F1电压反相电路RFuO2i-i++-AR1R2uO1u-u+KRRRKKRF5.01R112F1IOIOuuuu1001222、基准电压电路UREF2=3VUREF1=1V311321232132131VRRRRRUVRRRRUREFREF取R1+R2+R3=12k得：R1=9k,R2=2k,R3=1K3、电压比较电路uO+-A1uIRRUREF2+-A2RRUREF1VD1VD2RLuI＜UREF1=1VVD2导通VD1截止uO=+UoppuI＞UREF2=3VVD1导通VD2截止uO=+UoppUREF2uIUREF1VD2和VD1均截止uO=0R=1K4、报警和显示部分比较器输出信号比较器输出=+Uopp时，三极管导通，红灯亮，蜂鸣器响；比较器输出=0时，三极管截止，红灯不亮，蜂鸣器不响四、电路仿真测试