PSPICE课程设计论文

目录1.现实要求...............................................12.电路设计...............................................12.1设计思路........................................12.2电路原理图....................................13.电路分析...............................................43.1理论分析........................................43.2静态分析........................................63.3动态分析........................................74.心得体会...............................................91.现实要求在军事应用当中，很多时候需要监测高频微弱声音信号。本课程设计内容为运用orcadcapture/pspice9.0完全版设计模拟电路实现高频微弱声音监测，并发现信号以后点亮信号灯。要求监测10k--50kHz的声音信号，该信号的交流幅值为0.01mV,信号灯的点亮驱动为直流（整流）信号，幅值需超过1mV（三极管）。电路秩序实现微弱交流输入到直流（整流）信号输出即可。2.电路设计2.1设计思路首先设计电路的一部分，这一部分的电路功能是一个带通滤波器，将负责筛选一定频率范围内的声音信号，将所要求监测的频率信号筛选出来；再设计电路的第二部分，这一部分的电路是一个放大电路，功能是将选中的信号进行放大并使其达到要求；最后设计电路的第三部分，这一部分的电路是一个整流电路，功能是将交流信号进行整流实现直流输出。2.2电路原理图带通滤波电路：图1带通滤波电路原理图下限截止频率：13.1kHz上限截止频率：68.8kHz信号放大电路：图2放大电路原理图输入交流信号幅值：1uV输出交流信号幅值200mV交流整流电路：图3交流整流原理图完整原理电路：图4完整电路原理图3.电路分析3.1理论分析如图1所示，带通滤波电路为同向比例运算电路，Up为该电路的输入，比例系数为：151RRUpUoAuf且C1=C2=5.3uF，R1=1K,R2=2K,此时电路的传递函数为：2)(]3[1usRCsRCAufsRCAufA令中心频率RCfo21,电压放大倍数为：)(31113ffofofAufjAufAufAu令上式分母的模为2，即分母虚部的绝对值为1，即1)(uf-31fpfofofpA解方程，取正根，就可以得到下限截止频率fp1和上限截止频率fp2分别为：)]3(4)3([212AufAuffofp)]3(4)3([222AufAuffofp代入上述数据，解得：fp1=10kHz,fp2=68kHz即带通滤波电路的功能基本可以满足要求，能筛选出所需频率范围内的声音信号。静态参数分析：如图2所示，放大电路是由三级静态工作点稳定电路级联而成，故此只分析其中的一级，在图2第一级放大电路中有：VccRRRUBQ767CQBQEQIII，但BQCQII即CQEQII9RUUIBEQBQEQ)98(RRIVccUCQCEQ动态参数分析:对图2所示电路的其中一级放大电路，其交流等效电路如下图所示：beLbebLbrRRrIRRIUiUoAu)//8()//8(3.2静态分析电压分布图电流分布图3.3动态分析信号源时域图选频电路输出图三级放大电路输出图整流电路输出图4.心得体会这一次的电路设计对我来说，真的不算容易，一是因为自己的模电知识已有好多都抛之脑后了，二是因为自己的这种动手能力和对知识的综合整理能力不强，一遇到这种问题首先想到的就是自己应该是不会的，没有去尝试的勇气。刚开始老师布置这个题目的时候，我的第一反应就是这回完了，这该怎么做啊，完全没有思绪。好不容易等到老师讲解了一下，好不容易有了点思路，但还是不能设计，最后只好去其他同学那里进行交流交流学习学习。虽然在当天那次课上并没有人弄成功，不过还是给了我不小的启发，首先设计一个选频电路，再设计一个放大电路，对微弱信号进行放大，最后再来一个交流整流电路。不过就是有了明确的思路，但是要想把最终的电路图设计出来还是困难重重。但只是选频电路的设计就有困难，我最开始是打算只使用电容和电阻来实现带通电路，不过还是不会，后来还是在其他同学的指导下才改用运算电路来实现带通滤波电路（而且这个电路图书本上还是有例题的）。在画放大电路的时候也是遇到了很多的问题，我使用的是静态工作点稳定电路来实现信号的放大，刚开始我只使用了一级放大，得到的放大结果不是很理想，于是想在原理图上加一个三极管实现两级放大，但是放大结果和自己预想的根本不同，结果和一级放大的结果相差不大，第二级放大根本没有起到应有的作用。我以为自己哪里没有接对，于是把图又仔细检查了几遍还是没有任何效果，接下来便尝试去改变参数，改来改去的结果就是三极管失真，真是很失败，当时都不想再画了。后来也不知道是灵光一闪还是脑子发热，我又画了一个一模一样的电路作为第二级放大电路，把第一级放大电路的输出作为第二级的输入，这样信号又被放大了一次，但是离要求依然有一定的差距，脑子笨的我又再次接了一个同样的电路作为第三级放大电路，这一回终于将信号放大到了要求的地步。我想要是还不能达到要求，我应该还是在后面继续接第四级、第五级放大电路的，所幸终于是满足了要求。最后的整流电路可以说是我设计的这整个电路中最简单的一部分了，书本上有不说而且原理也是很简单的。不管怎么说这个电路还是被我完成了，虽然看起来就是极其简单的几个部分，但是还是要下一番功夫的。这个实验做完这门课程也就结束了，必须要吐槽的一点就是课要从开学上到期末但是学分少的极其可怜。刚上PSPICE的时候完全不知道究竟是在弄些什么，只是觉得那些弄出来的同学很牛逼的样子，再看看自己就很自惭形愧。刚开始的时候我连地线都不知道怎么找出来，随便用了一个其他的地线的结果就是不论怎么都仿真不出来，一直提示有错误，当时真的是很抓狂的，因为原理图跟人家的一模一样，但是别人的就是能成功而自己的确一直报错，一度崩溃的不想来上课，甚至放弃这门课程算了。后来还是在一次上课中无意中看见其他同学找地线的方法这才知道原来一直以来困扰自己的问题就是这么个玩意。我想以后就算我忘记了这个软件怎么用，但是找地线的方法是永远不会忘记的，毕竟印象太深刻了。这门课程刚开始学的时候，可能会觉得云里雾里的，根本不知所云，但是做了几次实验以后就会发现这门课还是毕竟简单的，因为它的方法就是一个套路，完全没有任何变化，你只要做会了一次，其它的也就基本没有区别了，后来的难点也就只有画电路原理图了，只要电路图一出来，接下来就是只要花时间就能解决的问题了。但是这门课的重点也就是电路图的设计，是要将我们学习的模电知识能自己运用出来，是对自己知识的一次检验与整合。这门课的实验虽然有许多是借鉴书上的原理图，但是自己还是有所收获的，毕竟也算是对以前知识的一个简单的回顾。学以致用并不简单，理论联系实际也不仅仅是那么一句话就能达到的，终究还是要看个人的能力和愿不愿意为此而付出。愿意付出的人终将有所收获，不愿付出的人也就得过且过吧。