模電課程設(shè)計無線話筒的電路設(shè)計

1、目錄1.課程設(shè)計的目的與作用 12. 設(shè)計任務(wù)12.1無線話筒的電路設(shè)計12.1.1無線話筒電路圖12.1.2無線話筒的原理2理論仿真結(jié)果及其分析 32.2火災(zāi)報警器的電路設(shè)計 4火災(zāi)報警器電路圖4火災(zāi)報警器的原理52.2.3理論仿真結(jié)果及其分析 52.3溫度報警器的電路設(shè)計62.3.1溫度報警器電路圖62.3.2溫度報警器的原理7理論仿真結(jié)果及其分析 72.4矩形波發(fā)生電路的電路設(shè)計82.4.1矩形波發(fā)生電路電路圖 82.4.2矩形波發(fā)生電路原理 92.4.3理論仿真結(jié)果及其分析103.設(shè)計總結(jié) 104.參考文獻111.課程設(shè)計的目的與作用現(xiàn)代社會，對人才的需求超過以往任何一個時代，而大學(xué)生

2、則是所謂人才的主要人群之一。在大學(xué)里我們學(xué)習(xí)了多科與所選專業(yè)相關(guān)的課程，其理論性和實踐性都比較強。課堂上我們主要學(xué)習(xí)的是理論部分，而課程設(shè)計主要是用我們所學(xué)的理論知識進行必要的實踐活動，目的是在我們學(xué)好理論課的基礎(chǔ)上通過開設(shè)課程設(shè)計來讓提高我們運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)我們學(xué)以致用良好習(xí)慣。一方面鍛煉了實踐能力，另外通過課程設(shè)計的實際操練也加深了對理論知識的理解和掌握，也有助于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和理解。2. 設(shè)計任務(wù)2.1無線話筒的電路設(shè)計 2.1.1無線話筒電路圖2.1.2無線話筒的原理無線話筒電路由聲音拾取電路、聲音轉(zhuǎn)換電路、高頻振蕩器、調(diào)制電路、緩沖放大電路和電源組成。首先利用駐極

3、體話筒拾取音頻信號，并經(jīng)過駐極體話筒內(nèi)部的聲音轉(zhuǎn)換電路將音頻信號轉(zhuǎn)換為電信號，用西勒振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩，并通過調(diào)制電路進行調(diào)制，通過三極管緩沖放大電路將調(diào)制信號進行放大，最后通過天線將已調(diào)信號發(fā)送出去。2.1.3理論仿真結(jié)果及其分析使用Multisim建立電路模型，用函數(shù)信號發(fā)生器代替音頻信號，用示波器分別連接音頻信號輸入端、諧振振蕩端、天線發(fā)射輸出端。仿真電路圖如下圖所示：無線話筒仿真電路圖 1仿真結(jié)果圖 1仿真結(jié)果圖 2結(jié)果分析：如圖的三個波形為輸入電路，調(diào)頻振蕩電路和輸出電路的波形，觀察示波器上數(shù)據(jù)知：電路正常工作，函數(shù)信號發(fā)生器中的信號可以經(jīng)過電路放大輸出，其中的頻率為90MHZ。2.

4、2火災(zāi)報警器的電路設(shè)計2.2.1火災(zāi)報警器電路圖2.2.2火災(zāi)報警器的原理電壓在第二級運放的反向輸入端有分壓，即·（），形成單限比較器。當(dāng)時，穩(wěn)壓管反向?qū)?，電壓為?fù)，電路截止；當(dāng)時，穩(wěn)壓管正向?qū)?，發(fā)光二極管導(dǎo)通，開始發(fā)光，同時蜂鳴器開始報警。2.2.3理論仿真結(jié)果及其分析仿真結(jié)果圖 3結(jié)果分析：通過第二級運放正向輸入端電壓的變化，使單限比較器輸出不同的電平，來控制發(fā)光二極管和蜂鳴器的工作與否。從而就控制了報警電路的工作與否。電路導(dǎo)通后，發(fā)光二極管發(fā)光，蜂鳴器報警。 2.3溫度報警器的電路設(shè)計2.3.1溫度報警器電路圖2.3.2溫度報警器的原理利用電路中的運算放大器LM358M做成

5、的一個電壓比較器。所謂電壓比較器，就是當(dāng)它的同相輸入端的電位高于反相輸入端的電位的時候，其輸出端輸出為高電平；當(dāng)同相輸入端的電位低于反相輸入端的電位的時候，輸出端立刻轉(zhuǎn)為低電平。根據(jù)這個特點，我們在其兩個輸入端分別建立一個獨立的分壓賄賂，其中的固定電阻R1、R2為運放的反相端提供一個固定不變的參考電位。而運放的同相輸入端的電位由RT、R3及RW共同決定，當(dāng)溫度升高的時候，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的阻值會明顯降低，導(dǎo)致運放同相輸入的電位在原來的基礎(chǔ)上升高。調(diào)節(jié)RW，可以使達(dá)到某個設(shè)定溫度時，運放的同相輸入端電位正好高于反相輸入端的電位，這時輸出端為高電平，這個高電平能夠使得一只小功率NPN三極管

6、9014飽和導(dǎo)通，蜂鳴器得電發(fā)出高頻聲響。2.3.3理論仿真結(jié)果及其分析仿真結(jié)果圖 4仿真結(jié)果圖 5 仿真結(jié)果圖 6 仿真結(jié)果圖 7結(jié)果分析：當(dāng)溫度在30至60范圍內(nèi)時報警器不發(fā)聲響，當(dāng)溫度超過這個范圍時，報警器發(fā)出聲響，并根據(jù)不同音調(diào)區(qū)分溫度的高低，即：當(dāng)溫度高于60時，報警器發(fā)出不同的聲音?？梢酝ㄖ覀兊膱缶癄顩r。2.4矩形波發(fā)生電路的電路設(shè)計2.4.1矩形波發(fā)生電路電路圖2.4.2矩形波發(fā)生電路原理因為矩形波電壓只有兩種狀態(tài)，不是高電平，就是低電平，所以電壓比較器是它的重要組成部分；因為產(chǎn)生振蕩，就是要求輸出的兩種狀態(tài)自動地相互轉(zhuǎn)換，所以電路中必須引入反饋；因為輸出狀態(tài)應(yīng)按一定的時間間隔

7、交替變化，即產(chǎn)生周期性變化，所以電路中要有延遲環(huán)節(jié)來切丁每種狀態(tài)維持的時間。圖示為矩形波發(fā)生電路，它由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。RC回路既作為延遲環(huán)節(jié)，又作為反饋網(wǎng)絡(luò)，通過RC充放電實現(xiàn)輸出狀態(tài)的自動轉(zhuǎn)換。設(shè)某一時刻輸出電壓Uo=±Uz ，則相同輸入端點位Up=±Ut 。Uo通過R3對電容C正向充電，如圖中實線箭頭所示。反相輸入端電位Un隨時間t增長而逐漸升高，當(dāng)t趨近于無窮時Un趨近于+Uz；但是一旦Un=+Ut，再稍增大，Uo就從+Uz躍變?yōu)?Uz，與此同時Up從+Ut躍變?yōu)?Ut。隨后，Uo又通過R3對電容C反向充電，或者說放電，如圖中虛線箭頭所示。反相輸入

8、端電位Un隨時間t增長而逐漸降低，當(dāng)t趨于無窮時，Un趨于-Uz；但是一旦Un=-Ut，再稍微減小，Uo就從-Uz躍變?yōu)?Uz，與此同時Up從ut-躍變?yōu)?Ut，電容又開始正向充電。上述過程周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩。2.4.3理論仿真結(jié)果及其分析仿真結(jié)果圖 8結(jié)果分析：由于圖中所示電路電筒正向充電和反向充電的時間常數(shù)均為RC，而且充電的總幅值也相等，因而在一個周期內(nèi)Uo=+Uz的時間與Uo=-Uz的時間相等，Uo為對稱的方波，所以也稱為該電路為方波發(fā)生電路。電容上電壓Uc（即集成運放反相輸入端電位Un）和電路輸出電壓Uo波形如圖所示。矩形波的寬度Tk與周期T之比稱為占空比，因此Uo是占空比

9、為1/2 的矩形波。3.設(shè)計總結(jié)通過這次模擬電子技術(shù)的假期實習(xí)，我們受益匪淺。使我們懂得了科研一種產(chǎn)品是多么的不容易，讓我們對技術(shù)研發(fā)人員產(chǎn)生了一種敬佩之情。并使我們得到了許多方面的鍛煉，制作電路板初期，我們拿到工具后，還很陌生，通過接觸使用這些工具，才明白這些工具的用處。讓我們接觸到了這些我們平時接觸不到的工具，使我們對這些我們以后用到的工具有了出初步概念。選擇和購買零件，給我們帶來了不小的困難，開始我們完成了仿真階段，選擇好了零件去購買時，發(fā)現(xiàn)我們用的零件買不到，我們只好修改自己的電路，重新仿真，直到仿真成功并且零件能買到為止。是我們接觸了很多細(xì)小零件，對它們也有了一些初步判斷和認(rèn)識。在焊

10、接過程中，我們培養(yǎng)了不煩不燥，細(xì)心耐心，使我們學(xué)到的知識在實際中得到了應(yīng)用，是我們增加了很大的信心，帶來了很大的樂趣。我們還通過在實驗驗收時的調(diào)節(jié)儀器，使我們接觸到了一些高科技的儀器，通過對這些儀器的使用，我們意識到這些儀器的高精尖，使我們提高了學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。通過這次實習(xí)我們還培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度。通過這次實習(xí)，我們自身的素質(zhì)也有了很大的提高。更好的懂得了團結(jié)協(xié)作，懂得了集體力量大的真理，有時自己找不到的錯誤在大家的努力下解決了。還使我們對一些專業(yè)術(shù)語有了進一步的研究，提高了認(rèn)知能力。體會到了樂趣。在這里我要感謝王老師不辭辛苦的精心指導(dǎo)，感謝學(xué)校為我們提供了可供實習(xí)的實驗室，感謝同學(xué)們對我們的幫助。4.參考文獻1 童詩白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.第三版.北京:高等教育出版社,20012 何道清,張禾,湛海云.傳感器與傳感器技術(shù)M.第二版.科學(xué)出版社，2008.3 吳建品.傳感器原理及應(yīng)用M.北京:機械工業(yè)出版社,2008.4 唐賢遠(yuǎn),