[調(diào)研報(bào)告]模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

1、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)滁州學(xué)院電子信息工程系 多用途溫度監(jiān)測(cè)及控制器 實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)是大學(xué)階段既相互聯(lián)系又有區(qū)別的三大實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 實(shí)驗(yàn)課著眼于通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證課程的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的初步實(shí)驗(yàn)技能。 課程設(shè)計(jì)則是針對(duì)某一門課程的要求，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合性訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，獨(dú)立地解決實(shí)際問題。 畢業(yè)實(shí)習(xí)雖然也是一種綜合性訓(xùn)練，但它不是針對(duì)某一門課程，而是針對(duì)本專業(yè)的要求所進(jìn)行的更為全面的綜合訓(xùn)練。模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的必要性與目的 在學(xué)完模擬電子技術(shù)及相關(guān)課程后，為了鞏固同學(xué)們所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用，提高獨(dú)立思考問題；分析問題和解決今后工作中的實(shí)

2、際問題的能力，為了把同學(xué)們培養(yǎng)成為既有理論知識(shí)又有實(shí)際動(dòng)手能力的良好素質(zhì)人才，特開設(shè)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 。 開設(shè)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的是通過模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、整理資料、答辯等環(huán)節(jié)訓(xùn)練，形成獨(dú)立思考問題的能力，以及培養(yǎng)他們課本知識(shí)以外的一些科技工作者必須具備的基本技能，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和再學(xué)習(xí)的能力。讓同學(xué)們學(xué)會(huì)查閱資料、懂得如何根據(jù)需要選擇器件等，從而逐步熟悉開展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法。 課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)包括1.選擇課題2.電子電路設(shè)計(jì)3.電子器件組裝、調(diào)試4.撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告等教學(xué)環(huán)節(jié)。 電子電路的設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的

3、設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖。一、明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求 對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。 二、方案選擇 這一步的工作要求是把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路，并畫出一個(gè)能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖 方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識(shí)和資料，針對(duì)系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中要敢于探索，勇于創(chuàng)新，力爭(zhēng)做到設(shè)計(jì)方案合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行可行性和憂

4、缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖?？驁D必須正確反映系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分的功能，清楚顯示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。三、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇 根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)和功能框圖，明確各部分任務(wù)，進(jìn)行各單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。1單元電路設(shè)計(jì) 每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬定出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級(jí)之間的關(guān)系，分析電路的組成形式。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以模仿成的先進(jìn)的電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要設(shè)計(jì)合理，各單元電路間也要互相配合，注章各部分的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。 2參數(shù)計(jì)算 為保證單元電路達(dá)到功能

5、指標(biāo)要求，就需要用電子技術(shù)知識(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。例如，放大電路中各電阻值、放大倍數(shù)的計(jì)算；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)的計(jì)算。只有很好地 理解電路的工作原理，正確的利用公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足要求。3器件選擇 四、電子電路的組裝、調(diào)試五、撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告多用途溫度監(jiān)測(cè)及控制器設(shè)計(jì)選擇課題 設(shè)計(jì)一種基于模擬電子技術(shù)的能對(duì)發(fā)熱器件進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)和控制的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）運(yùn)用模擬電子技術(shù)的理論、技術(shù)和器件；（2 ）能及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)熱器件的溫度變化并能對(duì)溫度進(jìn)行設(shè)置；（3）當(dāng)溫度到達(dá)控制溫度時(shí)能對(duì)發(fā)熱器件進(jìn)行控制的功能；（4）具有顯示監(jiān)測(cè)溫度的擴(kuò)展功能?；疽螅?. 能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)的基本

6、功能；2. 至少設(shè)計(jì)兩種運(yùn)用溫度監(jiān)測(cè)及控制器設(shè)計(jì)的實(shí)例；3. 要求依據(jù)溫度監(jiān)測(cè)及控制器的任務(wù)要求，運(yùn)用模擬電子技術(shù)的理論設(shè)計(jì)、制定實(shí)驗(yàn)方案，并撰寫課程設(shè)計(jì)論文要求符合模板的相關(guān)要求，字?jǐn)?shù)要求1500字以上。電子電路設(shè)計(jì)方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，溫度監(jiān)測(cè)及控制器必須具有以下三個(gè)部分： (1) 溫度檢測(cè)部分； (2) 信號(hào)放大部分； (3) 信號(hào)控制部分。溫度檢測(cè)部分測(cè)溫電橋 電橋的工作狀態(tài)有兩種：1、工作在平衡狀態(tài)（平衡電橋）2、工作在不平衡狀態(tài)（不平衡電橋）不平衡電橋 當(dāng)四個(gè)橋臂的電阻值變化時(shí)（有外加信號(hào)的作用是，使Rd的值增大，電橋的平衡破壞，B、D點(diǎn)的電位不再相等，輸出端有信號(hào)電壓輸出。

7、輸出地信號(hào)的幅度，決定于電阻值的變化量。 由R1、R2、R3、RW1及Rt組成測(cè)溫電橋，其中Rt是溫度傳感器。其呈現(xiàn)出的阻值與溫度成線性變化關(guān)系且具有負(fù)溫度系數(shù)，而溫度系數(shù)又與流過它的工作電流有關(guān)。為了穩(wěn)定Rt的工作電流，達(dá)到穩(wěn)定其溫度系數(shù)的目的，設(shè)置了穩(wěn)壓管D2。RW1可決定測(cè)溫電橋的平衡。信號(hào)放大部分差動(dòng)放大電路 RW3用于差動(dòng)放大器調(diào)零。 可見差動(dòng)放大電路的輸出電壓U01僅取決于二個(gè)輸入電壓之差和外部電阻的比值。 由運(yùn)算放大器A1及外圍電路組成的差動(dòng)放大電路，將測(cè)溫電橋輸出電壓U按比例放大。其輸出電壓當(dāng)R4R5，（R7+RW2）=R6時(shí)信號(hào)控制部分滯回比較電路、繼電器電路滯回比較器 差動(dòng)

8、放大器的輸出電壓U01輸入由A2組成的滯回比較器。 設(shè)比較器輸出高電平為U0H，輸出低電平為UOL，參考電壓UR加在反相輸入端。當(dāng)輸出為高電平U0H時(shí)，運(yùn)放同相輸入端電位當(dāng)ui減小到使u+HUR，即此后，ui稍有減小，輸出就從高電平跳變?yōu)榈碗娖健?當(dāng)輸出為低電平U0L時(shí)，運(yùn)放同相輸入端電位當(dāng)ui增大到使u+L=UR，即 此后，ui稍有增加，輸出又從低電平跳變?yōu)楦唠娖健?因此UTL和UTH為輸出電平跳變時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平，常稱UTL為下門限電平，UTH為上門限電平，而兩者的差值 稱為門限寬度，它們的大小可通過調(diào)節(jié)R2/RF的比值來調(diào)節(jié)。三極管及繼電氣電路 當(dāng)A2同相輸入端的電壓信號(hào)大于反相輸入端的

9、電壓時(shí)，A2輸出正飽和電壓，三極管T飽和導(dǎo)通。通過發(fā)光二極管LED的發(fā)光情況，可見負(fù)載的工作狀態(tài)為加熱。反之，為同相輸入信號(hào)小于反相輸入端電壓時(shí)，A2輸出負(fù)飽和電壓，三極管T截止，LED熄滅，負(fù)載的工作狀態(tài)為停止。調(diào)節(jié)RW4可改變參考電平，也同時(shí)調(diào)節(jié)了上下門限電平，從而達(dá)到設(shè)定溫度的目的。 溫度監(jiān)測(cè)及控制實(shí)驗(yàn)電路 電子器件組裝、調(diào)試在測(cè)試時(shí)，要注意加入的輸入電壓不能太大，以免放大器輸出進(jìn)入飽和區(qū)。3）、將B點(diǎn)對(duì)地短路，把頻率為100Hz、有效值為10mV的正弦波加入A點(diǎn)。用示波器觀察輸出波形。在輸出波形不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出ui和u0的電壓。算得此差動(dòng)放大電路的電壓放大倍數(shù)A。1）、運(yùn)放調(diào)零。將A、B兩端對(duì)地短路，調(diào)節(jié)RW3使UO0。2）、去掉A、B端對(duì)地短路線。從A、B端分別加入不同的二個(gè)直流電平。當(dāng)電路中R7+RW2=R6，R4R5時(shí)，其輸出電壓溫度電壓關(guān)系曲線 橋式測(cè)溫放大電路 1）、在室溫下使電橋平衡2）、溫度系數(shù)K3）、橋式測(cè)溫放大器的溫度電壓關(guān)系曲線 滯回比較器 1）、直流法測(cè)試比較器的上下門限電平2）、交流法測(cè)試電壓傳輸特性曲線溫度檢測(cè)控制電路整機(jī)工作狀況 除了在我們熟知的防盜