模擬電路設(shè)計大全

1、目的:1晶體管放大電路的設(shè)計方法2：晶體管放大電路的測試；重點：電路指標(biāo)測試；難點：電路設(shè)計與測試；課時：6學(xué)時實驗單級阻容耦合放大器設(shè)計、設(shè)計任務(wù)書1已知條件電源電壓Vcc=+12V,信號源Us=10mV內(nèi)阻R=600 Q，負載R=2kQ2 ?主要技術(shù)指標(biāo)輸入電阻R2kQ,頻率響應(yīng)20Hz? 500kHz，輸由電壓U0.3V,輸由電阻RoV;c=12V,I c2l cd=4mA,P l cQVcc=24mW,懺1.5 仗 h=75MHz 選擇 9014:Uce20V,I c100mA,PcM300mW, f80MHz,Cbc2U Ln+2=8V 取 9VBGBW? Avr=fH- Avmax

2、=20KX30=6X10 5HzSA2 n HJbn=2 n 20k X3=0 ? 38V/I om2U0n/R L= 1 ? 28mAU maxV)n=3V選用口 A741，參數(shù)為：SC30W? ma=13VI om=20mAAv(dB)=100dB(10 5 倍)BW=10HzBG=A? BW=10HzSR=0 ? 5V/陽r i=2MQr。=75 Q2、混音電路的設(shè)計采用反相放大方式可減少串?dāng)_，電路如圖vo由于有強直流負反饋,R3=r5/a V2i=i.57k Q 取 1.5k QC21C22R4=R 3/A V22-Rs2=0.97k Q 取 910 Q3、前置級的設(shè)計直流負反饋,取R

3、i=R2=10k Q,分得中點電位Rl3.riroAvf/2 38.73k,取 39kQR 4=R3/(A V1 1- 1 )=2.05kQ 取 2k QC110.63 F ,取 1 FRS1 )649 ,Uom=A/1Ls1=3.2V取Ra=F22=10kQ,分得中點電位R25r (1Avf)/248.22k，取 47k q21.2 F，取 22 p F5.27 F ,取 10 F Rs2)C221016.9 F ,取 22 口 F2 fL2%由于輸入信號較小，需高輸入電阻，采用同相放大方式，電路如圖由于有強2 fL1 (尺 1 R12R13、102f L1 r23102 fL2 ( R?4

4、R)i / R2R11/ R12 RS!c滑音磷圖21 10K22R2431.31 ,U om2=Av2Us2=3.11Vvcctil0KUslE$120CL1jiR12R13U14.8 Hz10K12 C21 Rlfm31.7Hz，站2 Cn( R 11 / R12Rs1)2C22 ( R24rS2)10.55Hz , fL232C23 rLf 2L11fL21fL22332.1Hz,他1.54Hzl223 10.66HzB?G50kHz, fAV11B-g 33.33kHzAv 22H111 27.73Hz前置放丈電路圖四、安裝調(diào)試1、安裝電路，檢查無誤后接通電源。0.5V cc)2、調(diào)試

5、運放，使其工作于放大狀態(tài)，（測量靜態(tài)輸出3、測量性能指標(biāo)，并調(diào)試使之滿足要求。五、性能加項目Uom1Uom2f L1f H1f H11f L2f H2設(shè)計值I I A3.2V3.11V32.1Hz50kHz27.7kH z10.66H z33.3kH zH1實測值H 2vcc52實驗直流穩(wěn)壓電路設(shè)計目的：1整流濾波電路的設(shè)計方法;2：穩(wěn)壓電路的設(shè)計方法；重點:電路指標(biāo)和電路器件的選擇；難點：電路器件的選擇；課時：6學(xué)時設(shè)計要求：設(shè)計一集成直流穩(wěn)壓電源。指標(biāo)要求 ：一、理論設(shè)Uo=+3V? + 9V,I oma=800mA ?U b 3mV S=w 3X 10-計：(1) 選定集成穩(wěn)壓器，確定電

6、路型式D6W17圖5517 設(shè)計舉例題的實驗電路5.5.17選可調(diào)式三端穩(wěn)壓器 CW317(LM317，其特性參數(shù)為：Uo=1.2? 37V , Ioma=1.5A,最小輸入輸出壓差(U1-U? min=3V,最大輸出壓差(Ul-Uo)min= 40V ,均滿足性能指標(biāo)要求。所組成的穩(wěn)壓電源的電路如圖取 R=240 Q,貝 y Uo=1.25(1+RW / R),貝 uRWin=(Uomin/1.25-1)R 1 =(3/1.25-1) X 240= 336 QRW=(U oma/1.25-1)R 1=(9/1.25-1) X 240= 1.49K Q故取RV為4.7K Q的精密線繞可調(diào)電位器

7、。選電源變壓器一般根據(jù)變壓器的副邊輸出功率P2來選定變壓器。CW317勺輸入電壓U的范圍為U Oma+(Ul-U o) min w Ui W uOmin +(U 1-U O) max9V+3VC U Ulmin/(1.1 ? 1.2)=12/1.1=12VI 2= (1.1? 3)1 o| Oma=0.8A取|2=IA,變壓器副邊輸出功率P1I 2U2 = IIW取得變壓器的效率可 d= 0.7 ,則原邊輸入功率P P2/ A15.7W o故選副邊輸出電壓為12V,電流為1A的變壓器，為留有余地，選功率為20W勺變壓器。(3)選橋式整流二極管及濾波電容 整流二極管承受的最大反向電壓為根據(jù)上述的

8、條件，選整流二極管 由穩(wěn)壓系數(shù)計算式Urm 2U215.4VIf (23)上 20.8A2 2U一OPPT常數(shù)1N4001 ,其參數(shù)為 Urm50V, If 1Ao2.2VCilet e1 b max tUiUi3636(uF )U Sr得濾波電容Ci的容量為Um1.1 .2U 216.9V電容C的耐壓大于式中，代入 UO=9V, Ui=12V, ?UbP=5mV S=3 X 10- 則故選兩個2200UF/25V的電容相并聯(lián)。二、電路安裝于調(diào)試1、按安裝布線圖進行安裝。安裝完畢后應(yīng)認真檢查電路中各器件有無接錯、漏接和接觸不良。特別是下列檢查事項必須認真進行。對電源變壓器的絕緣電阻進行檢測，以

9、防止變壓器漏電，危及人身和設(shè)備的安全。一般采用兆歐表測量一、二次繞組之間、各繞組與接地屏蔽層之間，以及繞組與鐵心之間的絕緣電阻，其值不應(yīng)小于1000MrI ,如果用萬用表高電阻檔檢測，則其指示電阻均應(yīng)為無窮大。二極管的引腳(或整流硅橋的引腳)和濾波電容器的極性不能接反，否則將會損壞元器件。檢查負載端不應(yīng)該有短路現(xiàn)象。集成穩(wěn)壓器的各引腳要識別清楚，不能接錯。特別是公共端不能開路，一旦開路，輸出電壓Ub很可能接近U,導(dǎo)致負載損壞。電源變壓器的原、副邊不能搞錯，否則將會造成變壓器損壞或電源故障。2、直流穩(wěn)壓電源的調(diào)整測試首先應(yīng)在變壓器的副邊接人保險絲，其額定電流要略大于Ibmax,以防電源輸出端短路

10、損壞變壓器或其它器件?？蛰d檢查測試a、直流穩(wěn)壓電源安裝后的組成框圖如圖5.5.18所示。將圖5.5.18中的A點斷開，接通220V交流電壓,測量變壓器副邊交流電壓值應(yīng)滿足設(shè)計要求。若偏高或偏低，則可通過改變電源變壓器副邊的抽頭進行調(diào)整。然后檢查變壓器的溫升，若變壓器短期通電后溫度明顯升高，甚至發(fā)燙，則說明變壓器質(zhì)量一次側(cè)繞組過少起的。若變壓器性能正常，則可以進行下一步測試。（或鐵心疊厚不夠），致使變壓器比較差，不能使用。這是由于 次側(cè)空載電流過大而引b、將圖5.5.18中A點接通，B點斷開，并接通220V交流電壓，觀察電路有無異?，F(xiàn)象（如整流二極管是否發(fā)燙等），然后用萬用表直流電壓檔測整流濾波

11、電路輸出的直流電壓U,其值應(yīng)接近于1.4U2 （U2為電源變壓器二次側(cè)交流電壓的有效值 試。c、 B點電壓測量正常后，）o否則應(yīng)斷開220V交流電壓，檢查電路，消除故障后再進行通電測應(yīng)斷開負載R,接通B點后再接通220V交流電壓，測量集成穩(wěn)壓器的電壓Uo,其值應(yīng)為設(shè)計值。 若集成穩(wěn)壓電路采用三端固定輸出集成穩(wěn)壓器, 若采用三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器，則調(diào)節(jié)取樣電路可變電阻時，則U應(yīng)為集成穩(wěn)壓器的額定輸出電壓;U應(yīng)跟隨變化，且其變化范圍應(yīng)符合設(shè)計值。否則應(yīng)切斷電源進行檢查,消除故障后再進行測試。最后檢查穩(wěn)壓器輸入、輸出端之間的電壓差,ui220VA整流濾波Uo其值應(yīng)大于最小電壓差。圖5.5.18直流

12、穩(wěn)壓電源測試框圖穩(wěn)壓電路（3）加載檢查測試上述檢查符合要求后，則穩(wěn)壓電路工作基本正常，此時可接上額定負載風(fēng)。并調(diào)節(jié)輸出電壓，使其為額定值（固定輸出穩(wěn)壓器不需調(diào)節(jié)），測量U、U、Ub的大小，觀察其是否符合設(shè)計值（此時U2、U的測量值 要比空載測量值略小，且U 1.2U2,耗是否小于規(guī)定值。然后用示波器觀察而Uo基本不變），并根據(jù)U、U。及負載電流I。核算集成穩(wěn)壓電路的功B點和C點的紋波電壓，若紋波電壓過大，則應(yīng)檢查濾波電容是否如有干擾或自激振蕩（其頻率接好，容量是否偏小或電解電容是否已失效。止匕外，還可檢查橋式整流電路四個二極管特性是否一致, 與50Hz、100Hz不同），則應(yīng)設(shè)法消除。（4）質(zhì)

13、量指標(biāo)測量按前面討論過的質(zhì)量指標(biāo)測量方法，測試所安裝電路的各項質(zhì)量指標(biāo)。三、報告實驗四流水燈控制電路目的：1數(shù)字邏輯電路的設(shè)計方法；2:電路調(diào)試；重點：電路調(diào)試；難點：電路構(gòu)成；課時：9學(xué)時設(shè)計要求：功能：（1）單向向前移動。（2）單向向后移動。（3）向前向后交替移動。（4）能調(diào)節(jié)點亮燈的盞數(shù)（1-3盞）。條件：74LS194 （四位雙向移位寄存器）一片74LS00 （四2輸入與非門）兩片LM555定時器一片適當(dāng)?shù)碾娮?、電容和發(fā)光二極管、電路設(shè)計1、脈沖發(fā)生器用一片LM555定時器U4形成多諧振蕩器產(chǎn)生 1Hz的矩形脈沖信號。電路如圖 由于 T=1/f=1S 。負脈沖維持時間：T=0.7Ci

14、(Ri+2R2)=1S取 C仁 10 P F,貝 U Ri+2R2=142.86kQ取 R1=47kQ,得 R2=47.93kQo取 R2=47k Q0取C2=0.01 P F作濾波。核算頻率：f=1/0.7C 1( R1+2R2) =1.013Hz+-5VT81VCCDECHGTHOLDK147KOUTCVOLTCPU3 啟動時自動清零2 用 74LS194 雙向移位寄存器U3 的雙向移位功能實現(xiàn)前后移動電阻R5和C在接通電源時，產(chǎn)生負脈沖對U3清零。3 用一片 74LS00 與非門電路Ui 實現(xiàn)移動方向的控制。a Ui構(gòu)成RS觸發(fā)器控制U3左移或右移。b當(dāng)開關(guān)K1 斷開時，雙向交替移位。c

15、當(dāng)開關(guān)K1 閉合時，單向移位。K1 在左移時閉合，就置左移。K1 在右移時閉合，就置右移。4 用一片 74LS00 與非門電路U2 實現(xiàn)調(diào)節(jié)點亮燈的盞數(shù)功能。K2 為輕觸式常開開關(guān)。 正常工作時， K2 斷開； 在移位時閉合K2 ，點亮燈的盞數(shù)將逐步增加； 重新設(shè)置時，必須重新開機。三控制電路圖歌。！4日*乙0A9-實驗五函數(shù)發(fā)生器設(shè)計目的：1函數(shù)發(fā)生器設(shè)計方法；2：整機電路調(diào)試；重點：電路構(gòu)成；難點：電路調(diào)試；課時：9學(xué)時設(shè)計要求：1、可調(diào)頻率范圍為 10Hz100Hz 。2、可輸出三角波、方波、正弦波。3、三角波、方波、正弦波信號輸出的峰-峰值05V可調(diào)。4、三角波、方波、正弦波信號輸出的

16、直流電平-3V3V可調(diào)。5、輸出阻抗約600 Qo一、理論設(shè)計1、振蕩器由于指標(biāo)要求的振蕩頻率不高，對波形非線性無特殊要求。采用圖 角波和方1.7.1所示的電路。同時產(chǎn)生三波。電源電壓選擇為：取 Vcc=9V5mA ,則：為方波輸出的峰值電壓。圖1.7.1振蕩電路根據(jù)輸出口的信號幅度要求，可得最大的信號幅度輸出為Vm=5/2+3=5.5V采用對稱雙電源工作（土Vcc）Vcc Vm+2V=7.5V選取3.3V的穩(wěn)壓二極管，工作電流取Vz=Vdz+Vd=3.3+0.7=4VR3VOM -VZIzVcc-1.5V-V z 9-1.5-4Iz5=700 (Q)取 680 QoVz0.1Iz取 8.2K

17、 QoRi=R2/3=8.2/1.5=5.47(K Q) 取 5.1K Qo三角波輸出的電壓峰值為：Vosm=VzRi/R2=4X 5.1/8.2=2.489 (V)R4=Ri / R2=3.14 K QRW= (0.10.2) I z取 3K Qo取 10K QoR6=RW/9=10/9=1.11 (K Q)取 IK Qo4.019( mS )R28.2R5C=一 4RfMAx4 5.1 100積分時間常數(shù)：取 C=0.1 uF,則:R5=4.019/0.1=40.19K Q取 39K Qo取 R7=R5= 39K Qo4Vzri f maxSR 4V OSM f maxR24 4 5.1

18、1008.2=0.995 (V/mS)轉(zhuǎn)換速率LM324 o LM324 內(nèi)含四般的集成運算放大電路都能滿足要求。兼顧波形轉(zhuǎn)換電路集成電路的使用。集成電路選用四運放個相同的運算放大器，其中兩個用于振蕩器，兩個用于波形變換2、波形轉(zhuǎn)換電路波形轉(zhuǎn)換電路選用圖1.7.2的電路，該電路將三角波轉(zhuǎn)換成正弦波。正弦波輸出幅度可調(diào)容易與輸出電路連接RW1Jfl波輸R1R5-VCCRW2TKT圖162三角波轉(zhuǎn)換成正弦波電路考慮到該電路是通過輸入三角波幅度的調(diào)節(jié)來調(diào)整正弦波的波形和減少對振蕩器的影響，加入一級增益可調(diào)整的放大電路，如圖1.7.3所示。要求輸出三角波的峰峰電壓從1V3V可調(diào)，以滿足波形變換輸入的幅

19、度要求。由于輸入三角波的峰值為取 Ri= 39K QoVopm =2V OSM =4.978V ,為減少對振蕩電路的影響,Ri的取值一般較大7.83( K 4.978Vomin R1R 2 =A Vmin R1 =圖1.7.3三角波幅度調(diào)節(jié)電路電路的放大倍數(shù)為:R2 + RWRi取 R2= 7.5K QRW=A Vmax R1= VomaX A口 23. ( K 4.978平衡電阻 :R3=Ri/( R2+RW/2 ) =12.89 ( K Q)取微調(diào)電位器RW= 50K Q取 R3=12K Q3、輸出電路LM318輸出電路采用圖 1.7.4 所示的電路，由于輸出幅度和輸出電流要求不高，集成電

20、路選用正弦波輸入三角波輸入方波輸入VCC圖1.7.4輸出翟路-VCCRW1R3RW1電路中，選取Ri=1K Qo電位器RW3取10 K Q。由于波形變換電路中正弦波峰值電壓可調(diào)，微調(diào)電位器可用1KQVCC的電阻代替。7RW2方波的峰峰值電壓為 VMP口 =8Vo設(shè)三角波峰峰值電RW3 VMP約為2V,則：8RW2= Vmfc (RW3+R1)/ Vmpa -RW3=8 (10+1 ) /2-10=24 ( K Q)取 50 K Q 的彳Sfe器。取輸入電阻R2=50 K Q輸出電壓最大峰峰值 Vmp=5V,反饋電阻R3：LM3182Vcc-RW4IR4=R5 =2I2 9-10 12 14( K )VmaRW+ra 5 ( 101 50 137.5K ) VmpvRW3 2 10取反饋電阻R3=150 K Qo考慮運算放大器輸出電阻一般幾十歐姆，取R8=560取R6=R3=150K Q ,直流調(diào)節(jié)電路的電流取Q1mA。則： TOC o 1-5 h z 2V2 3/、RW 4=-( K )4 11取 RW4=10K Qo取 3.9K Q平衡電阻 R7R2 / R3 / R6=30 K Q把各部分電路匯總成圖，元件重新排序，的完整電路見后面總體的函數(shù)發(fā)生器電路圖。二、電路的調(diào)試1、振湯電路的調(diào)試連接好電路，檢查電