測控電路實驗指導書

1、實驗一：信號運算電路設計一、實驗目的：1 .通過實驗，熟悉信號放大電路的設計方法理解可編程增益放大電路的原理和設計方法掌握加減運算電路的原理及設計方法二、實驗器材MultiSim實驗仿真軟件三、實驗說明1 .設計信號運算電路，并在MultiSim環(huán)境下搭建仿真電路。把信號發(fā)生器接入輸入端。用示波器測量信號觀測與理論計算是否相符。四、實驗內容和步驟(1).輸入為10Hz、幅值為1V的正弦信號，選擇不同的電阻值，實現(xiàn)放大倍數(shù)分別 為0.5、2、5的電路，分析三種放大電路的特點，并列寫其放大倍數(shù)關系式。汀i 汀i 23、分別用一個運放和兩個運放設計實現(xiàn)一個輸入輸出關系為u = 10V; u = 2s

2、in 2兀 t。并仿真分析。u =-(u + u + u + u + u )一上(+ u + u )的運算電路， o 5i1i 2i 3i 4i 53i 6i 7i 8并仿真分析。五、實驗報告要求整理實驗結果，設計電路繪制電路圖、理論計算、實際測試結果。小結實驗心得體會。實驗二：電橋放大電路設計一、實驗目的：通過實驗，熟悉電橋放大電路的類型理解電橋放大電路的原理掌握電橋放大電路的設計方法二、實驗器材MultiSim實驗仿真軟件三、實驗說明1 .設計信號電橋放大電路，并在MultiSim環(huán)境下搭建仿真電路。把信號發(fā)生器接入輸入端。用示波器測量信號觀測與理論計算是否相符。四、實驗內容和步驟1 .仿

3、真分析P26中圖2-5（a）、（b）單端輸入電橋放大電路，并列寫輸出電壓與電阻變化 量、電橋電壓的數(shù)學關系式。（仿真要求：改變某橋臂的電阻值：0.90R、0.92R、0.94R、 0.96R、0.98R、R、1.02R、1.04R、1.06R、1.08R、1.1R，記錄相應輸出電壓，并繪制 電阻-輸出電壓曲線）仿真分析P27中圖2-6差動輸入電橋放大電路，并列寫輸出電壓與電阻變化量、電 橋電壓的數(shù)學關系式。（仿真要求：改變某橋臂的電阻值：0.90R、0.92R、0.94R、0.96R、 0.98R、R、1.02R、1.04R、1.06R、1.08R、1.1R，記錄相應輸出電壓，并繪制電阻輸出

4、電壓曲線）仿真分析P27中圖2-7線性電橋放大電路，并列寫輸出電壓與電阻變化量、電橋電 壓的數(shù)學關系式。（仿真要求：改變某橋臂的電阻值：0.90R、0.92R、0.94R、0.96R、 0.98R、R、1.02R、1.04R、1.06R、1.08R、1.1R，記錄相應輸出電壓，并繪制電阻輸出 電壓曲線）五、實驗報告要求整理實驗結果，設計電路繪制電路圖、理論計算、實際測試結果。小結實驗心得體會。思考回答問題：各種電橋放大電路的優(yōu)缺點？實驗三：有源濾波器設計一、實驗目的：通過實驗，熟悉有源濾波的原理；掌握設計步驟和方法；二、實驗器材MultiSim實驗仿真軟件三、實驗說明1 .設計信號濾波電路，并

5、在MultiSim環(huán)境下搭建仿真電路。把信號發(fā)生器接入輸入端。用示波器測量信號觀測與理論計算是否相符。四、實驗內容和步驟1 .利用一個集成運放設計截止頻率為100Hz、增益為2的一階低通濾波器和截止頻率 為50Hz、增益為2的一階高通濾波器，并搭建MultiSim仿真設計電路1）記錄輸入頻率分別為 10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz，幅值為 1V 的正弦信號時，輸出信號的幅值和相位變化。2）繪制濾波器幅頻曲線和相頻曲線。分別搭建壓控電源型低通、高通、帶通、帶阻濾波電路，并分析電阻電容網(wǎng)絡參數(shù) 與濾波器增益、固有頻率、阻尼系數(shù)、品質因數(shù)的關系，并仿真驗證，繪制相應的

6、濾波器幅 頻曲線和相頻曲線，求解濾波器增益、固有頻率、阻尼系數(shù)、品質因數(shù)等參數(shù)。五、實驗報告要求整理實驗結果，設計電路繪制電路圖、理論計算、實際測試結果。小結實驗心得體會。實驗四：電壓比較器的設計一、實驗目的：通過實驗，熟悉電壓比較器的原理；掌握電壓比較器的設計步驟和方法；二、實驗器材MultiSim實驗仿真軟件三、實驗說明1 .設計信號比較電路，并在MultiSim環(huán)境下搭建仿真電路。把信號發(fā)生器接入輸入端。用示波器測量信號觀測與理論計算是否相符。四、實驗內容和步驟1 .搭建求和型比較電路，分析比較電路的門限電平，1）仿真觀察輸入為三角波的比較器輸出信號，記錄門限電平；2）輸入為三角波上疊加

7、小幅值的高頻正弦波信號時，記錄電平比較器的“振鈴”現(xiàn) 象。搭建滯回比較器，分析滯回比較電路的高低兩個門限電平1）仿真觀察輸入為三角波的比較器輸出信號，記錄門限電平；2）輸入為三角波上疊加小幅值的高頻正弦波信號時，記錄是否會出現(xiàn)“振鈴”現(xiàn)象。搭建窗口比較電路，分析輸入為三角波信號時，輸出信號的波形，并調整比較窗口 門限電平，觀察記錄輸出信號的波形變化。五、實驗報告要求整理實驗結果，設計電路繪制電路圖、理論計算、實際測試結果，并繪制傳輸特性 圖。小結實驗心得體會。實驗五：數(shù)字測量系統(tǒng)設計一、實驗目的：學習并掌握數(shù)字測量系統(tǒng)的設計步驟和基本設計原則。掌握信號調理電路的設計方法。掌握ADC的芯片選擇和設計方法。二、實驗器材MultiSim實驗仿真軟件三、實驗說明1 .設計信號數(shù)字測量電路，并在MultiSim環(huán)境下搭建仿真電路。把信號發(fā)生器接入輸入端。用示波器測量信號觀測與理論計算是否相符。四、實驗內容和步驟設計一個溫度數(shù)字測量系統(tǒng)，其中被測環(huán)境的溫度信號頻率在020Hz；溫度傳感器的 測量范圍為-50C80C，靈敏度為1mV/C； ADC的輸入信號范圍為-55V,要求測量系統(tǒng) 的精度高于