模擬電子綜合實驗教案

模擬電子綜合實驗教案

日編號1

月

班級電氣03－1、2簽名莫琦

課題：

音頻信號放大電路的設(shè)計與綜合測試

教學(xué)目的：

1、熟悉電源、振蕩電路、電壓放大器和功率放大器等單元電路的工作

原理和電路特性。

2、初步把握單元電路的選擇方法和電子系統(tǒng)的設(shè)計方法。

3、培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜系統(tǒng)的綜合調(diào)試和測試能力。

重點：

培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)綜合設(shè)計能力和對復(fù)雜系統(tǒng)的統(tǒng)調(diào)測試能力。

難點：

復(fù)雜電路的整合、統(tǒng)調(diào)、測試。

授課方式：講授與實操相結(jié)合時刻：4學(xué)時

教學(xué)過程時刻分配：

第一節(jié)課

1、下達(dá)實驗任務(wù)。

2、提出設(shè)計要求及技術(shù)指標(biāo)。

3、布置預(yù)習(xí)報告。

第二節(jié)課

單元電路的連接與測試。

第三節(jié)課

復(fù)雜電路的整合與統(tǒng)調(diào)。

第四節(jié)課

整合電路的綜合測試、驗收、總結(jié)。

教學(xué)過程：

一、要緊任務(wù)：

依照給定的電路性能指標(biāo)、結(jié)合實驗箱現(xiàn)有的條件選擇合適的單元電路，

整合設(shè)計一款帶功率輸出、輸出幅度可調(diào)的音頻信號發(fā)生電路。

二、電路的技術(shù)指標(biāo)：

1、正弦波振蕩電路:要求信號源頻率工作在100Hz-10KHz，輸出幅

度0-500mv可調(diào)。

2、隔離放大電路:要求以放大倍數(shù)為1、輸入阻抗大于1MΩ、輸出阻抗

小于1kΩ的放大電路作為隔離緩沖，減少功率輸出級對信號產(chǎn)生電路

的阻礙。

3、功率放大電路：要求最大不真輸出功率達(dá)0.2W(負(fù)載：8Ω喇叭)。

4、功率放大電路電源：電壓6-12V可調(diào)、電壓調(diào)整率為0.02、最大輸出

電流1.5A。

三、實驗儀器

示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字毫伏表、數(shù)字萬用表、頻率計、模電實驗箱。

四、實驗安排

1、從電工電子實驗中心網(wǎng)站上下載打印實驗箱的面板圖。

（：///dgdz）

2、利用實驗箱面板提供的單元電路，依照給定的電路性能指標(biāo)選擇合

適的單元電路模塊，整合設(shè)計一款帶功率輸出、輸出幅度可調(diào)的音

頻信號發(fā)生電路。

3、在打印出的面板圖上畫出連接線

4、分析寫出自己所選電路的構(gòu)成原理、參數(shù)。

5、部分電路可用EWB軟件仿真、測試電路的性能指標(biāo)是否與老師的要

求相符。

6、學(xué)生依照自己設(shè)計的電路圖進(jìn)行電路的實物連接。

7、電路的綜合統(tǒng)調(diào)與測試。

8、總結(jié)。

五、電路的差不多構(gòu)成與原理

＋5V＋5V＋12V

正弦波振蕩電路隔離放大電路功率放大電路

-5V-5V

圖1實驗原理框圖

如圖1所示電路要緊由正弦波振蕩電路、隔離放大電路、功率放大電路三

大部分構(gòu)成。其中±5V電壓由實驗箱提供，為了保證充足的電力，功率放大

電路+12V電源另外單獨供電。

1、功率放大電路+12V電源可選電路有：

（１）分立元件構(gòu)成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路：電路復(fù)雜、穩(wěn)壓精度不高。

（２）由集成穩(wěn)壓電路7805構(gòu)成的電壓可調(diào)穩(wěn)壓電源：電路較簡單、穩(wěn)壓

精度一樣，電壓可調(diào)范疇不寬。

（３）由集成穩(wěn)壓電路LM317構(gòu)成的電壓可調(diào)穩(wěn)壓電源：電路簡單、穩(wěn)壓

精度高、輸出電壓可調(diào)范疇寬（1.2~37V）、輸出電流最大達(dá)1.7A。

2、正弦波振蕩電路可選電路有：

（1）集成電路RC橋式正弦波振蕩電路：振蕩頻率50Hz~10kHz、電路

較為簡單。

圖２RC橋式振蕩電路

（2）分立元件ＬＣ振蕩電路：振蕩頻率10kHz~100kHz、振蕩頻率較高、

電路較為復(fù)雜。

圖３ＬＣ振蕩電路

３、隔離放大電路可選電路有：

（１）1比1負(fù)反饋放大電路：線性較好、輸入阻抗不高。

圖４1比1負(fù)反饋放大電路

（２）集成運放構(gòu)成電壓跟隨器：輸入阻抗高、輸出阻抗低。

圖５電壓跟隨器

4、功率放大電路可選電路有：

（１）分立元件OTL互補對稱功率放大電路：電路較為復(fù)雜，頻率響

應(yīng)好、負(fù)載能力強。

圖６OTL互補對稱功率放大電路

（２）由LM386構(gòu)成的集成功率放大電路：電路簡單、頻率響應(yīng)差、

負(fù)載能力差、容易顯現(xiàn)自激現(xiàn)象。

圖７集成功率放大電路

六、電路的連接安裝與測試

（一）音頻發(fā)生電路（±5V電壓由實驗箱右側(cè)可調(diào)電源提供。）

1、音頻信號發(fā)生電路由RC橋式振蕩電路構(gòu)成，如圖2所示，按圖接線。

2、用示波器觀看輸出波形。如無輸出或波形失真，適當(dāng)改變W1值。

3、用頻率計測輸出頻率f并與運算值比較。改變文氏電橋電容

0

C=C=0.2u再測頻率。

12

（二）隔離放大電路（±5V電壓由實驗箱右側(cè)可調(diào)電源提供。）

隔離放大電路由電壓跟隨器構(gòu)成，如圖5所示，將音頻信號發(fā)生電路

的輸出經(jīng)由R、W2構(gòu)成的幅度調(diào)劑電路接至電壓跟隨同相輸入端，構(gòu)

成輸出幅度可調(diào)且?guī)Ц綦x輸出的音頻信號源，調(diào)劑W2使信號源輸出為

0-500毫伏可調(diào)。

（三）功率放大電路

1、功率放大電路有OTL互補對稱功率放大電路構(gòu)成如圖6所示，按圖

接線。為保證足夠的供電和電壓穩(wěn)固性，其+12V電壓由LM317構(gòu)成。

2、調(diào)整W3，使n點電壓為0.5V。

CC

3、音頻信號源的輸出接至Vi，調(diào)劑音頻信號源的輸出幅度并用示波器

觀看功率輸出波形，測量最大不失真輸出功率和效率。（負(fù)載為8

Ω喇叭）

4、改變電源電壓（由+12V變?yōu)?6V），測量并比較輸出功率和效率。

5、用LM386構(gòu)成集成功率放大電路（圖7）替換OTL電路重做3、4

步實驗。比較兩電路的優(yōu)缺點。（選做）

七、報告要求

1、分析各單元電路的工作原理.

2、運算實驗內(nèi)容要求的參數(shù)，分析比較實驗結(jié)果。