第一篇：模電課程設(shè)計(jì)

模電課程設(shè)計(jì)

姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)：

模電課程設(shè)計(jì)

前言

課程設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行的一次綜合性專業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。學(xué)習(xí)完了模電，我們要通過不斷的實(shí)踐來學(xué)習(xí)模電的專業(yè)知識(shí)，應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，要通過仿真，來實(shí)際的真切的掌握模電這門課程在實(shí)際中的意義。本次課程設(shè)計(jì)主要注重的是電子電路的設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等綜合于一體的一門課程，意在培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想方法以及思路，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析和解決問題的能力。作為一名大學(xué)生不僅需要扎實(shí)的理論知識(shí)，還需要過硬的動(dòng)手能力，所以認(rèn)真做好課程設(shè)計(jì)，對(duì)提高我們的動(dòng)手能力有很大的幫助做到。

一．設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

1.設(shè)計(jì)任務(wù)

1.1單管放大電路分析 按圖繪制電路原理圖 1.2帶阻濾波器

（1）設(shè)計(jì)一個(gè)雙T型帶阻濾波器，要求中心頻率fo?870Hz。（2）繪制電路圖，其中運(yùn)算放大器可以使用μa741。μa741的4管腳接V-=–15V，7管腳接V+ =+15V； 2.設(shè)計(jì)要求（即需要解決的問題）

2.1單管放大電路分析

（1）利用示波器觀察電路的輸入、輸出波形，讀取波形峰值粗略估算放大倍數(shù)，并與（3）中的放大倍數(shù)作比較；

（2）靜態(tài)工作點(diǎn)分析，求取IBQ，ICQ，UCEQ；說明電阻RB1，RB2，RC的阻值變化以及電容的容值變化對(duì)電路的影響（包括對(duì)放大倍數(shù)、動(dòng)態(tài)輸出范圍、輸出波形等的影響，），試分析其原因；

（3）分析該電路在正弦交流小信號(hào)下的對(duì)數(shù)頻率響應(yīng)曲線。并分別求出上限截至頻率fH和下限截至頻率fL，以及放大倍數(shù)、輸入阻抗和輸出阻抗。頻率變化范圍1Hz~10GHz，增量10Hz。2.2帶阻濾波器

（1）進(jìn)行交流掃描分析。

（2）分析電阻對(duì)中心頻率fo的影響

（3）分析Q值對(duì)阻帶寬度的影響

二、問題分析 2.1問題的重要性分析

通過對(duì)模電課程的學(xué)習(xí)，熟悉在放大電路中靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的工作點(diǎn)，與其放大電路中出現(xiàn)的上下限截止頻率，及其頻帶寬度，與輸出，輸入電路的細(xì)致學(xué)習(xí)。自己設(shè)計(jì)一個(gè)雙T型帶阻濾波器。再通過NI Multisim11的詳細(xì)的學(xué)習(xí)，了解模電的詳細(xì)的過程。

2.2問題的思路分析

對(duì)于第一題：只需按圖繪制原理圖，并按步驟操作即可；

對(duì)于第二題：關(guān)鍵是原理圖的設(shè)計(jì)和參數(shù)的設(shè)置，完了后按題目要求逐步向下做即可。

三．題目的原理及操作步驟

3.1題目一的操作步驟（1）放置元器件。

（2）找到對(duì)應(yīng)的元件庫(kù)，可按要求型號(hào)選擇各元器件并放置在圖紙中。選電容器時(shí)，注意普通電容與電解電容的區(qū)別。此例中需使用電解電容。選接地，要選Ground（絕對(duì)地）不能選DGND（數(shù)字地）。（3）按照原理圖中元件的位置，將各元器件擺放好。（4）改變參數(shù)值使其滿足題目要求，連好線。

（5）利用示波器觀察輸入輸出信號(hào)：點(diǎn)擊菜單欄上的“船形開關(guān)”或綠色的三角形按鈕，打開電源。

（6）點(diǎn)擊“Reverse”按鈕，可轉(zhuǎn)換窗口背景色。

（7）共射放大電路的靜態(tài)分析：利用“Add”按鈕增加需要分析的電流電壓值；需要經(jīng)過計(jì)算才能得到的值，可用“Add expression”來編寫公式。按下“Simulate”可得分析結(jié)果。（8）拖動(dòng)鼠標(biāo)觀察輸入輸出波形的峰值，并粗略計(jì)算電壓放大倍數(shù)。（9）共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析：設(shè)置橫縱坐標(biāo)分析計(jì)算電壓放大倍數(shù)，電壓放大倍數(shù)的頻率特性，找出電壓放大倍數(shù)，找出上下線截止頻率和頻帶寬，求輸入、輸出電阻。3.2題目二的原理及分析

濾波器是一種只傳輸指定頻段信號(hào)，抑制其它頻段信號(hào)的電路。濾波器分為無源濾波器與有源濾波器兩種：

如圖1（a）所示，這種電路的性能和帶通濾波器相反，即在規(guī)定的頻帶內(nèi)，信號(hào)不能通過（或受到很大衰減或抑制），而在其余頻率范圍，信號(hào)則能順利通過。在雙T網(wǎng)絡(luò)后加一級(jí)同相比例運(yùn)算電路就構(gòu)成了基本的二階有源BEF。

(a)電路圖(b)頻率特性

電路性能參數(shù):通帶增益 A0=1+1Rb 中心頻率 f0?

2?RCRa帶阻寬度fBW?fH?fL?f0/Q 品質(zhì)因數(shù)Q?電路的傳輸函數(shù)：

2(2?A0)Uo(s)A0[1?(sRC)2]A0(s2??02)A(s)=??Ui(s)1?2(2?A0)RCs?(sRC)2s2??0s??20Q當(dāng)|A|=0.707A0時(shí)，可求得濾波器的上，下限截止頻率：

fH?f0f(1?4Q2?1)fL?0(1?4Q2?1)2Q2Q四．問題的求解

問題一的求解 4.1連接線路圖：

實(shí)現(xiàn)電路的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)電路的分析。如下原理圖

4.2用示波器觀察輸入與輸出信號(hào)的波形并估算放大倍數(shù)。

A為輸10mv/div則峰值為9.997mv B為輸出則峰值為725.221Mv，則放大倍數(shù)為72.543而下面分析計(jì)算出的放大倍數(shù)為79.0695，估算的稍微小點(diǎn)。且輸入與輸出滿足反向關(guān)系。4.3靜態(tài)工作點(diǎn)分析結(jié)果。

輸出電流IQ（IC）=737.24778uA, IQ（IB）=5.59439uA,I(RC)=737.4671uA, 電壓U(BE)=V1-V2=723.71085mV, U(CE)=V3-V2=6.53151V 二．動(dòng)態(tài)工作分析狀態(tài)

1.電壓放大倍數(shù)的頻率特性及放大倍數(shù)。

動(dòng)態(tài)分析 電壓放大倍數(shù)頻率特性 則放大倍數(shù)為79.0695倍 2.電路中的上下限截止頻率和頻帶寬

0.707Au?0.707?79.0695?55.902V fH?9.2415MHzfL?38.2280HzfBW?fH?fL?9.24146MHz

UCEQ?UCES),2ICQR?動(dòng)態(tài)輸出范圍Uopp?min?2(C

增大改變旁路CE對(duì)下限截止頻率fL影響大，射極容值不夠會(huì)使放大倍數(shù)Au很小 3.求輸入電阻

輸入電阻 Ri?R1?R24.0911?4.1478?k??4.11945k? 224.輸出電阻的原理圖

5.輸出電阻的分析情況

輸出電阻 R?4.1170k?

o問題二的求解 1.原理圖 RC=12?f0?1.82936 故取R?18.29?C?10uF

2.幅頻及相頻圖

由圖知f0?876.553Hz 與題目要求相差不大，可認(rèn)為滿足題意 增益為-36.241dB 相位角為141.994Deg.3.利用示波器觀察輸入輸出信號(hào)波形并估算其放大倍數(shù)

估算其放大倍數(shù)As=9.889mV?4.3

2.294mV

4.找出上下線截止頻率和頻帶寬 由圖fH?1.8308kHzfL?423.0848HzfBW?fH?fL?1.4077kHz 5改了雙T的電阻 將電阻R?18.29?改為R?40?幅頻特性如下

中心頻率f0?419.061Hz 增益為-36.241dB 相位角為87.646Deg.由此可見電阻R變大電容C不變，濾波器的中心頻率f0變小。

6.改變了影響Q的電阻值（如下）

A0=1+RbR11?1?2?3 Q??? RaR12(2?A0)2fH?1.9736kHzfL?364.0613HzfBW?fH?fL?1.6095kHz?1.4077kHz

所以Q減小，頻帶寬度變大；Q值越大，通頻帶越窄。五．實(shí)驗(yàn)的誤差分析

5.1雙T電路中的電阻值用了計(jì)算出的18.29?而元件庫(kù)里沒有該阻值的電阻，應(yīng)用與他最接近的18.2? 5.2示波器太靈敏，垂直光標(biāo)不拉到所需參數(shù)的精確位置造成誤差。六．實(shí)驗(yàn)心得（總結(jié)）

通過對(duì)模電的實(shí)踐性的學(xué)習(xí)，讓我們更深刻的掌握了運(yùn)用NI Multisim11軟件來操作動(dòng)靜態(tài)電路問題，掌握在中頻段電路的工作方式。利用公式法設(shè)計(jì)有源二階帶阻濾波器。我查了課本和資料找到了解決問題的方法，用了波特圖對(duì)帶阻濾波器進(jìn)行了掃描分析，培養(yǎng)解決問題的能力，積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，使我獲得很多，我學(xué)到了很多知識(shí)，跨越了傳統(tǒng)方式下的教與學(xué)的體制束縛，在論文的寫作過程中，通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我可能會(huì)記住很多的書本知識(shí)，但是通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問題。對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更深的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

對(duì)于出現(xiàn)的任何問題和偏差都不要輕視，要通過正確的途徑去解決，在做事情的過程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問題的。

在設(shè)計(jì)電路過程中，理論知識(shí)很重要，理論知識(shí)決定了設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)電路的成敗。所以需要查找很多資料，需要足夠的耐心、細(xì)調(diào)試的過程中要有平和的心態(tài)，遇見問題是非常正常的，要做的就是多做比較和分析，逐步的排除可能的原因，要堅(jiān)信“凡事都是有辦法解決的”和“問題出現(xiàn)一定有它的原因”，這樣最后一定能調(diào)試成功。

第二篇：模電課程設(shè)計(jì)

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

課題名稱：門鈴對(duì)講設(shè)計(jì)

姓名： 何偉偉 專業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班級(jí)： 2008-1 學(xué)號(hào)： 0801050107

指導(dǎo)教師：王桂海

信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息系

2010

年

07 月

05 日

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

摘要：

本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)以設(shè)計(jì)對(duì)講電路為核心的樓宇式門鈴對(duì)講系統(tǒng)。該門鈴對(duì)講系統(tǒng)主要短時(shí)間按鍵有效、用戶響鈴設(shè)計(jì)、電壓放大器設(shè)計(jì)、無輸出變壓器的功率放大器設(shè)計(jì)（OCL電路）、雙向?qū)υ捘K等組成。采用了LM386集成運(yùn)放（由于仿真時(shí)Multisim軟件無法找到，故用分離元件代替）和OP07集成功放、JK鎖存器、繼電器、電阻、電容元件、直流電源及各種測(cè)量仿真器件等，實(shí)現(xiàn)了訪客用戶選擇、呼叫、雙向?qū)χv功能，同時(shí)還添加了按鍵亮燈指示、鍵盤熒光顯示及免打擾功能等，其靜態(tài)功耗可達(dá)0.5W, 真正實(shí)現(xiàn)了超低功耗，使該門鈴對(duì)講系統(tǒng)更加人性化和實(shí)用化。

與傳統(tǒng)的門鈴對(duì)講系統(tǒng)相比，該設(shè)計(jì)具有保真度高、可靠性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、易操作性好等特點(diǎn)，可用于普通小區(qū)或樓宇使用。

關(guān)鍵詞：門鈴

樓宇

雙向?qū)χv

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

前言

如今社會(huì)發(fā)展迅速，人民生活水平日益提高，早已超越滿足溫飽的需要，現(xiàn)在講究如何更好的生活，我國(guó)很大一部人分人居住小區(qū)，居民都希望有著良好的環(huán)境和安全感，過上更加安逸的生活。社區(qū)的發(fā)展需有這些基本條件才能吸引購(gòu)買力，房地產(chǎn)發(fā)展商將面臨一些實(shí)際問題：對(duì)于如何保障社區(qū)的安全及在管理上的方便，即能保障發(fā)展商的利益又能保障居住社區(qū)人員的需求及安全感、歸屬感，這是一個(gè)新的課題，讓發(fā)展商去面對(duì)和解決好。小區(qū)門鈴對(duì)講系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，在保障資金投入合理的情況下讓社區(qū)形成一個(gè)安全、舒適的文明社區(qū)。另一方面，最近五年的時(shí)間內(nèi)，隨著中國(guó)內(nèi)地經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市場(chǎng)。隨著商品房的大量推出，地產(chǎn)商直接的競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，要實(shí)現(xiàn)商品房的良好銷售業(yè)績(jī)，推向市場(chǎng)的樓盤開始需要有良好的概念才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得成功。于是智能小區(qū)的概念幾年前開始導(dǎo)入中國(guó)內(nèi)地并迅速蔓延，以至于出現(xiàn)不是智能小區(qū)樓盤很難銷售的情況。

隨著城市的不斷發(fā)展，現(xiàn)代生活小區(qū)作為一種新穎的居家理念及物業(yè)管理模式越來越成為社會(huì)的需求及認(rèn)同。智能樓宇管理和樓宇可視對(duì)講系統(tǒng)及產(chǎn)品的生產(chǎn)商應(yīng)及時(shí)跟蹤市場(chǎng)需求，不斷創(chuàng)新，在各方面力求做到最好。智能建筑是未來建筑的發(fā)展方向，特別是隨著21世紀(jì)的到來，現(xiàn)代高科技和信息技術(shù)正在由智能大廈走向智能住宅小區(qū)，進(jìn)而走進(jìn)家庭。

技術(shù)方案比較：

(一)音頻運(yùn)算放大器的選擇：

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

方案一OP37為低噪聲高速精密運(yùn)放，轉(zhuǎn)換速率很高，帶寬很大，適合做音頻放大，但它的價(jià)格高，成本大，故不采用。

方案二：OP07是一種高精度單片運(yùn)算放大器，具有很低的輸入失調(diào)電壓和漂移。OP07的優(yōu)良特性使它特別適合作前級(jí)放大器，放大微弱信號(hào)。使用OP07一般不用考慮調(diào)零和頻率問題就能滿足要求，價(jià)格低廉，故選此方案。

方案三：利用分立元件實(shí)現(xiàn)，即可以熟悉Multisim軟件，又可以對(duì)課本中有關(guān)三極管的知識(shí)加以鞏固，故優(yōu)先選擇；

本課題設(shè)計(jì)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

系統(tǒng)中如何正確分使用立元件完成特定功能關(guān)鍵；

分立元件中三極管、電阻、電容是構(gòu)成所有電路的基礎(chǔ)，故能充分理解它的特性不是易事，這需要很扎實(shí)的基本功，否則實(shí)驗(yàn)起來很浪費(fèi)時(shí)間，就像筆者遇到的困難一樣，對(duì)于電壓放大倍數(shù)、飽和失真、截止失真、動(dòng)態(tài)特性、靜態(tài)工作點(diǎn)的選取、互補(bǔ)功率放大器的設(shè)計(jì)、放大倍數(shù)計(jì)算、功率計(jì)算，由于失調(diào)電壓及失調(diào)電流的存在，運(yùn)放輸入為零時(shí)輸出往往不為零。對(duì)于內(nèi)部無自動(dòng)穩(wěn)零措施的運(yùn)放需外加調(diào)零電路，使之在零輸入時(shí)輸出為零。對(duì)于單電源功電的運(yùn)放，常需在輸入端加直流偏置電壓，設(shè)置合適的靜態(tài)輸出電壓，以便能放大正、負(fù)兩個(gè)方向的變化信號(hào)。電路自激震蕩的消除也是一個(gè)涉及的難點(diǎn)。

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

目錄

第一章 總體設(shè)計(jì)思路

1.1總體描述與系統(tǒng)框架： 1.2設(shè)計(jì)框圖;第二章 有關(guān)樓宇和用戶的設(shè)計(jì)

2．1 確保短時(shí)間按鍵有效的設(shè)計(jì) 2．1用戶響鈴設(shè)計(jì)

第三章 對(duì)講電路的設(shè)計(jì)

3.1 電壓放大器設(shè)計(jì) 3.2 功率放大器設(shè)計(jì)

第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)

4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

4．2 參考文獻(xiàn)

4.2 實(shí)驗(yàn)心得

第五章 附錄及說明

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

第一章 總體設(shè)計(jì)

1.1總體描述與系統(tǒng)框架：

該門鈴對(duì)講系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)用模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)，旨在實(shí)現(xiàn)樓宇門鈴對(duì)講功能。功能實(shí)現(xiàn)流程如下：

圖1-1 1.2設(shè)計(jì)框圖：用總實(shí)驗(yàn)圖代替：

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

第二章 有關(guān)樓宇和用戶的設(shè)計(jì)

2．1確保短時(shí)間按鍵有效的設(shè)計(jì)

課題選用JK鎖存器復(fù)位功能由異步JK觸發(fā)器的異步復(fù)位端控制。異步JK鎖存器的特性如下描述：

J=0,K=0,保持；J=0,K=1,置0；J=1,K=0,置1；J=1,K=1,翻轉(zhuǎn)；沒有時(shí)鐘觸發(fā)也是保持；

實(shí)驗(yàn)圖如下：

原理:開關(guān)打向上為1，打向下為0，只要是按了（打向上），鎖存器就是所存起來，后來雖為0，但是它一直保持，故Q輸出一直為1，知道后來復(fù)位。

2．2 用戶響鈴設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)圖如下：

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

原理：按鈴前開關(guān)A處于斷開狀態(tài)，按鈴后開關(guān)接通，利用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，其中利用了電容C3的充放電，電流的方向使得D1、D2輪流導(dǎo)通（二極管的單向?qū)щ娦裕?，充放電時(shí)構(gòu)成回路的電阻不同其充放電時(shí)間也不一，電流大小不同，由喇叭發(fā)出聲音不同，有兩種叮、咚聲音，這就是用戶聽到的聲音。

結(jié)論：發(fā)出了咚聲音。

第三章 對(duì)講電路的設(shè)計(jì)

3.1電壓放大器： 實(shí)驗(yàn)圖如下：

說明：本課題用0.3v電壓代替從話筒傳出的信號(hào)大?。ń?jīng)驗(yàn)值），頻率用一千赫茲，聲音信號(hào)含有較多頻率成分，但是本放大器對(duì)一切頻率都有相同作用，說明了此放大器的實(shí)用性，門鈴對(duì)講系統(tǒng)

結(jié)論：電壓經(jīng)放大之達(dá)到4.3v（由上圖示波器所示），使得信號(hào)傳到用戶時(shí)可以直接經(jīng)功率放大器輸出。

3.2功率放大器：

實(shí)驗(yàn)圖如下：

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

結(jié)論：圖最右邊為Speker,阻值為8歐姆，圖中所示電壓值大小為4.3v，本課題采用互補(bǔ)式功率放大器，能克服交越失真，功率計(jì)算為：

p?u22R?4.322?8?1.1156w

由計(jì)算可得P=1.1156w,滿足了驅(qū)動(dòng)聽筒的要求，故方案可行。

第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)

4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)每個(gè)部分均較理想，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)功能，詳細(xì)請(qǐng)見每部分實(shí)驗(yàn)圖

4．2 參考文獻(xiàn)：

童詩(shī)白 華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）高等教育出版社 1980年 4．3實(shí)驗(yàn)心得

通過做本課題的內(nèi)容，前前后后花費(fèi)兩個(gè)星期，自知，內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，但做起來并非如想象得那樣順利，每一個(gè)小小的錯(cuò)誤（電容、電阻的大?。┚蜁?huì)導(dǎo)致沒有結(jié)果，什么也沒有，故聯(lián)想到，要想學(xué)好本門課程知識(shí)，得從基礎(chǔ)抓起，先分立，后集成，只有這樣，才能為以后所學(xué)課程做好準(zhǔn)備，同時(shí)，也堅(jiān)定了自己要好

第五章 附錄及說明

（1）電壓放大器：純屬用三極管、電阻、旁路電容構(gòu)成。

（2）低功率音頻放大：功率放大電路通常作為多級(jí)放大電路的輸出級(jí)。要求放大電路有足夠大的輸出功率，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，使之發(fā)聲。

門鈴對(duì)講系統(tǒng)

（3）用戶選擇控制：方案可如下：

A/D轉(zhuǎn)換器、譯碼器、D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，純屬數(shù)字電路課程內(nèi)容，很容易即可實(shí)現(xiàn)，這里就不作為設(shè)計(jì)的內(nèi)容，故略。

（4）電磁繼電器：

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。

說明：繼電器在本課題中有用到，但是在軟件中無法找到適合本課題的電磁繼電器，原理很簡(jiǎn)單（利用電流磁效應(yīng)來工作），與模擬電路課程無直接關(guān)系，故可略去。

第三篇：模電課程設(shè)計(jì)

要求: 按照課程設(shè)計(jì)報(bào)告書的格式，要求有原理設(shè)計(jì)，元件選擇，原理仿真，電路設(shè)計(jì)，調(diào)試及測(cè)試，結(jié)果分析等。

作品在本學(xué)期考試結(jié)束后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯之后交給老師。

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)——小型模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作，參考題目如下：

1．多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)多路輸出直流穩(wěn)壓電源，可將220V/50HZ交流電轉(zhuǎn)換為多路直流穩(wěn)壓輸出：+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一組可調(diào)正電壓。

2．高保真音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)高保真音頻功率放大器，輸出功率10W/8Ω，頻率響應(yīng)20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。

3．函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)方波－三角波－正選波發(fā)生器，頻率范圍 10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度連續(xù)可調(diào)，線性失真小。

4．水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)可以測(cè)量和控制溫度的溫度控制器，測(cè)量和控制溫度范圍：室溫～80 °Ｃ，控制精度 ± 1 °Ｃ，控制通道輸出為雙向晶閘管或繼電器，一組轉(zhuǎn)換接點(diǎn)為市電220ｖ，10Ａ。

5．雙工對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)與制作

采用集成運(yùn)放和集成功放及阻容元件等構(gòu)成對(duì)講機(jī)電路，實(shí)現(xiàn)甲、乙雙方異地有線通話對(duì)講；用揚(yáng)聲器兼作話筒和喇叭，雙向?qū)χv，互不影響；電源電壓＋9v，功率≤0.5W，工作可靠，效果良好。

第四篇：模電課程設(shè)計(jì)

安陽師范學(xué)院

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

課程名稱 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)名稱 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源 學(xué)生學(xué)院 物理與電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 11級(jí)自動(dòng)化2班 學(xué) 號(hào)

111102063

學(xué)生姓名 劉晨陽

指導(dǎo)教師 馮麗娜

2012 年12 月13日

一、題目名稱：串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源

要求：設(shè)計(jì)并制作用晶體管和集成運(yùn)算放大器組成的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源。指標(biāo)：

1、輸出電壓6V、9V兩檔，正負(fù)極性輸出；

2、輸出電流：額定電流為150mA，最大電流為500mA；

3、紋波電壓峰值▲Vop-p≤5mv；

二、方案設(shè)計(jì)及電路框圖

1、方案比較

方案一：如圖1，先對(duì)輸入電壓進(jìn)行降壓，然后用單相橋式二極管對(duì)其進(jìn)行整流，整流后利用電容的充放電效應(yīng)，用電解電容對(duì)其進(jìn)行濾波，將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)楦悠交闹绷麟妷?，穩(wěn)壓部分的單元電路由穩(wěn)壓管和三極管組成（如圖2），以穩(wěn)壓管D1電壓作為三極管Q1的基準(zhǔn)電壓，電路引入電壓負(fù)反饋，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)引起RL兩端電壓的變化增大（減?。r(shí)，晶體管發(fā)射極電位將隨著升高（降低），而穩(wěn)壓管端的電壓基本不變，故基極電位不變，所以由可知將減小（升高）導(dǎo)致基極電流和發(fā)射極電流的減?。ㄔ龃螅沟肦兩端的電壓降低（升高），從而達(dá)到穩(wěn)壓的效果。負(fù)電源部分與正電源相對(duì)稱，原理一樣。

圖1 方案一的穩(wěn)壓部分電路

方案二：經(jīng)有中間抽頭的變壓器輸出后，整流部分同方案一一樣采用四個(gè)二極管組成的單相橋式整流電路，整流后的脈動(dòng)直流接濾波電路，濾波電路由兩個(gè)電容組成，先用一個(gè)較大阻值的電解電容對(duì)其進(jìn)行低頻濾波，再用一個(gè)較低阻值的陶瓷電容對(duì)其進(jìn)行高頻濾波，從而使得濾波后的電壓更平滑，波動(dòng)更小。濾波后的電路接接穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓部分的電路如圖3所示，方案二的穩(wěn)壓部分由調(diào)整管，比較放大電路，基準(zhǔn)電壓電路，采樣電路組成。當(dāng)采樣電路的輸出端電壓升高（降低）時(shí)采樣電路將這一變化送到A的反相輸入端，然后與同相輸入端的電位進(jìn)行比較放大，運(yùn)放的輸出電壓，即調(diào)整管的基極電位降低（升高）；由于電路采用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低（升高），從而使輸出電壓得到穩(wěn)定。

圖2 方案二穩(wěn)壓部分單元電路

對(duì)以上兩個(gè)方案進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案為線性穩(wěn)壓電源，具備基本的穩(wěn)壓效果，但是只是基本的調(diào)整管電路，輸出電壓不可調(diào)，而且輸出電流不大，而第二個(gè)方案使用了運(yùn)放和調(diào)整管作為穩(wěn)壓電路，輸出電壓可調(diào)，功率也較高，可以輸出較大的電流。穩(wěn)定效果也比第一個(gè)方案要好，所以選擇第二個(gè)方案作為本次課程設(shè)計(jì)的方案。

2、電路框圖

整體電路的框架如圖3，先有22V-15V的變壓器對(duì)其進(jìn)行變壓，變壓后再對(duì)其進(jìn)行整流，整流后是高低頻的濾波電路，最后是由采樣電路、比較放大電路和基準(zhǔn)電路三個(gè)小的單元電路組成的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓后為了進(jìn)一步得到更加穩(wěn)定的電壓，在穩(wěn)壓電路后再對(duì)其進(jìn)行小小的率波，最后得到正負(fù)輸出的穩(wěn)壓電源。

圖3 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路方框圖

（1）變壓器的設(shè)計(jì)和選擇

本次課程設(shè)計(jì)的要求是輸出正負(fù)9伏和正負(fù)6伏的雙電壓電源，輸出電壓較低，而一般的調(diào)整管的飽和管壓降在2-3伏左右，而 12-3=9V為輸出最大電壓，6V 為最小的輸入電壓，以飽和管壓降 為3伏計(jì)算，為了使調(diào)整管工作在放大區(qū)，輸入電壓最小不能小于12V,故可以選擇220V-15V的變壓器

（2）整流電路的設(shè)計(jì)及整流二極管的選擇

由于輸出電流最大只要求500mA，電流比較低，所以整流電路的設(shè)計(jì)可以選擇常見的單相橋式整流電路，由4個(gè)串并聯(lián)的二極管組成，具體電路如圖4所示。

圖4 單相橋式整流電路

二極管的選擇：當(dāng)忽略二極管的開啟電壓與導(dǎo)通壓降，且當(dāng)負(fù)載為純阻性負(fù)載時(shí)，我們可以得到二極管的平均電壓為 0.9V 其中15V為變壓器次級(jí)交流電壓的有效值。我們可以求得 U0=15×0.9=13.5v。

對(duì)于全波整流來說，如果兩個(gè)次級(jí)線圈輸出電壓有效值為15V，則處于截止?fàn)顟B(tài)的二極管承受的最大反向電壓將是15×錯(cuò)誤！未找到引用源。，即為21.1V?？紤]電網(wǎng)波動(dòng)（通常波動(dòng)為10%，為保險(xiǎn)起見取30%的波動(dòng)），最大反向電壓應(yīng)

27.4V。在輸出電流最大為500mA的情況下我們可以選擇額定電流為1A，反向耐壓為1000V的二極管IN4007。

（3）濾波電容的選擇

當(dāng)濾波電容偏小時(shí)，濾波器輸出電壓脈動(dòng)系數(shù)大；而偏大時(shí)，整流二極管導(dǎo)通角θ偏小，整流管峰值電流增大。不僅對(duì)整流二極管參數(shù)要求高，另一方面，整流電流波形與正弦電壓波形偏離大，諧波失真嚴(yán)重，功率因數(shù)低。所以電容的取值應(yīng)當(dāng)有一個(gè)范圍，由前面的計(jì)算我們已經(jīng)得出變壓器的次級(jí)線圈電壓為15V，當(dāng)輸出電流為0.5A時(shí)，我們可以求得電路的負(fù)載為30 歐，我們可以根據(jù)濾波電容的計(jì)算公式：

來求濾波電容的取值范圍，其中在電路頻率為50HZ的情況下，T為20ms則容的取值范圍為1250-2083uF，保險(xiǎn)起見我們可以取標(biāo)準(zhǔn)值為2200uF額定電壓為35V的鋁電解電容

（4）穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)

穩(wěn)壓電路組要由四部分構(gòu)成：調(diào)整管，基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路，比較放大電路，采樣電路。當(dāng)采樣電路的輸出端電壓升高（降低）時(shí)采樣電路將這一變化送到A的反相輸入端，然后與同相輸入端的電位進(jìn)行比較放大，運(yùn)放的輸出電壓，即調(diào)整管的基極電位降低（高）；由于電路采用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低（升高），從而使輸出電壓得到穩(wěn)定。由于輸出電流較大，達(dá)到500mA，為防止電流過大燒壞調(diào)整管，需要選擇功率中等或者較大的三極管，調(diào)整管的擊穿電流必須大于500mA，又由于三極管CE間的承受的最大管壓降應(yīng)該大于12-6=3V，考慮到30%的電網(wǎng)波動(dòng)，我們的調(diào)整管所能承受的最大管壓降應(yīng)該大于10V，最小功率應(yīng)該達(dá)到 10×0.5=5W。綜合以上參數(shù)，我們可以選用功率三極管TIP41，它的最大功率為60W,最大電流超過6A，所能承受的最大管壓降為100V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足調(diào)整管的條件。負(fù)極的調(diào)整管則選擇與之相對(duì)應(yīng)的的中功率三極管TIP42?；鶞?zhǔn)電路由1個(gè)4.3v IN4731A的穩(wěn)壓管進(jìn)行穩(wěn)壓和4.7KΩ的保護(hù)電阻組成。由于輸出電壓要求為6伏和9伏，如果采樣電路取固定值則容易造成誤差，所以采樣電阻最好應(yīng)該做成可調(diào)的，固采樣電路由兩個(gè)電阻和一個(gè)可調(diào)電阻組成，根據(jù)公式：

如上圖，把R2= 10Ω（相當(dāng)于公式中的R1）,R7=1kΩ（相當(dāng)于公式中的R2）,R3=620Ω,錯(cuò)誤！未找到引用源。=4.3V代入以上公式可求的電路的輸出電壓為4.255-11.118V?？梢暂敵?V和9V的電壓，運(yùn)放選用工作電壓在12V左右前對(duì)電壓穩(wěn)定性要求不是很高的運(yùn)放，由于LM358的工作電壓可達(dá)+15V～-15V，范圍較大，可以用其作為運(yùn)放，因?yàn)檎骱蟮碾妷翰▌?dòng)不是很大，所以運(yùn)放的工作電源可以利用整流后的電壓來對(duì)其進(jìn)行供電。為了使輸出電壓更穩(wěn)定，輸出紋波更小，需再對(duì)輸出端進(jìn)行再次濾波，可在輸出端接一個(gè)47uf的電解電容，這樣電源不容易受到負(fù)載的干擾。使得電源的性質(zhì)更好，電壓更穩(wěn)定

(5)保護(hù)電路

過流保護(hù)電路能夠在穩(wěn)壓管輸出電流超過額定值時(shí)，限制調(diào)整管發(fā)射極電流在某一數(shù)值或使之迅速減少，從而保護(hù)調(diào)整管不會(huì)因電流過大而燒壞。在過流時(shí)使調(diào)整管發(fā)射極電流迅速減小到較小數(shù)值的電路，稱為截流型過流保護(hù)電路。如下圖（a）所示為截流型過流保護(hù)電路，T1為調(diào)整管，Ro為電流采樣電阻，它與T2,R1和R2構(gòu)成保護(hù)電路，當(dāng)Io增大，UBE2將隨之增大。未過流時(shí)，UBE2< Uon，使T

2截止。當(dāng)Io增大到一定數(shù)值或輸出端短路時(shí)，T2導(dǎo)通，對(duì)調(diào)整管T1的基極分流，使Io減少，從而導(dǎo)致輸出電壓Uo減少；此時(shí)雖然UB隨Uo的下降而下降，但是Uo下降的幅值大于UB，使得T2的電流進(jìn)一步增大，T1的電流進(jìn)一步減少，最終減少到較小數(shù)值。輸出特性如下圖（b）所示。通常，在截流型過流保護(hù)電路啟動(dòng)后，均有一個(gè)正反饋過程，使輸出電流迅速減少。

四、總體的電路圖

五、電路的調(diào)試及仿真數(shù)據(jù)

正負(fù)輸出的可調(diào)的最大值和最小值電壓數(shù)據(jù)如下圖：

理論值為4.215-11.117V，而實(shí)際的測(cè)量值存在很小的誤差，原因是由于可調(diào)電阻的實(shí)際調(diào)節(jié)范圍偏大，導(dǎo)致輸出電壓偏大。

調(diào)節(jié)可變電阻，可以得到課程設(shè)計(jì)所要求輸出的6V和9V的電壓，仿真數(shù)據(jù)如上。

電壓的直流電波形為標(biāo)準(zhǔn)的直線，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求 而實(shí)際測(cè)量時(shí)也是這樣，輸出波形基本為一條直線

電路輸出紋波波形紋波電壓在1.8mV左右，比要求的5mV要低，而實(shí)際測(cè)量時(shí)，紋波的電壓只有0.9mV，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所要求的5mV，所以符合要求。

六、總結(jié)

本課程設(shè)計(jì)運(yùn)用了模擬電路的基本知識(shí)，通過變壓，整流，濾波、穩(wěn)壓等步驟，總結(jié)如下：

優(yōu)點(diǎn)：該電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。輸出電壓穩(wěn)定，紋波值小，而且使用的元件較少，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，輸出功率大，調(diào)整管可承受的范圍也很大，也有保護(hù)電路，當(dāng)電路由于偶然原因出現(xiàn)較大的電流時(shí)，有可能造成損害，所以使得電路故障率降低了。

缺點(diǎn)：對(duì)電阻的選擇，我們有的極端，只因沒有1.5歐電阻了，所以這個(gè)電路中的R4=R12=1.5歐的電阻用兩個(gè)4.7歐的電阻并聯(lián)得到，與實(shí)際有點(diǎn)不符。

改進(jìn)：可以在穩(wěn)壓電路那里接一個(gè)調(diào)整管的安全工作區(qū)保護(hù)電路。這樣可使調(diào)整管既不因過電流而燒壞，又不因?yàn)檫^壓而擊穿。保護(hù)電路將更好！

心得體會(huì)：通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)于模電知識(shí)有了更深的了解，尤其是對(duì)與線性直流穩(wěn)壓電源方面的知識(shí)有了進(jìn)一步的研究，希望以后有空還是再做做開關(guān)直流電源，讓自己更熟悉這方面的知識(shí)。理論與實(shí)踐得到了很好的結(jié)合，在做仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)很成功，但是仿真還是存在一定的錯(cuò)誤，需要自己再耐心的思考和修改！而這個(gè)過程中跟組員合作也是一個(gè)合作能力的培訓(xùn)，曾我們大家的意見不一致時(shí)大家不停地爭(zhēng)論，而最后還是能得到最完美的結(jié)論！同時(shí)在做課程設(shè)計(jì)過程中，遇到不懂的地方，又讓我們明白到請(qǐng)教的重要性！所以很感謝師兄的指導(dǎo)。

第五篇：模電課程設(shè)計(jì)

吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)論文

功率放大器設(shè)計(jì)

院系： 信息工程學(xué)院 專業(yè)： 電子信息工程 班級(jí)： D1143班 姓名： 程冰 學(xué)號(hào)： 13號(hào) 指導(dǎo)教師： 于靜珠

2012年12月14日

吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

目錄

第一章：緒論·······························································1

第二章：系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)·····································2

2.1功率放大器的設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容···················

22.2 LM386音頻功率放大器····························2

2.3麥克風(fēng)···················································3

2.4揚(yáng)聲器··················································· 4

第三章：原理圖設(shè)計(jì)及仿真

··································5

3.1 設(shè)計(jì)方案················································5 3.2音頻放大器原理圖·······································5 3.3音頻放大器的注意問題································6

第四章：硬件電路安裝調(diào)試·····································7

4.1電路板的裝配與調(diào)試································7

4.2電路板制作過程及注意問題·······················7 第五章：總結(jié)·····················································9 致謝 附錄 參考文獻(xiàn)

吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

第一章 緒論

如今，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，物質(zhì)文明已經(jīng)充分的滿足人們的需要了，而精神文明成為了生活中的難題，在滿足他們視野的同時(shí)，耳朵也需要滿足，這就需要人類發(fā)揮它們的聰明才智，發(fā)明一種功率放大器。

由于以前所遇到的功率放大器是不能滿足需要，它們基本上都是小信號(hào)放大電路，并且主要用于增強(qiáng)信號(hào)的幅度，也就是說它不能放大聲音，不能驅(qū)動(dòng)負(fù)載。例如共射級(jí)放大電路、共集電級(jí)放大電路、共基級(jí)放大電路、場(chǎng)效應(yīng)放大電路等等。但在實(shí)際應(yīng)用中，許多電子設(shè)備都需要輸出足夠的功率來驅(qū)動(dòng)負(fù)載，例如揚(yáng)聲器、執(zhí)行電動(dòng)機(jī)等等。因此放大電路的末級(jí)一般采用能夠輸出足夠功率的功率放大器。

伴隨著人們生活水平的提高，近年來隨著國(guó)內(nèi)外音響技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子管音頻放大器以他獨(dú)特的魅力重出江湖，各種電子管層出不窮，日新月異，成為廣大音響愛好者追求的熱點(diǎn)。功率放大器不僅僅是消費(fèi)產(chǎn)品（音響）中不可缺少的設(shè)備，還廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)中。低頻功率放大器是一個(gè)技術(shù)相當(dāng)成熟的領(lǐng)域，幾十年來人們?yōu)橹冻霾恍傅呐?，無論從線路技術(shù)還是元器件方面，乃至思想認(rèn)識(shí)上都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

第二章：系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

2.1功率放大器的設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容

設(shè)計(jì)目的：

通過自己設(shè)計(jì)功率放大電路，對(duì)所學(xué)的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)理論進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，從而掌握功率放大電路的基本原理，以及其主要的元器件的應(yīng)用和工作原理，參數(shù)的計(jì)算等內(nèi)容，了解BJT9013、LM386駐極體話筒、驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的工作原理以及其主要性能。設(shè)計(jì)方案：

首先由小組成員對(duì)設(shè)計(jì)所需要的各種元器件進(jìn)行檢查核對(duì)，核對(duì)無誤后開測(cè)量元器件的主要參數(shù)，后由小組成員設(shè)計(jì)電路圖，經(jīng)老師檢查無誤后由小組成員開始進(jìn)行焊接，焊接結(jié)束后看其是否能夠正常工作，若不能正常工作應(yīng)及時(shí)找到原因并解決問題。設(shè)計(jì)思想：

要設(shè)計(jì)音頻功率放大器首先由BJT9013和集成功率放大器LM386組成兩極功率放大器，輸入由駐極體話筒產(chǎn)生，輸出由揚(yáng)聲器發(fā)聲產(chǎn)生。

2.2 LM386音頻功率放大器

LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。

種類：音頻功率放大器

LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)的功率放大器，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。

LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至 200。輸入端以地位參考,同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場(chǎng)合。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

2.3麥克風(fēng)

麥克風(fēng)： 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

駐極體麥克風(fēng)選用運(yùn)放：LM386（選用原因：簡(jiǎn)單，用+5v單電源供電。而且電路中不想引入12V的電源，只用5V和3.3V）

目標(biāo)：將輸出音頻電壓信號(hào)放大到0到3.3V之間，適合于LPC2138進(jìn)行采樣（參考電壓為3.3V和0v）。

這是我參看別人的電路（他用51采樣，參考電壓為+5V和0V），我用Pspice仿真了一下，駐極體麥克風(fēng)等效為一正弦電壓源（不知道是否正確？頻率暫設(shè)為2500Hz，偏置為0v，幅值30mv）。如下圖所示：

圖2-3麥克風(fēng)內(nèi)部電路圖

2.4揚(yáng)聲器

揚(yáng)聲器的工作原理：

永磁體通過軛鐵在磁路的環(huán)形氣隙中產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，和揚(yáng)聲器紙盆相連的音圈插入環(huán)形氣隙中，永磁體被外部的軛鐵所包圍，從而可以免遭外界雜散磁場(chǎng)的干擾，反過來也可以減小永磁體磁場(chǎng)對(duì)外界的影響，當(dāng)聲音以電流的形式通過磁場(chǎng)時(shí)線圈便會(huì)因電流強(qiáng)弱的變化產(chǎn)生不同頻率的震動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)紙盆發(fā)出不同頻率和強(qiáng)弱的聲音。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

第三章：原理圖設(shè)計(jì)及仿真

3.1 設(shè)計(jì)方案

小組成員的設(shè)計(jì)方案得到了老師的認(rèn)可和支持，本方案通過駐極體話筒將聲音信號(hào)改為電信號(hào)后進(jìn)入電路，后經(jīng)過BJT9013對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，再由LM386進(jìn)行整理傳送后由揚(yáng)聲器將電信號(hào)改成聲音信號(hào)輸出。

3.2音頻放大器原理圖

通過駐極體話筒將聲音信號(hào)改為電信號(hào)后進(jìn)入電路，后經(jīng)過BJT9013對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，再由LM386進(jìn)行整理傳送后由揚(yáng)聲器將電信號(hào)改成聲音信號(hào)輸出。其中利用9013組成的是一個(gè)射極偏置放大電路，并引出負(fù)反饋來有效控制電路。各元器件的工作原理：

1、LM386的工作原理

LM386 是一款為低工作電壓應(yīng)用場(chǎng)合所設(shè)計(jì)的功率放大器。在不用任何外部器件的情況下，內(nèi)置增益放大倍數(shù)為 20。如果在第 1 腳和第 8 腳之間加一個(gè)電阻和電容，可使得增益高達(dá) 200。

輸入為參考地時(shí)，輸出被自動(dòng)偏置為輸入電壓的一半。在 6V 供電的情況下，靜態(tài)功耗僅有 24mW，因此在使用電池供電的設(shè)備里，LM386 是理想的功放。（1）增益控制

LM386 是一個(gè)多功能放大器，2 個(gè)引腳（第1腳和第8腳）提供了增益控制。當(dāng)?shù)?1 腳和第 8 腳開路時(shí)，內(nèi)置的 1.35kΩ 的電阻設(shè)置增益為 20（26dB）。如果在第 1 腳和第 8 腳之間接一個(gè)電容來旁路此 1.35kΩ 的電阻，增益可達(dá)到 200（46dB）。如果再加一個(gè)電阻和此電容串聯(lián)，增益可設(shè)置為 20 到 200 之間的任意值。在第 1 腳與地之間耦合一個(gè)電阻（或者FET），也可以控制增益。

在使用的時(shí)候，所添加的外置的元件，并聯(lián)在內(nèi)置反饋電阻上，以調(diào)整增益與頻率響應(yīng)范圍。例如，我們可以通過反饋路徑上的波段調(diào)整來補(bǔ)償弱的揚(yáng)聲器的低音特性曲線。這是通過在第 1 腳和第 5 腳之間串聯(lián) RC 來實(shí)現(xiàn)的（并聯(lián)在內(nèi)置的 15 kΩ 電阻上）。為了得到 6 dB 的低音增強(qiáng)的/效果：R ≈ 15 kΩ。當(dāng)?shù)?8 腳開路時(shí)，在良好的穩(wěn)定地工作的情況下，最小值：R = 10 kΩ。當(dāng)?shù)?1 腳與第 8 腳旁路時(shí)，R 可以低到 2 kΩ。有這個(gè)限制是因?yàn)椋糯笃鲀H僅在閉環(huán)增益大于 9 的情況下才能補(bǔ)償。（2）輸入偏置 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

原理圖顯示：2 個(gè)輸入端都通過一個(gè) 50 kΩ的電阻旁路到地。輸入晶體管的基極電流約為 250 nA，因此，當(dāng)左側(cè)的輸入端開路時(shí)，輸入約為 12.5 mV。假如驅(qū)動(dòng) LM386 的直流源電阻高于 250 kΩ，這將會(huì)產(chǎn)生非常小的額外的補(bǔ)償（在輸入端大約為 2.5 mV，在輸出端大約為 50 mV）。假如直流源電阻小于 10 kΩ，短接未使用的輸入端到地也會(huì)降低補(bǔ)償（在輸入端大約為 2.5 mV，在輸出端大約為 50 mV）。通過在未使用的輸入端到地之間短接電阻，在這些值之間的直流源電阻，我們都能消除的它們的額外的補(bǔ)償，等效為直流源電阻。當(dāng)然，所有的補(bǔ)償問題都會(huì)被消除，在輸入端為電容耦合的情況下。在高增益使用 LM386 的時(shí)候（通過在在第1腳和第8腳之間旁路1.35kΩ的電阻），有必要旁路未使用的輸入端，來阻止增益降低及可能發(fā)生的不穩(wěn)定?？梢酝ㄟ^加一個(gè) 0.1uF 的電容或者短接到地來實(shí)現(xiàn)，這取決于輸入驅(qū)動(dòng)端的直流源電阻。

3.3音頻放大器的注意問題

(1)零件描述和零件標(biāo)識(shí)有什么區(qū)別？

零件描述是零件在零件庫(kù)里的名稱，將外形和引腳功能相同的零件取的一個(gè)通用名稱；零件標(biāo)識(shí)是電路圖里用戶根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)的名稱，當(dāng)然也不能隨意亂取。一般情況下可以統(tǒng)稱為零件名稱，而不必細(xì)分。

零件屬性對(duì)話框中的PartFields有兩個(gè)作用，對(duì)于一般零件可以在這些設(shè)置中標(biāo)注零件的參數(shù)；對(duì)于仿真零件可以在這些設(shè)置中設(shè)置有關(guān)仿真的模型參數(shù)。ReadOnlyFields一般用于仿真零件中的仿真模型的定義。

(3）如何直接更換零件？ 更換的零件上雙擊，在彈出的零件屬性對(duì)話框中的LibRef中輸入新零件描述，點(diǎn)擊OK按鈕即可完成零件的直接更換。（4）如何設(shè)置常用零件的默認(rèn)零件封裝？

可以用零件庫(kù)編輯器打開要修改的零件，在零件描述（Description）對(duì)話框中Designator標(biāo)簽頁里的PartFootPrint1中輸入零件封裝名。

(5)、如何直接從原理圖切換到PCB設(shè)計(jì)？

點(diǎn)擊菜單DesignUpdatePCB命令，即可實(shí)現(xiàn)原理圖到PCB設(shè)計(jì)的自動(dòng)切換。(2)零件屬性對(duì)話框中的PartFields和ReadOnlyFields有什么用？

第四章：硬件電路安裝調(diào)試 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

4.1電路板的裝配與調(diào)試

電路的裝配：

功率放大器是一個(gè)小型電路系統(tǒng)，安裝前要將各級(jí)進(jìn)行合理布局，一般按照電路的順序一級(jí)一級(jí)地布局，功放級(jí)應(yīng)遠(yuǎn)離輸入級(jí)，每一級(jí)的地線盡量接在一起，連線盡可能短，否則很容易出現(xiàn)自激。

安裝前應(yīng)檢查元器件的質(zhì)量，安裝時(shí)特別要注意功放塊、運(yùn)算放大器、電解電容等主要零件的引腳和極性，不能接錯(cuò)。從輸入級(jí)開始向后級(jí)安裝，也可以從功放級(jí)開始向前逐級(jí)安裝。安裝一級(jí)調(diào)試一級(jí)，安裝兩級(jí)要進(jìn)行級(jí)聯(lián)調(diào)試，直到整機(jī)安裝與調(diào)試完成。

調(diào)試技術(shù)：

電路的調(diào)試過程一般是先分級(jí)調(diào)制，再級(jí)聯(lián)調(diào)試，最后整機(jī)調(diào)試與性能指標(biāo)測(cè)試。

分級(jí)調(diào)試又分為靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試時(shí)，將輸入端對(duì)地短路，用萬用表測(cè)該級(jí)輸出端對(duì)地的直流電壓。前置級(jí)、音調(diào)控制級(jí)

都是由運(yùn)算放大器組成的，其靜態(tài)輸出直流電壓均為Vcc／2，功放級(jí)的輸出(OTL電路)也為Vcc／2．且輸出電容Cc兩端充電電壓也應(yīng)為Vcc／2。動(dòng)態(tài)調(diào)試是指輸入端接入規(guī)定的信號(hào)，用示波器觀測(cè)該級(jí)輸出波形，并測(cè)量各項(xiàng)性能指標(biāo)是否滿足題目要求，如果相差很大，應(yīng)檢查電路是否接錯(cuò)，元器件數(shù)值是否合乎要求，否則是不會(huì)出現(xiàn)很大偏差的，因?yàn)榧蛇\(yùn)算放大器內(nèi)部電路已經(jīng)確定，主要是外部元件參數(shù)的影響。

小信號(hào)的輸入線可以采用具有金屬絲外套的屏蔽線，外套接地。整個(gè)輸入級(jí)用單獨(dú)金屬盒罩起來，外罩接地。電源變壓器的初、次級(jí)之間加屏蔽層。電源變壓器要遠(yuǎn)離放大器前級(jí)，必要時(shí)可以把變壓器也用金屬盒罩起來，以利隔離。

4.2電路板制作過程及注意問題

焊盤應(yīng)注意的常見問題：

焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，這樣可以避免加工時(shí)導(dǎo)致焊盤缺損。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

焊盤的開口：有些器件是在經(jīng)過波峰焊后補(bǔ)焊的，但由于經(jīng)過波峰焊后焊盤內(nèi)孔被錫封住，使器件無法插下去，解決辦法是在印制板加工時(shí)對(duì)該焊盤開一小口，這樣波峰焊時(shí)內(nèi)孔就不會(huì)被封住，而且也不會(huì)影響正常的焊接。

焊盤補(bǔ)淚滴：當(dāng)與焊盤連接的走線較細(xì)時(shí)，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計(jì)成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。相鄰的焊盤要避免成銳角或大面積的銅箔，成銳角會(huì)造成波峰焊困難，而且有橋接的危險(xiǎn)，大面積銅箔因散熱過快會(huì)導(dǎo)致不易焊接。

第五章：總結(jié) 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

此次模電課程設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活重要的一步。在寫課程設(shè)計(jì)論文其間，我通過查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改，最后順利完成了論文。每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。通過這次實(shí)踐，我了解了音頻功率放大器用途及工作原理，熟悉了音頻功率放大器的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。但是此次設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)二年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很不全面，自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。

致 謝 在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我?guī)椭畲竽^于我的指導(dǎo)教師 老師了。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

在完成設(shè)計(jì)當(dāng)中，我的導(dǎo)師 老師，她總是不斷詢問我的設(shè)計(jì)情況，包括我的進(jìn)展情況、在電路當(dāng)中所遇到的困難情況和應(yīng)該怎樣解決這些困難。特別是在我遇到困難時(shí)，她都會(huì)與我一起來探討應(yīng)該怎樣去做。當(dāng)我在電路的調(diào)試過程中遇到了很棘手的問題時(shí)，老師不但向我伸出援助之手，更叫我不要灰心，在精神上給予我安慰，直到完成設(shè)計(jì)才松了口氣。她為我能夠按時(shí)完成設(shè)計(jì)給了很大的幫助，在我的設(shè)計(jì)當(dāng)中起了決定性的作用。

在整個(gè)論文的撰寫及修改過程，是在老師和同學(xué)的熱心指導(dǎo)下完成的，在此，向在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中給予我提供幫助的同學(xué)老師說一聲“謝謝” 預(yù)祝老師在今后的生活及工作中，身體健康、工作順利，在電子領(lǐng)域有更大的飛躍。

附錄 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

原件清單

功率放大器原理圖 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文

參考文獻(xiàn)

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