第一篇：模電課程設(shè)計(jì)題目

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)A任務(wù)書

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一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)

本課程是在前導(dǎo)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行更高層次命題的課程設(shè)計(jì)，是在教師指導(dǎo)下獨(dú)立查閱資料、設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試特定功能的電子電路。對(duì)于提高學(xué)生的電子工程素質(zhì)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ浅Ｖ匾?，是電子技術(shù)人才培養(yǎng)成長的必由之路。

二、課程設(shè)計(jì)目的本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生模擬電子電路知識(shí)，解決模擬電子技術(shù)方面常見實(shí)際問題的能力，促使學(xué)生積累實(shí)際電子制作經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)備走向更復(fù)雜更實(shí)用的應(yīng)用領(lǐng)域，是參加“全國大學(xué)生電子競賽”前的技能培訓(xùn)課程之一。目的在于鞏固基礎(chǔ)、注重設(shè)計(jì)、訓(xùn)練技能、追求創(chuàng)新、走向?qū)嵱谩?/p>

三、課程設(shè)計(jì)要求

1、根據(jù)下面所給出的5個(gè)題目自行選擇一個(gè)完成設(shè)計(jì)；

2、學(xué)生自行查找與設(shè)計(jì)題目有關(guān)的參考資料；

3、提出設(shè)計(jì)方案，寫出設(shè)計(jì)步驟，并進(jìn)行理論設(shè)計(jì)；

4、熟悉用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輔助電路設(shè)計(jì)方法，并對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真；

5、購買元器件并進(jìn)行電路的焊接、組裝；

6、熟悉常用電子儀器操作使用和測試方法；

7、學(xué)習(xí)電子電路的調(diào)試和測試技術(shù)，完善作品功能。

8、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告；

四、設(shè)計(jì)題目

題目1： 波形發(fā)生電路

要求：設(shè)計(jì)并制作用分立元件和集成運(yùn)算放大器組成的能產(chǎn)生方波、三角波和正弦波的波形

發(fā)生器。

基本指標(biāo)： 輸出頻率分別為：102HZ、103HZ和104Hz；輸出電壓峰峰值VPP≥20V

發(fā)揮部分：方波占空比可調(diào)。

題目2： 音頻功率放大電路

要求：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)音頻功率放大電路（電路形式不限），負(fù)載為揚(yáng)聲器，阻抗8?。基本指標(biāo)：頻帶寬50HZ～20kHZ，輸出波形基本不失真；電路輸出功率大于8W；

輸入靈敏度為100mV，輸入阻抗不低于47K?。

題目3：有源帶通濾波器

要求：設(shè)計(jì)1有源帶通濾波器，其3db帶通范圍為50Hz-20KHz。

基本指標(biāo)：帶內(nèi)電壓變化小于0.5db,帶外電壓比大于20db（10KHz與10Hz的輸出電壓之比，10KHz與30Khz輸出電壓之比大于20db），矩形系數(shù)盡量小。

本題要求選用分立元件和集成運(yùn)算放大器構(gòu)成，不得采用現(xiàn)成濾波集成模塊。

題目4：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，同時(shí)具備正負(fù)極性輸出；

2、輸出電流：額定電流為150mA，最大電流為500mA；

3、在最大輸出電流的時(shí)候紋波電壓峰值▲Vop-p≤5mv；

題目5：水溫監(jiān)測及控制電路

要求：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)水溫監(jiān)控電路，把一杯水的溫度控制在50°C,誤差正負(fù)2°C。加熱裝

置不限。

1、檢測電路采用熱敏電阻Rt（NTC）作為測溫元件。

3、設(shè)計(jì)溫度檢測電路和溫度控制電路。

4、溫度測量標(biāo)準(zhǔn)以現(xiàn)成的溫度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)揮部分：可制作實(shí)時(shí)的溫度顯示電路。

五、設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容

1、設(shè)計(jì)題目

2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

3、原理電路設(shè)計(jì)：

（1）方案比較與確定；（2）整體電路框圖的確定（3）單元電路設(shè)計(jì)及元件選擇；

4、電路調(diào)試過程與結(jié)果：

理論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)測數(shù)據(jù)、誤差分析，必要的波形圖

5、總結(jié)

總結(jié)作品的優(yōu)點(diǎn)和不足的地方，以后可能的改進(jìn)方案，通過這次課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)。附錄：完整的電路圖和裝配圖。

六、主要參考書目：

1、童詩白、華成英，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》

2、康華光，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》模擬部分

3、趙淑范王憲偉，《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》

第二篇：模電課程設(shè)計(jì)題目

題目1

調(diào)壓器穩(wěn)壓控制模塊

設(shè)計(jì)要求：

調(diào)壓器的輸入電壓范圍為：220±15%V，要求穩(wěn)壓輸出為220±3%V，當(dāng)輸出調(diào)壓器電壓低于220-3%時(shí)，控制器輸出升壓控制信號(hào)；當(dāng)調(diào)壓器輸出電壓高于220+3%時(shí)，控制器輸出降壓控制信號(hào)，當(dāng)調(diào)壓器輸出電壓在220±3%V范圍內(nèi)時(shí)，升壓和降壓控制信號(hào)無。不能同時(shí)出現(xiàn)升壓和降壓控制信號(hào)，控制信號(hào)以繼電器的接點(diǎn)按通實(shí)現(xiàn)。

升壓控制信號(hào)接通，點(diǎn)亮紅色指示燈，降壓控制信號(hào)接通時(shí)，點(diǎn)亮黃色指示燈。

設(shè)計(jì)放大器所需的直流穩(wěn)壓電源，有直流電壓輸出時(shí)，點(diǎn)亮綠色指示燈。

題目2 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路

設(shè)計(jì)要求：

設(shè)計(jì)一個(gè)DC24V，線圈額定工作電流50毫安的直流繼電器的驅(qū)動(dòng)電路，輸入信號(hào)為電壓幅值為6V，頻率1000±5%Hz，占空比50%的方波信號(hào)，并設(shè)計(jì)一個(gè)方波發(fā)生器。

設(shè)計(jì)本電路所需的直流穩(wěn)壓電源，有直流電壓輸出時(shí)，點(diǎn)亮綠色指示燈。

題目3 DC12V蓄電池電源過流/欠電壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)要求：

保護(hù)電路要保證12V電池輸出電流最大不大于2A，當(dāng)電池電壓小于10.5V時(shí)，停止供電，必須經(jīng)人工復(fù)位后才能再次供電。

設(shè)計(jì)一個(gè)輸出電壓9至15V可調(diào)，輸出電流3A的直流電源，有直流電壓輸出時(shí)，點(diǎn)亮綠色指示燈。

圖2 欠壓保護(hù)電路原理圖

題目4 OCL功率放大器（P102）

設(shè)計(jì)要求:

1、采用分立元件電路設(shè)計(jì)一種OCL音頻功率放大器；

2、額定輸出功率P03、負(fù)載阻抗RL

?10W；

?8?；

4、設(shè)計(jì)放大器所需的直流穩(wěn)壓電源。

題目5

脈沖調(diào)寬型伺服放大器（P103）

設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一脈沖調(diào)寬型伺服放大器，驅(qū)動(dòng)直流伺服電機(jī)工作。

2、技術(shù)指標(biāo)：（1）伺服電機(jī)額定電壓為12V，額定電流為500mA；（2）可實(shí)現(xiàn)電機(jī)無級(jí)可逆調(diào)速，調(diào)速范圍為零到額定轉(zhuǎn)速；（3）伺服放大器輸出脈沖頻率為1kHz。

3、設(shè)計(jì)電路所需的直流穩(wěn)壓電源。

題目6 電壓/頻率變換器（P105）

設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一種電壓/頻率變換電路，輸入V1為直流電壓，輸出頻率為fo的矩形脈沖，且fo正比于V1

2、V1變換范圍：0~10V

3、fo變化范圍：0~10kHz

4、影響轉(zhuǎn)換精度的因素是什么？

5、設(shè)計(jì)電路所需的直流穩(wěn)壓電源。

題目7

多路防盜報(bào)警器（P109）

設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一種防盜報(bào)警器，適用于倉庫、住宅等地防盜報(bào)警；

2、防盜路數(shù)設(shè)計(jì)2路；

3、在值班室課監(jiān)視多處的安全情況，一旦出現(xiàn)偷盜，用指示燈顯示相應(yīng)的地點(diǎn)，并通過揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響；

4、設(shè)置不間斷電源，當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，備用直流電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換供電；

5、本報(bào)警器可用于醫(yī)院住院病人有線“呼叫”；

6、設(shè)計(jì)本報(bào)警器所需的直流穩(wěn)壓電源。

題目8

電子配料稱（P116）

設(shè)計(jì)要求：

1、配料重量連續(xù)可調(diào)，料滿自動(dòng)停止加料；

2、工作穩(wěn)定可靠；

3、配料精度與哪些因素有關(guān)？

4、設(shè)計(jì)電路所需的直流穩(wěn)壓電源。

題目9 集成運(yùn)算放大器簡易測試儀（P115）

設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一種集成運(yùn)算放大器簡易測試儀，能用于判斷集成運(yùn)放放大功能的好壞；

2、設(shè)計(jì)電路所需的直流穩(wěn)壓電源。

題目10 溫度測量與控制器（P120）

設(shè)計(jì)要求：

1、被測溫度和控制溫度均可數(shù)字顯示；

2、測量溫度范圍0~120℃，精度±0.5℃；

3、控制溫度連續(xù)可調(diào)，精度±1℃；

4、溫度超過額定值時(shí)，產(chǎn)生聲、光報(bào)警信號(hào)；

5、設(shè)計(jì)電路所需的直流穩(wěn)壓電源。

題目11 多種波形發(fā)生器（P117）

設(shè)計(jì)要求：

1、輸出波形為：正弦波、方波、三角波，頻率和幅值自定義，且連續(xù)可調(diào)；

2、設(shè)計(jì)電路所需的直流穩(wěn)壓電源。

第三篇：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。隨著商品房的大量推出，地產(chǎn)商直接的競爭也越來越激烈，要實(shí)現(xiàn)商品房的良好銷售業(yè)績，推向市場的樓盤開始需要有良好的概念才能在市場競爭中取得成功。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、電阻的大小）就會(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。

第四篇：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)可以測量和控制溫度的溫度控制器，測量和控制溫度范圍：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。

第五篇：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?。ㄉ撸?dǎo)致基極電流和發(fā)射極電流的減小（增大），使得R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)。