模拟电路课程设计心得体会
本学期我们开设了《模拟电路》与《数字电路》课,这两门学科都属于电子电路范畴,与我们的专业也都有联系,且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅,觉知此事要躬行。”学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实践、探索是不够的,所以在本学期暨模电、数电刚学完之际,紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职,而且还及时、真正的做到了学以致用。
这两周的课程设计,先不说其他,就天气而言,确实很艰苦。受副热带高气压影响,江南大部这两周都被高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的,简言之,就是很难静坐下来动脑子做事。天气本身炎热,加之机房里又没有电扇、空调,故在上机仿真时,真是艰熬,坐下来才一会会,就全身湿透,但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求,终于做完了课程设计。
在这次课程设计过程中,我也遇到了很多问题。比如在三角波、方波转换成正弦波时,我就弄了很长时间,先是远离不清晰,这直接导致了我无法很顺利地连接电路,然后翻阅了大量书籍,查资料(material),终于在书中查到了有关章节,并参考,并设计出了三角波、方波转换成正弦波的电路图。但在设计数字频率计时就不是那么一帆风顺了。我同样是查阅资料(material),虽找到了原理框图,但电路图却始终设计不出来,最后实在没办法,只能用数字是中来代替。在此,我深表遗憾!
这次课程设计让我学到了很多,不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识,
而且也培养了我的动手能力,更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些!
第二篇:模拟电路课程设计[1]
模拟电路课程设计
1. 时间:20##年下学期
2. 班级:电信0701、0702。
3. 要求:下面有四个设计课题,每三个人一组。
一、课程设计的任务和目的
使学生通过动脑动手解决一两个实际问题,巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用模拟电路的一般设计方法,提高设计能力和动手能力,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。
二、课程设计的基本要求
1、掌握电子电路分析和设计的基本方法。包括:根据设计任务和指标初选电路;调查研究和设计计算确定电路方案;选择元件、安装电路、调试改进;分析实验结果、写出设计总结报告。
2、培养一定的自学能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力。包括:学会自己分析解决问题的方;对设计中遇到的问题,能通过独立思考、查询工具书和参考文献来寻找解决方案,掌握电路测试的一般规律;能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中出现的一般故障;能对实验结果独立地进行分析,进而做出恰当的评价。
3、掌握普通电子电路的生产流程及安装、布线、焊接等基本技能。
4、巩固常用电子仪器的正确使用方法,掌握常用电子器件的测试技能。
5、通过严格的科学训练和设计实践,逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。
6、以下四个课题任选一个,三人一组,要求完成实物制作和设计报告,设计报告格式符合要求,本学期第十七周交作品和报告,并进行答辩。
课题一 半导体直流稳压电源的设计
一、设计目的
1、学习直流稳压电源的设计方法;
2、学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;
3、掌握直流稳压电源的主要性能参数及其测试方法;
二、 设计要求和技术指标
1、技术指标:要求电源输出电压为+3V~+9V,输入电压为交流220V,最大输出电流为IO=800mA,稳压系数Sr≤5%,电网电压波动正负10%,纹波电压△VOP-P≤5mV。
2、设计要求
(1) 设计一个能输出+3V~+9V的直流稳压电源;
(2) 要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图;
(3) 根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;
(4) 在万能板或面包板上制作一台直流稳压电源;
(5) 测量直流稳压电源的稳压系数;
(6) 测量直流稳压电源的内阻;
(7) 拟定测试方案和设计步骤;
(8) 写出设计性报告。
三、 设计提示
1、设计电路框图如图所示,
测量稳压系数,在负载电流为最大时,分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo,并将其中最大一个代入公式计算Sr,当负载不变时,Sr=ΔVoVI/ΔVIVO。
测量内阻,在输入交流为220V,分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo,ro=ΔVO/ΔIL。
2、实验仪器与参考书提示
(1) 自耦变压器一台
(2) 数字万用表
(3) 数字电压表
(4) 变阻器、面包板或万能板
(5) 智能电工实验台
参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;
谢自美《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社
胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社
陆秀令《模拟电子技术》
四、 设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格。
五、设计总结
1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点,对设计方案进行比较;
2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。
课题二 简易信号发生器设计
一、 设计目的
1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。
2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
二、设计技术指标与要求
1、 设计要求
基本要求:
A、电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形;
B、输出信号的频率要求可调;
C、拟定测试方案和设计步骤;
D、根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图;
E、在面包板上或万能板上安装电路;
F、测量输出信号的幅度和频率;
H、写出设计性报告。
2、 技术指标
频率范围:100Hz-1KHz,1Kz-10KHz;输出电压:方波VP-P≤24V,三角波VP-P=6V,正弦波VP-P=1V;方波tr小于1uS。
一、 设计提示
方案提示:
1、设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波。如下框图所示。
2、用单片集成芯片IC8038实现,但这种方案要求幅度和频率都可调,可采用数字电位器加程控放大器实现。
设计用仪器:示波器1台,晶体管毫伏表,万用表1块,低频信号发生器,
实验面包板或万能板,智能电工实验台。
设计用主要器件:双运放uA747(或7412一只)、差分管3DG100四个;IC8038、数字电位器一个。电阻电容若干。
参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;
谢自美《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社
胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社
陆秀令《模拟电子技术》。
四、设计报告要求
1、选定设计方案;
2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;
3、列出测试数据表格;
4、进行总结和分析,并写出设计性报告。
五、设计总结与思考
1、总结信号发生器的设计和测试方法;
2、总结设计信号发生器所用的知识点;
课题三 单级阻容耦合晶体管放大器设计
一、设计目的
1、学习晶体管放大器的设计方法;
2、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法;
3、掌握静态工作点、电压放大倍数和输入电阻、输出电阻的测试方法;
4、研究信号源内阻对波形失真的影响。
二、设计要求和技术指标
1、技术指标:电源电压为10V,Vi=10mV,外接负载3k,工作频率100Hz-500kHz,电压放大倍数大于50,输入电阻大于3K,Ro<3k。
2、设计要求
(1)设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极小信号放大器,输入和输出分别用电容和信号源及负载隔直流,设置静态工作点,计算电路元件参数,拟定测试方案和步骤;
(2)在面包板或万能板上安装好电路,测量并调整静态工作点;
(3)测量设计好的电路的偏置电压和电流;
(4)测量所设计电路的实际电压放大倍数;
(5)测量所设计电路的实际输入、输出电阻;
(6)给所设计的电路加上频率为20kz,大小合适的正弦波,调节偏置电阻,用示波器预测输出波形在无失真、饱和失真和截止失真三种情形下,记录相应的偏置电阻大小、ICQ和波形,并绘制表格;
(7)用EWB对电路进行仿真,打印仿真结果;
(8)写出设计报告。
三、设计提示
1、偏置电阻计算
小信号时ICQ取0.5~2mA,UBQ=(1/3~1/5)UCC;I1=(5~10)IBQ;可确定相应的RB1、RB2、RE;由AV=-β/rbe×RL/,rbe=300+26β/ICQ,RL/=RC//RL,可求得RC。
2、Ri和Ro测试电路
Ri测量:如图1-1所示, 输入Ui为1000Hz,6mV,改变R使U2=U1/2,
则ri=R。
Ro测量:如图1-2所示,输入Ui为1000Hz,6mV。K断开,测量Uo;K闭合,调节R使Uo/=1/2Uo,则ro=R。
3、实验器件和仪器提示
设计仪器:智能电工实验台,示波器1台,晶体管毫伏表,万用
表1块,低频信号发生器,实验面包板或万能板,智能电工实验台。
设计器件:三极管为8050,r/bb=300,hfe=200;电容0.1uF2个,2uF1个;电位器1个;电阻4个。
参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;
谢自美《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社
胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社
陆秀令《模拟电子技术》。
四、设计报告要求
1、列出设计步骤,画出电路,标出元件数值;
2、比较实测指标和设计要求指标;
3、列出测试数据表格;
4、分析静态工作点对放大器性能的影响。
五、设计思考与总结
1、总结放大器的设计方法和运用到的主要知识点;
2、总结放大器主要参数的测试方法;
3、分析信号源内阻对输出波形失真的影响;
4、对测试数据进行误差分析。
课题四RC有源滤波器设计
一、设计目的
1、学习RC有源滤波器的设计方法;
2、由滤波器设计指标计算电路元件参数;
3、设计二阶RC有源滤波器(低通、高通、带通);
4、掌握有源滤波器的测试方法;
5、测量有源滤波器的幅频特性。
二、设计要求和技术指标
1、技术指标
(1) 低通滤波器:通带增益AUF=2;截止频率fH =2000Hz;Ui=100mV;阻带衰减:不小于-20dB/10倍频;
(2) 高通滤波器:通带增益AUF=5;截止频率fL =100Hz;Ui=100mV;
阻带衰减:不小于-20dB/10倍频;
(3) 带通滤波器:通带增益AUF=2;中心频率:fO =1kHz;Ui=100mV;阻带衰减:不小于-20dB/10倍频。
2、设计要求
(1)分别设计二阶RC低通、高通、带通滤波器电路,计算电路元件参数,拟定测试方案和步骤;
(2)在面包板或万能板上安装好电路,测量并调整静态工作点;
(3)测量技术指标参数;
(4)测量有源滤波器的幅频特性并仿真;
(5)写出设计报告。
三、设计提示
1、二阶低通滤波电路
为了克服图5.1电路在截止频率附近增益下降过多的缺点,通常是将第一级 RC 电路的电容C的接地端改接到运算放大器的输出端,如图5.1(a)中虚线部分所示。这实际上是通过电容 C 在附近引入了部分正反馈而对该频率范围内的电路增益进行了补偿。我们将这种电路称为改进的二阶低通滤波电路。
图5.1 二阶低通滤波电路
可以求得图2.35(a)电路的电压传输函数为:
(5.1)
式(5.1)中
;; (5.2)
其中,为电路的等效品质因数。
采取这种措施以后,电路的幅频特性可能会在 ω=ω0 处出现峰值。如图 5.1(b)所示,峰值的大小与电路的值有关。
2、 有源高通滤波器(HPF)
图 5.2(a)是一个二阶高通滤波器。图中虚线部分是一个无源二阶高通滤波电路。为了提高它的滤波性能和带负载的能力,将该无源网络接入由运放组成的放大电路中,组成二阶有源 RC 高通滤波器。
采用低通滤波电路相同的分析方法,可得高通滤波电路的传输函数为:
(5.3)
其中、和与式(5.2)相同。该电路的幅频特性如图5.2(b)所示。
图5.2 二阶高通滤波器及其幅频特性
3、 有源带通滤波器(BPF)
典型的二阶带通滤波电路如图5.3(a)所示。
它的传输函数为
(5.4)
其中带通滤波器的中心角频率、电路的品质因数和电路的增益分别为 (取
C1=C2=C):
、、。
图5.3 二阶带通滤波器及其幅频特性
带通滤波电路的3dB带宽可表示为:
(5.5)
带通滤波器的中心角频率、品质因数和带宽之间的关系为:
(5.6)
该电路的幅频特性如图5.3(b)所示。在带通滤波器中,电路的品质因数值具有特殊的意义,它是衡量这个电路选择性的重要参数。可以通过测出带通滤器的中心角频率(最高增益所对应的角频率)和 3dB 带宽B (电路的增益由最大值下降3dB 所对应的角频率和之差)之比求得。带宽B也可以由式 (5.5) 求出。
参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;
谢自美《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社
胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社
陆秀令《模拟电子技术》。
四、设计报告要求
1、列出设计步骤,画出电路,标出元件数值;
2、比较实测指标和设计要求指标;
3、列出测试数据表格;
4、分析有源滤波器的幅频特性
5、进行仿真。
五、设计思考与总结
1、总结RC有源滤波器的设计方法和运用到的主要知识点;
2、总结滤波器主要参数的测试方法;
3、对测试数据进行误差分析。
附:《模拟电子技术》课程设计说明书书写格式
课程设计文档是学生从事课程设计工作的成果体现,它集中表明了作者在设计工作中获得的理论、思想、方法或见解,是教师评定成绩的主要依据。
为了保证课程设计文档的质量,做到说明书格式的规范化,特作如下规定:
一、内容要求及格式
课程设计说明书应用汉语(简体汉字)撰写,内容应层次分明,数据可靠、文字简练、说明透彻、推理严谨。说明书内容一般应由九个主要部分组成,依次为:1. 封面,2.课程设计任务书, 3. 目录, 4. 说明书正文,5. 结束语,6.参考文献, 7.附录(根据设计的不同形式需要添加)。各部分的具体要求如下:
1.封面
格式:XXXXXXXX学校(初号黑体)
课程设计说明书(初号黑体)
课题名称————————(三号宋体)
专业名称————————(三号宋体)
学生班级————————(三号宋体)
学生姓名————————(三号宋体)
学生学号————————(三号宋体)
指导教师————————(三号宋体)
2.课程设计任务书
3.目录
列出说明书的大标题、一级和二级节标题,逐项标明页码,标题应该简明扼要、点出各部分主要内容。
“目录”两字居中(三号黑体),下空两行为章、节、小节(靠左)及其开始页码(靠右)。章、节、小节分别以如下方式:第1章、1.1、1.1.1依次标出,章、节、小节与页码之间用“......”连接。每一级标题标题依次往后退一个汉字。
4.说明书正文
正文是主体,一般可包括设计要求与指标、理论分析、计算方法、具体设计内容、测试方法和实验结果、数据分析和讨论、结论等。
标题:每章标题以三号黑体居中打印;“章”下空两行为“节”以四号黑体左起打印;“节”下为“小节”,以小四号黑体左起打印。换行后空二个汉字打印论文正文。正文采用小四号宋体,正文行间距为固定值24磅。例:
第1章 ×××× (居中书写)
1. 1 ××××
1.1.1 ××××
图、表、公式:文中的图、表公式一律采用阿拉伯数字分章(或连续)编号,如:图2-5,表3-2,公式(5-1)等。图序及图名居中置于图的下方,图中的术语、符号、单位等应与正文表述所用一致;表序及表名置于表的上方,表中参数应标明量和单位的符号;图序及图名、表序及表名采用五号楷体字。公式的编号用括号括起写在右边行末,其间不加虚线。
图、表、公式等与正文之间要有一定的行间距。
5.结束语
设计总结、主要成果或结论、存在的问题等
6.参考文献
只列作者直接阅读过、在正文中被引用过的文献资料。参考文献一律列在正文的末尾,不得放在各章之后。在引用别人的结论时,应在引用处加以说明,严禁抄袭现象的发生。
作者姓名写到第三位,余者写“,等”或“,et al。”。“参考文献”四字居中用三号黑体字,空一行左起按顺序依次列出参考文献,将序号置于方括号内,用小四号宋体字。
几种主要参考文献的格式为:
连续出版物:序号 作者.文题. 刊名[J],年,卷号(期号):起~止页码
专(译)或编著:序号 作者.书名[M].出版地:出版社,出版年.起~止页码
技术标准:序号 发布单位.技术标准代号. 技术标准名称.出版地:出版者,出版日期
举例如下:
[1] 周绥平,陈宗基. DR算法的更新时间间隔研究. 系统仿真学报[J],1999,7(2):13~18
[2] 竺可桢. 物理学[M]. 北京:科学出版社,1973.56~60
[3] 中华人民共和国国家技术监督局. GB3100~3102. 中华人民共和国国家标准—量与单位. 北京:中国标准出版社,1994-11-01
7.附录(根据需要添加)
主要列入设计过程所做的实物图、公式推导,与正文分开。
8.页码
页码从正文开始至全文结束按阿拉伯数字连续编排,前置部分用罗马数字分别单独编排;页码位于页面底端,居中书写。
二、打印及装订要求
一律采用WORD97以上版本编辑,用A4规格输出,打印区面积为240mm×146mm,双面打印。
设计指导教师:雷美艳
设计时间:20##年下学期,每班两周,两周内必须完成产品制作和设计报告。
实验室联系:以班(或组)为单位与实验室老师联系元器件、工具、场地、时间。