1、 模拟电路课程设计1. 时间：2008 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。
2、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
3、，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 Sr5%，电网电压波动正负 10%,纹波电压VOP-P5mV。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）
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 vo，并将其中最大一个代入公式计算 Sr， 当负载不变时，Sr=VoV I/V IVO。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Vo，r o=V O/I L。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）
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
6、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-P24V，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
7、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
8、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，V i=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，R o3k。2、设计
9、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、I CQ 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、
10、设计提示1、偏置电阻计算小信号时 ICQ 取 0.52mA，U BQ=（1/31/5）U CC；I 1=（510）I BQ；可确定相应的 RB1、R B2、R E；由 AV=-/r beRL/，r be=300+26/I CQ，R L/=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
11、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，h fe=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；
12、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；U i=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；U i=100mV；阻带衰减
13、：不小于-20dB/10 倍频；(3) 带通滤波器：通带增益 AUF=2；中心频率：f O =1kHz；U i=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，通常是将第一0级 RC 电路的电容 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
14、所示。这实际上是通过电容 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：200200/)(QsAsUHi(5.1)式(5.1)中； ； RC/1010f03A(5.2)其中， 为电路的等效品质因数。Q采取这种措施以后，电路的幅频特性可能会在 = 0 处出现峰值。如图 5.1(b)所示，峰值的大小与电路的 值有关。Q2、 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
15、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:200200/)(QsAsUHi(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。0AQ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200200/)(QsAsUHi(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 0Q0A(取 1= 2= )：、 、3120RC3021RQf。)(302100Aff图 5.3 二阶带通滤波器
16、及其幅频特性带通滤波电路的 3dB 带宽可表示为：3021RCBf(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：BQ0(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Q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 (电路的增益由最大值下0降 3dB 所对应的角频率 和 之差)之比求得。带宽 也可以由式 (5.5) 求出。HL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
17、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
18、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
19、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
20、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。
21、 ”。 “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）：13182 竺可桢. 物理学M. 北京：科学出版社，1973.56603 中华人民共和国国家技术监督局 . GB31003102. 中华人民共和国国家标准量与单位. 北京：中国标准出版社，1994-11-017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 240mm146mm，双面打印。设计指导教师：雷美艳设计时间：2008 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。
