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1、模拟电路课程设计,课程设计课题与 实验室可提供的元器件,模拟电路实验室 编,课题说明,四个结合： 模、数结合；软、硬结合； 理论与实际相结合；功能与工艺相结合 课题自由选择： 每一道题分基础部分和选做部分，分别采取不同的分值系数（0.81.2）。同学可以根据自己能力自由选择。成绩计分方法为： 最终成绩 = 原始得分（满分100） 分值系数 例如：采用0.8系数的题目，完成成绩为90分，最终成绩为72分。,设计题一 自选电路,功能完整、结构简单先进、成本较低、有个人特色,1、自已选自己喜欢、实用的电路。所选电路可包 括模拟或模拟和数电部分。 2、所用元器件最好能在实验室可找。 3、可以做成PCB
2、板。,此题分值系数为1.2。,本课题可由所有班级的同学选做。,设计题二 三极管值范围分选电路的设计,设计任务和要求 设计制作一个三极管值范围分选电路的装置。要求： 1、值在100150范围内时显示1，对该范围以外显示0。 2、用数码管显示值的档次； 3、电路采用5V或5V电源供电。,注：选做此题的分值系数为0.8。,设计题三：增益可自动变换的放大器,1、设计任务: 设计制作一个增益可自动变换的交流放大器。 2、设计要求 放大器增益可在1倍、2倍、3倍、4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz。 电源采用+5V单电源供电。 此题分值系数为0.8。,本课题可由所有班级的同学选做。,用给定的集成运算放大
3、器、集成模拟开关等器件设计一个增益自动切换的电压放大电路，输入测试信号是频率f1000Hz，Vi2V的正弦交流信号。具体要求如下： （1）当0VVi 0.5V时，放大电路的增益为10倍； （2）当0.5VVi 1.0V时，放大电路的增益为5倍； （3） 当1.0VVi 2.0V时，放大电路的增益为2.5倍； （4）采用12V电源供电；,设计题四：增益自动变换放大电路设计,参考课本P454-P457。,设计题五 电容值测量仪的设计,设计任务和要求 设计一个可测量电容值的电路。要求： 1、电容测量范围为1000PF-2UF。 2、能实现电容的测试与显示。 3、电源采用5V或5V供电。 注：选做此题
4、的分值系数为1。,本课题只由电联班和物电班同学选做。,注意：预设计和报告的编写由个人单独完成，每人一份，不能雷同！ 在安装调试电路时可两人共同完成，但每人要安装50%左右独立的电路，两人调试完毕再合并统调。,电容测量的基本原理，就是先将电容量通过电路转换成电压、时间等 参量，然后再将这些量以适当的方式显示出来。 设计方法一: 参考课本P399习题7.26和P588-P592。 设计方法二:采用脉宽调制法。 参考课本P351-P355。 该方法的基本原理是将电容量转换成时间间隔，然后通过数字方式显示出时 间间隔（电容量）。其由一个多谐振荡器（P353图6.5.6）和一个单稳态(P351图 6.5
5、.4)组成。当R不变时,改变电容C则输出脉宽TW也随之改变,由TW的脉宽就可求 出电容的大小。TW=RCln3=1.1RC ; f=1/T=1.43/(R1+2R2)C1 ; q=TW/T=1.57RC/ (R1+2R2)C1,设计提示,元件选择时，应注意： 1、f不要太高，d应在50%左右。 f常选200Hz，一般频率越高，可测电容越小，但 也造成测量误差越大。 2、RC不宜太小，因单稳态的充电回路是电源R对C充电，但不是恒流充电，线性较 差，故RC要尽量大，兼故到电阻的取值，取1ms-2ms为宜。 3、为了保证一定的测量范围，建议小范围改变（通常为10倍）R值，大范围改变C值 4、电阻建议
6、在1K-几百K内选择，多谐振荡器输出接一个微分电路，控制单稳输入的 负脉宽度。电容可选100PF左右，最后由实验确定。电容量的数字显示原理框图如下：,设计时应考虑标准计数脉冲的振荡频率，使之与电容C大小成10n倍关系。,与 门,标准脉冲源,计 数 器,译码与驱动电路,显示电路,门控,控制计数脉冲的个数,清零,单脉冲 触发器,1 1K,1 1J,设计题六 频率/电压变换器的设计,设计任务和要求 设计一个频率/电压变换器。要求： 1、当正弦波信号的频率fi在200HZ2KHZ范围内变化时，对应 的直流电压VO在1V5V范围内线性变化。 2、正弦波信号由函数信号发生器提供。 3、电源采用12V供电。
7、 注：选做此题的分值系数为1。,本课题只由电信(3)(4) 班同学选做。,通过本课题的设计，要求熟悉集成频率/电压变换器LM331的主要性能和典型 应用，掌握运算放大器基本电路的原理，并掌握它们的设计、测量和调试方法。 本课题可供选择的方案有两种：1、用通用型运算放大器构成微分器，其输出 与输入的的正弦信号频率成正比。2、直接应用频率/电压变换器LM331，其输出与 输入的的脉冲信号重复频率成正比。,图中VO=2.09RLRtCtfi/Rs RX=(VCC-2V)/0.2mA 可见，当RLRtCtRs 一定时，VO正比于fi， 对于某一fi，要使VO为其对应值，可调节 RS的大小，由于恒流源电
8、流I允许在 10UA500UA范围内调节，故RS可在 190K3.8k内调节。一般RS在10K左右取用。,脉冲波VPP2V,设计提示,参考课本P345-P347。,12V,100K,1.9V,1K,VO和fi的关系,系统框图：（供参考）,设计题七 音频功率放大器的设计,设计任务和要求 设计一个音频功率放大器。要求： 1、最大不失真输出功率：Pom2W。 2、负载阻抗：RL=8 3、频率响应(无高低音提升和衰减时)；50HZ20KHZ（3dB）。 4、音调调节范围：低音（50HZ）为12dB，高音（20KHZ）为12dB， 5、全谐波非线性失真：D 10% 6、输入阻抗；10K。 7、输入电压；
9、50mV 8、噪声电压：Vn 50mV 注：选做此题的分值系数为1。,给定条件：,1、集成功率放大器采用TDA2030； 2、集成前置放大电路采用LM324； 3、高低音调调节电位器选用100K； 4、音量调节电位器选用10K。,安装调试注意事项： 1、音频功率放大器功率较大，不适宜在面包板上工作，可选择在通用板上进行焊接。（先画出PBC板焊接图） 2、在进行元件布局和走线时，应使连线尽可能短而直，否则不仅产生自激，且难以清除。,设计题八 集成运算放大器简易测试仪的设计,设计任务和要求 1、设计一台能够用来判断运算放大器好坏的简易测试仪。 2、设计本测试仪所需的直流稳压电源。 注：选做此题的分
10、值系数为1。（以集成LM741为例）,注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不用安装自设计的电源电路。,本课题只由微电班同学选做。,原理框图如下：,1、正弦波产生电路可采用文氏正弦波振荡电路或RC移相式正弦信号产生电路。 2、毫伏表电路可用集成运放、整流电桥和电流表组成，使流过电流表 的电流值正比于输入电压值，其原理电路如下图所示：,设计提示,VI,RO,RPO,RFO,1、由于运放开环增益、输入电阻很高，则其同相端和反相端电压近似相等。 2、流过RFO的电流等于流过RO的电流，则ifo=ui/RO,可见流过表头的电流与VI成正比。,参考课本P454-P457。,R,VO,原理电
11、路图,交流表电路,设计任务: 设计制作一个简易的高低电平报警器。要求 ： 1、输入电压VI2/3VCC或VI1/3VCC 时电路报警； 2、VI为010V步进电源，步进为1V，自设计，并仿真; 3、VCC=12V; 选做此题分值系数为1。,设计题九：高低电平报警器的设计,注意：电路调试时，电源用实验室用的直流稳压电源代替，不 用安装自设计的电源电路。,本课题只由电信（1）（2）班同学选做。,系统框图：,步进电源系统框图：参考课本P514、 P554-P556。 由于要求输出010V步进电源，可选用三端可调输出集成稳压器LM317，但 LM317输出电压范围为1.2v37v，为了满足输出010V
12、，可再选用一片LM337（输出电压范围为-1.2v-37v）使之输出-1.2V，与LM317的+1.2相加。从而使输出达到0V。 电源的步进用开关调节。,报警电路的设计方法较多，本课题可采用简单的发光二极管和蜂鸣器报警。其电路可用矩形波发生器和单门限（过零）比较器组成，把矩形波发生器的UN（UC）端作为过零比较器的同相输入电压，过零比较器输出电压用发光二极管和蜂鸣器组成报警电路。 报警电路的设计：参考课本 P425、P 437-P438。,窗口比较器的设计：参考课本P432。,实验室可提供的元器件（1）,CD4511 ：CMOS BCD锁存/7 段译码/驱动器 CD4532：8位优先编码器 L
13、M311：电压比较器 NE555：定时器 NE556：双路精密定时器 74LS08：2输入四正与门 74LS47：译码/驱动器 CD40106：施密特六反相器 CD4013：带置位-复位双D触发器 74LS74：正沿触发双D型触发器(带预置端和清除端) CD4011：四2输入与非门 发光二极管；按钮开关；拔动开关、整流二极管4001。,实验室可提供的元器件（2）,74LS14 ：六倒相器 74LS00： 2输入四与非门 CD4001：四2输入或非门 74LS90：二五十进制异步计数器 74LS161：同步二进制计数器 74LS138：3-8线译码器 CD4052：双四选一模拟开关 CD4518：十进制同步加/减计数器 CD4066：四双向模拟开关 CD40110：十进制加/减计数/译码/锁存/驱动器 LM741：运算放大器 LM324 ：四运算放大器 TDA2030：集成功率放大器,祝你顺利完成设计， 并有所收获！,