电子线路实习报告.doc

目录第一节：电子线路实习简介及软件介绍第二节：基本共射放大电路设计2.1 电路设计要求2.2 电路设计总体构思2.3 电路参数计算及元件选择2.4 总体电路图设计图2.5 Multisim软件电路性能仿真数据测量图2.6 波形图及波形分析第三节：积分运算放大电路设计3.1 电路设计要求3.2 电路设计总原理/电路参数计算及元件选择3.3 总体电路图设计图3.4 Multisim软件电路性能仿真数据测量图3.5 波形图及波形分析第四节：差分放大电路设计4.1 电路设计要求 4.2 电路设计总体构思4.3 电路参数计算及元件选择4.4 总体电路图设计图4.5 Multisim软件电路性能仿真数据测量图4.6 波形图第一节：电子线路实习简介及软件介绍电子线路实习简介随着信息技术的高速发展，电子产品的更新换代的速度远远超乎我们的想象。作为新一代的大学生，为了适应时代的发展，跟上时代发展的脚步，同时适应电路电子技术日新月异的发展趋势，培养优秀的大学生人才成为了每所大学必不可少的功课。因此，为了加强学生实践能力和创新能力的培养，学校安排了电子线路实习内容，目的就在于让学生在大学生活中不仅仅学到书本上的理论知识，更重要的是将理论与实践巧妙结合，全面培养学生能力，四年之后能更快更好地融入社会竞争中。软件介绍这次电子线路实习主要使用Multisim仿真软件，它是一个优秀的电子技术训练工具，利用它可以以更灵活的方式进行电子电路实验，并在实验室难以达到的实验条件下进行模拟，从而提高学生设计、分析电路的能力，同时也让同学进一步巩固了模拟电子技术基础里理论知识，为后续数字电路、高频电路等的学习打下坚实的基础！电子线路设计一般步骤：（1） 分析系统设计要求，拟定系统总体方案；（2） 划分功能模块，建立总体结构框图；（3） 设计实现各单元电路；（4） 计算电路参数；（5） 选择元件；（6） 绘制总体电路图；（7） 用EDA工具进行电路性能仿真及优化设计；（8） 实际搭接电路，测试性能；第二节：基本共射放大电路设计2.1 电路设计要求：设计一个基本共射极放大电路，设Ucc=12 V，=40，Ib=40A,Au-92根据以上要求，设计并选取电路元件参数，是放大器能够不失真地放大常用的正弦波信号，要求对电路进行静态和动态分析。2.2 电路设计总体构思：共射极放大电路属于电压放大电路，对于它而言，输入电阻越大，放大电路从信号源吸取的电流越小，输入端得到的电压越大，而输出电阻越小，负载电阻的变化对输出电压的影响越小，放大电路带负载的能力越强。因此，通过设置输入、输出电阻及负载电阻阻值来实现电压放大！2.3电路参数计算及元件选择：（1）静态分析:： A：静态工作点确定：由设计要求可知 Ib=40A，=40，则 IeIc=Ib=4040A=1.6mA；上偏电阻Rb的阻值会影响静态工作点，工作点高会产生饱和失真，静态工作点过低会产生截止失真。所以，Rb=Vcc / Ib=12V/40A=300 K rbe=rbb+(1+)（26mA/Ieq）=200（140）（26mA/1.6mA）866 B：集电极电阻Rc的确定，Rc应根据实际电阻的标称值和放大倍数要求来确定,当Rcrce时， Au=（-(RL/Rc)）/rbe 其中Au=-80，=50，代入可得Rc/RL2K, 取RL=6K，则取Rc=3K C：C1、C2电容的选取：一般来说，C1、C2越大，低频特性越好，但电容过大，体积也大，既不经济又会加大分布电容，影响高频特性，再者电容量大的电解电容漏电流也越大，一般能满足放大器的下限频率即可，工程估算时C1、C2一般取1050F，这里C1、C2都取20F。2.4 总体电路图设计图：2.5 Multisim软件电路性能仿真数据测量图2.6 波形图及波形分析如果输出波形的下半部分是直线型，上半部分是正常的正弦波形，则出现了饱和失真，相反，如果输出波形的下半部分是正常的正弦波形，上半部分是直线型，则出现了截止失真。所以，静态工作点的正确选择对输出波形影响很大。第三节：积分运算放大电路设计3.1 电路设计要求：设计一个积分运算电路，用以将方波信号转换成三角波。技术要求：输入信号为Uipp=4，周期T=1ms的方波；要求输出波形与输入信号同相；幅度Uopp2/3Uipp；输入电阻Ri10K。3.2 电路设计原理、电路参数计算及元件选择：1、反相比例放大器设计: 在深度负反馈条件下，放大器的闭环增益为Auf=R3/R1; 反相比例放大器的设计就是根据技术指标，选择集成运算放大器外电路参数。 A：选择运算放大器：选择运算放大器时应先了解其参数，为了减小反相比例放大器失调、漂移和闭环增益误差，应尽量选用失调小。漂移小、开环增益高。输入电阻大和输出电阻小的集成运算放大器。 B：选择元器件参数：（1）根据增益要求确定R3和R1的比值：Auf=10； （2）根据对放大器输入阻抗的要求R1=Ri=10K，从而可以确定R3=100K 若对放大器的输入阻抗没有明确要求，则R3一般取值为几十千欧至几百千欧。若R3过大，则R1亦大，就会引起较大的静态零点漂移，若R3过小，则R1亦小，那么这个放大器的输入阻抗就不会太高，与前级电路相接时就可能对前级电路产生不可忽略的影响。 （3）取平衡电阻：R=R3/R1=9.09K （4）为了减少放大电路动态误差，选择的运算放大器的单位增益带宽fo和转换速率Sr必须满足下列关系： Fo=|Auf|fbw，Sr2fmaxUomax ( fmax为输入信号的最高频率。)2、反相积分器的设计： （1）选择电路形式：积分器的电路可根据设计要求来确定。例如，要进行两个信号的求和积分运算，应选用求和积分电路，如用于一般的波形交换和产生斜波电压，则可选择基本积分运算电路。如下面原理图中的积分器，在深度负反馈条件下，其表达式为： Uo=1/(RC)ui(t) dt （2）电路元件参数选择： A：R1、C1值的确定：在反相积分器中R1、C1的值决定电路的时间常数，由于受集成运算放大器最大输出电压Uomax的限制，选择R1、C1参数时其值必须满足如下公式： RC1/Uomaxui(t) dt 可根据输入信号的类型和运放所允许的最大输出电压Uomax（峰峰值），以及设计指标的要求确定积分时间常数RC，若RC值太大，在一定的积分时间内，输出幅度uo 较小，有可能达不到指合适的RC值应兼顾两者。为了避免输出信号过载，集成运放进入饱和，应使积分输出符合uouomax 当输入电阻为正弦信号时，R，C不仅受集成运算放大器最大输出电压uomax的限制，而且与信号的频率有关。当uomax一定时，对于一定幅值的正弦信号，频率越低RC的值就越大。 因此，可以确定下图电路中R1C1=0.000375 s （3）当时间常数确定后，就可以选择R、C的参数了。主要考虑C的取值，C取值太小，虽然增大R对提高积分器的输入电阻有利，但会加剧积分漂移。若R取值过大，又会带来体积过大和漏电问题。因此，一般选Ri满足输入电阻的条件下，尽量加大C值，但一般情况下不宜超过1F。因此，下面电路中C1=37.5nF，R1=10K （4）为了减少运放的直流漂移，在实际积分器电路中C两端并接电阻Rs，但其值不宜太小，否则将影响线性积分关系，一般常取R310 R, 因此，下面电路中R3=100K （5）静态平衡电阻R=Rs/R=9.09K 3.3 总体电路图设计图：3.4 Multisim软件电路性能仿真数据测量图3.5 波形图及波形分析单位电压是5V，由提要求可知输入的方波最大最小值分别是+4V、-4V，而输出波形，即三角波的幅值应是2/3的输入电压峰峰值，经计算大约是2.67V。同时题要求输出波形与输入信号同相，由上面波形图也可证明此设计电路正确。第四节：差分放大电路设计4.1 电路设计要求：设计一个运算电路，实现uo=3ui12ui2运算关系。 4.2 电路设计总体构思按设计要求可知，实际上是对两个信号实现比例相减运算，因此，可以选择如下原理图中的减法电路，该电路的输出电压表达式为：Uo=（1+R4/R1）（R3/R2/(1+R3/R2)）ui1-(R4/R1)ui2 通过合理的选择电阻阻值就可以实现运算要求。4.3 电路参数计算及元件选择由Uo=（1+R4/R1）（R3/R2/(1+R3/R2)）ui1-(R4/R1)ui2 可知： （1+R4/R1）（R3/R2/(1+R3/R2)）=3 (R4/R1=2 通过求解可取 R1=10K R2=0 R3=10K R4=20K 4.4 总体电路图设计图 4.5 电路分析：该电路虽然简单，但实际设计中有一些问题必须考虑；其一，虽然可以通过恰当选择电阻实现要求的运算，但在选择电阻阻值时，除了考虑比例系数，还必须考