模电课设报告

模电课设报告文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)南京航空航天大学模拟电子技术课程设计报告(频率-电压变换器) 电工电子实验中心第一章：设计指标第二章：系统概述第三章：单元电路设计与分析第四章：电路调试过程第五章：结束语第一章设计指标试设计一个频率-电压变换器，要求：(1)当正弦波信号的频率f在200Hz-2kHz范围内变化时，对应输出的直i(2)正弦波信号源采用函数波形发生器。(3)采用±12V电源供电。第二章系统概述函数波形发生器输出的正弦波经比较器变换成方波。方波经频率变换成直流电压。直流正电压经反相器变成负电压，再与参考电压V通过反R相加法器得到符合技术要求的Vo。二、各功能的组成(1)本次使用741运放设计三角波发生器作为设计函数波形发生器。调节范围为200Hz-2000Hz,在调试过程中，挑选中间的几个值进行测试。 (2)电压比较器采用LM311。(3)F/V变换采用集成块LM331构成的典型电路。通过参考书和报告上的指导书确定相关参数，测定输出的电压范围在。(4)反相器采用比例为-1，通过集成芯片OP07实现。(5)反相加法器同样用芯片OP07实现，通过调节V的大小。使输出的R三、总体工作过程反相Vo=2-直流Vo2反相Vo=2-直流Vo2-2V数波第三章F/V/变单元电路设计与分析Vo3参考电Vo3参考电i一、三角波发生器器，运放A2以及R、C构成的反相有源积分电路组成。其输出信号周期为LM311是一种电压比较器，它能将一个模拟电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出直接应用F/V变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正(1)LM331内部原理图接比较电平.(2)工作波形图及工作过程其上电压Vct按指数规律增大。与此同时，电流开关S使恒流源I与○1i 经过的时间，Vct增大到2/3Vcc时，则R有效(R=1，S=0)，Q以后就重复上面的过程，于是在RL上就得到一个直流电压Vo(这与电源的整流滤波原理类似)，并且Vo与输入脉冲的重复频率f成正比。iCL的平均充电电流为i×()fiVo=I×()×f×RLi式中是LM331内部的基准电压(即2脚上的电压)。于是得RoRttiSif之间的关系保持精确、稳定，则上述元件应选用高精度、高稳定性的。iiiff(Hz)200650110015502000iVo(V)(1)反相器反相器的电路如图所示。+VR53+51kR53+51k6Vi1RLVi1RL2-4o1影响，所以运算放大器采用Vk-VEE低失调运放OP07。R4由于LM331的负载电阻图5-1-6RL=100kΩ，所以反相器的R4=RL=100kΩ，平衡电阻R5=RL//R4=50kΩ取R5=51kΩ。(2)反相加法器反相加法器电路如图所示。i技术要求ii即V=(10+fi)Vo9225 对照⑴式和⑵式，可见应有R10V=10VRR999R11≈R11//R6//R9=Ω。若取R8=1kΩ，则R8//R9=kΩRw2+R7=kΩ取R7=18kΩ第四章电路调试过程一、测量与调整(1)观察电路图中V、V、V以及LM331第五脚的波形。可在ilo1i2(2)Vi1应为直流电平≈0，幅度≈的正弦波。Vo1应为单极性的正方波，幅度≈VCC。VR固定电阻的调整可用一个接近要求值的电阻和一个小阻值的电阻串联来iiVo2(V)Vo2(V)/误差Vo3(V)VR(V)差0002%%%8%%6%%4%%2%(1)电压比较器输出的方波波形走形。原因：可能存在元件接触不良，部分电容短路的情况。解决：替换了三角波发生器中的部分电容及老化导线，重新接入元件。结果：波形输出正常，没有再出现边缘曲化情况。(2)Vo2的测量电压始终无法全部达到误差要求，找不出固定的Rs值。原因：调节输出频率的方法错误。通过调节滑动电阻器具体阻值进行调节，读阻值的方法错误，实际输出的频率并不是所要求的频率。解决：将示波器接到比较器的输出端，调节滑动电阻，通过观察示波器上频率变化确定所需频率。结果：获得了正确的频率，误差成功稳定在要求范围内。第五章总结语通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关低频电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试；熟悉了常用仪器、仪表；了解了电路的连线方法；以及如何提高电路的性能等等。完成课程设计的过程即是从理论到实践，在实验室里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正掌握知识和技能。实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来