模拟电子技术课程设计

模拟电子技术课程设计第一页，共40页。实验课、课程设计和毕业实习是大学阶段既相互联系又有区别的三大实践性教学环节。实验课着眼于通过实验验证课程的基本理论，培养学生的初步实验技能。课程设计则是针对某一门课程的要求，对学生进行综合性训练，培养学生运用课程中所学到的理论与实践紧密结合，独立地解决实际问题。毕业实习虽然也是一种综合性训练，但它不是针对某一门课程，而是针对本专业的要求所进行的更为全面的综合训练。第二页，共40页。模拟电子技术课程设计的必要性与目的

在学完《模拟电子技术》及相关课程后，为了巩固同学们所学的基础知识和基础知识的应用，提高独立思考问题；分析问题和解决今后工作中的实际问题的能力，为了把同学们培养成为既有理论知识又有实际动手能力的良好素质人才，特开设《模拟电子技术课程设计》。开设《模拟电子技术课程设计》的目的是通过模拟电子技术设计、安装、调试、整理资料、答辩等环节训练，形成独立思考问题的能力，以及培养他们课本知识以外的一些科技工作者必须具备的基本技能，并培养学生的创新能力和再学习的能力。让同学们学会查阅资料、懂得如何根据需要选择器件等，从而逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。第三页，共40页。

课程设计的基础知识电子技术基础课程设计包括1.选择课题2.电子电路设计3.电子器件组装、调试4.撰写课程设计报告等教学环节。第四页，共40页。电子电路的设计方法

设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。第五页，共40页。一、明确系统的设计任务要求

对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能、指标、内容及要求，以便明确系统应完成的任务。第六页，共40页。二、方案选择

这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图．方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进。并且对方案要不断进行可行性和忧缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分的功能，清楚显示系统的基本组成和相互关系。第七页，共40页。三、单元电路的设计、参数计算和器件选择

根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计、参数计算和器件选择。1．单元电路设计每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿成鹅的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注章各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。2．参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各电阻值、放大倍数的计算；振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数的计算。只有很好地理解电路的工作原理，正确的利用公式，计算的参数才能满足要求。3．器件选择第八页，共40页。

四、电子电路的组装、调试五、撰写课程设计报告第九页，共40页。多用途温度监测及控制器设计第十页，共40页。选择课题

设计一种基于模拟电子技术的能对发热器件进行温度监测和控制的简单控制系统。设计任务：（1）运用模拟电子技术的理论、技术和器件；（2）能及时监测发热器件的温度变化并能对温度进行设置；（3）当温度到达控制温度时能对发热器件进行控制的功能；（4）具有显示监测温度的扩展功能。第十一页，共40页。基本要求：1.能够实现设计任务的基本功能；2.至少设计两种运用温度监测及控制器设计的实例；3.要求依据温度监测及控制器的任务要求，运用模拟电子技术的理论设计、制定实验方案，并撰写课程设计论文要求符合模板的相关要求，字数要求1500字以上。第十二页，共40页。电子电路设计方案根据设计任务和要求，温度监测及控制器必须具有以下三个部分：(1)温度检测部分；(2)信号放大部分；(3)信号控制部分。第十三页，共40页。温度检测部分

——测温电桥

第十四页，共40页。电桥的工作状态有两种：1、工作在平衡状态（平衡电桥）2、工作在不平衡状态（不平衡电桥）第十五页，共40页。不平衡电桥当四个桥臂的电阻值变化时（有外加信号的作用是，使Rd的值增大，电桥的平衡破坏，B、D点的电位不再相等，输出端有信号电压输出。输出地信号的幅度，决定于电阻值的变化量。第十六页，共40页。由R1、R2、R3、RW1及Rt组成测温电桥，其中Rt是温度传感器。其呈现出的阻值与温度成线性变化关系且具有负温度系数，而温度系数又与流过它的工作电流有关。为了稳定Rt的工作电流，达到稳定其温度系数的目的，设置了稳压管D2。RW1可决定测温电桥的平衡。第十七页，共40页。信号放大部分

——差动放大电路第十八页，共40页。

RW3用于差动放大器调零。可见差动放大电路的输出电压U01仅取决于二个输入电压之差和外部电阻的比值。由运算放大器A1及外围电路组成的差动放大电路，将测温电桥输出电压△U按比例放大。其输出电压当R4＝R5，（R7+RW2）=R6时第十九页，共40页。信号控制部分

——滞回比较电路、继电器电路第二十页，共40页。滞回比较器

差动放大器的输出电压U01输入由A2组成的滞回比较器。设比较器输出高电平为U0H，输出低电平为UOL，参考电压UR加在反相输入端。当输出为高电平U0H时，运放同相输入端电位

当ui减小到使u+H＝UR，即第二十一页，共40页。此后，ui稍有减小，输出就从高电平跳变为低电平。当输出为低电平U0L时，运放同相输入端电位当ui增大到使u+L=UR，即此后，ui稍有增加，输出又从低电平跳变为高电平。因此UTL和UTH为输出电平跳变时对应的输入电平，常称UTL为下门限电平，UTH为上门限电平，而两者的差值称为门限宽度，它们的大小可通过调节R2/RF的比值来调节。第二十二页，共40页。第二十三页，共40页。三极管及继电气电路当A2同相输入端的电压信号大于反相输入端的电压时，A2输出正饱和电压，三极管T饱和导通。通过发光二极管LED的发光情况，可见负载的工作状态为加热。反之，为同相输入信号小于反相输入端电压时，A2输出负饱和电压，三极管T截止，LED熄灭，负载的工作状态为停止。调节RW4可改变参考电平，也同时调节了上下门限电平，从而达到设定温度的目的。

第二十四页，共40页。温度监测及控制实验电路第二十五页，共40页。电子器件组装、调试第二十六页，共40页。第二十七页，共40页。在测试时，要注意加入的输入电压不能太大，以免放大器输出进入饱和区。3）、将B点对地短路，把频率为100Hz、有效值为10mV的正弦波加入A点。用示波器观察输出波形。在输出波形不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和u0的电压。算得此差动放大电路的电压放大倍数A。1）、运放调零。将A、B两端对地短路，调节RW3使UO＝0。2）、去掉A、B端对地短路线。从A、B端分别加入不同的二个直流电平。当电路中R7+RW2=R6，R4＝R5时，其输出电压第二十八页，共40页。温度－电压关系曲线桥式测温放大电路

1）、在室温下使电桥平衡2）、温度系数K3）、桥式测温放大器的温度－电压关系曲线第二十九页，共40页。滞回比较器

1）、直流法测试比较器的上下门限电平2）、交流法测试电压传输特性曲线第三十页，共40页。温度检测控制电路整机工作状况第三十一页，共40页。除了在我们熟知的防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。比如：自动孵化机、冰箱的温度控制器、恒温电烙铁等等……。您可以根据自己的奇思妙想，结合其它电路开发出更加优秀