模拟电子线路设计 实验报告
目錄
- 模電課程設計報告
- 任務一 測量放大器
- 設計要求
- 1、實現功能
- 2、設計指標
- 3、附加電路
- 二、設計所需要條件和工具
- 1、設計所需條件
- 2、工具
- 三、電路設計
- 1、總體框圖
- 3.測量放大器增益計算
- 四、電路調試
- 電路調試步驟
- （1）先按照上述仿真電路圖連接電路
- 任務二 簡易模擬數字轉換器
- 一、設計要求
- 實現功能
- 設計指標
- 二、設計所需要條件和工具
- 1、設計所需條件
- 2、工具
- 三、電路設計
- 總體電路圖：
- 設計思路分析
- 元件參數選擇
- 四、電路調試
- 1.電路調試步驟
- 后記
- 完整實驗報告
模電課程設計報告
任務一 測量放大器
設計要求
1、實現功能
實現一個測量放大器，并完成附加電路信號變換器的設計（將單電源信號轉換為差模信號作為測量放大器的輸入
2、設計指標
差模增益AVD=100～ 1000，可調。
通頻帶：fL≤30Hz,fH ≥3kHz；
最大輸出電壓：±10V ；
增益的非線性誤差≤5% ；
差模輸入電阻≥2MΩ(由電路設計保證) 。
3、附加電路
設計一信號變換器將信號源輸出的單路信號變換為一對大小相等、方向相反的差模信號提供給測量放大器；用以測試放大器的性能指標。
二、設計所需要條件和工具
1、設計所需條件
利用通用運放芯片μA741、μA747、LM324 進行電路設計，采用雙入 單出的線路。
2、工具
面包板一片；
LM324 兩片；
（3）10k、22k、20k、300k 電阻各兩個；
（4）20k 滑動變阻器一個；
函數發生器；
示波器；
杜邦線若干。
三、電路設計
1、總體框圖
2、總體電路圖
3.設計思路分析：
電壓跟隨器：獲得同相電壓信號； 反向放大器：獲得反向電壓信號；
三運放測量放大器：兩級放大電路，對差模信號進行放大；
電路圖分析：函數發生器產生單電源信號后，通過電壓跟隨器和反向放大器，產生兩路信號形成差模輸入，為確保是輸入的是一對差模信號，單電源信號必須通過一個和反向放大器完全相同的運放構成的電壓跟隨器，否則兩路信號會產生相位差，無法構成差模信號。差模信號形成后，通過三運放構成的兩級測量放大電路，最后輸出。
3.測量放大器增益計算
4.參數選擇
在實驗過程中，一定增益指標下，為保證每一級的運放都工作在較為合適的放大狀態，要盡可能使每一級放大的倍數相差不大，而不會使某個管子因放大倍數太大而失真。
據此原則，我均衡分配了兩級放大電路中的三個運放的放大倍數，每一個運放都放大二十幾倍，最終能完成增益
1000 倍左右的指標。選擇的電阻參數如上圖仿真電路中所示：10k、22k、20k、300k
電阻各兩個；20k 滑動變阻器一個。
四、電路調試
電路調試步驟
（1）先按照上述仿真電路圖連接電路
（2）在接好示波器探頭和信號源后，通過調節滑動變阻器，改變三運放放大電
路第一級的放大倍數，當增益能在100-1000的變化范圍內變化，且改變輸入波
形頻率，使之在30Hz-3kHz范圍內波形不失真，即調試成功。
（3）調試成功后，如下圖所示：
a.增益為100時：
b.增益為1000時：
c.頻率為20Hz時
d.頻率為7000Hz時：
2.調試中出現的問題及解決方法
（1）最開始電路無法正常工作，以為是連接失誤，重新連接了一遍電路，后發現還是出不了波形，然后通過觀察示波器波形對每一個運放進行單獨檢測，后發現有三個運放由于芯片壞了無法正常工作，后更換芯片后波形正常；
（2） 最開始，由于電阻參數沒有設計好，導致最大增益只能達到
500，后通過分析公式和電路，調整了部分電阻值，才達到了理想的增益。
3.實驗結果分析
由調試過程中所示實驗結果截圖可得：該設計滿足實驗技術指標要求，可完成增益為
100-1000、頻率范圍 30-3000Hz 的要求，最終設計結果頻率范圍為
20Hz-1MHz,滿足預期要求。
任務二 簡易模擬數字轉換器
一、設計要求
實現功能
將模擬信號轉換成數字信號的電路，稱為模數轉換器（簡稱 A/D 轉換器或ADC，Analog
to Digital Converter），A/D
轉換的作用是將時間連續、幅值也連續的模擬信號轉換為時間離散、幅值也離散的數字信號。
A/D 轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼 4 個過程。
設計指標
采樣保持：
100Hz 正弦波信號作為測試源信號（必要時進行放大，峰值為 8V。）
取樣保持電路采樣頻率為
200Hz，此部分電路通過示波器觀察所檢測正弦波信號波形基本不失真。
觀察所檢測正弦波信號正峰值幅度為 8±0.5V。
量化：
將 8V 電壓信號轉化成 4 位數字信號。
最多采用 8 個單元的集成運放，量化精度<0.5V；
采用發光二極管顯示輸出高低電平。
二、設計所需要條件和工具
1、設計所需條件
利用通用運放芯片 uA747、LM324。
2、工具
（1）面包板一片；
（2）LM324 兩片；
（3）100 電阻 11 個， 68k 電阻 12 個；5k 變阻器 3 個
（4）5k 變阻器 3 個；
（5）發光二極管；
（6）74HC6053 數字開關一個；
（7）函數發生器；
（8）示波器；
（9）杜邦線若干。
三、電路設計
總體電路圖：
設計思路分析
采樣保持：
通過數字開關元件的接通通道來控制采樣與否；
函數發生器產生兩路信號，一路作為采樣信號輸入射極跟隨器，以供采樣；
一路方波信號作為時鐘信號源，控制電容的充放電，從而控制保持的時間；
通過設計好電容的大小，保證電容充放電時間能滿足采樣時間的要求。
量化：
電路要實現量化的功能，就需要進行電壓比較和減法運算，還需要相應的顯示電路和邏輯控制電路。先用電壓比較器進行比較，如果滿足該電壓比較器的條
件，在下一級就要減掉該電壓數值，同時該級的 LED
發光。以此類推，可以實現電壓的量化。
元件參數選擇
使用 LM324 的運算放大器，要實現減法器，必須使反饋電阻等于輸入端的電阻，選用
68k 電阻。
四、電路調試
1.電路調試步驟
a.采樣電路
b. 量化電路：
采樣電路將 15V 電源、示波器、函數發生器連接好后，觀察波形；
調試結果：
a.采樣保持：
后記
本次實驗只需要做完第一個就能及格。因第二個實驗是在是薛定諤的好與壞導致心態有點崩。因為并未完整做完，故只有一部分內容。
完整實驗報告
https://download.csdn.net/download/qq_44977889/18966654
既來之，則贊之
若有疑問，暢所欲言
總結
以上是生活随笔為你收集整理的模拟电子线路设计 实验报告的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
