模擬電路課程設(shè)計

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1、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告題目：傳感器測量系統(tǒng)的設(shè)計學(xué)院：現(xiàn)代科技學(xué)院專業(yè)：自動化班級：08-01姓名：段家駿指導(dǎo)老師：韓曉明目錄1課程設(shè)的目的……………………………………………12課程設(shè)計的要求……………………………………………13課程設(shè)計報告內(nèi)容…………………………………………14元件清單……………………………………………………65心得體會…………………………………………………………76參考書目……………………………………………………71.課程設(shè)計目的（1）選用各類電子元件完成傳感器測量系統(tǒng)的放大電路的設(shè)計，掌握各元件的使用方法；（2）理解集成電路的原理，利用Multisim軟件完

2、成設(shè)計電路的模擬和參數(shù)的調(diào)試。2.課程設(shè)計題目描述和要求設(shè)計一個放大器系統(tǒng)，當(dāng)電阻值變化±2%時，放大電路能夠產(chǎn)生±5V的輸出電壓。要求偏差為0時輸出為0，偏差為2%時輸出為5V，偏差為-2%時輸出為-5V，誤差不超過±5%。3.課程設(shè)計報告內(nèi)容1.分析題目要求題目要求設(shè)計一個放大系統(tǒng)，因?yàn)槭欠糯笙到y(tǒng)所以要有一個放大電路部分；又因?yàn)橐箅娮杵顬?時輸出為0，偏差為2%時輸出為5V，偏差為-2%時輸出為-5V，所以應(yīng)有一個電橋部分；因?yàn)殡姌虻妮斎腚妷簯?yīng)為以穩(wěn)定直流電壓，所以還應(yīng)有一個直流穩(wěn)壓電源部分。因此電路系統(tǒng)應(yīng)包括以上三個部分，即：（1）基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源部分；（2）電橋電路部分；（3

3、）放大電路部分。由此查找參考電路如下圖所示第1頁2.工作原理及元件參數(shù)計算（1）基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源部分基準(zhǔn)源輸出電壓取V+=7V，選取的穩(wěn)壓管型號為BZV55-C5V6，其電壓為5.6V，穩(wěn)定電流為5~15mA根據(jù)基準(zhǔn)源電路有得到：選RJ2=14kΩ，可得RJ1=56kΩ。由于因?yàn)橐ＷC電源為零時穩(wěn)壓管也在工作，即IF應(yīng)大于5mA而小于15mA。因此取IF=10mA，則得到RJF=0.14kΩ。電阻R3和R4的計算：由穩(wěn)壓管開始啟動的條件：式中0.7為開關(guān)二極管的開門電壓因?yàn)榉€(wěn)壓管的工作區(qū)為5~15mA，IF=10mA，所以從VS、R3、R4組成的電路流穩(wěn)壓管的電流應(yīng)在0~5mA之間。因此

4、設(shè)VS、R3、R4組成的電路向穩(wěn)壓管提供的電流為5mA，若流過R4的電流也為5mA：則由下式：第2頁可得RJ4=1.26kΩ因?yàn)榱鬟^RJ3電阻的電流為10mA，所以取VS=10，得到：驗(yàn)證這是一個啟動電路，當(dāng)啟動后，就不用關(guān)注了。（2）電橋部分電橋中一般有三個電阻相同，而另一個略有不同，由此產(chǎn)生電勢差。從而達(dá)到提供電壓的目的。式中V是電橋的基準(zhǔn)電壓。由于Vo1與電壓V成正比，因此V應(yīng)該由基準(zhǔn)電壓源電路提供。其中V=7V，電橋的R1=R2=200kΩ。（3）放大電路部分如果對于Vo1=0.035V時，輸出電壓為5V，則有放大倍數(shù)為5/0.035=142.86倍。則對于放大器有一般希望R

5、Y4/RY3和RY2/RY1有相同的數(shù)量級。令RY3=10kΩ，RY4=82kΩ，則RY4/RY3=8.2，RY2/RY1=8.21若令RY2=160kΩ，則RY1=19.49kΩ第3頁3.應(yīng)用Multisim調(diào)試參數(shù)（1）基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源部分在Multisim軟件中按設(shè)計電路連接電路，將參數(shù)按估算值輸入，然后進(jìn)行仿真，并對個參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使輸出達(dá)到需求的值。上圖為調(diào)試結(jié)果，其中調(diào)試后各個參數(shù)分別為電阻：Ry1=57.4komRY2=14komRy3=0.37komRy4=1.26komRJF=0.15kom輸入電壓Vcc=10V輸出電壓V+=7.000V調(diào)試時要注意穩(wěn)壓二極管的各項(xiàng)參數(shù)

6、，要使二極管始終處在工作區(qū)域內(nèi)，即使通過穩(wěn)壓二極管的電流在5~15mA的范圍內(nèi)。（2）電橋部分在Multisim軟件中按設(shè)計電路連接電路，將參數(shù)按估算值輸入，然后進(jìn)行仿真。在該環(huán)節(jié)仿真時，出現(xiàn)的問題：電壓表顯示為0.027原因：電壓表的內(nèi)阻數(shù)量級太小解決辦法：將其內(nèi)阻單位調(diào)大，即將其數(shù)量級調(diào)大結(jié)果：電壓表顯示為0.035，與計算的數(shù)值相同。第4頁（3）放大電路部分在Multisim軟件中按設(shè)計電路連接電路，將參數(shù)按估算值輸入，然后進(jìn)行仿真，并對個參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使輸出達(dá)到需求的值。調(diào)試結(jié)果如上圖Ry2=160komRy3=10komRy4=82kom與估算值相同Ry1=19.275ko

7、m該電阻本應(yīng)為一個固定電阻串聯(lián)一個可變電阻，在這里為方便直接用一個可以調(diào)值的固定的電阻代替進(jìn)行仿真。最后將三個部分連接起來進(jìn)行最后調(diào)試。輸出結(jié)果為5.000V符合題目要求。4.數(shù)據(jù)整理調(diào)試完成后個參數(shù)值為：第5頁電阻Ry1=57.4komRY2=14komRy3=0.37komRy4=1.26komRJF=0.15komR1=R2=200komR3=204komRy2=160komRy3=10komRy4=82komRy1=19.275kom電壓V+=7.