模电课程设计报告.docx

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模电课程设计报告

课程设计报告

课程设计名称模电课程设计

院系电子通信工程学院

专业班级

姓名

学号

日期2013年12月

目录

第一章绪论…………………………………………………………3

1.1目的………………………………………………………3

1.2内容………………………………………………………3

第二章单相半波整流电路…………………………………………4

2.1设计目的…………………………………………………4

2.2设计电路图………………………………………………4

2.3设计原理…………………………………………………4

2.4Multisim模拟以及结果…………………………………5

2.5设计的器件………………………………………………5

2.6设计物品的实物图片……………………………………6

第三章晶体管共射极单管放大器…………………………………6

3.1设计目的…………………………………………………6

3.2设计电路图………………………………………………6

3.3设计原理…………………………………………………7

3.4Multisim模拟以及结果…………………………………7

3.5设计的器件………………………………………………9

3.6设计物品的实物图片……………………………………9

第四章Multisim模拟差分及运算放大电路………………………10

第五章调试与测试数据……………………………………………14

第六章结论及设计心得……………………………………………17

第一章绪论

经过一个学期的对模拟电路这门课程的学习，我们学习了二极管、三极管、场效应管等知识。

学习的最终目的是学以致用。

模电课程设计便是一门理论与实践相结合的课程。

模拟电路主要说的是放大电路，在这次模电课程设计中我们主要设计了晶体管共射极单管放大器和单相半波整流电路。

通过对电路的设计和Multisim模拟，我们进一步了解和熟悉了模电课上的知识。

对二极管和三极管的应用有了更深层次的学习。

1.1目的

本课程是通信工程专业的专业基础课——《模拟电子技术》的一个实践教学环节。

课程设计教学是知识的综合运用过程，是理论与实践相结合的过程。

以理论为基础设计，在实践中检验、修正。

首先设计一个电路，通过Multisim模拟，再制作电路板实物。

通过设计可以将所学的电子技术知识运用到实际上，加深对晶体管共射极单管放大器和单相半波整流电路的理解，更高层次锻炼自己的动手能力，培养团队合作精神，掌握设计性实验的基本流程。

1.2内容

1、设计制作晶体管共射极单管放大器。

2、设计制作单相半波整流电路。

3、Multisim模拟差分放大电路。

4、Multisim模拟反相比例运算电路。

5、组装、调试晶体管共射极单管放大器半波整流电路的设计电路。

6、进行实物检查并完成设计报告。

第二章单相半波整流电路

2.1设计目的

1.初步了解和掌握半波整流电路的设计、调试的过程，能进一步巩固课堂上学到的理论知识，理解电子电路的工作原理。

2.对学生进行实际技术工作的训练，并且可以学习电路仿真软件MULTISIM的一些基本操作。

2.2设计电路图

2.3设计原理

半波整流电路，由电源变压器Tr、整流二极管D和负载电阻RL组成。

电路的工作过程是：

在u2的正半周（ωt=0~π），二极管因加正向偏压而导通，有电流iL流过负载电阻RL。

由于将二极管看作理想器件，故RL上的电压UL与u2的正半周电压基本相同。

（1）正半周u2瞬时极性a（+），b（-），u2>0,VD正偏导通，二极管和负载上有电流流过。

若向压降UF忽略不计，则UO=u2。

（2）负半周u2瞬时极性a（-），b（+），u2<0,VD反偏截止，输出电流为0，UD=u2。

2.4Multisim模拟以及结果

半波整流

仿真电路图及结果图

2.5设计的器件

1个3.3K电阻、1个二极管、排针若干、导线若干、锡丝若干、万能板。

2.6设计物品的实物图片

第三章晶体管共射极单管放大器

3.1设计目的

　　1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。

　　2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

3.2设计电路图

共射极单管放大器实验电路

3.3设计原理

上图为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。

它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。

当在放大器的输入端加入输入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。

3.4Multisim模拟以及结果

（1）仿真电路图

（2）仿真结果图

3.5设计的器件

器件名称

个数

备注

电阻

6

2个20K、2个2.4K、1个3.3K、1个1K

电解电容

3

1个220uF、1个100uF、1个47uF

三极管

1

可变电阻

1

100K

排针

若干

导线

若干

锡丝

若干

万能板

一块

3.6设计物品的实物图片

第四章Multisim模拟差分

及运算放大电路

一、Multisim模拟差分放大器

（1）仿真电路图

（2）仿真结果图

示波器1结果

示波器2结果

二、Multisim模拟运算放大电路

（1）仿真电路图

（2）仿真结果图

第五章调试与测试数据

一、安装

1）将各个元器件按仿真电路图摆放如万能板。

2）用锡丝将各个电路节点焊接好，保证不短路、不断路。

完成实物图如下

二、电路调试步骤

（1）检查电路

注意检查电源是否接错，电源与地是否短路，二极管方向和电解电容的极性是否接反，集成电路和晶体管的引脚是否接错。

（2）通电观察

　　调试好所需要的电源电压数值，并确定电路板电源端无短路现象后，才能给电路接通电源。

电源一经接通，不要急于用仪器观测波形和数据，而是要观察是否有异常现象，如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。

如果有，应立即关断电源，待排除故障后方可重新接通电源。

然后，再测量每个集成块的电源引脚电压是否正常，确定集成电路是否已通电工作。

（3）静态调试

先不加输入信号，测量各级直流工作电压和电流是否正常。

直流电压的测试非常方便，可直接测量。

而电流的测量就不太方便，通常采用两种方法来测量。

若电路在印制电路板上留有测试用的中断点，可串入电流表直接测量出电流的数值，然后再用焊锡连接好。

若没有测试孔，则可测量直流电压，再根据电阻值大小计算出直流电流。

一般对晶体管和集成电路进行静态工作点调试。

（4）动态调试

加上输入信号，观测电路输出信号是否符合要求。

调整电路的交流通路元件，如电容、电感等，使电路相关点的交流信号的波形、幅度、频率等参数达到设计要求。

若输入信号为周期性的变化信号，可用示波器观测输出信号。

当采用分块调试时，除输入级采用外加输入信号外，其他各级的输入信号应采用前输出信号。

对于模拟电路，观测输出波形是否符合要求。

（5）指标测试

电子电路经静态和动态调试正常之后，便可对课题要求的技术指标进行测量。

测试并记录测试数据，对测试数据进行分析，最后作出测试结论，以确定电路的技术指标是否符合设计要求。

如有不符，则应仔细检查问题所在，一般是对某些元件参数加以调整和改变。

若仍达不到要求，则应对某部分电路进行修改，甚至要对整个电路重新加以修改。

因此，要求在设计的全过程中，要认真、细致，考虑问题要更周全。

三、数据记录

1）将半波整流电路接入12V交流源，用示波器观察负载R的输出信号的波形，看是否与仿真波形类似。

输入正弦信号时，输出信号波形只显示半波，即或显示X轴上方波形，或显示X轴下方波形。

2）将晶体管共射极单管放大器电路接入10mv交流电流源、+12VUCC直流源,用示波器观察负载R上的输出信号是否被放大。

Vi=10mv

Vo=480mv

Av=-48

与仿真结果相似。

六、结论及设计心得

这次通过对一些简单电路的设计、分析以及焊接，我学会了很多东西。

我深切体会到只有熟练地掌握了专业知识才能更好的指导我们的实践，使我们在实验中能够游刃有余。

在设计与制作过程中，我们积极的查阅资料，上网，我们都踊跃的参与到设计中来，虽然焊接过程中还是存在虚焊、焊接不牢等现象，但我觉得自己的动手能力有了很大提高。

我们经常讨论，不断解决一些问题，加强了团结合作的团队精神。

在以后的学习生活中，我们认识到我们必须加强自己的动手能力，做到首脑并用，不断提高自己。

这次的课程设计取得了小小的成功，所有的电路功能基本全部实现，虽然有的波形有些小小的失真，但这是自己不断努力的结果，让我更加清楚的认识到，做工要讲求精细，我了解了很多之前不熟悉的器件的功能，受益匪浅，在以后的实践中我会再接再厉。

在老师的指导下对Multisim进行了初步的学习与认识，由对此款软件的一无所知，到渐渐熟悉，感到莫大欢喜。

本学期的学习也只是对Multisim此款仿真软件的初步认识与学习。

在初步学习与认识的过程中，深深了解到Multisun此款仿真软件是一款完整的设计工具。

现在我能运用它实现基本的操作。

这次设计也锻炼了自己的动手能力。