【正文】 器結(jié)構(gòu) 在二階有源低通濾波器中，品質(zhì) Q= 時(shí)，幅頻響應(yīng)最平坦當(dāng) Q﹥ 時(shí)，幅頻響應(yīng)出現(xiàn)峰值。二階 壓控電壓源有源濾波器典型結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 ⑹ 寫(xiě)出設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，、畫(huà)出完整的電路圖。設(shè)計(jì)電路圖，列出電路的傳遞函數(shù)，正確選擇電路中的參數(shù)。要求截止頻率 f0=100HZ；通帶內(nèi)壓壓放大倍數(shù) A0=10，品質(zhì)因數(shù) Q=。 二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 ⑴ 設(shè)計(jì)二階有源代通濾波器。 （ 10） 列出參考文獻(xiàn)。 ③ 測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)劃處結(jié)果比較分析。 （ 6） 畫(huà)出完整的電路圖，并說(shuō)明電路工作原理。 （ 2） 內(nèi)容摘要。通過(guò)組裝調(diào)試電路，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)水平，圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)。測(cè)試時(shí)在電路輸入 端加上適當(dāng)?shù)男盘?hào)再測(cè)試元器件的工作情況，觀察電路的工作狀況，分析、判別故障原因。靜態(tài)測(cè)試法是用萬(wàn)用表測(cè)試電阻值、電容漏電、電路是否斷路或短路，晶體客和集成電路的各引腳電壓是否正常等。此方法可以較快地從異常的能數(shù)中分析出故障。這種檢查可能要多處試驗(yàn)才有結(jié)果。 分割測(cè)試法 對(duì)于一些有反饋的環(huán)形電路，如振蕩器、穩(wěn)壓器等電路，它們各級(jí)的工作情況互相牽連，這時(shí)可采取分割環(huán)路方法，將反饋環(huán)去掉，然后逐級(jí)檢查，可更快地查出故障部分。調(diào)試電路時(shí)也可從輸出級(jí)向輸入能倒推進(jìn)行，信號(hào)從最后一級(jí)電路的輸入端，繼續(xù)進(jìn)行檢查。 4． 整機(jī)聯(lián)調(diào) 各單元電路調(diào)試過(guò)錯(cuò)成后就為整機(jī)調(diào)試打下了基礎(chǔ)。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排隊(duì)故障后方可重新通電。這種方法適于定型新產(chǎn)品。把一個(gè)總電路按框圖上的功能分成若干單元電路分別進(jìn)行安裝和調(diào)試，在完成各單元電路調(diào) 試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝和調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試。連線不允許跨接在集成電路上，一般從集成電路周?chē)ㄟ^(guò)，盡量做到橫平豎直，這樣便于查線和更換器件。 3． 導(dǎo)線的選用和連接 導(dǎo)線直徑應(yīng)和面包板插孔直徑相一致，過(guò)粗會(huì)損壞插孔，過(guò)細(xì)則與插孔接觸不良。在面包板上無(wú)器件組裝便于插接且電路便于調(diào)長(zhǎng)工，并可提高器件重復(fù)利用率。 （ 4） 連線應(yīng)為直線，盡量少交叉和折彎。繪制電路圖時(shí)，注意以下幾點(diǎn)： （ 1） 元器件布 局合理、排列均勻、圖面清晰、便于閱讀。 （ 3） 集成電路的選擇 根據(jù)電路功能、性能指標(biāo)選擇集成電路。 （ 3） 電阻和電容的參數(shù)應(yīng) 選計(jì)算值附近的標(biāo)稱(chēng)值。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足設(shè)計(jì)要求。 每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬訂出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級(jí)之間的聯(lián)系，分析電路的組成形式。在此過(guò)程中要敢于探索，勇于創(chuàng)新，爭(zhēng)取方案的設(shè)計(jì)合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。 １－１ 電子電路設(shè)計(jì)方法 在設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算 和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫(huà)出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)電路圖。 模擬 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 書(shū) 唐治德 熊 蘭 申利平 王明昌 夏鳴風(fēng) 汪金剛 電氣工程學(xué)院 2020 年 6 月 2 目 錄 1． 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) …………………………… .3 2． 課程設(shè)計(jì)專(zhuān)題 ……………………………………………… 7 2． 1 有源濾波系統(tǒng) ……………………………………………… ..7 2． 2 增益可程控的衰減及放大系統(tǒng) ………………… .………… 9 2． 3 OCL 音頻功率放大器的設(shè)計(jì) ……………………… .………… 12 2． 4 音頻擴(kuò)大機(jī)電路 的設(shè)計(jì) ……………………… .………… .… 15 2． 5 電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì) …………………………………………… 22 2． 6 溫度報(bào)警電路的設(shè)計(jì) ……………………… .……… .…… 25 2． 7 穩(wěn)壓電源 ……………………… .………………… 。 一、 明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求 對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行可行性和優(yōu)缺點(diǎn)的分析，最后設(shè) 計(jì)出一個(gè)完整框圖。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。 計(jì)算參數(shù)時(shí)，同一個(gè)電路可能有幾組數(shù)據(jù)，注意選擇一組能完成電路設(shè)計(jì)功能、在實(shí)踐中真正可行的參數(shù)。 ３． 器件選擇 （ 1） 阻容元件的選擇 注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。注意集成電路的功耗、電源電壓、工作速度是否滿足設(shè)計(jì)要求。 （ 2） 注意信號(hào)流向。 理論設(shè)計(jì)的電路必須進(jìn)行組裝、調(diào)試和測(cè)試，檢查電路能否滿足設(shè)計(jì)功能和性能要求。下面介紹在面包板上用插接方式組裝電路的方法。 為檢查電路的方便，根據(jù)不同用途，導(dǎo)線可以選用不同的顏色 。 組裝電路時(shí)注意，電路之間要共地。對(duì)于新設(shè)計(jì)的電路，此方法既便于調(diào)試，又可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。 調(diào)試時(shí)應(yīng)注意做好調(diào)試記錄，準(zhǔn)確記錄電路各部分的測(cè)試數(shù)據(jù)和波形，以便于分析和運(yùn)行時(shí)參考。 3． 單元電路調(diào)試 在調(diào)試單元電路時(shí)應(yīng)明確本部分的調(diào)試要求，按調(diào)試要求測(cè)試性能指標(biāo)和觀察波形。整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)應(yīng)觀察各單元電路連接后各級(jí)之間的信號(hào)關(guān)系，主要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，檢查電路 的性能和參數(shù)，分析測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障和問(wèn)題及時(shí)采取處理措施。這里所指的“適當(dāng)信號(hào)”是指頻率、電壓幅值等參數(shù)應(yīng)滿足電路要求，這樣才能使調(diào)試順利進(jìn)行 。對(duì)自激振蕩現(xiàn)象也可以用此法檢查。這時(shí)要細(xì)心分析可能引起故障的原因。 替代法 把已調(diào)試好的單元電路代替有故障或有疑問(wèn)的相同的單元電路（注意共地），這樣可以很快判斷故障部位。這種測(cè)試是在電路不加信號(hào)時(shí)進(jìn)行的，所以叫靜態(tài)測(cè)試。 組裝電路要認(rèn)真細(xì)心，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 三、 課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告 課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練。 （ 3） 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。 （ 7） 組裝調(diào)試的內(nèi)容。 ④ 調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。 （ 11） 收獲、體會(huì)。掌握低通、高通、帶通、帶阻二階有源濾波器的傳遞函數(shù)。要求截止頻率 f0=1000HZ；通帶內(nèi)電壓入大倍數(shù) A0=15，品質(zhì)因數(shù) Q=。設(shè)計(jì)電路圖，列出電路的傳遞函數(shù)，正確選擇電路中的參數(shù)。 ⑷ 設(shè)計(jì)二階有源帶通濾波器，帶陰中心頻率 f0=1000HZ。 三、 有源濾波器的工作原理 有源濾波器是通過(guò)有用頻率信號(hào)面同時(shí)抑制無(wú)用頻率信號(hào)的電子裝置。圖中 y1～ y5是電路中的導(dǎo)納。由于電阻和電容對(duì)電路的性能有影響，所以要選擇好的金屬膜電阻 和滌綸電容。 ⑷調(diào)試二階有源帶阻濾波器，使在 f=f0附近時(shí)，電壓放大倍數(shù)衰減最大，形成帶阻區(qū)，阻接信號(hào)通過(guò)。 2) 龔啟墉等譯，微電路設(shè)計(jì)和應(yīng)用手冊(cè)。 5) 王永洪編者按，線性集成運(yùn)算放大 器及其應(yīng)用。威廉斯著，喻春軒等譯。掌握增益可控衰減及放大系統(tǒng)設(shè)計(jì)，組裝與調(diào)試方法。 ⑵設(shè)計(jì)增益可程控放大系統(tǒng)，要求有 8 種不同等級(jí)的放大。本系統(tǒng)由兩個(gè)位模擬開(kāi)關(guān)控制 系統(tǒng)的衰減及放大，通過(guò)邏輯輸入尋址控制產(chǎn)生不同的增益。系統(tǒng)的衰減值為 ? ?iS i RR RK ?? （ i=1,2? ,8） Y1～ Y8 模擬開(kāi)關(guān)控制 8 種不同的放大等級(jí)。 四、器件簡(jiǎn)介 CC4051B 集成電路；它是 CMOS 八 選一多路模擬選擇開(kāi)關(guān)，其電路組成框圖如圖 3（ a）所示，由電平轉(zhuǎn)換、入選一譯碼器和入路開(kāi)關(guān)單元 3 個(gè)部分組成。 八路開(kāi)關(guān)單元由 8 個(gè)模擬開(kāi)關(guān)組成（購(gòu)買(mǎi)圖 2212（ b））。馬庫(kù)斯編著，計(jì)量出 版社編輯部組織編譯，電子電路大全，卷 5，數(shù)字電路，北京，計(jì)算機(jī)出版社， 1985。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)一個(gè)具有弱信號(hào)放大能力的 OCL 音頻功率放大器。 前置放大器可采用集成運(yùn)放元件。 畫(huà)出擴(kuò)大機(jī)完整的設(shè)計(jì)電路，寫(xiě)出設(shè)計(jì)、總結(jié)報(bào)告。一般前級(jí)傳送來(lái)的低頻信號(hào)，經(jīng)放大后多用單端方式傳輸，由于有用信號(hào)的幅度較小，而共模噪聲可能較大，故 放大器輸入漂移、噪聲及放大器本身的共模抑制特性至關(guān)重要。 C C4 為去耦電容。 D D D3給 T T2提供偏壓，使互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路工作在甲乙類(lèi)狀態(tài)，以便減小交越失真，同時(shí)具有溫補(bǔ)作用。 過(guò)載保護(hù)電路 過(guò)載保護(hù)電路的作用是當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，保護(hù)輸出級(jí)的功率管免被燒毀。若流過(guò)功率管 T１ 的正向電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，則 R3上壓降升高，使 T3導(dǎo)通 ， T１ 原來(lái)的基極電流將有一部分被分流到 T3支路，由于基流減小，使 T１ 管的輸出電流無(wú)法增大，從而保護(hù)了功率管。 具有深度負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)： FAFAAf 11 ??? 功率放大級(jí) vi T1 D1 D2 R2 T2 T4 T3 vo +VCC VCC R1 D3 R4 R3 vi （ a）三極管保護(hù)電路 D1 D2 R2 T2 T4 vo +VCC VCC R1 D4 圖２ 過(guò)載保護(hù)電路 （ b）二極管保護(hù)電路 R3 R4 T１ 14 在選擇輸出晶體管時(shí)應(yīng)注意： 每只晶體管的最大允許管耗： PTmRVP LCCTm 221??。 六、常用元件 常用三極管和集成電路及其主要參數(shù)見(jiàn)下表。 18 ≥ 80 ≥ 80 6 1 50 ≤ 低功耗型 CF318 ≤177。 18 ≥ 120 ≥ 120 106 2 2． 5 ≤ 高精度型 常用三極管及其主要參數(shù) 型 號(hào) 極限參數(shù) 直流參數(shù) 交流參數(shù) 用途 PCM(mw) ICM(mA) V(BR)CBO(v) V(BR)CEO(v) V(BR)EBO(v) ICBO (μ A) ICEO (μ A) VCE(Sat)(V) hFE fT(MHz) 3DG6 100 20 ≥ 30 ≥ 15 ≥ 4 ≤ ≤ ≤ 1 30~200 ≥ 100 中、高頻放大、振蕩 3DG7 100 500 ≥ 20 ≥ 25 ≥ 4 ≤ ≤ ≤ 1 ≥ 30 ≥ 100 高放、開(kāi)關(guān) 3DG8B 200 30 ≥ 40 ≥ 25 ≥ 4 ≤ ≤ ≤ 30~200 ≥ 150 變頻、高放、振蕩 3CG20 700 80 ≥ 30 ≥ 30 ≥ 4 ≤ ≤ 1 ≤ 2 ≥ 50 ≥ 80 高放、振蕩 3CG21 300 150 ≥ 30 ≥ 30 ≥ 4 ≤ ≤ 1 ≤ 40~200 ≥ 100 高放、推動(dòng)、振蕩 3CG22 500 100 ≥ 50 ≥ 4 ≤ ≤ 1 ≤ 40~200 ≥ 100 高放、推動(dòng)、振蕩 (w) (A) (mA) (mA) 圖３ 集成運(yùn)放驅(qū)動(dòng)的 OCL功放電路 +12~+22V + C1 R1 _ ∞ 5μ F R2 R3 10μ F 10μ F R10 22Ω 240Ω R8 R10 240Ω 22Ω +VCC1 R12 R13 1Ω VCC1 vo 12~22V T3 T4 A C3 C5 C4 F R14 10Ω RL 8Ω C2 1Ω D3 D1 D2 R8 10kΩ 10kΩ R7 T1 T2 vi R9 R4 R5 R6 R7 15 3DD15B 50 5 ≥ 150 ≥ 200 ≥ 4 ≤ 1 ≤ 2 ≤ ≥ 20 ≥ 1 功 放 3DD21B 10 ≥ 150 ≥ 100 ≥ 4 ≤ 1 ≤ 2 ≥ 20 ≥ 2 功 放 3DD50B 50 5 ≥ 200 ≥ 100 ≥ 4 ≤ 1 ≤ 2 ≤ 2 ≥ 20 ≥ 1 功 放 3DD54B 5 2 ≥ ≥ 50 ≥ 3 ≤ ≤ 1 ≥ 10 ≥ 1 功 放 3DD57C 10 3 ≥ ≥ 80 ≥ 3 ≤ ≤ 1 ≤ 1 ≥ 10 ≥ 1 功 放 七、 擴(kuò)展部分 選作內(nèi)容 1：設(shè)計(jì)一個(gè)具有弱信號(hào)放大能力的 BTL 音頻功率放大器。 BTL 放大器為單電源供電，但卻具有 OCL 電路的優(yōu)點(diǎn)，即輸出與負(fù)載是直接耦合的。技術(shù)指標(biāo)同 OCL 電路。 《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 模擬電路分冊(cè)》 東南大學(xué)出版社 郭永貞主編 。F C8 5 181。 了解音調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)的組成、工作原理和設(shè)計(jì)方法。 音調(diào)控制范圍：低音（ 100Hz） 177。但是，分立元件電路要具有簡(jiǎn)單的過(guò)載保護(hù)電路，三極管均采用硅管。根據(jù)放音節(jié)目的不同，可以用“音調(diào)選擇器”選擇不同的位置。一般前級(jí)傳送來(lái)的低頻信號(hào)，經(jīng)放大后多用單端方式傳輸，由于有用信號(hào)的幅度較小，而共模噪聲可能較大，故放大器輸入漂移、噪聲及放大器本身的共模抑制特性至關(guān)重要。 12dB；高頻（ 10 kHz）時(shí)調(diào)節(jié)范圍177。下面介紹衰減式音調(diào)控制