【正文】 軸）設(shè)置、顯示方式的其他控制信號(hào)，面板中的F指的是終值，I指的是初值。7． 數(shù)字信號(hào)發(fā)生器（Word Generator):數(shù)字信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)通用的數(shù)字激勵(lì)源編輯器，可以多種方式產(chǎn)生32位的字符串，在數(shù)字電路的測(cè)試中應(yīng)用非常靈活。IV分析儀相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室的晶體管圖示儀，需要將晶體管與連接電路完全斷開(kāi)，才能進(jìn)行IV分析儀的連接和測(cè)試。Span Control用來(lái)控制頻率范圍，選擇Set Span的頻率范圍由Frequency區(qū)域決定；選擇Zero Span的頻率范圍由Frequency區(qū)域設(shè)定的中心頻率決定；選擇Full Span的頻率范圍為1KHz～4GHz。Resolution ，簡(jiǎn)稱頻率分辨率。本文以后者為例進(jìn)行設(shè)計(jì)。通常，功率放大級(jí)的電壓增益不能太大，因?yàn)檫@一級(jí)的信號(hào)比其他級(jí)的信號(hào)要大的多，增益太大容易產(chǎn)生自激，一般取十幾倍。二者各有其特點(diǎn)：集成功率放大電路的調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，但進(jìn)行級(jí)聯(lián)時(shí)，如果要對(duì)整機(jī)的性能進(jìn)行改善，靠集成功率放大級(jí)的調(diào)節(jié)往往達(dá)不到目的；而由分立元件組成的功率放大器，雖然電路的調(diào)節(jié)比較繁，但可以通過(guò)功率放大級(jí)的調(diào)節(jié)改善整體的性能。晶體管、組成末級(jí)功率放大電路，輸出端為互補(bǔ)對(duì)稱的OCL電路。因?yàn)楣ぷ髟诩最悹顟B(tài)，雖然非線性失真系數(shù)小，但效率低，一般小于50%；如果工作在乙類狀態(tài)，雖然效率較高，但輸出波形容易產(chǎn)生交越失真，達(dá)不到非線性失真系數(shù)≤3%的要求。采用+Vcc、Vee雙電源供電，從前面分析可知，輸出電壓的幅度為+14V，則Vcc≥+14V，為留有余地選+Vcc=+18V，Vee=18V。2． 電壓放大電路電壓放大電路末級(jí)功放提供驅(qū)動(dòng)電壓，由晶體管T3構(gòu)成；靜態(tài)工作點(diǎn)由電阻、決定，取集電極電流為6mA左右。電路的靜態(tài)工作點(diǎn)由電阻和及等決定，差分對(duì)管的集電極電流通常取1mA左右。對(duì)于后者，可以設(shè)計(jì)一個(gè)音量控制電路或自動(dòng)增益控制電路。增益帶寬積10MHz，轉(zhuǎn)換效率9V/,共模抑制比100db，輸入電阻300。第二級(jí)放大器的輸入信號(hào)的大小由音量控制電位器進(jìn)行控制。此外，還要滿足方波波形參數(shù)的要求。經(jīng)過(guò)電阻、分壓后的輸出信號(hào)的峰峰值為200mV。其性能參數(shù)為：～37V。為了避免這種情況的出現(xiàn)，CD4516是一個(gè)4位的十六進(jìn)制異步可逆計(jì)數(shù)器，由555組成單穩(wěn)態(tài)電路，產(chǎn)生技術(shù)脈沖，脈沖寬度=。當(dāng)為75mV時(shí)，調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)脈沖，使計(jì)數(shù)器的輸出=111，則CD4051接通，輸出=75mV；當(dāng)=，使計(jì)數(shù)器的輸出=000，則CD4051接通，輸出；再調(diào)節(jié)使=75mV。因?yàn)橛?jì)數(shù)器的輸出的狀態(tài)與CD4051的輸入信號(hào)的大小是一一對(duì)應(yīng)的，所以74LS138譯碼器的輸出也與的大小相對(duì)應(yīng)，則8只發(fā)光二極管可以將分成8級(jí)進(jìn)行顯示?，F(xiàn)介紹各芯片參數(shù)如下： NE5532的極限參數(shù)參數(shù)符號(hào)NE5532單位電源電壓177。LM339引腳圖如下: LM339引腳圖LM339電壓比較器的特點(diǎn)和參數(shù)：電壓失調(diào)小，一般是2mV；共模范圍非常大，；對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制很寬；LM339的Vcc電壓范圍寬，單電源為2～36V，雙電源電壓為177。另一個(gè)要注意的是: A?？膳cTTL，CMOS等邏輯閘配合，也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 2． 雙穩(wěn)類作用：比較器，鎖存器，反相器，方波輸出及整形等。5 系統(tǒng)電路調(diào)試調(diào)試前，直觀檢查連線是否正確，檢查電源輸出值是否符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；檢查元器件的安裝情況：元器件的管腳之間有沒(méi)有短路，連接處有沒(méi)有接觸不良，集成電路NE5532的管腳是否接對(duì)及集成塊的缺口是否與底座對(duì)位。只要18V輸出正常，LM781LM7912就可以直接輸出12V電壓，LM7805直接輸出+5V的電壓，這兩種電壓是不需要調(diào)節(jié)的。 功率放大電路的調(diào)試功率放大級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整比較繁瑣，具體方法如下。再調(diào)節(jié)差分放大級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)節(jié)、使晶體管、的集電極電流約為1mA，其集電極對(duì)地電壓約為15V，、的參數(shù)盡可能對(duì)稱。下面觀測(cè)動(dòng)態(tài)波形，將信號(hào)源輸出頻率為1000Hz。 數(shù)字音量控制電路的調(diào)試數(shù)字音量控制電流主要是調(diào)節(jié)NE555的脈沖寬度和CD4516可逆計(jì)算器的狀態(tài)，接到時(shí)為減法計(jì)數(shù)器，接+5V時(shí)為加法計(jì)數(shù)器。否則要對(duì)各級(jí)的靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改。1． 額定輸出功率測(cè)試。4． 整機(jī)效率測(cè)試在額定輸出功率=，測(cè)定流經(jīng)18V直流電壓的電流I=，電源消耗的直流功率=，則效率η=/=,滿足在下的效率≥55%的要求。2　 測(cè)試條件同上，將開(kāi)關(guān)置于2處。由于對(duì)電路設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn)，此次設(shè)計(jì)需要大量借鑒相關(guān)專業(yè)知識(shí)的書(shū)籍，并且詢問(wèn)同學(xué)老師，請(qǐng)求指導(dǎo)。首先，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所做的數(shù)字音量控制的功率放大電路系統(tǒng)，使我在硬件電路設(shè)計(jì)方面有了許多了解。在大學(xué)的最后階段里，感謝劉林生老師，在百忙之中，給予了畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和幫助。劉老師這種對(duì)待工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)以律己的工作態(tài)度和寬以待人的崇高品質(zhì)永遠(yuǎn)值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。他為我能夠按時(shí)完成設(shè)計(jì)給了很大的幫助，在我的設(shè)計(jì)當(dāng)中起了決定性的作用。感謝母校這幾來(lái)的教導(dǎo)與栽培，我會(huì)時(shí)刻謹(jǐn)記母校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)精神，發(fā)揚(yáng)我校學(xué)子的人文之風(fēng)。此外，我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。特別是在我遇到困難時(shí)，他都會(huì)與我一起來(lái)探討應(yīng)該怎樣去做。首先感謝導(dǎo)師劉林生老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間所給予的關(guān)心和幫助。其次，我做為初學(xué)者，在很多方面的知識(shí)都很貧乏，設(shè)計(jì)過(guò)程中必然存在著很多缺陷和問(wèn)題。同學(xué)間的討論，老師的用心指導(dǎo)，是我得以順利完成本次數(shù)字音量控制的功率放大器的設(shè)計(jì)課題的前提。 輸出額定功率=12W下，方波波形參數(shù)項(xiàng)目上升時(shí)間/下降時(shí)間/頂部斜降/(%)過(guò)沖量/(%)測(cè)量數(shù)據(jù)68指標(biāo)要求≤12≤12≤2≤5 總 結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)令我受益匪淺，但遇到的困難也不少?？梢杂^測(cè)到時(shí)一個(gè)正、負(fù)極性對(duì)稱的方波，再調(diào)節(jié),使其峰峰值為200mV。 額定輸出功率測(cè)試數(shù)據(jù)/mV 52050100200700/V/W2． 帶寬BW測(cè)試輸入=100mV，由表已知，滿足帶寬BW≥50Hz～10KHz的要求。6 系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)電路級(jí)聯(lián)成功后，就可以進(jìn)行功率放大器整機(jī)性能指標(biāo)的測(cè)試工作了。將前置放大級(jí)的輸出端與功率放大級(jí)的輸入端連接，信號(hào)源輸出1000Hz、幅度為100mV的正弦波。如果出現(xiàn)波形失真，則可以調(diào)節(jié)。以上參數(shù)只能作為參考，因?yàn)橛袝r(shí)這些調(diào)節(jié)會(huì)互相影響，需要反復(fù)調(diào)節(jié)，取比較合適的值。晶體管、的集電極電流為18mA。比較器的輸出可通過(guò)電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。主要調(diào)節(jié)電位器、使LM31LM337的輸出電壓為18V。除此之外，還用到了CD4516和CD4051兩個(gè)芯片。、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。NE555引腳功能及應(yīng)用,引腳圖如下： 　NE555引腳功能圖NE555的特點(diǎn)有：、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。18V；輸出端電位可靈活方便地選用；差動(dòng)輸入電壓范圍很大，甚至能等于Vcc。13V輸入電壓提供電壓V功耗，TA=25℃1100mW工作溫度0～70℃LM339芯片內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，是很常見(jiàn)的集成電路。在前置放大級(jí)電路中采用集成雙運(yùn)放NE5532, 在正弦波一方波轉(zhuǎn)換電路中采用快速比較器LM339，在直流穩(wěn)壓電源電路中采用了LM31LM337，在數(shù)字音量控制電路中用到了CD451CD405NE555。電平指示電路是功率放大器的功能擴(kuò)展電路。CD4051的輸出信號(hào)經(jīng)耦合電容電位器使=75mV左右，再送前置放大器第二級(jí)的的輸入端。 直流穩(wěn)壓電源電路 數(shù)字音量控制和電平指示電路設(shè)計(jì)為了滿足輸入信號(hào)的幅度在CD4051范圍內(nèi)，功率輸出級(jí)的輸出功率≥10W的額定功率的要求，在前置放大級(jí)的第二級(jí)的輸入端采用電位器RP1（）對(duì)大信號(hào)進(jìn)行衰減。 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)根據(jù)以上設(shè)計(jì)的前置放大級(jí)電路和功率放大級(jí)電路的要求，需要穩(wěn)壓電源輸出兩種直流電壓，即前置放大級(jí)的12V和功率放大級(jí)的18V。的同相端接放大后的正弦波信號(hào)，反相端接地，實(shí)現(xiàn)過(guò)零比較。對(duì)于75mV的輸入信號(hào)，不經(jīng)過(guò)電位器RP1衰減，；對(duì)于大于75mV的信號(hào)，則調(diào)節(jié)音量控制電位器先進(jìn)行衰減后再放大，以滿足功率放大級(jí)輸出額定功率≥10W。對(duì)于幅度為5mV～10mV的輸入信號(hào)，的輸出幅度為75mV～。 前置放大級(jí)電路其中，NE5532是一個(gè)雙運(yùn)放集成運(yùn)算放大器，可以用來(lái)構(gòu)成、二級(jí)放大電路。因此，需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是本級(jí)280倍的電壓放大倍數(shù)和帶寬BW≥50Hz～10KHz的矛盾；二是對(duì)5mV～10mV范圍內(nèi)的信號(hào)，以滿足額定輸出功率≥10W的要求。3． 差分放大器電路差分放大器電路由晶體管、構(gòu)成。其特征頻率≥10MHz，耗散功率≥20W，選β50。靜態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)電位器，使A、即近似等于晶體管、的be結(jié)電壓之和。反饋支路并聯(lián)電容可以減小高頻自激。其中，晶體管、組成差分放大器，如果電路的參數(shù)完全對(duì)稱，則電路具有很高的共模抑制比，可以克服由溫度變化引起的靜態(tài)工作點(diǎn)的漂移。這樣，前置放大級(jí)的電壓增益就為280倍。由此可以計(jì)算功率放大器的總電壓增益，即用分貝表示， 。本設(shè)計(jì)中，輸入信號(hào)的大小和輸出信號(hào)的功率是已知的，但他們之間的傳輸通道信號(hào)的大小是未知的，需要逐一求出。Amplitude用來(lái)設(shè)定幅值單位，有三種選擇：dB、dBm、Lin。IV分析儀面板左側(cè)是伏安特性曲線顯示窗口；右側(cè)是功能選擇?？刂泼姘宸譃镃ontrols（控制方式）、Display（顯示方式）、Trigger（觸發(fā)）、Frequency（頻率）等幾個(gè)部分。6． 頻率計(jì)(Frequency couter):頻率計(jì)主要用來(lái)測(cè)量信號(hào)的頻率、周期、相位，脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿，頻率計(jì)的圖標(biāo)、面板以及使用如圖所示。5． 波特圖儀（Bode Plotter):利用波特圖儀可以方便地測(cè)量和顯示電路的頻率響應(yīng)，波特圖儀適合于分析濾波電路或電路的頻率特性，特別易于觀察截止頻率。信號(hào)發(fā)生器有三個(gè)引線端口：負(fù)極、正極和公共端。 儀器表欄1． 數(shù)字萬(wàn)用表（Multimeter）：Multisim 提供的萬(wàn)用表外觀和操作與實(shí)際的萬(wàn)用表相似，可以測(cè)電流A、電壓V、電阻Ω和分貝值db，測(cè)直流或交流信號(hào)。、90 CounterCW逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。10． Window（窗口）。6． Transfer（文件傳輸）。2． Edit（編輯）。元器件欄中的各種元件按類別存放在不同的庫(kù)中，如二極管庫(kù)、晶體管庫(kù)、模擬集成電路庫(kù)、數(shù)字集成電路庫(kù)等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)人員將儀器設(shè)備和元器件從儀器架中移動(dòng)到工作臺(tái)面上來(lái)，搭接成各種電子線路，然后接通電源，即可以進(jìn)行電路的調(diào)試實(shí)驗(yàn)。程序?qū)⒃韴D輸入、仿真、和可編程邏輯功能緊密地集成在一起。3． 增加了許多新的測(cè)試儀表，允許多臺(tái)測(cè)試儀表同時(shí)使用，擴(kuò)充了電路的測(cè)試功能。作為一款電路仿真軟件，Multisim具有豐富的虛擬儀表，如萬(wàn)用表，示波器，網(wǎng)絡(luò)分析儀，邏輯分析儀，頻譜儀等；同時(shí)更重要的是Multisim支持仿現(xiàn)實(shí)的器件，例如電阻會(huì)有誤差，電容效應(yīng)等等，而Multisim中的集成虛擬器件相當(dāng)豐富，包括很多公司生產(chǎn)器件，如ADI,Linear