模擬電路課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-08 06:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 電信號(hào)的電平，一般都是用正弦波的有效值為基準(zhǔn)，以熱電偶測(cè)量功率來定度它的電壓值 (電平值 )，我們也叫做電平 (電壓 )的有效值。這就是說信號(hào)電平和功率之間是以熱電偶所產(chǎn)生的熱量來聯(lián)系的。我們知道，電功率是與信號(hào)波形無關(guān)的，而對(duì)于電平來說，我們所定度的正弦波那一定是無失真正弦波，否則要引入誤差。 為了準(zhǔn)確地測(cè)量信號(hào)的電平，一般正弦波信號(hào)不言而喻地用常規(guī)電平表示測(cè)量有效值，如果是脈沖信號(hào)則一般測(cè)量它的峰值。在電視信號(hào)測(cè)試中，因?yàn)橐曨l信號(hào)相當(dāng)復(fù)雜，其信號(hào)大小是以行同步脈沖的峰值來定度，因此測(cè)定行同步脈沖峰值。 隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)路，數(shù)字電視的 10 發(fā)展，各種調(diào)制的數(shù)字信號(hào)出現(xiàn)，它們?cè)鯓訙y(cè)量，這是一個(gè)非常重要的問題 。目前常見的數(shù)字信號(hào)有 FSK、 PSK、 ASK、 CDMA、TDMA、 FDMA、 QPSK、 QAM 等。從測(cè)量的角度來看，無論那種調(diào)制數(shù)字信號(hào)，都可以把它當(dāng)作在一定帶寬內(nèi)的噪聲來對(duì)待。因此，我們用每赫茲功率電平 (dBmV/Hz)的概念，將一定帶寬的功率來表征信道的功率 (dBmV)，筆者稱為平均功率電平。 像頻譜儀通常是測(cè)量正弦波的電平有效值，來表征電平 ]4[ 。 第二章 邏輯電平測(cè)試器 的簡(jiǎn)單介紹 大概 要求和技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)指標(biāo) ： （ 1）測(cè)量范圍：低電平 ，高電平 ； （ 2）用 1KHZ的音響表示被測(cè)信號(hào)為高電平； （ 3）用 800HZ的音響表示被測(cè)信號(hào)為低電平； （ 4）當(dāng)被測(cè)信號(hào)在 ~ 之間時(shí)，不發(fā)出音響； （ 5）輸入電阻大于 20KΩ ； （ 6）工作電源為 5V。 設(shè)計(jì)要求： （ 1）進(jìn)行方案論證及方案比較； （ 2）分析電路的組成及工作原理； （ 3）進(jìn)行單元電路設(shè)計(jì)計(jì)算； （ 4）畫出整機(jī)電路圖； 11 （ 5）寫出原件明細(xì)表； （ 6）小結(jié)和討論； （ 7）寫出對(duì)本設(shè)計(jì)的心得體 會(huì)。 測(cè)試器的原理框圖 由圖可知，電路由五部分組成：輸入電路、邏輯狀態(tài)判斷電路、音響電路、 發(fā)音電路和電源。 輸入電路及邏輯判斷電路原理 右圖 為測(cè)試輸入和邏輯判斷電路原理圖。 以 A1和 A2的輸出電壓均為低電平。當(dāng) U1 大于 UH 時(shí)， A1 輸出端 UA為高電平， A2 輸出端 UB 為低電平。通過改變 R3 和 R4 的比例圖 22 中 U1是被測(cè)信號(hào)。 A1 和 A2 為兩個(gè)運(yùn)算放大器?？?12 以看出 A1 和 A2 分別與它們外圍電路組成兩個(gè)電壓比較器。 A2 的同相端電壓為 左右 (D1 和 D2 分別為硅和鍺二極管 )， A1 的反相端電壓 Uh 由 R3 和 R4的分壓決定。當(dāng)被測(cè)電壓 U1 小于 時(shí)，A1 反相端電壓大于同相端電壓，使 A1 輸出端 UA為低電平 (0V)。A2 反相端電壓小于同相端電壓，使它輸出端 UB 為高電平 (5V)。當(dāng) U1 在 之間時(shí)， A1 同相端電壓小于 UH， A2 同相端 和邏輯判斷電路 電壓也小于反相端電壓，所可以控制高電平的范圍，而通過改變運(yùn)算放大器 A2 同相端 電壓，可以控制低電平，圖中的二極管可以是分壓電阻，所以經(jīng)過分壓電阻的調(diào)整，該邏輯電平測(cè)試器可以測(cè)量不同的標(biāo)準(zhǔn)電平。 音調(diào)產(chǎn)生電路原理 右圖 為音調(diào)產(chǎn)生電路原理圖。電路主要由兩個(gè)運(yùn)算放大器 A3和 A4組成。 音調(diào)產(chǎn)生電路單元電路下面分三種情況說明 電路的工作原理。 當(dāng) UA=UB=0V(低電平 )時(shí)。 此時(shí)由于 A 和 B 兩點(diǎn)全為低電平，所以二極管 D3 和 D4 截止。因 A4的反相輸入端電壓為 ，同相端輸入電壓為電容 C2 兩端的電壓 UC2，由于時(shí)一個(gè)隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律變化的電壓，所以 A4 輸出電壓不確定，但這個(gè) 13 電壓肯定的是大于或等于 0V，因此二極管 D5 也是截止的。由于D3， D4 和 D5 均處于截止?fàn)顟B(tài)，電容 C1 沒有充電回路， UC1 將保持 0V 的電壓不變，使 A3 輸出為高電平 ]7[ 。 當(dāng) UA=5V， UB=0V 時(shí) 此時(shí)二極管 D3 導(dǎo)通，電容 C1 通過 R6充電， UC1 按指數(shù)規(guī)律逐漸升高，由于 A3 同相輸入端電壓為 ，所以在 UC1 達(dá)到 之前， A3 輸出端電壓為 5V， C2 通過 R9 充電。從圖 23 可以看出C1 的充電時(shí)間常數(shù) ι1=C1*R6， C2 的充電時(shí)間常數(shù) ι2=C2(R9+rO3)，其中 rO3 為 A3 的輸出電阻。假設(shè) ι1ι2，則在 C1和 C2 充電時(shí)，當(dāng)UC1 達(dá)到 時(shí)， UC2 已接近穩(wěn)態(tài)時(shí) 5V。因此在 UC1 升高到 后， A3 同相端電壓小于反相端電壓， A3 輸出電壓由 5V 跳變?yōu)?0V,使 C2 通過 R9和 rO3 放電， UC2由 5V 逐漸降低。當(dāng) UC2 降到小于A4 反相端電壓 ()時(shí)， A4 輸出端電壓跳變?yōu)?0V，二極管 D5 導(dǎo)通， C1 通過 D5 和 A4 的輸出電阻放電。因?yàn)?A4 輸出電阻很小，所以 UC1 將迅速降到 0V 左右，這導(dǎo)致 A3 反相端電壓小 于同相端電壓， A3 的輸出電壓又跳變?yōu)?5V， C1 再一次充電，如此周而復(fù)始，就會(huì)在 A3 輸出端形成矩形脈沖信號(hào)。 UC UC2 和 UO的波形如圖所示 。 4V t uC1 14 UC UC2和 UO的波形 由圖可以看出 A3 的輸出電壓 UO 的周期 T=t1+t2
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